河北省水利工程局第八工程处河北石家庄050000
摘要:在我国目前灌区水利工程设施中,出现了一系列问题,其中灌区水利工程建筑物裂缝问题、断面过流能力不足问题、冲刷与磨蚀问题以及混凝土衬砌板冲蚀、老化、剥落的问题被称为最难解决的问题,严重影响灌区效益的正常发挥,基于此,本文将进一步针对这些常见问题及其产生原因进行分析,进而有针对性的提出有效处理措施。
关键词:灌区水利工程;设施;现状;问题;处理措施.
在灌区水利工程中设施起到关键性作用,具有较强的功能,不但可以灌溉输水外,还具备防洪发电等功能,我国目前在老灌区水利工程中,很多设施长时间未进行修理,老建筑物出现不同程度的损害,例如隧洞、跌水等设施表面出现了裂缝、衬砌翘裂、冲刷、沉陷、磨损等情况,由于年头较长,受病害程度较深,导致老旧建筑物的结构遭到破坏,坍塌现象和渗漏现象也经常发生,从而影响建筑物本身功能性的发挥,当干旱灾害或者洪涝灾害来临的时候,灌区无法应对。根据相关调查统计可知,我国在大规模灌区工程中,设施程度较好的不足百分之五十,小规模灌区工程设施完好程度不足百分之四十,其中,大量泵站无法正常运转,需要进行大规模的维修与改造,才能重新开始运作。灌区水利工程设施出现的诸多问题,导致灌区工程自身功能性无法得到发挥,同时对灌区工程效益造成重要影响。
1.常见问题及其原因分析.
1.1裂缝问题及其原因分析.
建筑物裂缝产生的原因很多,针对这一问题已经有很多科研人员进行了研究,无论是在裂缝产生机理方面还是在发展与形成过程方面,都可以得知:材料受到外界因素作用后,其内部出现不同程度的变形,这种情况比较多见,另外,从结构上受到超负荷的载重也会导致裂缝现象,但并不是主要影响因素。灌区工程建筑物在受到温度变化时,会随之膨胀变形,从而产生裂缝现象,导致其基础在不均匀的情况下发生沉陷,或者在浇筑混凝土时,出现间断现象导致接头处变形,使建筑物裂缝情况更加严重。灌区水利工程设施中,受到外界作用比较明显的有渡槽支撑结构与基础和钢筋混凝土建筑结构,其裂缝程度较为严重。裂缝现象的出现对于水工建筑物影响比较大,一旦混凝土浇筑密实度没有掌握好,就会使裂缝扩展速度更快,同时在渗漏过程中,混凝土的腐蚀性被降低,混凝土结构的强度会下降,建筑物整体稳定性减弱。
1.2断面过流能力不足的原因分析.
随着社会经济的快速发展,各国人口数不断增加,居民用水和工业用水需求量快速加大,在我国目前阶段,大多数水利工程输水无法满足当前所需用水量,在整个水渠系统水头分配方面非常不合理,建筑物在实际使用中水头数量较少,小于设计水头数量,或者由于水渠输水量增大,施工质量不过关等问题,都直接导致水渠输水建筑物出现断面现象,平整度较差,水头受到损失的数量增大,使得输水过流能力减弱,建筑物实际施工能力不能满足当前需求,使用情况与设计差距较大。例如隧洞等很多水建筑物,由于实际过流能力比设计过流能力低很多,所以不能与渠道的过流能力相匹配,在灌区输水过程中,无法满足需要,严重影响灌区效益,制约灌区作用的发挥。
1.3冲刷与磨蚀问题及其原因分析.
在灌区水利工程设施中,水闸跌水这些具有消能防冲功能的设施,在受到由水流下泄流速较大时产生的冲击作用,破坏消能防冲设施,出现失灵现象,水流对于下游的冲击力增大,破坏力增强,导致水工建筑物结构的安全上受到影响,另外在运行过程中对于安全也存在着隐患。冲刷和磨蚀问题出现的因素有很多,比如在初期设计时,由于设计不当,设计水闸和跌水等建筑物比降比实际大很多或者消力池深度长度不足满足水跃在池内发生,则会造成后期出现冲刷和磨蚀等问题;隧洞等建造物进出口纽坡设计时,如果长度不足或者底部太高,都会引起水流旋涡,造成冲刷现象;另外,隧洞表面如果不够光滑,实际工作状况与设计初期不符合,也会引起建筑物冲刷和磨蚀现象的发生;在施工过程中,施工质量的不合格同样会带来冲刷与磨蚀隐患。
1.4混凝土衬砌板冲蚀、老化、剥落问题及其原因分析.
