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一、水库概况
张田水库位于安徽省石台县丁香镇,局长江流域升金湖水系,集水面积7.4kmz,总库容454万m3,属小(1)型水库。设计洪水标准50年一遇,设计洪水位148.62m,校核洪水标准500年一遇,校核洪水位151.61m,兴利水位145.70m,死水位128.0m。溢洪道位于右坝头山体,为宽顶堰,顶高程145.70m,宽16.00m;坝内有一灌溉放水涵,砌石箱涵,进口底高程128.00m,断面0.6m×0.4m。保护人口1.0万人,灌溉面积0.45万亩,水库下游3.5km为丁香镇。
该库始建于1965年9月,原规划设计是小(2)型,总库容90万m3。大坝为粘土心墙坝,最大坝高15m,心墙底宽6m,顶宽4m;因灌溉用水增加,原设计规模不能满足要求,1970年冬,石台县决定将水库扩建为小(1)型水库。现有水库最大坝高30.00m,坝顶宽度6m,底宽145.2m,心墙在原有心墙的基础上随坝加高,现有心墙底宽6m,顶宽2m。
二、抢险过程与措施
1998年5月15日上午11时,库水位145.7m,水库管理人员发现坝脚涵洞左侧壁向左10m的老河槽段渗水量明显变大,水色浑浊。地县主管部门技术人员到现场后,在渗水地带采取砂石反滤方式处理,无效果。5月18日22时左右,伴随一声巨响,水库大坝涵洞上方偏左的迎水坡面发生跌窝,直径约1m,跌窝发展很快,并伴随泥土坍塌声。22时40分,面积扩大到5.5m×5.6m,最终面积为7.0m×6.0m,跌窝下口高程146.0m,上口高程148.5m。18日23时开始向跌窝内抛袋装土,19日3时,将袋装土抛填至高出坡面0.5m;20日,一天跌窝填土袋下沉6次,21~24日又下沉9次,共15次。每次下沉皆及时用袋装土抛填高出坡面0.5m。据统计,跌窝内共抛土料3069袋,约125m3。5月21日16时,坝脚渗流量明显变小,水色变清。
三、跌窝形成原因分析
从突发性跌窝分析,在跌窝发生前,坝内已存在一个容积约125m3的空腔。
1.空腔位置的判断
腔体的平面位置应与跌窝的位置一致。
据反映,跌窝发生后,当时现场曾用竹竿探测其深度,但未能探到底。现场记录反映,在跌窝土体坍塌时,从坝下涵洞内传出巨大轰鸣声;只有坍塌土体在涵洞附近,其震动声才能从涵洞内十分清晰地传出,由此推断,腔体的位置应在涵洞洞身附近。
2.跌窝形成原因分析
(1)心墙填筑质量差,心墙与坝基特别是与砌石涵洞洞边结合有问题,是漏水通道形成的主要原因。
据技术人员回忆,心墙填筑质量较差,无质量监督和检测,心墙下游砂壳实际上是坡积土和开挖溢洪道之石渣堆积而成,心墙与砂壳之间无反滤过渡层。汛后钻孔表明心墙底普遍存在一层强透水层,最大厚1m,说明心墙底没有清基。心墙较薄,底宽仅6m。由于心墙质量差,无反滤过渡层,且厚度较薄,渗透比过大,从而有发生渗透变形破坏的可能。
(2)圬工涵洞的存在及其不合理的运用应是漏水通道形成的直接原因。
跌窝的位置说明漏水通道就在涵洞附近,放水涵洞设置在坝内,设计为0.6m×0.4m浆砌石方涵,全长170m,其中53m系扩建时接长,断面稍大,设计为无压泄水,因洞径小无法检查,其质量和运用后的情况均无资料;据反映在1980年以前,坝后曾建有水电站,利用此涵引水,成为有压运用过。
坛工涵洞,防渗能力本身就不强,另外当时对质量把关不严,很易有薄弱部位,加上较长时期内,涵洞又为发电而有压运用过,这些薄弱部位在高压水头作用下会遭到破坏,造成有压水直接向洞外,大幅度增加涵洞周围土体的渗压水头和漏水量。与涵洞接触的心墙,因填筑不够密实,与坝壳间无反滤过渡层,在高水头的直接作用下,极易发生渗透变形,从而形成漏水通道;与涵洞接触的下游砂壳,在有压水头的作用下,细颗粒被冲走,在涵洞周边形成一个无细颗粒土的空架结构。
(3)长期渗漏,使得心墙前的砂壳土不断经漏水通道流失,从而形成空腔。长期以来,心墙前的砂壳土不断从通道中流失,一部分流失到水库下游,很大一部分则因流速减缓而淤积在心墙下游侧的土石混合体内。由于土拱作用,使得通道近处砂壳土逐渐淘空而不坍塌,由此逐步形成空腔,随着腔体越来越大,土拱作用失效,因而造成了大坝突发性的跌窝险情。
四、采取的临时度汛措施
1.度汛水位的确定
大坝己出现重大险情,如按原规定条件运用,则无安全保证,即如果水库遭遇50年一遇洪水,库水位达148.62m的设计水位,水库安全很难保证。由于水库无放空设施,无法空库运行,因此,必须确定一个相对安全的临时度汛水位。
水库历史最高水位是146.4m;大坝发生跌窝时库水位是145.7m,跌窝抢险完成时坝顶亦未发生明显的沉陷。因此,将145.7m作为1998年临时度汛水位,汛后要立即对水库除险加固。
2.临时度汛措施的确定
坝内涵洞是条石方涵,按规定是无压放水,流量仅为0.3m3/s左右,因而涵洞是不能作为临时泄洪手段的。
溢洪道堰顶高程145.7m,无法控制度汛水位145.7m,经分析,在溢洪道上开挖断面宽8m、深5m的明渠,用做临时溢洪道。水库在遭遇50年一遇设计洪水时,最高库水位不超过145.7m。
3.加强观测与防守
首先要注意跌窝的沉陷,一旦有沉陷,要及时填土,保持跌窝填土高于迎水坡面0.5m;第二,继续对渗流量和渗水浑浊度进行观测;第三,监测大坝沉陷和涵洞漏水情况;第四,配备一定的人力常驻大坝,以保证险情能及时发现和处理。
五、几点启示
(1)要加强小型水库的工程技术管理和安全鉴定工作。张田水库工程技术资料十分缺乏,无地质资料、施工图、竣工图、竣工总结;大坝运行后,亦无监测资料。险情发生后,很难对大坝安全作出准确的判断,给大坝抢险和临时度汛方案的决策带来很大困难。因此,要加强小型水库的工程技术管理,对重要的小(1)型水库应逐一建立工程技术档案;对于未进行规划设计的,通过行政手段将小(2)型水库加高培厚,使之成为小(1)型的水库,要重点进行安全鉴定。
(2)应加快水库除险加固进度,切实做到防重于抢。该库渗漏问题长期存在,由于处理经费筹集困难等原因,工程隐患未能得到及早处理,以至酿成突发性重大险情。如果早着手处理存在的问题,不会造成张田水库出险的被动局面。
岩下水库为小(1)型水库,位于江西省吉安县安塘乡淡江村。始建于1965年10月,后经多次续建达到现有规模。1992年6月26日,该水库大坝发生严重滑坡,大坝背水坡坡面70%下滑,垂直滑移3.6m,水库安全危在旦夕。通过干部群众的奋力抢险,采取有效措施,保住了大坝安全,避免了一次大灾难,取得了抗洪抢险的成功。
一、基本情况
水库集雨面积5.14km2,水库工程由大坝、平斜管和溢洪道组成。大坝为均质土坝,土料为山体风化料。设计坝顶高程123.70m,实为123.10m;最大设计坝高16.2m,实为15.6m;设计顶宽3.0m,实为2.6m;设计迎水坡上部1:2.0,实达1:1.7,下部为1:2.5;设计背水坡1:2.0,实达1:1.6。设计正常高水位120.90m,相应库容264万m3;设计洪水位122.20m,相应库容302万m3;校核洪水位122.65m,总库容340万m3。设计灌溉面积5344亩,实灌2000亩。
斜管为混凝土方管,由18级放水孔组成,平管为城门方形隧洞,内宽0.8m,高0.8m,设计流量0.6m3/s,平、斜管运行正常。溢洪道为开敞式,初建时为明渠流,1990年,为提高水库蓄水能力,改成驼峰堰。溢洪道改建的同时,大坝也进行了加高。由于是非专业队伍施工,工程质量达不到要求,一是堆土无夯实;二是加高土方只是在坝顶上戴了个帽子。1992年汛期为大坝加高后试运行的第一个汛期,吉安县防汛抗旱指挥部要求该水库限制蓄水,控制水位为118.5m,由平管泄洪。6月20~26日,岩下附近6天降水量为79mm,其中26日降水36mm。由于原蓄水位偏高,降水量集中,平管过水能力小,导致水库水位猛涨,26日12时,水位达到120.11m。县水电局技术人员专程到该水库检查水库度汛情况,发现问题比较严重,水库水位偏高,对大坝安全不利,随时有出事的危险。他们一方面要求当地乡政府和村委会尽快准备好砂卵石、编织袋,并从最坏的方面做准备,联系好炮手,准备好钢钎和炸药,打好炮眼,随时准备炸开溢洪道;另一方面向县防汛指挥部报告情况,并派专人上坝观察、巡逻。果然,下午3时大坝背水坡发生大滑坡,坝顶滑落高差达3.6m,滑体平均宽35m,坡面斜长42m,滑坡面积达1449m3,占大坝背水坡面积的70%,滑坡体下部2/3的土体变成“橡皮泥”。
