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摘要:本文就坑口塘水库大坝安全鉴定的效果进行分析,且对大坝安全监测、水库调度工作中需要加强的有关内容进行讨论。 关键词:大坝鉴定效果;安全监测;水库调度;管理
1、概况 坑口塘水库位于瓯海区郭溪上游,属小(一)型水库,水库集雨面积3.81km2,总库容365万m3,正常库容315万m3,死库容12万m3,水库大坝属粘土心墙坝,最大坝高25.75m。水库始建于1958年1月,1960年全面竣工,1979年11月按新的防洪标准进行了保坝加固,1980年3月竣工。该水库当时以防洪灌溉为主,设计灌溉面积1万亩。随着社会经济的发展,水库目前主要以防洪、供水为主,兼农业灌溉。
2、大坝安全鉴定成果分析和保安措施 为贯彻落实全省千库保安工程的有关文件、会议精神,全面实施我区水库的千库保安任务,区水利局于2003年6月份委托温州市水利电力勘测设计院对水库大坝进行安全评价,根据《浙江省小型水库大坝安全技术认定办法》中的有关规定,通过必要的分析计算。得出该水库大坝为二类坝,属病险水库。
2.1水库大坝安全鉴定相关成果 (1)水库防洪标准满足规范要求,设计洪水为50年一遇,校核洪水为500年一遇,大坝防洪安全可靠,溢洪道过流能力满足安全泄洪要求定为A级;(2)大坝沉降稳定,上、下游坝坡稳定满足规范要求,大坝结构稳定定为A级;(3)大坝渗流量较小,正常水位时年渗流量仅为7738m3,不会对大坝安全、防洪及供水效益产生不利影响,大坝渗流稳定安全可靠,但大坝坝体内现有一放空涵管,且伴有少量渗漏,定为B级;(4)放水隧洞金属结构运行正常,并按照水位不同情况设置高低不同的4个取水口,金属结构安全可靠,定为A级。
2.2存在的主要问题 坑口塘水库大坝自1960年建成以来,经1979年保坝施工及多次小规模加固,目前除坝下涵管需封堵外其余均已满足现行有关规范要求。但由于日常维护等工作滞后,主要存在以下四个方面的问题:(1)水库大坝对岸库区山体经多个观测点的持续观测,并经地质勘测及评价分析,发现有蠕变现象,存在大规模滑坡的可能,滑坡量约10万m3;(2)溢洪道池槽段原开挖基岩面高低不平,进口段右岸山体边坡较破碎,需砼衬砌保护;(3)大坝下游坝坡左坝脚附近曾有白蚁活动迹象;(4)大坝缺乏必要的安全监测设施;(5)需封堵坝内放空涵管,并增设水库放空设施。
2.3保安措施 通过鉴定弄清了一些长期存在的“悬点”,通过以下的保安措施,消除了安全隐患:(1)坝下涵管封堵:坝体迎水面涵管开挖长20m,用粘土回填夯实,紧跟开挖段后50m涵管用C20砼充填进行封堵;(2)增设水库放空设施;坝下原放空涵洞封堵后,根据坑口塘水库的实际情况,采用对原发电引水管改建为水库放空设施;(3)大坝背水坡进行修整及溢洪道加固处理;(4)设置大坝变形、渗透观测设施和雨、水情遥测设施;(5)建水库管理房;(6)对水库库区滑坡体设置固定观测点进行连续观测。
2.4建立和完善大坝安全管理 一座水库运行时间往往长达上百年,甚至更长时间,运行管理人员免不了要新老交替,通过鉴定,编写了水库大坝安全技术认定综合评价报告和安全技术认定报告书,补充和完善了一批珍贵的技术资料,连同专家组提出的安全鉴定报告书形成了较为完善的大坝安全管理档案,这些技术文件,对今后的水库管理人员来说,是十分宝贵的财富。
