百色水利樞紐土石壩運行維護管理

【摘 要】水庫是攔蓄洪水、調節流量、農田灌溉、養殖業及供水等綜合水利樞紐，大壩是水庫重要的水工建筑物。水庫土石壩容易產生壩體裂縫，壩坡滑動，壩身壩基滲漏，壩體沉陷和風浪雨水沖蝕破壞，進而影響到土石壩的安全。因此做好日常維護工作，對土石壩安全運行有著至關重要的作用。本文以廣西右江白色水利樞紐為例，分析了土石壩運行管理的重點和難點，并在此基礎上給出了土石壩運行維護的相應措施，以作為其他土石壩工程的參考。

【關鍵詞】水利水電；土石壩；運行維護

1 工程概述

廣西右江百色水利樞紐位于郁江上游右江上，壩址在百色市上游22km處，樞紐是以防洪為主，兼有發電、灌溉、航運、供水等綜合效益的水電工程。百色水利樞紐正常高水位228m，防洪庫容16.4億m3，裝機容量540MW，多年平均年發電量1690GW#8226;h。 本工程除碾壓混凝土主壩外，還包括銀屯、香屯兩座副壩，其中銀屯副壩最大壩高39m，壩頂寬8.0m，壩頂長375m（由左右兩埡口組成），填筑方量約為77.58萬m3（實方）；香屯副壩最大壩高26m，壩頂寬8.0 m，壩頂長96m，填筑方量約為12萬m3（實方）。兩座副壩均為均質土壩，設計壩頂高程均為235.0m，正常高水位為228.0m，防洪高水位228.0m，汛期限制水位214.0m，水庫死水位203.0m（水庫初期運行死水位195m）。

2 運行維護重點分析

根據相關資料的統計分析，我國土石壩病害的分類和比例大致為：壩體裂縫占12.9%，鋪蓋裂縫占6.7%，壩體漏水占7%，壩頭山體漏水占3.1%，其它建筑物漏水占9.6%，壩體滑坡坍塌占7.8%，岸邊坡塌滑占3.1%，護坡破壞占6.5%，沖刷破壞占11.2%，其它為14.4%。從中可以看出，土石壩的主要病害是滲漏和裂縫，其次是滑坡和坍塌。

從破壞原因和病害分析看，土石壩維護的重點是處理大壩滲漏，其次是處理大壩的裂縫和滑坡。百色水利樞紐副壩迎水面、背水面分別采用混凝土六角塊和草皮護坡，通過肉眼要及時查出小量滲漏、查出出現的裂縫具有相當難度，所以全面掌握每座副壩的壩型結構及基礎情況，判斷最可能出現滲漏、裂縫等病害的部位經常加以重點檢查，以減少甚至于消除病害隱患是土石壩運行管理的維護管理的重點、難點。

3 運行維護管理

土石壩運行維護的指導原則如下：

3.1 以防為主，防重于搶，修重于搶。

3.2 發生缺陷或病害要及時維護和加固處理，小病小修，隨壞隨修，防止缺陷或病害擴大。

3.3 因地制宜，就地取材，加快維修和加固的工程進度，力爭經濟有效。

3.4 吸取先進經驗，充分利用現代先進科學技術，提高維護和加固的質量。

百色水利樞紐項目法人為廣西右江水利開發有限責任公司，樞紐工程建成投入運行后，為加強對工程的管理，強化技術服務和科技創新，公司從原建設期的工程技術部及工程承建單位抽調出部分精干力量組建了百色水利樞紐管理中心，負責百色水利樞紐防汛、水庫調度、水工建筑物的維護、管理和安全監測以及水情自動測報系統和地震臺網的管理工作，從宏觀方面為百色水利樞紐工程的安全運行做好保障。

土石壩運行管理的重點在于安全監視。樞紐管理中心成立后，為了確保副壩安全運行，樞紐管理中心制定了《百色水利樞紐副壩安全檢查制度》，詳細規定了日常巡查、年度詳查、定期檢查和特種檢查的內容和檢查時間，并要求做好相應記錄。

土石壩運行管理的難點在于維修加固，為此，樞紐管理中心根據實際情況將年修、大修和搶修三種情況的具體做法及程序做了詳細規定。年修是指在確信不影響安全的情況下，將運行中發現的各種小型缺陷和病害問題作為年度檢修維護計劃打包成整體，在每年汛前委托有一定資質的單位進行檢修維護，或由管理中心技術人員自行修理整治。大修是對于發生較大損壞、修復工作量大、技術性較復雜的工程問題，或經過臨時搶修未作永久性處理的工程險情，經過充分論證后進行的修復。搶修是指當突然發生危及大壩安全的各種險情時，為保障樞紐安全立即進行的修復。

4 運行維護措施

4.1 巡視檢查

本工程的運行維護范圍包括壩體、壩面及附屬設施、排水系統、安全監測設施及其它設施，運行維護方法包括巡視檢查和儀器觀測，具體內容為經常性、定期或特殊情況下的巡視檢查和觀測工作，以及監測系統和觀測設施的檢查、維護、校正、補充、完善工作。