二、出险原因分析
大坝滑坡后,县防汛抗旱指挥部迅速组织技术人员对出险原因进行分析,认为其原因主要有:一是6月20~26日连降大雨,水库水位陡涨,大坝前段浸润线迅速抬升,而背水坡逸出点抬升不及,渗水逸出段水力坡度增大,致使大坝土体抗剪抗滑能力大为降低;二是1991年冬大坝新加高土体为戴帽形,没有夯实,施工质量差,增加了下滑体重量,加剧了大坝的下滑。
三、可能造成的危害
如岩下水库大坝溃决,将对下游的安塘、敖城、永阳三个乡镇造成严重危害,可能冲毁农田8000亩,淹没农田10000亩,冲塌房屋22000m2,淹没房屋2000间,造成800人无家可归,10000人需紧急转移。因通信条件差,可能造成较大的人员伤亡及财产损失,将淹没安塘煤矿煤井3个,淹没小煤窑10个,对江西机械化工厂也将构成危害,永阳城镇将局部受淹。
四、抢险措施及效果
险情发生后,县防汛指挥部及时组织永阳镇和附近厂矿的民兵及安塘乡全体劳力抢险,采取了以下措施。
(1)组织车辆运草袋、乳化炸药和砂砾石。
(2)组成以切员、民兵为主的爆破队,对溢洪道进行水下爆炸,使溢洪道底板高程降至118m,以降低水库水位。
(3)组织安城乡全体劳力在大坝上游面堆筑填土,在滑坡体上做导渗沟,拆除一栋旧祠堂,用砖和块石压住滑坡体坡脚。
抢险历时一个星期,投入劳力3万工日,填筑土石方2万m3,耗用草麻袋1万条,炸药0.5t,青砖8万块,砂砾石800m3,保住了大坝安全,取得了抢险的全部胜利。汛后,吉安县投资30.16万元,对该水库枢纽工程进行了全面加固处理,使水库达到了设计标准。
五、经验教训
岩下水库抢险成功,主要经验是:一是领导组织得力,险情一发生,地、县防汛指挥部领导和技术人员立即赶赴现场,对抢险进行现场指挥和技术指导,保证了各项抢险措施的具体实施;二是有安全度汛方案,在汛前下达度汛方案限制水库蓄水低于正常高水位2.4m,在险情发生后,立即在溢洪底板打炮眼,这对后来降低溢洪底板高程争得了时间,及时有效地降低了水库水位;三是措施有效,地、县防汛指挥部在劳力组织、车辆运输、对外联系、抢险的具体方法和步骤等方面都作了明确的规定,使抢险工作有条不紊,取得圆满成功。
岩下水库抢险成功,经验是可贵的,但教训也是深刻的。一座水库,如果枢纽工程施工质量及各项参数未达到设计要求,出事的隐患就始终存在。因此,今后在水利工程的建设中,都必须确保施工质量,“百年大计,质量第一”,修一座成一座,决不能建设留下隐患的“半拉子”工程。
一、基本情况
暗坑水库位于江西省永丰县沙溪镇周家排村的上游,距县城约80km,控制集雨面积1.58km2,水库设计洪水20年一遇,校核洪水200年一遇,有效库容72万m3,总库容91.5万m3,正常高水位67.5m(假设高程,下同)。水库始建于1980年冬,1983年开始蓄水运行,大坝为均质土坝,最大坝高22m。
1992年6月16~19日,水库上游连续降雨227mm,造成山洪暴发,库水位急涨。当库水位上升到溢洪道底坎67.5m(放水涵洞高程为50m)时,在大坝背水坡高程56m处的左岸发现3处较大管涌,渗流量约0.08m3/s,并有大量的泥沙土随水流带出。17日午夜12时,大雨仍在猛降,水库水位已上涨到68.5m,底宽5m的溢洪道过水深有1m,这时大坝背水坡发生大面积渗漏,并有5处较大的管涌出现,管涌最高出逸点高程为65.5m,最大渗流量有0.15m3/s,而且在高程56m处的3处管涌发生跌窝,最大跌窝深1.2m,宽1m,情况万分危急,大坝随时都有溃决的危险。
二、出险原因
根据抢险事后调查分析,有如下几方面的原因。
(1)大坝填筑土料质量差,大多选用右岸山坡体强风化石料、腐殖土等。
(2)坝体填筑时土层填筑过厚,最厚层有1.5m,造成坝体夯实度差。
(3)碾压条件差。当时只用一部手扶拖拉机碾压,当坝体填筑到60m高程以上时,连仅有的一部手扶拖拉机也开走了,上面部分填的是松土,没有进行夯实。
(4)两岸坝端没有开挖结合槽,结合部位清基不彻底,连树根和松散的风化层也没有清除。
三、可能造成的危害
暗坑水库一旦溃坝失事,将对孤江流域沙溪河下游的周家排村及吉水县百库、银山、白沙、水南等四个乡镇5000居民的生命财产和上万亩农作物造成严重危害。
四、抢险措施及效果
17日下午14时,水库管理人员将水库出险情况向镇政府防汛领导小组报告后,镇防汛领导小组即转报给县防汛指挥部,同时镇长带领防汛领导小组全体成员及在家的干部立即赶往暗坑水库大坝,并且及时组织水库下游周家排村的200多名劳动力连夜抢险。首先是在溢洪道底部当中开挖了一条宽1m、深1m的泄洪沟,以降低库水位和加大泄洪量,并将斜卧管放水孔全部打开泄洪;再就是向地区防汛指挥部报告险情,请地区防汛指挥部通知吉水县沙溪河下游的百库、银山、白沙等地的居民迅速转移。17日午夜12点,县委、县政府、县水电局的领导赶到水库大坝,制定了土坝抢险方案:采用反滤、导渗的方法,防止大坝渗漏水将坝体土料带走。18日早晨,全镇干部群众2000余人,从2km外的水库下游沙溪河潭子口处,每人肩挑5担砂砾石到水库大坝抢险处,在管涌处开挖成宽1m、深0.5m的导渗沟,用砂和砾石反滤导渗,这样基本上解决了管涌处继续跌窝和渗漏浑浊水,取得了很好的效果。19日库水位逐渐下降,坝后渗漏量也逐步减小,当库水位降至60m高程时,坝后渗漏和险情基本解除。随后严格控制水库蓄水位。当年冬天又对大坝冲抓回填粘土心墙,进行除险加固。
五、经验教训
在总结经验教训中,我们认为水利工程的防汛抢险预案十分必要,通信和交通尤为重要。暗坑水库因没有公路运输,只有动用2000余人用肩挑人抬步行2km将砂砾石运到抡险处,非常困难。防汛抢险队伍的建立也十分必要,要做到召之即来,来之能战。
一、基本情况
大罗水库位于江西省崇仁县桃源乡桃源村,集雨面积2.5km2,原坝高10m,总库容37万m3。1994年扩建成小(1)型水库,坝高14.5m,有效库容81万m3,总库容107万m3,灌溉面积1950亩。1998年6月16日晚至17日,库区降雨量354.4mm,水库水位猛涨,出险时库水位63.5m(溢洪道过水深lm)。18日上午,水库平涵突然出现浊水,情况异常,乡政府向县防指告急,水电局立即派技术干部赶赴现场。19日上午10时,水库平涵突然满涵出水,涵内出现响声,浊水中夹带块石,情况十分危急。水电局技术干部判断,水库出险原因为平涵破裂,险情仍在扩大,有垮坝危险。在向省防指潜水队紧急求援的同时,立即组织人员扎竹排,用两只麻袋装石捆在一起沉入水中,因水流湍急,方向着不准,效果不理想。20日上午,经潜水员卞水探明,在迎水坡消力井以上平涵位置塌方面积5m×7m,最深处达7~8m,说明原判断无误。县委、县政府对大罗水库险情非常重视,组织300多人的抢险队伍紧急增援,为防万一,公安干警开始组织水库下游村民转移。在潜水队员的引导下,向出险部位抛丢石包1700余包,控制了险情,初战告捷。26日水位下降后继续用200只麻袋装土石,在塌方处加固。
二、出险原因
大罗水库平涵出险原因主要有以下两点。
(1)在施工中混凝土受冻,导致强度下降。
(2)因气温低,混凝土养护龄期增长,致使未达28天强度,涵顶提前过车造成平涵受损。
三、可能造成的危害
大罗水库坐落于崇仁县山区,出险后可能造成下游两个村庄的400人口严重受害,将冲毁耕地700亩、房屋300间、公路0.3km。
四、抢险措施及效果
大罗水库抢险采用技术人员现场分析和专门力量(潜水队员)相结合。在抢险最紧急时刻,地面指挥根据潜水员的水下引架,石包准确命中目标,确保了大坝的安全。这次大罗水库的抢险从6月18日上午至21日下午6时历时近80h,高峰时投入人力600余人,共耗用麻袋1200条、编织袋900条、草袋600条、毛竹200根、棉絮8床。
五、效益
大罗水库抢险成功共避免冲毁耕地面积700亩,减少400余人口的转移,减少房屋损失300间,确保了桃源乡政府至袁坊村委会公路的畅通。据不完全统计,共避免经济损失380万元。
六、经验教训
大罗水库防汛抢险取得成功。主要经验是:领导重视,判断正确,措施得力。
一、基本情况
龙和水库位于江西省宜黄县,距县城5km。1996年6月3日下午5时,龙和水库坝底原废弃涵洞出现严重漏水,大量漏水挟带泥沙外流,危及大坝安全。县委、县政府、县防汛办、县水电局以及城南乡有关领导迅速带领工程技术人员和干部群众近百人组成抢险队伍,奔赴龙和水库抢险。
