探討我區(qū)小型水庫(kù)壩下涵管除險(xiǎn)應(yīng)用

壩下涵管是小型水庫(kù)樞紐工程的三大建筑物之一，埋于壩體內(nèi)，處于隱蔽部位，其出險(xiǎn)具有隱蔽性、突發(fā)性，且搶險(xiǎn)難度大，對(duì)大壩安全構(gòu)成極大威脅。 近年來， 我市小型水庫(kù)由壩下涵管引起的險(xiǎn)情時(shí)有發(fā)生，且有逐年增多的趨勢(shì)。

1壩下涵管出險(xiǎn)原因

結(jié)合多年防汛檢查和涵管出險(xiǎn)情況分析，涵管險(xiǎn)情產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面。

1.1管理不善，老化失修

現(xiàn)有涵管絕大部分建于二十世紀(jì)六七十年代，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。在大氣和水流沖刷的長(zhǎng)期作用下，管身砼存在蜂窩麻面，剝蝕露筋，砼強(qiáng)度降低；鋼閘門和啟閉設(shè)施氧化銹蝕；或調(diào)度運(yùn)行操作不規(guī)范造成管內(nèi)不良的明滿交替流態(tài)，使管壁受破壞等現(xiàn)象。 而這些問題又不能及時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)和保養(yǎng)維修，致使工程帶病帶險(xiǎn)運(yùn)行。

1.2 設(shè)計(jì)施工不合規(guī)范

小型水庫(kù)工程興建受當(dāng)時(shí)建設(shè)環(huán)境條件的影響，加之受建筑材料、施工設(shè)備和施工工藝的限制，致使涵管設(shè)計(jì)施工沒有嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行，給大壩安全留下隱患。

一是涵管的結(jié)構(gòu)形式多樣化，并且不能滿足設(shè)計(jì)要求。

有直接在市場(chǎng)上購(gòu)買預(yù)制管，強(qiáng)度達(dá)不到要求，有的采用石灰砂漿砌磚的涵管，甚至有少部分采用木（竹）管。

二是涵管進(jìn)口四周沒有設(shè)置截水設(shè)施，庫(kù)水沿涵管外壁滲流，久而久之，形成涵管四周空洞，造成壩體跌窩。

三是管身沒有設(shè)置伸縮縫和沉降縫，或接頭未處理好，產(chǎn)生擠壓而破裂，放水時(shí)內(nèi)水外滲，關(guān)閘時(shí)，壩體水倒?jié)B入涵管，長(zhǎng)期運(yùn)行，形成空洞，當(dāng)空洞擴(kuò)大至一定程度，導(dǎo)致壩體塌陷。

四是有的水庫(kù)擴(kuò)建大壩加高，對(duì)老壩體中的涵管不進(jìn)行加固處理，僅向外接長(zhǎng)。 由于大壩加高后土壓力和水壓力增加，造成涵管破裂。

1.3 加固處理尚不徹底

近年來，除了列入國(guó)家規(guī)劃中的小（一）型以上水庫(kù)以外，每年從各級(jí)財(cái)政和其他部門的有關(guān)渠道都會(huì)安排一定的資金用于小（二）型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固，其中就有壩下涵管的加固內(nèi)容。 但由于加固資金有限，不少工程為節(jié)省工程量，減少投資，對(duì)涵管基礎(chǔ)處理不徹底，甚至基礎(chǔ)為軟土地基也不處理，運(yùn)行多年后，地基產(chǎn)生不均勻深陷，造成涵管斷裂。

