水利工程设施存在问题及修复建议

水利工程设施存在问题及修复建议
摘要：水利工程设施是我国国民经济和社会发展的重要物质基础，不仅在防洪排涝、防灾、减灾、生态环境保护方面做出了重大贡献；同时，在居民生活、工农业生产中也发挥了巨大作用。

为了保障水利工程正常运行，对工程设施发生的问题及时分析和修复，消除安全隐患，在工程运行管理中是非常重要的一环。

文章分析了诸城市道明橡胶坝工程发生的主要问题，提出了修复建议，为相应水利工程设施管护提供了借鉴。

关键词：道明橡胶坝；水毁；修复
一、工程概况
诸城市道明橡胶坝工程位于诸城市城北潍河干流上，主要功能是防洪调控、蓄水回灌、发电及改善生态景观。

工程于2008年6月建成兴利，工程主要包括橡胶坝4孔，坝高5m，每孔宽度82.5m；调节闸2孔，每孔净宽10m；水利发电机组3台，总装机容量1200Kw。

二、工程设施发生的问题
1、橡胶坝西中墩左侧第一块底板后的消力池斜坡段混凝土，出现“翘板”情况，西中墩及两侧紧邻的坝袋底板基础发生淘刷，西中墩整体混凝土结构沉降位移较大，中墩两侧坝袋底板不同程度发生沉降，该中墩两侧橡胶坝袋铸铁压板裸露，坝袋锚固件锈蚀，中墩与坝袋底板前后联接处有坝袋撕裂现象。

2、橡胶坝下游浆砌石海漫两处水毁，海漫上层浆砌花岗岩块石被水冲走。

三、问题的分析
1、混凝土板缝之间保护层的损坏
橡胶坝各混凝土板块之间都设有橡胶止水带和闭孔泡沫板，板缝上层用C10素混凝土封闭保护，冬季雨雪的冻融和混凝土的热胀冷缩，板缝之间的C10素混凝土保护层受到损伤，甚至遭到破坏，未及时进行维护，这是发生问题的起因。

坝袋溢流量大，下泄水流的冲击。

目前我国现有橡胶坝最大高度为5m，道明橡胶坝坝袋设计挡水高度就是5m。

近几年汛期，潍河多次发生过较大洪峰流量，如2018年受“温比亚”、“利奇马”台风影响，诸城市降雨较大，橡胶坝处泄洪流量最大到达1600m3/S;2020汛期，潍河流域普降大到暴雨，上游水库调水泄洪，该橡胶坝处洪峰流量达到2000m3/S左右。

为了削减洪峰，橡胶坝塌坝但仍保持高位运行，未塌坝到底，最低时坝袋高度在1.5m左右，坝袋上部溢流水深有时超过1m，远大于橡胶坝最大溢流水深50cm的要求。

巨大水流从坝顶下落，直接冲击橡胶坝底板后段部分与消力池斜坡段，混凝土板块间的接缝也不可避免的受到冲击。

由于存在板缝密封混凝土损伤，使其失去保护作用，水流的冲击会作用到橡胶止水带和闭孔泡沫板上，这些密封材料在强大水流的长时间和多次冲击下，造成撕裂或破损，失去密封作用，底板和基础间没有设计齿墙进一步保护，致使下泄水流会进入混凝土下部基础，进而形成底部淘刷，造成淘刷部位混凝土悬空。

随着淘刷面积的增大，整板混凝土支撑失去平衡，在板块底部水流的扬压力共同作用下，从而发生消力池斜坡段“翘板”、中墩及其两侧坝袋底板不同程度的沉降现象，严重时，水流会将消力池斜坡段混凝土板块推脱。

由于坝袋底板不均匀沉降，形成连锁反应，造成的破坏进一步扩大，锚固在底板上的坝袋发生撕裂，坝袋压板保护层损坏，锚固件裸露锈蚀。

2、河道下游回水消能作用的缺失
按橡胶坝设计，道明橡胶坝下游的拦河闸坝要保持正常蓄水位，在这种工况下，浆砌石海漫至少会被下游河道回水淹没80cm，对橡胶坝下泄水流发挥着一个很好的二次消能作用。

实际运行时，特别是在汛期，为了保障河道行洪畅通，潍河上的闸坝都会提前腾出库容，保持低水位运行，导致海漫淹没深度大幅下降，回水消能功能降低，当橡胶坝出现较大泄量时，经消力池后的剩余能量会加大到海漫砌石上，这就导致了水毁情况的发生。

3、工程监测、监控设施不完善，管理不规范
水利工程的监测、监控设施对工程的运行发挥着重要的诊断作用，通过日常
监测数据对比，能够分析出肉眼观察不出的安全隐患，以利于消除危险源，避免
事态发展。

道明橡胶坝未设置位移、变形、沉降、渗流等监测、监控设施，不能
及时掌握工程设施发生的微观变化，使隐患逐渐扩大导致大问题的发生；运行管
理单位在管理中责任落实不到位，管理粗放。

水利工程关键还是在于人的管理，
管理规范了，工程运行中就不会出问题。

目前，在水利工程中还存在重建设轻管
理思想，管理人员技术能力与工程管理要求不匹配；管理中存在运行操作不规范；规章制度执行不到位；设施巡查不全面，巡查发现的问题处理不及时等是工程发
生问题的人为因素。

四、修复建议
1、加强混凝土止水处理，止水的密封极大程度决定着混凝土结构稳定性，
对橡胶坝止水的处理涉及到新旧混凝土，新建混凝土的止水设置处理问题，可采
用以下方法：
（1）新建混凝土之间：橡胶止水可采用651型，规格为300×∅30×8，混凝
土之间用闭孔泡沫板填缝，上部用沥青砂浆勾缝，如图所示（单位mm）
（2）旧混凝土之间：在旧混凝土中开槽，并回填C30细石混凝土密封，混
凝土上方加设一道止水，用M16螺栓固定，螺栓垂直水流方向布置，间距100mm,
施工时注意打孔深度，避免穿透下部止水，如下图所示
橡胶坝发生沉降的西中墩、两侧底板及“翘板”的消力池斜坡段拆除改建，
消力池斜坡段前段加设50CM梯形齿墙增强抓力，与坝袋底板横向接合部避开坝
袋下泄水流冲击区，防止下落水流损坏止水。

橡胶坝袋已接近正常运行年限，坝
袋表层有鼓起，并且发生了撕裂，鉴于坝袋在整体工程的重要作用，建议对坝袋
进行更换。

2、考虑到下游河道回水影响，紧邻消力池的水平段海漫改用厚度为25cm的
C30混凝土，设置止水，形式参考上图。

斜坡段海漫不作变动，检查块石嵌缝，
缺失的部分进行修补。

3、根据工程实际情况，配置监测、监控设备，以强化对工程运行的微观监测。

对照《山东省水利工程标准化管理评价标准》，补齐工程管理中存在的漏洞
和短板，提高工程管理人员技术水平，严格落实工程运行管理制度及操作规程，
尽快实现工程标准化管理。

五、结束语
水利工程设施出现问题，影响到工程效益正常的发挥，工程的管理水平的差
异又与工程问题发生率密切相关。

既要早发现问题及时除险修复，防止事态扩大，又要切实实现工程管理由粗放型向精细化、标准化的转变，确保工程为新时代经
济高质量发展增添可持续动能。

参考文献
1、《水闸工程施工规范》SL27--2014
2、《橡胶坝技术规范》 SL227--98
3、《诸城市潍河引调水工程可行性研究报告》。