龙和水库为小(1)型水库,集雨面积为5.2km2,水库总库容150万m3。大坝为均质土坝,坝顶长110m,最大坝高20m,正常高水位水深17m。大坝设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准500年一遇。大坝溢洪道为宽顶堰型,底宽10m,最大泄流量为97.2m3/s;另还布置有非常泄洪洞,当溢洪道不足以排泄洪水,可炸开非常泄洪洞的进水口水平拱圈泄流。该水库以灌溉为主兼养鱼,其灌溉用水采用斜管表层水经平涵无压放水,灌溉面积为3500余亩,灌区包括城南乡的龙和、马停桥、池南、新斜四个村及县农场。水库养鱼年产量约4000kg。
龙和水库始建于1957年,坝高11m,当年溢洪道没有完成;1961年夏因山洪暴发发生溃坝,溃坝后冬季进行重建,于1962年底基本建成。1963年增设非常泄洪洞。1973~1978年对大坝进行加固,土坝增高至20m。1988年,发现大坝放水平涵内有大量裂缝并有断裂,而且在水压力的作用下,涵洞周围外侧坝体泥土有淘空现象,从而决定废弃该放水涵洞(城门洞形0.8m×0.5m),另在大坝右侧山体开设一放水隧洞。放水涵洞改建工程于1988年底结束,由于水库承包人在水库内放养鱼,为便于放空水库捕鱼(废弃涵洞其进水口底板高程比新放水隧洞进口底板高程低0.8m),要求将废弃涵洞不作永久性封堵,只用双层松木叠梁,中部回填黄粘土作临时封堵进口。该提议被采纳后,使该工程留下了人为的隐患。
1996年5月30日晚20时至6月1日晚20时,24h降雨241.3mm,水库水位上升较快,尽管水库管理人员及时开启了溢洪道闸门,但水库水位还是迅速上升1m多,坝前最高水深达18.2m,直到险情出现的6月3日,水库一直在放水,库前水位虽稍有回落,但坝前水深仍达18m。
二、出险原因
在接到龙和水库的险情报告后,县领导立即赶赴现场,对水库的出险原因进行分析。通过现场查勘,初步断定险情为原涵洞进口松木闸门叠梁断裂所致。因为该松木叠梁已多年未更换,在持续高水位情况下,前后叠梁闸门间的填土被淘空,进而导致叠梁断裂。在现场,我们根据涵洞方向与斜管方向成交角的方位,用经纬仪交会定出水下涵洞进水口位置,然后用竹排划到涵洞进水口位置,用麻绳系装有石块的小包放入水中作进一步探测,经过探测,果然在此水下有明显的下吸力,说明漏水点判断正确。
三、险情可能造成的危害
险情已查出,必须立即进行抢险处理。因为大量漏水从涵洞内排出,对坝体极为不利。该报废的放水涵洞,原为无压涵洞,现其进水闸板断裂,有压水直接进入涵洞,而且涵洞内部裂缝及断裂多处,大量漏水从涵洞内排出,势必影响涵洞周围的坝体,使涵洞周围的填土流失,危及大坝的安全,影响当年水库下游的3500亩农田的灌溉效益。如果因漏水引起大坝塌坑,甚至溃决,则将直接冲淹下游3个村庄近百户人家及上千亩农田,甚至对县城防洪带来严重威胁。
四、抢险措施及效果
险情原因及位置找出后,大家进行了研究,立即制定了培漏抢险方案:在增大溢洪道泄洪能力,使水库水位下降的同时,着手进行堵漏。由于涵洞进口闸门板被水压断,漏水点位于17m的深水下,无法潜水堵漏,只能因地制宜地采取撑排投包盖堵法进行堵漏,待洞口覆盖完成后,再投袋装土、石料和粘土进行铺盖。该方案确定后,组织一部分人员抢扎木排,一部分人员预备麻袋、编织袋、棉絮、铁丝、钢丝网、麻绳、土石料,一部分人员搞夜间照明用电。
最初采用扎单木排的办法,后来发现在实际投放包时行不通,因为当包从一侧投入下去,容易使木排发生倾翻。为安全起见,采用两单木排合并,木排中部留下投放包的缺口,这样投放包时便于操作,也不容易倾翻。投放堵漏包,经几次失败后才成功堵住漏洞。第一次扎包,用棉絮包裹土石料,外用麻绳、铁丝捆扎。投放时,由于未掌握好配重,棉花多,入水时浮力大,包被浮在水面,不易下沉。后来,增加土石料,用木排运至漏水位置。沉放包时,为了避免在水中下沉时发生偏移,使用绳索牵引,使包到位,当明显感觉有强吸引力时再松绳沉包,当包堵漏到位时,可听到很响的气压声。第二包投放下去时,将洞堵住了。但由于投放包偏小,加之棉絮外露,不一会儿该包就被水压撕坏、撕碎的棉絮被一块块从下游涵洞口流出,整个包被迅速解体而破坏,第二次堵漏又未成功。第三次,将包改采用外裹钢丝网,内衬麻袋片,再辅以棉絮及装放土石混合料,并用铁丝扎牢,形状如炸药包,其包的尺寸比涵洞尺寸大2倍。第三包由于偏重,沉包时,包迅速下沉,牵引绳被拉断,投包未能到位。第四次投包,总结前几次的经验,扎包法仍如第三次,但包扎尺寸比涵洞进口略大,涵洞为0.8m×0.5m,包扎成约1m×1m×0.6m的包,而且特别注重在重量与包的体积上做文章,使包扎得刚柔相济,同时使包的容重略大于水的容重,包重大约为600多kg,从而在水库中静水进行水平投放比较容易,使包投放水中时既下沉又不迅速下沉,借助包的浮力,用绳索牵引使其到位。当明显感觉到有强吸引力时,再松绳沉包,由于处理得当,第四次沉包终于堵住了漏洞。其后,我们在涵洞进口处大量投放编织袋装土石料及粘土将漏水部位进行覆盖。
在抢险过程中,共投入100余个劳力,抢险材料费用6000余元,自6月3日下午5时发现险情到6月4日下午2时将险情处理完毕,抢险历时21h。
五、效益
经过紧急抢险,涵洞的漏水被堵住,水库安然无恙。农田灌溉、水库养鱼等效益均未受到影响,大坝正常度过汛期,抢险工作受到了当地干群的称赞。当年冬季,及时采用工程措施,用混凝土将原废弃涵洞进行了永久封堵,处理好了该水库的漏水涵洞隐患。
六、经验教训
龙和水库堵漏抢险过程中,主要体会是:对险情的成因分析要准确,对漏水点位置的勘查要科学、迅速。在深水堵漏中,堵漏的“包”制作很重要,一是包的大小要合适,包偏小投放后容易被水冲走,包太大则难以投放;二是包的土石料配量要适当,特别是作为堵漏骨架的石料要适当,土石料太少,则棉絮刚入水有一定的浮力,难以及时下沉,土石料太多,则包的容重大、下沉快,难以用绳索牵引到位;三是棉絮等柔性材料,不宜直接外露在包的表层,特别是在水位较深情况下,因为水深,压力大,流速快,外露棉絮容易被流水撕扯掉,从而外层宜用钢丝网、麻袋衬护。同时在抢堵漏洞进水口时,忌乱抛大块石等块状料物,以免架空,使后一步封堵造成困难,抢堵漏洞断流后,要及时投放充足的粘土料封堵闭气。
从龙和水库的出险原因,应该吸取教训。出险是由于人为因素造成的,如果不是当时工程施工迁就于养鱼人捕鱼方便,而封堵好废弃涵洞;如果在汛前能及时检查更换好进口闸门,也就不会出现该险情。因此要以此为戒,在工程建设中始终把工程安全放在第一位。在防汛准备工作中要真抓实干,将工程隐患处理好。
一、基本情况
店下水库位于江西省樟树市。1994年6月16日20时40分,水库主坝背水坡偏左岸(桩号0+195~0+295),一级马道(约69.7m高程)与大平台(61.7m高程)之间的坝坡出现滑坡,总面积为1914m2。据现场人员介绍,滑动前在坝坡一级马道附近出现一条纵向裂缝(约68.2m高程),随着裂缝的延伸和加宽,两 端逐渐向下弯曲伸展,形成曲线形。滑动初始阶段,主裂缝上、下错开,滑坡顶部高程由68.2m延伸到69.7m,且向上扩展形成了4级滑坡台阶,最大错距约1.2m。同时,滑坡体下部在大平台上(61.7m高程)逐渐形成鼓丘状隆起,最大隆起高度0.8m;末端向大平台下游滑动,最大滑动距离为1.2m,且挤压平台向下游位移;滑坡体沿纵线长度由60m扩展到100.4m。
水库相应参数及防洪标准:该库集雨面积56.2km2,正常高水位71.14m;设计洪水标准为1%,设计洪水位73.53m;校核洪水标准为1‰,校核洪水位74.81m。
水库出险前后,库区连降暴雨,累计降雨量586.2mm。其中以6月16日8时至17日8时的降雨强度最大,24h降雨达219.5mm。17日下午14~16时入库流量达186.4m2/s。16日20时40分库水位为70.86m,到17日16时库水位为71.9m。
二、出险原因
滑坡后,宜春地区水电勘测设计院于1994年7月中旬进行现场勘探,根据勘探结果及运行情况分析,出险原因是坝身存在以下隐患:一是浸润线过高。二是填土土质差(粘粉粒含量高达88.28%)。从探坑开挖揭示情况看,滑坡体内及周边附近坝身填土主要为稻田耕作层和底部白色粉土(俗称白泥),呈较大土块状,土质差且未辗压密实。三是坝身有集中渗漏点。当遇到连续强降雨时,雨水渗入滑坡体内,使坝体表层土体达到饱和状态,从而降低了土体的抗剪强度,导致坝坡失稳滑坡。
