水利工程日常檢查方法的探究

摘要：水利工程日常檢查是水利工程日常管理的一項重要工作，是對水利工程進行有效的保護、維修、養(yǎng)護的先決條件?！巴⒙?、問、切”出自中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論，蘊含著認識事物產(chǎn)生、發(fā)展、結(jié)果的一般方法，因此“望、聞、問、切”之語的一般規(guī)律也能運用到水利工程的日常檢查中，使其對水利工程的管理產(chǎn)生巨大價值。本文將水利工程日常檢查的4種方法歸納為“望、聞、問、切”，即裸眼觀察、用耳監(jiān)聽、采集數(shù)據(jù)、試驗驗證。

關(guān)鍵詞：水利工程? 日常檢查? 方法? 望? 聞? 問? 切

Research on Daily Inspection Methods of Water Conservancy Projects

PU Chaobing

（Sichuan Provincial Dujiangyan water conservancy development center， Dujiangyan， Sichuan Province， 611830 China）

Abstract：The daily inspection of water conservancy project is an important work in the daily management of water conservancy project and a prerequisite for effective protection， maintenance and maintenance of water conservancy project. The language of "looking， smelling， asking and cutting" comes from Chinese traditional medical theory， it contains the general methods of understanding the emergence， development and results of things， Therefore， the general law of "look， smell， ask and cut" can also be applied to the daily inspection of water conservancy projects， making it of great value to the management of water conservancy projects. In this paper， the four methods of daily inspection of water conservancy projects are summarized as "looking， smelling， asking and cutting"， that is， naked eye observation， ear monitoring， data collection and experimental verification.

Key Words： Water conservancy project; Daily inspection; Method; Look; Smell; Ask; Cut

水利工程是用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水，達到除害興利目的而修建的工程。水利工程建成后，必須通過有效的管理，才能實現(xiàn)預(yù)期的效果，而依法設(shè)立的水利工程管理單位則具體承擔水利工程的日常管理工作，包括檢查、保護、維修、養(yǎng)護水利工程，確保工程安全和正常運行。

水利工程日常檢查是水利工程日常管理的一項重要工作，是實現(xiàn)對水利工程進行有效的保護、維修、養(yǎng)護的先決條件。沒有準確、及時、全面的日常檢查，就無法確保水利工程安全和正常運行，不但不能充分發(fā)揮工程綜合效益，還會引發(fā)重大安全責任事故，給國家和人民造成生命財產(chǎn)損失。

水利工程按用途分類有防洪工程、灌溉排水工程、水力發(fā)電工程、航道和港口工程、城鎮(zhèn)供水和排水工程、水土保持工程等，因為作者在都江堰水利工程管理單位工作，所以本文主要針對灌溉排水工程的日常檢查的方法展開探究。

“望、聞、問、切”出自中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論。望，觀氣色;聞，聽聲息;問，問癥狀;切，摸脈象。這四字之語是中醫(yī)名士們在長期的醫(yī)病救人實踐中的經(jīng)驗總結(jié)，也蘊含了認識事物產(chǎn)生、發(fā)展、結(jié)果的一般方法。而水利工程日常檢查的方法大致分為四類，即：裸眼觀察、用耳監(jiān)聽、數(shù)據(jù)采集、試驗驗證，正好與中醫(yī)的“望、聞、問、切”具有異曲同工之妙，且一一對應(yīng)。因此中醫(yī)的四字之語的精髓也能借用到水利工程的日常檢查中，使其四字對水利工程的管理產(chǎn)生巨大價值。本文將從水利工程日常檢查中的4種方法進行具體的論述。

1 “望”

“望”即裸眼觀察，是水利工程檢查中最主要的檢查手段，其特點為簡便、快捷、經(jīng)濟。大量的運行故障、安全隱患、工程病害、人為破壞實例都是工程管理人員通過裸眼觀察發(fā)現(xiàn)的。檢查人員應(yīng)具有相應(yīng)的專業(yè)知識和經(jīng)驗，以及較好的視力。在光線條件較暗時，需要輔以照明工具。

