望城縣小型水庫安全評價與分析

1小型水庫工程望城縣現(xiàn)有小型水庫83座，其中?。ǎ┧畮?3座，?。ǎ┧畮?0座，總蓄水4226.1萬米3m。水庫主要為均質(zhì)土壩和心墻土壩，主要用于灌溉。長期以來,這些小型水庫工程發(fā)揮了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。然而,因受建設(shè)時生產(chǎn)水平、施工工藝、工程技術(shù)等方面的限制,工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)普遍較低,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,經(jīng)過幾十年的運行使用,大大超過工程的使用期限,加之年久失修,工程設(shè)施普遍老化和損毀,嚴(yán)重影響工程的安全運行和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮,時刻威脅著水庫下游人民群眾的生命、財產(chǎn)安全。2大壩壩體水庫設(shè)備落后,存在隱患(1)大壩滲漏。望城縣的小型水庫擋水壩,一般是均質(zhì)粘土壩和心墻土壩,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低,一些小(Ⅱ)型水庫的修筑邊設(shè)計邊施工,甚至有的工程沒有進(jìn)行設(shè)計就進(jìn)行施工,工程設(shè)施建筑物沒有達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)級別。如擋水壩高度或壩頂寬度不夠,相當(dāng)一部分小型水庫施工建設(shè)時壩基清理不徹底,缺少反濾體,壩基及壩體滲水較大。壩體與兩岸的山坡交接處,沒有排水溝,山坡集水沖刷壩體。此類病險水庫有30座,占全縣水庫36%。(2)底涵存在嚴(yán)重隱患。小型水庫的輸(引)水建筑物多數(shù)為壩內(nèi)埋管、圬工結(jié)構(gòu),運行多年,導(dǎo)致沉陷開裂、垮塌、滲漏、堵塞,對大壩安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。此類水庫有15座,例如:蓮花鎮(zhèn)的新華水庫為小(Ⅰ)型水庫,集雨面積1.84km2,壩型(主、副壩)心墻,壩頂高程97m,最大壩高27.5m,校核洪水位96.16m,總庫容137m3,正常蓄水位94.5m,正常庫容116m3。20世紀(jì)90年代初,底涵存在嚴(yán)重滲漏并塌方,當(dāng)時在大壩左山體重新開鑿一底涵,并將原老底涵進(jìn)口60m段進(jìn)行封堵,2005年,又發(fā)現(xiàn)原底涵及兩岸滲漏嚴(yán)重,并間有大量渾水冒出,目前險象環(huán)生,險情嚴(yán)重。(3)溢洪道泄洪能力不足。溢洪道多為簡易結(jié)構(gòu),消能防沖設(shè)施不完善,無法保證洪水安全下泄。有些溢洪道還兼作公路用,如新華水庫和禾豐水庫,此類水庫有12座。(4)水庫治理未引起足夠重視,管理落后。有些鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)相對薄弱,水利工程費用難以到位,造成相當(dāng)部分的工程設(shè)施年久失修,亦缺乏必要的管理維護(hù),機(jī)械設(shè)備損毀,一些原本處于病險的工程更是險象環(huán)生,嚴(yán)重威脅著庫區(qū)人民群眾的生命財產(chǎn)安全,此類水庫有6座。(5)滑坡。由于大壩的坡度較大,壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)低,大壩上游坡面沒有塊石或混凝土塊護(hù)坡,受水庫風(fēng)浪沖刷嚴(yán)重,下游壩坡也沒有草皮護(hù)坡。壩體滑坡可能性大,此類水庫有5座。3工程處理措施針對望城縣小型水庫存在的工程問題,我們采取以下治理技術(shù)措施,取得了良好的效果。3.1灌漿灌漿加固(1)沖抓回填。它是在土壩滲漏范圍內(nèi),利用沖抓式打井機(jī)造孔,然后回填防滲性較好的粘土經(jīng)機(jī)械夯擊壓實,形成一道連續(xù)的粘土心墻,以截斷滲水通道,降低浸潤線,從而提高壩體的防滲效能,增強下游壩坡的穩(wěn)定性。(2)劈裂灌漿。劈裂灌漿利用最小主應(yīng)力面和堤軸線方向一致的規(guī)律,根據(jù)土體水力劈裂的原理,順堤向布孔,在灌漿壓力下以適宜的泥漿液為能量載體,有控制地劈裂堤身,將與漿脈連通的所有裂縫、空洞、空隙等隱患用泥漿充填密實,同時漿壓將筑堤土壓密,最終在堤內(nèi)順堤向形成密實、垂直、連續(xù)、有一定厚度的漿液防滲固結(jié)體,從而達(dá)到防滲加固的目的。