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摘 要:山塘关系着人民生命财产安全和经济建设顺利发展,对于打造平安乐清,确保山塘安全运行,切实提高防灾减灾能力,减少自然灾害对人民群众生命财产安全的威胁,具有非常重大的影响。本文将对山塘问题进行分析,并在此基础上提出一些综合整治方案,以供参考。
关键词:乐清市;山塘;问题;综合整治方案;研究
乐清市位于浙江省东南部,市内有1~10万m3山塘113座,山塘承担着农业灌溉、农村饮水、农村生态环境、农居消防等综合功能,是山区农民赖以生存的水利基础设施。而山塘大多建于上世纪五、六十年代,经过50~60年的运行,山塘存在年久老化、隐患多、投入少、管理弱等诸多问题,成为当前防汛抗台和新农村建设的薄弱环节。省委、省政府提出实施“强塘固房”战略,要求通过若干年的努力,在全省建成布局合理、标准适宜、体系完备、功能完善、管理规范、应急保障的防洪减灾体系。
中共乐清市委、人民政府以乐委发 [2008]77号文件《关于实施“强塘固房工程”的意见》,依照省“强塘固房”工程建设和《浙江省山塘综合整治技术导则(试行)》的有关要求,开展山塘综合整治工作,但山塘数量多,怎样做好山塘综合整治工作、采取什么方案对病险山塘加固,又是摆在技术人员面前的一道难题。
一、山塘现状及存在的主要问题
乐清市是沿海丘陵地带,水资源短缺,目前人均占有水资源量不足1160m3,仅为全省人均占有水资源量2142 m3的54%,可见水资源对乐清来说尤为宝贵。建国以来,连续建成了山塘113座,大坝坝型绝大多数为土石坝,有93座,占82.3%,少数为浆砌重力坝、拱坝等其他坝型仅20座,占17.7%。这些山塘大多建于20世纪50~70年代,因限于当时历史条件、经济、技术条件和社会环境,工程标准普遍偏低,施工质量较差,加上工程维修和养护经费未落实,管理粗放,病险率逐年增高,已成为当前乐清市水利工程体系中最薄弱的环节之一和危及人民群众生命财产安全的重要隐患。
1、工程问题
(1)原工程资料。受历史条件制约,工程无设计资料保存,更没有施工资料和勘测资料,造成坝体结构不明,使加固方案难以着落。筑坝土料取自附近山体,土料透水性大,土体疏松,碾压质量差。
(2)防洪未达标准。当前小山塘未达到相应20年一遇设计、100年一遇校核以上的防洪标准,一旦泄洪量达到设计标准,必将危及大坝和下游居民安全。其主要原因为:①施工时未按设计要求做足溢洪道尺寸或无设计无标准;②为增加库容,人为用混凝土或浆砌石砌筑抬高溢洪道底高程;③长期无管理运行,造成溢洪道结构损坏和杂物堵塞。
(3)结构安全性。坝顶宽度过窄,坝坡过陡,不满足规范、经验坝坡要求,坝基未作地质勘探,开挖不彻底;背坡、迎水坡护面砌石人为翻拆,导致坝体坡面不同程度淘刷;坝基欠妥善处理,不均匀沉降产生大坝纵、横向裂缝等。溢洪道宽度过窄,无护砌,无消能,防洪安全不能得到保证。一些是“照谷社”坝型,坝顶直接过水,面临跨坝危险。坝内涵管都是采用炼瓦、黄土蛎灰浆砌石等材质,出现涵管内部破裂漏水;出口无引渠,直按冲刷坝脚。金属结构锈蚀严重、启闭设备损坏、闸门前淤积堵塞等安全隐患,严重影响到大坝的正常运行。
(4)渗漏安全性。山塘坝型为均质、斜墙、心墙土石坝,坝体采用当地粘土,防渗体尺寸不足,透水性大,经夯实填筑而成,均匀性一般,坝体填土夯实度小,防渗性能差,粘土防渗体后未设排水反滤设施,坝体、坝头及坝基都易出现渗漏水现象,部分山塘渗漏严重。坝内涵管管材材质差,部分涵管已经破裂,周边渗漏严重。造成大坝渗漏的主要原因有:①大坝坝址地质条件差,坝基、坝肩施工未开挖至相对不透水层从而造成绕坝渗漏或基础渗漏;②坝体防渗土料质量不符合要求、施工碾压不实,导致坝体渗漏;③溢洪道与坝体或岸边山体结合欠密实;④涵管同坝体接触部位欠压实。