1.1 水庫的觀察方法

檢查時，工程管理人員應(yīng)先對各水工建筑物的整體外觀進行觀察，觀察工程有無明顯的異常，之后再按險要程度依次觀察各個外觀部位。一般情況下，大壩的外觀部位按險要程度依次排列為：壩坡、壩腳、減壓井、壩頂;泄洪閘的外觀部位按險要程度依次排列為：電氣設(shè)備、啟閉機、閘板、支承懸吊部件;泄洪道的外觀部位按其險要程度依次排列為邊墻、底板、消力池[1]。

1.1.1 大壩

首先觀察大壩有無滑坡、變形、沉降、漏水現(xiàn)象，然后仔細觀察壩坡、壩腳有無獸穴、滲水、流土、管涌現(xiàn)象，減壓井有無渾水冒出、垮塌現(xiàn)象，壩頂有無塌陷、裂縫現(xiàn)象。

1.1.2 泄洪閘

首先觀察泄洪閘有無傾斜、斷裂、殘缺現(xiàn)象，然后仔細觀察電氣設(shè)備有無缺失、燒焦、破損現(xiàn)象，啟閉機有無斷裂、變形、移位現(xiàn)象，閘板有無變形、卡阻、脫落現(xiàn)象，支承懸吊部件有無斷裂、銹蝕現(xiàn)象。

1.1.3 泄洪道

首先觀察泄洪道有無垮塌、沖蝕、改道現(xiàn)象，然后再仔細觀察岸坡、底板、消力池有無裂縫、沉降、變形、沖蝕現(xiàn)象。

1.2 輸水渠道的觀察方法

檢查時，工程管理人員也應(yīng)先對各水工建筑物的整體外觀進行觀察，觀察工程有無異常情況，然后再按險要程度依次觀察各個外觀部位。渠道的外觀部位按險要程度依次排列為堤坡、堤腳、堤頂、渠底;渡槽的外觀部位按險要程度依次排列為基礎(chǔ)、排架、槽身;倒虹管的外觀部位按險要程度依次排列為管口、管身、管基;涵洞的外觀部位按險要程度依次排列為洞口、洞身、洞基;跌水的外觀部位按險要程度依次排列為跌水墻、邊墻、消力池;水閘的外觀部位按險要程度依次排列為電氣設(shè)備、啟閉機、閘板、支承懸吊部件[2]。輸水渠道的觀察一般不需要借助專門儀器即可完成。

1.2.1 渠道

首先觀察渠道整體有無漫堤、垮塌、滑坡、阻塞現(xiàn)象，然后仔細觀察堤坡、堤腳、堤頂，然后仔細觀察堤坡、堤腳有無獸穴、滲水、流土、管涌現(xiàn)象，堤頂有無塌陷、裂縫現(xiàn)象[3]。渠底一般在停水或水位較淺時能夠進行觀察，主要觀察其有無塌陷、洞穴出現(xiàn)。

1.2.2 渡槽

首先觀察渡槽整體有無傾斜、錯位、漏水現(xiàn)象，然后仔細觀察基礎(chǔ)有無裸露、懸空現(xiàn)象，排架有無斷裂、露筋現(xiàn)象，槽身有無漏洞、裂縫現(xiàn)象。

1.2.3 倒虹管

首先觀察倒虹管整體有無漏水、位移現(xiàn)象，然后仔細觀察管口有無阻塞、破損現(xiàn)象，管身有無裂縫、露筋現(xiàn)象，管基有無裸露、懸空現(xiàn)象。

1.2.4 涵洞

首先觀察涵洞整體有無漏水、位移現(xiàn)象，然后仔細觀察洞口有無阻塞、破損現(xiàn)象，洞身有無裂縫、露筋現(xiàn)象，洞基有無裸露、懸空現(xiàn)象。

1.2.5 跌水

首先觀察跌水整體有無沖毀、垮塌現(xiàn)象，然后仔細觀察跌水墻及邊墻有無裂縫、變形、傾斜現(xiàn)象，消力池有無沖蝕、塌陷現(xiàn)象。

1.2.6 水閘

首先觀察水閘有無傾斜、斷裂、殘缺現(xiàn)象，然后仔細觀察電氣設(shè)備有無缺失、燒焦、破損現(xiàn)象，啟閉機有無斷裂、變形、移位現(xiàn)象，閘板有無變形、卡阻、脫落現(xiàn)象，支承懸吊部件有無斷裂、銹蝕現(xiàn)象。

