淺談小型水庫安全檢查與運行管理

劉雙泉 曹清明

摘要：小型水庫具有良好的灌溉、防洪排澇、抗旱功能，對改善區(qū)域小氣候環(huán)境和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展意義重大，其安全檢查與運行管理工作至關重要。文章以鵝形咀水庫為例，在分析安全檢查與運行管理工作必要性的基礎上，從多方面講述了安全檢查主要內(nèi)容，進而提出了加強小型水庫安全檢查與運行管理的幾點建議，為提升小型水庫安全檢查質(zhì)量與運行管理水平奠定基礎。

關鍵詞：小型水庫;安全檢查;運行管理

小型水庫一般指的是總庫容大于10萬m3小于1000萬m3的人工水庫，其中總庫容在10萬m3—100萬m3之間的水庫稱為小Ⅱ型水庫，總庫容在100萬m3—1000萬m3的水庫稱為小Ⅰ型水庫。小型水庫不僅對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展有積極的促進作用，而且具有灌溉、防洪排澇等功能，并且對改善區(qū)域小氣候環(huán)境有積極的作用，如發(fā)展區(qū)域濕地型小氣候區(qū)等。因此，加強小型水庫安全檢查與運行管理工作對提升小型水庫的使用壽命和下游居民的生命財產(chǎn)安全至關重要。基于此，本文以赫山區(qū)鵝形咀水庫為例，分析小型水庫安全檢查與運行管理的重要性，為提升安全檢查質(zhì)量以及管理水平提供參考。

1 ?研究區(qū)基本概況

鵝形咀水庫位于湘江二級支流滄水鋪河流域，屬于湖南省益陽市赫山區(qū)魚形山街道百羊莊村，是一座以灌溉為主，兼有防洪等綜合效益的水利工程。水庫壩址控制集雨面積2.61km2，壩址以上干流長度3.09km，干流平均坡降為45.0‰，設計正常庫容10.90萬m3，設計總庫容14.42萬m3，設計灌溉面積600畝，保護面積600畝，保護人口1300人。鵝形咀水庫始建于1963年10月，施工設備簡陋，主要采用木夯、石夯等工具，導致施工質(zhì)量較差。由于當時技術(shù)條件及施工力量薄弱，部分工程項目無設計圖紙和系統(tǒng)施工記載，隨著水庫運行時間的增長，工程日漸老化，新老問題頻發(fā)，嚴重威脅著水庫的安全運行。

因此，2015年8月，益陽市水利水電勘測設計研究院對鵝形咀水庫進行除險加固工程勘測與設計。同年10月—12月對該水庫進行了除險加固。

2 ?小型水庫安全檢查與運行管理的必要性分析

鵝形咀水庫總庫容14.42萬m3，正常庫容10.90萬m3，設計灌溉面積600畝，是赫山區(qū)魚形山街道的一座小Ⅱ型水庫，其灌溉、防洪等綜合效益十分顯著。但是，鵝形咀水庫經(jīng)過五十多年的運行，水庫樞紐工程老化嚴重，水庫的安危關系到水庫受益區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，因此，加強水庫的安全檢查工作是保障水庫安全運行的基礎。總體而言，小型水庫安全檢查與運行管理的必要性包括：①水庫下游防洪保平安的需要，水庫一旦失事，將直接危及下游百羊莊村0.13萬余人生命財產(chǎn)安全，600畝農(nóng)田及農(nóng)作物也將受到洪水淹沒而造成重大經(jīng)濟損失，因此加強水庫安全檢查及管理力度是十分有必要的;②防洪排澇功能的需要，小型水庫除對區(qū)域經(jīng)濟具有明顯的促進意義之外，還對防洪排澇、抗旱等具有明顯的調(diào)控作用。因此，通過水庫安全檢查與管理工作提高水庫運行效率是有必要的。

