百色水利枢纽土石坝运行维护管理
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【摘 要】水库是拦蓄洪水、调节流量、农田灌溉、养殖业及供水等综合水利枢纽，大坝是水库重要的水工建筑物。水库土石坝容易产生坝体裂缝，坝坡滑动，坝身坝基渗漏，坝体沉陷和风浪雨水冲蚀破坏，进而影响到土石坝的安全。因此做好日常维护工作，对土石坝安全运行有着至关重要的作用。本文以广西右江白色水利枢纽为例，分析了土石坝运行管理的重点和难点，并在此基础上给出了土石坝运行维护的相应措施，以作为其他土石坝工程的参考。
【关键词】水利水电；土石坝；运行维护
1 工程概述
广西右江百色水利枢纽位于郁江上游右江上，坝址在百色市上游22km处，枢纽是以防洪为主，兼有发电、灌溉、航运、供水等综合效益的水电工程。百色水利枢纽正常高水位228m，防洪库容16.4亿m3，装机容量540MW，多年平均年发电量1690GW•h。 本工程除碾压混凝土主坝外，还包括银屯、香屯两座副坝，其中银屯副坝最大坝高39m，坝顶宽8.0m，坝顶长375m（由左右两垭口组成），填筑方量约为77.58万m3（实方）；香屯副坝最大坝高26m，坝顶宽8.0 m，坝顶长96m，填筑方量约为12万m3（实方）。两座副坝均为均质土坝，设计坝顶高程均为235.0m，正常高水位为228.0m，防洪高水位228.0m，汛期限制水位214.0m，水库死水位203.0m（水库初期运行死水位195m）。
2 运行维护重点分析
根据相关资料的统计分析，我国土石坝病害的分类和比例大致为：坝体裂缝占12.9%，铺盖裂缝占6.7%，坝体漏水占7%，坝头山体漏水占3.1%，其它建筑物漏水占9.6%，坝体滑坡坍塌占7.8%，岸边坡塌滑占3.1%，护坡破坏占6.5%，冲刷破坏占11.2%，其它为14.4%。从中可以看出，土石坝的主要病害是渗漏和裂缝，其次是滑坡和坍塌。
从破坏原因和病害分析看，土石坝维护的重点是处理大坝渗漏，其次是处理大坝的裂缝和滑坡。百色水利枢纽副坝迎水面、背水面分别采用混凝土六角块和草皮护坡，通过肉眼要及时查出小量渗漏、查出出现的裂缝具有相当难度，所以全面掌握每座副坝的坝型结构及基础情况，判断最可能出现渗漏、裂缝等病害的部位经常加以重点检查，以减少甚至于消除病害隐患是土石坝运行管理的维护管理的重点、难点。
3 运行维护管理
土石坝运行维护的指导原则如下：
3.1 以防为主，防重于抢，修重于抢。
3.2 发生缺陷或病害要及时维护和加固处理，小病小修，随坏随修，防止缺陷或病害扩大。
3.3 因地制宜，就地取材，加快维修和加固的工程进度，力争经济有效。
3.4 吸取先进经验，充分利用现代先进科学技术，提高维护和加固的质量。
百色水利枢纽项目法人为广西右江水利开发有限责任公司，枢纽工程建成投入运行后，为加强对工程的管理，强化技术服务和科技创新，公司从原建设期的工程技术部及工程承建单位抽调出部分精干力量组建了百色水利枢纽管理中心，负责百色水利枢纽防汛、水库调度、水工建筑物的维护、管理和安全监测以及水情自动测报系统和地震台网的管理工作，从宏观方面为百色水利枢纽工程的安全运行做好保障。
土石坝运行管理的重点在于安全监视。枢纽管理中心成立后，为了确保副坝安全运行，枢纽管理中心制定了《百色水利枢纽副坝安全检查制度》，详细规定了日常巡查、年度详查、定期检查和特种检查的内容和检查时间，并要求做好相应记录。
土石坝运行管理的难点在于维修加固，为此，枢纽管理中心根据实际情况将年修、大修和抢修三种情况的具体做法及程序做了详细规定。年修是指在确信不影响安全的情况下，将运行中发现的各种小型缺陷和病害问题作为年度检修维护计划打包成整体，在每年汛前委托有一定资质的单位进行检修维护，或由管理中心技术人员自行修理整治。大修是对于发生较大损坏、修复工作量大、技术性较复杂的工程问题，或经过临时抢修未作永久性处理的工程险情，经过充分论证后进行的修复。抢修是指当突然发生危及大坝安全的各种险情时，为保障枢纽安全立即进行的修复。
4 运行维护措施
4.1 巡视检查
本工程的运行维护范围包括坝体、坝面及附属设施、排水系统、安全监测设施及其它设施，运行维护方法包括巡视检查和仪器观测，具体内容为经常性、定期或特殊情况下的巡视检查和观测工作，以及监测系统和观测设施的检查、维护、校正、补充、完善工作。
