柯春光
(新疆水利水電科學(xué)研究院,新疆烏魯木齊 830049)
巴楚縣衛(wèi)星水庫(kù)位于巴楚縣紅海鄉(xiāng)西北方向,距巴楚縣城約 18m,海拔高度 1121~1127m,是巴楚灌區(qū)西北部的一座引水注入式平原水庫(kù)。水庫(kù)大壩長(zhǎng)11.1km,其中主壩長(zhǎng)9.3km,副壩長(zhǎng)1.8km;最大壩高4.5m;設(shè)計(jì)總庫(kù)容2500萬(wàn)m3;總庫(kù)容為2500 萬(wàn) m3。
水庫(kù)主要引蓄葉爾羌河水,每年7至9月一次蓄水,調(diào)節(jié)水庫(kù)下游紅海鄉(xiāng)、勝利鄉(xiāng)、恰瓦克鄉(xiāng)、良種場(chǎng)和園藝場(chǎng) 28.2萬(wàn)畝耕地的灌溉用水。衛(wèi)星水庫(kù)屬中型水庫(kù),工程等別為Ⅲ等,主要建筑物級(jí)別為3級(jí),次要建筑物級(jí)別為4級(jí)。
該水庫(kù)主要建筑物由均質(zhì)土壩、進(jìn)水閘、放水涵洞、引水渠及放水渠組成。工程于 1970年由當(dāng)?shù)卣M織施工,地區(qū)水電局及巴楚縣水電局技術(shù)指導(dǎo),1972年建成投入運(yùn)行;1994年首次進(jìn)行了除險(xiǎn)加固,對(duì)7.0km長(zhǎng)主壩段上游壩坡鋪設(shè)了塑膜防滲;1996年對(duì)該水庫(kù)7.75km長(zhǎng)主壩段上游壩坡進(jìn)行了干砌塊石護(hù)坡;2002年向干砌塊石縫內(nèi)灌填了細(xì)石子并將干砌塊石加寬、加高。壩體經(jīng)多次加寬、加高,達(dá)到了目前的現(xiàn)狀。
大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)的目的是為安全鑒定提供大壩的運(yùn)行、管理及性狀等基礎(chǔ)資料。作為大壩安全綜合評(píng)價(jià)及分類的依據(jù)之一。
大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括大壩運(yùn)行、維修、安全監(jiān)測(cè)三個(gè)方面。
(1)大壩運(yùn)行安全管理的各項(xiàng)工作,均應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)范,結(jié)合水庫(kù)大壩的具體情況,制定相應(yīng)的規(guī)章制度,并有專人負(fù)責(zé)實(shí)施。
(2)大壩運(yùn)行管理應(yīng)包括整個(gè)運(yùn)行期的情況,但重點(diǎn)在于水庫(kù)大壩運(yùn)行現(xiàn)狀。
衛(wèi)星水庫(kù)主要調(diào)節(jié)下游灌區(qū)春灌、秋灌、冬灌用水。每年由巴楚縣水電局負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)出灌區(qū)內(nèi)的灌溉用水計(jì)劃,由縣人民政府發(fā)文下達(dá)。水庫(kù)管理站受縣水電局水管總站領(lǐng)導(dǎo),負(fù)責(zé)向灌區(qū)內(nèi)輸水。
水庫(kù)灌區(qū)主要從葉爾羌河上民生渠首引水,通過(guò)民生渠、巴楚總干渠將水引入阿吉根洼地。這些水量在阿吉根洼地進(jìn)行分配,一方面從衛(wèi)星水庫(kù)進(jìn)水閘經(jīng)水庫(kù)引水渠進(jìn)入水庫(kù);另一方面從英吾斯塘渠直接進(jìn)入灌區(qū);以及由水庫(kù)下游渠道沿線布置的機(jī)井提供部分井水供給灌區(qū)。
