大同县小水库工程问题探析
2018-03-24张杰
张 杰
(大同县水务局,山西 大同 037300)
1 工程概况
大同县有小型水库15座,分布于县域内6个乡镇15个村庄,其中小(一)型水库4座,小(二)型水库11座,总库容1227.95万m3。其中小(一)型水库有陈庄水库、西坪水库、茹庄水库和郭家窑头水库,总库容405万m3。小(二)型水库有下羊落水库、倍加造水库、东水地水库、鱼儿涧水库、北石山水库、南石山水库、东紫峰水库、吉家会水库、营坊沟水库、杜庄水库和王家堡水库,总库容822.95万m3。这些小水库均为山丘陵类型水库,建成于20世纪60—80年代,工程的主要任务是蓄水灌溉,效益面积约2333.33hm2,属群众性工程,大坝工程设计标准较低,施工工艺简单粗糙,工程质量较差。
从2009年—2013年,15座小水库工程先后实施了除险加固改造建设,国家和地方政府投入了大量资金,完成了除险加固工程建设任务,并已达到预期目的。
2 小水库工程存在问题分析
2.1 管理问题
全县15座水库属村集体所有,管理主体是村集体,早在工程除险加固之前,由村集体通过合同的形式承包给个人经营管理,承包年限均在10年以上,最长的承包年限有50年,主要经营项目有水面水产养殖,建设美化水库环境发展旅游业。陈庄、茹庄、倍加造、下羊落4座水库经营管理的比较好,经营者已投入资金进行了项目建设,设有管理人员长年驻守管护。其他11座水库,没有设专人驻守看护,管理较差。
陈庄水库,由于工程除险加固之后,溢洪道的宽度由原来的4m加宽到40m,溢洪道的高度位置比加固前有所降低,溢洪道上也没有闸门控制,相应库水位和水面较加固前也有所降低和减小,以致影响到经营者的水产养殖,工程正常运用与经营者的水产养殖产生了矛盾,经营者为保证水产养殖对水深和水面的要求,在溢洪道进口筑起一道高约2m的土埝,意在壅高水位扩大养殖水面,明显影响了溢洪道的安全泄洪,有害于工程正常运行。为此,县水务部门曾多次下达拆除指令,但效果不佳,经营者只是在汛期通过土埝下的放水管将水位降低。类似的问题在茹庄、倍加造和鱼儿涧3座水库也存在。
在15座水库中,大坝坝顶兼作交通公路的有11座,由于行走机动车辆的原因,坝顶路面及其建筑物时常遭到损坏,影响大坝安全运行,如西坪、郭家窑头2座水库,坝顶通过的大吨位车辆较多,导致坝顶混凝土路面、排水沟、防浪墙等建筑物受到严重的破坏。
2.2 工程建设存在的问题
鱼儿涧、东紫峰、陈庄3座水库,大坝坐落在比较深的河谷内,坝址高度位置相对水库两岸较低,造成上坝道路坡度陡立,且多为砂土质路面,路两边无排水工程设施。每到雨季,上坝道路就会受降雨集水的冲刷破坏,冲刷严重时泥沙淤积到坝顶,堵塞坝顶排水沟,继而冲刷坝肩和坝坡土体,危害水库安全运行。
郭家窑头水库、茹庄水库、陈庄水库、东紫峰水库、南石山水库,5座水库的溢洪道岸坡又高又陡,岸坡存在着雨水侵蚀、崩塌隐患。郭家窑头水库、茹庄水库、东紫峰水库,由于除险加固时没有考虑溢洪道岸坡的防护和稳定问题,在后续的运行当中,溢洪道岸坡在冻融交替和雨蚀的作用下,发生岸坡土体崩塌,塌方土从高处滑下,将溢洪道的挡土墙砸塌,并进入溢洪道内形成淤堵。
陈庄水库是大同县境内最大的小(一)型水库,位于坊城河下游陈庄村西,坝址以上控制流域面积392km2,设计总库容346.6万m3,工程于2011年实施了除险加固改造建设。溢洪道设计为开敞式溢洪道,结构为浆砌石,过水断面为矩形断面,宽度40m,高度7.3m;溢洪道两侧的浆砌石挡墙断面为梯形断面,上顶宽0.7m,下底宽5m,高9.1m;溢洪道底板浆砌石厚度0.5m,进口浆砌石齿墙深度2.3m;正常水位、汛限水位、堰顶高程均为980.0m。工程完工蓄水以后,浆砌石底板、挡墙基础发生了严重的透、漏水情况,以致其中的一段挡墙,由于地基处理不善,窜水湿陷,造成挡墙墙体坍塌损坏。针对这一问题施工、设计、监理协商研究,制定了补救措施,对进口齿墙和挡墙基础的临水面进行防渗处理,具体做法是在临水浆砌石墙面铺贴一层防渗土工布,并用粘土回填夯实,处理效果较好,施工单位对损坏的墙段进行了返工。究其原因,主要是浆砌石基础漏水引发造成的,由于浆砌石本身的防水渗漏效果不好,特别是基础浆砌石,一般施工都不勾缝,砌筑砂浆与块石之间存在有较多的空隙,砌体密实度又远远达不到防水渗漏的目的,往往会在砌体内部形成渗流通道。
3 设计管理对策
3.1 对工程设计的建议
溢洪道建筑物采用浆砌石结构做衬砌,虽然便于就地取材、施工技术简单、单位工程造价低,但浆砌石结构本身防渗漏效果不好,作为水库溢洪道衬砌材料极易发生结构透水渗漏问题,造成对工程建筑物的破坏,甚至酿成事故,给工程带来损失,埋下隐患,所以溢洪道衬砌不宜采用浆砌石结构。建议溢洪道采用混凝土结构做衬砌,首先混凝土防渗效果比浆砌石好,整体性好又安全坚固;经济方面,混凝土结构的挡墙和底板衬砌厚度要比浆砌石小,比浆砌石结构节省费用。总之,从技术、经济、使用效果、安全性方面来说,混凝土结构都优于浆砌石结构,所以对于像溢洪道这样重要的水利工程建筑物,建议在今后工程设计时选择采用混凝土结构。
上坝道路问题和溢洪道岸坡问题。建议在做除险加固工程设计时,注意采取措施解决水库上坝道路陡坡段的冲刷破坏和排水问题;采取必要的工程措施,如岸坡削缓、岸坡防护、岸坡加固等,解决溢洪道岸坡崩塌破坏和岸坡稳定问题。
3.2 对工程管理的建议
水库工程除险加固后的重点是工程运行管理,如果运行管理不善,就发挥不了工程应有的作用和效益,达不到工程建设的预期目的,甚至还会使工程遭受破坏,国家和人民蒙受损失,因此要进一步提高对水库管理工作重要性的认识,树立保护水库工程和爱护水利公共财产的思想,切实加强水库工程的运行管理工作。
4 结语
建议地方各级政府,注重水库管理工作,加强水库工程行政执法力度,对违反水库工程管理法规的行为,坚决予以惩处和打击。对水库坝顶兼做道路的水库,要加强安全巡视和监测工作,发现问题及时处置,并加强大坝的维修养护工作。通过采取及时有效的措施确保水库安全运行,为当地人民群众的生命财产安全提供保障。