探讨水利工程水毁修复措施

探讨水利工程水毁修复措施

1概况

连城县地处福建省西部山区,位于闽江、汀江、九龙江三江分水岒地带,海拨在300~1800m之间,是暴雨频度高、降雨时空分布不均匀的地区。境内年平均降雨量1600~2200mm,年平均气温13.8~19.5℃,最高气温34~37℃,最低气温-2.0~-5.0℃。连城县的主要自然灾害有洪、涝、旱、雹、台风、暴雨及山体滑坡泥石流和岩崩,而以洪涝灾害最为频繁,灾情最重。仅2005年就连续遭受到6月22~23日暴雨洪水,第5号、第9号、第13号台风,第10号热带风暴引发的洪水袭击;2006年遭受“5?31”、“6?1”和“6?18”洪水侵袭。全县累计就有1420处水利工程水毁,占工程总数的31.3%。其中,渠道802处、小山塘146座、拦河坝226处、防洪堤153处、水闸31处、人畜饮水工程50处、水库附属设施12处,造成直接经济损失1.1亿元。因此,从水毁工程的类型中寻找原因,提出针对性的处理措施和对策,以提高工程抵御自然灾害的能力,使灾害损失减少到最低限度,是十分必要的。

2水毁工程类型

(1)水源工程。包括水库、山塘、山地水利蓄水池等。常发生坝

体渗水、渗漏、管涌、滑坡、塌陷、漫溢决口、溢流设施冲毁、蓄水池墙毁坏等。(2)渠首工程。包括径流引水拦河坝、无坝引水进口建筑物、拦河闸、引水闸等。常发生坝体、水闸基础淘刷、倾斜、开裂、位移、闸门扭曲、启闭机失灵,甚至塌陷、决口、拦河坝垮坝或护坦、护岸、坝身冲毁等。(3)灌溉渠道。常发生山体滑坡堵塞渠道或冲毁渠道,渠道滑坡、塌陷、决口、冲毁,淤积等。(4)渠系建筑物。渡槽、倒虹吸管、涵洞涵管、跌水、陡坡、排水闸、排沙闸等渠系建筑物常发生基础淘刷、位移、倾斜、沉陷、开裂,甚至冲毁。(5)提水工程。常发生泵房进水被淹,机电设备浸水损坏,电气设备被淹、绝缘下降,无法使用;泵房位移、倾斜、垮塌;上水池的池体或山体边坡塌陷、底板冲毁、管涌、出水管道损坏等。(6)农村安全饮水工程。常发生水池、输水和配水管道、支墩、镇墩等设施冲毁等。

3水毁原因

3.1自然因素

暴雨、台风和热带风暴引发的“历时短、强度大、暴涨暴落、冲击破坏力强”的洪水,以及久旱不雨之后的暴雨、汛中连续强降雨等诱发的山体滑坡和泥石流灾害,是水利工程遭受水毁的主要自然因素。另外,位于海拨800m以上的山区水利工程,冬季遭遇霜雪天气,

冻融破坏的隐患不及时消除,次年夏汛极易导致工程水毁。

3.2社会因素

流域内森林植被遭人为破坏,造成水土流失,植被保水、保土能力下降,以致暴雨引发的洪水灾害及山地灾害的隐患增加。

3.3工程自身因素

(1)工程设计标准偏低。如地处连城县城郊盆地的李彭村,现状排水沟的排洪标准不到2年一遇,每年汛期因排水不畅容易发生内涝灾害。(2)工程设计有缺陷。如大石岩水库灌区盘山干渠全长25.4km,原设计为了考虑多灌些农田,渠底坡降放得较缓,仅1/2000~1/4000,且全是土渠,造成运行过程中出现输水流速偏慢(约0.30m/s),小于不淤流速,致使渠道淤积十分严重。(3)工程施工质量差。如揭乐乡丘坑水库溢洪道设计的侧墙砌石砂浆不饱满,2006年6月1日溢洪道泄洪时,由于侧墙渗水造成溢洪道侧墙及其末端溢洪道底部山体滑坡塌陷,消力池也被冲毁。又如林坊乡的一座山塘因为坝肩与山坡结合部处理不好,溢洪道又设在左端坝身上,因溢洪道泄洪时产生渗流破坏而导致决口而水毁。(4)工程设施不配套。曲溪、赖源、莒溪等乡镇地处丘陵山区的盘山渠道缺少防洪、避洪措施极易被山洪泥浆淤积或冲毁。(5)工程自身老化,抗灾能力下降。多数工程修建于20世纪五六十年代,

个别工程修建于清朝,由于建设年代早,缺乏维护经费,维修管养跟不上,工程自然老化加剧,以致带病运行,功能和效益下降,经不起大洪水的考验而致毁。

3.4工程管理因素

有些工程管理不善,责任不落实,管理人员没有及时掌握雨情、水情和工情,疏忽工程检查。暴雨洪水来临前,对水利工程未及时采取避洪措施,如暴雨前对渠首工程未及时关闭进水闸,渠道上未及时拉开排水闸,导致过量的洪水涌入渠道,造成渠道大量泥沙淤积、渠道冲毁、渠水漫溢决堤的后果。

4修复和重建的措施

发生水毁后,修复水毁水利工程领导小组要迅速展开工作,研究制定修复方案和筹资办法,按照兴利除害结合、开源节流并重、防洪抗旱并举及先生活后生产、先重点后一般的原则,对严重危及人民生命财产安全、影响群众饮水安全、严重影响夏收夏种的水毁工程先行抢修。措施如下。

4.1工程措施

(1)水源工程修复要充分考虑工程质量安全。水库、山塘的挡水、溢流和输水设施的修复方案,一要防止坝体滑坡、塌陷、漫溢决口;二

要满足溢流设施防洪标准和防冲、消能的要求;三要防止输水涵洞等输水设施及拦河挡水坝体漏水,确保建筑物的安全。(2)渠首工程的修复要完善抗冲、防淤等设施。对径流引水拦河坝、无坝引水进口建筑物、拦河闸、引水闸等修复方案要充分考虑防止基础淘刷、倾斜、开裂、位移,防止垮坝,提高闸门的刚度和强度,改善或更换启闭设施,增设进口拦污、排沙设施等工程措施,以防渠首受到淤堵,影响渠道引水。

(3)渠道工程的修复重建要充分考虑防洪设施的完善和配套。山区盘山渠道,沿途山坡地表坡降陡,暴雨汇流时间短,山洪破坏性大,因渠道断面未衬砌牢固,又缺乏避洪设施,极容易发生水毁。其修复、重建对策如下:1)盘山渠道除制定修复方案外,要根据现场检查情况,分析研究是否要增设避洪措施,如开挖避洪沟(即俗称“天沟”)和新建排洪渡槽或渠下涵等,以防止山体滑坡和洪水直接涌入渠道造成渠堤溃决、滑坡和渠堤水毁。2)可在渠道适当位置增设排洪排沙闸,也可在地质条件好的地方增建渠堤上的溢流堰,以减少水毁事故发生。3)填方渠道下方的排水涵洞,修复方案要充分考虑汇流面积和洪水标准,保证冲沟、山涧排水通畅,防止涵洞过洪能力不足,导致洞口上方壅水,造成渠堤渗透破坏、塌方或溃口。(4)渠系建筑物的修复重建方案要满足强度、刚度和稳定性要求,考虑因素如下:1)渠系建筑物要满足防