淺談水庫(kù)大壩安全鑒定的有關(guān)研究

李木彪

（黔西南州水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，貴州 黔西南 562400）

關(guān)于水庫(kù)大壩安全鑒定工作的開展，主要目的是能詳細(xì)掌握水庫(kù)大壩主體結(jié)構(gòu)的可靠性，會(huì)在鑒定環(huán)節(jié)中多方面地獲取信息數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)化監(jiān)管水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)，詳知安全情況，提出相應(yīng)的加固措施，降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率，也會(huì)影響工程項(xiàng)目綜合效益。同時(shí)，鑒定方法的合理選擇也比較重要，作業(yè)階段也考驗(yàn)各單位及人員的專業(yè)能力，需在具體的工作環(huán)節(jié)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、處理問(wèn)題，避免產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。

1 實(shí)例分析

1.1 工程概況

某水庫(kù)工程壩址以上的流域面積0.87km2，引水面積16.88km2，河道坡降2.18%，主流長(zhǎng)度1.01km。該項(xiàng)工程在施工階段提出壩型為黏土心墻土壩，施工階段加大對(duì)作業(yè)質(zhì)量的控制力度，保證項(xiàng)目整體驗(yàn)收的合格性。同時(shí)，土壩又包括主壩與副壩，最大壩高是29m，總庫(kù)容515萬(wàn)m3，灌溉面積1066.67hm2，屬于一座以灌溉為主兼發(fā)電的?。ㄒ唬┬退畮?kù)。

建設(shè)單位在作業(yè)及安全管控方面均有高度重視，主要是對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)值與實(shí)際參數(shù)的對(duì)比分析，為安全鑒定工作的開展提供可靠依據(jù)。其中，主壩壩頂高程設(shè)計(jì)164.49m，現(xiàn)有163.85m；壩高設(shè)計(jì)29m，現(xiàn)有28.36m；壩頂寬設(shè)計(jì)4m，現(xiàn)有3.5m；壩頂長(zhǎng)設(shè)計(jì)176m，現(xiàn)有194m；迎水坡設(shè)計(jì)1：2.0、1：2.5、1：2.75，現(xiàn)有1：2.3；背水坡設(shè)計(jì)1：2、1：2.5、1：1.5，現(xiàn)有1：1.12、1：2.46。

副壩壩高設(shè)計(jì)25.5m，現(xiàn)有25.5m；壩頂長(zhǎng)設(shè)計(jì)276m，現(xiàn)有352m；迎水坡設(shè)計(jì)1：2，現(xiàn)有1：1.8；背水坡設(shè)計(jì)1：2，現(xiàn)有1：1.5、1：1.8.

1.2 建設(shè)情況

該項(xiàng)工程的建設(shè)階段，是我國(guó)大力開展農(nóng)田水利項(xiàng)目建設(shè)的重要階段，但由于各項(xiàng)條件的受限，遇到了設(shè)計(jì)資料不健全、施工情況無(wú)記載的情況。經(jīng)安全鑒定部門走訪調(diào)查，從多個(gè)方面了解到該水庫(kù)大壩在建設(shè)初期是由當(dāng)?shù)孛窆す餐ㄔ?，因所使用的建筑材料質(zhì)量不佳、類別較多，在質(zhì)量檢測(cè)方面出現(xiàn)了填筑密度不達(dá)到的情況。同時(shí)，岸坡壩殼位置的松土、雜草等已經(jīng)進(jìn)行了及時(shí)的清理，黏土成為該項(xiàng)工程防滲心墻施工的主要材料，砂壤土是壩殼材料。

隨著該項(xiàng)工程的建設(shè)，影響范疇的擴(kuò)大，逐漸引起地方政府及更多建設(shè)單位的重視，會(huì)在政府部門的組織與引導(dǎo)下，提出該項(xiàng)工程建設(shè)的新標(biāo)準(zhǔn)，并考慮到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)質(zhì)量、效率、安全等，會(huì)對(duì)各部門工作內(nèi)容細(xì)化處理，使各環(huán)節(jié)中有專業(yè)化的負(fù)責(zé)人，可在問(wèn)題處理及方案討論等環(huán)節(jié)中都能保證良好成效，進(jìn)一步加快現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)速度[1]。再加上各項(xiàng)政策與機(jī)制的高效實(shí)施，有目標(biāo)性地開展水庫(kù)大壩安全鑒定工作。

