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1、第七章 病险水库整治与防洪治河工程,第一节 农业水利工程运行管理 第二节 病险水库的运行与观测 第三节 水工建筑物的养护与修理 第四节 洪水及防洪措施 第五节 河道整治工程 第六节 堤防工程,概 述,我国病险水库状况 自从上世纪40、50年代以来，世界上大坝的修建数量日益增加，大坝的安全问题也就越来越引起人们的关注。世界上的大坝数量众多，例如美国大约有大坝70000座；俄罗斯近4000座水库。 截至2002年底，我国已建成各类水库85288座，总库容达到5594亿立方米，其中大型水库487座，中型水库2955座，小型水库81846座。,概 述,省际间对比水库的分布很不均匀，数量相差较大。上海市
2、无一座水库，而湖南、江西、广东、四川、湖北和云南6省，各自拥有的水库数均超过5000座，这6个省份的水库总数占全国水库总数的55。其中湖南省拥有的水库为全国之最，共11 000多座，大约相当于全国水库总数的17。 目前全国有病险水库约3万座，占水库总数的36%，其中大中型水库的病险率接近30%，小型水库的病险率更高。这些病险水库，尤其是小型水库绝大部分兴建于上世纪5070年代，受当时社会、经济、技术条件等因素的制约，工程存在着先天不足、后天失修、病险严重等问题。,概 述,长期以来，这些病险水库不但难以发挥防洪减灾效益，工程本身已成为安全度汛的薄弱环节和心腹之患。 据报告(汪恕诚,2004),自
3、1954年有垮坝统计资料以来至2003年底，全国累计垮坝3484座，年均垮坝近70座。其中20世纪70年代水库垮坝数量最多，年均垮坝204座；20世纪90年代以来垮坝数量最少，年均垮坝18座，其中2001年和2003年每年垮坝水库都为4座 。,概 述,水库一旦垮坝失事，轻则造成财产损失，重则造成重大人员伤亡或毁灭性灾害，不仅给国家和人民造成重大损失，也会影响社会稳定。1975年“”河南省板桥、石漫滩水库垮坝，造成数万人死亡，历史教训千万不能忘记。1993年，青海省沟后水库（小型，坝高71m）溃坝，瞬间冲毁1000多户房舍，328人丧生，上千人受伤，财产损失达1.5亿元。甘肃小海子水库（管涌、溃
4、坝)。,概 述,98洪水后，水利部编制了全国病险水库除险加固专项规划，确定了1346座第一批中央补助项目，累计投入158亿元，计划在34年内完成水库的除险加固任务。 2004年12月水利部又向国家发展改革委报送了二期规划，共确定1913座病险水库作为第二批中央补助项目。由中央和地方投资的中小型水库除险加固设计工作正在进行中。 此外，按照水库大坝安全鉴定办法的规定，大坝实行定期安全鉴定制度，应每隔610年进行一次。因此水库安全鉴定和除险加固将是一个长期任务。,第一节 农业水利工程运行管理,水工建筑物管理的主要任务是确保工程安全、维护工程完整、延长工程使用年限、发挥工程效益等，更好的利用水资源为工
5、农业生产和人民生活服务。 工程管理一般包括： （1）控制运用； （2）检查观测； （3）养护修理； （4）防汛抢险；,第一节 农业水利工程运行管理,一、农业水利工程的运行管理 1、用水计划 灌区用水计划,渠系用水计划,用水单位计划,引水计划,配水计划,第一节 农业水利工程运行管理,用水计划应采取自上而下和自下而上相结合的办法编制; 1）、较大灌区，可分三级编制： 管理处（局）编制全灌区的渠系用水计划； 水管所（站）编制渠段用水计划； 斗委会编制用水单位用水计划； 2）、一般灌区，可分二级编制： 管理处（局）编制全灌区的渠系用水计划； 斗委会编制用水单位用水计划；,第一节 农业水利工程运行管理,
