小型病险水库除险加固工程建设中存在问题的探讨
小型水库是水利工程体系重要组成部分,随着一些小型水库除险加固工程完工投入运行,也出现了许多问题,一些工程完工后仍没能达到满足下游灌溉的要求,一些工程除了旧险,又增添了新的隐患,甚至出现了溃坝等事故,如乌鲁木齐市米东区联丰水库决口事故等。只有结合实际完善设计才是小型工程建成后发挥效益的保证,转变建设管理方法和模式,以适应于工程建设特点的管理,保证工程建设质量才能达到病险水库除险加固的目的。
标签: 小型病险水库;设计;管理;建议
小型水库是水利工程体系的重要组成部分,为促进地区经济社会发展,提高人民生活水平、保障社会稳定做出了重要贡献,特别是在干旱、半干旱地区及山区,小型水库工程为防洪减灾,农牧业生产、改善生态环境等方面发挥了巨大作用。大多数小型水库都是修建于上世纪五、六十年代,由于受当时的经济实力、技术水平、施工条件,大多数工程的防汛标准较低、施工质量较差,本身存在着一定的安全隐患,加上多年来的运行老化,大多数小型水库已不能正常发挥原来的设计功能和指标,严重影响了当地农牧业生产和下游人民生命财产的安全。
近年来,大中型以及小(一)型水库除险加固工程已基本完成,小(二)型水库除险加固工作已全面开展,这些小(二)水库除险加固完成后,必将为干旱缺水地区的社会经济发展增添新的活力。但,随着一些小型水库除险加固工程完工投入运行,出现了许多问题。一些病险水库工程除险加固完工后仍没能达到满足下游灌溉的要求;一些工程除了旧险,又增添了新的隐患,甚至出现了溃坝等事故,如乌鲁木齐市米东区联丰水库决口事故等。笔者从事工程建设管理多年,对小型病险水库除险加固工程建设中的存在的一些问题做了一些调查研究,提出一些意见和建议供大家参考。
一、结合实际完善设计是小型工程建成后发挥效益的保证
(一)设计思路上应把除病险与最终发挥效益相结合起来
病险水库除险加固设计是依据水库安全鉴定结论及有关规范进行设计的,目的是要解决除病险水库存在的不能满足灌溉要求和安全运行隐患问题,同时要求不得借除险加固之机增加库容扩大原工程规模。事实上绝大多数小型水库工程都是该地区的唯一水源,许多工程运行几十年,由于上游生态环境的破坏和洪水的影响,目前许多水库淤积十分严重,有些水库几乎没有死库容,有些水库甚至随着放水洞高程的不断提高已没有了兴利库容。此类工程清淤时先要用砂砾石回填垫路再清淤,回填量与清淤量的比例约为1:2,清淤工作难度大、工程量大、费用很大,而不清淤仅解决水库运行安全问题,下游灌溉要求任得不到满足,就失去了除险加固的意义,也得不到群众的认可。因此,设计中应根据工程实际,在确保工程运行安全和投资增加不大的情况下,采取必要工程措施适当提高正常
蓄水位高程,使除险后的水库工程的兴利库容达到满足下游灌溉的要求。
(二)关键部位的设计应把投资与保证施工质量结合起来。
病险小型水库大多都存在着要解决坝体加高、防渗和放水洞(涵管)改建的问题。建设中的大多数水库坝体加高防渗设计都采用了前后坝坡整平加高,前坡土工膜防渗、加砂砾石垫层防冻及砼护坡的形式,在施工和运行中就存在前坡回填压实度不高,尤其是防滲膜上的垫层无法碾压,蓄水后垫层沉降造成砼护坡变形、土工膜破裂产生渗漏等问题。从保证施工质量和安全运行方面考虑,本人建议对坝体加高采用坝轴线后移使坝体前坡削、后坡培厚加高,对坝体防渗处理采用对坝体前坡整平铺土工膜、膜上做3cm厚水泥砂浆,取消膜上防冻垫层将砼护坡直接浇筑在砂浆垫层上的形式进行处理,保证上游防渗膜与护坡坐落在原坝体上,避免沉降造成防渗体的破坏。这种形式的安全性和可靠性已在哈密市花园水库除险加固工程和巴里坤苏吉沟水库工程中得到了验证。
对原水库坝体来说,放水洞改建使人为造成了坝体与建筑物连接的薄弱点,当施工质量控制不好时很容易发生破坏,几次发生的水库事故也证明了这一点。纠其原因主要是开挖断面较小,建筑物与坝体连接回填人工夯填压实度不够,蓄水后造成沿放水洞渗漏破坏。因此,建议在设计中放水洞开挖断面不仅考虑工程量大小,还应考虑其开挖宽度应能满足碾压机械施工的条件,确保放水洞与坝体连接回填采用机械碾压,并达到设计指标要求。
