水庫水工建筑物的運行和維護研究

程國濱

漠陽江雙捷水利樞紐管護中心 廣東 陽江 529500

引言

水庫水工建筑物，是為了實現(xiàn)防洪、發(fā)電、供水等經(jīng)濟目標而修建的建筑類型，能夠有效地控制和支配水流，調(diào)節(jié)水流速度，具有十分重要的經(jīng)濟價值和社會價值。水庫水工建筑物的工作條件較為復雜，施工難度較大。并且，在后續(xù)運行和維護時，影響因素較多，會影響水工建筑物的使用時長，影響水工建筑物整體的運行狀態(tài)。因此，為了進一步提高水工建筑物的使用價值，相關(guān)工作人員需要積極采取措施，明確水庫水工建筑物的評估方法，并優(yōu)化和升級水工建筑物，定期開展養(yǎng)護和管理工作，從而更好地保障水工建筑物的穩(wěn)定運行，實現(xiàn)理想的建設(shè)目標。

1 水庫水工建筑物概述

水庫水工建筑物，是我國水利工程建設(shè)中的重要組成部分，在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中具有十分重要的作用，通過修建水庫水工建筑物，能夠從整體出發(fā)，對水利工程進行優(yōu)化和升級，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)水流，控制水流速度的工作目標，還能夠滿足人們對于水資源的實際需求，切實地提高了水資源的利用效率，緩解了水資源短缺的局面。因此，水利工程建設(shè)，在水庫建設(shè)中具有十分重要的作用，上述水利工程作物，被稱為水工建筑物[1]。工作人員在新修水庫水工建筑物時，會需要水文學、工程力學、地質(zhì)學等多學科的專業(yè)知識，會涉及眾多的專業(yè)部門。因此水庫水工建筑物的建設(shè)工作，具有一定的難度。并且，水庫水工建筑物在后續(xù)運行時，工作條件十分復雜，容易受到水文條件、環(huán)境因素等的影響，難以發(fā)揮原有防洪、發(fā)電的積極作用。因此，相關(guān)工作人員必須從整體出發(fā)，對水利工程項目進行整體的監(jiān)理，并采取標準化的管理措施，積極開展水庫水工建筑物的評估和維護工作，更好地保障水工建筑物的安全穩(wěn)定運行。

2 水庫水工建筑物運行檢測的內(nèi)容

第一，變形檢測。變形檢測，主要包括水工建筑物水平位移狀態(tài)、垂直位移狀態(tài)、水工建筑物是否存在裂縫、水工建筑物內(nèi)部混凝土以及其他原材料的貼合狀態(tài)等內(nèi)容。

第二，滲透檢測，主要包括水工建筑物自身的滲水透明度、建筑滲水效果、混凝土結(jié)構(gòu)、建筑物滲透壓力、滲水流量、浸潤線等內(nèi)容。

第三，承載力溫度檢測，主要包括水庫水工建筑物，自身的土體壓力以及水工建筑物在運行時的空隙、水壓力、承載力主要包括水工建筑物內(nèi)部混凝土和石塊建筑物的應(yīng)變能力、溫度、鋼筋應(yīng)力、檢測內(nèi)容等。

第四，水流形態(tài)檢測，主要包括水工建筑物在運行時，水流的壓力、水流的脈動速度、水流的界面線、水流高速等內(nèi)容。

第五，水文氣象監(jiān)測，主要包括水工建筑物運行工作環(huán)境中的降水量、水文特征、流量、水壓、水溫、水質(zhì)等內(nèi)容[2]。

第六，水工建筑物的工作運行狀態(tài)，通常情況下，如果水庫水工建筑物在設(shè)計過程中，達到了預(yù)期的設(shè)計標準，符合國家規(guī)定的質(zhì)量標準，那么水工建筑物的工程質(zhì)量較好，各項檢測參數(shù)的變化，也能夠在正常范圍內(nèi)，能夠持續(xù)地發(fā)揮防洪供電的積極作用。但如果水工建筑物的某項功能失靈，不能夠滿足原有的設(shè)計要求，甚至各項參數(shù)出現(xiàn)了異常，影響了水工建筑物的穩(wěn)定運行，則說明水工建筑物處于異常工作狀態(tài)，需要采取如下措施，對水工建筑物進行養(yǎng)護和管理。此外，如果水工建筑物的工作環(huán)境，出現(xiàn)了急劇的變化，水文條件出現(xiàn)了異常，出現(xiàn)了大規(guī)模的雨水沖刷和水文壓力，那么會導致水工建筑物出現(xiàn)了嚴重的運行危機，可能會出現(xiàn)安全事故。因此，相關(guān)工作部門就應(yīng)該第一時間，收集有關(guān)于水利工程建設(shè)的相關(guān)信息，并評估水庫水工建筑物是否處于異常狀態(tài)，并通知設(shè)計單位和維修單位，提出最合理的維護方案，更好地保護水工建筑物的質(zhì)量。