2.5增强大坝安全意识和指导大坝管理工作 通过水库大坝安全技术认定,增强了广大干部的大坝安全意识,从中了解大坝安全法规,熟悉所管大坝的安全现状,认识存在的安全隐患,促进大坝安全管理水平的提高,参加大坝安全鉴定工作,使水库管理人员在较短的时间内,全面了解勘测、设计、施工和运行各方面的情况。
2.6对观测资料进行一次全面系统的分析 水库大坝观测资料的处理通常只停留在初步分析上,通过首次大坝安全技术鉴定,在不到半年的时间,对坑口塘水库自施工开始的所有观测资料进行了一次全面系统的定性和定量分析,避免了观测资料的长期积压,使其为评判大坝安全状况提供了可靠依据。
2.7为今后大坝安全鉴定打下良好基础 大坝在各种外界条件作用下,安全状况在不断发生变化,而大坝安全问题又十分复杂和隐蔽,问题的暴露有一个从量变到质变的过程。这也说明,大坝安全管理工作不可能一劳永逸,必须持之以恒。由于首轮大坝安全鉴定后,建立了大坝技术档案,打下了良好的基础,在以后的鉴定工作中,就可以做到重点明确,心中有数,从而就可以简化今后的鉴定工作,缩短检查时间,达到事半功倍的效果。
3、大坝安全监测设施
坑口塘水库大坝安全监测项目包括:(1)变形监测:坝体变形观测主要包括水平位移和沉降观测,在主坝上共埋设纵横各一排共8个观测点,大坝坝肩处设2个工作基点。(2)渗流监测:坑口塘水库大坝为粘土心墙坝,心墙筑坝土料的渗透系数均在2~6×10-7cm/s,因此在坝体心墙上、下游和排水棱体前各布置一根测压管,另外为便于观测下游水位,在坝脚外10m处埋设一水位观测管,从而对大坝渗透水压力,渗水量及坝区水质等进行观测等;(3)库区滑坡体变形监测,在滑坡体四边设置6个变形观测点和4个深层观测点,在库区稳定区域布置3个工作基点,定期对滑坡体变形情况进行观测分析。
3.1加强大坝安全监测项目管理 坑口塘水库大坝监测设施,易遭受人为或各种意外的破坏和损失,如大坝渗透观测的测压井保护盖被砸开、投入杂物堵塞造成情况,使观测工作被迫中断、资料丢失,会造成无法弥补的损失,必须采取有效的保护措施。(1)要做好宣传工作,使有关部门和附近居民了解设施的重要性和保护设施的严肃性;(2)对每个测点设立永久性警示牌;(3)提高观测设施的自身防御功能,如对测压管设置保护装置,条件许可时,应对平面控制网点建立永久性观测亭等设施。
3.2加强观测资料分析工作 3.2.1原始观测数据要避免人为误差 为了杜绝有人为误差的数据进入原始观测记录本,在每次观测前最好是抄录好上个测次的各测点测值,以便在观测过程中及时发现异常的测值,立即查找原因,但要严格防止出现“凑数”现象。
3.2.2完善水工观测资料管理软件 对水工观测资料利用计算机软件进行测点位移计算,观测资料整理整编等工作,并逐渐予以完善,要将过程线、相关曲线的点纳入微机管理,另外还要将水工程监测设备各设施管理、历史考证数据、异常记录等信息资料一起考虑在内,从而查找各类信息资料时,只要打开管理库就一目了然。
