浅析山塘及小型水库除险加固放水设施的选择

浅析山塘及小型水库除险加固放水设施的选择

Im水利建设与管理2012年·第11期浅析山塘及小型水库除险加固放水设施的选择蔡建国王江涛(浙江泓大建设有限公司临安311300)【摘要】本文以本地区的山塘及小型水库为例，对山塘及小型水库除险加固工程较常应用的坝下埋管、虹吸管、引水隧洞等放水设施的改造进行了探讨，对山地丘陵地区山塘及小型水库的除险加固具有一定的工程参考意义。【关键词】坝下埋管虹吸管引水隧(涵)洞1引言lOm且日后运行管理中需要放空库容的土石坝枢纽临安市地处浙江省西北部，全境地貌以中低山丘中。我国在解放初期修建的小型山塘水库多采用此类陵为主，境内低山丘陵与河谷盆地相间排列，交错分放水设施。布，季风型气候，年均降水量1613．9mm。境内万方以虹吸管是一种压力输水管道，一般顶部弯曲且其高程高于上游供水水面，上游进水口高程略高于下游上山塘894座，小(1)型水库15座，小(2)型水库123出水口，若在虹吸管内造成真空，使作用在上游水面的座，大部分修建于解放初，经常年运行，病险问题突出，大气压强和虹吸管内压强之间产生压差，则水流即能安全现状严峻。目前，我省已有计划、有步骤地在全省通过虹吸管最高处引向低处。虹吸管较早应用于穿堤范围内展开大规模的山塘和小型水库除险加固。或跨堤河道引水工程，因其有着投资小、工期短、土方解放初修建的山塘及小型水库放水设施大多采用开挖少、可跨越高地、可避免破坏原坝体、可多组安装坝底埋管的形式，管材材质大多为陶土管或低标号水等优点，现逐渐应用于中小型水库、山塘的新建和除险泥管，因运行时间过长、坝体沉降等各种原因，老涵管加固。受限于真空值的影响，虹吸管的最高点(驼峰)老化、破裂、漏水、堵塞等问题突出：不需放水时，涵管与进水口低水位的高差一般不大于8m，因此虹吸管适渗水严重，影响坝体安全；需要放水时，其流量不能满用于坝高lOm左右的水库。我公司承建的工程中，也足饮水、灌溉要求。因此，放水设施改造是除险加固的有多座坝高15～20m的山塘水库采用虹吸管形式，且重要内容之一，妥善地解决好病险山塘及小型水库年运行效果良好。久失修的放水设施，对山地丘陵区群众的生产、生活及引水隧(涵)洞是在山体中或地下开挖，以兴利为生命财产安全都具有非常重要的现实意义。目的自水源地引水的洞室引水通道，它属于地下建筑2各放水设施的特点及适用条件物，断面小，施工场地狭窄，工序多，干扰大，劳动条件目前，山塘及小型水库除险加固的放水设施可采艰苦，难以投入较多劳力或机械，不安全因素多，工期用坝下埋管、虹吸管及引水隧(涵)洞三类形式。三种一般较长。因其造价较高，工期较长，对地质条件有一放水设施各有优点，在不同的适用条件下，因地制宜，定的要求，且多数引水需要采用爆破手段，引水隧洞多择优选取。适用于大中型水库或坝高较高的小型水库，引水涵洞坝下埋管又称坝下涵管或坝下涵洞，即将输水管则适用于库容较大的中低坝。另外，在施工现场条件埋设在土石坝下，属于深式泄水或放水建筑物，可用于或日后运行管理要求不适用虹吸管和坝底埋管的小型引水、泄洪、冲刷、放空库容、施工导流等。坝下埋管结水库和山塘中，引水隧(涵)洞也有所应用。构简单，施工方便，工期较短，造价也低，适用于因两岸3施工质量控制地质条件差或其他原因不易开挖隧洞，或坝高大于在方案已选定的情况下，施工质量是保证放水设·74·n蔡建国等／浅析山塘及小型水库除险加固放水设施的选择施功能和效益得以实现的关键，也是山塘水库安全的纸的要求设置，放样后进行复测，满足虹吸管的出水条保障。山塘水库有工程量小、地处偏远、政策处理难等件。镇墩、支墩的尺寸与位置不得擅自更改，保证浇筑特点，实际施工中存在着施工队伍施工经验少、施工素质量，防止放水时因管身振动导致培坡土方松动、滑坡，质差的问题。