利辛縣水利工程老化及水毀原因分析

胡 君

(利辛縣河道管理局，安徽利辛236700)

安徽省利辛縣境內(nèi)目前現(xiàn)有400 km堤防，117座中小型涵閘及24處國營大站。這些水利工程為利辛縣的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和城鄉(xiāng)人民生活水平的提高做出了貢獻(xiàn)。但是，由于受“重建輕管”思想的影響，加上水利工程點(diǎn)多、線長、面廣，導(dǎo)致部分地方的小型水利工程至今仍然處于無管理狀態(tài)，有的工程即使落實(shí)了管理人員，也是顧此失彼。只建設(shè)與使用，大部分工程的管理與維護(hù)卻總是未能落到實(shí)處。因此，導(dǎo)致有的工程設(shè)施被盜、被毀，工程效益不能充分發(fā)揮。還有部分水利工程老化嚴(yán)重，使工程的效益連年下降。針對(duì)目前這種現(xiàn)象，希望能夠引起我們足夠的重視。為此，本人對(duì)全縣的一些水利工程進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的查、看、問、測等多方位的調(diào)查，已摸清了已建水利工程老化和主要水毀，對(duì)發(fā)生的原因現(xiàn)分析如下:

1 滲漏

滲漏主要發(fā)生在大壩、圩堤上及一些涵、閘、站的回填土與建筑物的結(jié)合部位。2007年，利辛縣的南部幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受了嚴(yán)重的內(nèi)澇，在搶險(xiǎn)過程中尤以滲漏險(xiǎn)情最大。因?yàn)椋@幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的圩堤興建，當(dāng)時(shí)大部分是民工投勞，施工時(shí)沒有留出護(hù)堤地，就近取土，基礎(chǔ)清理不徹底，堤身頂寬、坡度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求;或者回填土，土質(zhì)不佳，碾壓不實(shí)，致使壩(堤)體，壩(堤)肩及基礎(chǔ)滲漏。如展溝鎮(zhèn)的蘇灣圩約有50 m的圩堤基礎(chǔ)時(shí)以前的老窯遺址，碎的磚瓦礫全在基礎(chǔ)內(nèi)，2007年汛期就出現(xiàn)了多處滲漏通道，險(xiǎn)情嚴(yán)重。因滲漏招致堤壩滑坡、塌方和裂縫。

重點(diǎn)圩堤的堤基滲漏作填塘固基處理，施工中要嚴(yán)格控制取土區(qū)，預(yù)留護(hù)堤地還要防止天然覆蓋層的破壞。特別是圩堤上穿堤涵洞的回填土，一定要嚴(yán)格控制結(jié)合面，土層的碾壓、建筑物結(jié)合面刷黏土泥漿、土壤的干容重，這些方面如果處理不好都極易形成滲漏通道。新張集鄉(xiāng)的劉圩圩上的前圩站，就是由于結(jié)合面回填土的施工質(zhì)量問題，在2007年的汛期就出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏通道。

為了片面的追求高利益，在大堤上栽植樹木，這些樹木的根系扎在土壤中，當(dāng)外河水位較高遇到颶風(fēng)和大雨時(shí)，樹頭飄搖，帶動(dòng)根系，這樣極易形成滲漏。有時(shí)，大樹采伐后，根系在土壤中腐爛，在水壓力的作用下，也容易形成了一個(gè)個(gè)滲漏通道。

2 裂縫

裂縫是堤防、涵、閘、站等水利工程經(jīng)常發(fā)生的水毀，嚴(yán)重地威脅工程的安全與完整，究其發(fā)生的原因主要是:

2.1 施工中忽視外因，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生

水利工程中的混凝土裂縫相當(dāng)一部分是由于施工人員的疏忽造成的。有的施工單位在澆注大體積的混凝土閘墩時(shí)不考慮外界溫度產(chǎn)生應(yīng)力的作用帶來的影響而使混凝土表面出現(xiàn)裂縫。溫度應(yīng)力是閘墩混凝土溫度升高時(shí)體積膨脹及降溫時(shí)體積收縮，混凝土受基礎(chǔ)的約束或內(nèi)部溫度場的非線性約束產(chǎn)生的應(yīng)力。在混凝土澆注的早期產(chǎn)生大量的水化熱，其溫度不斷上升，體積膨脹，接近底部的混凝土受到基礎(chǔ)底板的約束因而產(chǎn)生應(yīng)力。但由于早期混凝土的彈性模量不大，所以，產(chǎn)生的壓應(yīng)力不大。隨著時(shí)間的推移，由于混凝土表面的散熱作用，混凝土很快由溫升轉(zhuǎn)為溫降，混凝土由膨脹轉(zhuǎn)為收縮。雖然溫升總值與溫降總值相差不大，但溫降時(shí)混凝土的彈性模量比溫升時(shí)大的多，因而混凝土收縮時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力很快抵消溫升時(shí)產(chǎn)生的壓應(yīng)力，出現(xiàn)凈拉應(yīng)力。最大拉應(yīng)力值超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，將導(dǎo)致混凝土開裂。

施工單位對(duì)混凝土自身體積變形和干縮變形作用產(chǎn)生的應(yīng)力的作用也不能忽視。混凝土的干縮應(yīng)力主要由于混凝土中多余水分的蒸發(fā)后使混凝土中水泥漿產(chǎn)生收縮，在約束條件下產(chǎn)生干縮應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.2 前期的工作欠缺

在利辛縣已建的水利工程中，由于受時(shí)代的影響，興建時(shí)前期的工作做的較為粗糙或欠缺，邊設(shè)計(jì)邊施工的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。對(duì)于部分地方，地質(zhì)復(fù)雜，一般工程的勘測、鉆探試驗(yàn)工作大多做的不夠，設(shè)計(jì)中缺少第一手資料，不能正確的處理地基。到基坑開挖以后，按裸露的地質(zhì)情況，憑經(jīng)驗(yàn)臨時(shí)決定處理與否和處理措施，很難切合復(fù)雜和未知的地質(zhì)情況，常使工程建成后由于不均勻沉陷產(chǎn)生裂縫，出現(xiàn)滲漏，嚴(yán)重影響工程的安全。

2.3 設(shè)計(jì)不周

由于設(shè)計(jì)人員水平不一，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)的成果沒有經(jīng)過嚴(yán)格的審核，導(dǎo)致一些建筑物在關(guān)鍵部位出現(xiàn)裂縫。有的長度較大的涵閘，在設(shè)計(jì)中未設(shè)伸縮縫或設(shè)縫太少，建成后發(fā)生裂縫;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的涵閘，未計(jì)算縱向彎矩，只按分布筋配筋，承受縱向彎矩后產(chǎn)生橫向裂縫。

受時(shí)代的影響，對(duì)于相當(dāng)一部分圩堤上的小型群管涵閘，以領(lǐng)導(dǎo)意圖代替“設(shè)計(jì)”或不設(shè)計(jì)就任意施工，遺留后患。

2.4 施工質(zhì)量差

有的施工單位為了趕工期或減少開支，浸水基礎(chǔ)在開挖時(shí)不排水，泥漿清理不徹底，從而導(dǎo)致基礎(chǔ)軟弱;有的工程基礎(chǔ)開挖超深，松土回填后，碾壓不實(shí)，就直接澆混凝土，致使出現(xiàn)沉陷裂縫。

對(duì)于工程質(zhì)量監(jiān)管力度不夠，加上有的施工單位技工水平差，架立筋弄錯(cuò)，板、梁的上下鋼筋倒置。還有偷工減料，不按設(shè)計(jì)施工，減少鋼筋，降低混凝土標(biāo)號(hào)等。

涵、閘側(cè)邊的擋土墻或洞身外的回填土不層層碾壓或碾壓不實(shí)發(fā)生滲漏和裂縫。

沉陷縫、伸縮縫的施工要求極為嚴(yán)格，工藝要求較高。有的施工單位在止水材料欠缺的情況下常用替代品止水，又施工疏忽致使處理質(zhì)量不佳，新老混凝土接頭不作處理出現(xiàn)施工冷縫，遺留病害，導(dǎo)致漏水。