三、可能造成的危害
店下水库的地理位置十分重要,下游5.5km处有京九铁路,14km处有樟树机场,17km处有浙赣铁路及105国道等重要设施,下游还有樟树市、丰城市、南昌市及樟树市河东5个乡(镇)的6万亩农田、1.5万亩旱地、12万人口。
四、抢险措施及效果
滑坡险情出现后,市防指立即组织干部、工程技术人员及600名劳力进行抢险。经研究,采取加大泄洪量,降低库水位,滑坡体上开沟导渗,尽可能排除坝坡内积水的方案。在其上部用柴草护坡;滑坡范围内全部用塑膜盖护,防止雨水渗入;对滑坡顶部形成的陡坡作削坡处理。这些措施有效地控制了险情发展,使大坝化险为夷。
由于险情发现早,领导决策果断,处理稳、准、快、好,使大坝转危为安,从而减免了灾害。
五、经验教训
1.值班检查勤
1994年6月16日夜幕降临时暴雨倾泻而下,4位值班的同志顶着暴雨对枢纽工程进行巡逻检查。20时40分上主坝检查时发现大坝左侧腰部有几十米的塌方,检查人员立即回局报告。市防汛指挥部迅速组织干部群众上堤抢险。由于险情发现及时,争取了主动,为大坝抢险成功奠定了基础。
2.领导决策正确
大坝出险后,有关领导立即带领技术人员迅速赶到工地,经过现场实地察看,迅速作出了抢险方案。
3.抢险队伍到位快
店下乡、阁山乡接到险情通知后,半小时内乡干部带领600余名劳力就赶到了现场。大家冒着大雨装草袋、运卵石、挖导渗沟。到17日上午圆满完成了抢险工作。
4.防洪物资储备足
这次能夺取抢险斗争的胜利,防洪物资充足是一个重要原因。1994年店下水库管理局在资金十分紧张的情况下,购买防洪草袋3000条,塑料编织袋4000条,防洪卵石300m3,修好了主坝公路,保障了充足的防洪物资到位。
5.洪患意识强
汛前,店下水电管理局组织干部职工学习了防汛条例,及时传达了上级对防汛工作的要求,做好了抗大洪的思想准备,从思想、组织、器材、队伍、三通五个方面层层落实,做到有备无患,坚决克服和纠正麻痹、松懈、侥幸思想。
一、工程概况和险情
普安塘水库位于湖北省蒲圻市茶安村境地,距京广铁路和107国道仅2km。水库控制流域面积0.89km2,坝顶高程70m,总库容21万m3,为心墙代料坝。1965年12月开工,1966年11月建成。1991年5月21日库区日降雨量384mm,由于雨量集中,来水快,山高坡陡,山体滑坡,溢洪道堵塞,洪水漫坝,险情十分严重。
二、出险后可能造成的危害
水库三面高山,居高临下。下游有两个村6个组780人,农田1500亩,以及京广铁路和107国道,水库安危对人民生命财产和社会经济、秩序影响至关重要。
三、抢险措施及效果
(1)水库出险后,镇、村主要领导立即调用200余名民兵,清除疏通滑坡堵塞的溢洪道。并采用炸药50kg,开挖加宽溢洪道断面,扩大泄量,降低库水位。
(2)坝面上铺设薄膜1320m2,让水漫坝滚过,防止冲毁大坝,达到保土目的。
(3)加高坝面。拆除右坝肩管理房屋一栋,将砖石投入坝上抢险,同时用草袋300余条,编织袋200多只装土加高坝面挡水。
由于抢险及时,镇、村主要领导指挥果断,措施得力,经全体参战人员奋战历时6.5h,使大坝脱险。
四、效益估价
水库脱险后,减免下游两个村6个组780人、农田1500亩受淹没,特别是保护了京广铁路复线和107国道。
五、经验教训
(1)按分级管理原则,作为一个山区里的小(2)型水库,汛期始终有人坚守岗位,及时发现险情,组织劳力抢救。
(2)镇、村主要领导亲自上阵参战指挥,果断拆掉管理房屋的物料,投入坝上抢险,疏通溢洪道,铺设薄膜保坝过水,措施得力。
(3)溢洪道工程没有达到防洪标准,对山区山高坡陡、来水迅速的库区防洪保安十分不利。
(4)对重点铁路沿线水库一定要重视安全防洪标准,提高责任感,严格把关,加强防守。
一、基本情况
富水水库位于湖北省长江支流富水河上,是以防洪、发电为主、综合利用的大型水利工程。水库大坝(心墙代料坝)位于富水中下游交界处的阳新县富水镇。水库承雨面积2450km2,总库容16.65亿m3。工程始建于1958年,1966年基本建成受益。施工中取消了坝基抽槽,没有做截水墙防渗,特别是对原穿过坝底的排水沟的处理简单。据1960年10月湖北省水利厅勘测设计院“阳辛水电站大坝基础处理说明书”记载:“本来上游坝脚均有人工铺益和天然铺盖,长度在140m以上,对防渗有一定的作用,但在施工时忽略了北岸山脚处理。原有一条排水沟穿过坝底,流向库外,施工回填时沟底未加清理,尚留有薄薄一层砂卵石,而上游的沟口又未作铺盖,在此上筑坝容易形成集中渗漏通道,因此拟于上游沟口倒淤泥铺盖使渗透带走淤泥颗粒逐渐充填空隙与接缝,阻塞通道,减少渗流。”但由于深水抛土的定位、均匀等问题未能得到很好的解决,铺盖工程除1961年和1962年先后在老河床段抛土千余立方米外,末再实施。1960年1月大坝合龙后,当库内蓄水深约11m时,反滤坝后出现较大渗漏。1960年3月,当库水位上升到40m以上时,电站尾水渠和距坝脚200m范围内普遍出现大大小小的管涌,小的直径1mm左右,大的约2mm。涌出的砂粒大小粗细不等,一般约0.1~0.2mm,个别大的约2mm。涌出的砂粒不多,且涌出一定限度后砂粒不再外出,只是在涌口上形成砂浮。管涌段被水淹没时,则看到水面翻花冒泡,有时连续,有时间歇。针对以上情况,曾提出在迎水坡打一道钢板桩和迎水坡心墙前灌黄泥浆两种方案堵截渗流。经试验,两种方案分别因板桩难以打进和吃浆效果差而告失败。
1960年5月,水电部水工研究所派专家专程到富水工地,提出在坝后打减压井,降低坝基渗水压力的方案。报经省水利厅批准后,于1961年沿大坝背水坡脚台地(高程26.15m)平行坝轴建了一排31口井距为10m的减压井,因没有经验,安装的是混凝土管,并且以综合级配的砾石卵石代替进水滤管。1963年5月,当库水位上升到48.49m时,17号井突然涌沙;而其他井,当库水位增减时,井中水位却无明显变化,证明这批井不能起到有效削减承压水头的作用。在总结经验的基础上,决定采取改进施工工艺,改造管身材料,增加进水滤管,加深进水管下入深度等措施,再建一批新的减压井。同时还专打两孔试验井,通过抽水试验以检验渗透能力和过滤效果,并拔出下埋井管,以检验制作质量。新建井的布置是:在原两井之间,建一新井,使原来井距10m加密为5m。通过对这两口试验井的检验,证明新设计效果良好,遂决定将第一批井管也按新设计予以改建。
减压井分别由南京水科所、长办(现称“长江水利委员会”)长江水利水电科学研究院士工研究室先后做电拟试验。省水利厅勘测设计院根据电拟试验结果进行设计,施工由省水利厅地质大队承办。1964年2月23日开工至1965年2月12日,共完成新建减压井26口(包括两个试验井),改建25口,除两口试验井外,实际运行为49口。
新建和改建的减压井井管,分别为直径108mm和63.5mm的无缝钢管。底部用钢板封死,管身钻有直径10~15mm的小孔,并根据不同地质外包50目、80目或100目的铜丝网布以及棕片反滤。滤管段深入砂砾石或砂卵石透水层,渗透水量从井口溢流堰(三角堰)溢出。
二、减压井出险原因及可能造成的危害
据初步分析,发生大坝17号减压井翻沙涌水险情有如下几个方面的原因。
(1)历史原因。富水大坝施工中未能清基抽槽,未能有效地截断基础渗水通道,老河床及原排水沟两处关键部位铺盖工程也未能按设计完成,造成上游防渗不力。
(2)减压井淤塞严重。由于使用年限长,造成井管锈蚀。据观测,49口井,滤水段所全部淤塞的达31口,部分淤塞的达11口,轻微淤塞的7口(管内淤塞为黑色化合物)。
(3)防渗帐幕年久可能失效,基础孔隙力加大。由于上游未很好防渗,下游多次管涌,基础长期受高水头渗流冲蚀,基础土层部分颗粒被渗水带走,孔隙力逐步加大,通道渐畅,加剧了集中渗透条件。
(4)17号处于集中渗透带。
综上所述,出险主要原因是减压井老化锈烂所致。富水水库属大(1)型水库,下游距阳新县城35km,106国道、大沙铁路穿插其间,直接影响人口14万人,耕地21万亩。若此次管涌得不到有效控制,任其发展,将会造成大坝失稳。一旦水库失事,会危及下游人民生命财产安全及工农业生产发展,后果不堪设想。
三、17号减压并翻沙涌水抢险措施
