水库大坝管理论文(精选12篇)
水库大坝管理论文 篇1
摘要:介绍了水库坝身管理的检查内容及日养护措施, 分析了大坝常见的坝身裂缝、土坝渗漏的原因及预防措施, 以为水库大坝管理提供参考。
关键词:水库工程,坝体管理,处理措施
1 水库坝身管理
1.1 土坝检查内容
水库坝身的安全直接关系到水库和人民财产的安全。因此, 必须重视坝身的管理, 进行经常性检查、养护和维护, 发现问题及时处理, 以确保水库的安全运用, 延长使用寿命, 充分发挥工程效益。一般中小型水库大坝类型多数为土坝和少量的砌石坝, 根据水库管理经验, 对土坝平时检查工作内容包括如下内容:坝体以及坝体与岸坡或其他建筑连接处有无裂分缝, 并分析裂缝产生的原因、发展情况;有无滑坡、塌坡、表面冲蚀、兽洞、白蚁穴道等现象;背水坡、坝脚、涵管附近坝体以及坝体与两岸接头处有无散浸、漏水、管涌或流土现象;坝面护坡有无块石翻起、松动、塌陷或垫层流失等损坏现象;坝面排水沟是否堵塞、淤积或积水现象;坝顶路面及防浪墙是否完好。
1.2 土坝日常养护
水库蓄水后, 应按控制运用计划严格控制各期水位。一般放水时每昼夜的水位降落速度不应超过1~2 m, 以免造成土坝临水坡滑坡;经常保持坝顶、坝坡以及马道等表面完整。发现塌坍、细微裂缝、雨淋沟、隆起滑坡、兽穴或护坡破坏等应及时加以维修;严禁在大坝和其他建筑物附近挖坑去土、爆破、炸鱼, 以免影响大坝安全。禁止在坝上种植树木、放牧牲畜、堆放重物、建房等。不得利用坝顶、坝坡、坝脚作输水渠道;为保证坝面不受雨洪冲刷, 应在坝顶、坝坡、坝端和坝趾附近设置集水、截水及排水沟, 并注意保持经常整修、清淤, 使排水畅通无阻;注意各种观测设备和埋设设备的养护, 以保证观测工作的正常进行[1,2]。
2 坝身裂缝及处理
2.1 裂缝产生的原因
一般而言, 土坝裂缝的原因主要有3个:一是因筑坝土料失水干缩引起裂缝;二是因不均匀沉陷而引起裂缝;三是因滑坡而引起的裂缝。
2.2 处理措施
2.2.1 因筑坝土料失水干缩引起的裂缝。
可将缝口涂料翻松, 重新夯压密实。对较大的缝, 夯实处理后, 一般可在表面铺一层厚20~30 cm的砂性土作保护层, 以防裂缝的继续发展。对有防渗体土坝, 如干缩裂缝发生在黏土斜墙或铺盖上, 可能会引起渗流破坏, 影响防渗效果和土坝安全, 也应及时进行开挖回填处理。
2.2.2 因不均匀沉陷而引起的裂缝。
可采取开挖回填裂缝处理方法, 适用于深度不大的表层裂缝及防渗部位裂缝;对于水库土坝体裂缝、暗沟、孔洞等隐患较深、较多, 开挖翻修困难, 或施工夯压不足, 填土接近于松堆等情况, 可采用灌浆办法处理;另一种方法是采用开挖回填与灌浆相结合, 此法适用于自表层延伸至坝体深处的裂缝。具体做法:先开挖回填裂缝的上部, 对深处的裂缝再进行灌浆, 但在灌浆前, 必须先进行压重固脚处理后, 防止因灌浆而引起滑坡。2.2.3因土坝滑坡而引起裂缝, 初期一般先出现纵向裂缝, 随着裂缝的发展变成弧形。这种滑坡裂缝对土坝危害性大, 应及时进行处理。处理措施: (1) 开挖回填。对于因土块大或分期加高引起的滑坡, 最好将滑坡体全部挖除, 再以坝堤相同的土质回填, 分层夯实, 达到原设计要求干容重。再开挖回填时, 先修好坝趾排水设施, 使其排水畅通, 并起到压脚抗滑的作用。 (2) 放缓坝坡。如果由于坝坡过陡而引起滑坡, 应结合处理滑坡体放缓坝坡。一般先将滑动土体挖除, 将坡面切成阶梯状, 然后按放缓的坝坡加大坡面, 用原坝体土料分层填充, 夯压密实。 (3) 压重固脚。比较严重的滑坡, 滑坡体底部脱离坝脚, 必须在滑坡体下部采用堆筑块石压重固脚的措施, 以增加抗滑能力。 (4) 清淤排水。对于坝基有淤泥或因软弱土质而引起的滑坡, 一般应将淤泥或软弱土层全部挖除或采取开沟导渗排水措施, 以降低淤泥或软弱土层含水量, 同时在坝脚用沙石料压重固脚。 (5) 开沟导渗。如原来的坝坡是稳定的, 只是由于排水体失效、浸润线太高, 使坝坡土体饱和引起滑坡, 则可采用此法。一般先从开始滑坡的顶点到坝脚下开挖导渗沟, 沟中埋砂石等导渗材料。然后将陡坡以上的土体削成斜坡, 换填砂性土壤, 做成与未滑坡前的相同坡度, 并加以夯实, 必要时可放缓坡度, 压重固脚。
3 土坝渗漏及处理
3.1 渗漏形式和处理原则
土坝渗漏主要表现为3种形式, 即坝身渗漏、坝基渗漏和绕坝渗漏。各部位渗漏的处理原则是“上堵下排”。“上堵”是在坝身或地基的上游提高防渗能力, 尽量减少进入坝身或地基的渗流;“下排”是在下游做好反滤导渗设施, 使渗入坝身或地基的渗流安全通畅地排走。
3.2 渗漏处理措施
3.2.1 上游防渗措施。
(1) 上游抛土。此法施工简单, 不必将库水放空。一般可用船只将土料运至预定地点向库内抛投。土料宜选用易于崩解的黏性土。 (2) 黏土铺盖。该方法必须放水处理, 将渗漏部位全部露出水面。如坝基渗漏, 还需将库水放空。土料宜选黏土, 分层夯实。 (3) 黏土防渗墙。在坝基不透水层上建筑垂直防渗墙 (或截水槽) , 是堵截坝基渗漏的有效措施。 (4) 灌浆。对于坝身、坝基和绕坝渗漏, 可采用灌浆方法处理, 在预定部位灌注浆液防渗。其方法与土坝裂缝灌浆方法相同。 (5) 堵塞洞穴。对于白蚁、獾、鼠、蛇等洞穴, 应先追巢捕杀或熏烟灌浆毒杀, 然后回填土料密封夯实[3,4]。
3.2.2 下游导渗措施。
具体如下: (1) 导渗沟。导渗沟应设在下游渗漏部位, 形状有Y形等。沟宽0.5~0.8 m, 沟深0.8~1.0 m, 间距一般为5~15 m, 沟内按反滤要求分层填筑砂石材料。 (2) 导渗培厚。如遇坝身渗漏严重、浸润线在坡面逸出、土坝坝身单薄的情况, 宜在渗漏部位按反滤要求先贴一层砂壳, 再培厚坝身断面, 不仅可以导渗, 还可以增加坝坡的稳定。 (3) 坝后导渗、压渗。坝基渗漏常用的有水平砂地、排水沟等。应先将坝后淤泥和沼泽土清除干净, 铺一层厚0.3~0.5 m的粗砂层, 并在砂池的外边预埋一条排水管, 上面铺一层厚0.2~0.3 m的碎石层, 再铺一层粗砂防淤。如坝基渗漏严重, 在坝后发生翻水冒砂、管涌或流土现象, 则常采用压渗台形式。这样既可使地基渗水排出, 又可稳定坝基。
参考文献
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水库大坝管理论文 篇2
综观国内外的水库大坝工程建设与运行实践,水库大坝在为人类利用自然资源、改造自然环境、兴利除弊方面发挥巨大作用、创造巨大财富的同时,又具有潜在的重大安全风险。因此,水库大坝的安全运行,不仅关系到电力企业本身的安全生产和经济效益,更关系到大坝下游千百万人民的生命财产安全乃至国民经济的可持续发展。水库大坝安全始终是关系社会公共安全、关系社会稳定的大事,对于从事水库大坝安全监督和安全管理工作的所有人来说,责任重于泰山。
水库大坝作为一个聚集大量能量的特殊建筑物,具有一定的危险性。国内外大量的事例说明,大坝一旦失事,其拦蓄的库水突然下泄将引发严重的次生灾害,带来巨大的财产损失和人员伤亡,引发严重的社会和环境危机。因此大坝安全不仅关系到电厂的安全生产,更关系到上下游人民群众的生命财产安全和社会稳定,是涉及社会公共安全的问题。
大坝安全监测是了解大坝运行形态和安全状况的有效手段,也是大坝运行管理的重要环节。水库大坝是一种特殊的大体积水工建筑物,由于坝区和坝基水文、地质条件的复杂性,以及水压、温度等外部荷载的长期作用,大坝的实际工作性态是无法确知的,在长期荷载的作用下,其结构性态的变异情况则更加难以预估。因此大坝安全运行监控的唯一途径就是在大坝中设置监测仪器系统,通过监测设备获取所在部位的变形、渗流、渗压、应力应变等特征数据,然后采用一定的数学方法和分析模型对这些数据进行处理、计算和综合分析,进而揭示大坝的运行性态、评估大坝的安全状况,为工程运行决策提供科学依据。其作用主要表现在以下几个方面:(1)、保障水库大坝安全运行 水库大坝因设计及施工缺陷、运行管理不当等导致其带病运行,甚至导致溃坝的事例并不少见。在各种荷载、多种自然因素的影响下,大坝安全性态随时都在变化,有些是正常变化,是设计和安全运行许可的,但有些则可能是异常的,是水库大坝安全运行调度要注意的。大坝的安全隐患增加了水库工程对下游人民生命和财产安全的威胁,同时也限制了水资源的合理利用及工程效益的正常发挥,大坝安全监测则能够起到监视及预警工程运行性态、保障水库大坝安全运行的作用,故现代大坝安全监测的首要目的应是保障水库大坝的安全、高效运行,这也是为何对一定规模的工程普遍要求设置相应的监测设施的原因所在。(2)、现代化和法制化工程管理的需要 现代工程管理普遍通过制订相关的法规,来要求和规范大坝安全监测行为,达到指导水库大坝安全运行、规范水库大坝安全管理工作的目的。1991年3月国务院发布的《水库大坝安全管理条例》、1997年电力工业部颁发的《水电站大坝安全管理办法》和《水电站大坝安全监测工作管理规定》、2003年水利部颁发的《水库大坝安全鉴定办法》都是当前我国水库大坝安全管理的法律依据,指导和规范水库大坝安全监测的行政与技术管理。现代社会也要求实行强制的大坝安全监测,规范的大坝安全监测工作是法制在水利行业上的一种具体体现。
