王東方,潘超
(1.山東省調水工程運行維護中心龍口管理站;2.山東省龍口市水務局,山東 龍口 265700)
通過分析以往施工的經驗,了解到在輸水工程運行期間,管網漏水屬于常見的應用問題?;跐B漏特點,管網漏水還可以分為暗漏、明漏、閥門漏水及其他漏損等形式。其中暗漏形式的所占比例相對較大,也是無效供水量中水量最大、最難控制和最不易發現的的問題。暗漏問題的出現,也會給城市供水企業帶來較大的經濟損失,造成水資源的浪費。可見,解決好輸水工程的問題,對于提升輸水工程運行穩定性有著積極地意義。
從目前的應用情況來看,輸水工程在修建過程中,主要使用到的施工材料為混凝土,在對混凝土接縫處進行處理時,會利用橡膠止水帶對其進行處理,借此來避免伸縮縫的出現。長距離輸水工程的橫跨長度較大,期間不同區域的氣候條件、地勢條件、光照條件也會存在一定差異。由于前期整理資料較少,沒有對止水帶材料進行差異化管理,這樣也造成部分地區的止水帶在使用過后出現老化的情況,尤其是渡槽處的止水帶,老化程度也更加嚴重。老化的橡膠帶無法起到預期的密封作用,水資源會通過縫隙進入到土壤當中,改變土壤理化性質,在渠道重力作用下也會造成混凝土結構下沉,進一步擴大暗漏問題的影響性,帶來較大的經濟損失。
跨流域長距離輸水工程修建的目的在于,將存儲量豐沛地區的水資源輸送到水資源匱乏的地區,以此來解決國內各區域的用水問題。在常規運行狀態下,多采用重力直流的方式來進行水資源輸送,而輸水量的大小也會影響到暗漏問題的發生幾率。結合以往的統計資料可以了解到,在供水量不超過8.0m3/s時,水渠的穩定性相對較高,一般側壁不會出現漏水點,但是在供水量超過8.0m3/s時,水渠的穩定性就會受到影響,開始陸續出現一些滲漏點。此類問題的原因在于側壁與外界環境直接進行接觸,在風化作用下會出現細微破損,但是水位沒有達到該位置時,滲漏問題并不會顯示。在水流量較大時,其帶來的沖擊力較大,滲透能力較強,此時達到水位后,滲漏點便會作為通道進行漏水,從而導致此類問題的出現。
無論是暗渠還是明渠,都有漏損損失。渠道的滲漏是最不易發現的,往往是通過渠道壁、 渠道底的縫隙滲水。渠道是無壓輸水,漏水不會像有水壓產生向上噴涌現象,水下滲補充了渠道周圍的地下水,只有在局部地下水飽和后才會在地面出現積水,漏水嚴重的會在渠道兩側形成暗流,冬季周圍結冰。結冰后會增大土層體積,使其對暗渠基礎進行擠壓,長期處于該狀態下,也會對基礎結構強度帶來較大影響,造成裂縫不斷擴大,從而形成更為嚴重的滲漏問題。
跨流域長距離輸水工程的線路較長,在對其進行養護時的工作總量較大,在傳統養護模式下,所采用的主要養護方法是借助火車鐵軌巡線的方式,每6km會安排一名巡視人員來進行巡查,巡查過程主要依靠人眼進行查看,此類養護方法很難快速識別出渠道暗漏的問題。同時部門擬定的養護計劃并不合理,其養護時間、養護內容固定不變,混凝土自身存在一定的使用壽命,隨著使用年限的增長,養護周期也需要適當縮減,而且也需要搭配相應的檢測手段來及時判斷問題所在。但是從實際應用情況來看,此類問題并沒有得到足夠重視,這樣也造成暗漏問題發現不及時,影響輸水工程的正常使用。
在輸水工程施工期間會使用到大量的施工材料,包括水泥、鋼筋、集料、橡膠等,而這些材料的質量也將影響到工程使用壽命,影響到病害問題的發生幾率。上文中已經提到,在輸水工程施工過程中,主要的施工材料為混凝土,那么在施工階段需要基于施工要求來完成施工材料的選擇,但是由于施工單位疏于管理,在施工期間沒有做好材料級配、含泥量、強度等參數的控制,這也導致材料的初始質量不滿足要求,埋下較大的安全隱患。而且材料在使用期間還存在著變質的隱患,如水泥板結、外加劑變質、橡膠材料老化等,變質材料的使用也會影響到工程施工質量。
