趙 洋,劉長榮
(1.黑龍江省水利工程質量與安全監督中心站,哈爾濱150040;2.黑龍江省農田水利管理總站,哈爾濱150040)
黑龍江省地域遼闊,南、北面為山區,山巒疊嶂,連綿數百里;東、西面為平原,地勢平坦,沃野千里;山區與西部平原間為高平原,坡崗起伏。流域面積在50 km2以上的河流1 918條,河道總長超過5萬km。大的湖泊有興凱湖、鏡泊湖、五大連池等,可謂江河縱橫,湖泊眾多。獨有的自然地理,水文氣象,經濟社會及人文等諸多因素的綜合作用,決定黑龍江省洪澇災害發生頻繁,粗略分析發現,大約兩年就發生一次水災,局部暴雨災害幾乎年年都有。特別是20世紀90年代,接連發生流域性的、全省性的大洪水。如:1991年、1998年的大洪水。
建國以來,在黨中央親切關懷下,黑龍江省建設了一系列防洪工程,全省共修建江河堤防12 532 km,大型水庫21座、中型水庫76座,2004年水庫安全普查時小型水庫535座,其中小(1)型水庫313座,小(2)型水庫222座。這些防洪工程在戰勝洪水中發揮了決定性作用。同時,也應看到防洪工程自身安全是確保防洪的前提和基礎。小型水庫是防洪工程里面實現洪水期安全運行的薄弱環節,雖然近幾年小型病險水庫列入國家除險加固計劃,并將如期完成病險水庫除險加固任務,但小型水庫的防洪安全仍然不可忽視。
根據水利水電樞紐工程的規模、效益和在國民經濟中的重要性,國家對水利水電工程劃分等別,對水工建筑物劃分級別,水工建筑物的設計防洪標準、校核防洪標準都作出強制性的《規范》規定,工程設計時必須嚴格遵守。從《規范》可看出水利工程規模越大、經濟效益越高、在國民經濟中地位越重要,其工程等級越高,設計防洪標準也越高,抗御洪水的能力就越強。比如水庫工程,大(1)型水庫工程等別為Ⅰ等,主要建筑物為1級,山區、丘陵區水工建筑物設計防洪標準為1000~500 a一遇,小(1)型水庫工程等別為4等,主要建筑物為4級,山區、丘陵區水工建筑物設計防洪標準僅為50~30 a一遇,相比較小型水庫工程設計防洪標準低,抗御洪水能力是較低標準的洪水,先天的抗洪能力低下。
黑龍江省小型水庫工程大多數建于“大躍進”和“文革”時期,限于當時的歷史背景和條件,工程設計基礎資料欠缺或沒有工程設計,鋼筋、水泥等建筑材料匱乏,采用群眾施工,質量控制不嚴格等原因,造成大量小型水庫工程的先天不足或存在安全隱患,成為病險水庫。
工程主要質量問題包括5個方面:
1)筑壩材料不符合要求,大量高滲透性的砂性土和腐殖土被用作防滲材料筑壩,使壩體滲漏嚴重。
2)大壩清基不徹底,未采取有效措施進行壩基防滲,壩基存在滲流不穩定問題。
3)由于缺乏施工機械,土壩碾壓不實,干密度過低,且部分水庫大壩在冬季施工,凍土上壩,造成大壩不滿足抗滑穩定系數要求,結構不穩定。
4)相當多的水庫未按規范要求修建護坡或者沒有墊層,有護坡的水庫塊石護坡粒徑、塊石質量、墊層厚度及級配等也大多數不合格,受凍脹及冰推破壞已嚴重損毀。
5)混凝土工程不達標。由于建設年代較早,當時并沒有抗凍設計規范,水庫建筑物的抗凍能力不能滿足北方嚴寒氣候的要求,且建筑材料的質量也較差,因此我省大部分水庫的混凝土建筑已破爛不堪。據全省水庫安全普查,病險水庫比率約為80%。
小型水庫點多、分散,管理起來比較困難。加上有史以來管理不到位,更顯露出管理上的薄弱。首先,小型水庫多數歸鄉鎮、村屯所有。改革開放以來,實行個人承包經營,經營承包者往往只注重經濟收益,忽視或放棄工程的維修養護。盡管小型水庫防洪安全有明確的責任制,但由于政策制約、資金匱乏對水庫存在的防洪安全問題難以解決,防洪安全責任難以落到實處。其次,承包經營者不會出錢搞工程維修養護,政府沒有小型水庫工程維修養護專項資金,工程老化失修,每況愈下將成為必然后果。再次,小型水庫以包代管,從水庫工程技術管理角度考量管理隊伍可謂大多數素質低下,即不懂水庫工程檢查觀測,又不會水庫防洪調度,就是有錢也用不到刀刃上。大多數水庫沒有工程設計資料(或者管理不善資料丟失)和日常工程運行管理記錄,相當于沒有管理。由于缺乏資料,小型水庫除險加固工作中,給工程病險情分析判斷、確定除險加固措施帶來困難。
一般說,小型水庫修建在山溝小河上,多數小型水庫無實測水文資料,實測雨量資料也很少,往往采用水文圖集法做水文分析計算,成果較粗。黑龍江省具有年降雨量時空分布不均、局部暴雨多、暴雨強度大的特點,有時一次降雨超過全年降水總量的20%。
小型水庫控制流域面積小,一次強降雨過程籠罩的區域很容易覆蓋某一座小型水庫的控制流域面積,形成入庫超標準大洪水。可見,小型水庫發生設計洪水或超標準洪水的可能性要遠遠地大于大、中型水庫工程。因局部暴雨造成小型水庫發生超標準洪水而垮壩的事件時有發生。另外,小水庫控制流域面積小,洪水匯流路徑短,洪峰形成快,洪水預見期短,難以實施超標準洪水防御措施。
近來,國家要求在繼續鞏固大中型水庫除險加固成果的同時,加快小型水庫除險加固步伐,到2015年年底全面完成病險水庫除險加固任務。為明確目標任務、落實責任措施,水利部專門召開了電視會議。小型水庫工程存在的主要工程問題將在“十二五”期間能夠得到解決。但是,小型水庫固有的特點沒有改變。
綜上所述,小型水庫的防洪安全存在著諸多不利因素應引起各級政府的高度重視,將小型水庫防洪安全做為防汛工作的重點。研究對策,采取措施,切實抓好。做好小型水庫除險加固的后續工作,鞏固小型水庫除險加固的成果。水庫工程規模越小,經濟效益越不明顯,就越不為人們重視。因此,小型水庫普遍存在工程老化,年久失修問題。應努力爭取有更多的小型水庫列入國家病險水庫除險加固計劃,對沒有列入國家病險水庫除險加固計劃的小型水庫進行安全普查,提出安全運行措施建議。
總之,加強小型病險水庫除險加固確保防洪安全,實施綜合治理使其符合自然規律、經濟規律,滿足多方面需求從而促進可持續進一步發展確定了必要性。
在新形勢下,正確認識小型水庫綜合治理相關因素間的關系,構建其自身發展、促進可持續發展的有利條件,使其更好地為建設和諧社會服務。小型水庫綜合治理其理論與實踐需要更進一步深化和探索。在實踐中不斷完善小型水庫綜合治理理論與實踐,以促進小型水庫綜合治理的大發展。
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