特別是由于設(shè)計(jì)考慮不周到，施工質(zhì)量沒能控制，反而造成新的險(xiǎn)情。如我區(qū)某水庫(kù)為小型水庫(kù)，集雨面積3．8 km2，總庫(kù)容160 萬 m3。2009年里該水庫(kù)大壩壩下放水涵管斷裂漏水，壩頂上游側(cè)發(fā)生大跌窩，涵管出口夾帶泥土流出，經(jīng)全力搶險(xiǎn)才得以保住大壩安全。據(jù)了解，2010年投入十幾萬元，僅對(duì)斜管和消力箱進(jìn)行了翻修，由于資金限制沒有對(duì)涵管加固。 斷裂的位置恰恰是在新老平管連接處附近。 經(jīng)原因分析，由于設(shè)計(jì)不周密，施工質(zhì)量沒控制，造成新的隱患點(diǎn)。 例如，新老砼接縫沒處理好、拆除前部砼時(shí)振動(dòng)引起老涵管的破壞，基礎(chǔ)沒處理好等。

2防范措施

2.1 結(jié)合工程實(shí)際，合理選擇加固方案

目前，我市壩下涵管加固改建的措施主要有封堵原壩下涵管新建隧洞、破壩拆除老涵管原址重建、對(duì)老涵管補(bǔ)強(qiáng)灌漿內(nèi)襯鋼管加固等。 封堵原壩下涵管新建放水隧洞，可以有效使涵管避開大壩，但隧洞開挖斷面尺寸一般都要在 1．2 m×1．8m 以上，工程量大，投資多；破壩拆除老涵管原址重建，施工相對(duì)簡(jiǎn)單，但需對(duì)壩體進(jìn)行大開挖，更要注意新老壩體接合處及新涵管與壩體的截滲處理；對(duì)老涵管補(bǔ)強(qiáng)灌漿、內(nèi)襯鋼管加固，投資相對(duì)較少，但施工難度較大，施工質(zhì)量不易檢測(cè)，鋼管防銹工作量大，難度大。

對(duì)壩下涵管加固，國(guó)內(nèi)還有一些較先進(jìn)的方法。 例如：虹吸式輸水涵管，工程建設(shè)期短，工程造價(jià)較低。 但由于受虹吸管真空度的限制，而且大管徑大流量虹吸管制造真空難度大，一般只適用于壩高 12 m 以下，放水流量小于0．5 m3/s 的水庫(kù) ；小管徑頂管法 ，適用高壩小型水庫(kù)，施工期短，工程質(zhì)量較好，對(duì)壩體不產(chǎn)生干擾，可降低工程費(fèi)用，但只適用管徑小于 500 mm 的涵管，并且要特別注意頂管與大壩截滲問題。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮工程的資金、工期、地質(zhì)條件、施工環(huán)境等多方面因素，合理選擇壩下涵管的除險(xiǎn)加固方案，為全面消除壩下涵管隱患提供設(shè)計(jì)保證。

2.2 做好涵管的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

筆者近年來參與了本區(qū)中小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的質(zhì)量與安全監(jiān)督工作，感受到不少設(shè)計(jì)人員對(duì)涵管細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)不夠重視，甚至忽視一些重要部位的設(shè)計(jì)。一方面由于涵管管線較長(zhǎng)，其鋪設(shè)的地基常通過巖石、風(fēng)化巖石、砂卵石、自然土、回填土、硬土、軟土等交替地段。另一方面由于涵管原有地基資料的缺乏，前期地質(zhì)勘探工作深度不夠。設(shè)計(jì)人員不做深入細(xì)致的工作，往往只是按常規(guī)設(shè)計(jì)，對(duì)地基處理和涵管沉陷縫等細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)考慮不周全，從而造成涵管裂逢，斷裂漏水，甚至產(chǎn)生接觸滲漏引發(fā)重大險(xiǎn)情。

老涵管的封堵主要處理方法有進(jìn)口段開挖回填法、人工豎井開挖回填法、套井機(jī)械造孔回填法。無論采用哪種方法，設(shè)計(jì)人員均要重視涵管與壩體防滲的連接處理。 還有諸如涵管進(jìn)口四周止水環(huán)、分縫止水等等設(shè)計(jì)的不當(dāng)，均會(huì)給涵管的安全運(yùn)行帶來隱憂。