2 “聞”

“聞”即用耳監(jiān)聽。當工程出現(xiàn)異常情況時，自身發(fā)出的聲音或其間的水流聲音會出現(xiàn)有無、大小、頻率的變化。在視線昏暗或有他物遮擋時，用耳聽聲音成為不可缺少的檢查手段。在監(jiān)聽時，管理人員需要靠近被檢查部位，以便聽得清楚。有些檢查項目，需要輔以人工敲擊促其發(fā)出聲響，然后根據(jù)聲響的變化判斷內(nèi)部是否存在空洞、斷裂現(xiàn)象。

2.1 水庫的監(jiān)聽方法

檢查時，工程管理人員應(yīng)預(yù)先規(guī)劃好監(jiān)聽路線。監(jiān)聽路線以步行為主，一般選取最短路程的路線，以減少不必要的時間浪費，建筑物的各個部位在規(guī)劃路線中的先后次序就是工程管理人員的監(jiān)聽順序[4]。

2.1.1 大壩

主要監(jiān)聽壩坡有無漏洞造成的漏水聲，壩腳有無管涌產(chǎn)生的冒水聲。

2.1.2 泄洪閘

主要在試機檢查時監(jiān)聽電氣設(shè)備的電流聲有無異常，有無火花聲、拉弧聲，啟閉機有無異常的雜亂聲，閘板及支承懸吊部件有無金屬斷裂聲、刺耳的摩擦聲。

2.1.3 泄洪道

在泄洪道無水下泄時，通過人工敲擊護坡、護底的混凝土表面，監(jiān)聽其內(nèi)部有無空洞聲。

2.2 輸水渠道的監(jiān)聽方法

輸水渠道的檢查，不需要規(guī)劃監(jiān)聽路線，一般沿著渠道的延伸方向依次監(jiān)聽建筑物的各個部位，因為渠道一般里程比較長，管理人員開車檢查的時候比較多，需要下車靠近監(jiān)聽才能取得較好的檢查質(zhì)量。

（1）渠道：監(jiān)聽渠堤外坡身、坡腳有無漏水聲、管涌聲。

（2）渡槽：監(jiān)聽槽身有無漏水聲。

（3）倒虹管：監(jiān)聽進出管口水流聲是否異常。

（4）涵洞：監(jiān)聽進出洞口水流聲是否異常。

（5）跌水：監(jiān)聽跌水墻、消力池中的水流聲是否異常。

（6）水閘：在閘門靜止時，主要監(jiān)聽有無漏水聲，在閘門啟閉時，監(jiān)聽電氣線路的電流聲，電動機、啟閉機的轉(zhuǎn)動聲音是否正常。

3 “問”

“問”即采集數(shù)據(jù)。工程管理人員通過水位儀、流速儀、經(jīng)緯儀、測壓管、GPS等專業(yè)儀器以及自動化監(jiān)測設(shè)備獲取有關(guān)數(shù)據(jù)，然后通過計算和對比，判斷出水工建筑物是否安全和正常。通過“問”的檢查手段，能獲得相對客觀、真實、準確的資料，補足了“望”“聞”手段主觀性強的先天缺陷，可以避免管理人員對工程狀況做出誤判。儀器監(jiān)測應(yīng)適時建立基準值，按規(guī)定測次進行采集數(shù)據(jù)，做到連續(xù)監(jiān)測、記錄真實、整理及時。當監(jiān)測儀器不全、損壞、失效時，應(yīng)根據(jù)情況補設(shè)或更新改造，當工程進行除險加固、擴建、改建時，應(yīng)注意歷史數(shù)據(jù)的保存。

3.1 水庫的數(shù)據(jù)采集方法

用于采集數(shù)據(jù)的儀器設(shè)備各項技術(shù)指標應(yīng)符合《土石壩監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，使用專業(yè)儀器前，應(yīng)通過有關(guān)部門的檢定，并按規(guī)范操作儀器。需要預(yù)先安裝的監(jiān)測設(shè)備，應(yīng)由專業(yè)隊伍進行安裝，安裝時要避免對工程造成不必要的影響，安裝后應(yīng)注意設(shè)備的保護，并及時繪制線路圖備查[5]。