水庫(kù)引水渠從阿吉根洼地的分水比是4.5%,通過(guò)水庫(kù)進(jìn)水閘進(jìn)入衛(wèi)星水庫(kù)引水渠。水庫(kù)每年7~9月一次引水,調(diào)節(jié)水庫(kù)下游紅海鄉(xiāng)、勝利鄉(xiāng)、恰瓦克鄉(xiāng)、良種場(chǎng)和園藝場(chǎng)等五個(gè)鄉(xiāng)28.2萬(wàn)畝耕地的灌溉用水。每年 9月底,水庫(kù)蓄水水位達(dá)到正常蓄水位1124.90m時(shí),為確保大壩相對(duì)安全,不再引水。
水庫(kù)每年3月10日~6月10日開(kāi)閘放水解決春灌;10月上旬~10月20日開(kāi)啟放水閘進(jìn)行秋灌;11月5日~次年2月20日進(jìn)行冬灌。近幾年由于水庫(kù)滲漏日益嚴(yán)重,加之下游開(kāi)荒面積的增大,需水量增加,水庫(kù)蓄、放水時(shí)間已不能按計(jì)劃執(zhí)行,供需水矛盾突出。
衛(wèi)星水庫(kù)進(jìn)水閘前無(wú)水尺等測(cè)量工具,進(jìn)水閘后雖有測(cè)橋、水尺、鉛魚(yú),但無(wú)人管理,設(shè)施不完善;放水閘前水尺也已模糊不清,蓄、放水期間雖有人負(fù)責(zé)記錄水庫(kù)進(jìn)、放水情況,但只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和下游用水要求開(kāi)啟閘門,記錄情況隨意性很大,而且不準(zhǔn)確。
根據(jù)《綜合利用水庫(kù)調(diào)度通則》(水管[1993]61號(hào)),水庫(kù)應(yīng)布設(shè)入庫(kù)、出庫(kù)觀測(cè)站。水庫(kù)管理站應(yīng)有直撥電話、車載電臺(tái),并保證與水電局聯(lián)系暢通。水庫(kù)應(yīng)架設(shè)供電線路,安裝照明設(shè)備。
衛(wèi)星水庫(kù)是引水注入式平原水庫(kù),在每年 7月~9月雖引洪蓄水,但沒(méi)有防洪的任務(wù),洪水問(wèn)題由上游自葉爾羌河引水的民生渠首解決。
為使水庫(kù)能安全運(yùn)行,水庫(kù)管理站也制定了相應(yīng)的應(yīng)急方案,但由于各種原因,這些方案未能形成正式文件。目前局部壩段在壩頂每隔一段距離堆有塊石和細(xì)石子等維修加固物資,管理站也未備有編織袋、鉛絲等應(yīng)急物資,管理站每年高水位期未專門組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍。
水庫(kù)管理站有1部電話、2部報(bào)話機(jī)與水電局聯(lián)系,每年高水位期管理站組織管理人員上壩晝夜巡視檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即上報(bào)水電局,水電局負(fù)責(zé)組織受益鄉(xiāng)農(nóng)民搶險(xiǎn)?,F(xiàn)在主壩放水閘 0+000處壩頂有一間磚木結(jié)構(gòu)管理站房,另在樁號(hào)左2+485、左4+600、右2+950、右4+800處壩后分別設(shè)有4處臨時(shí)管理站房,專門作為上壩巡視、管理人員的住房。
水庫(kù)管理站根據(jù)大壩維修的有關(guān)規(guī)范,制訂了相應(yīng)的水庫(kù)大壩維修規(guī)程,但由于各種原因,此規(guī)程未能形成正式文件,也就沒(méi)有按此規(guī)程實(shí)施。以往對(duì)壩體的大修和加固及其工程效果都沒(méi)有記載和評(píng)價(jià),現(xiàn)水庫(kù)維修由縣水電局負(fù)責(zé),經(jīng)費(fèi)從水費(fèi)中列支,但由于水費(fèi)收入不足,造成工程維修費(fèi)被擠占或挪用,不能進(jìn)行日常維修養(yǎng)護(hù)。
