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病險水庫存在的主要問題

我國一部分水庫建成于“大躍進”和“文革”期間。這個期間修建的水庫,限于當時特殊的歷史條件,如水文站點少及普遍存在的設計、技術、施工力量和資金不足等因素,設計規范不完善,“三邊”(邊勘測、邊設計、邊施工)工程多,水庫實際運行標準遠低于設計標準。

重建設、輕管理,以及缺乏維修養護費用造成管護不規范,特別是一些中小型水庫根本就沒有觀測設施及手段,水庫的病險情況不能及時掌握,更不能得到及時處理,最終形成重大隱患。

一、病險水庫存在的主要問題

1、水庫防洪標準低

一是大多數的水庫由于種種歷史原因,本身設計洪水標準低,不滿足實際運用要求;二是隨著水文系列資料的延長,特別是受實測大洪水系列資料的影響,重新核定工程洪水標準后,工程防洪標準低于國家標準;三是隨著科技進步和社會經濟的發展,工程建設規程和規范的要求在不斷強化和統一,原有標準低于新規范要求。

2、抗震標準低

我國目前很多水庫抗震標準低。地震液化是飽和砂土在地震作用下,由于嚴重喪失抗剪強度而由固體狀態向液體狀態的轉化現象,其實質上是由于土體中孔隙水壓力上升,使土骨架的有效應力降低以致完全消失所造成的。地震液化嚴重影響土石壩的安全,對土石壩造成最嚴重的破壞。大多數的水庫由于歷史原因,在原來的設計中對這一方面的要求沒有給予高度重視。對于地震有可能造成壩體的變形破壞,以及沙土液化等問題沒有采取必要的防范措施。

3、嚴重的滲流問題

原勘探工作深度不夠、設計不合理或施工不嚴格及材料或結構老化等,都可能引起壩體、壩基或壩肩滲透壓力增大、浸潤線偏高或滲漏量增大等滲流問題。主要表現為以下幾種形

式:一是壩體滲漏,主要形式是沿壩體產生的縱向裂縫以及結構面發生的集中滲漏;二是壩基滲漏,主要通過壩基未處理的第四紀沖洪積層、風化層及透水的裂隙向下游滲漏;三是繞壩滲漏,主要表現在兩壩肩,壩體與基巖的結合層面上的滲漏,以及通過風化層、透水的破碎帶向下游繞滲。

4、土石壩壩體變形問題

由于現有的水庫壩體大多采用的是土石壩,與其他類型的壩體比較,變形破壞有其自身的特點:構成壩體的介質(主要是土粒)在應力和地下水的作用下發生位移,因此帶來壩體的變形破壞。土石壩壩體變形問題主要有以下表現形式:壩體裂縫、滑坡和塌陷以及護坡的破壞。

5、大壩穩定性差和強度問題

壩體的不穩定包括整體的不穩定(相對建基面整體滑動)和部分壩段、壩體(從整個壩體上分離)的失穩。首先是壩基、壩肩的抗滑穩定問題;其次是邊坡穩定問題,主要表現在滑移邊界條件的存在,以及邊坡出現變形;第三是滲透穩定問題,主要表現在沿壩基和壩肩或壩體與岸坡的接觸部位產生管涌、流土等。在失穩問題中還必須注意一些特殊的失穩問題,如拱壩的上滑失穩、金屬面板失穩、長架空輸水管道失穩或鎮墩失穩等。對于強度問題,主要表現為產生裂縫、接縫寬度增加、內部融蝕、表面凍融等,其中貫穿性裂縫對壩體安全極為不利。產生裂縫的主要原因有拉應力過大或有效應力減少、材料的抗剪或抗拉強度降低、溫度應力、土石壩材料的干容重和密實度不能滿足要求等。

6、其他安全問題

輸、放水及泄洪建筑物老化,破壞較為普遍,如閘門的銹蝕嚴重,啟閉機不能正常使用;材料和結構老化;防汛公路不暢,管理設施、水文測報、大壩觀測設備等不完善;水庫淤

積、山體滑坡、南方白蟻破壞等,均需引起高度重視。

二、對于水庫除險加固的幾點建議

1、為病險水庫加固提供資金保證

病險水庫加固工程投資大、周期長、社會效益顯著,應以公共投入為主。按照“分級管理,分級負責”的原則,各級政府都應建立相應的專項治理資金。但是,要加快病險水庫的治理步伐,僅靠政府的投入是不夠的,必須建立和完善多元化、多層次、多渠道的投資體系。結合病險水庫治理,積極穩妥地搞好小型水庫的產權制度改革。在防汛責任制得到切實落實的前提下,可采取拍賣、租賃、承包、股份合作等方式籌集治理資金,盡可能將資金投向現有病險水庫的治理。

2、強化病險水庫加固的前期工作,為搞好病險水庫加固夯實基礎

(1)做好水庫大壩安全鑒定工作

在病險水庫加固前期工作開始時,大壩安全鑒定主管部門應組織設計、施工、運行管理等方面的資深專家,嚴格按此辦法全面準確地查找出水庫存在的各種隱患,實事求是地確定水庫的安全類別,科學而又有針對性地提出加固措施或建議。只有這樣,才能做到有的放矢。

(2)對病險水庫存在的嚴重隱患進行探查

病險水庫的某些隱患,隱蔽性強。由于沒有“對癥下藥”,致使其歷經數次處理,仍未能徹底根治。這就需要委托具備相應資質的專業機構對這些隱患進行專題調研,找準隱患部位,分析產生原因,提出處理措施。

(3)除險加固應與增容和恢復庫容同時考慮

許多病險水庫因存在安全隱患,汛期只能降低水位運行,調蓄能力大減;有些險庫淤積嚴重,直接影響其效益的進一步發揮;有些險庫,只要采取一些投資不大的工程措施,就可新增部分庫容。在水庫的病險得到有效排除的前提下,增容和恢復庫容是提高水庫自身經濟效益和社會效益。據初步測算,采取除險加固和排沙減淤等措施,恢復、增加或保持每1m3庫容所需投資僅是新修水庫的1/5左右。因此對水資源緊缺地區有增容或恢復庫容潛力的病險庫,即使在投資受到限制的情況下,也應一次規劃,分期實施。
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