(5)其他。坝面和坝顶杂草丛生,库内淤积严重,大大降低了山塘的有效容积,且容易堵塞涵管。
2、管理问题
(1)施工管理薄弱。因许多山塘的施工集中在20世纪50~60年代,都是村组织义务投劳,施工技术和经验缺乏,施工手段落后,施工管理中“重进度轻质量”的现象较为普遍,为此埋下了很多安全隐患。
(2)管理人员未尽专职、素质偏低。目前乐清市小山塘均设有管理人员,都是兼职的。且山塘管理人员素质普遍较低,大多是小学文化程度,有的甚至文盲,年龄多数偏大,在山塘管理当中,就不可避免的出现因缺乏业务知识而造成管理不当的问题。
(3)管理体制仍较落后,经费不足。虽设立了乡镇水利站,村级管理山塘,但因主要用于农田灌溉,无多大的经营效益,仅靠政府常规性的管理补贴和岁修补助,难以维持山塘日常管理开支(如管理人员工资,工程維修加固),根本满足不了山塘以水养水的目标需求。
(4)管理设施落后和管理条件艰苦,致使工作职责难到位。山塘多数位于偏远山区,很多山塘无上坝道路,部分山塘仍无专用的管理用房、通讯设备、未设水位监测设施等管理基本设施,管理条件甚为艰苦,以致给管理人员日常或遇较大暴雨时的巡查检查工作带来较大难度,职责难到位。
二、山塘整治方案
山塘大坝存在诸多安全问题关系到整个工程的安危,必须通过工程措施消除安全隐患,是技术人员思考的经济合理、安全可靠、技术可行等整治众多山塘悬而未决的难题。首先要深入调查和分析研究山塘存在问题和原坝结构,特别是山塘无设计、施工资料,要向参加山塘建设者做好详细的调查了解,根据建设者的描述,把山塘大坝结构资料整理好,对症下药解决山塘存在的问题。再根据当地群众需要和山塘存在问题分析结果,对功能丧失、除险加固技术上不可行或者经济上不合理的山塘要采取报废措施;如果除险加固技术上不可行或者经济上不合理,但群众需要,而坝基适合建拱坝和重力坝,进行拆除后建拱坝或重力坝。其余的山塘,针对山塘什么部位的问题对应解决,方案具有经济、节约、简更易行、操作简单、速度快、质量好等方面考虑,现对山塘整治加固方案供参考。
①对于大坝渗漏问题。可根据渗漏的实际情况,分别采用局部开挖、接触灌浆、劈裂灌浆、冲抓造孔、基础灌浆、砼防渗墙、加厚粘土防渗体、土工膜防渗、砼防渗面板等处理方法。砼防渗墙、劈裂灌浆、冲抓造孔一般适用于均质坝和心墙的大坝坝体渗漏,且渗漏范围较大、渗漏地点难以确定、同时坝基也漏水的情况;基础灌浆则主要用于渗漏地点在基础与坝体接头未处理好的情况,常与劈裂灌浆一起实施;而接触灌浆、局部开挖除漏风险较大,一般适用渗漏地点非常明确的情况,尤其是局部开挖;加厚粘土防渗体、土工膜防渗、砼防渗面板等一般适用于大坝坝体渗漏,且大坝防渗体单薄情况。如斜墙坝的坝基和坝肩清基未彻底渗漏,可以重新清基和开挖齿槽。
②对大坝设计洪水标准低的问题。主要采取加宽溢洪道顶宽,或降低溢洪道高程等措施,使溢洪过流能力满足设计洪水标准。具体由正槽式溢洪道和侧堰式溢洪道,这根据实际地形、开挖工程量等比较确定方案。
③对于涵管漏水问题。因其埋设于坝体,一般采取灌浆、冲抓造孔封堵和水泥封堵原涵管,另开设放水隧洞、虹吸管等的形式。如坝不高又不宜打隧洞,可开挖大坝重建钢筋混凝土涵管,也可以在上游防渗体部位开挖建钢筋混凝土涵管等措施,彻底解决涵管漏水问题。
④对于其他问题。如山塘大坝单薄,可采用对大坝拼宽加固;启闭机等金属设备老化采用更旧换新;水库产生沉降纵逢可根据实情采用灌浆填缝、开挖回填等方法;迎水坡、背坡砌石凌乱采用翻拆重新块石砌筑。
⑤管理设施。布置水位尺、上坝道路和管理房,满足山塘管理需要。
三、结语
