淺談水庫大壩安全鑒定的有關(guān)研究

李木彪

（黔西南州水利電力勘測設(shè)計院，貴州 黔西南 562400）

關(guān)于水庫大壩安全鑒定工作的開展，主要目的是能詳細掌握水庫大壩主體結(jié)構(gòu)的可靠性，會在鑒定環(huán)節(jié)中多方面地獲取信息數(shù)據(jù)，動態(tài)化監(jiān)管水庫運行狀態(tài)，詳知安全情況，提出相應(yīng)的加固措施，降低風險發(fā)生率，也會影響工程項目綜合效益。同時，鑒定方法的合理選擇也比較重要，作業(yè)階段也考驗各單位及人員的專業(yè)能力，需在具體的工作環(huán)節(jié)中及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，避免產(chǎn)生經(jīng)濟損失。

1 實例分析

1.1 工程概況

某水庫工程壩址以上的流域面積0.87km2，引水面積16.88km2，河道坡降2.18%，主流長度1.01km。該項工程在施工階段提出壩型為黏土心墻土壩，施工階段加大對作業(yè)質(zhì)量的控制力度，保證項目整體驗收的合格性。同時，土壩又包括主壩與副壩，最大壩高是29m，總庫容515萬m3，灌溉面積1066.67hm2，屬于一座以灌溉為主兼發(fā)電的小（一）型水庫。

建設(shè)單位在作業(yè)及安全管控方面均有高度重視，主要是對設(shè)計數(shù)值與實際參數(shù)的對比分析，為安全鑒定工作的開展提供可靠依據(jù)。其中，主壩壩頂高程設(shè)計164.49m，現(xiàn)有163.85m；壩高設(shè)計29m，現(xiàn)有28.36m；壩頂寬設(shè)計4m，現(xiàn)有3.5m；壩頂長設(shè)計176m，現(xiàn)有194m；迎水坡設(shè)計1：2.0、1：2.5、1：2.75，現(xiàn)有1：2.3；背水坡設(shè)計1：2、1：2.5、1：1.5，現(xiàn)有1：1.12、1：2.46。

副壩壩高設(shè)計25.5m，現(xiàn)有25.5m；壩頂長設(shè)計276m，現(xiàn)有352m；迎水坡設(shè)計1：2，現(xiàn)有1：1.8；背水坡設(shè)計1：2，現(xiàn)有1：1.5、1：1.8.

1.2 建設(shè)情況

該項工程的建設(shè)階段，是我國大力開展農(nóng)田水利項目建設(shè)的重要階段，但由于各項條件的受限，遇到了設(shè)計資料不健全、施工情況無記載的情況。經(jīng)安全鑒定部門走訪調(diào)查，從多個方面了解到該水庫大壩在建設(shè)初期是由當?shù)孛窆す餐ㄔ欤蛩褂玫慕ㄖ牧腺|(zhì)量不佳、類別較多，在質(zhì)量檢測方面出現(xiàn)了填筑密度不達到的情況。同時，岸坡壩殼位置的松土、雜草等已經(jīng)進行了及時的清理，黏土成為該項工程防滲心墻施工的主要材料，砂壤土是壩殼材料。

隨著該項工程的建設(shè)，影響范疇的擴大，逐漸引起地方政府及更多建設(shè)單位的重視，會在政府部門的組織與引導下，提出該項工程建設(shè)的新標準，并考慮到現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量、效率、安全等，會對各部門工作內(nèi)容細化處理，使各環(huán)節(jié)中有專業(yè)化的負責人，可在問題處理及方案討論等環(huán)節(jié)中都能保證良好成效，進一步加快現(xiàn)場作業(yè)速度[1]。再加上各項政策與機制的高效實施，有目標性地開展水庫大壩安全鑒定工作。

1.3 洪水計算設(shè)計

該項工程的流域面積為0.87km2，建議在洪水計算設(shè)計方面直接查用省暴雨圖集的方式，保證各項信息數(shù)據(jù)更精準、可靠。根據(jù)庫區(qū)地形圖量算主流長度、河道坡降為L=1.01km，J=2.18%，集圖集查算值、不同頻率各時段點暴雨量計算數(shù)值、各頻率不同時程暴雨衰減指數(shù)值于一體，精準計算出各時段雨量的數(shù)值（選取其中6個時段數(shù)值分析）如表1所示。

