畢正洪
(新疆頭屯河流域管理局水利管理中心,新疆 昌吉 831100)
在新疆地區(qū),水資源相對緊缺,如何有效利用水資源,減少水資源損耗,成為當?shù)卣仨氁紤]的重要問題。目前,國家有政策扶持新疆中型水庫建設,尤其是在資金方面,對解決新疆地區(qū)水源問題,具有重要意義。然而,由于受到多方面因素影響,新疆地區(qū)條件較為嚴苛,若要保證工程建設質量,就必須采取有效措施加以管理,減少施工問題發(fā)生。因此,結合新疆某中型水庫工程,分析工程建設與管理策略是十分必要的。
新疆某中型水庫工程,水庫正常蓄水位2665 m,最大壩高126 m,總庫容4004萬m3,控制灌溉面積0.67萬hm2,電站裝機容量6000 kW,多年平均發(fā)電量2187萬kW·h,屬Ⅲ等中型工程。具有防洪、灌溉、發(fā)電等綜合利用功能,樞紐工程主要是由攔河壩、右岸泄洪洞、左岸泄洪沖砂洞、發(fā)電供水系統(tǒng)等構成。在實際建設中,需要充分考慮新疆復雜的地質條件與施工難點,而后制定合理計劃,確保中型水庫工程建設順利完成。
雖然,現(xiàn)下水庫工程建設逐漸深入,新疆地區(qū)中型水庫建設也受到國家扶持,但由于受到多方面因素影響,在實際建設與管理中尚存在一些影響工程建設質量問題有待解決。
新疆大部分河流含沙量高,與其他地區(qū)河流存在較大差異。當水庫蓄水,水位抬高以后,水流的挾沙能力會有所下降,大量泥沙將堆積在庫區(qū),逐漸淤積,這是新疆水庫建設不可避免的問題。如何解決,如何應對,盡可能延長中型水庫的使用壽命,成為施工單位必須考慮的重要問題。
從新疆整體的發(fā)展狀況來看,河流數(shù)量相對較少。案例工程位于尼雅河出山口,總庫容4220萬m3,最大壩高122 m,其建設勢必會在一定程度上影響到河流健康與生態(tài),由于中型水庫工程建設,會阻隔河流,使水文情況發(fā)生變化,相應的水文、水環(huán)境等也會受到影響,若是工程建設影響范圍較大,又缺少對生態(tài)方面的考慮,那么,由于施工造成一定程度的污染,將直接影響河流生態(tài),對周圍自然生態(tài)環(huán)境造成較大破壞,尤其是河谷(岸)林草、動物、尾閭湖泊、濕地等。這就要求施工單位必須做好各項管理工作,加強建設與管控力度,防止對河流生態(tài)造成大范圍影響[1]。
新疆某中型水庫工程建設是一個較為復雜的過程,在實際建設中,很有可能會遇到突發(fā)狀況,比如洪水、氣候變化、地質變化等,甚至還有可能受到地震侵擾,這些都需要予以關注。另外,施工過程中也有可能會產生一些突發(fā)狀況,再加上工程規(guī)模大,若是沒有做到信息及時更新,很有可能會出現(xiàn)工程質量不達標的情況,甚至引起安全事故。就其工程建設與管理情況來看,信息更新呈現(xiàn)滯后性,難以做好工程預測,為整體建設與管控帶來不利影響。
基于上述分析,不難發(fā)現(xiàn),新疆地理環(huán)境較為特殊,容易受到氣候、環(huán)境等方面因素影響,增加施工難度,施工單位必須結合當?shù)氐膶嶋H情況,采取有效策略加以管理,切實提高新疆水庫工程建設質量。
前期調查的主要目的,就是充分了解當?shù)氐牡刭|情況,然后根據(jù)河流水文、地理地質等數(shù)據(jù)信息,制定較為嚴格且詳細的中型水庫工程方案。施工單位必須重視這一點,在施工開始前,安排專業(yè)技術人員,對地形進行勘察,并將收集到的資料,編訂成較為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料,為工程建設提供參考。
首先,應善于利用現(xiàn)代化技術,如GPS、GIS、測繪技術、無人機航拍等,均有助于提高勘察質量。對于地下地形信息勘察,要根據(jù)實際情況,選取物理勘探方法,在不影響周圍地質、地形安全穩(wěn)定性的同時,獲取有關數(shù)據(jù),生成系統(tǒng)資料。
其次,在數(shù)據(jù)采集完成以后,可利用計算機專業(yè)軟件,構建3D模型圖,將地形、地貌真實地展現(xiàn)在相關工作人員面前,便于更好判斷,而后依據(jù)這些資料數(shù)據(jù),確定工程方案,驗證施工方案是否可行,經過層層審批以后,才能進入施工環(huán)節(jié)。施工方案同樣可以借助軟件來完成驗證,通過模擬的方式,切實了解施工過程中可能出現(xiàn)的問題,而后進行適當調整、修改,保證工程方案更加符合新疆某中型水庫建設需要[2]。
