一、引言
臨沂市是個小水庫密集的地區(qū)。小水庫基本上是在50年代末和60年代初修建的。幾十年來,這些小型水庫工程為我市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展,發(fā)揮了巨大的作用。然而,建設(shè)時因受各方面的條件限制,工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低,有些甚至沒有進(jìn)行設(shè)計,而且大部分以群眾運動方式修建,加上經(jīng)過40多年的運行使用,工程設(shè)施普遍存在老化和損壞,嚴(yán)重影響工程的安全運行和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮,威脅著水庫下游人民群眾的生命和財產(chǎn)的安全,給社會造成不利的因素,也給工程管理方面帶來不少問題。本文根據(jù)我市小型水庫加固設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)小水庫存在的問題和解決這些問題的對策作些探討。
二、加固設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的主要問題
目前水庫大壩、溢洪道、放水洞(閘)管和灌溉渠道等均存在各種程度不同的安全隱患,主要問題如下:
1、小型水庫擋水壩,一般是利用當(dāng)?shù)夭牧隙阎傻模髩螇蚊娌灰?guī)整,凸凹起伏變化大,幾何尺寸未達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),不能滿足防洪要求,粘土心墻壩,心墻不到頂,與防浪墻未緊密連接。壩的坡度較大,壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)低。相當(dāng)一部分小型水庫的壩基清理不完整,缺少反濾碓,壩基滲漏較大。壩體與兩岸的山坡交接處,沒有排水溝,壩體未建排水溝,壩腳無排水體,無貼坡排水和棱體排水設(shè)施。塌陷破損嚴(yán)重,山坡集水沖刷壩體。壩的上游坡面護(hù)坡石不完整,護(hù)砌標(biāo)準(zhǔn)不高,無砂石墊層,淘刷嚴(yán)重,護(hù)坡質(zhì)量差,下游坡坡面高低不平,壩面缺土嚴(yán)重,土坡僅見自然雜草和小灌木。大壩多次出現(xiàn)塌陷、裂縫等現(xiàn)象。壩頂無觀測設(shè)施和照明設(shè)施。
2、放水涵(閘)管分為斜涵管(或放水閘)和平涵管。涵管一般為方形漿砌體結(jié)構(gòu),經(jīng)過40多年的運行使用,大部分小型水庫涵管都漏水嚴(yán)重,滲漏水不斷帶走或沖刷孔洞周圍的壩體土質(zhì),造成壩體有空洞,最后形成壩體塌方。
有些放水洞為(壩下)混凝土圓管,為壩后閘閥式,閘門關(guān)閉不嚴(yán),出現(xiàn)滲漏,不能正常運行。且壩后閘閥式放水洞為壓力管道,不符合規(guī)范要求。還有閘門嚴(yán)重銹蝕,鋼絲繩損壞,閘門存在漏水現(xiàn)象,止水損壞,不能正常運行。機房年久失修。
3、小型水庫的溢洪道,一般為開敞式寬頂堰溢洪道,就山坡開挖而成。經(jīng)長期的運行使用,有些兩側(cè)沒有導(dǎo)墻、底板沒襯砌的溢洪道,有些基礎(chǔ)較好的,進(jìn)口與泄槽段未護(hù)砌,基巖破碎,沖刷嚴(yán)重,下游無消能防沖設(shè)施。大部分均被破壞;而有導(dǎo)墻和底板的也被沖刷損壞。另外,溢洪道寬度不夠?qū)挘O(shè)計泄洪流量小,溢洪道堰頂高程與壩頂高程的高差偏小,遇到特大暴雨時,水庫最高水位幾乎接近壩頂,嚴(yán)重影響大壩的安全運行。
4、小型水庫灌溉渠道大部分是沿地形開挖而成,多為自流灌溉農(nóng)田。渠道普遍沒有進(jìn)行防滲處理,渠道滲漏水量大,加上農(nóng)田灌溉用水多采取漫灌、串灌、渠道間歇供水,邊坡塌方沉陷較多,使渠道淤塞嚴(yán)重,渠道水有效利用系數(shù)低。
三、加固設(shè)計中采取解決問題方法的探討
除險加固措施有多種,可以具體問題具體分析,根據(jù)每個小型水庫的實際情況,分別采取切合實際的除險加固措施。現(xiàn)在針對小型水庫存在的主要問題,介紹一些工程中經(jīng)常采用的典型的措施方法。
1、 大壩加固過程中存在問題,采取的解決方法一般如下:
對壩高不夠,壩頂寬偏小的小型水庫,要根據(jù)水庫工程級別,重新進(jìn)行水文計算,復(fù)核設(shè)計洪水,確定壩頂高程和壩頂寬。對于壩坡要按規(guī)范規(guī)定和壩坡穩(wěn)定計算,確定壩的坡度及護(hù)坡結(jié)構(gòu)。土壩的出現(xiàn)滲漏問題,防滲加固過程中土壩要進(jìn)行壩體抗滑穩(wěn)定分析復(fù)核,注意檢查不均勻沉陷和裂縫出現(xiàn);對于壩基滲漏大、壩體填土質(zhì)量差的水庫,要進(jìn)行壩基防滲灌漿和壩體固結(jié)灌漿處理。
2、 放水涵(閘)管加固過程中存在問題,一般采取以下方法:
放水斜涵(閘)管和平涵管漏水的,根據(jù)各水庫工程的特點,采用相應(yīng)的處理方案,進(jìn)行防漏防滲加固,漏水嚴(yán)重的要重建。小水庫放水洞存在漏水問題,放水洞為(壩下)混凝土圓管,根據(jù)管徑大小,一般管徑較大采取內(nèi)襯鋼管的辦法,對漏水嚴(yán)重且管徑較小,采取挖除改建措施,對于放水洞未坐落在巖基上,采取挖除改建的方法。壩后閘閥式,閘門關(guān)閉不嚴(yán),出現(xiàn)滲漏,不能正常運行,改建進(jìn)出口等措施。
3、 溢洪道加固方法
溢洪道欠寬的,要按校核洪水的最大泄洪流量,確定溢洪道寬度和最大過水深度,以此來確定溢洪道寬度;溢洪道未襯砌的,根據(jù)需要進(jìn)行襯砌,保證溢洪道安全泄洪,以保大壩的安全。
4、 灌溉渠道防滲處理
主、支灌溉渠道一般應(yīng)進(jìn)行渠道防滲,以減少水量損失、提高渠道水利用系數(shù)、縮短放水時間及節(jié)約水量來確保灌區(qū)用水。目前灌溉渠道防滲可以通過政府、水管單位投資和灌區(qū)受益農(nóng)戶投工投勞來完成。
5、 其他問題的處理
鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水庫工程管理單位,是水利部門最基層的水管單位,各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))成立水利工程管理機構(gòu),配套相應(yīng)的管理人員,負(fù)責(zé)水費收取和水工程的維護(hù)、運用、管理。實現(xiàn)水庫管理自動化、標(biāo)準(zhǔn)化,完善水庫對外的道路和通訊。
四、結(jié)語
小型水庫工程設(shè)計的問題多是歷史遺留的,工程設(shè)施方面存在的問題是主要和急需解決的。工程管理、交通和通訊方面存在的問題也很重要,這些問題之間互相影響,要解決這些問題,除水利工程管理單位外,更需要全社會的關(guān)心和支持,才能使水利工程,特別是數(shù)目眾多的小型水庫造福于社會,造福于人民。本文對小水庫加固設(shè)計提供了參考。