表1 各時段雨量數(shù)值表

根據(jù)推理公式計算壩址以上流域洪峰流量，引水渠斷面最大引水流量是4.7m3/s，正常截面的最大引用流量是4.7m3/s。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)分析，能設(shè)計洪峰流量。其中，Q壩址以上P=0.2%時的洪峰流量是37.9；P=0.33%時的洪峰流量是34.7；P=3.33%時的洪峰流量是23.2；Q引鄭P=0.2%時的洪峰流量是4.7；P=0.33%時的洪峰流量是4.7；P=3.33%時的洪峰流量是4.7；Q引西P=0.2%時的洪峰流量是3.7；P=0.33%時的洪峰流量是3.7；P=3.33%時的洪峰流量是3.7；Q洪總P=0.2%時的洪峰流量是46.3；P=0.33%時的洪峰流量是43.1；P=3.33%時的洪峰流量是31.6。

該項工程安全鑒定工作的開展，還對主要方法進行細致分析，既能根據(jù)各項信息數(shù)據(jù)的分析結(jié)果保證實踐工作秩序開展，保證工作質(zhì)量，又能在各環(huán)節(jié)中加大管理力度，始終都能保證各項參數(shù)的準確性、完整性，也便于各部門對項目安全情況詳細掌握，為水庫大壩安全鑒定的綜合評價提供可靠依據(jù)，并與工程綜合效益存在密切關(guān)系。

2 水庫大壩安全鑒定的主要做法

2.1 地質(zhì)勘探

地質(zhì)勘探是水庫大壩安全鑒定的重要環(huán)節(jié)之一，也是前期準備工作，核心目的是在此環(huán)節(jié)中能了解工程項目建設(shè)地質(zhì)條件、自然環(huán)境、施工材料等，在此環(huán)節(jié)中就會保證各項信息數(shù)據(jù)獲取的完整性與準確性，為后續(xù)工作順利開展奠定良好基礎(chǔ)。此階段還對工作人員的專業(yè)能力、技術(shù)水平等提出更高要求，必須詳細掌握安全鑒定的流程及標準。再加上人員實踐能力較豐富，能在實踐階段本著嚴謹、認真負責的工作態(tài)度，提高工作質(zhì)量，也會在根本上杜絕人為因素影響產(chǎn)生的各種問題，實施效果更突出[2]。同時，在工程質(zhì)量評價方面，要保證施工質(zhì)量檢驗質(zhì)量與設(shè)計要求保持一致，也會在各環(huán)節(jié)中加大質(zhì)量控制力度，各項參數(shù)的完善及精準確定，成為工程質(zhì)量評價的重要指標之一。

例如：土壩工程質(zhì)量評價是對壓實度、滲透系統(tǒng)等多項參數(shù)的對比分析，在條件允許的情況下，建議開展多次的試驗工作，并把每次試驗中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)精準記錄，為漿砌石壩壩體的安全性測試提供參考依據(jù)，也會與精細化管理目標相符，在整個作業(yè)階段都能確保綜合成效最大化。

如果從土木試驗成果方面分析，也是大壩質(zhì)量評價的基本依據(jù)之一，此階段需對各部門工作內(nèi)容與職責細化處理，并根據(jù)工作內(nèi)容，合理配置人員，既能提高人力資源利用率，又能在實踐工作開展方面保證質(zhì)量與規(guī)范性。同時，試驗部門對工作要點的提出，檢測與實驗期間會遇到土體送樣不規(guī)范、試樣組合數(shù)不足等問題，導致土木試驗成果出現(xiàn)異常，與實際參數(shù)產(chǎn)生較大的差異性，無法為工程安全性的鑒定與分析提供可靠依據(jù)[3]。關(guān)于此問題的處理，依然是把工作重心放在實踐階段，要求人員有豐富的實踐經(jīng)驗，對易發(fā)生的問題以防控機制為根本，消除不良因素的影響，避免實際數(shù)值產(chǎn)生較大的誤差，以此保證安全鑒定的準確性。

2.2 現(xiàn)場檢查

經(jīng)前期準備工作的開展，在多個方面獲取到完整的信息數(shù)據(jù)，也會對現(xiàn)場安全檢查工作的進展情況有一定的了解，只需大壩安全評價承擔單位的技術(shù)人員參與現(xiàn)場，會從自身所負責的工作內(nèi)容與職責方面高效實施各項標準及機制，根據(jù)目前工程所具備的資料檔案分析，提出數(shù)據(jù)整合工作，主要包括水庫所在流域、設(shè)計施工資料、水文氣象、安全監(jiān)測資料等，在此基礎(chǔ)上能及時發(fā)現(xiàn)不完善的信息數(shù)據(jù)，有目的性地對其補充與更新，也能避免誤差問題的發(fā)生。

