水庫(kù)是用壩、堤、水閘、堰等工程,于山谷、河道或低洼地區(qū)形成的人工水域。它是用于徑流調(diào)節(jié)以改變自然水資源分配過(guò)程的主要措施,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要作用。水庫(kù)的建造可以追溯到公元前約3000年。早期的水庫(kù)由于受技術(shù)水平的限制一般較小,近代水工建筑技術(shù)的發(fā)展,興建了一批高壩,從而形成了一批巨大的水庫(kù)。中國(guó)在20世紀(jì)50年代以前水庫(kù)不多,規(guī)模較小,以后興建了一大批各種類型的水庫(kù)。
水庫(kù)的作用與影響。水庫(kù)即是一個(gè)自然綜合體,又是一個(gè)經(jīng)濟(jì)綜合體,具有多方面的功能,如調(diào)節(jié)河川徑流、防洪、供水、灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖、航運(yùn)、旅游、改善環(huán)境等,具有重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)意義。
水庫(kù)可以攔蓄洪水、集中落差、調(diào)節(jié)河川徑流及地下徑流,故可用于防洪、水力發(fā)電、灌溉、航運(yùn)、城鎮(zhèn)供水、養(yǎng)殖(見水庫(kù)養(yǎng)殖效益)、旅游(見水利旅游效益)、改善環(huán)境等許多方面,取得巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。由于興建水庫(kù),也會(huì)帶來(lái)一系列自然情勢(shì)的變化,應(yīng)當(dāng)在水庫(kù)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)中予以認(rèn)真研究,對(duì)其不利影響要妥善處理。
一般要對(duì)以下方面給予考慮:①水庫(kù)淤積,水流進(jìn)入水庫(kù)后流速減慢,泥沙隨即沉積,從而引起回水抬高與庫(kù)容減少;②水庫(kù)水量損失,包括水庫(kù)蒸發(fā)與水庫(kù)滲漏,如水量損失過(guò)大應(yīng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)中考慮采取必要的措施;③對(duì)水庫(kù)誘發(fā)地震(見水庫(kù)地震),應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè);④水庫(kù)塌岸;⑤水庫(kù)浸沒(méi);⑥水庫(kù)水質(zhì)變化,包括水溫變化及富營(yíng)養(yǎng)化等問(wèn)題;⑦水庫(kù)對(duì)當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊懙?見水利工程環(huán)境影響評(píng)價(jià))。
我國(guó)境內(nèi)雖然河流眾多,但是在水資源的利用上存在著明顯的季節(jié)和地域差異性。所以,我國(guó)興建了很多不同規(guī)模的水庫(kù)大壩,以滿足不同時(shí)間、不同地區(qū)人們的生活用水、農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電等需求。
中國(guó)水庫(kù)的規(guī)模按庫(kù)容大小劃分,其中庫(kù)容大于10億m³為大(1)型,庫(kù)容在 1~10億m³為大(2)型,庫(kù)容在0.1~1億m³為中型,庫(kù)容在100~1000萬(wàn)m³為小(1)型,庫(kù)容在10~100萬(wàn)m³為小(2)型。
興修水利、防治洪澇災(zāi)害是我國(guó)水利事業(yè)的最基本的任務(wù)之一,水庫(kù)作為江河防洪體系的重要組成部分,發(fā)揮著巨大的作用。經(jīng)過(guò)幾十年建設(shè),我國(guó)主要江河初步形成了以水庫(kù)、堤防、蓄滯洪區(qū)為主體的攔、排、滯、分相結(jié)合的防洪工程體系。水庫(kù)作為控制性工程,利用其自身的防洪庫(kù)容,攔洪削峰,在防洪體系中作用巨大。
我國(guó)現(xiàn)有75%的大型水庫(kù)、67%的中型水庫(kù)、90%的小型水庫(kù)是1958年至1976年建成的。受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件限制,有的水庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差。在我國(guó)現(xiàn)有的水庫(kù)中,大多數(shù)水庫(kù)的使用期已達(dá)30年至50年甚至更長(zhǎng),隨著使用年限的增加,工程本身進(jìn)入老化期。同時(shí),在長(zhǎng)期的運(yùn)用過(guò)程中,水庫(kù)大壩或閘門等受損,致使水庫(kù)的維修加固不及時(shí)或不徹底,很多水庫(kù)都出現(xiàn)了一些安全隱患,妨礙了水庫(kù)大壩發(fā)揮它的功能。久而久之,工程“積病成險(xiǎn)”,亟須除險(xiǎn)加固。