(3)、推动工程设计与施工技术的进步 任何科学技术的进步离不开试验研究,但由于大坝工程的特殊性和复杂性,室内试验远不能满足工程技术的研究需要,故大坝工程的设计、施工、分析等技术的进步很大程度上依赖大坝安全监测的成果,通过监测结果来验证和不断改进坝工技术。(4)、为病险工程的诊断和合理加固提供依据 由于水库大坝的历史原因,工程自然老化以及缺乏足够经济支持的维修加固,造成了我国病险水库众多这一特殊现象,大坝监测资料是最能反映大坝安全状况及病险程度的,病险水库的评判离不开对大坝监测资料的分析。一般而言,没有大坝安全监测资料分析的病险水库的诊断在科学上、技术上是欠缺的,所做大坝安全鉴定在工作上是存在不足的,也影响病险加固方案的合理性有效选择,甚至可能造成病险水库的误诊、误治。(5)、评判工程事故及推动监测技术自身的发展 工程事故的发生发展都有一个过程,这一过程中包含有大量事故征兆,往往会在监测资料中留下很多踪迹,通过观测资料分析,可以一定程度上帮助评判工程事故的原因、程度和危害,为事故鉴定及责任划分提供依据。水库大坝运行期安全监测工作的基本任务 水库大坝运行期安全监测工作的基本任务是:
(一)及时发现异常现象或工程隐患,以便采取补救措施,保证大坝安全运行;
(二)了解大坝工作性态,掌握其变化规律,指导大坝运行,提高大坝运行管理水平,为特殊情况下水库调度提供科学的决策依据;
(三)加强监测仪器设备日常维护及检查,保证监测系统始终处于良好的工作状态。3 水库大坝运行期安全监测的工作内容 水库大坝运行期安全监测的工作内容包括:
(1)编制安全监测工作规章和制度,定期开展安全监测并建立安全监测技术档案。
(2)编制安全监测工作月报、年报和不定期专题报告,发现异常情况应及时作专题报告。(3)监测资料整理、整编和监测成果分析
1)日常资料整理必须在每次监测后及时进行,其内容包括仪器监测原始数据的检查、异常值的分析判断、填制报表和绘制过程线以及巡视检查记录的整理等。
2)资料整编是在日常资料整理的基础上,将原始监测资料经过考证、复核、审查、综合整理、初步分析,编印成册,同时将监测资料存入数据库。
3)结合日常资料整理、资料整编及大坝安全详查进行经常性资料分析。发现异常情况应及时分析、判断,对确有问题的,应及时上报。
4)长期监测资料分析一般每隔五年进行一次,也可结合大坝安全定期检查进行。长期监测资料分析应满足下列要求:
①揭示主要监测量的分布规律及变化规律; ②评价大坝工作性态;
③提出主要的大坝安全运行监控指标。
(4)提出监测仪器设备的封存、报废及监测项目的停测报告,经有关部门审批后实施。(5)妥善保护各种监测仪器设备和附属设施,加强监测仪器的日常维护及检查,使系统始终处于良好的工作状态。1)每年汛前汛后结合大坝防汛检查,对安全监测系统作详查。其内容包括:现场检查,审阅系统运行、检查及维护记录,提出监测系统详查报告。
2)每隔五年进行一次安全监测系统的定期检查一般,提出监测系统检查鉴定专题报告。内容应包括监测系统的完备性,监测设施的精度和可靠性,对监测仪器设备封存、报废及监测项目停测的建议以及对安全监测系统的改进意见等。
3)在特殊情况下,如地震、非常洪水、运行条件发生变化以及发现异常情况时,应加强巡视检查,并应增加仪器监测的次数,必要时还应增加监测项目。监测成果应及时整理,并尽快编写专题报告上报。国内已建水库大坝运行期安全监测管理模式及其利弊
电力体制改革后,水电厂的管理模式日益多元化。为了建设现代企业制度,许多电站都进行了公司制改革,大坝安全管理人员数量和素质、管理机构、规章制度、经费落实都面临着许多新的问题。如何在中国特色的社会主义市场经济体制下,加强对水电站大坝的安全管理是摆在我们面前一个紧迫而严峻的课题。
纵观目前国内已建成运行的水库电站运行期安全监测管理模式,主要有以下几种:(1)设置安全监测专业班组,全面履行运行期安全监测职责;
(2)配备安全监测专业技术人员,组织部分外协人员承担运行期安全监测职责;(3)将运行期安全监测工作职能划归相邻专业班组兼顾;(4)通过招标方式选择安全监测队伍;
(5)直接委托安全监测承包商负责运行期安全监测。4.1 几个工程运行期安全监测情况(1)葛洲坝水利枢纽
葛洲坝水利枢纽规模大,建筑物种类多,闸坝多属框架结构,基础地质条件差,因此,设置的安全监测设施比较齐全。监测设施主要有整体联系监测网,闸坝及基础变形监测系统,霸体内部应力应变、温度、接缝监测系统,基础渗流监测系统,基础巡视检查系统。其中整网联测包括平面控制网(坝区基点监测网、直伸边角网、坝顶连续引张线)和38km高程控制网测;闸坝及基础变形监测系统包括正倒垂、引张线、视准线、精密量距、测缝标点、精密水准点等近1000个测点和坝内埋入式仪器近3000个测点;基础渗流监测系统测点总共4000多个。
葛洲坝水利枢纽安全监测项目多,测点分布面广,观测精度要求高,监测工作量大。为了做好运行期监测,运行单位筹建初期就派人参与安全监测仪器设备埋设、安装、调试,收集有关仪器参数,参与验收观测设备,逐步承接观测工作,进而顺利转入运行期安全监测。近年来,运行管理单位有先后多次投入巨资对监测系统进行了自动化改造。
目前葛洲坝水利枢纽运行期安全监测设立了专业班,有各类人员30多人,配备了包括全站仪、水准仪、各类读数仪等较为齐全的监测仪器设备和专门的交通工具。(2)清江高坝洲、隔河岩、水布垭工程
清江流域高坝洲、隔河岩、水布垭三座水电站实行梯级管理调度,成立库坝中心观测班、测量班专职负责三座电站运行期安全监测。公司先后对流域内三座电站安全监测系统进行了改造,1999年对隔河岩水电站基岩变形、沉陷、扬压力、渗流量和坝体温度、应力、裂缝及厂房出口高边坡变形、挠度等监测项目实施了自动化监测改造。2011年对水布垭大坝水管式沉降仪加水系统进行了自动化改造。
库坝中心观测班主要负责内部监测仪器运行期监测数据采集、维护和管理,测量班主要负责外部变形监测,两个班组共有专业人员20多人。此外,公司每年还投入相当大的经费聘请科研机构和大专院校对监测成果进行深入分析。(3)大渡河瀑布沟水电站
瀑布沟水电站库坝监测及水工建筑物维护修补人员共29人,其中领导1人,技术主管2人,班组26人。在班组内部设置班长1名,技术员1名,组长2名,安全员1名,其中班长全面负责班组日常管理工作;技术员负责班组日常监测数据技术管理和员工培训教育工作;组长负责现场日常测量及其他生产工作,确保安全生产和工作质量;安全员1名(兼职)负责班组安全生产培训教育,传达公司、分公司安全生产文件及要求,监督检查现场安全生产行为。另外,班组根据实际可自行增设组长助理,满足现场点多、面广的实际工作需要。班组共分三个作业小组,每个作业小组除设1名组长外,增设1名组长助理协助组长完成日常生产工作。目前,3个作业小组采取小组倒班休息的方式满足员工的正常休假,即每个作业小组在现场工作2个星期,休息1个星期,确保现场始终有2个作业小组开展工作,可以满足现场的生产要求(倒班日期可自行确定)。现场长期保证2台车辆使用(目前一台9座、一台5座)
(4)汉江崔家营航电枢纽 崔家营航电枢纽工程混凝土大坝主要埋设有温度计、测缝计、基岩变位计、应变计组、钢筋计、渗压计等监测仪器,共埋设有永久监测仪器366支,其中钢弦式仪器335支、差阻式仪器31支。此外,在船闸上闸首和厂房2#机布置了2套倒垂线和2套双金属标对大坝水平垂直位移进行监测,采用电容型垂线坐标仪和双金属标仪观测;在坝区还布置有量水堰仪1套和环境量监测设备,包括自计温度计、自计水位计和自计雨量计各1台。2009年监测仪器设备全部安装完毕并对主要监测项目实施了监测自动化。由于枢纽管理处没有专业技术人员从事安全监测工作,工程竣工移交后,管理处采取外包的方式聘请了专业队伍承担安全监测工作。安全监测二次仪表,如全站仪、水准仪、振弦式读数仪等全部由管理处提供并免费使用。(5)广西红水河桥巩水电站
广西红水河桥巩水电站安全监测的主要项目包括:倒垂线、引张线、视准线、静力水准线和精密水准等变形监测项目;钻孔式测压管、渗压计和量水堰等渗流监测项目;应变计组、无应力计、应变计、测力计、钢筋计、基岩变形计、测缝计、温度计等应力应变和温度监测项目;气象仪、百叶箱、水尺、自动水位计等环境量监测项目以及水力学监测项目,共埋设安装各类监测仪器及设备586支(套)。
工程于2009年全部完工,由于业主缺乏安全监测专业人员,竣工移交后不得不多次与安全监测承包商洽谈延期观测合同。(6)广西龙滩水电站
广西龙滩大坝安全监测系统包括碾压混凝土大坝和左右岸导流洞堵头。大坝常规监测项目分为应力应变及温度监测、变形监测、渗流监测、环境量监测等项目,安装埋设监测仪器2107支/测点(不含河床断面测量、水力学监测和水质分析),其中应力、应变及温度监测仪器1345支、变形监测仪器/测点533支(测点)、渗流监测仪器(设施)179支/个、环境量监测仪器50支。大坝专项监测项目分为河床断面测量、水力学监测和水质分析,上下游河床冲淤测量33个断面,水力学监测114个,水质分析(全分析项目)1次;左右岸导流洞混凝土堵头的监测仪器分别在安装埋设在14个监测断面,分为应力应变及温度监测、变形监测和渗流监测等项目,共计232支仪器。
2010年通过公开招标的方式将运行期安全监测发包。4.2 当前运行期安全监测管理模式利弊
早期建成的大型工程,如葛洲坝、隔河岩等工程,建设单位一般在初期即派人参与安全监测工作,通过几年时间的过渡,逐步培养和建立自己的专业队伍承担运行期安全监测。其优势在于能较好保证观测工作质量,及时掌握建筑物运行状况。其劣势在于观测队伍庞大,增加了企业成本和管理难度。而且由于运行期安全监测工作强度不均衡,即便拥有庞大的队伍,在最繁忙的时候依然还需要招用大量临时外协人员。近期建设的中小型工程,由于人力资源极度匮乏,加上安全监测又属于相对比较冷僻的专业,筹建自己的专业队伍比较困难,导致不少中小型工程安全监测要么处于停滞状态,要么完全依赖自动化监测采集数据,监测成果整编分析往往严重滞后,很难达到运行期安全监测的目的。