1996年7月16日库水位56.96m,溢洪道开3孔闸泄洪,泄流量1050m3/s。水库工程管理人员进行枢纽安全运行检查,14时发现17号减压井涌水翻沙。该井井径108mm,井深11.84m,量水堰内(0.8m×0.4m×0.25m)积满了细沙(粒径0.24~0.5mm),井周排渗沟沉沙也有20cm厚。17号减压井险情发现后,富水水库向地区主管部门作了汇报,并于16日17时20分开始定量观测。观测成果见表81-1。当险情有恶化趋势,出沙量达8.6kg/h时,分别用电话向省、地主管部门作了详细汇报。17日20时30分,省、地、县领导和抢险工作组赶到富水。
17号减压井出沙量测定成果表
| 起始时间 | 终止时间 | 出沙量(kg) | 单位出沙量(kg/h) |
| 7月16日17:20 | 7月17日09:20 | 42.5 | 2.6 |
| 7月17日10:40 | 7月17日14:40 | 7.0 | 1.8 |
| 7月17日14:40 | 7月17日19:40 | 43.0 | 8.6 |
18日7时30分,按省、地抢险工作组确定的原则,由水库工管科实施处理17号减压井涌水翻沙方案。首先向井内投放了一段直径54mm、长0.7m的钢管(内装鹅卵石);紧接着向井内投放了两段直径60mm、长0.7m的铁丝网沙筒(内装瓜米石),此时水势明显变弱,向井内倒直径2~4cm的碎石,但都被涌水冲出;随即又向井内投放砂袋(φ60mm,长度不等),待井灌满后,水质很快变清,无涌沙现象。
18日20时,17号减压井再度出浑水。在现场的领导和工程技术人员研究的一致意见是:加压导滤,或用砂袋装铁砂,或在砂袋中掺铁砣。万一不行,对该井实行封堵。实施人员用内装瓜米石的铁丝网(φ80mm,长1m),压人井内,共压进两节。在加压过程中水头(砂及黑色混合物)喷起1.5m。为防沙筒被井内涌水冲出,在井口铺三层土工织物,加压4个砂包(砂包重50kg)。之后,渗流逐渐变小,出水基本不带泥沙,逐渐恢复正常。
7月26日,水库管理人员对49孔减压井进行逐一检查,限于设备,只用测绳观测各孔淤塞深度。抽查13号、15号减压井淤塞物,13号井内大部分为黑色化合物,15号井内有黄土、石子(5610mm)及黑色化合物。可见减压井年久失修,锈蚀十分严重,应进行全面更新改造,以防万一。
四、经验与教训
1.主要经验
(1)这次17号减压井翻沙涌水险情发现得及时。按观测制度,库水位到正常水位57.0m以上才加密观测(两天一次),一般10天观测一次。这次险情的出现告诫我们,象富水这样没有清基抽槽的大库、老库,只要库水位达到汛限水位就要加密观测检查,以防突变,发生意外。
(2)防汛要确保电话畅通,17号减压井发生管涌后,若防汛电话不能保证畅通,富水的险情就不能及时地传递到上级主管部门。极有可能贻误抢险时间,甚至造成更大的危害。
(3)防洪抢险工作离不开上级领导的重视和支持,当险情传递到省防办,王生铁副省长当即下达四点指示。险情就是命令,在半小时内,省、地、县就派出抢险工作组,连夜赶赴现场,组织抢险,充分体现了防汛行政首长负责制的正确有效。
2.应当吸取的教训
(1)防汛抢险必备器材储备不充分,对防汛有麻痹思想。今后一定要提高工程忧患意识,努力搞好工程管理工作。
(2)工程观测设备落后,减压井廊道内工作环境差。17号减压井所发生的险情教育我们:工程监测工作是水库管理工作重中之重,无论经费怎样困难,也必须保证工程监测所需经费,以确保工程监测工作顺利进行。
一、基本倩况:
元桂水库坐落在湖南省常德市鼎城区唐家铺乡八斗巷、仙仁塘、古龙山三个村的交界处,始建于1957年,经1974年扩建为小(1)型水库,大坝全长197m,坝顶宽5m,坝顶高程107.7m,坝高17m。大坝内坡从99.1~104.6m用正六角形混凝土预制块护砌防浪,溢洪道为宽浅式,长60m,宽3m,混凝土护砌,底板高程104.6m。
该库集雨面积1.1km2,正常蓄水位104.6m,库容104万m3,设计灌溉面积7000亩,实灌8个村7000亩水田。
二、出险原因
该库于1995年6月15日出现大坝滑坡,滑坡长度为87m,坝脚向外水平位移34m,坝面下滑至内平台102.1m高程以下1m(即101.1m),大坝整体下滑土方为2.7万m3。当时库水位103.5m,蓄水88万m3。根据现场观察分析,大坝滑坡有以下三个方面原因。
1.土坝抗剪能力不强
该库蓄水水位在102.1m时,库内蓄水通过原有老坝体浸入3处白蚁穴道(穴道直径最大2cm)向坝体内部充水,使大坝内部渗水饱和,抗剪能力减弱。另外,该库原上游坡坡比仅为1:2,加之扩修时坝脚基础处理不妥当,使之形成隐患。
2.新旧结合不牢
扩建水库时,只是在老坝顶上加高5m(即高程达到107.1m),整个老坝内外加脚形成“骑马式”,新旧土体结合部位不牢,天长日久,库内渗水沿原坝坝顶渗入新坝体,造成内外上下脱节,严重滑坡。
3.沙土夯实不紧
1974年扩建时,按扩建设计要求为均质土坝并必须具备粘土心墙,由于诸多因素影响,只用800多个劳力不到半个月就建起了这座大坝,打夯不足,加之原坝内外全是沙土,没有粘土,沙土辗压不紧,透水性能又大,水渗入坝体后,促使沙土形成泥浆,造成新坝体不稳定,使之滑坡。
元桂水库下游有1800多m3木材,两所小学,197个学生,400多栋房屋,7000多亩农田,一处中型河坝。
三、抢险措施及效果
1995年6月中旬,暴雨连日,致使库水猛涨。14日7时,水库水位为103.5m,蓄水量为88万m3,离防汛水位103.6m还差0.1m,水电站值班人员发现水库大坝有长30m,缝宽2~6mm的纵向裂缝(间断),立即向乡防汛指挥所做了汇报,并立即开闸放水,同时组织30名劳力抢修闭缝,并用化纤布遮雨盖缝,以防雨水渗入。
6月15日5时30分,水库防汛值班人员发现险情进一步恶化,乡防汛指挥所立即向防汛指挥部汇报,并组织全乡机关干部调集各村劳力和防汛物资进行抢险。7时,裂缝长度发展至63m,缝宽扩大到2cm,大坝下陷6cm。这时电站工程技术人员赶到现场,立即决定组织劳力闭缝,并用麻袋装砂卵准备抢险。8时,险情仍在恶化,缝宽增加8cm,下陷达20cm,大坝危在旦夕。人们立即分村、分组、分段挖新溢洪道泄水。
6月15日9时,水库大坝正中坝身87m下沉3m,坝脚水平位移6m。经共同会诊,决定组成4个突击组。
第一组负责抢险物料准备。抢调大米25.43t,麻袋2909条,稻谷106.35t,杉木圆条167根,油布56块,化纤布400m2。
第二组组织乡武装干部挑选50名强壮的基层民兵下水堵堤。
第三组负责开挖溢洪道。按日降200mm、溢洪16万m3的要求,新开挖顶宽14m、底宽2m的溢洪道101.5m。
第四组负责疏散坝下320个农户的贵重财产、牲畜、人员及两所小学的学生,并通知可能殃及的下游乡镇——黄土店、官桥坪和汉寿县的朱家铺乡。
11时,水库大坝崩垮至内坡(迎水面)混凝土护坡上高程102.1m,而水位103.5m,库内水位高于滑坡部分堤面1.4m。而1.4m水头仅靠正六角块护坡,整体挡住水库水量外泄,下水堵堤组在内平台上做前帮截渗,先铺油布,再用麻袋灌砂卵石、大米、稻谷组合加固,内坡防渗闭浸,出水面后,挑粘土压实,13时10分,经过抢护,内坡终于垒出水面,基本上稳住了大坝,控制了险情。
为了更早控制住险情,从全乡抽选2000个精干劳力,运用轮换作战的方式,通夜抢挖溢洪道。经过17h的奋战,溢洪道底板终于开挖至101.5m处,水库的险情基本排除。17日,为防止水库大坝继续滑坡,又组织700个劳力,根据塌坡地形开挖1m见方的防渗沟4条,总长150m,用砂卵三级导滤,以确保大坝万无一失。
四、经验教训
这次抢险的成功,归纳起来有以下三个方面的经验。
(1)领导是关键。抢险的成功,人是第一因素,而领导的决策起着关键性作用。
(2)参谋是保证。抢险的成功在于决策,而决策离不开水利战线技术人员的参谋作用。
(3)时间是安全。对工厂来说,时间就是安全,时间就是财富;但对抢险来说,时间就是生命,时间就是安全。
我们的教训是:加强工程运行、操作管理,防思于未然,做到险情早发现,早处理。
一、基本情况
龙王庙水库位于湖南省慈利县,建成于1958年春。坝址控制集雨面积1.8km2,大坝坝型为粘土心墙土坝,坝长30m,最大坝高30.5m,坝顶高程174.8m,心墙顶高程171.55m,校核水位173.9m,正常蓄水位171.45m,历年最高水位171.95m(发生于1998年7月23日),总库容57万m3,正常库容41.6万m3,溢洪道堰顶高程171.45m,堰顶宽度4.6m,设计泄洪流量22.8m3/s,涵管直径为300mm,管顶高程159.1m,设计流量0.6m3/s,库区和坝区地质属白垩纪砾石,植被覆盖差。
