陕西省水库大坝安全运行现状问题及对策建议探析

刘利刚

(陕西省水资源与河库调度中心,陕西 西安 710004)

0 引言

陕西省水库大多修建于上世纪50年代初到70年代末,受当时经济技术限制,施工质量差,病害严重,严重威胁着下游人民生命财产安全和经济社会的发展。自1998年以来,陕西省进行了全省病险水库除险加固工作。截止2020年12月底,共有861座水库通过除险加固消除了工程病害,确保了水库安全运行和效益发挥。但通过除险加固水库大部分运行超过了10～15 a,个别水库在近年运行中又出现了新病害和险情,加之绝大多数水库没有按期开展安全鉴定工作,致使水库工程安全运行状况不太明确。本文综合2020-2021年完成的陕西省水库大坝安全状况普查成果报告基础资料,综合完成的大坝安全鉴定结果,并结合近年来水库运行情况确认挡水建筑物、溢泄洪建筑物、放水建筑物及其他工程设施存在缺陷,对存在的工程缺陷提出除险加固、维修养护或降等处理或报废处理措施建议。以期为今后水库安全运行管理提供了基础性资料[1]。

1 陕西省水库分布概况

基于对陕西省水利系统管理的水库普查成果统计看,陕西省目前各类大中小型水库共计1 105座。其中大型8座,分布在长江流域的1座,黄河流域7座。中型77座,分布在长江流域的12座 ,黄河流域65座。小(1)型280座,分布在长江流域90座,黄河流域 190座。小(2)型740座分布在长江流域447座,黄河流域293座。这些水库中包括51座水电站水库,其中中型16座,小型35座,水电站水库主要分布在安康市、汉中市和商洛市(见表1)。1 105座水库总库容59.3亿 m3,设施灌溉面积近2 000万亩。这些水库在城乡居民生活供水及工业生产供水、灌溉、发电、改善生态环境以及保护着下游26个县级以上的城市350多万人口、400万亩耕地以及陇海铁路、210国道、西宝高速公路、西潼高速公路等国家级交通干线和地方交通干线以及大量的厂矿企业的防洪安全。

表1 全省安全状况普查水库分布情况统计表 座

2 陕西省水库大坝工程安全状况及问题分析

2.1 大坝安全鉴定状况

对水库大坝安全状况进行评价的内容一般包括水库大坝安全类型、水库大坝存在的病害,目前控制运用措施,对存在病险及病害大坝采取建议处置措施等内容[2]。截止2020年底,陕西省水利主管部门组织对除险加固后共有231座水库完成了大坝安全鉴定,从结果看,一类坝27座,二类坝79座,三类坝125座。大型7座,其中一类坝3座(黑河、王圪堵、南沟门)、二类坝1座(王瑶)、三类坝3座(羊毛湾、石门、石头河)。中型34座,其中一类坝5座,二类坝12座,三类坝17座。小(1)型77座,其中一类坝10座,二类坝28座,三类坝39座。小(2)型113座,其中一类坝9座,二类坝38座,三类坝66座。

2.2 工程实体及设备缺陷

经普查发现工程实体及设备设施存在缺陷的水库共计638座,其中存在一般问题278座,较重问题142座,严重问题218座。大型6座,其中一般问题4座,严重问题2座。中型53座,其中一般问题26座,较重问题12座,严重问题15座。小(1)型171座,其中一般问题86座,较重问题的32座,严重问题53座。小(2)型408座,其中一般问题162座,较重问题98座,严重问题148座。

(1)一般问题:主要是坝体有轻微渗漏和15 m以下大坝有局部塌陷现象,溢洪道边墙垮塌,排水沟塌陷和淤积,无管理房、放水建筑物闸门及启闭设备锈蚀、变形及止水老化等问题。

(2)较重问题:主要是存在坝后存在有局部明显渗漏、裂缝、塌坑和隆起、排水沟塌陷,近坝岸坡有危岩落石,溢洪道堵塞、岸坡滑坡和裂缝,放水建筑物存在闸门无法开启或关闭等,安全监测设备设施不齐全等问题。