3 水庫水工建筑物運行評估的程序

首先，為了保障水庫水工建筑物，能夠穩(wěn)定運行，工作人員要明確水工建筑物的運行狀態(tài)，要從整體出發(fā)，考慮水工建筑物的荷載力以及影響水工建筑物運行的構(gòu)成因素，分析水壓力、溫度、自然災(zāi)害、人為因素等，對水工建筑的影響。同時，還要結(jié)合當?shù)氐牡刭|(zhì)條件和地形條件，分析自然因素對水工建筑物的影響。其次，在分析完成水工建筑物自身的荷載因素后，相關(guān)工作人員還必須開展相應(yīng)的巡查和檢測工作，要對水庫水工建筑物進行綜合的檢查，并對檢查數(shù)據(jù)進行定量分析，做出綜合的評判標準，最后制定針對性的維修決策方案。

再次，在巡視檢查完畢后，工作人員要整理出，有關(guān)于水工建筑物的滲水資料、裂縫資料、變形資料等，還要明確水工建筑物的孔隙、水壓力、水流量等相關(guān)信息，運用信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進行量化分析，并作出分析圖，建立數(shù)學模型，模擬水庫水工建筑物的運行狀態(tài)，確定水庫水工建筑物的混合模型。此外，在建設(shè)模型完成后，工作人員要積極采取科學的方法，確定水庫水工建筑物的控制標準，并從穩(wěn)定、強度、抗裂性能等多個角度出發(fā)，明確水庫水工建筑物的監(jiān)控指標，并將定量分析和定性分析相結(jié)合，明確監(jiān)測水庫水工建筑物的監(jiān)控路徑，進行綜合性的評估，并進行推理分析，制定出相對應(yīng)的方法和維修方案，明確維修水庫水工建筑物的處理方案，更好地提高水庫水工建筑物的質(zhì)量。

4 有效維護水庫水工建筑物的措施

4.1 水工建筑物的維修

水庫水工建筑物，在運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)突發(fā)裂縫、土壩滲漏或護坡問題等，會影響水工建筑物運行的穩(wěn)定性。因此，工作人員要采取相應(yīng)的優(yōu)化措施，對水庫水工建筑物進行針對性的維修和養(yǎng)護，更好地保障水工建筑物的質(zhì)量，保障水工建筑物能夠穩(wěn)定運行。首先，如果水庫水工建筑物，出現(xiàn)了土壩裂縫，對于細小的裂縫或縱向裂縫，工作人員可以進行表面處理，可以通過添加涂料或重新夯實等多種方法，添補裂縫，防止在強降雨或連續(xù)暴雨天氣，出現(xiàn)雨水滲漏，影響了水工建筑物的質(zhì)量。如果水工建筑物的裂縫較長，甚至裂縫較寬，工作人員就可以將裂縫中的涂料全部挖出，然后采取專業(yè)的機器設(shè)備，重新回填，確保裂縫平直，避免裂縫再度擴大[3]。如果水工建筑物內(nèi)部，出現(xiàn)了分布較深，并且較為貫通的裂縫，工作人員就可以在開挖后，穩(wěn)定土壩壩體，并保證土壩土質(zhì)疏松，采用先進的機器設(shè)備，進行土壩養(yǎng)護，然后采用灌漿處理，切實提高土壩壩體的穩(wěn)定性。

其次，如果水庫水工建筑物的土壩出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象，那么在水工建筑物運行過程中，就會導致土壩持續(xù)滲漏，甚至土壩坍塌，嚴重影響了后續(xù)的施工環(huán)節(jié)。因此，工作人員就可以采取上節(jié)下排的工作原則，在水壩滲漏處進行迎面封堵，并降低上游水位，在水下進行及時的修補，在不影響水工建筑物結(jié)構(gòu)安全的情況下，在水工建筑物的背面封堵土壩，并制定相應(yīng)的處理方案，明確土壩線路的具體位置，分析土壩線路的危害程度，從而針對性的采取相應(yīng)的解決措施，更好地保障水工建筑物的運行質(zhì)量。此外，如果水工建筑物的護坡出現(xiàn)了運行問題，那么工作人員就要從整體出發(fā)，根據(jù)現(xiàn)場實際的施工情況，明確護坡石塊的尺寸，并對石塊進行及時的修補，通過維修和加固工作，切實提高護坡的整體強度，提高護坡的穩(wěn)定性，防止護坡在后續(xù)長期遭受雨水侵蝕，出現(xiàn)更大程度的破損，影響水庫水工建筑物的穩(wěn)定運行。