1998年7月21~24日,慈利县澧水干流普降特大暴雨,许家坊乡7月21日23时至23日13时,共降水631mm。
7月24~29日,天气阴晴,基本无降水过程。
7月23日7时40分,防守值班人员发现大坝出现裂缝,缝长16.8m,缝宽1.2cm,此时水库正在溢洪,水位171.85m。7时50分,坝顶防浪墙随滑坡体倒塌。23日8时,继续降大雨,雨势减弱,库水位171.95m,大坝坡面有570m2已全部滑动,约900m3移至坝底,呈泥浆状,整条防浪墙全部崩塌,心墙大部分裸露,心墙顶部以上1.6m的坝体也随滑坡体下滑,仅在临水侧剩下高1.7m,平均宽0.4m(最窄处0.1m)的次土坝,且与心墙结合部有3处明显的渗漏水,土坝已完全失去了挡水作用。溢洪道与涵管泄出的水流泡哮而出,坝下约30亩稻田被洪水淹没,大坝在暴雨中发发可危,一旦失事,下游红卫、甲石两村500余人的生命财产和1801省道将遭受毁灭性灾害。
二、出险原因
导致该水库大坝滑坡的主要原因如下。
1.汛情因素
该水库所在地自7月21日23时至23日13时,连续降雨55h,降水量高达631mm。特别是23日2时至3时35分,降水量175m贝,每小时降水量达110mm,超过了200年一遇的降水强度。滑坡时库水位171.85m,超过心墙顶高程(171.55m)。
2.设计因素
该大坝在设计上存在四个方面的缺陷:一是坝坡较陡,根据实测,下游坡坡比为1:2,与30.5m高的大坝不协调,潜在不稳定因素;二是坝坡未设置排水沟,导致坡面积水直接渗入坝体,削弱了坝体抗滑能力;三是坝脚与涵洞泄水未截然分开,导致水流冲刷浸泡坝脚;四是未设计抢险便道,从水库地形图上可以看出,大坝下游及库内山势陡峻,一旦出险,抢险队伍无法上坝。
3.工程质量因素
该大坝建成于1958年春,属典型的“三边”工程。1970年大坝加高3.4m,坝顶高程达174.8m。根据现场观察,工程质量存在两个方面的严重问题:一是填筑质量不高;二是心墙没有做到位。当库水位上升至心墙顶部高程以上时,上部次土坝渗漏相当严重,大量的渗漏水与坡面积水汇集,浸入坝体,导致填筑土料饱和,引起滑坡。
三、抢险措施
7月24日上午,市、县防汛抗旱指挥部领导及专家一同奔赴龙王庙水库,紧急会商确定,应采取以排水为主的抢险方案,尽力降低库水位,减轻大坝压力,同时保护好大坝内外坡,尽力控制入库流量,防止雨水和风浪对大坝造成更严重的威胁,为此采取了以下抢险措施。
(1)用油布覆盖大坝背水面,防止因雨水冲刷、坡面入渗造成新的滑坡。
(2)开导渗沟,在大坝背水面坡脚上1.5m处开横向排水沟,降低浸润线,稳住滑坡体。
(3)在大坝临水面打上两排木桩,再在木桩下铺上油布,并在油布上压装土麻袋,紧贴木桩拉油布至水下,并以装土麻袋将油布压至桩脚。
(4)在大坝临水面上两端拉钢丝绳,把树枝、竹枝扎成捆,穿过钢丝绳置于大坝临水面。
(5)降低库水位,一是在水库上游开撇洪口,封稻田出水口,尽力减小人库流量;二是降低溢洪道底板高程,安装水泵排水,扩大出库流量。
四、抢险过程
7月23日9时,迅速组织人员寻找撇洪口撇洪,封堵稻田出水口,坝外坡开横向排水沟。至16时30分,库水位171.45m,并以1.2cm/h的速度平缓下降,大坝未出现新的变化,基本控制了险情。
7月24日14时,完成了油布对大坝外坡的覆盖,19时,完成将溢洪道堰顶凿低0.2m的施工任务。
7月25日9时,完成在大坝内打桩、紧贴木桩拉油布至水下,并以装土麻袋将油布压桩脚的加固施工任务;11时30分,完成大坝两端拉钢丝绳,穿挂树、竹枝捆的防浪任务。
7月26日12时,库水位171.42m,投入两台混流泵排水,排水流量0.22m3/s。
7月30日21时,库水位165.45m(即溢洪道堰顶以下6m),水库蓄水量减少24万m3,至此,龙王庙水库基本脱险。
五、抢险效益
该水库大坝经过7昼夜的全力抢险,保住了大坝,抢险获得成功,虽然消耗了一定的物资器材,但由此产生的社会经济效益相当显著。
1.抢险效益
首先,保证了省道1801线的完好畅通和下游甲石、红卫两村500余人的生命财产安全,避免了113栋房屋和460亩良田被水冲沙压,挽回经济损失约192万元;其次该水库大坝经工程处理后,仍可发挥其灌溉和防洪效益,自身价值仍然存在。
2.抢险费用
抢险过程中购置了3台11kW柴油抽水机、650m2防渗油布、8m3木材,投人工日270个,共折费6万元。
六、经验教训
1.主要经验
(1)各级领导重视是抢险成功的根本保证。大坝出险后,引起了省、市、县有关领导的高度关注,市、县两级主要领导迅速赶赴现场了解险情,组织专家会诊,制定抢险方案,筹措抢险资金,现场指挥抢险,并参与抢险战斗。乡党委、政府领导到岗到位,组织抢险队伍、抢险器材,亲自投入抢险,以身作则,起到了榜样作用。
(2)落实防洪预案是抢险成功的必要条件。该水库汛限水位按计划执行,原定汛限水位168m,实际水位167.45m,没有突破,预留了17万m3的滞洪库容,缩短了溢洪时间;其次,抢险组织得到了落实,从人员转移到现场抢险,整个过程有条不紊,干部群众坚守抢险阵地,赢得了抢险时间。
(3)尊重科学技术是抢险成功的关键。
2.应该吸取的教训
防汛工作应始终贯彻“以防为主,防重于抢”的工作方针。山区水库居高临下,一旦失事,酿成的灾害将不可估量,付出的代价将相当惨痛。龙王庙水库出现大面积滑坡的险情是偶然的,但不是必然的,险后总结,应吸取两个方面的教训。
(1)应充分了解工程运行情况,不了解工情,就无法指导防汛。该大坝存在严重的安全隐患,但管理人员不清楚,技术人员不清楚,误以为大坝安全,险些酿成大祸。
(2)应做好抢险的一切准备工作,以不变应万变。必需的物资器材应千方百计挤出资金购置,必要的抢险组织应建立健全,出现险情后,能迅速投入使用,快速投入战斗,把事故苗头消除在萌芽状态。
一、基本情况
新坑水库位于广东省河源市紫金县古竹镇,属东江小支流。
1973年9月动工兴建,1974年1月建成蓄水。集雨面积18.5km2,土坝坝顶高程101.28m,最大坝高36.28m,坝顶长度134.0m;正常高水位96.3m,百年设计洪水位98.26m,千年校核洪水位98.89m,总库容1452万m3;开敞式溢洪道长83.0m,宽22.0m,堰顶高程96.3m;
| 输水涵管直径1.0m,进水口高程820.5m;坝后电站装机2台,总装机容量320kW;工程效益为灌溉农田0.7万亩以及古竹镇的居民生活用水。工程出险将威胁下游1500多人的生命财产安全。 1993年6月,新坑水库库区一带连续降雨。库区从6月1~20日20天内降雨量达615.3m,库水位由6月6日的93.8m(汛限水位91.0m)涨至6月13日的最高值96.9lm,超过6月份的汛限水位5.9lm。由于溢洪道堰顶高程为96.3m,只能在这个水位以上进行溢洪(发电输水涵管下泄量只有7m3/s),致使水位迟迟降不下来,水库较长时间高于汛限水位并在高值中运行,加上水库在施工质量和工程管理上存在不少问题,导致大坝于6月20日5时30分在背水坡发生大面积滑坡。滑坡时库水位96.6m,相应库容1177.7万m3。滑动面从坝顶背水坡95.3m高程至外坡反滤体顶端,滑动体上部长43.0m,下部长63.0m,最大塌落高度约15.0m,见图84-1和图84-2。 |
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| 二、出险原因 根据参加抢险人员分析,坝体滑坡主要原因有以下几点。 (1)管理体制不适应。新坑水库属中型水库,且受益于两个镇,按水库管理的有关规定,应由县级水利部门负责管理, |
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但自1978年以来没有执行这一规定,县水利部门没有负责管理,而是 由水库所在地的古竹镇作为社办企业进行管理。由于管理体制不顺,导致了诸多管理问题的发生。
(2)工程设计上存在问题。背水坡一级平台以上坡度为1:2.0,二级平台以上坡度为1:2.25,偏陡。
