薛秀梅
(嘉峪關市新城水利站,甘肅 嘉峪關 735100)
在我國經濟社會發展中,水利工程發揮了不可替代的關鍵作用,而且隨著現代化社會的發展,水利工程建設數量越來越多,建設質量日益提高,對國民經濟建設、人們生命財產安全保障作出了重要貢獻。但是我國很多水利工程建設時間比較久遠,受到自然、人為等多種因素影響,導致出現很多水毀現象,嚴重影響其使用功能的發揮。因此,需要結合實際情況采取合理的修復技術,對水利工程進行科學修復,保障其安全穩定運行,為人們生命財產提供安全保障。
水源工程主要包含水庫、山塘、山地水利蓄水池等,在使用過程中往往會產生嚴重的壩體滲水、塌陷、溢流設施沖毀等問題。
渠首工程在運行過程中往往會出現一下問題,如壩體淘刷、閘門扭曲、壩身沖毀等問題,嚴重影響整體工程的正常使用。
灌溉渠道在使用過程中,往往會遇到山體滑坡現象,導致渠道堵塞甚至渠道被沖毀現象,嚴重情況下還會出現渠道滑坡、決口等問題。
渠系建筑物的渡槽、倒虹吸管、涵洞涵管、排水閘等建筑設施出現基礎淘刷、傾斜、開裂等現象。
在提水工程使用過程中,往往會出現泵房被淹、機電設備浸水等現象,導致其受到嚴重損壞,不能正常使用,嚴重的情況下,會出現電氣設備被淹的問題,降低其絕緣性能,難以使用,甚至會引起安全事故問題。此外,還有可能出現泵房傾斜、垮塌等問題,水池管道被損壞等,影響整體工程的安全正常使用。
主要是飲水工程的基礎設施被沖毀,如水池、輸配水管道、支墩、鎮墩等,影響飲水工程的安全運行和正常使用。
一方面在工程施工建設過程中,施工人員技術水平較低,專業技能不達標,施工工序操作不規范,導致整體工程施工質量受到嚴重影響,工程建筑抗性較差,很容易出現水毀現象。另一方面工程管理不到位,如管理責任劃分不明確,責任落實不到位,對天氣、水文變化等了解不足,難以在暴雨洪水來臨之前采取有效的防護措施,如關閉渠首工程水閘、拉開渠道排水閘等,導致渠道涌入大量洪水,致使泥沙淤積、渠道沖毀等問題。
一般是極端惡劣天氣引起的,如大風暴雨等,連續強降雨甚至還會引發嚴重的山體滑坡、泥石流等災害,導致整體水利工程出現嚴重的水毀問題。海拔較高的水利工程甚至還會在冬季受到霜雪天氣的侵害,出現凍融問題,引起工程水毀問題。
水利工程自身質量不達標,也是引起水利水毀工程的重要因素。(1)工程設計標準較低,如排水溝的排洪標準較低,甚至不到兩年一遇,導致汛期排水不暢,甚至產生內澇現象。(2)工程設計不合理,如渠底坡度較緩,而且是土渠,導致輸水流速較慢,容易出現渠道淤積問題。(3)工程施工質量不合格,如溢洪道側墻砌石砂漿配合比設計不合理,導致在泄洪過程中出現滲水、渠道底部滑坡塌陷等問題,甚至會引起消力池沖毀現象,嚴重影響整體工程的正常使用。(4)工程設施不配套,在渠道設計施工中,沒有設置防洪、避洪措施,導致輸水過程中容易出現山洪泥漿淤積、沖毀等問題。(5)水利工程建設時間久遠,缺乏科學維護保養,導致其出現老化、損壞問題,降低其抗災和使用性能。我國很多水利工程的建設時間較為久遠,維護經費不足,缺乏科學的養護管理,引起工程自然老化,甚至帶病運行,導致其功能作用不能正常發揮,一旦遇到較大的洪水災害就會極大沖毀風險。