在当前人力资源状况和建设环境下,将运行期安全监测实施分包管理,以缓解供求矛盾同时满足工程安全管理需要的模式已逐步成为一种趋势和发展方向。5 运行期安全监测外包管理的优势
业务外包,也称资源外包、资源外置,它是指企业整合用其外部最优秀的专业化资源,从而达到降低成本、提高效率、充分发挥自身核心竞争力和增强企业对环境的迅速应变能力的一种管理模式。企业为了获得比单纯利用内部资源更多的竞争优势,将其非核心业务交由合作企业完成,是现代企业做大做强常用的手段。运行期安全监测实施外包管理具有以下几个方面的优势: 5.1 专业优势
专业的安全监测队伍十几年甚至几十年专业致力于水库大坝及各类建筑物安全监测工作,积技术力量雄厚、仪器设备配置齐全、现场经验丰富。在安全监测组织管理、技术管理、质量管理等方面已经建立了一整套完整的体系并能持续改进,因此能迅速适应水库大坝运行期安全监测的需要,能有效地弥补工程竣工移交后到运行单位全面接手期间的管理盲区,缓解水库大坝初期运行时管理上千头万绪的矛盾。
此外,有的安全监测队伍自始至终参与了施工期间安全监测仪器采购、检验、率定、埋设安装、施工期资料整理分析和竣工移交的全过程,对工程各部位监测仪器设备布置、运行状况了于指掌,因此承担运行期安全监测就更加具有得天独厚的优势。5.2 专家优势
专业的安全监测队伍除了注重队伍建设以外,很多企业也非常注重专家的培养。不少专业从事安全监测的企业都有在业内叫得响的专家型人才,这些专家见多识广,具有丰富的现场实践经验和扎实的理论功底,能够亲自莅临现场或远程指导现场监测工作,对运行期安全监测成果质量控制、监测成果深入分析、建筑物安全评价起到极为重要的把关作用。实施运行期安全监测外包管理后,运行管理单位不仅能得受到专业的服务,更能随时随地得受到专家的技术支持。5.3 比较优势
目前国内专业从事安全监测的队伍很多,有施工企业、大专院校、科研机构。运行期安全监测外包时,运行管理单位有广泛的选择余地。通过公开招标、邀请招标、竞争性谈判等多种方式,发包人可以从资质、业绩、技术实力等各个方面进行全面的比选,进而得到放心服务。5.4 成本优势
国际外包组织的研究表明,实施了外包服务的企业平均可以节约9%的成本,企业管理能力和产品质量却可以上升15%。实行运行期安全监测外包管理,能较好地避免组织过度膨胀,降低劳动力成本,提高企业利润水平,加快资金周转和利用率。5.5 管理优势
实施运行期安全监测外包管理,能有效控制运行单位人员编制,减少管理难度和管理成本,使运行单位更加专注于水库大坝运行管理的重要、核心领域,维持和提升企业的核心竞争能力。
5.6 合同优势
水库大坝加高方法探讨 篇3
摘要:本文分析了水库大坝加高的意义与存在的难度,阐述了大坝加高的主要形式与影响因素,并结合实例探讨了大坝加高技术的应用。
关键词:水库大坝;加高;探讨
1 水库大坝加高的意义与难度
1.1水库大坝加高的意义
随着国民经济的持续发展,社会对水资源需求量也在不断增加。为了满足水资源继续增长的需求,一个最简单的对策就是新建更多的水库。然而随着水利工程建设的发展,优秀坝址也越来越少,所以发挥现有大坝潜力,通过加高大坝扩大库容就是既经济又有效的策略;况且不少运行久远的水库需要除险加固,那些淤积严重库容减小的水库,也有加高加固的需求。可见,水库大坝加高有着很强的现实意义,值得认真研究和总结。
1.2 水库大坝加高的难度
从技术角度看,水库大坝加高并不一定比新建大坝更容易,很多情况下难度更高,究其原因如下:首先,不少枢纽工程不允许放空水库施工,施工期间不仅要满足正常运行的要求,还要保证大坝的安全不受到影响。这个难度颇高,因为要满足安全要求,大坝往往既要加高又要加厚,因而施工时坝肩、坝基要重新开挖,就有可能对原有大坝坝肩、坝基稳定性造成一些影响。其次,必须考虑加高加厚时新旧坝体的结合问题。如果结合面处理不好,新旧坝体就不能协调受力,同样存在很大的安全隐患。再次,旧坝经过长期运行,外观和内部都可能存在缺陷,尤其内部缺陷的探查、处理有相当难度。但如果不利用加高加厚机会处理,新坝体建成后再处理难度就更大了。因此,水库大坝加高方案必须周全地考虑到各种风险因素,以确保水库可以长期稳定地运行。
2 水库大坝加高的方法
2.1水库大坝加高的目的与主要型式
王博等人[1]概括了国内30余座水库大坝加高的情况,这些水库分布于国内大约15个省、市、自治区,有一定代表意义。加高的大坝类型包括土石坝、混凝土重力坝、面板堆石坝、浆砌石重力坝、砌石重力坝、粘土心墙砂壳坝、混凝土双支墩、宽心墙土石坝、混凝土砌块石双曲拱坝等,原坝高度9.1m~97m,加高高度0.8m~90m。可见,各种类型的大坝都可以加高,加高的目的包括水库扩容、大坝除险加固,对于那些防洪标准偏低的土石坝,加高加固处理也是重要目的。
大坝加高型式多种多样,主要加高型式如下:(1)土石坝加高相对简单一些,加高形式主要有不培厚直接加高、坝下游培厚加高、坝上游培厚加高、坝上下游同时培厚加高。(2)重力坝加高技术更为复杂一些,目前国内外成功案例中有后帮整体型、后帮分离型、前帮整体型、前帮加后帮型、直接加高型、预应力钢索加高型等。其中前帮、后帮是指大坝的上、下游坡面;整体型是指新旧坝体结合成为一个整体;分离型指新旧坝体之间采用隔离材料如金属板隔开;预应力钢索加高型是指在坝顶钻孔至基岩,埋入锚索并灌浆,再在新坝顶上施加预应力[2]。(3)更复杂的是坝型转换,例如某薄拱坝加高因不能放空水库、施工期间需要正常运行、拱坝结构难处理及风险大等原因,最终改造成折线型重力坝[3]。
2.2 水库大坝加高的影响因素
水库大坝加高需要考虑的主要因素来自于技术和经济两方面。技术上包括大坝安全性、环境影响等方面。大坝加高之后必须满足现有设计规范中规定的稳定性、应力条件、防渗能力、抗震要求等规定,例如大坝加高不加厚是最简单的方法,但大多数情况下因为加高之后无法满足安全性要求而难以采用。水利工程要实现可持续发展,必须重视环境影响,将施工对环境影响降低到最低限度,例如对野生动物保护、土石料开采等环境影响因素进行评估并采取一定的措施。水利建设在满足安全、功能要求的基础上还应寻求最佳经济效果,这些也要通过合理设计、施工实现。下面结合实例分析这些因素。
3 水库大坝加高技术应用
3.1 土石坝加高技术应用
土石坝是历史最悠久、世界坝工建设应用最广泛的坝型。我国95%以上的大坝为土石坝,所以研究土石坝加高技术非常有价值。曼格拉大坝[4]位于巴基斯坦吉勒姆河上,其于1967年建成,多年来一直发挥着灌溉、发电、防洪等多重效益,但因库区泥沙淤积库容已减少20%,所以需要加高扩容。大坝整体加高9.15m,可增加库容35.6亿m3。主坝是粘土斜心墙坝,两个副坝中加里坝为粉土斜心墙坝,苏坎坝为砂岩直立心墙土坝。曼格拉主坝和加里坝采用坝后培厚加高方式,所以原坝轴线将向下游方向偏移;苏坎坝则采用上下游同时培厚加高方法,原坝轴线不变。大坝加高方法为:开挖坝基并延伸坝后排水体;拆除培厚一侧的护坡;填筑至原坝顶高程;拆除原坝顶后继续填筑至最终高程。该案例最可取之处在于材料使用环节的高效,其中即挖即填、旧护坡材料重复利用等做法很值得借鉴。苏坎坝上游水平防渗铺盖、加里坝心墙料都采用粉土料。这种土料的最佳含水量为14.7%,大坝附近取料场不同位置的土料自然含水量不同,大坝下游料源自然含水量为8%~10%,上游水库最高水位线附近料源自然含水量为17%~24%,因此上游料源土料开采后直接用于填筑,下游料源土料开采后与砂砾料混合后直接用于加里坝下游过渡区填筑。主坝和两个副坝上游护坡采用坚硬砂岩块石保护,下游护坡分别采用河卵石、漂石和砾石料。由于护坡料仍然完好,大部分可以继续利用。将加高坝体从上至下划分为2.44m高梯段,完成该梯段加高后,将上一梯段的原坝护坡料拆除,并就近铺筑在新坝护坡位置。这种措施的实施,节省了材料转运和存储环节,材料利用非常高效。
3.2 重力坝加高技术应用
如前所述,重力坝加高技术比土石坝更复杂一些,其中结合面处理是关键环节。现以梅州清凉山水库混凝土重力坝后帮加高技术应用案例[2]进行说明。清凉山水库位于梅江一级支流白宫河中游石壁背村,原库容3681万m3,大坝加高7.2m后库容增至4307万m3。国内外大坝加高多采用台阶法或设置滑动缝来提高结合面粘合强度。由于建坝时一般不留台阶,加高施工再开凿台阶可以说费时费力。而采用滑动缝方案,由于砌石坝坝坡平整度较差,难以形成理想的滑动缝,新旧坝结合面粘合强度达不到要求。通过模拟结合面之间的力学状态,最终选择了结合面凿毛+梯形键槽的方案。图1~4是四种方案的结合面摩擦应力分布图。可见,在坝踵垂直应力方面,设置键槽比不设键槽有明显改善,后者存在拉应力而前者是压应力;设置锚筋的效果不如键槽,并且远达不到其轴力设计值;抗剪性能方面,梯形键槽优于台阶键槽。于是综合考虑选择了梯形键槽方案。
4 结语
无论是为了提高防洪标准,还是通过扩容来提高水资源利用率,水库大坝加高都是很好的选择。但是大坝型式多样,加高方法也各有不同,应根据实际情况采取针对性的措施。同时水利工程实践性很强,只有不断总结经验才能提高建设水平。
参考文献:
[1]王博,纪园可,周厚贵.国内大坝加高情况概述[J].水利水电技术,2014,45(2):57-60.
[2]罗志唐.梅州市清凉山水库混凝土砌石重力坝加高技术方案论证与筑坝材料优选[J].水利规划与设计,2011(1):67-70.
[3]许敏.木浪河水库大坝扩建加高设计方案分析[J].黑龙江水利科技,2013,41(1):167-169.
[4]卫云.曼格拉大坝加高工程主要施工技术[J].水力发电,2012,38(10):50-52.
