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定远县齐顾郑水库大坝滑坡抢险方案探讨

2017-01-29

山西青年 2017年5期
关键词:滁州市溢洪道除险

杨 帆

安徽省滁州市水利局,安徽 滁州 239000

定远县齐顾郑水库大坝滑坡抢险方案探讨

杨 帆*

安徽省滁州市水利局,安徽 滁州 239000

2015年7月17日,安徽省定远县齐顾郑水库因强降雨,大坝发生重大滑坡险情。为确保大坝安全,滁州市防汛抗旱指挥部,立即组织专家研定抢险方案,组织应急抢险,取得成功。抢险中,有许多值得思考和总结的经验,值得研究和探讨。

水库;大坝滑坡;应急措施;经验

2015年7月17日下午3点,安徽省滁州市定远县齐顾郑水库管理人员在日常巡查时发现大坝背水坡0+500-0+560段,下游坝肩74米高程到一级平台63.5米高程发生滑坡现象。到17日17时,滑坡最大塌陷深度达0.7米,面积约800平方米,一级平台纵向排水沟损毁。滁州市水利局组织技术专家第一时间赶到现场,分析原因,判断后果,研定抢险技术方案,立即实施,确保下游人民群众生命安全。现就抢险技术过程分析研究如下:

一、滑坡原因初步分析

一是水库大坝为均质土坝,自1959年兴建以来,通过5次加高培厚形成现状规模。以前修筑土坝均为人工填筑,每层结合面处理不到位。早期筑坝均采用人工辗压,效果差;后期筑坝虽然采用了半机械化辗压,但没有规范质检制度,不能保证辗压质量;最近一次除险加固,未对坝体进行扰动。三种原因致使大坝土壤不能达到Ⅲ级坝96%的压实度要求。二是加固前后十多年来大坝长期处于低水位运行,但6月20日-7月15日,水库上游连遭强降雨,累计降雨量达到310毫米,造成水库水位暴涨,7月17日上午8时齐顾郑水库最高洪水位71.96米,超汛限水位0.46米,水库上游坝体水压力突增,同时坝体浸润线抬高。三是7月16日上午10时-下午17时,水库上游流域内普降大雨,面雨量达到138毫米,造成水库下游坝坡土壤含水量达到饱和状态。四是由于大坝背水坡无横向排水沟,坝顶路面积水不能够有组织排出,便通过下坝肩坝顶混凝土路面边缘与坝体结合处裂缝灌入坝体内部,造成滑动面摩擦力降低。五是原坝体防渗施工采用多头小直径施工工艺,虽然截渗效果较未加固前大为改观,但不如现在普遍采用的混凝土防渗墙防渗效果明显,仍有渗漏现象。六是水库大坝断面不合理。大坝一级平台高程距坝顶高程相差10.5米,远高于一般8米左右的要求,坝坡坡度虽然达到1:2.5的要求,但由于一级平台高程过低,下游坝坡目测相对较陡。

二、应急抢险处理措施

技术指导组成员连夜会商后,制定了4条方案,同时开展工作,确保大坝安全。

(一)立即速降水库水位

由于齐顾郑水库是开敞式溢洪道,固定工程控制下泄流量办法不多。为此采取以下措施速降水位,一是将南放水灌溉涵洞开启到最大高度,并疏通拓宽下游灌溉渠道,最大限度通过渠道下泄洪水,库水位在71.5米高程时,最大下泄流量接近20立方米每秒;二是紧急开挖非常溢洪道泄洪,开挖通道进口底高程68米,底宽3米,边坡1:1.5,底坡1:1000,全断面帆布防护,预降库水;三是降低正常溢洪道宽顶堰顶高程,将正常溢洪道堰顶高程由原设计的71.5米凿降至70.5米;四是通过北涵以3立方米每秒的流量下泄洪水。通过上述工程措施和科学调度,在7月23-24日水库面雨量61毫米情况下,截至7月27日8时,库水位已回落至68.96米,较17日71.96最高水位降低了3米。

(二)加强滑坡坝体排水

一是抽沟导渗排水。立即在大坝背水坡68-74米高程开挖6道倒人字形排水导渗沟,在63.5-68米沿上部倒人字排水沟头开挖3道横向排水导渗沟,修复63.5米高程原一级平台纵向排水沟,新开排水导渗沟深度0.5米,布置砂砾石反滤,导渗效果明显;二是扩大雨布覆盖。滑坡体全部用雨布覆盖,同时对全坝段下坝肩裂缝处回填粘土堵实,以防再次降雨时雨水沿裂缝灌入出现新的问题。三是减轻滑坡扰动。开挖排水沟时全部使用专业施工人员作业,减少人员数量,最大限度减轻对滑坡体的人为挠动。

(三)全面加强坝体监测

包括滑坡体周边在内的水库全坝段上下游新增垂直和水平位移临时观测点50多处,安排20多人分为三班24小时不间断监测,对因加大泄洪造成的库水位快速回落过程中有可能引起的上游坡不稳定情况也做好随时观测,要求遇到情况随时报告,及时处理。

(四)布置转移安置工作

一是县政府成立了下游乡镇主要负责同志参加撤退转移安置组织,全面负责撤退转移安置工作。二是由于抢排库水,溢洪道流量加大,下游朱湾镇蔡庄、范庄、河东、鲁庄四个村民组将上水受淹,县委、县政府立即安排转移安置320人。三是加大宣传,增强撤退转移警报手段,一旦险情发展,将立即发布撤退转移警报,快速转移安置群众,确保人民群众生命安全。