3 ?小型水庫安全檢查內(nèi)容分析

3.1 ?庫區(qū)滲漏檢查

水庫滲漏是誘發(fā)水庫潰壩的主要因素，在水庫安全檢查中必須重視。鵝形咀水庫庫區(qū)周圍植被覆蓋一般，庫盆兩岸無大的溪流，水庫主要接受上游匯水區(qū)域的大氣降水補給，以地表徑流的方式補給，具有明顯的季節(jié)性變化特征。

3.2 ?壩體變形檢查

水庫大壩的穩(wěn)定性是確保水庫安全的基礎，由于水庫受到上游水體徑流的沖擊力是源源不斷的，極易導致水庫壩體變形，進而影響水庫的安全，因此，水庫壩體變形檢查是水庫安全檢查中的重中之重。鵝形咀水庫的大壩為粘土斜墻壩，壩區(qū)從上至下出露地層主要為斜墻填土、大壩下游面碎石土、殘坡積土及元古界板溪群砂質(zhì)板巖。建壩時由于填土來源較少，將耕植土、含碎石土放在一起填筑，導致大壩斜墻填土含礫量較高，約8%，質(zhì)量稍差;且當時施工條件有限，缺乏技術(shù)和設備，多采用木夯及石夯，夯實質(zhì)量較差，土體的密實度不均一，因此，鵝形咀水庫的大壩存在沉降變形。但是，由于鵝形咀水庫大壩的填筑時代久遠，自重固結(jié)已基本完成，沉降變形已基本穩(wěn)定，大壩后期多年運行未發(fā)現(xiàn)壩體變形、垮塌等現(xiàn)象。

3.3 ?壩體抗滑穩(wěn)定性能檢查

水庫上游徑流對壩體的影響不僅表現(xiàn)在壩體變形上，而且極易誘發(fā)壩體滑移。因此，加強壩體滑移問題檢查是制定除險加固措施的基礎。鵝形咀水庫大壩為粘土斜墻壩，溢洪道為岸邊正槽式，位于大壩右岸山體上，基礎為元古界板溪群強風化砂質(zhì)板巖，基礎強度滿足要求。庫區(qū)地處新華構(gòu)造體系之第三復式隆起帶，地殼運動相對寧靜，以振蕩運動為主，構(gòu)造運動較弱，且未見大的斷裂或活動斷裂通過，區(qū)域穩(wěn)定性較好。同時，庫區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，場地地震基本烈度為Ⅵ度，屬相對穩(wěn)定地區(qū)。此外，大壩下游面為碎石土，對大壩的抗滑穩(wěn)定有利。

3.4 ?大壩滲漏檢查

壩基滲漏問題對水庫大壩安全影響較大，且不容易發(fā)覺，是誘發(fā)潰壩的主要因素之一。根據(jù)鵝形咀水庫壩基基礎組成、現(xiàn)場試驗以及室內(nèi)土工試驗等，認為鵝形咀水庫壩體填筑質(zhì)量一般，斜墻填土主要由含礫的粉質(zhì)粘土及粘土組成，土料質(zhì)量較差，結(jié)構(gòu)疏松—稍密，屬中等偏高壓縮性土。通過現(xiàn)場對斜墻部分的注水試驗查明，作為防滲部位的斜墻粘土滲透系數(shù)平均在4.7×10-5cm/s，不滿足粘土斜墻壩防滲體K<1×10-5的規(guī)范要求，為中等透水層，存在壩體滲透問題，導致這一問題的原因為附近山體覆蓋層較薄，填土來源較少，將耕植土、含碎石土放在一起填筑，填土質(zhì)量較差，且當時施工條件有限，缺乏技術(shù)和設備，多采用木夯及石夯，夯實質(zhì)量較差，土體的密實度不均一。因此，總體上鵝形咀水庫壩體滲透穩(wěn)定性較差。此外，鵝形咀水庫大壩的壩軸線處河谷為“V”型谷，大壩壩基出露的巖性為元古界板溪群砂質(zhì)板巖，壩基巖體風化較強烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，且據(jù)鉆孔揭露局部夾石英脈，透水性強，根據(jù)鉆孔壓水試驗成果，上部壩基巖石透水壩率q=31.8Lu>10Lu，屬于中等透水層，存在壩基滲漏問題。