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新疆克孜尔水库大坝运行管理评价 篇4
克孜尔水库大坝运行管理评价是水库大坝安全评价内容之一, 为克孜尔水库除险加固工作提供了指导性的意见, 大坝运行管理评价的内容包括大坝运行、大坝维修和大坝安全监测三个方面。
一、大坝运行
1. 水库调度运用规程。
水库调度运用的主要技术指标包括:上级批准和有关文件确定的校核洪水位、设计洪水位、防洪高水位、汛期限制水位、正常蓄水位、综合利用的下限水位、死水位、库区土地征用及移民迁安高程、下游防洪系统的安全标准、农业供水量、水电厂保证出力等。
水库防洪调度计划包括:明确各防洪特征水位;制定实时防洪调度运用方式;制定防御超标准洪水的非常措施及其使用条件;明确实施水库防洪调度计划的组织措施和调度权限。
水库兴利调度计划包括:当年各月水的预测;协调有关各部门对水库供水的要求;根据上述条件, 制订年、月的具体供水计划。
克孜尔水库管理局依照水库的调度运用规程, 编制调度运用计划, 报请水库主管部门审批后实施。
2. 水文观测与预报及水库大坝运行大事记。
根据水文预报及水库调度的需要, 布设了水文测报站网, 建立入库、出库站, 并建立自动测报和预报系统。对水库大坝运行中出现的异常情况专门记载, 以及对异常状态的事后处理情况编写运行大事记进行存档。
3. 应急预案。
当遇到超过水库校核标准的洪水时, 及时向下游报警并尽可能采取紧急抢护措施, 力保主坝和重要副坝等建筑物的安全。根据应急预案, 制定下游居民的转移方案, 报上级主管部门审批。大坝运行人员应遵循应急措施的程序和方法, 避免溃坝。
二、大坝维修
1. 维修的对象和目的。
维修的对象包括大坝和附属建筑物, 以及大坝安全所必需的相关设备特别是安全监测仪器设备。经常对大坝进行维修及对设备定期检查和测试, 使建筑物和设备处于安全和完整的工作状态。
2. 维修要点及记载与评价。
大坝维修包括养护和修理, 其要点按《水库工程管理通则》、《土石坝养护修理规程》、《混凝土坝养护修理规程》有关内容执行。
水库的大修工程明确项目负责人, 并建立质量安全保证体系, 严格执行质量标准和工艺流程, 确保工程质量。完工后, 由工程项目审批部门严格按《水利基本建设工程验收规程》主持验收, 一般岁修工程就适当简化了手续。对大坝做过的大修和加固工程, 作了详细记载和竣工验收资料。在安全鉴定时提供相应的资料。
三、大坝安全监测
1. 大坝安全监测的方法及检查内容。
大坝安全监测方法包括巡视检查和仪器监测。监测范围包括坝体、坝基、坝肩、泄水建筑物、对大坝安全有重大影响的近坝区等。
巡视检查分为日常、年度和特别巡视检查三类。日常巡视检查根据水库大坝的具体情况和特点, 制订巡视检查制度, 并确定日常的巡回检查路线和检查顺序, 由有经验的技术人员负责进行。在汛期高水位时增加次数, 特别是出现大洪水时, 每天至少一次;年度巡视检查检查次数一般每年不少于两次;特别巡视检查一般在水库大坝遇到严重影响安全运用的情况 (如发生暴雨、大洪水、有感地震及持续高水位等) , 发生比较严重的破坏现象或出现其他危险迹象时, 由单位负责组织特别巡视检查, 必要时还组织专人对可能出现险情的部位进行连续监视。日常巡视检查中发现异常现象时, 立即采取应急措施, 并上报主管部门;年度巡视检查和特别巡视检查结束后, 提出简要报告, 对发现的问题及时采取应急措施, 并进行综合分析比较, 写出详细报告, 并报告主管部门。各种巡视检查的记录, 图件和报告等均应整理归档。
2. 仪器监测。
克孜尔水库大坝安全的仪器监测项目、观测布置、观测设施及安装埋设、观测方法及要求等, 是根据《安全监测技术规范》执行。设置必要的监测项目及其相应设施, 并定期进行系统的观测。主要包括变形监测、渗流监测、应力、应变及温度监测等。目前各监测仪器、设施的布置既能较全面地反映工程的运行状态, 又突出重点和少而精。
3. 监测资料整编分析的要点。监测资料及时进行整编分析, 通过监测资料及时了解大坝的性状, 为大坝总体安全评价提供基本资料。
监测资料整编包括平时资料整理与定期资料编印。克孜尔水库每年汛期前进行一次资料整编。在整理和整编的基础上, 定期进行资料分析。在资料整理和初步分析中, 做好原始观测数据的检验、观测数据的计算、填表和绘图、初步分析和异常值的判识。在大坝安全鉴定时, 提出监测资料分析报告和总报告, 为大坝的安全鉴定提供依据。
对监测资料整编分析, 验证监测数据的可靠性, 检查现场检查作业方法是否符合要求, 各项检验结果是否在限差以内, 观测值是否符合精度要求, 是否存在系统误差等。同时对比监测成果与设计预期效果。资料分析的项目、内容和方法根据水库实际情况而定, 但对于变形量、渗漏量、扬压力及巡视检查的资料必须进行分析评价并给出总体评价。
四、大坝运行管理综合评价
从大坝运行、大坝维修和大坝安全监测三个方面对大坝运行管理进行综合评价。
水库是否按审定的调度规程合理调度运行;水文测报及通信设施是否完备;各项规章, 制度或计划是否齐全落实。大坝是否得到完好的维修, 并处于完整的可运行状态。大坝安全监测设施是否完备;大坝安全监测是否按规范执行, 并由监测资料整编分析初步结果, 审查大坝的变形、渗流及稳定总体上是否处于正常状态。
以上都做得好的, 评为好;大部分做得好的, 评为较好;大部分未做到的, 评为差, 克孜尔水库以上三条都做得好, 评为好。
参考文献
[1]汝乃华, 牛运光.大坝事故与安全土石坝[M].北京:中国水利水电出版社, 2001
贵州省水库大坝安全管理办法 篇5
第一条为加强水库大坝安全管理,保障人民生命、财产的安全,促进经济社会的可持续发展,根据《中华人民共和国水法》、《水库大坝安全管理条例》和其他有关法律、法规,结合本省实际,制定本办法。
第二条本办法适用于本省行政区域内坝高在15米以上或者库容在10万立方米以上的水库大坝。水库大坝包括永久性挡水建筑物以及与其配套使用的泄洪、输水建筑物及监测、管理设施等。
第三条各级人民政府及其水库大坝主管部门,对其所管辖的水库大坝的安全实行行政领导负责制。县级以上人民政府水利、建设、交通、农业等有关部门,应当对其所管理的水库大坝安全运行负责。
第四条省人民政府水行政主管部门负责对全省的水库大坝安全管理实施监督。
县级以上人民政府水行政主管部门负责对本行政区域内的水库大坝安全管理实施监督。
县级以上人民政府建设、交通、农业等有关部门应当按照各自的职责,对本行政区域内有关的水库大坝安全管理实施监督。
第五条水库大坝安全监督实行分级负责制:
(一)库容在1000万立方米以上或者坝高在50米以上的由省人民政府水行政主管部门负责;
(二)库容在100万立方米至1000万立方米或者坝高在30米至50米的,由水库大坝所在地的地(州、市)人民政府(行署)水行政主管部门负责;
(三)库容在10万立方米至100万立方米或者坝高在15米至30米的,由水库大坝所在地的县级人民政府水行政主管部门负责。
第六条兴建水库大坝的,在工程可行性研究报告批准前,应当将以下材料报有管辖权的县级以上人民政府水行政主管部门:
(一)区域水文计算分析报告;
(二)水量供、需评价分析结论;
(三)水环境及生态环境评价;
(四)依法应当提交的其他材料。
有管辖权的县级以上人民政府水行政主管部门,应当自收到申请材料之日起15日内,对水库大坝建设是否符合水资源流域规划、区域规划进行审查,对符合条件的,作出准予的书面决定;对不符合条件的,作出不予行政许可的书面决定并说明理由。
第七条兴建水库大坝的,应当符合国家规定的水库大坝安全技术标准,在工程开工前,应当将以下材料报有管辖权的县级以上人民政府水行政主管部门审核或者审批:
(一)经批准的水库大坝建设可行性研究报告;
(二)经批准的水土保持环境评价报告;
(三)经技术审查同意的水库大坝建设初步设计以及技术施工图设计文件;
(四)取水许可文件;
(五)投资主管部门批准或者核准的文件;
(六)依法应当提交的其他材料。
有管辖权的县级以上人民政府水行政主管部门应当自收到申请材料之日起30日内进行审查,对符合条件的,作出准予的书面决定;对不符合条件的,作出不予行政许可的书面决定并说明理由。
第八条大型以上水电站和水库大坝建设申报程序及安全管理,按照国家有关规定执行。
第九条水库大坝工程设计包括主体工程设计和渗透压力、渗流量、变形、沉陷、位移、降雨、水位、出库流量以及通信、动力、照明、交通、消防、管理房等观测和管理设施的设计。
前款设施不完善的已建水库大坝,应当在扩建、改建或者除险加固的设计中补充完善。
第十条水库大坝工程的勘测、设计、施工、监理,应当通过招标确定具有相应资质的单位承担,并接受建设工程质量监督机构的监督和检查;对质量不符合设计及有关技术规范规定的,必须返工或者采取补救措施。
第十一条兴建水库大坝,项目法人应当报请县级以上人民政府划定水库大坝管理范围、保护范围,依法完成确权颁证、树立界桩等项工作,并参与水库大坝施工的监督管理和组织各阶段的验收工作。第十二条县级以上人民政府对水库大坝管理范围按照以下标准划定:
(一)库容在1000万立方米或者坝高在50米以上的水库大坝两端各按30米至50米划定,坝址下游按照100米至200米划定;
(二)库容在100万立方米至1000万立方米或者坝高在30米至50米的水库水坝两端各按10米至30米划定,坝址下游按照50米至100米划定;
(三)库容10万立方米至100万立方米或者坝高在15米至30米的水库大坝两端各按5米至15米划定,坝址下游按照10米至50米划定;
(四)库区(含水域)按照水库坝顶高程线或者退赔线以下划定;
(五)生产生活用地按照原有使用范围划定。
县级以上人民政府对水库大坝保护范围按照以下标准划定:
(一)按照坝顶高程线或者退赔线以上1000米划定;
(二)不足1000米的按照分水岭划定。
根据不同地质、地形、坝型实际,在确保水库大坝安全的前提下,县级以上人民政府可以对个别水库大坝的管理范围和保护范围作适当调整。
第十三条已建成的水库大坝管理范围、保护范围达到前条规定标准的,不再变更;达不到的,大坝管理机构应当报请县级以上人民政府重新划定。
第十四条水库大坝必须经蓄水安全鉴定、竣工验收合格,并达到有关规范标准要求后,方可投入运行使用。
第十五条水库大坝改建、扩建的,应当进行水库大坝安全复核评价,通过水库大坝安全鉴定,并将以下材料报有管辖权的县级以上人民政府水行政主管部门或者其他水库大坝主管部门审批:
(一)水库大坝安全鉴定报告书;
(二)水库大坝注册登记证书;
(三)依法应当提交的其他材料。
县级以上人民政府水行政主管部门或者其他水库大坝主管部门应当在受理之日起20日进行审查,对符合条件的,作出准予的书面决定;对不符合条件的,作出不予行政许可的书面决定并说明理由。
第十六条水库大坝主管部门应当按照国家规定组建水库大坝管理机构,并配备具有相关专业技术资格或者经培训获得上岗证的管理人员。
防洪除涝、农田灌排骨干工程、城市防洪等以社会效益为主、公益性较强的水库,其水库大坝管理机构的运行维护费用由同级财政按照有关规定安排。
第十七条水库大坝管理范围内的土地及其附属建筑物和附属的测量、观测、动力、照明、交通、消防、房屋、专用通信网络及其他设施等,由水库大坝管理机构依法管理和使用,任何单位和个人不得毁坏和侵占。
库区非水库管理活动的船只不得行驶至水库大坝上游坝面20米的范围内。