(3)土坝施工未按规范要求进行。在水库土坝施工时,采用的土料是砂岩风化土,其湿化性虽好,但崩解性差,本来不适宜用“水中倒土”法筑坝,但当时大坝施工采用了水中倒土加拖拉机辗压的施工方法。在拖拉机辗压时,把专用排水系统中的部分沙井堵塞(施工期间曾发现排水不良),但又未采取补救措施。以上各种原因,导致大坝的浸润线抬高,坝体积水,土体含水量不符合要求。因此,潜伏了水库坝体滑坡的隐患。
(4)超防洪限制水位运行。由于坝后水电站承包给水库管理人员进行管理,他们为了追求发电效益,盲目超汛限水位蓄水(据查大坝出险前水库水位有40天超过汛限水位),后遇到较大的降雨过程,库水位迅速上涨。此时水位较高,管理人员虽已认识到要将水位降低,但由于溢洪道堰顶高程较高,不能进行大量溢洪,而涵管下泄量为7m3/s,无法将水库水位迅速降下来。
三、抢险措施
大坝发生滑坡后,当地党政部门及时安全转移了下游1500多名群众。省政府、省三防总指挥部、省水电厅先后派出了多个工作组奔赴现场指导和协助抢险工作,同时出动部队700多人次和地方群众一起进行抢险工作,主要采取了如下措施。
(1)省、市、县各级成立了指挥和抢险机构,具体负责抢险方案,调度人力、物资和器材,指挥各路军民进行抢险工作,省三防总指挥部直接指挥抢险工作,并对每一项抢险措施加以研究,并督促执行。
(2)降低水库水位。
1)加大涵管的泄洪量。在涵管阀门全开的同时,将发电机空转,加大下泄流量,水库水位放至死水位83.5m高程,腾空库容,印制水位上涨。
2)降低溢洪道高程,加宽溢洪道断面。由于水库在正常水位以下时,水库仅靠涵管泄洪,水位下降太慢;万一碰上较大降雨量时,水库水位将迅速上升,并对已破坏的大坝产生严重威胁,大坝安全得不到保证。因此,在原溢洪道上开挖一条深5.0m、宽10.0m的排洪道,增大溢洪道的泄量。
(3)力保坝体安全稳定。由于大坝滑坡后,坝体断面单薄,强度减弱,同时坝面产生了许多横向裂缝和大面积的滑动面,为不致因降雨再次发生各种变化,采取了如下措施:
1)抢筑两个牛尾墩。根据地形条件,坝下游坝坡脚受左、右两座山脚所夹持,并有下游反滤棱体的文撑作用,因此,在滑动土体顶端枪筑两个底宽4.0m、长7.0m、高3.0m的“牛尾墩”,支撑滑坡后单薄的坝体,并在坝体滑动面用无纺布压砂包保护,见图84-1。
2)填盖裂缝及滑坡体。为了防止雨水渗入滑坡面和裂缝中,用黄泥填补坝体及滑动体的接触面和坝体本身的裂缝,加盖尼龙薄膜。对大面积的滑坡土体用竹笪全面覆盖,防止雨水冲刷和渗入裂缝,造成新的不稳定。
3)增设滑坡体位移、渗流量及裂缝观测点,加强监测,一旦发生变化时则预早采取抢险措施。
(4)加强通信联络。在水库增设多台无线对讲机,保证水库与省三防总指挥间的直接联系。
(5)地方行政领导、技术人员以及100多名抢险队伍在险情得以控制后驻守水库,以备在大坝万一再次出险时能及时抢护,保证水库能安全度汛。同时,制定在水库可能再次出险时的下游群众安全转移方案等。
四、经验教训
新坑水库的出险,暴露了不少问题。主要是以行政首长负责制为核心的责任制不落实,造成工程防洪责任人不落实;没有按规定制定工程防洪安全应急措施;没有配备防洪技术的责任人;没有按省定标准进行防洪砂石料以及编织袋等抢险物资的储备等一系列问题。总的来说,在思想、防汛队伍组织、物资器材和措施上都存在不少问题,以致在工程出险后,思想混乱,组织涣散,物资缺乏,措施不力,抢险工作十分被动。因此,要搞好防汛工作,必须落实好以行政首长为核心的各种防汛责任制。
一、基本概况
荔浦县潘厂水库位于广西荔浦县马岭镇同善村潘厂屯北面,距马岭镇5.5km,离321国道1km。大坝建于1958年10月,1959年3月竣工,为均质土坝。坝高20m,坝长105m,坝底宽81m,坝顶宽2.5m。水库集雨面积5.17km2,总库容123万m3,有效库容95万m3,灌溉面积3100亩,属马岭镇管理的小(1)型水库。
潘厂水库原取水为梯级卧管,经左坝出流,卧管由直径为25cm的陶制瓦管连接而成。由于管径小,放水时瓦管长期处于压力状态下运行,致使管壁周围土壤被淘空,管前端出现漏斗形塌坑。每次处理,也只能运行二三年,随后塌坑又出现。为确保工程安全,荔浦县水电局对潘厂水库进行了除险加固设计。经桂林地区水电局批复,1991年冬在大坝左岸新建放水隧洞及取水建筑物。1992年冬对原故水涵管进行封堵,几年运行均未发现异常。1996年5月14日水库管理人员检查发现原涵管出口处有少量清水流出,到5月17日漏水开始变浊。经报告县水电局,对其实地检查,认为问题比较严重,必须采取相应措施,确保工程安全。
二、事故原因
经认真检查分析,判定上游坝坡必有塌洞产生。塌洞产生原因是原涵管封堵时,回填土含水率偏大,运行几年后新老土接合部分离,加上新土铺盖厚度不够,致使产生水流通道,从而形成塌洞。
三、可能造成的危害
潘厂水库出现险情,若不及时处理将给水库下游500m范围内潘厂屯83户382人造成灾害,威胁32l国道和附近数千群众及几千亩农田的安全。
四、抢险措施
根据潘厂水库险情,以及事故原因的分析,地、县水电局领导下达了潘厂水库的抢险命令:
(1)加大放水量,降低水位,即使垮坝,灾害损失也会减轻。但水位下降不能过快,每天水位下降控制在0.8m左右,以防引起坝内滑坡。
(2)加强值班,昼夜24h有人观察,如发现异常,立即汇报,并迅速组织群众向安全地方转移。
(3)统一报警信号,并让群众家喻户晓。
(4)抢险物资立即运到现场。
(5)组织抢险突击队。
(6)立即在漏水出口处筑反滤体,把泥土堵在坝内。
(7)库内查找漏水位置,做好回填准备。
5月21日马岭镇政府召开领导班子紧急会,研究、布置具体抢险工作,成立了抢险指挥部。指挥部下设的工程抢修组负责工程抢修;民兵抢险组负责组织抢险队伍;物资调运组负责调运麻袋、塑料编织袋、砂子、块石等;群众工作组负责安定民心,确定安全转移路线,统一疏散报警信号。
5月22日,第一批抢险物资麻袋1000条、编织袋300条、砂和块石各15m3运到现场。23日抢修组首先在漏水出口处砌筑反滤体。反滤体第一层用麻袋装砂,厚度O.5m左右;第二层用零八石渣、二四石渣;第三层用块石铺盖,厚度O.3m;外层用竹笼装块石,竹笼直径为0.6m,长1.2m。砌筑反滤体时;要注意浊水流出路线可能会转移,需增设一道反滤体。潘厂水库一共做了3道反滤体,使出口流出清水,见图85-1。
抢修组在砌筑反滤体的同时,组织抢险群众挖土、运土、装泥包。5月中下旬正值桂北地区主汛期,降雨多,雨日长,抢险工作冒雨进行。潘厂屯的群众按人均每人负责完成一麻袋泥土运到坝面,24日一天全屯完成30袋。到5月28日800多袋泥包全部装好运到坝面待用。
| 当水位下降到190m高程时,在原老涵管前1m处发现一个直径5.8m、深1.8m的塌坑。塌坑的出现,使事故原因一目了然。抢险组立即组织人员清除塌坑周围烂泥和浮土。回填前在坑内铺设两层汽车篷布和塑料薄膜后,把泥包整齐堆放成排,每层泥包与泥包之间用新土填缝压实,泥袋口朝坝内。回填高度比原坝高出0.8m,回填面积100m2。 潘厂水库的抢险工作,从5月20日接到险情报告到6月1日抢修结束,历时11天。经地区水电局领导和工程技术人员验收,水库又恢复蓄水运行。 五、抢险效益 |
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潘厂水库抢险工作取得了成功,首先确保了潘厂屯380多人民群众生命财产免遭重大损失。在抢险中,有个别群众认为是当干部的小题大作,当处理场坑时,群众感到险情可怕。由于水库除险及时,水库能正常蓄水,确保灌区晚稻用水和冬季农业开发用水。
六、经验教训
(1)小型水库工程,必须加强管理。潘厂水库能及时发现险情,在于水库人员认真负责。如果没有专人管,事故苗头就不能及时发现,后果将不堪设想。
(2)事故出现后,处理方案要准确,抢险措施要得力。潘厂水库整个抢险方案,在事故隐患出现,到抢险预案报批,都按工程技术人员确定的方案进行。抢险方案准确,前堵后滤,效果好,进度快。
(3)防汛抢险首长负责制也是搞好潘厂水库工程抢险工作的根本保证。潘厂水库是马岭镇管理的小(1)型水库。险情发生后,马岭镇党政领导坚持现场指挥,各方面工作都有领导负责。由于抢险实行了首长负责制,就能组织和发动群众积极参加抢险,就能保证抢险物资、经费到位。可见防汛抢险工作不单纯是行业部门的事,而是全民全社会的大事。
一、基本情况