(3)严重问题:主要是坝体或坝基渗漏影响安全运行,部分水库溢洪道设置拦鱼栅,个别坝体有明显变形和垮塌,有绕坝渗流,无防汛抢险道路,涵洞有漏水,卧管和涵洞渗漏严重,溢洪道被沙石堵塞,无任何水位标识等问题。

2.3 水库蓄水运行管理

陕西省水利系统管理的1 105座水库,运行管理状况现状为: 751座按设计指标运行,224座限制水位运行,126座空库运行,4座存在蓄水问题。

(1)5座大型水库中,咸阳市羊毛湾水库大坝右端不均匀沉陷明显、防浪墙变形,溢洪道桥顶钢筋外露、堰顶横向裂缝明显,输水洞进水塔门槽与闸门不匹配、漏水严重,泄水底洞进水塔门槽与闸门不匹配漏水严重,延安市王瑶水库存在淤积严重、无溢洪道、观测设施维护不到位等问题,按限制水位蓄水运行;其余3座大型水库按设计指标运行。

(2)77座中型水库有55座按设计指标运行,20座限制水位运行,2座空库运行。存在的主要问题是:靖边县新桥和大台水库空库运行,新桥水库功能主要为拦沙滞洪,大台也为拦沙滞洪,坝体渗漏采取空库运行模式。靖边县大桥畔反滤体冲垮、坝体渗漏,靖边县古峁淤积严重、坝体渗水、泄水建筑物泄水量较小;吴起县周湾水库坝脚反滤体有沉陷、边坡滑坡排水沟淤堵、放水闸门止水老化,边墙水库坝后存在散浸现象、塌坑凹陷,反滤排水体塌陷破损淤堵,闸门配重不够大流量无法关闭只能小流量放水,水库淤积严重等问题,进行限制水位运行。还有一部分水库限制运行是为确保安全由有关部门进行批准规定的水位运行。

(3)280座小(1)型水库有207座按设计指标运行,48座限制水位运行,24座空库运行。宝塔区胜利水库2013年强降雨影响淤积严重。安塞区方家河水库未按要求注册登记,黄陵县闫庄水库坝体左侧结合部有渗漏现象,淳化泥河沟水库坝脚有积水、放水洞隧洞内壁渗漏,汉滨区新民水库放水设施渗漏,汉台区许家岭大坝坝顶裂缝、背水坡滑坡变形迹象、溢洪道人为设置有拦污栅,西乡县七里沟水库坝后坝坡渗漏且排水棱体实效,勉县团结水库坝体背水坡中下部有渗水等存在工程病害限制蓄水运行,其余水库为确保安全运行在与效益发挥不矛盾的情况和安全度汛,有关部门批准的限制水位。24座空库运行的水库,宝鸡市美水沟、范家河、中张庄、云龙等4座水库均为水库上游来水不足,达不到水库蓄水运行条件。汉中市的八里桥纳入兴汉新区水系建设正在进行加固提升建设。咸阳市7座空库运行水库为彬县弥家河水库淤积满库拟报废处理,礼泉县小河、礼泉南坊水库、乾县红岩、乾县乾陵水库上游来水不足达不到水库蓄水运行条件,乾县南沟水库正在开展除险加固建设施工。长武县七里水库放水闸底部损毁及大坝右岸高边坡不稳影响溢洪道泄洪,汛期空库运行。榆林市榆阳区赵家峁、石灰窑水库和府谷县李家沟水库上游来水不足,空库运行。佳县高阳湾水库坝体内卧管未拆除回填导致下游渗漏严重,靖边县大台坝后渗漏严重危及大坝安全采取空库运行。韩城市赵家坡水库上游来水不足空库运行。铜川市宜君县李家河、印台区楼子沟水库和洞子沟水库功能丧失、淤积严重拟按报废处理。西安市长安区马厂水库上游来水不足,长安区郭杜水闸没有注册登记、水闸敞开不蓄水。泾惠渠贺兰水库放水洞有3道环形裂缝渗漏严重,桃曲坡灌区街子水库无来水空库运行。