4.1.1 检查的准备工作
巡视检查必须由熟悉工程情况的技术人员进行，年度巡视检查和特别巡视检查，还必须制定详细的检查计划并做好如下准备工作：
（1）排干检查部位的积水，清除检查部位的覆盖物。
（2）采取安全防范措施，确保工程、设备及人身安全。
（3）准备好工具、设备、车辆，以及量测、记录、绘图、照相、录像等器具。
4.1.2 巡视检查内容
坝顶：防浪墙、路缘石有无裂缝、错动、异常变形等现象；排水沟是否通畅、沟底及边墙有无开裂；混凝土面板有无开裂、分缝填充物是否密实；坝顶有无积水。
迎水坡：混凝土六角块护坡是否损坏，分缝填充物是否密实；有无滑动、隆起、塌陷现象；近坝水面有无冒泡、变浑或漩涡等异常现象。
背水面草皮护坡及坝趾排水体：有无滑动、隆起、塌坑、散浸、冒水、渗水坑或流土、管涌等现象；排水系统是否通畅，排水设施有无损坏；有无兽洞、蚁穴等隐患；草皮有无破坏，有无杂草，草色及长势是否一致；堆石棱体有无移位、翻动、碎裂等异常或破坏现象。
坝基和坝区巡视检查包括如下内容：
坝基：基础排水设施的工况正常与否；渗漏水水量、颜色、气味、浑浊度、温度有无变化。
两岸坝端：坝体与岸坡连接处及附近有无裂缝、错动、渗水、崩塌、溶蚀、隆起、塌坑、蚁穴、兽洞等。
坝趾近区：有无阴湿、渗水、管涌、流土或隆起。
坝端岸坡：有无绕坝渗水、绕坝渗水是否正常，有无裂缝、滑动、隆起、塌陷或其他损坏现象等。
每次巡视检查均应作出记录。如发现异常情况，除应详细记述时间、部位、险情和绘出草图外，必要时应测图、摄影或录像。现场记录必须及时整理，还应将本次巡视检查结果与以往巡视检查结果进行比较分析，如有问题或异常现象，应立即进行复查，以保证记录的准确性。
4.2 安全监测
水库大坝的安全监测，主要是通过监测数据采集、分析及处理，掌握大坝的工作状态，及时发现异常现象和可能危及大坝安全的不良因素，及时对大坝的稳定性和安全度作出评价，确保大坝安全运行。百色水利枢纽副坝属中低坝，地质条件较好，故以安全运行监测为主，监测项目布置少而精。选择地质结构复杂的最高坝段作为典型观测断面，安全监测项目共三项：
4.2.1 表面变形观测：采用进口电子经纬仪的全站仪定位系统（TPS），同时观测水平位移和竖向位移，两座副坝共用一台全站仪，该方案具有准确、简便、经济等方面的优点和先进性。
4.2.2 渗流观测
（1）坝体坝基渗流压力观测
通过埋设的渗压计，观测渗流压力；通过埋设的测压管，观测坝基渗流压力。
（2）渗流量观测
在坝下游坡脚最低处设一座量水堰，以监测渗流量。
（3）绕坝渗流观测
在坝下游坡脚最低处设量水堰，以监测渗流量。
4.2.3 上游水位观测
（1）在坝坡上游面竖一排水尺，监测上游水位的变化。
（2）在右坝头设一座气象站，监测雨量、气温的变化。
表面变形观测时间：正常情况下每年进行二次，即汛前一次，汛后一次。
4.3 维护保养
维护保养贯彻以预防为主，防患于未然的原则，主要方法和内容如下：
4.3.1 草皮局部破坏，及时整修和补充；炎热少雨季节选择在早上或晚间经常性浇水。
4.3.2 坝顶及坡面有坑洼不平处，及时整平，保持排水通畅，防止积水。
4.3.3 排水堆石棱体、护坡砌石有移位时，翻动时，按原设计恢复；对风化、冻坏破裂的石块及时更换。
4.3.4 混凝土或砌石护坡伸缩缝内填料流失时，清除缝内杂物，用热沥青填补。
4.3.5 坝体上的排水沟、集水沟等排水设备有裂缝或损坏时，及时补修。
4.3.6 如发现较大破坏时，安排工程及时维修，防止扩大破坏。
5 结束语
土石坝是历史最为悠久的一种坝型。近代的土石坝筑坝技术自２０世纪５０年以后得到发展，并促成了一批高坝的建设。广西右江百色水利枢纽工程自投入运行以来，通过细致、全面的维护，水工建筑物一直安全稳定运行，为枢纽工程防洪、发电发挥了重要作用。本文分析了两座均质土副坝运行的重点和难点，并提出了运行维护措施，为土石坝工程运行管理提供了借鉴参考。
参考文献
[1]汝乃华，牛运光.大坝事故与安全土石坝[M] .北京：中国水利水电出版社，2001
[2]中华人民共和国行业标准.水库大坝安全评价导则（ SL258 -2000）[ S] . 北京：中国水利水电出版社，2001
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