4.2 水工建筑物的養(yǎng)護措施

首先，工作人員要積極采取措施，要明確水工建筑物，經(jīng)常可能存在的滲漏問題，要對土壩壩面，進行定期的養(yǎng)護和管理。通常情況下，水工建筑物在長期運行過程中，會出現(xiàn)土壩滲漏，有可能會出現(xiàn)老鼠或白蟻，侵蝕土壩壩體，造成壩體滲漏，嚴重影響了壩體的穩(wěn)定性和牢固性。因此，工作人員在日常巡檢時，要對土壩表面存在的坑洼或凹凸不平的地區(qū)，進行及時的填平，并采取相應(yīng)的生物措施或化學措施，及時的消滅老鼠或白蟻，防止白蟻進一步侵蝕土壩壩面，對土壩造成極大的威脅。此外，在氣溫較高或者是氣溫干旱地區(qū)，土壩表面甚至會出現(xiàn)裂縫，那么在遭遇強降雨或連續(xù)暴雨天氣時，就會沖刷裂縫，造成不可挽回的經(jīng)濟損失。因此，工作人員在定期檢修時，要仔細檢查壩體，檢查時添補土壩裂縫，防止裂縫的產(chǎn)生和擴大。

其次，工作人員也要開展相應(yīng)的護坡養(yǎng)護工作，要采取生物綠色的護坡方法，要在每年春季及時補種，或者更新護坡草皮，并在旱季時，及時澆水，及時檢查護坡內(nèi)的石塊，是否存在松動或破損的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)破損現(xiàn)象，就要及時的加固，并定期更換，確保護坡的安全性和穩(wěn)定性。此外，水工建筑物，在建設(shè)和運行過程中，會使用較多的鋼筋混凝土，鋼筋混凝土雖然具有較高的硬度和強度，但在使用時容易受到外界因素的影響，特別是溫度、濕度，會對鋼筋混凝土產(chǎn)生十分嚴重的威脅，導致水工建筑物在后續(xù)使用時，容易產(chǎn)生裂縫，影響了水工建筑物的穩(wěn)定性。因此，工作人員就需要開展日常的檢修和養(yǎng)護工作，要對鋼筋混凝土進行定期的檢查，并對裂縫進行及時的修補，并在高溫或低溫季節(jié)，對鋼筋混凝土開展保溫或保濕工作，切實提高鋼筋混凝土的性能，延長水工建筑物的使用壽命。此外，施工隊伍在興修水工建筑物時，也要嚴格開展質(zhì)量管理工作，要根據(jù)具體的施工條件，明確施工標準，并指派專業(yè)的監(jiān)理人員，對施工現(xiàn)狀進行分析，評估水工建筑物的質(zhì)量等級，并通過計算機建模，預(yù)估水工建筑物后期的運行狀態(tài)，進行可視化分析，切實地提高水工建筑物的建設(shè)質(zhì)量，延長水庫水工建筑物的經(jīng)濟收益[4]。

廣東省馬壩鎮(zhèn)在興修水庫水工建筑物后，就積極開展了養(yǎng)護和管理工作。該地政府加強了資金和人才的投入，大力開展水工建筑物的養(yǎng)護工作，并從整體出發(fā)，開展了水庫水工建筑物的除險加固工作，并設(shè)置了完善的施工體系，明確了施工機構(gòu)以及施工各部門，明確了各部門工作人員的具體分工，設(shè)置了專人專崗，并設(shè)置了專門的監(jiān)理部門，對水庫水工建筑物，進行定期的養(yǎng)護和管理，其次，工作人員根據(jù)該水庫具體的運行狀態(tài)，設(shè)置了定期的檢修制度，對水庫水工建筑物的運行質(zhì)量，進行總體的檢查，并采取了事前控制、事中控制的措施，進行了水工建筑物的維修和防洪處理，切實提高了水庫水工建筑物的變形質(zhì)量，讓水庫水工建筑物能夠始終，保持安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)，切實地提高了水庫水工建筑物的使用價值，真正的實現(xiàn)了安全第一，安全生產(chǎn)的工作目標，切實地滿足了社會群眾的實際需求[5]。

5 結(jié)束語

水利工程，是我國重要的民生工程，會直接影響社會群眾的日常生活，影響國民經(jīng)濟的發(fā)展速度。而水庫水工建筑物的工作環(huán)境，是十分復雜，甚至是十分惡劣的，會受多種因素的影響，影響水工建筑物的安全性和穩(wěn)定性。因此，工作人員，必須從整體出發(fā)，積極采取優(yōu)化措施，仔細分析水庫水工建筑物的運行環(huán)境以及影響水工建筑物運行的各項因素，通過加強事前控制、事中控制的方法，切實地開展運行和維護工作，保障水工建筑物的質(zhì)量，延長水庫水工建筑物的使用壽命。