水库除险加固设计方案的优选研究论文_邵子龙

水库除险加固设计方案的优选研究论文_邵子龙

南宁汇禹水利投资咨询有限责任公司 广西南宁 530000

摘要:病险水库除险加固不仅可有助于推动农业经济发展和居民收入,而且可强化水利基础设施功能保障灌区粮食安全生产,对于促进社会经济发展和保证下游生命财产安全具有重要的现实意义。近年来,由于极端天气的频繁发生和气候温度的不断升高,局部区域发生强降雨和暴雨的概率增大,小水库安全性问题越来越引起人们的重视。自2008年以来,全国各地区建设实施了一系列的水库除险加固工程,江西省加固改造的小型病险水库约76座,经过多年的努力现已基本消除了水库的安全隐患,完善了水利设施的管理体系和安全保障制度。实践表明,对于设计方案的选取仍存在许多的不足,在具体的实施过程中仍暴露一些问题,应引起施工、设计、管理等部门及其技术人员的重视。

关键词:水库;除险加固;设计方案

1 设计方案优选时应考虑的因素

1.1 影响水库安全的关键因素

根据水库加固管理办法相关要求,解决水库安全运行方面的问题为除险加固工程的关键目标。从水库渗水的角度分析,若坝基、坝体渗流等对水库安全产生不利影响,就必须采取有效的措施;若不存在渗透破坏作用,而仅仅是由于水库渗透无法蓄水则可不作处理。我国是采取定补政策对小型水库加固项目进行投资,因此其投资规模具有一定的限制,而只能选择对水库安全产生影响的重点问题作为优先处理的对象,无法解决处理鉴定出的所有问题。在项目实施中,没有完全处理安全鉴定的所有问题,如坝坡无防护措施、库区防渗治理、岸坡岩石风化等。

1.2 充分考虑水库的蓄水能力

水资源非常紧缺,因此在加固方案设计中应注重考虑蓄水能力。为处理水库防洪不符合设计要求的问题,提高洪流能力的一种有效措施是拓宽、下切溢洪道,因此必须充分比较各类方案。特别是对砌石重力坝、拱坝等工程量很小的项目,最经济的方式是采取加高坝顶措施;对于防洪能力基本能够达到规范要求的土坝,工程中可供选择的方案较多有调整调度方式、加高防浪墙等。片面的考虑水库防洪能力达标和加大泄流能力属于不可取方案,这是以降低蓄水能力为前提,尤其是在水资源短缺的地区其适用性较差。

1.3 工程措施的可行性分析

应充分考虑工程的实际情况选择合适的除险加固措施,在理论上有些措施具有可行性,而在具体操作时无法实现,如将溢洪道左侧向外拓宽一定距离的某水库除险加固施工方案,虽然在理论上这是可行且已被批复,但由于征地移民未达成一致而必须变更原方案;选用沉井方案的某加固工程,由于存在原浆砌石翼墙、地基软弱不均匀等因素而不具备施工条件,因此不得不取消。

1.4 工程方案的安全性分析

施工安全性为工程方案选取时必须考虑的因素,如无法保证施工人员安全的某土坝坝体中中涵洞修复工程;坝前增设防水钢管闸室和修建高排架结构方案,未考虑危害较大的库区来水风险;由于水下情况不明无法实施原防水涵卧管进口的修复工程等,这些工程由于未能保证安全性施工而不得不发生变更。

1.5 不考虑放空水库方案

针对长期以来一直蓄水运行的水库工程,若采取放空水库施工方案将难以再蓄水,这种方案通常不作为除险加固方案。例如,原本可游船如织、碧波荡漾的某水库大坝蓄水工程,后经放空改造已无法再蓄水;放空改造后水库的稳定蓄水位明显下降,且无法在恢复至原有蓄水量。

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2 水库除险加固设计的解决对策

目前我国水库除险加固设计中存在一定的问题影响了人民群众的生病安全及社会经济的发展,面对这一问题需要制定及时有效的应对策略解决这一威胁,以下是笔者提出的关于完善水库除险加固设计中的对策:

2.1 进行科学合理地现场勘察

在制定除险加固设计方案前,对水库进行有效勘察和地开测量,准确找出其危险点,根据现场实际情况确定地质勘察方案和测量方案,取得设计所需要的基础数据。只有在取得第一手基础资料的情况下,才能在进行水库除险加固设计,才能准确分析危险源的成因,才能有的放失地进行处理,才能真正达到除险目的。

2.2 制定科学合理的除险加固设计方案

水库其内部具有一定的复杂性,在进行除险加固方案设计之前,要充分了解水库中存在的主要问题,有针对性的进行方案设计,从而制定科学合理的解决对策。对于水庫的大坝与洪道,要进行加高大坝及加宽洪道建设,在加固方案设计中要规定其具体的建设大小,降低水库的险情,提高该水库的防洪能力。

2.3 水库除险加固灌浆施工工艺

在水库除险加固灌浆过程中,钻孔位置选定、钻孔以及灌浆等步骤都应由施工人员清晰、准确的做好数据记录工作,并保证施工数据的真实性和完整性。灌浆施工记录工作主要记录内容包括钻孔、钻孔冲洗、压水、灌浆、取岩芯以及检测记录。为保证灌浆施工安全与质量,施工过程中,施工监理负责人员应实时检测灌浆压力和灌浆注入率,并与原始记录数据进行对比,当出现灌浆压力过大、注入率突增以及灌浆时持续注入大量大浓度浆液等现象时,应停止灌浆,及时查明原因并采取相应的处理措施,以保证钻孔灌浆的顺利进行。

2.4 准确计算水库泄洪道泄洪能力

水库除险加固方案设计最终要落实到实际施工过程中,因此,施工设计方案应联系实际,与施工实际情况相符合。考虑到理论值的测量与计算都存在一定的误差,例如,水库泄洪道参数测量以及泄洪能力计算过程中,长期使用导致泄洪道截面发生堵塞或变形,按照泄洪道标准截面计算泄洪能力会与实际情况产生较大误差。为保证水库除险加固工作的顺利进行,保证数据测量与计算的精确度,计算泄洪量时要充分考虑到泄洪道的变形,对泄洪道进行水流量测量,确保泄洪量计算值的准确。

2.5 准确运用防渗透设施

防渗透设施中主要的应用材料是土工膜,它在防渗透中发挥着不可估量的作用,直接影响着除险加固设计施工中的防渗透能力,运用土工膜材料时要将其全面覆盖于水库大坝与两边,从而防止因两者空隙而出现的渗透,另外应将土工膜的一端设置在山体里面,保持其稳定性,起到防水渗透的作用。

2.6 对水库除险加固设计方案进行复查

在水库除险加固方案设计过程中,经常会借鉴水库除险加固施工经验进行设计,缺乏实地考查经验和相关参考数据,忽略了水库施工地点实际情况与设计方案的冲突,导致水库除险加固实际施工过程中,由于地形因素、环境因素以及实际施工条件与设计方案不相符,导致施工工作不能顺利进行,严重影响工程建设进度和施工质量。为避免上述情况发生,水库除险加固方案设计过程中,相关设计人员应对设计方案的施工参数准确性、施工技术的可行性、施工方案的合理性以及施工费用进行复查,在保证工程施工质量的前提下尽量减少施工耗费资金。

结束语:

为了更好的提高水库工程的施工质量,降低工程设计风险,需要对水库的安全管理进行实时监测,保证水库达到安全防洪使用标准。同时,还需要做好水库工程的精细化管理,严格按照加固标准来进行水库大坝工程的施工质量管理。在施工过程中,一定要考虑各个职能部门之间的关系,确保水库加固质量最优。

参考文献:

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[2]刘思峰,袁文峰,盛克勤.一种新型多目标智能加权灰靶决策模型[J].控制与决策,2010,25(08):1159-1163.

[3]田林钢,宋永嘉,孙淑霞.水利工程施工期业主风险的多层次模糊综合评价研究[J].水力发电学报,2008,27(04):141-144.

论文作者:邵子龙

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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