水利工程周邊、流域內的森林植被造成人為破壞、砍伐,引起嚴重的水土流失現象,降低植被的保水保土效果,尤其是在發生暴雨天氣時,甚至會引起洪水、地質災害等,對水利工程造成嚴重破壞。
在對水庫、山塘等水利工程進行修復時,需要結合其擋水、溢流、輸水等設施的基本情況,制定針對性的修復方案,保障修復質量安全。首先效避免出現壩體滑坡、滿溢決口現象;其次需要嚴格按照設計要求對溢流設施的防洪能力進行調節,確保其具有較強的防沖、消能效果;最后需要避免出現輸水涵洞漏水等問題,提高整體水利工程建筑物的安全性能。
在對渠道工程進行修復時,需要對其抗沖、防淤設施進行修復完善,尤其要對攔河壩、引水閘等設置進行修復時,需要引進先進技術與設備,提高修復效果,避免出現基礎淘刷、位移、跨壩等問題,優化閘門強度,確保啟閉設施的安全高效性運行,還需要增設攔污、排沙等工程設施,減少淤堵現象,保障渠道引水的暢通性。
主要是對防洪設施進行修復,保障其配套性,真正發揮其功能作用。針對盤山渠道,可以結合現場情況適當的增設避洪措施,包含避洪溝、排洪渡槽、渠下涵等,避免山體滑坡出現時對渠堤造成決堤、水毀等問題;需要在渠道增設排洪排沙閘,或者在渠堤設置溢流堰,避免水毀問題的出現概率;要結合匯流面積、洪水標準等指標,對排水涵洞的設計方案進行精確設計,以便提高沖溝、山澗排水效果,提高其過洪能力,避免出現壅水問題,防止渠堤滲水、塌方等現象。
在對渠系建筑物進行修復時,一般需要提高其整體建筑結構的強度、剛度、穩定性等。首先,需要提高渠系建筑物的防洪性能,尤其要結合現場具體情況,對橫跨溪溝的渡槽的結構形式進行優化選擇,確保泄洪斷面的質量符合過洪要求;渡槽進口前端不僅需要滿足攔污、沉沙、排淤等功能,更加需要結合實際需求設置溢流堰,以便對輸水水位進行控制。其次,需要引起渠系建筑物水毀現象的因素進行有效性消除,避免出現沖刷、淤泥、堵塞等問題,可以結合具體情況對焊渣、涵洞、倒虹吸管扥進出口形式結構進行優化選擇,合理設置漸變段長度,必要時還需要抬高渡槽進口值、降低出口高度等,確保輸水順暢性;結合當地水流消能條件,選擇合適的消能形式,對消能建筑形式進行優化選擇。最后,要強化整體建筑結構的抗水毀能力,如可以設置漿砌石拱涵形式的避洪設施,減少滑坡出現概率;利用渡槽、倒虹吸管代替高填方渠道等。
要嚴格按照設計要求對水泵、電機的安裝高度進行控制,確保其符合防洪要求,尤其要對泵房內的防洪墻、變壓器臺等進行合理設計,減少洪水的侵害;地下水機井泵站周邊要設置排洪溝、擋洪墻等。
對其水池、輸配水管道、支墩、鎮墩等設施進行修復時,要確保把管道埋在凍土層以下,保障基礎地質條件符合標準要求,避免受到洪水沖刷,在管道轉彎位置設置鎮墩,支墩間隔距離要符合要求。確保水池基礎的承載力符合設計要求,對水池結構進行優化測算,確保其安全性能。
山區水利工程容易受到霜雪天氣侵害出現凍融問題,因此對該區域的灌溉排水建筑進行建設時,需要把地基設置在凍土層一下1.5m左右,并且需要嚴格按照相關要求對地基、基礎承載力進行設計,保障其符合標準。如果水利工程出現凍融現象,需要把被破壞掉的工程部位進行修復,或者將其土料進行置換,換成砂、土壤等然后將其壓實,為了強化除險加固效果,還需要。利用混凝土、漿砌石對其進行回填,避免再次遇到汛期時被洪水沖毀。