目前我國(guó)大量的病險(xiǎn)水庫(kù)已經(jīng)成為防洪心腹之患,一旦垮壩失事,后果嚴(yán)重。因此,采取合理的措施,加大投入,加強(qiáng)水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì),加強(qiáng)水庫(kù)安全管理,保障工程安全是非常必要的,也是十分緊迫的。
水庫(kù)由于其病險(xiǎn)情況復(fù)雜,外部條件多變,而且相對(duì)應(yīng)每一個(gè)病險(xiǎn)的除險(xiǎn)加固方法都有其特定的適用范圍和局限性,所以,要針對(duì)每一個(gè)具體的病險(xiǎn)進(jìn)行仔細(xì)分析,根據(jù)除險(xiǎn)加固要求(包括加固后工程需要達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)、加固范圍、工程進(jìn)度等)等,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工方案等多方面進(jìn)行比較選擇技術(shù)上可靠,經(jīng)濟(jì)上合理,且能滿足實(shí)際情況的除險(xiǎn)加固方法。
水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作并不是隨意盲目的進(jìn)行的,那么若是想要確保該加固工程的整體質(zhì)量就一定要做好除險(xiǎn)加固施工前的準(zhǔn)備性工作。實(shí)踐中具體需要做到以下的幾點(diǎn):首先,應(yīng)該在水庫(kù)加固施工之前認(rèn)真排查出病險(xiǎn)水庫(kù)的安全勝隱患,只有首先明確出了安全勝隱患,才能夠有針對(duì)性地采取加固措施,所以工作人員一定要組織專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)該水庫(kù)病險(xiǎn)的實(shí)際等級(jí)進(jìn)行全方面的勘察與研究,最終找出該水庫(kù)的病險(xiǎn)、癥結(jié),最終才能夠做到對(duì)癥下藥。其次一點(diǎn),還需要對(duì)水庫(kù)的病險(xiǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察,并且需要做好加固工作的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)工作就是加固出險(xiǎn)施工的依據(jù),病險(xiǎn)水庫(kù)的相應(yīng)加固工作也一定要具有設(shè)計(jì)圖紙。病險(xiǎn)水庫(kù)的相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙還需要建立在對(duì)其水庫(kù)之前施工的設(shè)計(jì)圖紙以及現(xiàn)場(chǎng)的勘察資料全面搜集以及整理上,需要針對(duì)各個(gè)水庫(kù)的不同安全質(zhì)量以及隱患問(wèn)題,設(shè)計(jì)出最為有效、科學(xué)、合理的施工方案,以真正提高除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的可操作性以及可行性!
水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程施工順序:主壩加高培厚(砼護(hù)迎水波,后壩波種植草皮),溢洪道,放水隧洞(采用回填灌漿)、重建放水竇、進(jìn)庫(kù)公路、水庫(kù)管理房,施工人員機(jī)械來(lái)得及的話可以采用這個(gè)順序。重建放水竇、進(jìn)庫(kù)公路、水庫(kù)管理房可以放在汛期和汛期后。來(lái)不及的話將溢洪道,放水隧洞(采用回填灌漿)也放在汛期后進(jìn)行。
根據(jù)水利部水利發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)數(shù)據(jù)顯示,截至2017年底,全國(guó)已建成各類水庫(kù)98795座,總庫(kù)容9035億立方米。其中大型水庫(kù)共有732座,總庫(kù)容7210億立方米,占全部總庫(kù)容的79.8%;中型水庫(kù)3934座,總庫(kù)容1117億立方米,占全部總庫(kù)容的12.4%。
從數(shù)據(jù)中我們可以發(fā)現(xiàn),大中型病險(xiǎn)水庫(kù)在水資源分配的占比率非常大,所有大中型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固對(duì)全國(guó)水利行業(yè)的發(fā)展也是至關(guān)重要的。那么哪些大中型水庫(kù)需要開展又將如何開展除險(xiǎn)加固工作呢?