1.3 洪水計(jì)算設(shè)計(jì)

該項(xiàng)工程的流域面積為0.87km2，建議在洪水計(jì)算設(shè)計(jì)方面直接查用省暴雨圖集的方式，保證各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)、可靠。根據(jù)庫(kù)區(qū)地形圖量算主流長(zhǎng)度、河道坡降為L(zhǎng)=1.01km，J=2.18%，集圖集查算值、不同頻率各時(shí)段點(diǎn)暴雨量計(jì)算數(shù)值、各頻率不同時(shí)程暴雨衰減指數(shù)值于一體，精準(zhǔn)計(jì)算出各時(shí)段雨量的數(shù)值（選取其中6個(gè)時(shí)段數(shù)值分析）如表1所示。

表1 各時(shí)段雨量數(shù)值表

根據(jù)推理公式計(jì)算壩址以上流域洪峰流量，引水渠斷面最大引水流量是4.7m3/s，正常截面的最大引用流量是4.7m3/s。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)分析，能設(shè)計(jì)洪峰流量。其中，Q壩址以上P=0.2%時(shí)的洪峰流量是37.9；P=0.33%時(shí)的洪峰流量是34.7；P=3.33%時(shí)的洪峰流量是23.2；Q引鄭P=0.2%時(shí)的洪峰流量是4.7；P=0.33%時(shí)的洪峰流量是4.7；P=3.33%時(shí)的洪峰流量是4.7；Q引西P=0.2%時(shí)的洪峰流量是3.7；P=0.33%時(shí)的洪峰流量是3.7；P=3.33%時(shí)的洪峰流量是3.7；Q洪總P=0.2%時(shí)的洪峰流量是46.3；P=0.33%時(shí)的洪峰流量是43.1；P=3.33%時(shí)的洪峰流量是31.6。

該項(xiàng)工程安全鑒定工作的開展，還對(duì)主要方法進(jìn)行細(xì)致分析，既能根據(jù)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的分析結(jié)果保證實(shí)踐工作秩序開展，保證工作質(zhì)量，又能在各環(huán)節(jié)中加大管理力度，始終都能保證各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性、完整性，也便于各部門對(duì)項(xiàng)目安全情況詳細(xì)掌握，為水庫(kù)大壩安全鑒定的綜合評(píng)價(jià)提供可靠依據(jù)，并與工程綜合效益存在密切關(guān)系。

2 水庫(kù)大壩安全鑒定的主要做法

2.1 地質(zhì)勘探

地質(zhì)勘探是水庫(kù)大壩安全鑒定的重要環(huán)節(jié)之一，也是前期準(zhǔn)備工作，核心目的是在此環(huán)節(jié)中能了解工程項(xiàng)目建設(shè)地質(zhì)條件、自然環(huán)境、施工材料等，在此環(huán)節(jié)中就會(huì)保證各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)獲取的完整性與準(zhǔn)確性，為后續(xù)工作順利開展奠定良好基礎(chǔ)。此階段還對(duì)工作人員的專業(yè)能力、技術(shù)水平等提出更高要求，必須詳細(xì)掌握安全鑒定的流程及標(biāo)準(zhǔn)。再加上人員實(shí)踐能力較豐富，能在實(shí)踐階段本著嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，提高工作質(zhì)量，也會(huì)在根本上杜絕人為因素影響產(chǎn)生的各種問(wèn)題，實(shí)施效果更突出[2]。同時(shí)，在工程質(zhì)量評(píng)價(jià)方面，要保證施工質(zhì)量檢驗(yàn)質(zhì)量與設(shè)計(jì)要求保持一致，也會(huì)在各環(huán)節(jié)中加大質(zhì)量控制力度，各項(xiàng)參數(shù)的完善及精準(zhǔn)確定，成為工程質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一。

例如：土壩工程質(zhì)量評(píng)價(jià)是對(duì)壓實(shí)度、滲透系統(tǒng)等多項(xiàng)參數(shù)的對(duì)比分析，在條件允許的情況下，建議開展多次的試驗(yàn)工作，并把每次試驗(yàn)中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)精準(zhǔn)記錄，為漿砌石壩壩體的安全性測(cè)試提供參考依據(jù)，也會(huì)與精細(xì)化管理目標(biāo)相符，在整個(gè)作業(yè)階段都能確保綜合成效最大化。

