水库除险加固设计前期工作应注意的问题

2011-04-14晏志武

水利规划与设计 2011年3期

晏志武

(益阳市水利水电勘测设计研究院湖南益阳 413000)

1 前言

水库的除险加固是当前水利工程建设中的一件头等大事,如何利用有限的资金最大限度地处理好小型水库中存在的安全隐患,是关系到人民生命财产安全的关键工作。为了更好地完成这项工作,为广大一线水利工作者提供帮助,本文从设计中应注意测量、地勘、水文问题入手,结合以往的一些经验,提出了几点设计质量的控制措施。

2 工程测量中应注意的问题

2.1 大坝测量中应注意的问题

(1)用现状大坝轴线作为纵断面,每50m布设一个坝体横断面测量;

(2)每个横断面上保证有大坝纵断面测量点,以确保大坝工程测量精度,以防因横断面偏离坝轴线导致工程数量计算不准确等问题;

(3)对应坝体、坝基集中渗漏处补测坝体横断面,为土坝渗流稳定和抗滑稳定计算提供依据;

(4)两坝端山体及上下游的地形地貌要尽量体现得真实,范围尽可能多测,以利设计布置。

2.2 输水设施、溢洪道施测应注意的问题

输水设施进出口位置底板高程、走向及长度应测量及探明清楚,并在测量图内标示清楚。溢洪道施测时,应标示清楚控制段、陡坡段及消力池的特征性高程点。

输水设施及溢洪道下游衔接渠道或泄洪河的测量距离宜不少于100m。

3 工程勘察中应注意的问题

水库除险加固设计中地质勘察主要的问题是地质勘探深度难以达到设计要求。有的水库工程钻孔太少或土工试验组数太少,使其成果的代表性不足;有的水库分析成果资料不全或不符合常规;个别水库的安全鉴定作了补充报告,补充了新的地勘资料,物理系数与当时作安全鉴定时发生了变化,初设却没有及时调整,因此不能保证加固方案的可靠性。因此针对这一类问题提出以下建议。

(1)对可溶岩地区的土石坝,在除险加固工程初设时应进行必要的补充地质勘察工作,查明主要渗水地段或主要通道的位置、形态和规模,估算其渗漏量,提出防渗处理范围和深度要求。对水库浸没区要根据水库运用水位预测浸没区的范围,并提出地质处理建议。

(2)对存在坝基渗漏及绕坝渗漏的土石坝,除险加固应进行补充地质勘察工作,查明河床坝基及两岸基岩与覆盖层的层次、厚度和分布;重点查明软土层、粉细砂、湿陷性黄土、架空层等工程地质性质不良土层的情况。并对存在的上述地质问题,提出地质处理建议。

(3)对坝体填筑质量差、坝体变形大,以及坝坡出现塌陷和纵、横向裂缝的土石坝,应通过补充地质勘察工作,查明坝体填筑质量各项技术指标,以及影响坝体、坝基稳定安全的质量隐患,并提出地质处理建议。

(4)必要时还应通过补充地质勘察工作,查明对建筑物稳定有影响的断层、破碎带、断层交汇带和裂隙密集带的位置、规模和性状,特别是顺河断层和缓倾角断层的分布和特征。

(5)对因地基沉降等变形较大的水工建筑物,应通过补充地质勘察工作,查明其地基的地质力学参数,为水工建筑物的稳定复核和加固设计提供依据。

除了以上要求进行勘察外,还应该重点注意以下五个方面的勘察。①增加坝体和坝基中渗漏处的钻孔数量,并为坝体坝基渗流的计算提供数据。②增加对主要建筑物输水洞和溢洪道处坝体横断面的勘察,并为输水设施和溢洪道设计提供数据。③增加对库区山体中可能出现崩塌或滑坡处的勘察并为崩塌或滑坡设计提供数据。④增加土坝两侧坝头和山体连接处的钻孔数,防止坝头渗漏并为设计提供准确数据。⑤明确土坝坝体纵横向裂缝产生的原因,并分析是否需要进行处理,提出处理意见。

4 水文分析计算中应注意的问题

4.1 泄水建筑物型式的确定

小型水库工程泄水建筑物类型有两种,开敞式溢洪道和深式泄水洞。我市小型水库的泄水建筑物大部分以溢洪道形式为主,其泄水能力有两种控制型式:溢流堰、开敞式明渠。溢流堰一般以宽顶堰为主,个别情况也有薄壁堰;而开敞式明渠有时还设有泄水深槽,设计计算中应考虑组合型式的泄水能力。

4.2 起调水位应注意的问题

小型水库调洪演算时保证起调水位合理性应分析考虑两点。

(1)若原水库设计中无汛期限制水位,仅存在正常蓄水位时,在调洪时应以正常蓄水位作为起调水位。

(2)若原计划中存在汛期限制水位,则应该把原汛期限制水位当作参考依据,同时对水库汛期后蓄水情况应做相应的调查,分析水库管理积累的蓄水资料,总结汛末规律,径流资料从水库建成至今,汛末至第二年灌溉用水止,若蓄至正常蓄水位年份占水库运行年限比例应小于20%,应利用水库多年的来水量进行适当插补延长,重新确定汛期限制水位,并安此水位进行起调计算。若蓄至正常蓄水位的年份占水库运行年限的比例大于20%,应采用原汛期限制水位为起调水位。