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谈小型水库运行管理问题与对策

作者

吾拉木·克热木

新疆吐鲁番市高昌区水管总站 新疆 吐鲁番 838000

引言:

我国数量众多的小型水库多建于上世纪 50 至 70 年代,普遍存在建设标准偏低、运行年代久远的特点。随着经济社会快速发展,水资源配置格局与工程功能需求发生了深刻变化,对水库运行管理提出了更高要求。在现行管理体制下,许多小型水库存在管护主体不清、管养经费不足、专业技术力量匮乏等深层次矛盾,致使工程老化失修、管理粗放等现象较为突出,安全隐患日益凸显。

1.小型水库运行管理问题

1.1 坝体渗漏与裂缝隐患未能及时排查处理

许多水库大坝建于上世纪,受当时技术条件限制,坝基清理不彻底、填筑压实度不足或防渗体施工质量存在缺陷,为后期运行埋下隐患。在长期服役过程中,坝体在渗流压力、干湿循环及冻融作用下,易出现渗漏量异常增大、渗水浑浊等渗透破坏征兆,以及纵向、横向裂缝等结构性损伤迹象。然而,由于缺乏系统性的监测设施(如测压管、渗流量水堰)和定期的专业巡检,这些初期隐患往往难以被及时发现[1]。即便发现问题,也常因管护经费短缺、专业技术力量薄弱及管理责任落实不到位等原因,导致未能采取有效的工程措施(如灌浆防渗、裂缝封堵)进行彻底治理,致使隐患持续发展,最终可能引发渗透破坏甚至溃坝风险,严重威胁工程安全。

1.2 溢洪道淤积堵塞影响防洪泄流能力

溢洪道作为水库防洪保安的关键设施,其淤积堵塞问题严重削弱了工程的防洪泄流能力,构成了重大运行风险。许多小型水库集雨区域内水土流失严重,大量泥沙、杂木及漂浮物随径流涌入库区,并逐渐在溢洪道进口段、闸室及陡槽内淤积沉淀。加之日常管理维护缺位,疏浚清淤工作未能制度化、常态化,导致淤积物逐年累积,显著减小了过水断面面积,增大了渠床糙率,严重阻碍水流下泄。此外,部分溢洪道闸门启闭设施因长期缺乏保养而锈蚀卡阻,进一步影响了应急启用的可靠性。每逢汛期强降雨,本应及时畅泄的洪水因通道受阻而雍高,导致库水位非常规骤升,极大加剧了坝体漫顶风险,使水库自身及下游地区的防洪安全面临严峻威胁。

1.3 库区边坡水土流失加剧淤积速率

许多小型水库位于生态脆弱的丘陵山区,集雨区内植被覆盖率普遍偏低,地表土层抗蚀能力较弱,在强降雨等外营力作用下,坡面表层土体极易被冲刷剥蚀,形成大量侵蚀泥沙随地表径流涌入水库。加之部分库区周边存在农业垦殖、开发建设等人类活动,进一步破坏了原有植被和地形稳定性,加剧了水土流失态势。流失的泥沙不断在库底沉积,不仅直接造成有效兴利库容的快速损失,削弱水库的调节能力和供水保障功能,还会抬高库床高程,影响取水口正常运行。

2.小型水库运行管理的对策

2.1 开展坝体定期钻孔注浆作业,封堵渗漏通道与裂缝

开展坝体定期钻孔注浆是处理渗漏与裂缝隐患的核心工程技术措施,实施前需进行详尽的工程勘察与诊断,综合运用高密度电法、探地雷达等物探技术精准探测坝体内部渗流路径、疏松区域及裂缝发育深度,并通过钻孔取芯进行岩土力学参数校验,为注浆设计提供科学依据。制定专项注浆方案,明确注浆孔采用梅花形或方格形布设,孔距、排距及孔深需根据坝高、隐患类型及范围经计算确定,通常需穿透坝体至基岩接触面。随后选用适宜钻机(如地质钻机、跟管钻机)进行干钻或清水钻进,确保孔壁稳定,并记录钻进参数、返水颜色等异常情况,进一步验证隐患位置[2]。