由于大壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,縣水電局每年根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查的情況組織受益鄉(xiāng)的農(nóng)民對(duì)壩體進(jìn)行維修。另外縣水電局根據(jù)大壩的運(yùn)行情況,每隔3~4年組織對(duì)壩體進(jìn)行一次較大的檢修。同時(shí)在每年高水位期,隨時(shí)由縣水電局負(fù)責(zé)組織受益鄉(xiāng)農(nóng)民對(duì)大壩進(jìn)行搶修,并在每年的枯水期對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行常規(guī)的砌石、填土、壓梢等維修加固。
現(xiàn)在水庫(kù)管理制度不健全,缺少必要的定期檢修制度及經(jīng)常性的養(yǎng)護(hù)修理制度。每年由水電局組織受益鄉(xiāng)農(nóng)民對(duì)大壩進(jìn)行維修,具體的維修計(jì)劃還未形成文件,且檢修內(nèi)容不完全。
水電局在1994年曾組織力量對(duì)主壩段上游壩坡進(jìn)行鋪塑料薄膜防滲措施,1996年對(duì)主左 2+450~右5+300壩段上游壩坡進(jìn)行干砌塊石護(hù)坡;2002年對(duì)主壩段上游干砌塊石護(hù)坡進(jìn)行填灌細(xì)石子,并對(duì)塊石護(hù)坡進(jìn)行加寬、加高、加固,均取得了一定的效果。
但由于壩體本身存在隱患(壩基、壩體結(jié)合質(zhì)量不好,水庫(kù)建造期壩體接縫沒(méi)有壓實(shí),壩體填筑時(shí)接縫過(guò)多),加之壩體存在鼠害、蟻害;局部壩段壩頂風(fēng)蝕嚴(yán)重、凹凸不平;大壩的上游坡有多處發(fā)生塌陷、滑坡、蠕變;下游坡多處牲畜踩踏嚴(yán)重;壩后無(wú)排水設(shè)施;并且仍未解決壩后滲水嚴(yán)重的情況。在高水位期,縣水電局不定期派人檢查水庫(kù)安全情況,水管站組織力量對(duì)壩體巡視檢查,一旦發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情由縣水電局負(fù)責(zé)組織搶險(xiǎn)。由于搶險(xiǎn)物資匱乏,交通設(shè)施落后,給搶險(xiǎn)工作帶來(lái)諸多困難,不能切實(shí)有效的排除險(xiǎn)情,只能在短時(shí)間內(nèi)緩解。
目前,在大壩主左1+550~右1+680、右1+850~右2+080、右2+300~右4+800壩段上游坡正常蓄水位處植有大量的樹(shù)木,樹(shù)木直徑一般在 5~10cm左右,間距約2m;副左2+580~左2+670壩段上游坡長(zhǎng)有紅柳。當(dāng)?shù)厝罕娬J(rèn)為這些樹(shù)木對(duì)大壩防浪、固坡有一定的作用,還能綠化、美化環(huán)境,但是對(duì)壩體本身安全會(huì)構(gòu)成威脅,需對(duì)這些樹(shù)木進(jìn)行處理。同時(shí)壩體存在鼠洞、蟻穴隱患,對(duì)大壩防滲不利。壩后沒(méi)有排水設(shè)施,壩后滲水不能及時(shí)排走,在主壩段左4+000~左3+500、右1+750~右2+950、右3+600~右 4+300,以及副壩段左 4+900~左 4+000壩后均有水滲出,壩后形成了大面積連片水灘、沼澤地,自壩后坡腳向外 20~30m范圍內(nèi),當(dāng)水庫(kù)蓄到正常高水位時(shí),這些壩段形成 3~40m寬、0.2~2m深的水灘,對(duì)壩體安全構(gòu)成威脅。另外,主壩左2+240、左 2+450、左 3+800、右 2+000、右 5+300處為危險(xiǎn)壩段。
根據(jù)上述情況,急需進(jìn)行針對(duì)性加固處理。主左 2+450~右 5+300壩段上游干砌塊石護(hù)坡經(jīng)幾年運(yùn)行,出現(xiàn)了不同程度的局部塌陷、滑坡、蠕變和損壞,卻沒(méi)有進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)修理,僅在每年枯水期對(duì)上游塊石護(hù)坡進(jìn)行填充、加固,沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。部分主壩段雖進(jìn)行過(guò)防滲處理,使庫(kù)水滲漏量有所減少,但多處防滲塑膜被破壞并曝露于外,壩體及壩基滲水依然嚴(yán)重,每年仍有約23%的庫(kù)水量經(jīng)滲漏損失。