通過管控好施工材料質量,能夠營造出良好的工程作業環境,為后續工作的順利進行奠定基礎。在具體的實施過程中,施工單位需要做好如下幾點工作:(1)做好區域勘察工作,對于其地形條件、氣候條件等內容進行采集,結合采集到的相關資料,來確定工程所需要的材料參數,基于此來擬定合理的材料采購計劃,計劃中明確標注此類參數,按照要求完成材料采購。(2)在施工材料入場之前需要對其進行校核,確定參數的匹配度,滿足要求后也需要在實驗室內完成實驗,確定各項參數滿足要求之后,對其進行出入庫管理,堆放在指定位置。(3)在工程作業的過程中,也需要做好不定期抽檢的工作,尤其是長期未使用的材料,在使用之前還需要對其質量進行再次校核,滿足要求后才允許使用,為工程施工質量的提升奠定基礎,降低暗漏問題的發生概率。
通過安裝土壤濕度分析儀,可以對于土壤參數變化情況進行及時掌握,加快暗漏問題的發現速度。在具體的操作過程中,也需要注意以下幾點內容:(1)對于土壤濕度分析儀器的基礎參數進行確定,目前在市面上流通的土壤濕度分析儀器數量較多,不同類型的儀器性能和耐久性也存在著較大差異?;诖诵枰Y合前期勘察得到的基礎資料,確定所需要采購的儀器數量和儀器型號。(2)做好儀器安裝位置的選擇,對于長距離輸水工程而言,其經過的區域差異化較大,在安排儀器安裝位置時,需要結合當地氣候條件、地質條件來確定分布密度,而且也需要確定儀器的初始數值,這也會確定危險值的前提條件。
通過加強施工質量管理,有利于確保工程施工質量的穩定提升,減少暗漏問題的發生。在具體實踐過程中,首先,需要做好施工材料質量的管控工作,具體內容參考2.1中的相關內容,從而確保施工材料質量的合規性。其次,對于施工技術應用質量進行管控,通常情況下,混凝土施工可分為現澆施工技術或預制件施工技術,無論使用哪一類施工技術進行施工,都需要明確其施工工序和節點質量管理要點,及時糾正技術錯誤,使施工技術的應用價值能夠順利發揮出來。最后,做好施工人員管理,合理安排施工隊伍成員,避免人員冗多或不足的情況,同時也需要加強施工人員的技術培訓,使其可以具備較強的操作能力,約束自身行為,從而減少施工問題的發生。
通過完善相應的養護制度,可以提升輸水工程運行期間的穩定性,降低暗漏問題的危害性。對于傳統鐵路巡線的方式需要進行調整,由固定巡線轉變為輪崗巡線,如果在統查時發現較為嚴重的暗漏問題,那么根據責任制度追查該區段負責人責任,以此來提高相關人員的重視程度,在工作中可以保持較高的責任心,減少消極怠工的情況。同時也可以依托于先進技術的應用優勢,建立材料數據庫,對于材料預期壽命進行備注,同時對于檢修記錄進行胡總,以此為基礎來調整養護制度周期間隔,提升問題發現的及時性,加快暗漏問題的治理速度。
通過做好渠道變形監測,有利于預估暗漏問題的發生概率,提高問題處理的及時性。在實際應用中。(1)選擇恰當的控制網,合理分布渠道內的監測點。(2)借助GPS技術對于渠道初始位置進行監測,做好全天候監測數據的采集工作。(3)對于采集到的數據信息也需要做好整理工作,繪制相應的走勢圖,從而提高分析結果的使用價值。
綜上所述,管控好施工材料質量,能夠營造出良好的工程作業環境,安裝土壤濕度分析儀,可以對于土壤參數變化情況進行及時掌握,加強施工質量管理,有利于確保工程施工質量的穩定提升,完善相應的養護制度,可以提升輸水工程運行期間的穩定性,做好渠道變形監測,有利于預估暗漏問題的發生概率。基于暗漏問題發生原因擬定可靠的問題處理措施,對于降低暗漏問題所帶來的負面影響,延長輸水工程使用壽命有著積極的意義。