水库大坝渗漏原因及除险加固措施
2019-03-15方兴
方 兴
(望江县水利局,安徽 望江 246200)
望江县现有小型水库90座。其中小(1)型水库1座,小(2)型水库89座。均建于20世纪60~70年代,目前,很多水库出现了渗漏现象,严重影响了大坝的正常使用。2007年开始实施除险加固,近3年来,随着水利薄弱环节治理的3年行动项目的实施,加大了除险加固力度,现已完成除险加固75座。
1 大坝渗漏原因
1.1 土质大坝建造时导致的渗漏原因
(1)水库大坝的土质问题。水库大坝建造时对土质有一定要求,由于采用的土质较差的或者不达标,使坝体的承重能力大大下降,防渗能力较差,较差的土质是导致大坝渗漏的关键因素之一。
(2)水库建造时材料不合格。在施工建造中使用的建筑材料不达标,直接影响水库日后的使用。由于使用质量较差的水泥,大坝经过长时间的风吹日晒、水体冲刷及风化作用,水坝的防渗漏能力逐渐减弱,严重时会出现裂缝,最终导致大坝出现渗漏现象。
(3)大坝建造质量不达标。大坝的建造质量直接影响水库的运行效果。过去由于技术的落后,基本是人工建造,土坝压实度不能达到设计要求,难免会存在一些质量问题,使得水库的防渗漏能力较弱。
(4)建造过程不严谨。建造大坝是一项非常庞大的工程,所以大坝的建造工期较长,若在施工的过程中出现差错,可能导致日后大坝发生渗漏问题。如果大坝的建造是在冬天进行的,若坝体中的冻土得不到及时的解决,当冻土解冻后,也会出现渗漏问题。
(5)水库地理位置。水库的选址要因地制宜,并不是所有的地方都适合建造水库。如在熔岩、很深的覆盖层地区就不适合建造水库。由于一些水库在建造前并没有进行完整的地质考察,导致水库建造的位置并不是十分有利,还有一些水库,为了节约建造成本,竟然在受到风化影响的山体上直接建造,把这当做坝基的一部分,从而使水库出现渗漏问题。
(6)监管力度不到位。由于在水库大坝的建造过程中监管力度不强,使水库的设计没有经过严格的审核就通过,在施工过程中的监督也不到位,从而使水库出现大面积的渗漏现象。
1.2 运行管理方面的原因
望江县有水库90座。其中仅有1座属县水利局管理,其余89座均由水库所在乡镇、村管理。非专业化的运行管理造成水库大坝草皮护坡被破坏,水土流失现象严重,坝坡土体松散,加剧水库渗漏现象。
2 水库大坝渗漏除险加固的措施
小型水库除险加固的主要措施如下:
(1)铺盖法。望江县莲花洲、天浦等多数水库在除险加固中都采用了铺盖法。这种方法主要是将漏水的地方用黏土以及塑料薄膜等材料覆盖起来,然后再和其他没有渗漏情况的地方相连接,从而形成一个密封的防渗漏空间。由于莲花洲、天浦等水库在原土坝填筑时土料含砾量较大,水库长期运行后,大坝底部出现了许多不规则裂隙,因此在水库大坝上游采用了粘土斜墙铺盖。施工时对黏土材料的选择、检测及施工工序进行严格控制。做到分层压实紧密,保持一定的厚度,并且与周围不渗漏的地方连接好,以便达到最佳效果。
(2)灌浆法。褒隐寺水库是望江县唯一一座小(一)型水库,该水库最大坝高20.4m,最大库容 ×104m3,兴利库容 ×104m3。该水库大坝的渗漏过于严重,用传统的方法已经无法加固,针对这种情况采用了水泥灌浆法。这种方法是在大坝的顶部打洞,然后从上而下进行灌浆,从而阻断大坝渗漏的通道。由于材料的不同,灌浆也分为很多种类,如粘土灌浆,水泥灌浆以及化学灌浆法等,灌浆种类的不同导致使用的作用也不同,粘土浆主要用于坝身的渗漏堵截,水泥浆主要用于破碎的岩基的固结灌浆,而化学灌浆又分为了充填灌浆和劈裂灌浆两种,主要应用于处理坝基渗漏问题。例如:坝体非滑行的裂缝处理,大坝底部的涵洞处理等等。灌浆法处理的渗漏范围比较广泛,效果也比较明显。褒隐寺水库大坝通过水泥灌浆,渗漏问题得到了有效解决,效果突出。
(3)导渗。在大坝发生渗漏的部位也可进行简单的导渗措施,导渗作为下排措施,是把坝身或者坝基内渗出的水导出大坝的外面,这样可以使坝体的土质相对稳定。如果大坝原本的导渗措施不能满足大坝渗漏的情况时,就会破坏土质的稳定性,这时应该把原有的大坝导渗设备进行改善和加强,也可以增加新的导渗设施来进行防治。望江县同心水库、联盟水库等在水库大坝背水坡脚均增设排水沟,在排水沟与坝坡土体间设置菱形反滤料排水体,大大增强了边坡稳定。
3 结束语
水库大坝的渗漏直接影响水库的使用效率及价值,造成水量损失,因此,必须对渗漏问题采用措施加以解决,将水库大坝的渗漏发生率降到最低。