此外，安全鑒定工作的開展，建議作業(yè)現(xiàn)場有專業(yè)化的安全檢查小組，并組織專家參與現(xiàn)場開展多方面的檢查工作，并提出從管理設(shè)備、大壩樞紐建筑物運行情況等方面作出科學性的評價，并精準繪制現(xiàn)場檢查報告，根據(jù)專家提出建議或意見，在安全鑒定評價工作開展方面高效實施，也能突出重點及難點內(nèi)容，只需各部門在實際操作期間提高重視程度，并根本已經(jīng)形成的規(guī)則、方案等標準作業(yè)，就能提升安全鑒定工作質(zhì)量[4]。同時，還能確保安全鑒定評價的良好效果，也使傳統(tǒng)化的工作方式發(fā)生改變，杜絕常規(guī)問題頻繁發(fā)生。

2.3 安全管理

現(xiàn)場安全檢查是大壩安全鑒定工作開展的基礎(chǔ)條件之一，主要目的是能動態(tài)化地掌握各項工作進展情況，并在管理的過程中搜集更多的信息資源，為資源更新與完善提供有利條件。從實際角度考慮，大壩安全管理的要點較多，如：基礎(chǔ)設(shè)施動態(tài)化監(jiān)測、管理工作開展標準化等，均會在鑒定及復(fù)核的情況下高效處理常規(guī)問題[5]。再加上安全管理措施的高效應(yīng)用，能影響現(xiàn)場作業(yè)效率與質(zhì)量，進一步確定檢測內(nèi)容，主要包括現(xiàn)場實際情況進行檢查、大壩壩體現(xiàn)狀、閘門啟閉機檢驗，均能保證安全評價工作的準確性。

2.4 滲流安全評價

在大壩滲流問題處理方面，還需通過現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)果的反饋，能確定滲流問題的影響承擔，確定影響因素及具體位置，通過開展?jié)B流安全評價工作該項實施各項控制措施及策略，避免影響工程主體結(jié)構(gòu)的可靠性。比如：安全鑒定隊伍參與現(xiàn)場，會在滲流安全評價中細致分析滲流情況，在數(shù)據(jù)完善的情況下提出不同的問題或異議，也能引起各部門的重視，會主動配合安全鑒定部門的工作，有利于常規(guī)問題在根本上高效處理。該項工程滲流問題的發(fā)生，主要影響因素是監(jiān)測設(shè)施不齊全，關(guān)于數(shù)據(jù)記載，缺少壩體內(nèi)省流量及壓力的資料缺，導致項目安全性及作業(yè)質(zhì)量受不同程度的影響。對此問題的處理，也有相應(yīng)的辦法，是從兩方面探析：

一方面，檢查時間不合理，是因為水庫高水位在內(nèi)運行的過程中沒有及時處理，建議開展實時監(jiān)測工作，會在各項條件下詳細掌握水庫高水位的內(nèi)在運行情況，在精準數(shù)據(jù)的參考下，做好監(jiān)測數(shù)據(jù)的記錄工作，為處理方案的編制與實施提供可靠依據(jù)[6]。

另一方面，因測壓管資料不完善引發(fā)的問題，是因問題發(fā)生時不具備相應(yīng)的補救措施，使問題頻繁發(fā)生，影響范疇逐漸擴大。此問題的處理需先選定滲流計算斷面地質(zhì)鉆孔現(xiàn)場注水試驗分層測算出來的壩體壩基滲流體系，在基本數(shù)據(jù)完善的情況下，才能根據(jù)實際情況計算出滲流坡降值，與設(shè)計方案中的數(shù)值對比，在標準范疇中?；蛘呤菍B流量的計算，也能避免常規(guī)問題的發(fā)生。

2.5 復(fù)核

從水庫運行的角度分析，防洪標準復(fù)核有具體標準及要求，是根據(jù)水庫原設(shè)計洪文計算數(shù)值、運行期延長資料，對其設(shè)計洪水重新計算，并與原數(shù)值對比分析，強調(diào)水庫自身抗洪能力與規(guī)范性要求保持一致[7]。因部分水庫大壩在安全鑒定期間忽視對原有庫容曲線的嚴謹審核，在直接應(yīng)用的過程中出現(xiàn)了數(shù)值不符的問題，建議在水庫泄洪安全性評價階段對其所出現(xiàn)的具體現(xiàn)象做好記錄及分析工作，及時提出科學化的解決方案與措施，也能確保水庫泄洪的安全性，整體評價結(jié)果有較強的合理性。

3 結(jié)語

結(jié)合上述具有案例的分析，能了解水庫大壩安全鑒定易發(fā)生的具體問題，需引起各單位的高度重視，建議把工作重心放在實踐階段，編制完善的施工方案與管理機制，強調(diào)水庫大壩安全鑒定作法的合理選擇與高效應(yīng)用，并把各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)完整記錄，為工程項目建設(shè)及安全管理提供可靠依據(jù)。同時，安全評價工作的開展也比較重要，是對水庫大壩安全鑒定的整個過程嚴謹化的管理，確保工程質(zhì)量與綜合效益。