6、2、用水计划的执行 一般情况下对已制定好的用水计划不得更改、任意变动，如果灌溉时的气象、水源、灌溉面积等条件与计划出入较大时，则应调整、修改用水计划，进行水量调配。,第一节 农业水利工程运行管理,3、水量调配的原则和要求 水量调配的原则： 水权集中、统筹兼顾、分级管理、均衡受益。 具体办法是： 按照作物灌溉面积、计划灌水定额、各级渠道水的利用系数分配数量。,第一节 农业水利工程运行管理,3、水量调配的原则和要求 1、水量调配的要求： （1）水量调配必须做到“统一领导、水权集中、专职调配”。 （2）调配人员必须熟悉灌区的具体情况； （灌区地形、行政区划、渠系布置、建筑位置、土壤性质、渠系用水计划
7、等）。 （3）调配人员必须经常了解灌区作物需水情况、用水单位的意见以及水文气象资料等。,第一节 农业水利工程运行管理,2、测水量水： （一）灌区测水量水的基本任务 1）按照灌区用水计划和水量调配的要求，调节、控制渠道用水量、准确地从水源引水，向各级渠道配水和按定额向田间供水； 2）检查灌水质量和利用效率，指导和改进用水工作； 3）掌握水量供需情况，合理修正、调整供水配水方案。 4）整理观测资料为水利规划、设计、施工提供依据,第一节 农业水利工程运行管理,2、测水量水： （二）利用水工建筑物量水 1）利用闸、涵量水； 2）带有平面直立启闭机的矩形暗涵放水口建筑物； 3）带有平面直立启闭机闸门同管
8、放水口的建筑物。 4）带有平面直立启闭机闸门的矩形明渠多孔放水口建筑物； 5）带有扇形闸门、闸地坪，闸门支点处无跌坎的放水建筑物。,第一节 农业水利工程运行管理,2、测水量水： 2）利用拱涵放水口建筑物量水； 3）带有平面直立启闭机的矩形暗涵放水口建筑物； 3）利用叠梁闸门式闸门防水； 4）利用有跌水量水。,第一节 农业水利工程运行管理,2、测水量水的基本任务： （1）按照灌区用水计划和水量调配的要求，调节、控制渠道水量，准确地从水源饮水、向各级渠道配水和按定额向田间供水； （2）检查灌水质量和灌溉水的利用效率； （3）掌握水量供需情况，合理修正、调整供水和配水方案。 （4）整理观测资料，为改
9、进灌溉管理工作、为水利规划、设计、施工和科学研究提供依据和积累资料。,第二节 病险水库的检查与观测,水工建筑物的观测必须预埋一定的观察设备和使用一定的观测仪器。 观测工作应遵循的原则和要求： （1）观测项目必须满足监视建筑物工作情况和了解变化规律的需要； （2）观测变化过程，并保证观测资料的连续性； （3）观测必须按时、测值精度必须符合精度要求，计算必须正确。,第二节 病险水库的检查与观测,第二节 病险水库的检查与观测,一、检查观测的重要性： （1）掌握每日雨量，水位、蓄水量、来水量、出水量等工程运行状态的指标； （2）对水库进行巡查，对异常情况进行判断并采取相应措施； （3）记录水库异常情况
10、及变化过程，也是分析存在问题原因，采取措施的依据。,第二节 病险水库的检查与观测,二、检查观测制度 检查工作 （1）日常巡视检查（检查的部位、内容、按巡视线路、程序进行）； （2）年度巡视检查（汛前、讯中、讯后）； （3）特别检查（发生较严重水情或有较大破坏时）。,第二节 病险水库的检查与观测,观测工作 （1）土石坝： 水位、降雨量、泄流量、放水量、渗流量、变形观测、坝体、坝基、绕坝渗流观测，在上游、坝顶、下游埋设沉降观测点，建立测量基点 （2）浆砌石坝 坝体位移、渗流量、扬压力、水位、气温，雨量未作出观测设施。,第二节 病险水库的检查与观测,三、检查观测等技术档案 水库工程规划设计原始资料；
11、 工程技术设计书和设计图纸； 历年工程检查检测资料； 历年工程维护维修加固资料； 历年生产运行指标（降雨、径流、洪水特征值、历年蓄水、供水特征值、历年灌溉、防洪、发电效益特征值）； 管理制度、规定和规范； 各种计划和考核资料； 其他有关资料。,第二节 病险水库的检查与观测,四、巡视检查 水库的巡视检查分为日常巡视、年度检查、特别检查。 （1）巡视重点 大坝上、下游坝面，坝脚、涵洞进出口部位，溢洪道两侧岩体、监测系统和病险水库的隐患部位。 （2）检查方法 眼看、耳听、手摸、脚踩等直观方法。,第二节 病险水库的检查与观测,（一）水工建筑物的观察 高水位期间，应加强对土坝下游坡、滤水坝址、两岸坝脚、
