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土石坝汛期运行风险管理要点研究

作者

张舒雅

昆明市松华坝水库管理处 云南昆明 650201

摘要:土石坝实际应用过程中,在汛期期间,可能会出现各种问题,影响其应用,为了消除风险,要依据土石坝具体运行情况,做好风险管理工作,从而确保土石坝能够稳定运行。下面,以土石坝日常巡视检查作为切入点,阐述了土石坝汛期巡视检查内容,最终依据工程实例针对土石坝汛期运行风险管理内容进行了详细分析,希望文中内容保证土石坝运行稳定,以及相关工作人员都能够有所帮助。

关键词:土石坝;风险管理;日常巡视检查;水库

土石坝是由石料、土料等各种不同类型的材料混合制作而成的一种结构,实际施工开展时,通过抛填、碾压等不同方式处理,最终堆筑成挡水坝,其有着悠久的使用历史。从土石坝的实际应用情况来看,目前服役的土石坝,为了确保在实际应用过程中不会出现问题,管理单位要指派专人定期对其运行情况检查,掌握应用情况,一旦发现问题,要及时处理。目前,我国部分地区频繁发生洪涝灾害,水利工程稳定运行可以获取巨大经济效益,可见,做好土石坝汛期运行风险管理作业意义重大。

1 土石坝日常巡视检查

土石坝在实际应用过程中,相关工作人员做好日常巡视检查工作,能够及时发现土石坝存在的问题,这也是发现土石坝问题的便捷、直观措施。从以往大量土石坝巡视检查工作的经验总结情况来看,多数异常都并非采用仪器的发现的,而是由工作人员在日常巡视检查期间发现的,及时发现问题,可以快速采取相应措施处理,避免土石坝在运行期间,出现问题,影响日后使用[1]。

工作人员在对土石坝开展日常巡视作业时,常用的手段有听、看、摸等,这些都是直观的巡视检查方法,在这一过程中,工作人员采用简单工具,就可以检查土石坝外露情况,从而明确土石坝在运行中出现的异常情况,同时,能够分析土石坝出现的异常情况,精准判断土石坝存在的问题,以此为依据,开展后续更深层次的检查作业,掌握土石坝性能和形态上出现的变化,做好相应统计工作[2]。工作人员在日常巡视检查期间,一旦发现异常情况,要及时将异常情况上报给上级单位,由上级单位制定应对措施,采取相应措施,做好相应处理工作,从而保证土石坝能够安全度过汛期[3]。

2土石坝汛期巡视检查

针对工程管理工作开展需要人手多,汛期期间存在的大量不确定因素,以及在出现问题后,要立即做好相应分析与处理工作情况,因此,在汛期来临时,管理单位要指派足够的工作人员进入现场,全面巡视检查土石坝的运行情况,保证可以及时发现各种异常情况。所有工作人员都必须经过专业培训,掌握相关知识,确保其在后续工作开展时,能够严格要求自身的行为,做好相应工作。专业技术人员在汛期来临前,要组织工作人员,针对相关技术加以培训,从而使巡检人员能够全面掌握需要进行巡检的内容,掌握土石坝特点,确保在巡视检查期间,不会出现遗漏,或者数据不精准等情况[4]。汛期巡视检查土石坝情况期间,应当由管理单位统一指挥工作人员,保证工作人员在开展巡视检查工作时,各项工作都能够落实到位,以免出现遗漏现象,如果问题未得到处理,会降低土石坝性能,从而对其应用造成不良影响[5]。

从土石坝汛期巡视检查工作的具体开展情况来看,土石坝汛期巡视检查期间,需要注意的要点主要体现在以下几个方面:

1 检查坝顶路平整度、是否存在坑洼、裂缝等情况;检查坡面是否存在塌坑、滑坡等情况[6]。

2 检查坝基是否存在渗漏现象,查看地面是否存在裂缝、隆起等问题。

3 检查坝肩与周围山体是否存在脱离等问题。

4 检查泄洪道边坡是否稳定,进口区域是否存在堵塞物;泄槽段衬砌是否存在损坏情况。

5 检查观测设施情况,在这一期间要将重点放在水准基点是否能够保持稳定,位移标点是否存在损坏情况等方面

6 确定观测线路是否顺畅,确保最终获取的数据精准无误。

3 土石坝汛期运行风险管理实例分析

3.1 工程概况

昆明市松华坝水库枢纽位于昆明市盘龙区上坝村,其与市区相距12km,始建于1958年,其在实际应用过程中,能够起到防洪、保护水土等作用,是昆明市内的一个骨干工程。该水库从1988 年至1995年从0.7×108m3库容加固扩建到