第十八条水库大坝主管部门和水库大坝管理机构,应当积极协助各级人民政府做好水库大坝管理范围和保护范围内的水土保持工作。
禁止在水库大坝管理范围和保护范围内进行爆破、打井、采石、开矿、挖砂、取土、修坟、围垦、陡坡耕种等危害水库大坝安全的活动。
第十九条水库大坝管理机构应当建立健全水库大坝安全运行的各项管理规章制度和机电设备安全操作规程;建立完整的工程勘测、设计、施工、运行管理、事故处理等资料的工程技术档案,并做好水库大坝的日常养护维修工作。
第二十条水库大坝管理机构应当制定汛期水库调度运用计划和防御洪水方案。在汛期,水库大坝的洪水安全调度必须服从县级以上人民政府防汛指挥机构的统一指挥。
第二十一条水库大坝坝顶不兼做公路。确需兼做公路的,必须进行科学论证,满足水库大坝安全运行要求,并将以下材料报水库大坝主管部门及相关行政主管部门审批:
(一)水库大坝安全复核评价报告及鉴定报告书;
(二)过坝交通限载规定及坝顶设施相关构筑物维修养护责任书;
(三)依法应当提交的其他材料。
县级以上人民政府水行政主管部门应当自收到申报材料之日起10日内,转告有关部门分别提出意见;有关部门应当自收到转报材料之日起10日内予以回复;县级以上人民政府水行政主管部门自收到回复意见之日起25日内统一进行审查,对符合条件的,作出准予的书面决定;对不符合条件的,作出不予行政许可的书面决定并说明理由。
第二十二条水库大坝主管部门应当按照有关规定对所管辖的水库大坝进行注册登记,并建立水库大坝定期安全检查与评价制度。
第二十三条水库大坝安全鉴定工作,由水库大坝主管部门组织具有水库大坝安全评价资质的单位承担,实行分级、分部门负责制度:
(一)总库容1000万立方米或者坝高在50米以上的水库大坝,由省水库大坝主管部门组织鉴定;
(二)总库容100万立方米至1000万立方米或者坝高在30米至50米的水库大坝,由地(州、市)水库大坝主管部门组织鉴定;
(三)其他水库大坝由县(市、区)水库大坝主管部门组织鉴定。
县级以上人民政府建设、交通、农业等部门所管辖水库大坝的安全评价报告及结论,应当抄送同级人民政府水行政主管部门备案。
第二十四条水库大坝出现险情征兆时,水库大坝管理机构应当立即向主管部门、当地人民政府和上一级人民政府水行政主管部门、防汛指挥机构报告,并在当地人民政府领导下做好保坝安全的应急抢险预案及措施。
第二十五条水库大坝的安全状况分为一类、二类、三类:
(一)一类坝:实际抗御洪水标准达到防洪标准规定,水库大坝工作状态正常;工程无重大质量问题,按照设计标准正常运行的坝;
(二)二类坝:实际抗御洪水标准不低于部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准,但达不到防洪标准规定,水库大坝工作状态基本正常;在一定控制运用条件下能安全运行的大坝;
(三)三类坝:实际抗御洪水标准达不到部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准,或者工程存在较严重的渗流破坏、结构稳定、施工缺陷等质量隐患问题,影响水库大坝安全,不能正常运行的坝。第二十六条各级人民政府及水库大坝主管部门应当对二类坝、三类坝进行除险加固,优先安排资金,限期排除险情。
二类坝、三类坝的除险加固工程设计、施工等,应当按照国家以及省基本建设程序的规定办理。第二十七条水库因规模减小或者功能萎缩的,应当降低等别运行管理,以保证水库安全;水库因病险严重且除险加固技术上不可行或者经济上不合理以及功能基本丧失的,应当报废。
第二十八条水库的降低等别、报废实行分级、分部门审批的原则:
(一)库容在1000万立方米以上或者国家管理的,由省水库大坝主管部门审批;
(二)库容在100万立方米至1000万立方米的,由地(州、市)水库大坝主管部门审批;
(三)库容在10万立方米至100万立方米的,由县(市、区)水库大坝主管部门审批。
第二十九条水库降低等别、报废的,应当向水库大坝主管部门提交以下材料:
(一)水库大坝安全鉴定报告书;
(二)水库降低等别、报废工程处理措施和资产、职工安置文件;
(三)水库大坝注册登记证书;
(四)依法应当提交的其他材料。
水库大坝主管部门应当自受理之日起20日内进行审查,对符合条件的,作出准予的书面决定;对不符合条件的,作出不予行政许可的书面决定并说明理由。
县级以上人民政府建设、交通、农业等部门审批的降低等别、报废的水库,应当抄送同级人民政府水行政主管部门及防汛指挥机构备案。
第三十条县级以上人民政府水行政主管部门或者其他国家机关的工作人员,违反本办法规定,有下列行为之一,尚不构成犯罪的,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员依法给予行政处分:
(一)未按第六条第二款、第七条第二款规定对兴建水库大坝进行审批的;
(二)未按第十五条第二款规定对水库大坝改建、扩建进行审批的;
(三)未按第二十一条第二款规定对兼作公路的水库大坝坝顶进行审批的;
(四)未按第二十九条第二款规定对水库降低等别或者报废进行审批的;
(五)其他滥用职权、玩忽职守、徇私舞弊行为的。
第三十一条违反本办法第十七条第一款、第十八条第二款规定,尚不构成犯罪的,由县级以上人民政府水行政主管部门给予警告,责令停止违法行为,限期采取补救措施;逾期不改的,对个人处以100元以上500元以下罚款;对单位处以500元以上5000元以下罚款。
水库大坝管理论文 篇6
摘要:我国水库大都兴建于上世纪70、80年代,由于涉及水准偏低,且经过多年的使用,很多存在病险,抗震、稳定性不足,坝体、坝基渗漏非常严重,对大坝的安全构成严重的威胁。因此,需要对水库大坝进行防渗加固设计处理。本研究结合具体水库大坝加固案例,对其防渗加固设计处理做了有益的探索。
关键词:水库大坝;防渗设计;加固处理;研究
水库坝体的防渗漏性能必须保证,对于病险水库大坝,应进行加固防渗处理,以提高水库大坝的安全性。由于水库大坝病险处理,需要投入大量的资金,所以在设计处理中应尽量采用新工艺、新技术等,在确保加固质量的同时,也可降低工程投资。本研究从实例入手对该命题进行了探究。
一、工程介绍
某水库为20世纪80年代末修建的水库,多年来正常蓄水,但是由于使用年限较长,近年来水库大坝的左坝肩、右坝肩出现了4处凹陷坑洞,分别标记为A、B、C和D。同时在大坝坝脚外5~170m位置,相继出现了7处漏水涌泉,漏水量达到了0.07m?/s。为了保证大坝的安全性,之前做过相应的堵塞、截流等处理,但是效果均不理想,且水库渗漏现象日渐严重,无法正常蓄水。水库大坝上,出现了多处不规则的垮塌,且溢洪道也出现了安全风险,正常溢洪能力受到严重的抑制。溢洪道出现破坏后,也经过一定的处理,但是效果也不理想。
由于水库为本地区重要的农业灌溉用水工程之一,对于本地区的农业生产提供者重要的水资源保障,如果水库渗漏继续,溢洪道地板沉陷不变形,则水库大坝的安全性就无法保障,也将影响下游地区人民群众的生命和财产安全,影响本地区的农业生产和丰收[1]。为了确保农业生产的水源不流失,消除水库大坝的安全隐患,相关单位决定对水库大坝进行防渗加固设计处理,以确保人民的生命财产安全和正常的农业生产作业。
二、水库大坝渗流的原因
(一)坝体渗漏的原因
修建大坝时,由于条件的限制,技术人员参与少,技术力量薄弱,且施工质量的控制不严格,未有完善的质控体系,且坝体碾压质量差,完工后虽然经防渗填充处理,但由于使用多年,水库大坝坝体的防渗能力已遭破坏,造成坝体渗漏。
接触带发生渗漏的原因,与坝体渗漏的原因大体相似。另外,在开挖坝基时,未能完全清除岩石强风华层,成为接触带渗漏的原因之一。
(二)坝肩及坝基渗漏的原因
水库所在地地质情况复杂,岩溶管道及裂隙发育,属于强岩溶透水层,加上表层风华作用强劲,节理裂隙较发育,使得坝基、坝肩在库水的长时间压力下,防渗体逐步被破坏,造成管道渗漏与岩层裂隙,最终导致发生渗漏。
三、水库大坝的防渗设计及处理
(一)水库大坝的防渗处理技术
(1)根据以往对大坝的防渗处理经验,不同部位的防渗处理,应采取不同的措施。比如对于盆塌陷部位,可采用开挖回填混凝土方式,而左岸及坝肩渗漏,适宜采用帷幕灌浆防渗处理方式。
(2)坝体及坝基防渗方案的选择。防渗处理有两种方案,一种是沿坝轴线做坝体劈裂灌浆和坝基帷幕灌浆,一种是迎水面柔毡铺盖、坝址截流墙防渗方案。经比较,该工程决定采用前一种处理方案,该方案的优点为,通过填充大坝坝体,可提高坝体的防渗性能及密实度,而帷幕防渗可提高坝基的防渗能力、坝体的稳定性,在技术上可行,施工简单,且投资在可承受范围内[2]。
其中,放水涵洞为成门型拱涵,宽度1.3m,高度1.7m,可采用洞内反压回填灌浆方式进行防渗加固处理。
(二)水库大坝的防渗设计分析
(1)大坝防渗灌浆的设计。这部分设计包括防渗帷幕线布置、长度、深度、排数和孔间距等。
经研究,左、右坝肩及大坝防渗帷幕线沿坝轴线布置,右岸沿1170m高程线布置;左坝肩延伸至公路后,与上游公路相平行,而左岸防渗帷幕延伸至F3断层后,再增加30m。在施工前,经先导孔压水试验确定防渗边界。
防渗帷幕线长度:右岸延伸至正常蓄水高程线与地下水位线交汇处,左岸延伸至F3断层外的30m处,总的长度约为280m。其中,左岸、右岸和大坝帷幕线长度分别为70m、60m和150m。
防渗帷幕的排数与孔距:水库大坝坝基岩石宝库灰岩和白云岩两种,岩层向右岸上有倾斜约为16°,且节理裂隙面比较发育,按照此类统称灌浆的经验和教训,该水库大坝帷幕设计为两排,排间距为3m,且孔距同样为3m。其中,坝体根据一排孔进行灌浆,而副帷幕坝体不需要灌浆,对接触带和基岩行双排孔灌浆即可。同时,左、右岸坝肩设计为两排帷幕孔,孔距为3m,并根据III次序进行施工,总进尺为5288m。但是總进尺中不包含检查孔的长度。
防渗帷幕的深度设计:水库大坝岩层属于较强的岩溶含水层,岩溶管道和渗漏的深度比较深。而大坝下游渗漏泉点,在高程1140m以上部分比较集中,所以可将河床当做坝区最低排泄基准面。经计算和分析,工程防渗帷幕的深度为:左、右坝肩和坝基为1140m高程、左岸为1145m高程。在施工前,可经先导孔压水试验确定下限深度,其中起灌高度为1170m[3]。
灌浆压力的计算,详见表1。
(三)放水涵洞反压灌浆的设计处理
(1)反压灌浆线布置。在涵洞内的坝轴线与消力池之间的洞段,合理布置反压灌浆线,并在大坝右侧墙、左侧墙和洞顶各布置1排灌浆孔,其中洞段长度为36m。
(2)灌浆孔的排数与孔距。灌浆洞段的长度为36m,共设置13个灌浆断面,并将断面间距控制在3m左右,并于每个断面上布置3个灌浆孔,共布置39个灌浆孔。同时,根据II次序进行施工,经计算,灌浆面积为150㎡。
(3)灌浆孔深度与灌浆压力。灌浆孔深度为进入坝体1m,而灌浆采用封闭方式,将灌浆压力控制在0.1~0.2MPa之间。
结语:
水库大坝在农业发展、防御洪灾等方面均发挥着不可替代的作用,必须确保水库大坝的安全性,掌握工程动态,确保水库大坝的安全。在本文中,笔者以某水库大坝为例,指出了大坝渗漏的原因,并系统探讨了水库大坝防渗加固的设计处理,实践证明,水库大坝的安全性得到保障。
参考文献:
[1]朱祖友.水库大坝除险加固防渗设计处理分析[J].黑龙江水利科技,2013,10:69-71.
[2]潘登星.水库大坝除险加固防渗设计处理解析[J].广东科技,2014,18:108-109.
