淺談西大河水庫土石壩日常檢查與養護管理

張大林

摘? 要：西大河水庫位于永昌縣城西南60km處永昌縣西部草原的大河壩灘，古稱上房塞子，是一個自然生成的小盆地。西大河水庫大壩屬于土石壩、土石壩的特性要求必須加強日常檢查養護工作，確保大壩的安全運行。本文結合西大河水庫土石壩日常檢查和養護工作實際，探討對土石壩的重點部位壩體、壩基、壩趾如何進行日常觀測，尤其是有無裂縫、滲漏、滑坡等常見現象，發現以上異常現象，如何進行養護修理的經驗和做法。

關鍵詞：水庫? 土石壩? 檢查? 養護

中圖分類號：TV6 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）03（a）-0009-03

Daily Inspection and Maintenance Management of Earth Rock Dam of Xidahe Reservoir

ZHANG Dalin

（Yongchang Xidahe Reservoir Management Office， Jinchang， Gansu Province， 737200 China）

Abstract： Xidahe reservoir is located 60 kilometers southwest of Yongchang County， which is a small natural basin. The dam of Xidahe reservoir belongs to earth rock dam and earth rock dam. The daily inspection and maintenance work must be strengthened to ensure the safe operation of the dam. Combined with the daily inspection and maintenance of the earth rock dam of Xidahe reservoir， this paper discusses how to carry out daily observation on the key parts of the earth rock dam， such as dam body， dam foundation and dam toe， especially whether there are cracks， leakage， landslide and other common phenomena， and how to maintain and repair the above abnormal phenomena.

Key Words： Reservoir; Earth rock dam; Inspection; Maintenance

西大河水庫是攔蓄洪水、調節流量、農田灌溉、發電及人飲水供水等綜合水利樞紐，大壩是水庫重要的水工建筑物，水庫土石壩最容易產生壩體裂縫，壩坡滑動，壩身壩基滲漏，壩體沉陷和風浪雨水對壩體造成的破壞。大壩能否正常運轉大體取決于土石壩是否有足夠的安全穩固性。

1? 西大河水庫基本情況

西大河水庫位于黑河與石羊河流域之間，東經101°22′59″，北緯38°03′20″，永昌縣城西南部祁連山區西大河兩半個峽口大河壩處（古鸞鳥縣城遺址位于大壩左端）距縣城77km，水庫上游集水面積788km2，水庫始建于1969年6月，1974年正式竣工，2000年列入國家重點病險水庫加固計劃，2002年6月15日開工，2004年6月28日完成加固任務。水庫的基本構造，大致分為壩后式水電站、大壩、發電洞，溢洪道這四部分，到達壩的頂面高度高為2873.00m，最大壩高37m，壩頂長294m，壩頂寬5m，副壩一道，長115m，高2m，壩頂與主壩齊。總庫容6800萬m3，興利庫容5430萬m3，死庫容300萬m3，主汛期防汛庫容5795萬m3，汛末限制庫容5795萬m3。大壩為壤土心墻壩，砂礫殼干砌塊石護面的土石混合壩，岸坡及部分壩基滲水基巖采用帷幕灌漿進行了處理。壩在水下有水壓力作用在混凝土結構面上的部位建立三級內壩坡，在與之相反的部位建立三級外壩坡。高程在2862m處設馬道一條，寬度均為3m，上下游壩坡面采用干砌石塊護坡，下游壩腳左側設排水溝一條。在壩的頂面上游位置，建立了長度達294m，高度為1m的墻體，防止波浪翻越壩頂而在壩頂擋水前沿設置的墻體，起防水作用。

2? 西大河水庫大壩檢查觀察

2.1 大壩安全性

對于大壩的安全性，需做到以下兩點：（1）根據對土石壩的細致觀察，日復一日，了解大壩的動態變化，發現其中的內在的本質聯系，從而大大提高水庫的安全性。（2）及時發現異常現象、科學分析原因，采取各類措施提前預防安全事故的發生。

2.2 大壩巡查

大壩的日常檢查有大壩巡查組專人負責，并按照大壩巡查制度填定相應的檢查記錄，非主汛期的日常檢查的次數：每月不少于2次，每次間隔不少于7d。要求以最直接的感官去進行觀測，如眼看、耳聽聲音等，其次可以借助些工具對非正常現象進一步的察看，例如利用放大鏡、卷尺等工具。須重點觀測壩體、壩頂有無裂縫、沉降、錯動等現象。