大中型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的對(duì)象
根據(jù)《大中型病險(xiǎn)水庫(kù)水閘除險(xiǎn)加固項(xiàng)目建設(shè)管理辦法》,經(jīng)安全鑒定需要開展除險(xiǎn)加固、使用中央預(yù)算內(nèi)投資的大中型病險(xiǎn)水庫(kù);
▪ 水庫(kù)大壩安全鑒定結(jié)果為三類壩;
▪ 水閘安全鑒定結(jié)果為三類閘或四類閘。
前期工作
前期工作分為安全鑒定和項(xiàng)目審批(核準(zhǔn))兩個(gè)階段。
(一)安全鑒定
由相應(yīng)水利部門組織進(jìn)行安全鑒定并出具安全鑒定結(jié)果,按規(guī)定報(bào)送有關(guān)機(jī)構(gòu)核查確認(rèn),并明確指出病險(xiǎn)具體部位、程度和成因。
(二)項(xiàng)目審批(核準(zhǔn))
已完成安全鑒定和核查確認(rèn)需要進(jìn)行除險(xiǎn)加固的項(xiàng)目,在建設(shè)前履行審批(核準(zhǔn))程序:
▪ 地方大中型病險(xiǎn)水庫(kù)水閘除險(xiǎn)加固由地方發(fā)展改革部門負(fù)責(zé)審批(核準(zhǔn));
▪ 中央直屬大中型病險(xiǎn)水庫(kù)水閘除險(xiǎn)加固項(xiàng)目按國(guó)家發(fā)展改革委7號(hào)令執(zhí)行。
眾多的水庫(kù)包括星羅棋布的中小型水庫(kù),在農(nóng)田灌溉、城鎮(zhèn)供水、旅游、保障城鄉(xiāng)及重要交通干線防洪安全和發(fā)展小水電中發(fā)揮了重要作用。但這些水庫(kù)有不少在工程設(shè)計(jì)和建設(shè)方面都存在一些問(wèn)題,造成工程標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差,隱患較多。雖然經(jīng)過(guò)不斷整治加固,取得了一定的成績(jī),但由于投人不足,水庫(kù)除險(xiǎn)加固進(jìn)展緩慢;同時(shí)每年汛期造成的水毀工程,部分未能得到及時(shí)修復(fù),新的病險(xiǎn)水庫(kù)不斷出現(xiàn);加之一些地方工程管理不力,水庫(kù)的安全問(wèn)題十分突出。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)發(fā)生的水庫(kù)潰壩事件中絕大多數(shù)是小型水庫(kù),占99.3%。近年來(lái),由于加快病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固建設(shè),結(jié)合推進(jìn)水利工程水管體制改革,加強(qiáng)水庫(kù)安全管理,潰壩事件和人員傷亡呈逐年減少態(tài)勢(shì)。
小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固主要建設(shè)內(nèi)容有哪些?
1、復(fù)核水庫(kù)三大建筑物包括大壩、溢洪道、放水設(shè)施的現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)安全性。
2、根據(jù)復(fù)核結(jié)果提出合理的設(shè)計(jì)方案。如針對(duì)大壩的滲漏采取經(jīng)濟(jì)合理的防滲措施,針對(duì)溢洪道的泄流水面線復(fù)核結(jié)果加固其邊墻、底板、出口消力池等等。
3、其它諸如金屬結(jié)構(gòu)、環(huán)保設(shè)計(jì)、安全觀測(cè)設(shè)計(jì)等等也要在設(shè)計(jì)中涉及。
今年汛期,我國(guó)極端性天氣災(zāi)害突出,但經(jīng)過(guò)除險(xiǎn)加固的大批重點(diǎn)小型水庫(kù),不但水庫(kù)本身經(jīng)受住了嚴(yán)峻考驗(yàn),而且在攔蓄洪水、削峰錯(cuò)峰、減少下游洪水風(fēng)險(xiǎn)等方面發(fā)揮了較大作用。
水庫(kù)除險(xiǎn)加固項(xiàng)目的開展,是為了能夠移除水庫(kù)的而安全隱患,保證水庫(kù)的正常使用,以確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。經(jīng)過(guò)除險(xiǎn)加固的水庫(kù),在應(yīng)對(duì)特大洪水和干旱災(zāi)害中能夠發(fā)揮重要作用,社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。