2.5 管理上的問題

有的管理人員或當(dāng)?shù)厝罕姙榱俗非罄妫诰o靠建筑物的邊緣栽植樹木，樹木的根系深深的扎如砌石或混凝土縫隙中，把建筑物脹裂。利辛縣的一個(gè)中型節(jié)制閘蘇溝閘，就是由于在翼墻外的回填土上栽植楊樹，導(dǎo)致該閘的漿砌石翼墻出項(xiàng)3 cm寬的裂縫，后來不得不重新進(jìn)行了加固。

3 混凝土碳化

混凝土質(zhì)量差，澆注時(shí)振搗不密實(shí)，出現(xiàn)蜂窩、麻面或裂縫，使鋼筋外露銹蝕。混凝土碳化后，鋼筋保護(hù)層的厚度減少，導(dǎo)致鋼筋銹蝕膨脹，沿著鋼筋發(fā)生裂縫，或表層混凝土大片崩落，鋼筋外露。混凝土碳化和鋼筋銹蝕的惡性循環(huán)，鋼筋的有效面積減少，嚴(yán)重的影響工程的安全運(yùn)用。

4 漿砌塊石漏水

小型水工建筑物大多采用漿砌塊石結(jié)構(gòu)。漿砌塊石的施工要求是:先鋪漿再鋪石最后灌縫，要求灌漿飽滿。可是，有的施工單位，偷工減料，采取先干鋪塊石，再鋪漿，不灌縫或灌縫不滿，塊石之間又間隙形成漏水通道，致使墻身，尤其是拱頂漏水，導(dǎo)致拱上回填土塌陷，威脅工程的安全。

5 沖刷

涵、閘、溢流堰的消能段由于布置形式不當(dāng)，或下游河床的土質(zhì)問題，在高速水流的作用下，發(fā)生沖刷，如不及時(shí)處理，易被沖蝕破壞，出口沖成深坑，或向內(nèi)淘刷，使工程破壞。利辛縣淮北大堤上的穿堤涵洞四里陳涵和蘇溝閘的下游均發(fā)生過嚴(yán)重的沖刷。

6 銹蝕

針對(duì)閘門金屬部位，無論是混凝土閘門還是鋼結(jié)構(gòu)閘門都會(huì)遇到銹蝕現(xiàn)象。由于利辛縣相對(duì)于其他地區(qū)而言，降雨周期較為穩(wěn)定，汛前、汛后閘門啟閉不是很頻繁，加上各種微生物等因素的侵蝕和污染，都很容易是金屬部位產(chǎn)生銹蝕，特別是閘門吊頭滑輪一旦銹蝕，導(dǎo)致滑輪不轉(zhuǎn)，啟閉時(shí)，鋼絲繩與滑輪之間的摩擦由滾動(dòng)變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦，摩擦力增大，超過啟閉機(jī)的啟閉能力而無法啟閉或者鋼絲繩會(huì)因此而破壞，導(dǎo)致斷裂，危及閘門及底板的安全。

鋼閘門最容易發(fā)生銹蝕，閘門長期浸在水中，當(dāng)水的pH值過大或過小時(shí)，水中的酸性或堿性物質(zhì)直接侵蝕閘門，加劇閘門的銹蝕程度;閘門受空氣中其他物質(zhì)的侵蝕也是產(chǎn)生銹蝕的重要原因之一。

銹蝕的危害一旦發(fā)生，將會(huì)給閘室段帶來不可預(yù)測的嚴(yán)重后果，因此，應(yīng)引起足夠的重視。

7 水土流失

重要的圩堤及大壩上存在著多處過堤路及雨淋溝，這些過堤路及雨林溝深深地嵌在堤身上，遇到下雨天，經(jīng)行人及車輛的過往，大堤上的黏土隨著雨水經(jīng)過雨林溝及過堤路被沖走，導(dǎo)致堤身的斷面標(biāo)準(zhǔn)越來越低，很大程度上制約著堤防的防洪、抗洪能力。