(4)740座小(2)型水库有484座按设计指标运行,153座限制水位运行,100座空库运行,4座未按规定运行。4座未按规定蓄水的水库为汉中宁强县2座,延安市1座、西安市1座。主要原因是宁强县2座小(2)型水库未按规定蓄水主要是因为除险加固施工,不能按要求蓄水。西安市周至县香水水库,属小(2)型,因溢洪道被群众侵占耕种影响正常泄洪、放水闸门不能正常启闭等影响按要求蓄水。延安市宝塔区新窑则水库,属小(2)型,存在坝后存在散侵现象明显渗漏等问题影响按要求蓄水。

3 问题成因分析

从统计分析的问题看,陕西省1105座水库中发现工程实体及设备设施存在缺陷的水库共计638座。其中存在一般问题278座,较重问题142座,严重问题218座。水库出现这些问题究其原因主要有以下几个方面:

(1)自1998年以来至今已有861座水库列入了除险加固规划已通过验收投入运行,多数水库已实施除险加固10～15 a左右,水库在长期运行中不同程度的出现了新的问题。

(2)虽然861座水库进行了除险加固,但由于受政策和资金限制,地方配套资金落实不到位,工程存在大坝安全监测系统等尾留工程。大多数水库监测设施仅为一般的水雨情和库水位监测,人工监测设施不健全,预警预测能力建设还很薄弱。过半的水库防汛抢险道路仅为泥结石路面,部分水库未建设管理站房。

(3)水库日常维修管理不到位,特别是小型水库,由于市县(区)财力有限,水库维修养护公益性资金基本得不到落实,致使一些水库管理单位在运行中出现问题,导致隐患得不到及时处理,水库病害问题一直存在。

(4)水库管理单位技术人员缺失,加之多数小型水库由乡镇管理,水库管理人员没有进行过培训,水库运行管理粗放。

4 治理对策建议

(1)加大病险水库除险加固投入,彻底解决水库安全隐患。继续开展未治理的病险水库险加固工作;针对近年来暴雨洪水灾害频发的实际,对已加固的反复出现新安全隐患的水进行再次处理加固;小型水库受国家定额投资政策的制约,部分管理设施未能配套实施,建议加大病险水库除险加固资金投入,继续加大对小型水库给予财政补助,从硬件上彻底解决水库存在的安全隐患。

(2)把水库大坝安全管理工作纳入河长制工作内容,明确工作要求,对于重视不够、责任不落实、工作进度滞后、存在问题 整改不力的县区及相关责任人,予以通报、约谈,责令追责问责。

(3)继续深化小型水库管理体制改革。在前几年水管体制改革的基础上,针对小型水库管理机构不健全,管理人员不落实,专业技术人员缺乏,管理经费和维修养护费不落实的问题。建议在全省建立以县为单位的水库安全管理中心,负责全县区的小型水库安全管理机构;同时对全县区水利工作人力资源进行整合调整,充实到水库安全管理工作岗位;积极争取从各级财政资金中安排解决水库管理经费和维修养护费。由县区级水库安全管理中心统一管理使用,具体负责对辖区内水库进行定期的检查维护。以从根本上解决小型水库安全管理的困局。

(4)加强管理人员培训。不断加强管理人员培训,提高管理人员的业务素质和管理水平。加强水库安全运行督察,每年分批对水库进行安全运行督察,督察各地水库运行制度是否健全、安全管理责任是否落实、运行调度是否有规程可依、应急处理是否有预案保障,两费是否落实等。针对水库管理专业技术人员缺失和流失严重问题,建议出台相应的政策和办法,让水库管理专业技术人员能安心扎根基层。

(5)加快水库降等报废工作。对那些功能丧失、除险加固不经济、没有效益水库要及时降等报废,以减轻防洪压力。尤其要简化小(2)型水库的降等报废程序,在落实安全处理措施的前提下,其报废由县区级水行政主管部门审批,安全处理措施所需投资可按病险水库除险加固立项落实。

5 结语

通过分析陕西省主要水库工程运行和管理状况,并结合原有的设计、除险加固设计、施工、验收资料及近年来管理运行等基础资料,对大坝安全状况进行分析,对水库大坝、溢洪道、其他工程设施存在缺陷病害问题进行描述,将其确定为一般问题、较重问题或是严重问题。对存在病害或工程缺陷的水库提出治理、维修养护和限制运用措施建议,为今后一段时期的安全运行管理工作提供依据。