2.19×108m3。蓄水库容则从0.6×108m3提高到10.5×108m3。水库正常情况下,蓄水位1965.5m;校核洪水位1974.0m,该水库完成检车后,年均向城市供水量超过了1.5×108m3,占城市运行所需水总量的68%。主坝坝顶高程1976.0m,这一高度超过了昆明市中心区域的海拔,其一旦出现问题,势必会导致城市大面积发生洪涝灾害,危害巨大,可见,在开展水库管理工作期间,应当将防洪作为整个工作开展中的重点,消除洪涝隐患。

3.2工程存在的问题

通过对该工程的整体情况进行巡视检查可以发现,其在实际运行期间,具体问题主要体现在以下几个方面:

1 工程的主坝和副坝体防浪墙在水流等各种因素的影响下,出现了裂缝,坝顶观景平台区域也出现了大量裂缝;副坝坝面局部发生了严重的脱落情况,护坡局部区域出现了损坏情况,这都会对坝体应用造成不良影响。

2 泄洪洞洞身出现了大量蜂窝、裂缝等降低其稳定性的不良现象,而且析出了大量钙化物,这会降低洞身稳定性,致使其在日后使用过程中,出现问题;高位输水隧洞洞身遭受了破坏,存在渗水点,虽然数量不多,但是会影响结构整体稳定性;底板局部存在冲坑;启闭设备在长时间应用期间,出现了老化情况,如果不及时进行更换,势必会影响后续使用;隧洞进口闸门出现了严重锈蚀情况;低位输水隧洞钢板内衬出现了损坏情况,主要表现为出现了大量气蚀点,集中在闸室渐变段、洞身下半部等区域;隧洞检修闸门遭受了破坏,主要表现为左侧底部密封不严,实际应用期间,出现了较为严重漏水情况;出口工作闸门在长期应用过程中,在水侵蚀等因素影响下,发生了严重腐蚀问题,如果工作人员不采取合理措施,做好相应处理,势必会对后续使用造成不良影响。

3 低位输水洞工作闸出现了严重腐蚀情况,检修闸门止水损坏严重,压力管内部在水的侵蚀下,也出现了锈蚀情况,这对其稳定性和应用都会造成不良影响;高位输水洞启闭闸门钢丝绳在运行过程中,会与启闭机房梁发生摩擦,这会使其造成破坏;泄洪隧洞工作门和事故检修门也都发生严重老化现象,这会影响其应用效果;溢洪道三道弧形工作门中的滚轮出现了锈死情况,而止水出现了表面断裂,以及老化等问题,上述各种的出现,都会影响整个工程运行。

4 通过对工程的监测数据结果进行统计与分析可以发现,工程中的主坝与副坝结构相对稳定,并未出现严重变形现象,而且也未出现严重渗漏问题;主坝与副坝整体安全性处于正常状态,但是在通过观测可以发现,主坝的右坝肩区域渗压异常,如果不采取措施进行处理,后续可能会发生安全事故,导致工程作用无法得到正常发挥。

5 进坝防汛公路在实际应用期间,由于车辆较多,可能会发生交通堵塞问题现象,这会对处理问题造成阻碍。此外,近坝库,特别是各输水隧道洞口附近护坡和防汛公路在长期应用过程中,会发生塌现象,这会对工程的应用造成严重影响。

6 布置渗压计时,受工期、重视程度等因素影响,工作人员仅沿坝轴线剖面和垂直坝轴线开展,这也就导致后续工作具体开展时,会出现监测数据不完整情况,从而致使最终获取的数据,无法全面展示坝体在应用过程中发生的渗流问题。

7 安全监测系统在实际应用过程中,通过自动化与人工相结合方式监测,完成各种数据采集工作,目的是保证最终获取的数据完整,以供后续分析与使用[7]。但是从实际情况来看,监测设备数据出厂数据遗失情况严重,这一情况的存在,将会导致最终获取的数据不合理,无法将其应用在计算,以及相应分析工作中。

3.3运行管理或除险加固意见

3.3.1 水库防洪

本次分析的水库原为城市防洪、城市供水兼顾灌溉类型的水库,依据本次安全鉴定获取的数据,以及分析结果可以确定,水库工程在使用期间,其防洪能力可以满足使用要求,但是下游河道在实际运行过程中,排水能力较差,无法满足后续使用需求。同时,由于下游河道排水能力差,水库在汛期来临时,存在严重风险,容易发生安全事故。因此,工作人员要依据水库整体情况,加强对水库下游区间洪水,以及盘龙江行洪能力的分析,依据分析结果,采取针对性措施处理,消除安全隐患,保证水库能够安全度过汛期。

3.3.2 处理建筑物

(1)针对主坝混凝土面板区域出现的裂缝,工作人员在对其进行处理时,要做好观景平台处理,在这一过程中,要做好观测,以及修复主坝防浪墙裂缝修复工作。

(2)处理副坝护坡损坏、坝面脱落等问题,修复副坝防浪墙出现的裂缝问题,开展该项处理工作时,工作人员要依据原防浪墙施工采用的材料选择修复材料,保证不会因为材料问题,导致修复效果不达标。