三、险情处置决策过程

滁州市地处江淮丘陵浅山地区,大中型水库几乎占全省一半,小型水库1192座,占全省四分之一,汛期强降雨,总会发生堤防、水库出险情况。但这次出险的是中型水库,最高水位时水库蓄水近1500万方,下游定远县朱湾镇有人口2万多人,一旦险情扩大,造成安全事故,将产生不可设想的后果。为此省市县防指均高度重视,三个层面要求水库及时应急除险,确保人民群众生命安全。安徽省防指向滁州市防指下达《关于抓紧处置齐顾郑水库险情的紧急通知》,要求采取切实措施,必须迅速将水库水位降至汛限水位以下,同时采取其他应急办法,尽快将水库水位控制在69米以下运行,恢复正常运行水位必须待水库险情处理稳定并经省防指同意。滁州市市长、分管副市长数次亲赴出险现场指导抢险。定远县政府成立了以县长为组长的齐顾郑水库抢险领导小组,公安、交通、农业和有关乡镇负责同志参加,统筹领导抢险工作。市防指按照省防指要求,由市防指成立技术指导组,全面技术指导水库除险。

在抢险过程中,主要决策过程体现在6个方面。一是立降水位决心不动摇,在此基础上开展应急处置工作。二是靠技术支撑科学抢险,水库加固原设计单位先后计算去除和不去除滑坡体约500立方米土时,水库水位维持在汛限水位71.5米时的大坝工况,此时稳定系数均小于1,当水库水位低于69.5米,大坝稳定系数为1.1,扣除预计后期来水泄洪状况,确定水库水位维持在68.5米符合大坝安全需要。三是用放水涵洞泄洪时,加强底板和边坡保护。主要采取下游抛石护坡,底板水毁时暂停泄洪后预制钢管笼固定抛石抢护,拆除下游阻水泄洪交通便桥,拆除泄洪通道西侧危房。四是确保抢险交通通畅。坝顶道路全部封闭,公安部门负责交通疏导;非常溢洪道上架设临时大吨位钢结构便桥,确保抢险物资运输车辆及时安全通行。五是非常溢洪道泄流量未能达到预计效果,立即组织调用两台挖掘机加宽、加深非常溢洪道进口,扩大泄洪流量。六是为提高正常溢洪道溢流堰混凝土破除效率,降低对溢洪道底板振动影响,采用链锯式混凝土切割机作业,加快破除速度。

四、应急除险排险成果

7月26日预计26日18时,齐顾郑水库水位将降至省防指要求在69米以下。水库除险技术指导组及时安排封堵新开挖的非常溢洪道,使水库蓄水仍保留700万立方米,保证企事业单位和下游农业灌溉用水。

安排水利设计单位对滑坡体进行了稳定分析,初步判定水库滑坡属浅层滑坡,滑坡体保持稳定状态,在上游库水位继续保持69米时,大坝安全系数满足工程管理需要,水库抢险取得阶段性胜利。

五、水库除险工作探讨

虽然齐顾郑水库抢险工作告一段落,但中型水库安全工作事关老百姓的生命安全。水库彻底除险,始终是地方党委、政府的使命和责任。齐顾郑水库出险有其个体原因,但也存在着普遍成因,水库除险和除险后管理问题必须要解决好。

首先要进行一次水库安全鉴定。全面对这次出险原因和整个枢纽工程安全情况进行大排查、大检查,及时发现问题。其次要进行水毁工程修复。非常溢洪道要及时恢复;滑坡体已趋于稳定,可暂时不考虑去除重培;放水涵洞溢洪道进行应急处理,改建混凝土或浆砌块石底板和护坡,正常溢洪道恢复堰顶高程。三是应对应急处理造成群众损失给予补偿。四是开展除险加固工作准备,对水库三大件进行彻底处理。

齐顾郑水库大坝滑坡是我市近10年来遇到的最为严重的中型水库险情。滑坡体土方量大、滑坡面积大、滑坡时水位高,水库下游人口密集,一旦因滑坡发生垮坝事件,造成的损失和影响是非常巨大和不可挽回的。在此次滑坡险情处理过程中,总结了四条意见。一是抢险指导组坚决贯彻了安全第一的原则,多层次会商,科学果断决策,多部门协同作战,达到了预期效果;二是抢险中采取的降水位、滑坡体排水、封闭堤顶道路等措施均是滑坡抢险过程中的规范性动作,起到了决定作用;三是在抢险中出现了抢险成本高、放水涵洞高水位泄洪工程损伤重、抢险人员安全保障不规范、下游群众撤退预案不能及时执行到位等问题;四是在具体实施过程中“度”究竟如何把握,需要水文、水工等专业技术人员通过计算合理控制,在确保安全的前提下,适当考虑水库效益;五是抢险组织领导是关键,必须建立高层次领导组织才能确保抢险指令被完全执行到位,才能做到抢险分工和责任不扯皮推诿并追责奖惩到位。

[1]吕富雪.预应力锚索及钢管桩在滑坡抢险加固中的应用[J].西部探矿工程,2007(12).

[2]李爱民.高速公路边坡滑坡抢险工程的治理[J].探矿工程,2004(04).

[3]陈旭盛.石南水库大坝滑坡抢险和加固技术[J].水利科技,2003(03).

[4]文志良.昔阳县郭庄水库大坝下游坝坡滑坡抢险措施[J].山西水利,1997(05).

杨帆(1976-),男,汉族,本科,毕业于河海大学水利水电工程专业,安徽省滁州市水利局,工程师。

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