(三)结构形式与实际情况结合起来,不能千篇一律。
在目前施工的大多数小(二)型水库除险加固工程设计中,不论水源及洪水影响情况,都考虑放水洞参与泄洪、放空和冲砂要求,放水洞的设计断面多采用较大断面的城门洞形式。这种形式的放水洞存在几个问题,首先小(二)型水库工程控制的下游灌溉面积一般较小,放水洞的放水流量相应较小,采用较大断面的城门洞形式放水洞在放水时闸门开启度仅为几厘米,很难控制。为解决放水问题,在建设过程中不得不又在工作闸门和检修闸门之间设置一个旁通放水涵管放水;其次,对于拦河的小(二)型水库管理水平来讲,考虑放水洞参与泄洪增加了水库运行的风险,尤其是偏远山区的水库管理水平很差,设计中考虑合适的溢洪道才是病险水库泄洪安全的保障;第三,对于以小泉、小水为水源而区间洪水影响较小的水库任采用较大断面的城门洞形式的放水洞,即不经济又不合理。如哈密市二堡二村水库,水源为坎尔井,上游有二堡防洪堤,水库即没有引水挟带的泥沙又不受洪水影响,任采用较大断面的城门洞形式放水洞很不合理。建议类似此类的病险水库除险加固工程建筑物的设计,应结合实际,因地制宜,不能以千篇一律的统一模式生搬硬套。
二、转变建设管理方法和模式,以适应于工程建设特点的方式精心管理,保证工程质量
(一)小(二)型水库除险加固工程,从其规模上和施工难度上来讲,一般的三级水利资质的企业均能承担施工,但在实际施工中有许多一级资质的水利企
业都在争相进军着几百万投资的小型水库除险加固工程的施工,往往中标率很高。这源于一级水利资质企业雄厚的技术资金资源、施工业绩、体系认证等优势,按照“维吾尔自治区水利工程建设项目施工评标细则”评标时得分较高,但在实际施工中绝大多数中标的一级水利资质的企业不会把资源投入到小型水利工程建设上来,造成小型水利工程建设项目一级企业中标、民工队伍施工的现象丛生。相比而言一些二、三级水利资质的企业中标后,反而能把有限的技术资源和较强的管理人员投入到施工现场,对工程施工管理起到有效的保证。因此,建议一是尽快修改出台针对小型水利工程建设项目施工评标细则,二是,对于千万元以下的小型工程建设项目,在招标过程中谢绝一级水利企业进行投标。
(二)试验检测是施工单位和项目法人(监理)对质量控制的重要手段,在小型工程建设中,施工单位的检测工作一般委托有水利资质的检测单位进行,其做为质量保证的手段基本得到落实,而项目法人委托平行检测工作往往在小型工程建设中是缺失的。主要是在平行检测的取费上,项目法人很难与检测单位达成一致。
由于小型水利工程项目投资较少,且大多在偏远山区,项目法人能用于平行检测工作的费用较少。以一座投资为600万元的工程计算,施工检测费用可以取到8万元左右,原材料、外加剂及砼抗冻抗渗的检测试验费,再加上一个试验员半年工资(工期按半年计算)和纳税,检测公司的利润虽然很少但可以接受,而项目法人每座水库能拿出2万元的平行检测费已感太多,即是平行检测单位也只能赔本服务,因而,项目法人很难委托到检测单位。鉴于此,本人建议对小型水利工程建设项目的检测工作,由项目法人统一委托一个有水利资质的检测单位进行检测,其工作内容以满足规范规定的质量控制要未变准,其质量行为为项目法人负责,费用由施工单位和项目法人共同承担。同样投资为600万的小型工程,取10万元的检测费用,施工单位、项目法人都能承担起,检测单位也有一定利润空间,工程质量控制也能得到较好的保证。
三、结语
小型水利工程为区域农牧业生产和社会经济发展起着很大作用,小型病险水库除险加固工程是受益区广大农牧民群众热切期盼的,一座恢复功能、安全运行的病险水库是从安全鉴定、工程设计和建设管理整个过程精心工作的结果,每个环节的工作质量都决定着工程完工后能否重新发挥其作用。因此,小型病险水库除险加固工程要从设计、施工准备、建设管理的每个阶段都要结合实际,以突出最终效益为目标,才能真正做好小型病险水库除险加固工程。
作者简介:刘学明,1965年出生,男,汉,维吾尔自治区巴里坤县人,高级工程师,从事水利工程质量监督和水土保持监测工作。