昌吉回族自治州小型水库大坝安全评价中存在问题及对策
2010-02-13丁娟
丁 娟
(新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州水利管理总站,831100,昌吉)
一、小型水库病险概况
新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州有中小型水库78座,其中中型10 座,小(1)型 41 座,小(2)型 27 座,小型水库占全州水库总数的87%。这些小型水库大都建于20世纪六七十年代,无正规设计,非专业队伍建设,水库档案资料不齐全,工程老化失修。同时,普遍存在设计洪水位偏低,坝体填筑质量差,混凝土标号过低,未考虑地震荷载,无必要的监测管理设施以及冲刷、侵蚀、坍塌、混凝土老化、金属结构锈蚀、闸门及启闭设施缺失等问题。随着时间的推移,加之运行管理跟不上,设计缺陷和施工中的大量隐患逐步显现,导致小型水库效益不能正常发挥,安全运行难以保障。
《水库大坝安全管理条例》要求定期对水库大坝进行安全评价,以便及时发现和了解水库安全状况,提出安全对策措施。昌吉回族自治州按照条例规定对全州小型水库大坝进行了安全评价,对今后水库的除险加固和安全运行管理具有重要意义,但在评价中也存在一些问题,对此提出了一些对策建议。
二、安全评价中的问题
通过对昌吉回族自治州68座小型水库大坝安全评价报告进行分析,全州小型水库大坝安全评价中存在5个方面的问题。
1.安全评价存在盲目性
具体表现在评价时不是从大坝安全评价的要求和大坝自身安全出发,而是以争取国家资金为目的,一哄而上;不是从水库实际运行状况上分析查找病险问题,而是一味地罗列,认为问题越多、越严重则争取项目的机会就越大。
2.工程现状调查不清
在工程现状调查时,不是以水库实际情况及测量结果为准,而是以水管单位的叙述为主,存在水库规模及基本参数不清,现状问题表述不清,有漏查和错查现象,导致现场安全检查结论不实。同时,由于安全评价目的不明确,认为如果挤不进国家除险加固规划就等于在评价阶段花了冤枉钱,往往评价资金落实不到位,评价工作无计划、无头绪,工作职责不明确,前期准备工作不足,造成评价结论与事实不符。
3.地质勘察工作不到位
大部分设计单位认为小型水库规模小,没有必要进行细致的地勘工作,为降低成本,就不做或仅做少量地质勘察工作,小(2)型水库类似问题尤为突出,导致水库评价依据不足,结论不实。
4.系统资料欠缺
一是无设计资料,二是无施工资料,三是无观测资料,四是运行管理资料不全。全州未进行除险加固的小型水库中,除个别小(1)型水库配备管理人员外,小(2)型水库均由当地村民进行管理,多年来无运行管理记录,缺乏运行管理资料。
5.安全评价结论失准
一是资料缺乏,分析整理不规范,不能对大坝的性状得出准确的判断。二是评价方法选择不当,以偏概全,得出的评价结论不准确,没有说服力。三是制订措施没有针对性和实用性。小型水库由于所处的地理环境不同,运行条件不一样,存在的病险状况和程度也不一样,但是评价中只要是大坝局部失稳,就整体加固;只要防洪标准不够,就加高大坝或扩建溢洪道。
三、对策和建议
1.正确认识大坝评价的目的
根据 《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》,国家对水库运行期间的大坝,要求原则上每隔6~10年组织一次安全鉴定,目的是通过大坝安全评价,对水库大坝稳定、渗流、变形等方面进行复核,了解其安全程度是否符合国家现行有关标准,对评价中发现的安全问题提出对策,增强水库管理单位的安全意识,投入资金及时整治,消除安全隐患。
2.全面把握大坝评价的内容
水库大坝安全评价内容包括工程质量评价、大坝运行管理评价、防洪标准复核、结构安全评价、渗流安全评价、抗震安全复核和金属结构安全评价等7项。其中工程质量评价应对大坝坝基、岸坡和坝体进行全面评价,均质坝的工程质量评价应以填料的压实干密度和相对密度合格率以及填料的强度、变形及防渗、排水性能是否满足要求为重点。大坝运行管理应对大坝运行、大坝维修和大坝安全监测等方面进行评价,防洪标准复核应对水库设计洪水、调洪演算、水库抗洪能力等进行复核。结构安全评价应包括应力、变形和稳定等,重点应结合现场检查和监测资料分析工作对已暴露出的问题或异常工况做重点复核计算。渗流安全评价主要是复核工程的防渗和反滤排水设施是否完善,判别坝体、坝基土的渗透变形类型等。抗震安全复核应确定区域地震设防烈度,及有无地震液化可能。
3.高度重视基础资料的收集整理
对小型水库尤其是小(2)型水库评价资料的收集是大坝安全评价的重点和难点。
对小型水库地勘资料的收集可适当简化,野外主要采用人工坑探法,通过不同的层位和部位布点取样,探明坝基地下水水位埋深,确定坝体、坝基土的物理力学指标;室内应进行简易的土工试验测定土的干容重、孔隙比等,判断土的类别、含水状况等。
水文资料是证明水库水源的重要依据。水库所在河流设有水文站的,水文资料可向当地水文局收集。拦河式水库应对河流径流量、集水面积及区间暴雨洪水产生的影响等予以交代,注入式水库应明确交代水源、入库径流量及入库方式,尤其是串联的水库应阐明上下游水库之间的关系。
在水库大坝运行管理资料的收集上,应详细向水库管理单位及管理人员调查了解水库大坝运行管理情况,通过对大坝管理资料的收集、整理和分析,得出大坝在运行中的病险问题。
4.切合实际选择评价方法
对工程质量进行评价时,若选用历史资料法,由于小型水库历史资料不全,则无从下手;若选用勘探、试验检查法,虽然结果准确,但评价成本较高。因此可首选现场巡视检查法。
对小型水库设计洪水计算,由于大部分小型水库无实测的流量资料,且需要的数据多、年限长,无法得出洪水频率曲线,难以推求设计洪水。而雨量资料可从当地气象部门或就近雨量站获取,这样就可收集到真实资料进行推求,调洪演算则可采用静库容简化三角形解析法或图解法。
在渗流安全评价中,由于小型水库大多无监测资料,因此多采用现场检查法和设计计算分析法。对土石坝坝坡稳定计算,应抓住防渗体设置位置和坝坡材料选取计算方法,均质坝采用圆弧法中的有效应力法计算则比较方便。
5.明确安全评价结论
安全评价应对工程质量、运行管理、防洪标准、结构安全、渗流安全、抗震安全及金属结构安全等各专项评价做出明确的结论。对工程存在的主要问题应进行归纳整理而不是简单地罗列,对运行管理应提出合理的建议,除险加固措施应具有针对性且体现科学、经济、实用的效能。总体评价结论应在对各专项评价结论高度概括的基础上得出,定论应准确,并与各专项评价结论保持一致。
总之,小型水库大坝安全评价只有认真做好前期资料收集和各专项安全评价工作,才能得出准确的总体安全评价结论,提出科学、经济、合理可行的对策,以便进行隐患整治,确保水库大坝安全运行,充分发挥工程兴利减灾效益。