如果從土木試驗(yàn)成果方面分析，也是大壩質(zhì)量評(píng)價(jià)的基本依據(jù)之一，此階段需對(duì)各部門工作內(nèi)容與職責(zé)細(xì)化處理，并根據(jù)工作內(nèi)容，合理配置人員，既能提高人力資源利用率，又能在實(shí)踐工作開展方面保證質(zhì)量與規(guī)范性。同時(shí)，試驗(yàn)部門對(duì)工作要點(diǎn)的提出，檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)期間會(huì)遇到土體送樣不規(guī)范、試樣組合數(shù)不足等問(wèn)題，導(dǎo)致土木試驗(yàn)成果出現(xiàn)異常，與實(shí)際參數(shù)產(chǎn)生較大的差異性，無(wú)法為工程安全性的鑒定與分析提供可靠依據(jù)[3]。關(guān)于此問(wèn)題的處理，依然是把工作重心放在實(shí)踐階段，要求人員有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)易發(fā)生的問(wèn)題以防控機(jī)制為根本，消除不良因素的影響，避免實(shí)際數(shù)值產(chǎn)生較大的誤差，以此保證安全鑒定的準(zhǔn)確性。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)檢查

經(jīng)前期準(zhǔn)備工作的開展，在多個(gè)方面獲取到完整的信息數(shù)據(jù)，也會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全檢查工作的進(jìn)展情況有一定的了解，只需大壩安全評(píng)價(jià)承擔(dān)單位的技術(shù)人員參與現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)從自身所負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容與職責(zé)方面高效實(shí)施各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)及機(jī)制，根據(jù)目前工程所具備的資料檔案分析，提出數(shù)據(jù)整合工作，主要包括水庫(kù)所在流域、設(shè)計(jì)施工資料、水文氣象、安全監(jiān)測(cè)資料等，在此基礎(chǔ)上能及時(shí)發(fā)現(xiàn)不完善的信息數(shù)據(jù)，有目的性地對(duì)其補(bǔ)充與更新，也能避免誤差問(wèn)題的發(fā)生。

此外，安全鑒定工作的開展，建議作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有專業(yè)化的安全檢查小組，并組織專家參與現(xiàn)場(chǎng)開展多方面的檢查工作，并提出從管理設(shè)備、大壩樞紐建筑物運(yùn)行情況等方面作出科學(xué)性的評(píng)價(jià)，并精準(zhǔn)繪制現(xiàn)場(chǎng)檢查報(bào)告，根據(jù)專家提出建議或意見，在安全鑒定評(píng)價(jià)工作開展方面高效實(shí)施，也能突出重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容，只需各部門在實(shí)際操作期間提高重視程度，并根本已經(jīng)形成的規(guī)則、方案等標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，就能提升安全鑒定工作質(zhì)量[4]。同時(shí)，還能確保安全鑒定評(píng)價(jià)的良好效果，也使傳統(tǒng)化的工作方式發(fā)生改變，杜絕常規(guī)問(wèn)題頻繁發(fā)生。

2.3 安全管理

現(xiàn)場(chǎng)安全檢查是大壩安全鑒定工作開展的基礎(chǔ)條件之一，主要目的是能動(dòng)態(tài)化地掌握各項(xiàng)工作進(jìn)展情況，并在管理的過(guò)程中搜集更多的信息資源，為資源更新與完善提供有利條件。從實(shí)際角度考慮，大壩安全管理的要點(diǎn)較多，如：基礎(chǔ)設(shè)施動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)、管理工作開展標(biāo)準(zhǔn)化等，均會(huì)在鑒定及復(fù)核的情況下高效處理常規(guī)問(wèn)題[5]。再加上安全管理措施的高效應(yīng)用，能影響現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率與質(zhì)量，進(jìn)一步確定檢測(cè)內(nèi)容，主要包括現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行檢查、大壩壩體現(xiàn)狀、閘門啟閉機(jī)檢驗(yàn)，均能保證安全評(píng)價(jià)工作的準(zhǔn)確性。

2.4 滲流安全評(píng)價(jià)