在水庫建設完成以后,水庫底部很容易出現(xiàn)泥沙淤積的情況,長此下去,會對水庫造成一定影響,在工程建設期間,必須針對這一方面問題,采取有效的解決方案,為后續(xù)水庫管理工作順利開展奠定基礎。如表1所示相關數(shù)據(jù),現(xiàn)階段新疆地區(qū)的多數(shù)水庫,均存在泥沙淤積問題,上世紀建設完成的水庫這一問題尤為明顯。因此,施工單位在建設期間,應根據(jù)水庫整體的設計情況,在大壩底部位置設計排沙口,排沙口的數(shù)量主要是根據(jù)水庫泥沙淤積計算和大壩自身的實際情況來確定,盡可能減少泥沙淤積對水庫后續(xù)長時間使用造成的影響。
需要注意的是,排沙孔設計也需要考慮諸多因素,常見的排沙措施主要有以下幾種:(1)利用泥沙垂直分布的特點,引取表層水流,底層含沙水則是通過排沙孔,或者借助導沙坎,引到沖刷閘排位置,最終排出庫外;(2)利用排沙廊道、截沙槽等,以人為制造的螺旋流將泥沙排出;(3)借助彎道環(huán)流的水流特征,從正面進行引水處理,側面排沙。
表1 新疆水庫淤積情況
進入新時期以后,節(jié)能環(huán)保、打造良好生態(tài)環(huán)境已經成為時代主題,任何工程建設都不能以犧牲生態(tài)環(huán)境來獲得工程建設成果,不利于可持續(xù)發(fā)展。施工單位在工程建設、管理時,必須始終貫徹這一理念,實現(xiàn)綠色施工、管理,減少工程建設對周圍水域、生態(tài)環(huán)境造成的負面影響。
第一,在建設期間,應盡可能減少廢棄物丟棄。施工產生的建筑廢料過多堆積在一處,其中的有害物質會逐漸被分解進入土壤,影響生態(tài)環(huán)境,施工單位必須合理安排廢棄物堆放地點,在施工結束以后,將廢棄物做好處理,避免造成環(huán)境污染。
第二,建設施工應盡可能不破壞周圍環(huán)境,充分利用水庫施工場所周圍的環(huán)境特征,開展建設工作。若是造成一定破壞,則應在施工完成以后立即修復,避免對當?shù)厣鷳B(tài)造成較大影響,尤其是河流。
第三,在施工時,遵循因地制宜原則,就地取材。應用于水庫工程施工,既能夠減少外部運輸所造成的污染、破壞,也能降低成本支出。同時,在施工人員生活用水、施工用電、汽車運輸、機械使用等方面,也要做好詳細規(guī)劃。由于河道附近很有可能棲息著動物,應盡可能減少施工噪聲,生活污水也應該設計污水凈化池,進行過濾,而后再排出,避免對周圍生態(tài)環(huán)境造成影響。
新疆某中型水庫工程建設,具有規(guī)模大、周期長、投資大等特點,任何一個施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)工程問題,都會影響到工程進度,尤其是施工區(qū)域地處偏遠,物資運輸較為困難,更是應該做好信息更新,加大信息化管理力度,這樣才能保證各個部門之間相互協(xié)調、相互溝通,共同解決施工過程中可能遇到的問題。
一方面,應充分利用BIM技術,該技術能夠對水庫工程建設的實際情況進行動態(tài)監(jiān)控,有助于了解施工實際情況,然后針對具體情況,采取有效的解決辦法,實現(xiàn)問題及時有效解決[3]。
另一方面,建立信息數(shù)據(jù)共享中心,所有施工情況都會通過數(shù)據(jù)中心集中反饋,參與方能夠切實了解施工進度,掌握施工實際情況,保證溝通的便利性、及時性。利用這一平臺,各個部門之間也能夠更好的銜接配合,出現(xiàn)問題也能及時發(fā)現(xiàn)、解決,減少潛在的施工問題。
此外,材料管理、進度管理等,也能借助信息共享中心來實現(xiàn),加強施工現(xiàn)場的數(shù)字化、信息化建設,通過這種方式,切實提高施工管理質量。監(jiān)理人員應與現(xiàn)場管理人員之間形成較好配合,針對各個施工環(huán)節(jié)進行較好把控,檢查隱蔽工程,一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為、不合格施工部分,應及時制止,做返工處理,保證水庫工程建設質量,同時嚴格按照獎罰機制、管理制度中的規(guī)定,處理相關責任人,提高管理實效性。
目前新疆中型水庫建設正在持續(xù)深入,如何較好突破客觀環(huán)境因素束縛,較好提高工程質量,成為施工單位必須考慮的重要問題。在某新疆中型水庫建設中,前期調查不充分、泥沙淤積嚴重、河流健康生態(tài)、工程建設管理信息更新不及時等,都是工程建設面臨的主要問題,需通過做好前期調查、合理設計水庫大壩、遵循綠色建設管理理念、實現(xiàn)水庫建設管理信息化等方式,妥善解決相應問題,為水庫工程建設、管理順利展開打好基礎。