白彥國
(黑龍江省水利第二工程處,黑龍江 哈爾濱 150302)
改革開放以來,中國開展了碾壓混凝土壩的施工工藝的研究,吸取了國外先進的經驗,在沙溪口、廈門機場、葛洲壩船閘等工程做了試驗;中國的混凝土的建筑不僅發展較快,而且自己的大壩建筑技術也有獨特的特點。具體表現在:中國碾壓混凝土壩和世界發展趨勢相同,重力壩正向高于200m的壩發展,除已完成的巖灘、水口外,在建的大壩還有7座。碾壓混凝土薄拱壩已在我國試建,其高度超過100m。面板堆石壩或面板砂卵石壩這種壩型早在上世紀末即已出現,但由于碾壓設備限制,沉陷量難于控制。隨著經濟和技術的發展和進步,逐漸顯示出面板堆的優勢:適應性強、施工迅速、比較經濟,目前施工技術業已成熟。
目前,我根據具體問題具體分析的情況,不同的定向爆。
1破壩有不同的處理方法,即爆破后要進行加高和邊坡處理。例如,云南采用的水力沖填淤結,不僅加高了大壩而且解決了防滲問題。另外做粘土斜墻,瀝清斜墻也都有實例,廣西爆破塘仙壩時,由于兩岸坡陡,經驗不足,上壩體積偏小,溢洪時又遭洪水沖蝕,擬用人工填筑后,設土工薄膜防滲。所以我們可以看出,爆破筑壩現在是一種很有前途的壩型,但要考慮到當地的地質情況,在交通不便的情況下,應該考慮這種壩型。
由于大壩建設存在不少問題和潛在的危險,許多國家新建的大壩越來越少。另外,因為大壩幾次重大失事造成了嚴重生命財產損失,大壩安全成為重大研究課題。主要原因一是對自然界不夠了解,如非常洪水、地震,工程標準過低,一旦遭遇危險很難采取及時有效的補救措施;二是對于工程本身的監測管理和如何進行緊急處理缺乏有力的監管,如何判斷一座壩是否有風險、有潛在危險等不是容易的事,而且建立合理的監測制度也是一個很嚴肅的問題。除設計施工的問題外,壩體內沒有任何觀測設備,甚至測壓管都沒有,致使失事之前毫無警報,是一教訓。這里也高度強調水庫初次蓄水的問題,往往初蓄就有可能造成大壩失事。
隨著大壩運行時間的延長,大壩老化的問題也逐漸突出起來,過去認為混凝土壩老化時間很長,不存在老化問題,事實證明這個問題已經越來越突出。我國建壩歷史雖不長,但也開始出現這方面的問題。混凝土壩的老化主要是堿性骨料造成的膨脹現象,出現裂縫、凍害和排水失效以及基礎破壞等問題。有的影響穩定,有的影響強度。還有過水設施的老化,包括氣蝕、沖蝕和消能護坦板失穩等,特別是高速水流引起的系列問題也不可忽視。老化問題也和大壩安全有直接聯系,老化本身是一種隱患、慢性病。隨著我國大壩的齡期增加,這個問題也不可忽視。
大壩環境包括:物理環境和生態環境。其中,物理環境改變是指水庫淤積,水庫滑坡,水庫誘發地震以及水溫水質變化;生態環境改變是指有關生物影響如野生動物生存環境,魚類回游、繁殖等。還有大量社會經濟方面的問題如水庫移民、下游承擔的風險以及修建大壩帶來的經濟發展后的影響等。我國對環境問題已日益重視,設計新的大壩工程必有這方面的專門論證,現在需要加強的就是長期觀測和宏觀分析以及長遠的經濟效益論證。
在科學技術發展迅速的條件下,把新材料、新結構、新工藝及時應用到大壩建設中來,就會縮短工期,降低造價,更大地發揮科學技術的作用,推動大壩建設進步。
中國是非常典型的東南季風氣候,降雨分布不均勻,如果在合適的位置建造質量有保證的大壩,可以有效提高下游的防洪標準,而且還可以有效地延緩河流淤積。利用水力發電也不失為一種綠色能源的方法。水力發電形成網絡后,不僅可以造福周圍的居民,而且可以保護環境,建設資源節約型社會。
3.1.1 大壩是綜合治理河流防洪問題的一項關鍵性措施。并兼有發電、航運、灌溉、供水和發展庫區經濟等巨大的綜合經濟效益,對加快我國現代化進程,提高綜合國力具有重要意義。首先,大壩的建設可以解決水資源短缺的問題。我國是季風性氣候,暴雨集中,總體上講,淡水資源十分缺乏。隨著經濟的發展和社會用水需求的增長,要解決我國的水資源短缺,措施之一就是必須建設一批大型蓄水水庫,增加各流域汛期的蓄洪能力,從而增加水資源的可利用程度。大壩建設成功對周邊省區的水資源短缺的情況起到了緩解作用。
3.1.2 大壩給社會主義建設提供了源源不斷的能源保障。目前,我國已面臨著能源危機。煤,天然氣,石油的剩余可采儲量正在逐漸降低。所以,要實現人類社會的可持續發展,必須轉變能源結構,發展可再生能源。
3.2.1 水庫淹沒耕地,移民和城鎮遷建,會加劇本來就已十分突出的人地矛盾,并由此而可能加劇植物的破壞、水土流失和生態惡化。
3.2.2 目前庫區的工業和生活廢水年排放量已超過1Gt,沿江城市的局部江段已形成了較嚴重的污染帶。建庫后,庫區水體流速減緩,復氧和擴散能力下降,將加重局部水域污染。
我們可以看到,每個水利工程在興建的同時必然會產生有害的方面。特別是大型水利工程,移民問題,泥沙問題,以及生態環境破壞,經濟效益減少等問題更令人擔憂。我們興建水利工程是為了使人類更好的生活。水利工程并不是一個單一的方面,它涉及社會的方方面面,因此全社會的共同努力才是水利工程成功的重要途徑。水壩建設對環境的影響有利有弊。對于每一項具體的工程而言,必須根據水壩工程對環境的影響不同進行辨證的分析之后,用科學態度作出決策。對環境影響利大于弊的水壩工程,可以改善環境,應該積極建設。對環境影響利弊相當,但工程的資源、社會效益巨大,綜合來看有利于社會可持續發展的,
針對各國國情,做出相應的判斷。發揮大壩積極的職能也是多方面的。因而,于水壩利與弊的考察更應在經濟、政治、生態環境等方面尋找一個平衡點,基于利大于弊的原則,發展大壩建設工程。
[1]沈崇剛.目前國內外大壩建設動向1西北水電,1994(2).
[2]霍永吉.中國混凝土面板堆石壩十年學術研討會論文集1北京,1995(6).
[3]鄭連第.天生橋一級水電站混凝土面板堆石壩施工專輯1水利水電技術,1997(12).