水庫(kù)一孔放水涵洞已運(yùn)行多年,只進(jìn)行過(guò)簡(jiǎn)單的維修養(yǎng)護(hù),涵洞進(jìn)出口有多處裂縫,涵洞洞身有橫向裂縫;涵洞底板有 1條縱向貫穿裂縫。由于壩體加寬,放水涵洞出口近在壩腳,直接威脅放水閘室和大壩的安全、穩(wěn)定。放水渠為梯形斷面:邊坡漿砌塊石,渠底現(xiàn)澆混凝土,長(zhǎng)170m,渠線順直,斷面規(guī)整,渠底稍有淤積。
放水涵洞的工作閘門自1973年將木閘門更換為平板鋼閘門以來(lái),已運(yùn)行多年,現(xiàn)在的放水涵洞閘室在功能上有所弱化;由于閘門止水不嚴(yán),加之平板鋼閘門生銹,閘門槽后堆積有塑料袋、石塊、木棍等雜物,開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí),卡阻現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。閘門埋件存在局部銹蝕,閘門無(wú)滾輪,啟閉閘門非常困難。每年冰期,冰凍壓力對(duì)壩體安全也構(gòu)成一定威脅。
由于水庫(kù)大壩修建于20世紀(jì)70年代初,沒(méi)有埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀器,當(dāng)水庫(kù)蓄水到高水位時(shí),就由水庫(kù)管理站組織管理人員晝夜巡視檢查。高水位期過(guò)后巡視檢查停止,年度巡視檢查、特別巡視檢查還沒(méi)有組織實(shí)施。
檢查范圍包括主壩、副壩,由水庫(kù)管理站人員負(fù)責(zé),進(jìn)行檢查。檢查內(nèi)容包括壩頂有無(wú)裂縫,異常變形、植物滋生等;迎水坡護(hù)坡是否完好,迎水面有無(wú)冒泡變渾、旋渦及被風(fēng)浪淘刷等異?,F(xiàn)象;背水坡有無(wú)裂縫、隆起、塌坑、冒水、滲水、流土或管涌現(xiàn)象,有無(wú)鼠洞;基礎(chǔ)滲水量、渾濁度,壩趾近區(qū)有無(wú)陰濕、滲水、管涌、流土或隆起現(xiàn)象。
放水洞、閘門、啟閉機(jī)主要是常規(guī)的檢查方法,采用眼看、耳聽(tīng)、手摸、鼻嗅、腳踩等直觀方法。檢查人員由水庫(kù)管理站技術(shù)人員組織臨時(shí)管理人員實(shí)施,檢查人員相對(duì)穩(wěn)定,但沒(méi)有記錄檢查結(jié)果,因此需組織人員編寫檢查記錄,并整理歸檔。
(1)衛(wèi)星水庫(kù)依照縣水電局制定的灌溉用水計(jì)劃表及水庫(kù)的實(shí)際情況對(duì)水資源進(jìn)行調(diào)節(jié),水庫(kù)受建設(shè)條件、歷史原因限制,水行政部門對(duì)其運(yùn)行管理不科學(xué)、不完善,不能完全按照計(jì)劃調(diào)度,且水庫(kù)缺乏必要的水文觀測(cè),水庫(kù)運(yùn)行記錄不完善。
(2)水庫(kù)維修、養(yǎng)護(hù)沒(méi)有形成正式的書面規(guī)程,沒(méi)有執(zhí)行例行的日常維修任務(wù),只在每年對(duì)壩體進(jìn)行必要的維修,每隔幾年對(duì)壩體進(jìn)行大的維修,缺少年度巡視檢查和特別巡視檢查。缺少對(duì)放水涵洞、閘門的檢查、維修、養(yǎng)護(hù)。
(3)水庫(kù)大壩只有在高水位期,才臨時(shí)組織管理人員晝夜巡視,檢查內(nèi)容不全面,形式不科學(xué),沒(méi)有記錄成果,而大壩安全監(jiān)測(cè)沒(méi)有任何必需的監(jiān)測(cè)儀器,所以不能判斷大壩的變形、滲流及穩(wěn)定性狀是否正常。