3.2.3深化资料分析工作 水库大坝观测人员要对观测资料的整理分析工作内容包括月度报表、日常资料整理以及年度观测成果初步分析等。分析评价深度不能只停留在短期的定性分析,要加强同专业技术部门联系,采用多种方法作综合分析,既开展定性分析又进行定量分析,使观测分析成果更真实地反映大坝实际变化,更好地服务于大坝安全工作。 3.3积极稳妥地推进大坝安全监测系统自动化建设 按照“全面规划,分步实施,因坝制宜,抓住关键”的指导思想进行规划,并分期组织实施,第一期工程包括库区滑坡体变形和大坝沉降位移观测,其它如渗流量等观测为二期工程。在系统进行正常设计过程中,还应注意以下几点: (1)在实行自动化监测的同时,须保留现有人工监测手段,以防自动设备出现故障时保持观测资料的连续性。 (2)大坝安全监测自动化必须同水库已建好的监测系统相接轨,实现有关信息的实时通讯。 (3)监测数据的处理分析要采用先进的“大坝安全监测信息管理系统”,使大坝观测资料的管理和分析实现办公自动化,对所测数据分析结果有明显变化或超标的应有显示报警功能。 (4)对部份目前自动化监测难以实现的项目总体设计时应有必要的考虑和说明,为今后实现该项目的自动化留有余地。
4、水库调度 坑口塘水库正常蓄水位71.08m,设计洪水位72.19m,校核洪水位72.68m,下游影响范围内,涉及郭西、郭溪等村3万余人,金温铁路、金丽温高速、温瞿公路等一大批复重点基础设施在水库下游通过。该流域属温州市区西部的暴雨中心,流域洪水属典型山区洪水,汇流迅速,历时短,传播快,猛涨不落等特点,雨峰与洪峰出现间隔仅1~3h,因而水库防汛任务十分艰巨。
4.1合理调度水库,提高水利用率 在确保安全的前提下,如何充分挖掘水库潜力,力争多发挥各方面的综合效益,是每座水库管理者应当经常研究的问题。在实际调度中,片面强调安全不注意兴利,或者不顾安全盲目求效益,都同样不可取。就坑口塘水库而言,汛期(每年4月15日~10月15日)设置10~50年一遇的防洪库容,其中非主汛期(4月15日~7月15日)按10年一遇的洪水设置85万m3防洪库容,限制蓄水位68m,主汛期(7月15~10月15日)按50年一遇的防洪标准,设置130万m3防洪库容,限制蓄水位为65.9m。特别是得到台风、暴雨消息时,要按照预报的降雨量和水库的防洪能力,及时开启放水设施,以确保水库大坝和下游人民生命财产安全,当汛期过后,水库以最大库容蓄水,从而以发挥水库最大的防洪减灾效益和以满足下游人民的日常饮水所需。
4.2提高雨水情自动测报系统的可靠性 坑口塘水库及水文自动测报系统由2003年开始建设,2004年10月份投入运行,该系统由中心站、分中心站和遥测站三部份组成,该系统报汛及时,弥补了人工报汛慢的缺陷,为实现安全度汛提供可靠资料。但系统有时存在少数测报不正常,洪水预报系统运行不稳定等现象。必须进一步完善硬、软件设施,确保系统可靠运行。另外,水情自动测报系统是集通讯、计算机、水文水资源在内的多学科自动化系统,必须加强人员的业务知识培训,掌握系统相关知识,以提高运行、维护管理水平。
4.3提高流域中长期径流预报精度 根据省市气象台的预报,结合水电站实际经验和本流域具体情况,应适时地进行中长期天气预报,以合理安排蓄水计划或预腾库容,从而真正实现优化调度,而目前的中长期预报成果精度不理想,有待于在今后工作中进一步的分析和研究。
4.4坚持以防汛为中心 防汛是大坝安全管理的一项重要工作,保证汛期泄水建筑物的安全泄洪和发挥最大的效益,遇设计标准洪水时不垮坝、不漫坝,遇超标准洪水时有应急抢险措施,使损失减轻到最小程度是防汛的核心任务。在防汛工作中,应抓好三个环节的工作,即汛前备汛工作、汛期防汛调度以及汛后的检查、总结工作,其中汛前备汛工作包括“思想、组织、物资、队伍、措施”五落实,汛后检查与总结为次年的汛前准备起指导作用,所以这三个环节的工作抓好了防洪度汛工作也就有保证。 |