壩坡。水下有水壓力作用在混凝土結構面上的部位的防水坡有無存在缺失支撐物、不穩定、有倒塌的失常現象;在壩附近的水面情況是否無異。背水坡的一面，是否出現縫隙、坑位、水滲入等各種情況;排水溝是否暢通;有無白蟻活動跡象。

壩端。大壩的左右兩邊與水流旁邊兩側的陸地的銜接是否出現異常。

壩基、壩趾、排水溝等設施是否暢通，有無異常現象。

壩區。壩趾近區有無隆起、塌陷、涌水等異常現象。

2.3 觀測設施

觀測設備的防護設施有無損壞、觀測設備是否能正常運用。

巡視檢查的重點有無裂縫、滲漏、滑坡等現象。

2.4 裂縫的檢查

大壩裂縫的出現往往預示著潛伏的危險。裂縫是建筑物內部發生某種變化的表現，根據裂縫的特征，可以判斷建筑物的安全狀況。土石壩裂縫的檢查主要靠肉眼觀察，對于觀察到的裂縫，應設置標志并編號，觀測裂縫位置時，可在裂縫地段按土壩樁號和距離，用石灰或小木樁畫出大小適宜的方格網進行測量，并繪制裂縫平面圖[1]。裂縫的長度可用皮尺沿縫跡測量，對于縫寬，可以在裂縫處撒石灰水，在整條縫上選擇幾個有代表性的裂縫，用鋼卷尺測量寬度，檢查發現裂縫后，要及時做好檢查記錄，記錄裂縫發生的時間、位置、走向、裂縫的寬度和長度等，并保留影像資料。在首次觀測到有縫隙后，須每一天都進行測量，記錄發現縫隙沒有明顯變大，此時可以隔天再進行測量，相反若是裂縫發展趨勢較快，必須加倍注重觀察。當對裂縫的產生原因沒有把握前，應要標出裂縫所在之處，加密察看，同時要對縫口嚴加看管，小心人為或自然因素致使的水滲入，對裂縫造成影響[2]。西大河水庫每年在11月份至第二年5月份壩頂存在裂縫，經多年檢查，上級業務業務部門認定為凍融裂縫，天氣變暖，裂縫消失。且壩的水下有水壓力作用在混凝土結構面上的部位和與之相反的部位扔保持完好。

2.5 滲漏的檢查

大壩的材料和根基二者都不是完全防水，因此當水庫中的水達到頂峰時，在壓力的推動下，水庫里的水溢出，沿著壩身、材料空隙或多或少的向下游流去。在土石壩的設計中一般設置有防滲體和反濾排水體，使滲水通過排水體安全排出。滲出的水若源頭是排水體，然后水質中沒有雜質，這樣的滲透情況是正常現象;如果滲透情況不是從排水體中流出，或者是不在允許范圍之內，這就是異常情況。滲漏的現象，大致有壩體滲漏、壩基滲漏和繞壩滲漏這3種情況。其中滲漏的方式有散浸和集中滲漏;河水上漲，壩身泡水，水從堤內坡或內坡腳附近滲出，叫做散浸。集中滲漏顧名思義就是水流匯集于一股向下浸透。滲漏現象一般用肉眼可以觀察到，檢查滲漏時，要記錄滲漏的部位、高程、范圍大小和滲漏量等，同時，記錄相應的庫水位，以便分析滲漏與庫水位的關系[3]。

2.6 滑坡巡視檢查

縫隙的出現也就是滑坡的征兆，漸漸的縫隙開始變越來越大，然后滑坡體開始強度大幅度下降而易滑動。綜上所述，預防滑坡的前提條件是要從裂縫作為開端。盡早發現縫隙的存在，掌握運用其發展趨勢;當后緣和兩翼裂縫連續分布并有明顯位移時，說明滑坡已經形成。當后緣出現連續的弧形張裂縫、兩翼裂縫表現為雁行式羽裂（左翼右行，右翼左行）時，說明滑坡正在形成[4]。如果后緣出現斷續的弧形張裂縫，兩翼隱約可見羽狀張裂縫，說明滑坡剛開始形成。