水库大坝管理论文 篇7
1 现阶段中建设的现状
对于我国的水库来说,大多是从上个世纪中期开始建设的,这样也就使得在建设的过程中受到了管理体制以及建设标准等方面的影响,造成了工程老化与失修等现象的发生,这样也就加大了安全隐患。
1.1 工程运行老化现象
随着工程的长期运行与发展,受到了材料老化以及条件等因素的影响造成了老化病害现象的发生。且对于大坝工程来说其寿命应在50年左右,但是随着其后期运行中老化现象的加快,从而也就造成了维护费用的增长。在使用后期中老化程度的不断严重,想要保证其安全与稳定的运行,就要做好除险加固处理,以此来减少老化现象,确保工程的稳定运行与使用寿命[1]。
1.2 运行与管理等环节上的不足
造成这一现象的主要原因为:首先,工程除险老化失修的现象,加之管理经费上的不足,使得一些管理建设上的效果不理想。其次,由于管理体制上的不足,造成了运行机制上的不顺利。加之受到了我国经济体制上的影响,使得在实际管理的过程中存在事企不分与职责不明等现象,这样也就降低了水库大坝其功能的正常发挥,从而也就降低了社会与经济效益。
1.3 先天上的不足
首先,在施工中存在不规范等现象,这样也就遗留下了安全隐患,加之受到当时形势等方面的影响,使得在建设水库的过程中采用勘查、设计与施工同步进行的方法,这样也就造成了一些水库中的地质与水文等材料存在不足。另外受到了设备与投资等方面的影响,造成了工程建设常常会出现停建的现象,这样也就留下了安全隐患。其次,对工程的要求标准相对较低,由于当时的设计标准不完善,与地质材料商的匮乏,从而也就使得一些工程存在建设标准低与质量不高等现象。最后,由于存在重建轻管的理念,从而也就使得通信预警与监测等设施存在完善的现象[2]。
1.4 溃坝事故的发生
在建设的过程中由于受到了多种不确定因素的影响,如施工以及地质等方面,使得一些水库在建设过程中就存在着一定的安全隐患,加之受到了地震与暴雨等自然灾害的影响,溃坝事故时有发生。通过查阅相关资料可以看出,在各个国家中溃坝事故所带来的危害是十分严重的。而在我国中尤其是在半个多世纪以来,我国所发生的溃坝事故就多达三千多以上,其中以小型的水库居多,这样也就造成了重大的人员伤亡与经济损失。
1.5 病险水库问题
首先,对于病险水库来说,存在着险情重与种类繁多等特点,从实际上来说,就是抗震与防洪标准不能满足相关的要求,这样也就造成了必要的安全监测设施与设备等存在不足或是老化等现象。其次,对于病险水库来说,存在着威胁大与分布广的现象,且对于这些水库来说,大多存在与人口相对比较密集的场所。因此,一旦出现安全事故,直接就会威胁到人民群众的生命财产安全。最后,对于病险水库来说,存在着数量多的特点,这样也就出现了在建设过程中存在设计与资金上的不足,从而也就增多的病险水库的存在。
2 对水库大坝采取安全运行与管理工作的措施
通过对水库大坝采取安全运行与管理工作不仅可以提高安全程度,在一定程度上还可以有效提高其经济效益。所以说,水库大坝属于一种较为特殊的大型水工建筑,但是由于受到了地质条件的影响,使得大坝的工作性质并不能得到有效的运用。加之在荷载作用的影响下,变异的情况也难以预计。因此,想要确保水库大坝的安全运行与管理,就要采用有效的监管设备,以此来对大坝的应力应变等方面的数据进行监控,通过进行准确的计算,可以明确大坝的实际运行状态,从而为大坝的安全运行与管理等工作提供依据,保证人们的生命财产安全,实现工程效益的最大化。随着改革开放的不断影响,就要做好运行管理体制的改革与创新工作,出险加固落实安全责任,建立出完善的管理体系,提高大坝的安全运行与管理状况。
2.1 将责任制落实到实际中去
随着我国对水库进行调研与管理力度的不断提高,在一定程度上也促进了工程管理向着法制化与现代化的方向发展。因此,在实际中给就要将安全责任制度落实到实际中去,提高其安全运行的能力,发挥出应有的作用。首先,要坚持做好改革与创新工作,推进现代化的建设与发展,同时还要通过信息技术来实现管理。其次,要做好日常中的管理工作,认识到安全运行与管理工作的重要性,同时还要落实管理制度,做好大坝的等级与记录工作,完善管理方案。最后,要明确监管责任制度,确定出直接负责人[3]。
2.2 完善相关体系
就我国的水库来说,分属于不同的部门。因此,在实际中就要采取大坝安全运行与管理实行水管部门会同相关主管部门相互合作的体制。且在长期的发展过程中我国已经形成了完善的法规与技术体系,从而提高了管理的水平。但是也要健全相关的机制,总结经验,完善标准,以此来满足运行管理的要求,提高经济效益。
2.3 做好除险与加固处理工作
首先,政府部门要从全局的角度上出发,制定出完善的病险水库的除险加固处理方法。其次,要组织相关领导开展全面的水库除险与加固处理工作,研究出实际可行的方案,建立出完善的组织机构,以此来保证各个环节上的准确[4]。
2.4 做好管理体制上的改革工作
随着我国社会经济的不断发展,水库在运行管理中存在的多种问题已经逐渐现象。因此,就要组好水库管理体制的改革与创新工作,以此来保证水库可以实现良性的改革,同时还要建立出稳定的运行机制。
2.5 建立出安全运行管理应急机制
对可能发生的突发事件要提前进行预防,因此,在实际中就要加强风险管理意识,建立出完善的安全应急机制。首先,要提高风险防范意识,这样才能保证预防险情工作的效果。其次,要建立出应急机制,保证应急方案的有效实施,真正做到防患于未然,降低可能带来的经济损失。
3 结语
综上所述可看出,做好水库大坝的安全运行与管理工作有着极为重要的意义。因此,在实际中就要建立出完善的管理机制,积极采用先进的技术手段与方法来做好相应的处理工作,以此来保证水库大坝的安全与管理效果。另外还要注重提高运行管理队伍的综合素质与说水平。以此来提高经济效益。
参考文献
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[2]姚宏华.水库大坝安全运行与管理的途径分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014(07):42-43.
[3]许恭.水库大坝安全运行与管理的途径分析[J].建筑工程技术与设计,2014(35):689-689.
水库大坝管理论文 篇8
(一) 水库大坝存在安全隐患问题。
目前, 水库大坝出现的安全问题主要表现在, 未对水库大坝进行加固、除险, 严重的渠道淤塞情况这两个方面。例如, 部分坝体在使用一段时间后会出现坍塌的情况, 出现浆砌石碳化还伴有大量裂缝的情况, 闸墩处的裂缝通常还伴有闸门锈蚀的情况;尤其是那些建造年代比较久远的水库大坝, 上述情况更为严重, 因经过长时间在水中的侵蚀和冲刷, 而导致严重的水土流失。另外一种特别严重的情况就是渠道淤塞, 渠道的淤塞在一定程度上影响到了该水库大坝的储存量, 因为水流在经过上游时, 携带大量的淤泥, 流经水库大坝时被阻挡下来, 而缩减了水库大坝的存水量, 直接降低了水库大坝的防洪等级和防洪能力, 在这种情况下, 如果坝体有裂缝的情况, 则大坝就会出现渗漏, 崩裂的情况, 很容易出现安全事故。
(二) 水库大坝存在管理体制不健全的问题。
我国经济经历了很长时间的发展后已发生了一定的变化, 在这种情况下形成的水库大坝管理体制和运行机制, 渐渐满足不了现阶段的需求了, 导致水库大坝的发展受到了严重的影响, 极不利于可持续发展的进行。比如说, 有的水库大坝既不属于企业单位, 也不属于事业单位, 这对于水库大坝的日常运行极其不利, 尤其是在维护方面, 相关经费和人员都无从谈起, 出现了比较尴尬的局面。
(三) 水库大坝存在配套设施落后的问题。
在当时, 大坝水库在建造阶段只配置了一些最基础的设施, 随着时间的推移, 未能对该设施进行很好的维护、保养和更新, 这就造成了水库大坝的配套设施落后, 跟不上时代发展, 管理体制也比较落后, 无法保障水库大坝的正常管理和运行。
二、水库大坝安全运行与管理的途径
(一) 建立健全水库大坝安全监测系统。
在对水库大坝的水位进行监测时, 仪器检测和巡视检测是最为重要的两个方面。在20世纪80年代时, 还未建立较为健全的检测系统, 只能通过简单的设置来检测水位情况, 为事故隐患的发生埋下了病根;再者管理人员在对工程正常巡查时, 因知识的缺乏, 导致在水库大坝运行中, 不能及时发现存在的问题, 而使事故处于搁置状态, 久而久之水库大坝就会出现垮塌的情况, 造成人员生命的消失和经济方面的损失。因此建立健全、切实可行的管理体制极为重要, 在日常管理工程中, 还应当做好资料的整理工作, 并加以分析, 尽可能早地发现问题, 解决问题, 以降低事故发生率和减少经济损失。
(二) 正确处理管养护分离的问题。
对水库大坝的实际操作当中, 可实行养护和维修系统单独存在的管理模式, 但是, 这种模式不能用在自动化检测系统、安全检测系统和工程巡视系统之中。因此, 修理工作可以单独分离出来, 而保养和防护工作不行。按照能和则和、能分则分的原则, 将管理人员无法处理的设备和仪器交给专业人员进行管理, 灵活地应用这一原则。
(三) 充分重视水库大坝的维修保养和观测检查工作。
在水库大坝的管理工作中, 运行、维修、保养、更新改造、加固除险、安全鉴定和观察检测等等是最为主要的运行管理工作;是保障水库大坝正常运行、保护水库大坝免遭破坏的正常管理内容。运行工作通常指的则是为保障水库大坝处于一种正常运行状态的工作;维护保养工作则是最基础的管理内容, 就是采用先进的技术措施用以保障设备的完整和美观性, 使水库大坝时刻处于自然运行状态;更新改造和加固除险工作指的是在设备出现故障和不稳定因素时能及时恢复正常使用功能的一种技术措施;安全鉴定是指聘请专业的人士来对设备进行检查、分析、鉴定, 是一种较为高级的检查方式, 在水库大坝安全运行和日常管理方面来讲, 具有一定的现实意义;观察检测工作则是通过提高设备的完整性, 以管理为基础, 在日常使用过程中及时发现和处理存在的问题, 提高设备的安全等级, 为更新改造和加固除险提供强有力的依据。
(四) 做好水库大坝的相关资料的保存、整理和收集的工作。
在水库大坝的日常运行过程中, 尤其要注意实际操作的细节, 因为有效的日常管理会避免大部分系统存在的漏洞问题, 较早地发现安全隐患并进行排除, 降低事故发生概率, 挽救人员生命, 降低经济损失等。因此在对相关资料进行收集和整理的过程中, 一定要在规范和制度的要求下进行, 如果条件允许, 派专门的负责人来进行汇编, 由原来的纸质版发展成由电脑制表、手工计算相结合的方式来进行, 使专业的管理软件更加完善, 以此来提高工作效率, 提升数据的准确性。还有另一个方面, 就是重视日常巡查、防洪调度, 消除消极方面的影响, 减少安全隐患。
参考文献
[1]葛义荣.大坝安全监测系统的运行管理与探讨--以黄壁庄水库为例[J].中国水能及电气化, 2016 (03) :41-45.