3.1.1 大壩

主要采集大壩表面、內(nèi)部、防滲體、界面、接縫等變形觀測數(shù)據(jù)，以及壩體、壩基的滲透壓力、滲透流量、水質(zhì)狀況等監(jiān)測數(shù)據(jù)[6]。表面垂直位移及水平位移監(jiān)測，宜共用一個測墩，并兼顧壩體內(nèi)部變形監(jiān)測斷面布置，壩體內(nèi)部垂直位移及水平位移監(jiān)測，宜在橫向、縱向及垂向兼顧布置、相互配合。

3.1.2 泄洪閘

主要采集閘室沉降、位移、傾斜等觀測數(shù)據(jù)。

3.1.3 泄洪道

主要采集岸坡表面、內(nèi)部變形以及錨固力等監(jiān)測數(shù)據(jù)。岸坡變形監(jiān)測布置，以能控制岸坡潛在不穩(wěn)定變形體范圍、揭示其內(nèi)部可能滑動面及位移規(guī)律，確保工程安全與正常運行為原則，宜在順滑坡方向布設(shè)監(jiān)測斷面，斷面數(shù)量根據(jù)規(guī)模、特征而定。

3.2 輸水渠道的數(shù)據(jù)采集方法

由于輸水渠道體形長、渠系建筑物多的特點，綜合經(jīng)濟與安全要求，只在險工險段的位置安裝監(jiān)測設(shè)備較為適宜，其余渠段和渠系建筑物的技術(shù)數(shù)據(jù)則采用可移動的儀器進行采集。總而言之，監(jiān)測儀器的布置，應(yīng)密切結(jié)合工程具體情況，突出重點、兼顧全面。另外由于無人機技術(shù)、人工智能的長足發(fā)展，若將這些技術(shù)應(yīng)用到水利工程檢查中，不僅時間短、成本低，而且檢查效果好。

（1）渠道：應(yīng)參照《堤防工程安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》，在險要渠段位置參照采集大壩數(shù)據(jù)的方法安裝固定的設(shè)備采集渠堤有關(guān)變形、滲透方面的數(shù)據(jù)。對于其余渠段，則在懷疑點位使用工程測量、土力學(xué)儀器現(xiàn)場采集有關(guān)數(shù)據(jù)。

（2）渡槽：使用工程測量、土力學(xué)儀器采集渡槽排架的水平、垂直變化數(shù)據(jù)。

（3）倒虹管：使用工程測量儀器采集管身的水平、垂直變化數(shù)據(jù)。

（4）涵洞：使用工程測量儀器采集洞身的水平、垂直變化數(shù)據(jù)。

（5）跌水：使用工程測量儀器采集跌水墻、邊墻的水平、垂直變化數(shù)據(jù)。

（6）水閘：使用工程測量儀器采集閘墩、閘房的水平、垂直變化數(shù)據(jù)。

4 “切”

“切”即試驗驗證。試驗驗證是水利工程日常檢查中可靠性最高的方法，“實踐是檢驗真理的唯一標準”，通過試驗驗證，能得出有關(guān)工程安全與正常運行最真實的情況。試驗的種類主要包括：土工試驗、混凝土壓強試驗、錨固力強度試驗、滲透系數(shù)試驗。在進行試驗前，檢查人員應(yīng)熟悉各種試驗操作規(guī)程，以保證試驗得出的結(jié)論真實可靠。為使試驗資料可靠和適用，應(yīng)進行及時的數(shù)據(jù)分析和整理。整理時，發(fā)現(xiàn)試驗資料中存在明顯異常的數(shù)據(jù)，應(yīng)進行一定的補充試驗，然后對異常數(shù)據(jù)進行改正。

4.1 水庫的試驗驗證方法

水庫的試驗主要是按照《水庫大壩安全鑒定辦法》確定試驗內(nèi)容，包括地質(zhì)、土工、混凝土、金屬結(jié)構(gòu)及機電設(shè)備等方面的試驗。

4.1.1 大壩

對壩基進行圓錐動力觸探試驗、對壩體土體進行土工試驗、對心墻進行滲透試驗，將試驗數(shù)據(jù)與設(shè)計要求進行對比，驗證大壩是否安全和正常。其中土工試驗包括含水率試驗、密度試驗、比重試驗、顆粒分析試驗、界限含水率試驗相對密度試驗、擊實試驗、承載比試驗、回彈模量試驗、三軸壓縮試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗、直接剪切試驗、凍土含水率試驗、凍土密度試驗、凍結(jié)溫度試驗等。