利辛縣是一個(gè)典型的農(nóng)業(yè)大縣，老百姓是以小農(nóng)經(jīng)濟(jì)為主要收入來源。部分人受眼前利益的驅(qū)使，大多堤防上都被違章耕種，加上放羊，綠化工作跟不上，致使大量泥土沖蝕，泥沙入河淤積，影響防洪、蓄水的能力。

8 工程管理的問題

8.1 水毀后修復(fù)經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足，水毀日益加劇

按照“汛前維修，汛后保養(yǎng)”的原則。所有的水利工程設(shè)施每年都要進(jìn)行一次養(yǎng)護(hù)、維修稱為歲修養(yǎng)護(hù)。同時(shí)，還要根據(jù)實(shí)際情況不定期的組織實(shí)施大修，把水毀消除在萌芽狀態(tài)之中，但是，由于無經(jīng)費(fèi)，使得什么事都干不成。特別是利辛縣的水利工程管理及水毀經(jīng)費(fèi)很少到位，加之地方財(cái)政緊張，就連管理人員的工資都不能按時(shí)足額發(fā)放，又哪來經(jīng)費(fèi)用于水利工程的維護(hù)。水費(fèi)征收這一塊，該收的錢又征收不上來。所以，多年以來的水毀經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重欠缺使工程的老問題尚未解決，又增添了許多新的問題。年年問題年年報(bào)，卻是年年經(jīng)費(fèi)落空或不足。就這樣周而復(fù)始地重復(fù)著，以至使大部分涵閘的除險(xiǎn)加固計(jì)劃不能得到實(shí)施，其毀壞程度日益加劇，許多涵閘都潛伏著嚴(yán)重的危機(jī)。

8.2 管理設(shè)施不健全，管理人員所處的環(huán)境惡劣

在所有的涵、閘、及堤防管理所中，只有5座中型閘和1座大型閘有照明用電，其余的管理所基本上是無管理房、無照明、無水井，處于三無狀態(tài)。有的管理所即使有管理房，也是晴天不遮陽、雨天不擋水。管理人員不僅僅自然環(huán)境惡劣，特別是管理人員的人身安全經(jīng)常受到不法分子的攻擊與威脅，管理人員的正常工作經(jīng)常受到干擾。所有這些，都嚴(yán)重地影響了涵閘的正常運(yùn)行及管理。

8.3 管理人員技術(shù)水平低，管理水平落后

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，大部分的管理人員沒有經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)和專業(yè)理論學(xué)習(xí)，業(yè)務(wù)知識(shí)貧乏，管理水平跟不上，以致于出現(xiàn)了許多不該出現(xiàn)的問題。如有的閘在閘門下落的過程中，由于過渡的下落致使螺桿變形彎曲;閘門在上升過程中而使閘門處于水流顫動(dòng)的位置狀態(tài)中;還有違反啟閉操作程序等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

9 結(jié)束語

總之，一項(xiàng)工程要“建管并重”才能確保工程經(jīng)濟(jì)效益的充分的發(fā)揮。在建工程要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及施工規(guī)范施工，健全分部工程驗(yàn)收、階段驗(yàn)收、單位工程驗(yàn)收、和竣工驗(yàn)收制度。實(shí)行“項(xiàng)目法人制，招標(biāo)投標(biāo)制，工程監(jiān)理制，合同管理制”四制原則確保工程質(zhì)量;已建工程，必須認(rèn)真貫徹“加強(qiáng)經(jīng)營管理，講究經(jīng)濟(jì)效益”的方針，組設(shè)管理機(jī)構(gòu)，健全管理機(jī)構(gòu)，健全管理隊(duì)伍，施行責(zé)任管理制，進(jìn)行經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)維修。加強(qiáng)檢查觀測，加快處理病險(xiǎn)水毀，延長工程壽命。對(duì)于水利工程的病害老化的處理和延長工程壽命的問題，要進(jìn)行深入總結(jié)，加強(qiáng)研究，在可能的條件下，盡量采用新技術(shù)、新工藝、新材料，不斷提高技術(shù)水平和管理水平，充分發(fā)揮工程效益，為水利事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。