4.1.1 檢查的準備工作

巡視檢查必須由熟悉工程情況的技術人員進行，年度巡視檢查和特別巡視檢查，還必須制定詳細的檢查計劃并做好如下準備工作：

（1）排干檢查部位的積水，清除檢查部位的覆蓋物。

（2）采取安全防范措施，確保工程、設備及人身安全。

（3）準備好工具、設備、車輛，以及量測、記錄、繪圖、照相、錄像等器具。

4.1.2 巡視檢查內容

壩頂：防浪墻、路緣石有無裂縫、錯動、異常變形等現象；排水溝是否通暢、溝底及邊墻有無開裂；混凝土面板有無開裂、分縫填充物是否密實；壩頂有無積水。

迎水坡：混凝土六角塊護坡是否損壞，分縫填充物是否密實；有無滑動、隆起、塌陷現象；近壩水面有無冒泡、變渾或漩渦等異常現象。

背水面草皮護坡及壩趾排水體：有無滑動、隆起、塌坑、散浸、冒水、滲水坑或流土、管涌等現象；排水系統是否通暢，排水設施有無損壞；有無獸洞、蟻穴等隱患；草皮有無破壞，有無雜草，草色及長勢是否一致；堆石棱體有無移位、翻動、碎裂等異常或破壞現象。

壩基和壩區巡視檢查包括如下內容：

壩基：基礎排水設施的工況正常與否；滲漏水水量、顏色、氣味、渾濁度、溫度有無變化。

兩岸壩端：壩體與岸坡連接處及附近有無裂縫、錯動、滲水、崩塌、溶蝕、隆起、塌坑、蟻穴、獸洞等。

壩趾近區：有無陰濕、滲水、管涌、流土或隆起。

壩端岸坡：有無繞壩滲水、繞壩滲水是否正常，有無裂縫、滑動、隆起、塌陷或其他損壞現象等。

每次巡視檢查均應作出記錄。如發現異常情況，除應詳細記述時間、部位、險情和繪出草圖外，必要時應測圖、攝影或錄像。現場記錄必須及時整理，還應將本次巡視檢查結果與以往巡視檢查結果進行比較分析，如有問題或異常現象，應立即進行復查，以保證記錄的準確性。

4.2 安全監測

水庫大壩的安全監測，主要是通過監測數據采集、分析及處理，掌握大壩的工作狀態，及時發現異常現象和可能危及大壩安全的不良因素，及時對大壩的穩定性和安全度作出評價，確保大壩安全運行。百色水利樞紐副壩屬中低壩，地質條件較好，故以安全運行監測為主，監測項目布置少而精。選擇地質結構復雜的最高壩段作為典型觀測斷面，安全監測項目共三項：

4.2.1 表面變形觀測：采用進口電子經緯儀的全站儀定位系統（TPS），同時觀測水平位移和豎向位移，兩座副壩共用一臺全站儀，該方案具有準確、簡便、經濟等方面的優點和先進性。

4.2.2 滲流觀測

（1）壩體壩基滲流壓力觀測

通過埋設的滲壓計，觀測滲流壓力；通過埋設的測壓管，觀測壩基滲流壓力。

（2）滲流量觀測

在壩下游坡腳最低處設一座量水堰，以監測滲流量。

（3）繞壩滲流觀測

在壩下游坡腳最低處設量水堰，以監測滲流量。

4.2.3 上游水位觀測

（1）在壩坡上游面豎一排水尺，監測上游水位的變化。

（2）在右壩頭設一座氣象站，監測雨量、氣溫的變化。

表面變形觀測時間：正常情況下每年進行二次，即汛前一次，汛后一次。

4.3 維護保養

維護保養貫徹以預防為主，防患于未然的原則，主要方法和內容如下：

4.3.1 草皮局部破壞，及時整修和補充；炎熱少雨季節選擇在早上或晚間經常性澆水。

4.3.2 壩頂及坡面有坑洼不平處，及時整平，保持排水通暢，防止積水。

4.3.3 排水堆石棱體、護坡砌石有移位時，翻動時，按原設計恢復；對風化、凍壞破裂的石塊及時更換。

4.3.4 混凝土或砌石護坡伸縮縫內填料流失時，清除縫內雜物，用熱瀝青填補。

4.3.5 壩體上的排水溝、集水溝等排水設備有裂縫或損壞時，及時補修。

4.3.6 如發現較大破壞時，安排工程及時維修，防止擴大破壞。

5 結束語

土石壩是歷史最為悠久的一種壩型。近代的土石壩筑壩技術自２０世紀５０年以后得到發展，并促成了一批高壩的建設。廣西右江百色水利樞紐工程自投入運行以來，通過細致、全面的維護，水工建筑物一直安全穩定運行，為樞紐工程防洪、發電發揮了重要作用。本文分析了兩座均質土副壩運行的重點和難點，并提出了運行維護措施，為土石壩工程運行管理提供了借鑒參考。

參考文獻

[1]汝乃華，牛運光.大壩事故與安全土石壩[M] .北京：中國水利水電出版社，2001

[2]中華人民共和國行業標準.水庫大壩安全評價導則（ SL258 -2000）[ S] . 北京：中國水利水電出版社，2001