水利工程泄水建筑物磨蝕破壞的防治與修補探討

阮新江

（安徽展徽工程項目管理有限公司，安徽 阜陽 236000）

21世紀(jì)以來，我國國民經(jīng)濟迅速增長。水利工程的修筑與建設(shè)也得到了很大的進(jìn)步。它主要用于調(diào)控和調(diào)配自然界的地表水和地下水，達(dá)到除害興利的目的。只有修建了水利工程，才可以控制水流，防止洪澇災(zāi)害，并進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和分配，來滿足人民生活和生產(chǎn)對水資源的需求。同時水利工程也可以改變局部的小環(huán)境，影響當(dāng)?shù)厣锏纳鷳B(tài)環(huán)境等。

1 水利工程被磨蝕的因素

1.1 水利工程建筑設(shè)計影響

水利工程設(shè)計是一項復(fù)雜的技術(shù)，它包含了許多方面的因素，需要周全的考慮與設(shè)計。如果有一項設(shè)計的不合理，那么就會導(dǎo)致水利工程建筑整體的功效發(fā)揮效果差和使用壽命的時長減短。例如，有些水利工程在閘口處設(shè)計不合理，導(dǎo)致開閘放水的時候，由于水流沖擊力大，水流形態(tài)不穩(wěn)定，形成回流和漩渦等現(xiàn)象。激起的回流和漩渦進(jìn)而帶動周圍的砂石浮起，從而加大了水流中的泥沙含量，導(dǎo)致水利工程磨損，并影響河床等。

1.2 水體含沙量過大

在許多水利工程中，尤其是水電站，它依靠重力勢能帶動水體流動，從而產(chǎn)生能量。但在水的流動中，會攜帶河流里面的大量砂石。由于水流速度較快，攜帶的砂石流速也較快。這些砂石的沖擊力和摩擦力都比較大，長此以往這些砂石就會對水利建筑工程建筑物造成巨大的磨損，影響了水利工程的效益發(fā)揮。

1.3 水利建筑耐磨損性能低

水利工程的建設(shè)需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃奶卣?，也就是根?jù)水流、含沙量、日照時長等多種因素進(jìn)行分析和設(shè)計。一些設(shè)計師沒有考慮到當(dāng)?shù)氐膶嶋H實情或建成后期情況發(fā)生變化，設(shè)計建造出來的水利工程與水流的摩擦面耐磨損度低，就導(dǎo)致磨蝕嚴(yán)重問題現(xiàn)象的出現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況進(jìn)行具體問題具體分析，讓水利工程建筑物的抗磨損能力符合各項標(biāo)準(zhǔn)以及當(dāng)?shù)丨h(huán)境，包括氣溫、氣壓、濕度等具體的情況。

1.4 水流速度、泥沙含量、時間較長

我國山川江湖分布較多。南方多為平原，水流區(qū)域較大。北方多地勢險峻，水流速度湍急。這就形成了南北方河流攜帶泥沙量的大小不同。從而導(dǎo)致南北方水利工程受砂石磨損度不同。還有一些年久到水利工程長時間受到砂石的磨損，抗磨損能力降低。

2 對于水利工程破損的防治

2.1 提高前期工程建設(shè)質(zhì)量

對水利工程采取截彎取直，把彎道、變坡、收縮、擴散等復(fù)雜的水利工程盡量減少。減少水流和砂石直接沖擊建筑物的面積。減緩水流速度減輕。水流速度過快而帶來的泥沙對建筑物的沖刷。過水面要有足夠的抗磨損能力。提高表面的光滑度，耐久度和密實性。都可以提高整體的抗磨損能力。重點分析出易遭受泥沙磨損的部位，進(jìn)行加固和防護(hù)。

2.2 加強工程建設(shè)期間的監(jiān)督和管理

首先材料選取應(yīng)當(dāng)選取優(yōu)質(zhì)的混凝土。它可以增加過水層的抗磨損能力，抗凍融能力；在混凝土中添加外加劑，它可以提高混凝土的強度指標(biāo)。其次要采取真空作業(yè)，真空作業(yè)時沒有空氣進(jìn)入混凝土層，提高了過水面的密實性和耐磨損度。最后在施工過程中，一定要按照標(biāo)準(zhǔn)的工序進(jìn)行施工。

2.3 水利工程建成后使用的規(guī)范化

高質(zhì)量的水利工程建筑物建成后，就需要的是規(guī)范化和合理地運用?？茖W(xué)地運用不但可以將它的作用發(fā)揮到最大化，還可以讓它自身的磨損率降到最低。例如，許多水電站都是溢洪道與泄水道交替使用。這樣有利于減輕觸水面的長時間磨損。要根據(jù)水利工程設(shè)計的不同，定制出不同的使用方案。

有些水電站擁有兩個泄洪道，那么泄洪時就要開啟兩個泄洪道，防止單孔流出，造成水流過大，水流湍急，出水面磨損不均勻。有些水電站擁有一個泄洪道。那么就需要控制水流量，來減輕磨損的破壞。

2.4 減少磨蝕物質(zhì)的來源

磨蝕物質(zhì)的來源主要有兩種。第一是水域中本身就含有的砂石，第二是水利建筑建設(shè)過程中，在工程內(nèi)部殘留的建筑垃圾等。針對以上兩種問題，要進(jìn)行不同的措施。在泥沙區(qū)域較多的水域，應(yīng)設(shè)立砂場或攔沙壩，必須清除上游流域內(nèi)大塊石頭、鐵器、混凝土塊等大塊物件。減少泥沙進(jìn)入河流，減輕泄洪時泥沙對水利建筑的磨損。在水利建筑竣工后，應(yīng)當(dāng)將建筑垃圾等對水利工程磨損嚴(yán)重的物品進(jìn)行徹底的清理清除。

2.5 運用高科技進(jìn)行監(jiān)控

運用感應(yīng)技術(shù)、遙感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)實時對水利工程進(jìn)行監(jiān)控。一旦出現(xiàn)磨損嚴(yán)重的問題，立即聯(lián)系相關(guān)維修部門，攜帶相關(guān)的設(shè)備。趕往磨損嚴(yán)重部位，進(jìn)行及時修補。

3 對水利工程破損的修補

首先，修補材料必須質(zhì)量高。修補材料必須具備良好的耐磨損能力以及修補部位結(jié)合牢固，并且凝結(jié)速度快，造價低廉。在我國目前修補材料仍然運用高強干硬性水泥和混凝土的混合物。其次，對修補的工藝要求高，修補工藝必須規(guī)范化。修補時，必須先用人工將磨損嚴(yán)重的表面剔除去除。在用高強度干硬性水泥和混凝土的混合物修補時，要使用噴燈把需要修復(fù)的部位烘干，避免修復(fù)部位潮濕出現(xiàn)脫模等現(xiàn)象發(fā)生。

4 結(jié)語

綜上所述，水利工程是一項綜合性的工程。不管是在前期設(shè)計、中期建造和后期的使用、管理和保養(yǎng)中每一個環(huán)節(jié)都是舉足輕重的。在建設(shè)水利工程時要充分考慮當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境等因素，讓每一個水利水電工程質(zhì)量得到保障。將水利水電工程的作用發(fā)揮到最大，促進(jìn)國家經(jīng)濟發(fā)展。