千里之堤毁于蚁穴，保证关键部位的施工影响整个管道的气密性。质量更有其必要性。从临安市除险加固的小型水库和d．虹吸管施工的重点是做到整个管道的严密性山塘来看，三种放水设施的施工要重点注意以下事项。良好，各种阀门无漏气，保持管道的真空度。虹吸管管3．1坝下埋管材、莲蓬头、管道阀门件、液气交换箱等配件需从专业a．涵管基槽一般采用大开挖的形式，严格按照设计生产厂家购置，并保存好合格证及质保单。虹吸管钢边坡开挖，挖深较大或坝体土质不佳时，应对边坡进行加管安装应选择经验丰富的专业焊接队伍，管道阀门件、固处理，雨雪天气对边坡进行覆盖防护，防止边坡坍塌。液气交换箱都要现场焊接，阀门焊接时要防止电焊产b．基槽回填分层压实，注意新填土和原坝体土的生的高温对阀门内的密封圈产生破坏，一般需要对阀结合，避免回填后因沉降不均匀造成新填土和原坝体门进行水冷，避免高温传导到密封圈，管道就位后，对脱节，坝顶产生裂缝。钢管的下半圈的焊接要求立焊，需分多次均匀焊接。C．管身应设置于较好的岩基或土基之上，严格控管道安装完成后，须进行严密性试验和强度检测，待试制垫层的浇筑质量，改善管身与地基的受力条件，软弱验及检测合格，并且试放水成功后方可覆土。地基或地基土质变化较大时，应做加固处理，防止管身3．3引水隧(涵)洞沉降不匀而造成埋管断裂。a．山塘和小型水库的引水隧洞一般洞泾小，距离d．坝下埋管管身相邻管接头应保证其密闭性，防短，多采用爆破开挖的方式。不具备爆破资质的施工止管身漏水抬高浸润线而造成坝坡失稳。现阶段较为单位应委托具备相应资质的爆破公司施工并全程监督常用的管身材料主要是钢筋混凝土管和镀锌钢管，承工程施工的安全与质量，树立安全第一、质量第一的意插式钢筋混凝土管选用耐久好、抗老化的0形胶圈；镀识，对作业人员进行安全教育，发放安全防护用品。锌钢管焊接表面保持清洁，焊点要有足够的机械强度，b．隧洞施工时应由专业人员做好测量放样工作，焊缝均匀密致，靠地基侧焊接作业空间小，容易漏焊或熟练钻孔工按照量定的中线、开挖轮廓线钻孔作业，防焊接不到位，焊完后应仔细检查焊缝质量。止隧洞线位偏移。隧洞掘进时，做好周边位移、拱部下￡管身、护管及截渗环两侧填土选用符合规范和沉量测，防止塌方。设计要求的土料，坝下埋管沟槽底部尺寸小，宜用小型c．隧洞进、出口清表后，首先应复核该处地质条压实机具人工分层碾压密实，碾压时避免接触管身造成件是否满足设计要求，如不符合，经设计单位和监理单接口松动或断裂。防止沿管外壁产生集中渗流导致接位现场踏勘，重新确定进出口位置。爆破开挖施工时，触渗流破坏形成隐患。应做好洞口防护、洞内支护工作，设立安全警示牌，通3．2虹吸管风、防尘、防有害气体，确保照明和排水设施安全可靠。a．若管材为PVc—u塑料管，虹吸驼峰宜设置在d．涵洞的土方施工要求可参照坝下埋管，涵身施坝顶；当驼峰埋入坝体内，埋设深度不宜过大，管材应工应注意其密闭性，防止渗水。满足强度要求，管腔和管顶回填压实时，不得破坏管身4运行管理或接口。坝下埋管在山塘及小型水库推广应用早，普及率b．若管材为A3焊接钢管或无缝钢管，管材表面高，操作简单易行，日常管理方便，群众接受度较高，建的镀锌或防锈漆涂刷应密致均匀，保证管道运行的长成即可移交使用。在运行过程中，应定期检查闸门能期抗腐蚀性。否正常启闭，上下游坝坡有无塌坑、裂缝或湿软等现C．虹吸管进口、出口、驼峰高程应严格按照设计图象，出口处是否有异常渗流现象。(下转第77页)·75·n姚德仓等／冯家山水库“7·23”洪水防洪调度分析种自然现象，挟泥沙洪水进入蓄有清水的水库，如果具游王家崖水库溢洪道工程出现重大险情，冯家山水库有足够的流速和浓度，就会潜入清水下面向前推进，此管理局从抢险工作的实际需要出发，给予积极配合，8现象就是水库异重流。