當(dāng)前許多施工隊(duì)伍技術(shù)力量薄弱，缺乏社會(huì)責(zé)任感，安全意識(shí)淡薄。 在壩下涵管施工中，經(jīng)常出現(xiàn)基礎(chǔ)處理不徹底，止水環(huán)、分縫止水未裝好等質(zhì)量問題，而壩下涵管系隱蔽工程，問題不易暴露，一旦發(fā)現(xiàn)不僅處理難度大，投資多，且直接威脅大壩的安全。

因此，不斷提高工程設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平和對(duì)涵管設(shè)計(jì)的重視程度，加強(qiáng)工程施工的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理和質(zhì)量監(jiān)督，控制施工質(zhì)量，是消除壩下放水涵管險(xiǎn)情隱患的重要措施。

2.3 完善制度，認(rèn)真做好涵管的日常巡查

絕大部分小型水庫(kù)和部分小型水庫(kù)還沒有進(jìn)行除險(xiǎn)加固，而這些水庫(kù)的壩下涵管普遍存在安全隱患，這就要求水庫(kù)管理者（安全報(bào)汛員）不僅要有高度的責(zé)任心，而且要有一定的專業(yè)知識(shí)。 對(duì)可以進(jìn)人的涵管，每年汛前和汛后都要進(jìn)去詳細(xì)查看，對(duì)內(nèi)部狀況進(jìn)行描述和記錄；對(duì)管徑小、不能進(jìn)人的涵管，則要通過涵管內(nèi)滲漏水、涵管以上壩坡等情況仔細(xì)檢查。 水庫(kù)技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)反映的情況，有針對(duì)性采取工程和非工程措施，將涵管隱患消除在萌芽狀態(tài)。

當(dāng)前，不少水庫(kù)管理者往往忽視對(duì)已除險(xiǎn)加固的壩下涵管的巡查工作，認(rèn)為剛加固，不可能出現(xiàn)問題，產(chǎn)生麻痹思想。 正如前面所述，由于在設(shè)計(jì)上的不周密和施工質(zhì)量上的缺陷，涵管很可能存在安全隱患，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，后果不堪設(shè)想。

要達(dá)到上述目的，確保大壩的運(yùn)行安全，迫切需要制定一整套切實(shí)可行的嚴(yán)格的巡查制度和管理制度。

2.4 加強(qiáng)行業(yè)管理，嚴(yán)格執(zhí)行水庫(kù)加固建設(shè)程序

應(yīng)該說，由水利部門負(fù)責(zé)的列入國(guó)家、省規(guī)劃的除險(xiǎn)加固水庫(kù)，基本上能執(zhí)行基本建設(shè)程序。 但從這兩年壩下涵管出險(xiǎn)的情況中，逐漸暴露出一個(gè)問題：一些由其他部門和鄉(xiāng)村負(fù)責(zé)投資加固改建的涵管，在建成后不久，就發(fā)生險(xiǎn)情。

為了杜絕類似情況的再次發(fā)生，應(yīng)該加強(qiáng)行業(yè)管理，無論是哪個(gè)部門投資進(jìn)行水庫(kù)除險(xiǎn)加固，必須經(jīng)水行政主管部門批準(zhǔn)。對(duì)涵管的加固要一次性徹底解決，盡量避免只處理涵管的一段。要嚴(yán)格執(zhí)行“三制”，聘請(qǐng)有資質(zhì)的設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理單位，尤其不忽視的是要經(jīng)過設(shè)計(jì)和施工圖的審查后，方可實(shí)施。