(3)处理溢洪道结构出现的裂缝;处理泄洪洞洞身表面出现的蜂窝,以及裂缝等问题,同时,工作人员在这一期间,还要加强对泄洪洞情况的观测,一旦发现异常情况,要及时处理,以免在后期施工过程中,析出大量钙化物质,降低结构稳定性,致使土石坝质量无法满足工程使用。

(4)处理高位输水洞,以及低位输水洞闸室墙体出现漏水位置。

3.3.3处理金属结构

1 调整工程中安装的启闭机的具体位置,工作人员在开展该项工作时,应当以钢丝绳不会与启闭机房梁为调整标准,以免经过调整后,采用的钢丝绳仍然会与启闭机房梁发生摩擦,导致设备运行受到影响,破坏设备;加设高度限制器报警器和负荷控制器,从而保证在出现异常后,能够第一时间发出警报信息,提醒工作人员进行处理;工作人员要提高对维护工作闸门内容的重视,保证闸门性能可以符合应用需求。

2 针对出现问题的闸门止水装置,要及时进行更换,同时,要加设门槽上部埋件;对于无法继续满足使用要求的工作闸门,要及时进行更换;做好液压启闭机维护工作,尽量让其性能处于最佳状态,对于性能落后的液压启闭机,应当及时更新,增强其性能;及时处理内部存在严重腐蚀情况的压力钢管,消除安全隐患,保证其日后能够稳定运行,

3 对于存在问题的隧洞事故工作门和检修门应当及时进行更换,而且在这一期间,要做好维护启闭机作业。

4 做好溢洪道金属结构,以及存在问题的滚轮处理工作,加强维护,保证闸门在运行期间,可以依据需求,正常开启与关闭,以免因为其出现问题,影响工程运行。

3.3.4运行管理

1 加强管理进坝防汛公路,确保在汛期来临时,车辆能够正常通行,以免因为堵车,影响防汛工作开展。

2 做好近坝库岸,输水隧洞进口周围库岸等区域的防护作业,提高其稳定。

3 将变形观测点设置在主坝左岸滑坡体表面与深层区域,滑坡体挡墙位置,工作人员通过对其进行应用,可以开展定期或不定期观测作业,一旦发现问题,能够及时处理。

4 观测位于主坝右岸的防汛公路情况,如果发现设置的浆砌石护坡出现了变形情况,无法继续使用,要及时处理。

5 加设监测设备,扩大监测范围,获取监测数据后,要及时处理,全面排查安全隐患。针对作业期间采用的监测设备,要及时进行更新,确保后续工作开展时,能够采取自动化方式,完成相应观测与管理工作,高效、合理处理各种问题。

6 对于库区的淤积形态,要不定期监测,一旦发现问题,应当立即处理以免引起严重问题。

4 结语:

总而言之,土石坝在实际应用过程中,长时间受自然环境因素影响,会出现不同程度损坏情况,这会对其应用造成不良影响,缩短其寿命。因此,在土石坝汛期运行风险管理过程中,工作人员要从具体情况入手,加强对土石坝关键部位的巡视检查,确保巡视检查结果的精准性,一旦在这一过程中发现问题,要立即采取相应措施进行加固处理,提高土石坝稳定性,保证在汛期,土石坝能够稳定性运行,以免出现洪涝灾害,造成巨大经济损失,以及人员伤亡。

参考文献:

[1]周兰庭,郭枫,王浩.土石坝运行安全评价的改进组合赋权-云模型[J].水利水电科技进展, 2024, 44 (06): 86-92.

[2]钱任风,杨忠富,施旷,等.黏土心墙土石坝运行期安全监测资料分析[J].小水电, 2024, (05): 10-13.

[3]王甫,姚嘉诚,高全,等.基于层次分析法的中小型水库土石坝工程病险规律研究[J].大坝与安全, 2024, (02): 6-10.

[4]艾志娟,周清勇,熊磊.运行期土石坝渗流量分析对大坝安全影响评价[J].陕西水利, 2023, (12): 8-10.

[5]吴伟,周建波,董永.土石坝结构运行缺陷分类与分级研究[J].大坝与安全, 2023, (04): 6-11+20.

[6]黄曙光.小型土石坝除险加固及渗流安全稳定分析研究[J].云南水力发电, 2023, 39 (01): 78-82.

[7]解培强.防渗墙在水库土石坝除险加固中的应用技术分析[J].人民珠江, 2022, 43 (S1): 142-147.

作者简介:张舒雅(1994-),女,汉族,云南禄丰,水利工程助理工程师,大学本科,昆明市松华坝水库管理处,研究方向:水库运行风险管控。