4.1.2 泄洪閘

通過帶負荷試機，驗證電氣設(shè)備、啟閉機械、金屬結(jié)構(gòu)、附屬部件等是否正常。

4.1.3 泄洪道

通過超聲波試驗可得出護坡、護底是否存在空洞情況。通過抗拔力試驗，可驗證邊坡支護結(jié)構(gòu)是否安全有效[7]。

4.2 輸水渠道的試驗驗證方法

針對輸水渠道長且渠系建筑物眾多的特點，一般在前述3種方法檢查出狀況異常時，才使用試驗驗證方法，以進一步確定工程是否安全和正常，其中，滲透試驗包括常水頭滲透試驗、變滲透試驗。常水頭滲透儀器裝置的封底圓筒尺寸參數(shù)應(yīng)符合《巖土工程儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》（GB/T 15406）的規(guī)定。變水頭滲透試驗應(yīng)注意：切土時，盡量避免結(jié)構(gòu)擾動，并不得用切土刀反復(fù)涂抹試樣表面。

4.2.1 渠道

當渠道發(fā)生異常情況時，應(yīng)對渠堤土體進行三軸壓縮試驗、滲透試驗，對渠底進行標準貫入試驗，來驗證渠道是否安全和正常。在對渠底進行標準貫入試驗時，應(yīng)注意當在當下水位以下進行試驗時，應(yīng)使孔內(nèi)水位略高于地下水位，以避免出現(xiàn)涌砂和塌孔，必要時下管套或泥漿護壁。此外，貫入前應(yīng)擰緊轉(zhuǎn)桿接頭，將貫入器放入孔內(nèi)，避免沖擊孔底。

4.2.2 渡槽

主要對基礎(chǔ)地基的承載力進行圓錐動力觸探試驗，來驗證承載力是否正常。

4.2.3 倒虹管

主要對洞身混凝土強度進行回彈試驗，來驗證工程是否正常。在操作回彈儀時，應(yīng)注意把握回彈儀的姿勢，一手握住回彈儀的中間部位，另一只手握壓儀器的尾部。操作要領(lǐng)是：用力均勻緩慢、扶正對準試面，慢推進、快讀數(shù)。

4.2.4 涵洞

參照上文倒虹管的試驗方法來驗證工程是否正常。

4.2.5 跌水

主要對跌水墻、護底的混凝土強度進行回彈試驗，對跌水邊坡進行錨桿拉拔試驗，來驗證工程是否正常。在進行錨桿拉拔試驗時，應(yīng)嚴格執(zhí)行《巖土錨固與噴射混凝土支護規(guī)程技術(shù)規(guī)范》，每組基本試驗數(shù)量不少于3根，基本試驗中最大試驗荷載的選取需考慮桿體材料的極限抗拉標準值或屈服強度標準值。

4.2.6 水閘

主要進行帶負荷試運行試驗，來驗證水閘啟閉功能是否安全和正常。

5 結(jié)語

“望、聞、問、切”其實就是對水利工程進行全方位、多角度的全面檢查，這將有利于工程隱患及時被排查出來。在對水利工程進行日常檢查時，一般應(yīng)由2名工作人員組成檢查小組，隨身帶上統(tǒng)一印制的檢查表格，一名工作人員負責實施檢查，另一名負責將檢查結(jié)果準確地填入表格。需要使用儀器檢查時，一名工作人員則為操作手，另一名工作人員給予輔助配合。最后，由檢查小組將表格中的檢查結(jié)果進行統(tǒng)計和對比，最終作出工程是否安全和正常的結(jié)論。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，業(yè)界將會出現(xiàn)更多、更便捷、更準確的工程檢查手段，水利工程管理人員應(yīng)繼續(xù)加強專業(yè)理論知識的學(xué)習，以保證能正確、熟練地將這些先進的技術(shù)手段應(yīng)用到日常檢查中去，從而不斷豐富“望、聞、問、切”的科學(xué)內(nèi)涵。

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作者簡介：蒲朝兵（1974—），男，本科，工程師，研究方向為水利工程維護。