张掖市大野口水库安全运行问题及对策
2016-03-14王立福
王立福
·决策参考·
张掖市大野口水库安全运行问题及对策
王立福
(张掖市甘州区花寨水利管理所,甘肃 甘州734000)
总结分析了张掖市大野口水库工程存在的病险状况和管理中存在的问题。针对病险状况提出了锚固岸坡、帷幕灌浆、补强加固、更新更换等5项工程措施,针对管理中存在的问题,提出了完善制度、改革管理机制等3项非工程措施,旨在为类似小型水库运行管理提供借鉴。
小型水库;工程;管理;对策
1 基本情况
1.1工程概况
张掖市甘州区大野口水库位于肃南县境内大野口河红石峡,距张掖市城区50km。大野口河属黑河水系,东邻酥油口河、大堵马河,西邻黑河,发源于野牛山,源地海拔高程4700m,主要由西岔、南岔、涉花沟、倒后沟和甘沟5条支流汇流而成,出山口以上流域面积99.1km2,河长24.3km,水库坝址以上流域面积为80km2,河长18km,平均比降55.6‰。水库于1980年6月开工建设,1987年3月大坝主体工程竣工投入运行,1988年9月工程全部竣工。水库设防地震烈度为Ⅷ度,属Ⅳ等小(1)型水库,总库容350万m3,兴利库容320万m3,死库容30万m3,调洪库容70万m3,水库正常蓄水位2603.5m,设计洪水位2602.5m,校核洪水位2604m,死水位2571.2m,汛限水位2599.67m。
水库枢纽主要由拦河坝、溢流坝、输水洞、排沙洞、坝内廊道等组成。拦河坝为浆砌石重力坝,坝顶高程2605m,最大坝高57m,坝顶宽4m,坝顶长161m,上游坝坡在2595m高程以下为1∶0.4,以上为直立;下游坝坡在2599.2m高程以下为1∶0.6,以上为直立。坝基采取固结灌浆、帷幕灌浆和坝基排水等处理措施,在上游面设混凝土防渗面板;分别在坝体2555.5m及2575m高程处设上下二层廊道,廊道形式为上圆下方的城门洞形,尺寸2.5m×3.5m与2.5m×2.5m;溢流坝段有溢流堰、陡坡和消能鼻坎等设施组成,溢流堰采用WES型断面,下游边坡为1∶0.6,堰顶高程2599.67m,溢流坝上设两孔闸门,每孔净宽5m,采取弧形闸门控制,单宽泄流量为18.2m3/s/m;输水洞布置在坝体西侧,断面形状为圆形,洞径1m,最大泄流量7.5m3/s,洞出口段安装φ800mm的锥形阀控制水量;排沙洞位于西坝段,输水洞东侧,为圆形洞径,直径2m,最大泄流流量40m3/s,竖井内设检修平板闸门,出口段安装φ1700mm锥形阀控制水量。
1.2工程运行情况
水库控制灌溉面积2667hm2,有效灌溉面积1340hm2,甘州区花寨乡的7个行政村48个社8800多人受益。自建成投入运行以来,发挥了较好的经济效益和社会效益,灌区粮食总产由建库前的200多万公斤增加到现在的725万公斤,彻底改变了花寨乡群众吃粮靠返销,花钱靠救济的贫困局面,为灌区农业的持续发展起到了显著的作用。
1.3管理机构
水库设管理站,隶属于张掖市甘州区水务局花寨水利管理所,编制管理人员5名,4名正式职工,1名水管工,管理经费从水费中列支。水库需用的防汛抢险、较大维修、养护用工等费用由管理单位从水费中列支或争取维修项目资金。
2 水库病险状况
大野口水库1988年竣工使用,2004年进行了除险加固。在建成运行的20多年里,经历了5次地震,目前,岸坡存在隐患、坝肩渗水、闸门锈蚀变形、启闭机运作异常、输电线路老化、观测设施堵塞、管理设施破旧。
1)岸坡陡立存在滑塌危险。水库左、右坝肩以上岸坡(边坡)在修建公路和附属设施时,形成了陡立的人工切坡,在岩体结构不利组合和降雨、地震等触发因素作用下,存在危岩块体崩塌及上部松散块碎石、土体的滑塌问题,已严重威胁大坝及防渗面板的安全。另外,左坝肩下游岸坡约20m范围为破碎砂砾松散体,受地震影响,喷混凝土支护面开裂,经多年雨水冲刷,原喷混凝土已滑落,破碎砂砾松散体滑坡,对下游电站引水管道安全构成威胁。
2)大坝渗水严重。左、右坝肩在2004年水库除险加固帷幕灌浆中,只向左、右坝肩以外分别延伸15m、18m,未对两坝肩实施全面封闭。目前,左、右坝肩分别在库水位2597.4m、2601m开始渗水,当水位达到正常蓄水位时,左、右坝肩渗漏量分别为1.8L/s 和2.65L/s,且随着库水位升高,渗漏量逐渐增大,岩体裂隙进一步增大,软弱夹层被泥化、软化、崩解甚至掏空,携出物不断增多,坝肩渗漏成为大坝的严重安全隐患。