3．3 必須始終堅(jiān)持依法科學(xué)防控，以最小的代價(jià)換取最大的減災(zāi)效益

在防汛抗旱救災(zāi)工作中要依據(jù)法律法規(guī)，規(guī)范防控程序，約束防控行為，建立一整套科學(xué)、合理、嚴(yán)密的工作機(jī)制，把防汛抗旱工作納入經(jīng)常化、制度化、科學(xué)化軌道。 根據(jù)近年來的實(shí)踐，要進(jìn)一步完善《汛期防汛責(zé)任運(yùn)行制度》，切實(shí)編制抗旱規(guī)劃，進(jìn)一步修訂完善防洪抗旱預(yù)案，增強(qiáng)預(yù)案的針對(duì)性、實(shí)效性和可操作性，適時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)等級(jí)的應(yīng)急響應(yīng)。 要將防汛抗旱資金列入財(cái)政預(yù)算，保證必要的防汛抗旱工作經(jīng)費(fèi)。 各類防洪工程都要按照《防汛物資儲(chǔ)備定額規(guī)程》要求儲(chǔ)備相應(yīng)品種相應(yīng)數(shù)量的防汛物資，同時(shí)按有關(guān)規(guī)定配置查險(xiǎn)搶險(xiǎn)救生隊(duì)伍。 在搶險(xiǎn)救生中，既要保工程安全、保下游群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，也要保搶險(xiǎn)救生人員安全，關(guān)鍵時(shí)刻要果斷決定取舍。 真正做到依法防控，科學(xué)防控，緊張有序，避免倉(cāng)促上陣、指揮失當(dāng)，以最小的代價(jià)換取最大的減災(zāi)效益。

3．4 必須始終堅(jiān)持統(tǒng)籌兼顧方針 ，實(shí)現(xiàn)防汛保安全 ，抗旱保供水“ 雙贏”效果

水多了要防汛，水少了要抗旱，防汛與抗旱既對(duì)立又相互聯(lián)系，關(guān)健就在統(tǒng)籌兼顧，才能實(shí)現(xiàn)防汛保安全，抗旱保供水“雙贏”效果。 在當(dāng)前實(shí)際工作中，就是要著力處理好“蓄”與“泄”、上下游、近期和長(zhǎng)遠(yuǎn)的關(guān)系。

一是要提高水工程防洪抗旱能力。 要抓住當(dāng)前有利時(shí)機(jī)，大力開展病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固，對(duì)中小河流進(jìn)行綜合整治，對(duì)灌渠和排灌站進(jìn)行改造配套。 同時(shí)要進(jìn)一步深化水管體制改革。

二是要搞好水庫(kù)科學(xué)調(diào)度。 汛前要根據(jù)長(zhǎng)期洪水預(yù)報(bào)，結(jié)合水庫(kù)流域面積、工程質(zhì)量、下游灌溉任務(wù)等特點(diǎn)，合理確定水庫(kù)主汛期和后汛期限制水位。 超汛限水位的水量要及時(shí)排泄，在確定排泄流量時(shí)，既要確保水庫(kù)安全度汛，又要確保排洪道下游不發(fā)生次生洪水災(zāi)害。 主汛期后期，要密切關(guān)注天氣變化，在確保工程安全的前提下，抓住最后降雨機(jī)遇，盡量多蓄水，做到計(jì)劃用水、節(jié)約用水，為下一步抗旱創(chuàng)造條件。

三是要進(jìn)一步完善界牌樞紐運(yùn)行方案。 實(shí)踐證明，界牌樞紐在汛期部分時(shí)段控制水位運(yùn)行是可行的，有利于水資源充分利用，有利于美化我城市水環(huán)境，有利于保障城區(qū)供水、提水灌溉。 但在運(yùn)行調(diào)度時(shí)，要正確處理好防洪與發(fā)電的關(guān)系，正確處理好上下游、左右岸的關(guān)系，妥善解決好各方面的矛盾。

四是要落實(shí)我市應(yīng)急備用水源。 充分認(rèn)識(shí)落實(shí)我市應(yīng)急備用水源的重要性，結(jié)合水利工程現(xiàn)狀以及我市規(guī)劃發(fā)展布局，通過各水庫(kù)及河水作為我市應(yīng)急備用水源。