山塘工程基础资料薄弱、隐患多、分布广、数量多,是整治和管理的一个难题,设计人员要认真对待山塘整治方案,从全方位考虑、多方案比较,选择最优整治方案。同时各级政府和部门要高度重视,整治好的山塘要落实好管理责任人,避免 “重建轻管”,将山塘管理工作落到实处,充分发挥山塘应有作用。
关键词:乐清市;山塘;问题;综合整治方案;研究
乐清市位于浙江省东南部,市内有1~10万m3山塘113座,山塘承担着农业灌溉、农村饮水、农村生态环境、农居消防等综合功能,是山区农民赖以生存的水利基础设施。而山塘大多建于上世纪五、六十年代,经过50~60年的运行,山塘存在年久老化、隐患多、投入少、管理弱等诸多问题,成为当前防汛抗台和新农村建设的薄弱环节。省委、省政府提出实施“强塘固房”战略,要求通过若干年的努力,在全省建成布局合理、标准适宜、体系完备、功能完善、管理规范、应急保障的防洪减灾体系。
中共乐清市委、人民政府以乐委发 [2008]77号文件《关于实施“强塘固房工程”的意见》,依照省“强塘固房”工程建设和《浙江省山塘综合整治技术导则(试行)》的有关要求,开展山塘综合整治工作,但山塘数量多,怎样做好山塘综合整治工作、采取什么方案对病险山塘加固,又是摆在技术人员面前的一道难题。
一、山塘现状及存在的主要问题
乐清市是沿海丘陵地带,水资源短缺,目前人均占有水资源量不足1160m3,仅为全省人均占有水资源量2142 m3的54%,可见水资源对乐清来说尤为宝贵。建国以来,连续建成了山塘113座,大坝坝型绝大多数为土石坝,有93座,占82.3%,少数为浆砌重力坝、拱坝等其他坝型仅20座,占17.7%。这些山塘大多建于20世纪50~70年代,因限于当时历史条件、经济、技术条件和社会环境,工程标准普遍偏低,施工质量较差,加上工程维修和养护经费未落实,管理粗放,病险率逐年增高,已成为当前乐清市水利工程体系中最薄弱的环节之一和危及人民群众生命财产安全的重要隐患。
1、工程问题
(1)原工程资料。受历史条件制约,工程无设计资料保存,更没有施工资料和勘测资料,造成坝体结构不明,使加固方案难以着落。筑坝土料取自附近山体,土料透水性大,土体疏松,碾压质量差。
(2)防洪未达标准。当前小山塘未达到相应20年一遇设计、100年一遇校核以上的防洪标准,一旦泄洪量达到设计标准,必将危及大坝和下游居民安全。其主要原因为:①施工时未按设计要求做足溢洪道尺寸或无设计无标准;②为增加库容,人为用混凝土或浆砌石砌筑抬高溢洪道底高程;③长期无管理运行,造成溢洪道结构损坏和杂物堵塞。
(3)结构安全性。坝顶宽度过窄,坝坡过陡,不满足规范、经验坝坡要求,坝基未作地质勘探,开挖不彻底;背坡、迎水坡护面砌石人为翻拆,导致坝体坡面不同程度淘刷;坝基欠妥善处理,不均匀沉降产生大坝纵、横向裂缝等。溢洪道宽度过窄,无护砌,无消能,防洪安全不能得到保证。一些是“照谷社”坝型,坝顶直接过水,面临跨坝危险。坝内涵管都是采用炼瓦、黄土蛎灰浆砌石等材质,出现涵管内部破裂漏水;出口无引渠,直按冲刷坝脚。金属结构锈蚀严重、启闭设备损坏、闸门前淤积堵塞等安全隐患,严重影响到大坝的正常运行。
(4)渗漏安全性。山塘坝型为均质、斜墙、心墙土石坝,坝体采用当地粘土,防渗体尺寸不足,透水性大,经夯实填筑而成,均匀性一般,坝体填土夯实度小,防渗性能差,粘土防渗体后未设排水反滤设施,坝体、坝头及坝基都易出现渗漏水现象,部分山塘渗漏严重。坝内涵管管材材质差,部分涵管已经破裂,周边渗漏严重。造成大坝渗漏的主要原因有:①大坝坝址地质条件差,坝基、坝肩施工未开挖至相对不透水层从而造成绕坝渗漏或基础渗漏;②坝体防渗土料质量不符合要求、施工碾压不实,导致坝体渗漏;③溢洪道与坝体或岸边山体结合欠密实;④涵管同坝体接触部位欠压实。
(5)其他。坝面和坝顶杂草丛生,库内淤积严重,大大降低了山塘的有效容积,且容易堵塞涵管。
2、管理问题