灌区水利工程运行很久之后,在渠道内的混凝土材料衬砌板会出现冲蚀、老化、剥落等问题,混凝土整板散体,侧板底部被掏空的情况交叉出现,极大程度的影响了渠系建筑物运行安全,造成渠道内行水运行隐患,对于渠道水利用率大大降低。这些现象的产生,原因较多且较为复杂,其中,最重要的因素就是水利工程建筑物持续运行较长时间,施工质量不过关,或者运行期间没有进行定期的维护与维修,同时,也可能是因为工程建设期间施工技术不够先进,施工材料并不高级,施工工艺不精致,或者规划能力较低等因素。
2.针对灌区水利工程设施常见问题应对措施.
经过诸多相关人员的调研与分析,就上述灌区水利工程设施常见问题及其原因的形成,有着多种应对措施,首先,需要将先进的科学管理模式应用其中,与施工方式相适应,形成新型设计理念。其次,要引入先进的计算机技术进行辅助工作,设计初期,利用计算机数据库的信息,得到建筑物的结构特点以及详细参数,根据具体建筑物情况进行设计,最大程度的解决设计中存在的不匹配问题,减少后期工程建筑物的安全隐患;定期的对建筑物进行养护,对于已经受到损坏的建筑物,根据不同的损害程度进行维修与改造,在工程建设过程中,要严格对施工质量进行控制,运用先进化的方式,避免后期问题出现,为工程打下良好基础。针对上述一系列问题,有着多种解决措施,具体如下:
(1)针对灌区水利工程建筑物裂缝问题,可以采用加固钢筋混凝土的方法,或者使用水泥进行灌浆方法进行处理,具体的可以将挂网进行喷锚灌浆、利用化学灌浆对裂缝的表面进行处理,其应用效果更加明显,另外,在施工质量上要进行严格控制,从原材料的选择上,要按照标准进行采购,同时在运输、质量检测和维修等环节要严格把关,操作按照要求进行。
(2)当灌区水利工程建筑物进出口连接处发生冲刷、沉陷问题时,需要在设计上进行改变,对设施进行有针对性的施工改造工作,将地基不均匀所造成的沉陷问题进行更好的解决,从而加固建筑物设施进出口连接部分,确保灌区水利工程设施的正常运行。
(3)断面过流能力不足问题出现时,要加大过流断面的面积,同时将过流断面糙率进行降低,这样可以有效增强断面过流能力。
(4)对于下游消能结构,在冲刷中遇到问题时,通常需要对消能结构进行改造或者重建。
(5)在渠道混凝土衬砌板遭到破坏时,可以对其进行强制拆除,之后重新利用混凝土进行衬砌,或者使用泥土进行衬砌,这样可以有效确保渠道混凝土衬砌板作用的发挥。
(6)要将原有的工作方式进行改变,充分引进科学管理模式,深化改革与创新并进的发展理念,加强对施工材料的管理,特别是水泥、砂子等原材料务必要满足施工要求。另外,要进一步加强对施工人员操作流程的监控,提高施工人员技术专业水平,提高施工质量,同时有效减少日后所出现的安全隐患。在施工过程中,要符合可持续发展目标,确保灌区工程设施使用周期,在工程合格的前提下减少成本,使灌区工程建筑物将自身功能得到充分发挥。
3、结束语.
随着社会的快速发展,人类不断开发资源,输水和供水工程的压力随之增加,出现了一系列新问题,需要水利工作者不断的进行实践与探索,更好的发扬创新精神,在创新中不断发展,充分增强灌区工程建筑物的使用寿命,确保灌区工程建筑物自身功能的全面发挥。
参考文献:
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