在發生以下情況時特別要巡視檢查壩體有無滑坡現象：

發生特大洪水、暴雨、暴風、地震及發生重大情況時的檢查[5]。

高水位持續期間，因此時壩體浸潤線高，壩坡穩定安全系數最小，注意檢查下游壩坡有無滑坡征兆。

庫水位驟降期間，注意檢查上游壩坡有無滑坡征兆。

暴雨期間，檢查上下游壩坡有無因雨水飽和而產生滑坡。

發生地震后，全面檢查上下游壩坡是否發生滑坡。

3? 水庫大壩的日常養護管理

水庫大壩周而復始的運轉，年復又一年，由于人為或者是不可控因素，肯定會慢慢的形成勞損。若是日常不進行保養愛護，或者是不盡早進行維修，都會對水庫大壩造成傷害，嚴重時會導致建筑物失去原來的使用效能，更有甚者會出現水庫事故，產生不可挽回的失誤。綜上所述，水庫管理單位必須做好大壩及附屬設施的維修養護工作，以維持水庫工程的正常功能。

3.1 水庫大壩養護的原則和種類

水庫設計的維護養護應遵循經常養護、隨時維修、養重于修、修重于搶的原則，其中包括日常養護修理、歲修、大修和搶修。日常養護修理需要在平日里觀測發現問題及時的開始維護，確保工程的安全性。歲修，是每年的某一時間段進行全面細致檢查，整頓維修。大修，是建筑物發生嚴重損壞時，必須要大規模的實施搶救，使其變成原來的樣子。事故發生后或因時間緊而動員人們抓緊時間高速度地修理，稱之為搶修。

3.2 養護修理的具體措施

（1）西大河水庫大壩壩頂兼有道路功能，是庫區周圍牧民的必經之路，在水庫大壩兩端設置壩頂過車限載限行設施，遇超限車輛不允許通行。

（2）對于干砌體護坡的角度來說，一觀測到砌塊石有松動的現象，需要馬上將其筑牢實，若發現砌塊石在太陽輻射、水、氣體和生物的影響下發生的破壞作用，須立即以舊換新。在沖洗濾層和刷壩體時，首先要將源頭先進行維修，第二步才開始修建緊塊石。西大河水庫地處高海拔嚴寒地區，冬季水庫結冰嚴重，受壩體凍漲和冰推力因素影響，對前壩坡護坡經常性造成破壞，每年在低水位期間都及時開展前壩坡護坡干砌石的維修工程[6]。

（3）為了保證大壩安全以及保持大壩良好的形象外觀，西大河水庫管理所每年定期安排職工對大壩雜草進行清理2～3次，清理宿根植被。

（4）排水設施的養護維修，導滲排水溝，要經常觀察排水溝滲水是否有異常現象，如發現有堵塞。斷裂現象，應立即維修，保證排水溝符合反濾要求[7]。

4? 結語

西大河水庫承擔西河三鄉鎮的農業灌溉、人飲水水源保障任務，給下游人民帶來了顯著的經濟效益和社會效益，尤其是在解決中國鎳都——金昌市嚴重缺水問題上，更是起到了不可替代的基礎作用，養育著金昌市十數萬辛勤的勞動人民。因此，作為西大河水庫的管理人員，應做到認真總結分析水庫大壩日常巡查養護管理工作中上發現的問題，通過嚴格執行大壩巡查養護制度，落實養護責任，進一步提高水庫管理水平，確保水庫安全運行，為金昌市的經濟生活發展提供有力的水利保障，同時也為全市人民建立起一座雄偉的水利屏障。

參考文獻

[1] 李元奇，曹磊芳.下司水庫土石壩防滲加固措施探討[J].東北水利水電，2020，38（6）：14-17，72.

[2] 王毅，張誠，鐘靜.平原水庫土石壩穿壩建筑物三維滲流穩定分析[J].水利技術監督，2020（5）：159-163.

[3] 李元奇，曹磊芳.下司水庫土石壩防滲加固措施探討[J].東北水利水電，2020，38（6）：14-17，72.

[4] 吳曉燕.中小型水庫土石壩除險加固技術應用[J].中國高新科技，2020（2）：69-70.

[5] 武清.山區水庫土石壩防洪安全及對策[J].水利規劃與設計，2018（12）：14-17，127.

[6] 賀順德，張志紅，崔鵬，等.水庫大壩安全管理應急預案編制實踐和思考[J].中國水利，2019（12）：33-36，25.

[7] 陶文富.小型水利工程“水庫管家”運行管理服務模式研究[J].水利信息化，2020（2）：66-69.