12、下游坝脚及闸门的观察； 大风浪期间，加强建筑物表面及两岸山坡的冲刷、排水和可能坍塌部位的观察； 在泄流期间，应加强对流态、冲刷、淤积、振动等的观察； 在泄水间歇期，应对泄水建筑物可能发生的冲刷、磨损、空蚀等部位的观察；,第二节 病险水库的检查与观测,（一）水工建筑物的观察 5、在水位骤降期间，应对上游坡可能出现滑坡部位加强观察； 6、在冰凌期间、应对冰冻情况、对建筑物及防冻、防凌措施效果的观察； 7、在冬季和气温骤降期间，加强对混凝土裂缝和渗水情况的观察 8、结合具体情况，加强观察其他应注意的部位。,第二节 病险水库的检查与观测,（二）水工建筑物的观测 1.土坝观测 （1）土坝的变形观测 垂直
13、位移、水平位移、固结观测、裂缝观测。 1）垂直位移、水平位移的观测实在土坝观测横断面的坝顶和坝坡上安放固定的位移点。观测断面应布置在具有代表性且控制主要变化情况的部位。 位移标点的组成：底板、标柱、标头-起测基点,第二节 病险水库的检查与观测,2）土坝的固结观测 目的：了解土坝在施工期和运行期间的固结情况，作为施工控制和安全运行的依据。 3）裂缝观测 对裂缝的分布位置、走向、长度和密度进行观测，并进行标记，绘制裂缝平面布置图，并进行经常性观测，了解其变化情况。,第二节 病险水库的检查与观测,（2）土坝的渗透观测 1）土坝的浸润线观测 2）渗透流量的观测 3）渗透水流的浑浊度观测； 4）绕坝渗流
14、观测和坝基渗透压力观测。,第二节 病险水库的检查与观测,2、混凝土坝的观测 1）混凝土坝水平位移的观测 （正垂线法、倒垂线法、引张线法）,第二节 病险水库的检查与观测,（2）垂直位移观测； （3）伸缩缝观测； （4）混凝土建筑物地基扬压力观测； （5）混凝土坝的应力观测； （6）混凝土坝的温度观测。,第三节 水工建筑物的养护与修理,养护和修理的概念 养护：为保持建筑物完整状态和正常运行而进行的日常维护工作； 修理：建筑物受到损坏或破坏是的修复工作。（岁修、大修、抢修）,第三节 水工建筑物的养护与修理,一、土坝的养护和修理 土坝最容易发生的问题：裂缝、滑坡、渗透变形、排水设施堵塞及破坏、护坡的松
15、动剂崩塌等。 （1）土坝经常养护的工作有： 维修坝顶、坝坡、防浪墙； 保护各种观测仪器和设施的完好； 坝面及坝坡排水沟的清淤； 坝体滤水体及减压设施的正常运行。,第三节 水工建筑物的养护与修理,一、土坝的养护和修理 （2）土坝裂缝的处理： 干缩裂缝-封闭处理； 深度不大裂缝-开挖回填处理； 内部裂缝-充填灌浆或劈裂灌浆处理； 深层裂缝-开挖回填与充填灌浆结合处理。,第三节 水工建筑物的养护与修理,一、土坝的养护和修理 （3）土坝渗漏的处理： 土石坝防渗加固措施一般原则是“上堵下排”。上堵的措施有水平防渗和垂直防渗。水平防渗有人工粘土铺盖和利用天然铺盖等，加固方法有翻修铺盖、延长铺盖长度或增加厚
16、度，增设帷幕、采取混凝土防渗墙或开挖截水槽回填粘土。下排的措施有：在坝体背水坡脚附近开挖导渗沟、减压井和盖重压渗等。,第三节 水工建筑物的养护与修理,一、土坝的养护和修理 （在可溶岩地区，坝基可能存在岩溶管道渗漏，要查清岩溶管道的位置、分布、连通性，一般采取灌浆方式封堵。 （4）滑坡处理,第三节 水工建筑物的养护与修理,一、土坝的养护和修理 （二）土坝白蚁的防治： （1）认真做好清基工作； （2）消灭有翅成虫； （3）加强工程管理。,第三节 水工建筑物的养护与修理,二、混凝土坝浆砌石坝的养护和修理 常见的病害主要是坝和地基的抗滑稳定性不够、裂缝、坝体和坝基的渗漏。 （1）提高抗滑稳定性的具体方法：采取补强帷幕灌浆、加强坝基排水系统和防渗阻滑板的措施、减小扬压力；加大剖面尺寸或增加竖向荷载；采取预应力锚索锚固措施和增加基岩抗力。,第三节 水工建筑物的养护与修理,（2）坝体裂缝和渗漏的处理： 较小裂缝-勾缝处理； 小变化裂缝-表面贴补处理； 裂缝较多，渗漏严重时-上游增设防渗层； 沉陷性裂缝（坝体强度不够出现应力裂缝）-加厚坝体措施； 贯穿性裂缝-压力灌浆、环氧树脂灌填。 （3）坝基及绕坝渗流-接触灌浆、帷幕灌浆、固结灌浆。,