4 ?加強小型水庫安全檢查與運行管理的幾點建議

4.1 ?加強安全檢查與運行管理制度的建設工作

由于小型水庫一般位于鄉(xiāng)、村地區(qū)，導致水庫安全檢查與管理工作相對薄弱，無法很好的將檢查內(nèi)容落到實處。因此，為了切實提高小型水庫安全檢查質(zhì)量和管理水平，必須健全安全檢查與運行管理制度，將責任落到實處，可通過以下幾個方面實現(xiàn)：①魚形山街道農(nóng)業(yè)綜合服務中心（2020年3月鄉(xiāng)鎮(zhèn)機構(gòu)改革，水利部門職能劃入農(nóng)業(yè)綜合服務中心）和村（社區(qū)）成立組織機構(gòu)，將安全檢查與運行管理主體、內(nèi)容、責任、權(quán)限等落實到人;②水庫安全檢查是發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時處理安全隱患，最終目的是確保水庫的正常運行，因此必須堅持“預防為主、綜合治理”的基本原則;③水庫安全檢查是一項經(jīng)常性的細致的重要工作，管理人員對大壩、溢洪道、放水設施等建筑物進行檢查觀察。填寫檢查觀察記錄。水庫工程的安全檢查工作可分為經(jīng)常檢查、定期檢查和特殊檢查，4月1日—9月30日必須每天巡視檢查。

4.2 ?加強安全監(jiān)測技術(shù)方法的應用

水庫潰壩過程不是一蹴而就的，是多種綜合因素長期演化的過程，因此，應加強水庫安全檢查與運行管理的細節(jié)，如大壩壩體的頂部是否存在裂縫、積水、變形或者植物生長等現(xiàn)象;壩體的背水面是否存在裂縫、滑動、剝落、蟻穴、滲漏和高桿植物生長等;壩體的迎水面是否存在剝落、裂縫、沖刷等現(xiàn)象;水庫的防浪墻是否出現(xiàn)開裂、傾斜、擠碎、錯斷等問題;放水設施是否斷裂漏水;溢洪道是否垮塌堵塞等。為提高水庫安全檢查與管理，可通過以下幾個方面提高安全檢查技術(shù)水平：①加強現(xiàn)代化監(jiān)測技術(shù)的應用，對水庫進行全方位的監(jiān)控管理，逐步實現(xiàn)遠程實時動態(tài)監(jiān)測目的，實現(xiàn)現(xiàn)代化管理，如InSAR技術(shù)、GPS技術(shù)、GNSS技術(shù)等的應用，能夠較好的反映壩體形變演變規(guī)律等，對進一步制定除險加固措施提供可靠的依據(jù)。

4.3 ?水庫管理人員應掌握的技術(shù)知識

小型水庫運行管理的任務是：確保工程安全，充分發(fā)揮工程效益。水庫管理人員應熟悉責任水庫基本情況，準確掌握工情、水情、雨情、險情，認真作好檢查觀察記錄，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時報告并積極組織處理。

5 ?結(jié)束語

綜上所述，小型水庫一般位于我國鄉(xiāng)村地區(qū)，對促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、農(nóng)業(yè)灌溉、防洪排澇及抗旱有積極的作用。但是，小型水庫一般歷史較為久遠，由于受當時施工條件以及技術(shù)水平限制，導致小型水庫新老問題頻發(fā)，影響了小型水庫的正常運行。因此，加強小型水庫安全檢查與運行管理工作是預防水庫失事，充分發(fā)揮效益的重要措施。所以，加強小型水庫安全檢查與運行管理工作是十分重要的。

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