領導要加強對水利水毀工程修復工作的重視,尤其要在災后及時采取相應措施進行處理,避免其出現更大的損壞問題。一方面需要組織技術人員到現場展開全面的勘探和觀察,對水毀程度、水毀原因等進行全面性調查分析,結合調查結果制定可行性的修復、重建方法措施,保障水利水毀工程修復方案的科學性與合理性。
不同的區域,水災程度、類型不同,造成的災情、水毀工程數量等存在很大的差異性,基于此,需要展開全面的現場勘察,了解基本的效益損失、水毀程度等,從而結合具體情況,制定針對性和可行性的修復計劃,按照輕重緩急不同等級進行合理安排,統籌全局,或者結合實際情況,分期分步修復,確保關鍵工程設施盡快修復完成,恢復水利工程使用功能。針對那些水毀程度較重,修復經費較多、難以快速修建的水利工程,可以臨時搶修,確保恢復其基本的排水、灌溉工程,使其安全度汛,然后尋找合理時機進行永久性修復,如汛末、冬春季節等,采取合理的工程措施進行修復,保障其安全穩定性運行,提高其抗洪防旱的能力。
在對水利工程修復重建方案進行設計時,需要結合該流域、區域水資源的開發利用的總體目標進行規范性設計,尤其要滿足防洪規劃的標準要求。如果水利工程的設計規模難以滿足標準要求,需要對水資源量的供需平衡進行重新分析與研究,從而對設計規模進行優化調整,也可以通過節水灌溉工程對其進行優化,保障水量供需平衡,提高整體工程設計效益。同時在對灌溉工程修復設計標準、規模進行設計時,需要滿足節水灌溉的需求,提高設計標準,優化抗災能力。
田間農渠、毛渠等數量比較多,修復工程量較大,為了節省時間和材料,提高修復效果,需要結合具體情況,引進新技術、新材料、新工藝,如可以在田間鋪設混凝土U型槽(如圖1所示),提高其整體使用性能;也可以在渠道上安裝排水閘門,其材質是鋼筋混凝土、木材、鋼材等,需要結合實際需求優化選擇具體材料。同時在對水利水毀工程進行修復時,需要結合灌區續建配套的基本情況,同時要滿足節水改造需求,或者可以設置量水測水裝置,以便對輸水量進行優化控制,提高農田灌溉科學性,提高計量管理效率。

圖1 混凝土U型槽預制模板
針對修建完成的水利工程,需要對其進行嚴格的保護和運維管理,形成完善的管護機制,保障水利工程保護管理工作的有序進行。要成立灌區管委會、水管協會、用水合作組織、農民參與管理機構等,形成全方位的管理機制。結合國家相關規定,對灌溉排水水費進行優化改革,相應的提高水費計收到位費,以便以水養水,增加水利工程修復、管理、維護經費,保障其運維管理工作的高質量開展。同時還需要利用股權、外包、租賃等方式,拓展經營管理渠道,保障水利工程的良性循環運維管理,提高其經濟效益,使其能夠持續性發揮功能作用。同時需要結合實際情況,建立系統化的管理機制體系,如項目業主負責制、招投標制、建設監理制、合同管理制、竣工驗收制,以便對水利水毀工程修復工作進行全過程、全方位、多角度的管理,保障工程施工質量達標性。
綜上所述,水利工程在我國經濟建設過程中發揮著不可替代的重要作用,因此需要對水利水毀工程修復工作進行重視,結合水毀影響因素,采取針對性的修復技術,并加強質量管控力度,保障其高質量運行,確保水利工程恢復生產功能,充分發揮其作用效用,發揮其持續性效益。