(3)水泥帷幕灌漿。用水泥對壩體進(jìn)行帷幕灌漿止漏。(4)對大壩迎水面采取六角板和混凝土護(hù)坡,背水面開溝導(dǎo)滲。例如:新華水庫大壩沖抓回填采用單排孔,鉆孔直徑1.1m,孔距0.78m,有效設(shè)計厚度0.78m,大壩全長92m,其中0+000m~0+092m布置鉆孔116個,鉆孔深29.5m,總進(jìn)尺2265m,開挖土方2155m3,回填粘土2155m3。3.2大壩形成建筑涂層止漏,(1)翻修漏水的涵管。(2)涵管頂壓灌漿,利用壓力將水泥砂漿壓入涵管漏水通道。(3)利用新化學(xué)材料對混凝土表層和砌石裂縫進(jìn)行涂抹,形成建筑涂層止漏。(4)對漏水嚴(yán)重不好修補的涵管另打隧洞作涵管放水。例如:茅栗沖水庫屬小(Ⅰ)型水庫。庫區(qū)集雨面積2.3km2,正常庫容172萬m3,灌溉面積400hm2,水庫原放水底涵布置在大壩右側(cè),為條石蓋板涵,出險后,發(fā)現(xiàn)距涵出口30m處有7塊條石蓋板斷裂,造成堵塞,工程采用在大壩右岸山體內(nèi)新建一隧洞作為水庫放水底涵,將原分級臥管式進(jìn)口改為斜拉門進(jìn)口。工程治理后運行一直正常。3.3第三,建設(shè)小型(1)對老化和水毀嚴(yán)重的溢洪道進(jìn)行襯砌和加固。(2)對不配套的和不完善的溢洪道加長、擴(kuò)寬和加固。(3)對兼作公路的溢洪道進(jìn)行改建,把溢洪和交通分開。例如:觀音巖水庫屬小(Ⅰ)型水庫。庫區(qū)集雨面積5.0km2,正常庫容510萬m3,灌溉面積533.3hm2,觀音巖水庫于1958年開始興建,1959年12月竣工。大壩為均質(zhì)土壩,壩頂高69.00m,設(shè)計蓄水位65.50m,設(shè)計洪水位66.14m,校核洪水位66.38m,軸線長143m,壩頂寬6m。將開敞式溢洪道拆除改建涵洞式溢洪道。4加強運行管理,維護(hù)工程運行安全小型水庫工程是在計劃經(jīng)濟(jì)時期建設(shè)的,當(dāng)時均成立了相應(yīng)的管理單位,負(fù)責(zé)水庫工程的運行管理。小(Ⅰ)型水庫都有事業(yè)編制的機(jī)構(gòu)和運行管理的干部職工進(jìn)行管理,水庫無償為農(nóng)村集體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供灌溉用水服務(wù),不收取水費,或者收得很少,水庫的運行管理費用由地方政府負(fù)責(zé)解決。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)村體制與經(jīng)濟(jì)體系發(fā)生了根本變化,水利工程管理單位職能也發(fā)生了變化。用水對象由原來的農(nóng)村集體單位變成了個體農(nóng)戶,水庫運行管理維護(hù)費用要靠收水費來維持,使得要向習(xí)慣于無償供水的農(nóng)戶收取水費和派工維護(hù)工程變得非常困難,一部分水庫的運行管理機(jī)構(gòu)和人員撤并,水庫變成無人管理或兼管狀態(tài),一些水庫設(shè)施遭受人為破壞嚴(yán)重,難以發(fā)揮水庫工程應(yīng)有的工程效益。針對小型水庫長期存在資料不全、無人管理、老化失修等問題,要切實做好如下幾項工作:(1)明確管理主體,落實管理責(zé)任,建立水庫安全監(jiān)督機(jī)制和責(zé)任追究制度。全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均成立了以書記任政委,鄉(xiāng)鎮(zhèn)長任指揮長的防汛指揮領(lǐng)導(dǎo)小組,指揮協(xié)調(diào)全鄉(xiāng)鎮(zhèn)的防汛工作。水管單位及其他所有者負(fù)責(zé)小型水庫安全管理的日常工作。對每一水庫實行領(lǐng)導(dǎo)、干部、村民“三位一體”,分水庫“定人、定崗、定責(zé)”。(2)認(rèn)真開展水庫大壩注冊登記工作。全縣小型水庫都建立檔案卡,詳細(xì)記載水庫工程技術(shù)參數(shù)、責(zé)任人、管理單位、工程基本情況等,每座水庫都做好渡汛預(yù)案,為進(jìn)一步搞好水庫安全管理工作提供了科學(xué)依據(jù)。(3)加大安全檢查力度,推進(jìn)規(guī)范化管理。小型水庫管理單位或所有者定期對工程設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)場巡查,