精细化工艺控制是确保封堵效果的关键。注浆需采用分段、定量、低压慢灌的原则,使用配有自动压力记录仪和流量计的专业注浆泵进行施工。开始时采用较低压力(通常 0.1-0.3MPa )试探性灌浆,待浆液顺畅流出后逐步提升至设计压力(严格控制在抬动坝体的临界压力以下),并密切关注压力变化与吸浆量。对于吸浆量大的孔段,可采用间歇注浆或添加速凝剂的方式控制扩散半径,避免浆液流失过远。每一孔段注浆均需达到设计终压(如 0.5MPa )并稳定维持10-15 分钟,且吸浆率小于 1L/min 后方可结束该段注浆,全孔注浆完成后,需及时用水泥砂浆进行封孔密实,注浆过程中,必须同步进行坝体变形与渗流监测,实时评估注浆对坝体结构的影响。

2.2 组织溢洪道清淤疏浚专项行动,恢复设计泄流断面

专项行动实施前进行精确的测量与勘查,采用全站仪、三维激光扫描等设备对溢洪道现状进行测绘,比对原始设计图纸,准确计算淤积量、分布范围及关键控制断面(如控制堰、陡槽段)的过水能力损失率,为清淤方案设计提供量化依据。制定专项施工组织设计,明确清淤范围、底高程、边坡坡度等关键技术指标,确保清淤后断面恢复至原设计标准。根据淤积物性质(如淤泥、砂砾石、杂填物)、工程量及现场作业条件,科学选择清淤工艺与设备。施工需遵循“由上至下、分段分层”的原则有序进行,严格控制开挖高程和边坡稳定性,避免超挖或欠挖,并使用GPS 或水准仪进行实时标高测量校验。对于溢洪道底板及边墙的混凝土结构,清淤时应采用非爆破、低震动工艺,防止对原有衬砌造成结构性破坏;清淤后应对结构表面进行全面检查,对发现的破损、裂缝等缺陷同步进行修补处理。疏浚完成后,必须对过流断面进行最终验收测量,确保其宽度、深度、纵坡及糙率等关键水力参数符合原设计泄流能力要求。

2.3 实施库区边坡植被防护工程,采用植草固土减少冲刷

开展详细的立地条件调查,对库区边坡进行分区评估,调查内容包括坡度坡向、土壤类型与厚度、侵蚀程度、现有植被及水文条件等,据此科学选择适宜的先锋植物种和后续建群种,遵循“适地适树、乔灌草结合”的原则进行植物配置。对于陡峭不稳定边坡,需先采取工程措施稳固,如修建干砌石谷坊、生态袋挡墙或主动防护网等,为植被恢复创造基础条件。随后,根据坡面特征选择具体施工工艺:对于土质较疏松、坡度较缓的边坡,可采用液压喷播技术,将种子、肥料、粘合剂、保水剂及纤维覆盖物按比例混合后高压喷射到坡面,快速形成植生基质层;对于砾石含量较高或干旱区域,则可采用客土喷播技术,通过喷射一定厚度的改良客土提供植物生长介质;对于具备机械作业条件的区域,也可采用网格植生袋或土工格室植草技术,增强抗冲刷能力。

结语:

加强小型水库运行管理是一项涉及体制机制、资金保障、技术支撑的复杂系统工程,解决当前存在的问题,必须坚持问题导向与目标导向相结合,统筹近期除险加固与长效管护机制建设。通过系统施策、精准发力,切实提升小型水库运行的规范化、标准化和智能化水平,才能确保其综合效益的持续发挥,为区域防洪安全、供水安全和生态安全提供更加坚实可靠的支撑与保障。

参考文献:

[1]葛志刚. 浅谈小型水库运行管理问题与对策 [J]. 河北水利, 2023,(03): 46+48 .

[2]苟其青,舒富林,周宝佳. 小型水库运行管理问题与对策 [J]. 水利信息化, 2023, (01): 87-92.