(1)施工管理薄弱。因许多山塘的施工集中在20世纪50~60年代,都是村组织义务投劳,施工技术和经验缺乏,施工手段落后,施工管理中“重进度轻质量”的现象较为普遍,为此埋下了很多安全隐患。
(2)管理人员未尽专职、素质偏低。目前乐清市小山塘均设有管理人员,都是兼职的。且山塘管理人员素质普遍较低,大多是小学文化程度,有的甚至文盲,年龄多数偏大,在山塘管理当中,就不可避免的出现因缺乏业务知识而造成管理不当的问题。
(3)管理体制仍较落后,经费不足。虽设立了乡镇水利站,村级管理山塘,但因主要用于农田灌溉,无多大的经营效益,仅靠政府常规性的管理补贴和岁修补助,难以维持山塘日常管理开支(如管理人员工资,工程維修加固),根本满足不了山塘以水养水的目标需求。
(4)管理设施落后和管理条件艰苦,致使工作职责难到位。山塘多数位于偏远山区,很多山塘无上坝道路,部分山塘仍无专用的管理用房、通讯设备、未设水位监测设施等管理基本设施,管理条件甚为艰苦,以致给管理人员日常或遇较大暴雨时的巡查检查工作带来较大难度,职责难到位。
二、山塘整治方案
山塘大坝存在诸多安全问题关系到整个工程的安危,必须通过工程措施消除安全隐患,是技术人员思考的经济合理、安全可靠、技术可行等整治众多山塘悬而未决的难题。首先要深入调查和分析研究山塘存在问题和原坝结构,特别是山塘无设计、施工资料,要向参加山塘建设者做好详细的调查了解,根据建设者的描述,把山塘大坝结构资料整理好,对症下药解决山塘存在的问题。再根据当地群众需要和山塘存在问题分析结果,对功能丧失、除险加固技术上不可行或者经济上不合理的山塘要采取报废措施;如果除险加固技术上不可行或者经济上不合理,但群众需要,而坝基适合建拱坝和重力坝,进行拆除后建拱坝或重力坝。其余的山塘,针对山塘什么部位的问题对应解决,方案具有经济、节约、简更易行、操作简单、速度快、质量好等方面考虑,现对山塘整治加固方案供参考。
①对于大坝渗漏问题。可根据渗漏的实际情况,分别采用局部开挖、接触灌浆、劈裂灌浆、冲抓造孔、基础灌浆、砼防渗墙、加厚粘土防渗体、土工膜防渗、砼防渗面板等处理方法。砼防渗墙、劈裂灌浆、冲抓造孔一般适用于均质坝和心墙的大坝坝体渗漏,且渗漏范围较大、渗漏地点难以确定、同时坝基也漏水的情况;基础灌浆则主要用于渗漏地点在基础与坝体接头未处理好的情况,常与劈裂灌浆一起实施;而接触灌浆、局部开挖除漏风险较大,一般适用渗漏地点非常明确的情况,尤其是局部开挖;加厚粘土防渗体、土工膜防渗、砼防渗面板等一般适用于大坝坝体渗漏,且大坝防渗体单薄情况。如斜墙坝的坝基和坝肩清基未彻底渗漏,可以重新清基和开挖齿槽。
②对大坝设计洪水标准低的问题。主要采取加宽溢洪道顶宽,或降低溢洪道高程等措施,使溢洪过流能力满足设计洪水标准。具体由正槽式溢洪道和侧堰式溢洪道,这根据实际地形、开挖工程量等比较确定方案。
③对于涵管漏水问题。因其埋设于坝体,一般采取灌浆、冲抓造孔封堵和水泥封堵原涵管,另开设放水隧洞、虹吸管等的形式。如坝不高又不宜打隧洞,可开挖大坝重建钢筋混凝土涵管,也可以在上游防渗体部位开挖建钢筋混凝土涵管等措施,彻底解决涵管漏水问题。
④对于其他问题。如山塘大坝单薄,可采用对大坝拼宽加固;启闭机等金属设备老化采用更旧换新;水库产生沉降纵逢可根据实情采用灌浆填缝、开挖回填等方法;迎水坡、背坡砌石凌乱采用翻拆重新块石砌筑。
⑤管理设施。布置水位尺、上坝道路和管理房,满足山塘管理需要。
三、结语
山塘工程基础资料薄弱、隐患多、分布广、数量多,是整治和管理的一个难题,设计人员要认真对待山塘整治方案,从全方位考虑、多方案比较,选择最优整治方案。同时各级政府和部门要高度重视,整治好的山塘要落实好管理责任人,避免 “重建轻管”,将山塘管理工作落到实处,充分发挥山塘应有作用。