在“7·23”洪水调度过程中，水月18～21日停止泄洪4天，超汛限水位1．44m，蓄滞库管理单位专门安排专业技术人员采取乘船在水库中洪水2000万m，直至抢险工作结束后，冯家山水库才巡回目测和采样在实验室试验相结合的办法，当泥沙恢复泄洪，继续降低水库水位。含量达到30～50kg／In且洪水推进到坝前时，开启泄3．4防洪保安，兼顾兴利洪洞或加大流量，利用异重流排沙减淤。据统计，这次在迎战“7·23”大洪水时，冯家山水库管理局防洪洪水最大泥沙含量为253kg／m，入库泥沙共计793999兴利两兼顾，通过输水洞和灌区干渠工程，利用“引冯万kg，利用异重流排沙666612万kg，排沙比84％，排济羊”设施，从7月24日开始至9月1日结束，历时40沙效果比较显著，相当于再造一座小型水库，也相当于天，向羊毛湾水库输送水量1356万m，最大供水流量节省水库清理淤积资金近亿元。5．627m3／s，最小供水流量2．347m／s。这次在确保水3．3蓄洪滞洪，服务大局库安全和城市、工业供水正常的前提下，圆满地完成了在“7·23”洪水调度过程中，7月25日6时水库水长时间、远距离、跨流域调水任务，既达到了水库防洪位707．38m，高于汛限水位，泄洪洞下泄流量360m／s，的目的，又有效地利用了雨洪资源。出库水流仍为浑水。在此泄洪排沙的关键时期，水库4结语下游的陇海铁路千河大桥桥基发生险情，急需抢险修在遭遇较大洪水时，大型水库调度要严格执行事复。冯家山水库管理单位服从大局，立即关闭泄洪洞先确定的防洪调度预案，并坚决服从上级防汛指挥机停止泄洪。7月26日16时陇海铁路千河大桥抢修完构的命令，确保水库自身安全。同时要服从大局，兼顾毕时，水库水位已经跃升至708．9m，超汛限水位下游河道安全、渭河错峰和抢险需要，还要利用异重流1．9m，蓄滞洪水2600万I／1。。这次停止泄洪34h，为陇积极排沙减淤，最大限度地延长水库使用寿命，在条件海铁路千河大桥抢修赢得了宝贵的时间。8月由于下许可时，合理利用雨洪资源。◇·蔓曼··S··蔓·蔓·基E．蔓曼·气E·皇蔓芒·l曼d芒曼·毫芒·蔓··蔓芒··是E·芒··当d··芒曼·蔓芒·气·气曼·蔓芒·蔓芒·蔓曼·．-·芒(上接第75页)查、养护，确保灵活性和安全性。若进口处设有拦污相对坝下埋管，虹吸管形式较新颖，群众接触不栅，需及时清理杂物，确保正常运行。多。移交使用时，需对运行单位进行示范培训，并要求5结语运行单位落实专人操作管理。操作管理人员应对虹吸山塘及小型水库在地理环境、工程特征等方面各管进行维护保养，每隔半个月检查一次虹吸管，如发现不相同，故其放水设施的适用性、施工特点及运行管理液气交换箱水位管的水位低于1／2，应及时补充水量。也各有特点，因此，各参建单位要因地制宜地确定实施有些山塘水库地处偏远，不通自来水，不通电，但是液方案，规范施工，并及时解决在实施过程中出现的问气交换箱需要灌水，人工取水不便，且耗时长，鉴于此，题，将其记录在案，为日后的类似项目积累经验。虹吸管应配备相应的取水装置，可采用通自来水取水，或从上游接水管取水，或通电后水泵取水，综合其经济参考文献性和实用性，择优取用。1中国水利百科全书(第二版)编辑委员会．中国水利百科全书引水隧洞在水库中应用较多，放水时需安排专人[M]．第二版．北京：中国水利水电出版社，2006．2中水北方勘测设计研究有限责任公司．sL378—2OO7水工建操作。在日常运行管理中，应有专人经常检查隧洞的筑物地下开挖工程施工规范[S]．北京：中国水利水电出版衬砌有无变形、蜂窝、麻面、裂缝、漏水，出口部位有无社，2008．异常潮湿和漏水现象，出口消能设施有无损坏现象等，3刘华，等．浅谈小型水库放水设施改造．湖南水利水电[J]．及时分析原因并进行处理。闸门和启闭机要经常检2007(1)：21—22．·77·