在大壩滲流問(wèn)題處理方面，還需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的反饋，能確定滲流問(wèn)題的影響承擔(dān)，確定影響因素及具體位置，通過(guò)開展?jié)B流安全評(píng)價(jià)工作該項(xiàng)實(shí)施各項(xiàng)控制措施及策略，避免影響工程主體結(jié)構(gòu)的可靠性。比如：安全鑒定隊(duì)伍參與現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)在滲流安全評(píng)價(jià)中細(xì)致分析滲流情況，在數(shù)據(jù)完善的情況下提出不同的問(wèn)題或異議，也能引起各部門的重視，會(huì)主動(dòng)配合安全鑒定部門的工作，有利于常規(guī)問(wèn)題在根本上高效處理。該項(xiàng)工程滲流問(wèn)題的發(fā)生，主要影響因素是監(jiān)測(cè)設(shè)施不齊全，關(guān)于數(shù)據(jù)記載，缺少壩體內(nèi)省流量及壓力的資料缺，導(dǎo)致項(xiàng)目安全性及作業(yè)質(zhì)量受不同程度的影響。對(duì)此問(wèn)題的處理，也有相應(yīng)的辦法，是從兩方面探析：

一方面，檢查時(shí)間不合理，是因?yàn)樗畮?kù)高水位在內(nèi)運(yùn)行的過(guò)程中沒(méi)有及時(shí)處理，建議開展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作，會(huì)在各項(xiàng)條件下詳細(xì)掌握水庫(kù)高水位的內(nèi)在運(yùn)行情況，在精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的參考下，做好監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的記錄工作，為處理方案的編制與實(shí)施提供可靠依據(jù)[6]。

另一方面，因測(cè)壓管資料不完善引發(fā)的問(wèn)題，是因問(wèn)題發(fā)生時(shí)不具備相應(yīng)的補(bǔ)救措施，使問(wèn)題頻繁發(fā)生，影響范疇逐漸擴(kuò)大。此問(wèn)題的處理需先選定滲流計(jì)算斷面地質(zhì)鉆孔現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)分層測(cè)算出來(lái)的壩體壩基滲流體系，在基本數(shù)據(jù)完善的情況下，才能根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出滲流坡降值，與設(shè)計(jì)方案中的數(shù)值對(duì)比，在標(biāo)準(zhǔn)范疇中?；蛘呤菍?duì)滲流量的計(jì)算，也能避免常規(guī)問(wèn)題的發(fā)生。

2.5 復(fù)核

從水庫(kù)運(yùn)行的角度分析，防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核有具體標(biāo)準(zhǔn)及要求，是根據(jù)水庫(kù)原設(shè)計(jì)洪文計(jì)算數(shù)值、運(yùn)行期延長(zhǎng)資料，對(duì)其設(shè)計(jì)洪水重新計(jì)算，并與原數(shù)值對(duì)比分析，強(qiáng)調(diào)水庫(kù)自身抗洪能力與規(guī)范性要求保持一致[7]。因部分水庫(kù)大壩在安全鑒定期間忽視對(duì)原有庫(kù)容曲線的嚴(yán)謹(jǐn)審核，在直接應(yīng)用的過(guò)程中出現(xiàn)了數(shù)值不符的問(wèn)題，建議在水庫(kù)泄洪安全性評(píng)價(jià)階段對(duì)其所出現(xiàn)的具體現(xiàn)象做好記錄及分析工作，及時(shí)提出科學(xué)化的解決方案與措施，也能確保水庫(kù)泄洪的安全性，整體評(píng)價(jià)結(jié)果有較強(qiáng)的合理性。

3 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合上述具有案例的分析，能了解水庫(kù)大壩安全鑒定易發(fā)生的具體問(wèn)題，需引起各單位的高度重視，建議把工作重心放在實(shí)踐階段，編制完善的施工方案與管理機(jī)制，強(qiáng)調(diào)水庫(kù)大壩安全鑒定作法的合理選擇與高效應(yīng)用，并把各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)完整記錄，為工程項(xiàng)目建設(shè)及安全管理提供可靠依據(jù)。同時(shí)，安全評(píng)價(jià)工作的開展也比較重要，是對(duì)水庫(kù)大壩安全鑒定的整個(gè)過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)化的管理，確保工程質(zhì)量與綜合效益。