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水库大坝管理论文 篇9
1 导致小型水库大坝安全管理问题出现的原因
小型水库在我国建设发展已达半个世纪之久,相应的,建设水平也得到了进一步提高,然而,仍然有很多因素会影响到小型水库大坝的安全性以及使用功能,因此,相关企业要对这些因素加以重视,从而推动小型水库的健康发展。
2 小型水库大坝安全与管理中存在的问题
(1)小型水库大坝本身的质量存在问题:与其他大型水库大坝不同,小型水库大坝的建设时间通常是在20世纪六七十年代,然而由于当时我国的社会条件、经济水平、科技手段以及技术标准等方面都相对较差,使得小型水库大坝的施工质量、功能以及使用寿命等都要远远低于国际标准。其中绝大多数的小型水库大坝由于受到经济水平的制约,投入日常养护环节的资金较少甚至于没有,使整个大坝的老化速度大大提高,从而引发一系列严重后果。
(2)小型水库大坝的安全隐患多:有些小型水库大坝在建设阶段,就因为没有进行必要的除险加固而导致一系列问题,比如坝体沉陷、裂缝、坝面冲刷以及闸门变形锈蚀等,与此同时,相关的养护作业也没有做到位,使大坝的安全问题日益加重,严重威胁到周边百姓的日常生产生活。
(3)小型水库大坝的配套设施过于陈旧:在进行小型水库大坝的施工过程中,相关企业就已经为其安装了配套的设施以及设备,然而在长时间的使用过程中,没有定期对这些设施设备进行维修以及更换,使这些陈旧的配套设施已无法满足当前的小型水库大坝安全管理需求,举例来说,像大坝建设初期就投入使用的管理用房以及泵房等,由于年限久远,使它们已经变为危房或者破旧房。此外,还有一些小型水库大坝的水情监测设备仍然沿用的是最初的设备,它的测量精准度较差,同时还存在一定的安全隐患。
(4)负责小型水库大坝安全管理的人员综合能力差:经过长期的实践调查发现,小型水库大坝安全管理工作效率低下的主要因素,就是因为相关人员的专业技术水平低以及职业素养不达标所致。这些人员因能力有限不仅无法满足工作需求,同时还会因管理不善而影响到小型水库大坝的正常使用。另外,有些地区的小型水库大坝的安全管理人员就是当地的农民,这一群体的专业能力以及知识储备都不足以应对这项工作,使整个安全管理工作的质量以及效率达不到预期。
3 小型水库大坝安全与管理问题的有效应对措施
(1)做好小型水库大坝的安全鉴定工作:在小型水库大坝竣工之后,相关监管部门要对其进行必要的安全鉴定工作,在大坝正式投入使用前,就对其中可能存在的安全隐患进行有效排除,并做好详细记录,对鉴定结果进行综合分析评定,从而制定出一份针对性以及可行性都较为合理的解决方案,以此来确保整个小型水库的安全性以及使用功能,并为今后的小型水库大坝安全管理工作提供有力依据。
(2)做好小型水库大坝的除险加固工作:相关企业要以安全鉴定结果为参考,判断出小型水库大坝中需要进行整改的部位,并严格遵循先重后轻原则,来对这些薄弱环节进行合理规划,制定科学的除险加固方案。在我国科技技术不断发展的今天,小型水库大坝的除险加固也要合理运用先进技术,来确保整个除险加固环节的安全性以及效率。此外,针对小型水库大坝的配套设施,也要定期对其进行检查以及维护,及时替换损坏或者老旧设备,从而有效提高监测结果的准确性。
(3)做好小型水库大坝的风险管理工作:小型水库大坝在使用过程中,会受到多重因素影响,不仅会降低整个水利工程的安全性以及使用功能,严重时还会为周边老百姓的生命财产安全造成巨大损失。因此,需要相关企业或人员对影响大坝安全的不利因素加以重视,提高员工的风险防范意识以及有效应对能力,与此同时,加大对溃坝危险发生几率以及后果的研究力度,并找出原因,从而为有效降低风险发生几率奠定基础。
(4)做好小型水库大坝的养护维修工作:对小型水库大坝进行日常养护,相关管理人员要遵循常养护、养重于修、及时修的原则,从而在第一时间发现并处理小型水库大坝运营中出现的各类问题,以此来保证整个水利工程的安全性以及功能。其中,小型水库大坝的养护维修主要包括以下几方面内容,即日常养护维修、年度养护维修以及应急抢修。小型水库大坝的维修,是一项工程量大且技术性强的工作。在大坝出现严重故障时,要对故障原因进行分析研究,并记录在案,将研究结果上报给有关部门,并严格按照相关部门的指令行事。此外,针对大坝安全管理应急预案,也要综合考虑大坝的实际使用状况,来对原有的应急预案进行适当调节,从而为应急抢修大坝提供参考依据。
(5)做好小型水库大坝安全管理人员的培训教育工作:人,作为整个小型水库大坝安全管理的主体,他的专业水平以及职业素养高低在这一工作中会起到关键性作用。在小型水库大坝安全管理的实践中,有很多问题以及漏洞都有由于人为疏忽导致的,因此,相关部门或企业要强化对员工的培训、选拔以及管理步骤,可以利用实际案例来有针对性地提高相关人员的专业水平,在这一过程中,不仅可以实现对员工专业技能的提升,同时还保证相关人员能在遇到突发状况时进行有效应对,从而进一步确保了国家以及当地老百姓的生命财产安全。
4 结语
综上所述,在我国国民经济以及科技技术不断进步的时代背景下,老百姓对于小型水库大坝的安全管理又提出了更高的标准。因此,相关部门或企业应该做好小型水库大坝的安全鉴定、除险加固、风险管理、养护维修以及人员培训等工作,从而真正意义上实现对小型水库大坝安全的有效管理,以此来进一步推动我国水利建设行业的健康发展。
参考文献
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[5]刘晓红.青海省小型水库工程管理存在的问题及对策[J].现代农业,2012(9):75-76.
小型水库大坝管理与事故处理分析 篇10
一、小型水库大坝管理的现状
从上个世纪80年代起, 我国的水库大坝管理工作取得了较大的成效, 特别是在安全管理方面的工作得到了进一步的加强, 加大了对一些病险水库大坝的安全防范措施, 其安全状况得到了根本性的改善。从整体上来看, 我国的水库大坝管理水平有了显著的提高, 但不容忽视的是, 水库大坝管理工作仍然面临着严峻的挑战形势, 缺乏科学化、制度化、法规化的管理体制, 管理人员的综合专业素质不高, 缺乏专业的管理知识和技术技能, 同时还缺乏小型水库大坝的除险综合优化技术、风险管理技术、加固技术、除险效果管理与评价技术等相关的管理技术, 这些管理上的缺陷给小型水库大坝的管理带来了很多不利和不确定的因素, 也带来了安全质量隐患, 如今安全问题已经成为小型水库大坝防洪抗险管理体系中最薄弱的一环, 因此需要采取切实可行的措施来做好其管理工作, 并不断探索小型水库大坝安全管理的模式和其他相关管理模式, 只有这样, 才能充分发挥小型水库大坝的社会效益和经济效益。
二、如何做好小型水库大坝管理及其事故处理
在小型水库大坝的管理过程中会伴随着诸多问题, 比如突发事故, 这严重影响和制约了小型水库大坝实现可持续发展, 也给其管理工作带来了很多不利因素和影响。做好小型水库大坝管理工作是一项势在必行的工作, 只有做好了这项工作, 才能减少其质量安全隐患, 从而充分发挥其社会效益和经济效益。如何做好小型水库大坝管理及其事故处理工作, 笔者总结了以下几点意见, 仅供参考, 具体表现如下:
(一) 小型水库大坝管理
由于我国的小型水库大坝的建设大多是在计划经济体制时期建设的, 随着市场经济体制的不断确立和完善, 在这一条件下, 计划经济时期的小型水库大坝的管理模式已经不能顺应时代发展的潮流, 因此应根据《中华人民共和国水法》, 并结合不同地区的具体实际, 将水库大坝的安全管理工作细化到各个管理部门的日常工作中, 并不断完善管理其机制。要根据小型水库大坝的管理特点, 对管理鉴定办法、除险加固、安全检查、监测和资料等进行分析, 并制定具有较高实施性的相关规章制度。国外部分国家已经采用了风险分析的管理模式, 这种管理模式不仅能够顾及到水库大坝的安全, 还能够将大坝的安全性和社会经济效益结合起来, 并提出一些非工程的措施进行控制。因此, 我国应该加强与国外的合作, 不断引进其新的管理理念和管理模式。运用科学合理的管理模式进行小型水库大坝的管理是顺应市场经济的发展潮流的, 因此, 作为小型水库大坝的管理人员, 一定要探索出适合小型水库大坝的管理模式和管理理念。
除此之外, 还要做好水库大坝的日常管理工作:1) 禁止人们在水库大坝上进行各项放牧活动, 及时清除垃圾等污染物, 保持水库大坝的清洁卫生;2) 严禁人们在水库大坝的周围进行挖坑或者钓鱼、炸石等活动;3) 禁止人们在水坝的斜坡上投放一些重量较大的物体, 以防止造成水坝的不均匀沉降;4) 应该定时将水坝上的一些杂草去除, 并对白蚁进行防治;5) 应该加强对水库大坝的排水措施管理, 加强其排洪的能力;6) 应该设置专门的管理部门或者工作人员对水坝的安全进行巡逻检查, 及时记录下检查过程中出现的异常现象, 以便采取措施进行防治;7) 应该对水坝的水位运行情况进行记录, 并严格控制其水位在安全范围内;8) 应该在每年的汛期之前做好水坝的安全鉴定工作, 同时还要结合多种技术, 建立电子化的信息管理系统, 以实现水库大坝的信息化管理。
(二) 小型水库大坝的事故处理
小型水库大坝各种事故的出现, 一般分为以下几种情况:水坝出现裂缝, 从而导致滑坡;水坝出现散浸, 导致渗漏现象发生;出现管涌现象, 造成流土。笔者将以第二种情况为例, 对渗漏事故的处理进行分析。
首先, 要选择合适的防渗处理方案。通过对比不同防渗处理的优缺点, 最后选择充填灌浆防渗处理作为处理的方案。该方案施工操作方便, 技术较为完善和成熟, 并且在灌浆的过程中所采用的压力较小, 不会对水坝造成危害。其次, 要优化灌浆的工艺。再次, 通过马格公式计算出灌浆的扩散半径, 并进行布孔处理。布孔的时候一般需要沿着水坝的轴线, 并按照从左到右的方向布设灌浆孔, 灌浆孔一般为三排, 保证前后排之间的灌浆孔之间的距离在一米左后, 孔与孔之间的距离为三米左右, 并确保每个孔的深度都应该在渗漏层以下2米深左右。灌浆的压力需要按照规范中的规定进行选择, 一般充填灌浆的压力应该控制在:孔口的压力为49×104帕, 瞬时的压力为9 8×104帕。最后, 为了使灌注的浆液在孔内具有一定的流动性, 需要就地取材选择黄粘土等作为灌浆的材料, 并采用分段进行灌注的方式, 必要的时候可以添加适量的水泥, 促进浆液的凝固。最后要进行封孔。封孔一般是在坝体的灌浆工作完成之后, 当浆液不再呈现流动状态的时候, 去除50厘米高的浆液, 用含有适量水的直径在2到3厘米范围内的粘土球, 来充填每个灌浆孔, 并采用分层回填的方式, 进行捣实, 最终使封孔的高度比水坝的坝面稍微高一点。这些方案能够有效对事故进行防范和处理。
三、结语
综上所述, 小型水库大坝在国民经济中发挥着重要的作用, 其具有不可忽视的地位和作用, 但是其管理现状却不容乐观, 在管理过程中会伴随着诸多事故, 严重影响和制约了其社会效益和经济效益的充分发挥, 因此必须做好其事故处理工作, 只有这样, 才能充分发挥小型水库大坝的社会效益和经济效益。
参考文献
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水库大坝坝基防渗处理施工技术 篇11