3)启闭设施老化。溢洪道弧形闸门叶门锈蚀严重、结构变形,铰座出现损伤且磨损严重,焊缝开裂,漏水严重,止水橡胶已老化、龟裂不能使用;输水洞、排沙洞平板检修闸门锈蚀严重,门叶变形,焊缝开裂,漏水严重,止水橡胶老化、龟裂不能使用,闸后检修钢梯,长期处在水中,现已锈蚀不能使用,放水时违规操作强行提闸,管理人员无法观测和检修平板闸门;锥形闸电机运行不平稳,各传动部分不灵活,启动有振动和异常噪音,电气设备及轴承各部位均有发热现象,机械密封失效,橡胶密封条老化,渗流严重;启闭机运行卡阻不平稳,电气设备发热,限位开关动作不准确,机械部分运转噪声大,构建磨损,有漏油现象,制动闸瓦磨损严重,开合不可靠,电气、机械部分运转有异常,制动器动作不灵敏,保护装置不准确。
4)泄水建筑物及配套设施存在隐患。溢洪道挑流鼻坎经多年运行,局部有裂缝;大坝坝顶上游防护栏老化失修,多处出现裂缝和倾斜;坝体扬压力管堵塞,无法正常观测;大坝位移观测点无防护措施;水库无自动化监测系统;水库游览人员较多,库区周边无防护设施,存在安全隐患。
5)管理设施老化失修。大坝输电线路老化,经常断电、短路;启闭机房屋屋顶漏水严重,木制门窗腐朽,钢窗锈蚀关闭不严;大锥形阀操作间墙体腐烂,已成危房;上坝防汛道路无硬化,崎岖难行,雨天行车困难,严重影响防汛应急。
3 运行管理存在的问题
一是管理制度不健全,配套法规不完善。现行有关水库大坝安全管理法规与技术标准主要是针对大中型水库制定的。小型水库一般只是参照执行,很难在实际工作中得到落实。二是管理机构不健全,管理人员专业素质低。水库水管站只有1名专业技术人员。三是由于缺少管理或管理人员专业素质低,运行管理资料未系统整理,水库建设及运行管理基础资料不完善。四是水库经济条件差。水库主要为农业生产服务,由于灌区水资源紧缺、水价不能补偿成本、水费计收难,水库经济困难,管理人员工资低,管理队伍不稳定。五是工程正常维修养护投入不足。水库只有出现严重险情才能得到应急治理,水库长期处于带病和限制运行状态。六是管理手段落后,信息化管理基本处于空白。
4 加强小型水库安全与管理的对策
水库如发生溃坝,上游的滚家庄、新城、花寨村受到洪水的淹没,下游南滩防洪堤决堤,将有5个乡镇5000多户,4.5万人,耕地15多万亩和公路等基础设施及南滩光伏产业园、有机生态产业园被淹没受灾。因此亟需工程措施与非工程措施并重,解决水库安全运行问题。
4.1申请国家资金进行除险加固
1)水库左、右坝肩以上岸坡(边坡)采取锚固护坡,消除危岩块体崩塌及上部松散块碎石、土体的滑塌隐患。
2)沿坝轴线对两坝肩进行帷幕灌浆,解决两坝肩绕坝渗漏的问题。
3)更换金属结构、启闭设备及管理设施。
4)维修加固溢洪道挑流鼻坎、大坝位移观测点、坝顶上游防护栏大坝位移观测点;更换坝体扬压力管;增设水库自动化监测设施;增设库区周边防护设施。
5)更换大坝输电线路及照明设施;维修启闭机房和管理房屋,包括屋面、门窗等;维修上坝防汛道路。
4.2加强非工程措施建设
一是进一步明确和落实责任主体,参照大中型水库管理制度,制定适合大野口水库的管理制度。二是积极争取“两费”,增加维修投入,稳定管理队伍。三是通过发展水产养殖、旅游
观光等开展多种经营,增加管理站收入,逐步建立自我良性发展的运行机制。四是水库承担的是公益性任务,重新核定人员编制,配备专业技术人员,管理经费纳入区级财政,促进工程效益发挥。
5 结语
大野口水库的安全运行上存在的问题,是多年积累下来的。只有通过工程改造、管理方式转变等工程和非工程措施并用才能确保水库安全运行,造福社会,造福一方人民。
[1] 盛金保.小型水库大坝安全与管理问题及对策[J].中国水利,2008(20)48-52.
[2] 蔡跃波.小型水库安全管理办法解读[J].中国水利,2010 (12).
[3] 闭祖成.小型水库存在的安全问题与管理对策[J].管理科学,2008(9).
[4] 谢福林.小型水库安全管理现状分析及对策建议[J].江苏水利,2009(5).
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