摘要:水库大坝坝基渗漏会带来经济损失和安全问题,所以当渗漏量超出规定范围时必须采取防渗加固措施。坝基防渗可以选择许多方法,应根据工程地质条件、防渗目标选择经济合理、技术可靠的方法,本文对目前常见的施工技术做了分析介绍。
关键词:水库大坝;坝基;防渗
拦河造坝,修建水库,既是为了用好水资源,也是为了减少洪水的肆虐。然而从开始修建大坝起就面临许多挑战,可能因为大坝选址、设计、施工、维护等诸多因素造成渗漏。显然,存在渗漏通道是根本原因,水库蓄水形成的水头则加大了渗漏量。坝体、坝基、坝体与坝基结合部、坝体与岸坡接触部位等都是可能的渗漏部位,而坝基渗漏不仅常见,对大坝的安全威胁也很大,所以无论出于减少水资源损失的经济考量,还是为了避免渗透破坏的安全考虑,都应该对超标准的坝基渗漏进行处理。坝基渗漏处理方法很多,本文对常见施工技术做了分析介绍。
1 水库大坝坝基防渗处理的主要技术及特点
目前,坝基防渗处理主要采用灌浆、设置防渗帷幕、建造防渗墙、加厚黏土铺盖和修建黏土斜墙等措施。
1.1 灌浆
灌浆是指向坝基中的渗漏通道灌入可形成阻水“结石”的浆液方法。灌浆可以发挥充填、压密、粘合、固化等作用,封堵渗漏通道,固结松散颗粒和破碎岩石,所以阻漏效果比较出色。灌浆处理具有施工简便、经济实用的特点,常见技术类型有充填灌浆、高压喷射灌浆等,灌浆材料有水泥类灌浆材料、化学类灌浆材料。
1.2 防渗帷幕
防渗帷幕是在大坝基岩中建造一道连续、完整的阻水防渗带,以减少坝基渗漏。建造防渗帷幕也是通过灌浆的方法实现,可有效控制坝基渗漏。通常,防渗帷幕要深入到相对不透水岩层5m以上。根据地下岩层透水情况,防渗帷幕可以做单排,也可以2~3排,所以较为灵活。
1.3 防渗墙
防渗墙是指在大坝松散透水地基中通过泥浆固壁连续造孔,然后浇筑混凝土或其他防渗材料,形成连续的地下墙。如果可以嵌入基岩0.5~1m内,防渗墙的防渗效果非常可靠,但施工不如防渗帷幕灵活,工期较长,造价也比较高。根据施工方法,防渗墙可做成槽孔型墙、桩柱型墙和混合型墙。
1.4 加厚黏土铺盖和修建黏土斜墙
如果地下相对不透水岩层埋藏很深或岩溶地质,做防渗墙不现实,防渗帷幕效果也不理想,当地黏土资源易得时,采用加厚黏土铺盖和修建黏土斜墙不失为有效的方法,再结合排水减压,可以改善坝基渗漏问题。但这种方法施工时必须放空水库。
2 水库大坝坝基防渗处理施工技术应用
2.1 灌浆施工技术
在各种灌浆技术中,高压喷射灌浆是应用较多的一种,可用于土质松散、透水性高的坝基加固,与坝体劈裂灌浆泥墙衔接,是目前水利工程防渗加固处理中应用普遍的方法[1]。按照喷浆方式,高压喷射灌浆分为定喷、旋喷和摆喷三种形式,现以定喷为例说明。工艺流程为:测量定位→钻机就位→钻进造孔→清孔→送风、送浆、喷浆→检查喷浆参数→回灌浆液→转入下一孔位。采用地质钻机造孔,同时使用泥浆护壁。放下喷浆管时,为免泥沙堵塞喷口,可在喷嘴外裹上塑料薄膜。定喷操作一般以自下而上的顺序进行,下管到设计深度,清水试压,再调试喷射角度和方向,就可以开始喷浆了。浆液采用强度等级32.5的普通硅酸盐水泥配制而成,浆液比重1.60~1.75,回浆比重≥1.2。喷浆管提升速度,对砂砾石8~15cm/min,对砂土层10~25 cm/min。回填灌孔后进行检查验收,然后封孔。以“少灌多复”方式,先完成一序孔灌浆作业,再进行二序孔灌浆作业。质量检查可采用开挖检查、岩芯试验、围井注水等方法。
遇到特殊水文、工程地质条件,如裂隙发育、强透水介质,采用单纯水泥浆液处理,由于凝结硬化慢,浆液会被流水带走,这种情况下可采用双液灌浆或化学灌浆形式。双液灌浆即水泥和水玻璃混合灌浆。按混合方式,有搅拌桶混合、孔口混合和孔内混合三种方式。搅拌桶混合,可掺入最多8%的水玻璃,由于凝结快,需要即搅即喷,停留久了容易堵塞管道和喷嘴。孔口混合是在造孔附近混合,可掺入最多30%的水玻璃,由于孔口无压力,只能以自流状态灌注,适于浅部孔。孔内混合是采用双管送入孔内混合,掺入最多20%的水玻璃,这种方式便于控制配比和凝结时间,适用性广。化学灌浆可采用水泥砂浆和丙凝材料,一般也是双液配制,双泵双管路孔内混合。
2.2 帷幕灌浆施工技术
帷幕灌浆主要用于坝基前缘、两岸较大漏水区域的条状地带,例如砂卵石覆盖层地基最大透水性达845.5Lu,经帷幕灌浆处理透水性小于10 Lu[2]。工艺流程为:造孔→洗孔→压水试验→灌浆→封孔。根据设计和试验确定的孔深、分段长、孔距、排数、排距、孔序、排序等参数进行造孔。砂卵石坝基可以采用金刚石钻头钻孔,然后冲洗10min。灌浆孔段采用简易压水试验20min,试验压力为正常灌浆压力的85%,如果流量小于40L/(m·min),可缩短试验时间。灌浆材料采用强度等级不低于32.5的普通硅酸盐水泥配制的水泥浆或水泥黏土浆,开灌用水灰比2:1~5:1稀浆(根据透水率而定,透水率小的用更大的水灰比),在开灌浆液400L后逐级调浓,终灌水灰比0.8:1~0.5:1。如果吃浆大或孔口冒浆严重可采用前述水泥和水玻璃双液灌浆。灌浆过程中,按照灌浆分段原则分段,并记录流量、压力、浆液密度等参数,10~20m测量孔斜一次。灌浆方式由上至下循环,压力由小至大(如0.2MPa到1MPa)渐次升高,观测并记录抬动表变化数值,当抬动变化超过0.2mm应马上停止升压。灌注率≤0.4 L/min,续灌60min(或灌注率≤0.4 L/min,续灌90min),结束灌浆。浆液凝固后,放出孔内积水,用浓水泥浆封孔。
2.3 防渗墙施工技术
防渗墙施工方法可根据工程地质条件、工期要求进行选择,例如基岩以上采用“纯抓法”可快速成槽,基岩以下采用“钻劈法”对硬质地层也可兼顾速度[3]。工艺流程为:构筑施工平台和导墙→安装挖槽机械→槽孔施工→终孔验收→清孔换浆→下设钢筋笼、接头管、灌浆管、导管等→浇筑混凝土→拔出接头管→转下一槽段。采用“纯抓法”先抓取两端槽孔到基岩,再抓取中间副孔,连通后转移到下一槽槽段。基岩以下用冲击钻钻劈。造孔轴线偏差控制在3cm以内,孔斜率不大于0.4%。固壁泥浆采用膨润土泥浆,并添加羧甲基纤维素钠、碳酸钠等调节粘度与助分散的材料。槽段连接采用“拔管法”,可提高施工效率。鋼筋笼采用25t汽车吊吊设安装。浇筑混凝土采用混凝土泵车输送,并经漏斗和250mm导管下料。浇筑前先在导管内放置一个可浮在泥浆表面的胶球,再依次注入水泥砂浆和混凝土,这样可以隔离混凝土和管内的泥浆。随着混凝土不断赶出泥浆,逐渐提升导管,但要保证导管始终埋入混凝土面下1.5~6m深。
3 结语
水库大坝坝基防渗有多种方法可供选择,目前以高压喷射灌浆、帷幕灌浆、防渗墙应用较多。在选择防渗加固技术时,要经过勘探全面掌握坝基的基本情况,再结合设计、施工等各种条件,通过技术经济综合比较,采用经济合理、技术可靠的方案。
参考文献:
[1] 王宏亮. 坝基高压喷射灌浆与坝体劈裂灌浆泥墙衔接施工工艺探讨[J]. 甘肃水利水电技术,2015,51(8):51-53.
[2] 田原. 帷幕灌浆在砂卵石坝基防渗加固中的应用价值分析[J]. 黑龙江水利科技,2014,42(5):10-12.
水库大坝管理论文 篇12
位于中国鲁东南沿海的青峰岭水库兴建于二十世纪六十年代, 已经安全运行了近六十年, 目前主体工程主坝、副坝、水电站、溢洪闸、防浪墙已按照设计标准要求进行了除险加固, 文章着重对土石坝背坡和沿库岸堤两侧绿化与安全管理措施的应用进行论述。
水土流失的危害
水是生命之源、生产之要、生态之基。我国水资源短缺、洪涝灾害、环境保护、水土流失等问题中, 土地流失了腐植质和熟土, 地身变瘦, 土层变薄, 地力下降, 表土被冲, 心土裸露, 形成严重的沟蚀, 造成水库淤塞, 缩短工程寿命, 降低工程效益, 河床抬高, 降低行洪能力。
人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情。洪涝灾害频繁、水资源供需矛盾突出、生态环境恶化等人为或自然因素而造成灾害频繁, 水土流失, 加剧了气候异常变化, 特别旱、雹灾更有加重的趋势。
造成水土流失的成因
造成水土流失的社会因素, 从历史上, 人们对水土流失的危害性缺乏认识, 更谈不上治理措施;又加上古今现代的战乱纷争和人为的毁林、毁草、过度放牧等, 破坏了天然植被, 中国人多地少的矛盾异常突出, 荒山丘陵地带, 有的农民只图眼前利益, 砍树伐林, 开荒种田。
造成水土流失的自然因素, 主要有气候、地形、地表植被、土壤质地等, 降雨是造成水土流失的主要因素, 在暴雨集中的中国东南沿海, 汛期雨量充沛, 山区丘陵地带植被达不到标准的情况下, 山洪暴发, 泥沙具下。
生活在鲁东南危害大坝岸堤安全的主要动物与昆虫, 主要有獾、狐狸、鼹鼠、老鼠、白蚁等具有钻地打洞习性的动物与昆虫, 俗话说:“千里之堤毁于蚁穴”, 钻地打洞的动物和昆虫对于水库的土石坝的确具有潜在的危害, 特别是容易造成土石坝产生渗漏或管涌, 不加以对它们进行有效的防范, 具有无法估量的损失, 轻则造成大坝返修, 重则发生溃坝。在当今工业化时代, 环境日益恶化, 生物逐年减少, 如果对这些生物进行全部捕杀将对生物链造成破坏, 位于鲁东南沿海的青峰岭水库专业技术人员拟定了以下主要技术措施进行保护性防治。
对非保护性动物和害虫可以进行灭绝性防治, 如老鼠、白蚁, 可采用诱捕, 喷火烧洞, 药物毒杀等措施。
对危害水库大坝岸堤的体型较大的动物防治措施——安装格栅防护栏主要针对獾类、狐狸等体型较大的强掘地钻洞动物, 对大坝背坡四周, 用425#硅酸盐水泥、优质河砂、石子、水按1:1.40:2.85:0.47的重量比形成平均高出地面20厘米, 宽30厘米的基座, 中间每隔15米在浇筑基座的同时将长宽高=10*15*170cm垂直于水平面的水泥桩, 为提高其牢固程度, 在每个水泥桩沿中心线的中心点向两翼延伸60cm, 其作用主要是承受来自整个基座建在斜坡上的拉力, 防止整体垮塌, 最后在形成的基座上安装刀片刺网, 该产品又名刮刀型刺丝, 是一种发展起来的防护、隔离能力较强的新型防护网产品。锋利的刀型刺由双线扣装后成蛇腹状, 能起到对野生动物很好的阻拦作用。同时该产品具有美观、防阻效果好、施工便利等优点。
水库沿岸的绿化与水土保持
利用树、草等植物对工程的防护称为生物防护措施, 水利工程的生物防护措施主要有防冲草皮、防浪林、行道林、防护林等, 这些措施发挥着防冲刷、削减风浪、提供抢险用料、美化工程面貌、改善周围生态环境等作用。堤防植树种草坚持“防护工程, 有利防洪抢险, 兼顾生态、景观和经济效益”的原则;做好树草种植规划, 做好树草种植规划, 选择适应当地条件、生长快、易管理、防护效果好、经济效益高的树草品种, 对种植区域做好统一布局, 提高栽植质量和加强看护管理, 保证生长旺盛、整齐美观, 以提高防护、生态及景观效果。为防止水土流失, 在水库沿岸边坡种植草皮植草防冲是土方工程常用的防护措施之一, 防护草皮以种植适合当地生长条件 (如土质、水分、气候等) 、适应能力强、管理费用低、防冲效果好 (根系发达、分蘖多、抓地爬秧、蔓延根生能力强、覆盖面大、草叶稠密、低矮) 的野生草为主, 在鲁东南主要种植扒狗子皮的野生草种, 扒狗子皮为多年生草本植物, 具有浅根系发达, 适应能力强, 防雨水冲涮作用好等特点, 适宜在土坡, 边坡, 河堤沿岸及山岭荒原的防水土流失种植。
结束语
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