双石桥水库位于四川省资阳市伍隍镇,建于1971年,1973年竣工。该水库属小(1)型水库,均质土坝,设计库容975万m3,正常库容865万m3,设有溢洪道,溢洪蓄水位24.2m。该水库为边设计、边施工的赶建工程,设计时放水部位仅留有涵卧管一处(1.2m×0.8m),没有放水竖并及自流灌溉设施。1998年8月中旬,伍隍片区连降大雨,蓄水位达23.9m,距正常库容仅5万m3。为了确保汛期安全度汛,伍隍镇政府要求该库放水,降低1~2m水位。接通知后,水库管理所从8月6日开始在卧管处取了两个孔口放水。至8月17日晨6时,该所管理值班人员发觉放水异常,放出的水量大,有臭味,水温低,估计是由涵卧管出现裂缝,放出了中底层水。为证实是否有漏水,专门将卧管的放水孔堵塞,发现仍有漏水,水量很大,流量估计达1m3/s,并且水位在缓慢上涨。当时漏出的水尚未出现有浑浊现象,估计距大坝还有一定距离。
二、出险原因及可能造成危害
8月18日,经省、地水利专家和市水电局工程技术人员现场查勘和分析推断,发生险情的原因如下。
(1)由于卧管与涵管接头处发生了断裂,致使漏水,断裂处距水面12~14m,并且断裂处在逐步扩大。
(2)涵卧管接头处的消力井盖板出问题,卧管放水对消力井产生冲刷,加高水位压力,条石风化严重,使盖板断裂,产生漏水。
(3)还发现因受白蚁侵害,水库大坝坝脚处出现渗漏。
若不及时降低水位,涵管无法承受,可能发生涵管爆裂,引起大坝崩溃。该水库下游即南津镇振书水库,属小(1)型,双石桥大坝垮后,必将危及振书水库,引起连锁反应,下游两岸3万名群众的生命财产安全受到严重威胁,后果不堪设想。
三、抢险措施及效果
市政府、防汛指挥部立即采取紧急措施:一是成立双石桥水库治理领导小组,领导小组下设观察组、预备抢险队、工程组等,昼夜观察水位变化情况。二是立即通知下游的南津镇和振书水库及两岸群众做好疏散准备,并要求振书水库立即放水,下调水位,以蓄纳部分洪水。三是及时整修道路,确保交通畅通。四是架设电话,确保通信联络。五是多部门协作,筹措物资经费,全力支持抢险工作的开展。六是派人留守水库,密切观测,随时报告事态进展。
通过分析出险原因,提出了如下保护措施。
(1)溢洪道中开挖一条顶宽4m、深3m的复式排水渠,降低水头,减轻涵卧管压力。
(2)准备好砂袋,找出漏水处,投放砂袋堵漏。
(3)该坝坝面散浸严重,设置导渗沟。
(4)加强水库病险观测。市水电局根据专家意见,设计了溢洪道,开挖复式排水渠并于当晚放线开工,组织200名民工昼夜施工.全力开挖溢洪道,限3天内完工并泄洪。
(5)组织民工装砂袋500包待用。
18日18时,组织技术人员到水库进行探测漏洞,将一个2kg的称砣用尼龙绳拴好,另一端系在船上,沿卧管走向逐步放下探实,经过30min左右,突然感觉到很大的吸力,将称砣吸下,从而确定漏水处,并用水平仪定位,同时在两岸拉一条钢丝绳,便于定船,另外拉一条尼龙绳定漏水点,根据测量,该漏水处距水面12m左右。另外准备3只船投放砂袋,准备了三大捆砂袋,每捆由4个砂袋扎成,同时准备50袋砂袋,在投放顺序上,采用先大后小的原则。19日上午9时,首先将三大捆砂袋放下,涵管出水随即减少,并有浑水,接着陆续投放砂袋,投了100包后,下游水量减少到0.4m3/s,涵管压力减轻。随着库水位降低,涵管漏水基本解除。
一、基本情况
落水岩水库位于贵州省安顺市东南双堡镇,距安顺城区20km,在珠江流域北盘江水系格凸河的上游。该水库于1966年10月施工,1970年建成。大坝为均质土坝,坝高15.7m,迎水面坝坡比1:2.5,下游坝坡比1:2。水库集雨面积3.8km2,总库容108万m3,有效库容84万m3。设计灌溉农田面积1000亩。放水涵洞为浆砌石方涵,宽1.Om,高1.0m。放水闸门为双方转动闸门,闸门孔直径0.4m。溢洪道宽6m,长115.6m。
二、出险原因
落水岩水库土坝施工质量差,放水涵洞为条石盖板,溢洪道没有全部建成,未能正常蓄水,没有发挥灌溉效益。1991年投资15.5万元,对土坝迎水坡进行柔毡防渗处理,溢洪道进行改建,当年完成。由于放水涵洞盖板承受土压力时发生断裂,产生坝体漏水,发生险情。
三、险情及抢险措施
1992年6月中旬,安顺市连降暴雨,最大1日降雨量152.8mm,3日降雨量253.2mm。6月20日落水岩水库蓄水达到正常高水位,水库开始溢洪,此时水库出现险情,放水涵洞出水流量达1.0m3/s(涵洞设计过水流量0.4m3/s)。6月21日涵洞涌出浑水,出口处形成射流,漏水流量达2.0m3/s。6月22日土坝迎水坡在涵洞轴线顶部,距闸门10m处发生下沉,形成漏洞,洞口塌坑直径10m,大量库水从漏洞口涌入放水涵洞,大坝非常危险,如处理不当,将发生垮坝事故。险情发生后,6月21日下午,地(市)水电局、防汛办公室人员冒雨赶赴现场,研究处理方案,为防止漏洞进一步扩大,决定用麻袋装土双层沿漏斗边沿护砌到坝面,并用木椿加固。安顺市政府连夜抽调武警部队150人,双堡镇组织民兵、群众200余人,投入抗洪抢险斗争。农民各家各户收集麻袋1800条,市粮食局支援麻袋2000条,林场支援砍伐松树130棵,抢险军民用松树做成木桃,将麻袋装土堆放在木桃上面,填堵漏洞。经过3天3夜的抗洪抢险,保住了落水岩水库大坝的安全。由于水库漏水量大,放水涵洞出口冲毁淹没农田10亩,漏水冲刷大坝土体3600m3。
四、效益
由于抢险成功,保住了水库大坝安全,保护下游农田500亩,2个村寨1500人,乡村公路2km,还保住农田灌溉400亩,当年增产水稻8万kg。
1992~1993年,国家投入农田水利资金进行全面修复。现在落水岩水库运行正常,设施完好,还是安顺旅游区九龙山森林公园所在地,已建成划船场、游泳场,供旅客游览。
五、经验教训
落水岩水库修建于20世纪60年代,全部工程由当地农民出工修建,缺少物资材料,工程质量差,技术设计不完善,无正规设计资料。修建后20年,没有蓄水运行,也无人进行技术管理,未能发挥工程效益。1992年水库开始蓄水就发生险情,这是贵州山区小型水库的薄弱环节,此类型水库已发生过跨坝事故,一次就造成经济损失100万以上。因此应对60年代修建的小型水库,进行技术鉴定,采取有效措施,除险加固,避免跨坝事故。
一、水库概况
新桥水库位于陕西省靖边县黄河一级支流无定河上段红柳河上(图88-1和图88-2),于1958年9月动工兴建,1959年9月大坝建成,枢纽建筑物由大坝、输水洞、引洪渠组成,大坝为均质土坝,坝高47m,坝顶高程1376.75m,坝顶长度420m,左岸副坝沿库岸向上游延伸,副坝高程1375.5~1375.8m,水库设计洪水位1372.8m,校核洪水位1374.85m,水库流域面积1332km2。竣工时总库容2亿m3;至1974年底库内淤积1.56亿m3,1975年降为中型水库,总库容4400万m3;至1994年汛前,库内新淤积泥沙1710万m3,仅余蓄水库容2690万m3,坝前淤积高程1358.5m。输水洞位于大坝右部,进口高程1361.2m,设计最大泄水流量10m3/s。
| 二、险情与对策 8月4日晚至5日凌晨,新桥水库上游降暴雨和大暴雨,平均面降雨量95mm,中山涧乡最大降雨130mm。加上西郊(中型)、柳树涧(小(1)型)、鲍家湾(小(1)型)、西湾(小(1)型)、牛沟畔(小(2)型)等五座中小型拦泥库垮坝,新桥水库5日上午库水位以lm/h的速度上涨,至5日18时库水位比暴雨前上涨9.43m,达到1374.15m,距坝顶仅2.6m,蓄水量达2560万m3,大坝左端出现明显裂缝,根据气象部门的预报,靖边县近期还有大的降水过程。靖边县人民政府按照省防汛指挥部的命令要求,分析形势、实地查勘、多方比较,于8月9日向省防汛指挥部上报了《新桥水库上游发生特大洪水时破坝分洪实施方案》,计划在左岸 |
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0+250~0+650m位置破副坝400m,计算分洪流量340m3/s。同时上报了分洪区《撤退实施方案》。8月10日省防汛指挥部以“陕汛电[94]第26号”明传电报批复同意了《破副坝实施方案》,并要求“立即实施副坝0+250~0+450m段200m长的破除工程”。
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图88-2 红柳河库群水库位置图 |
8月10日,水库流域再次降大暴雨,扬福井水库12h降雨178mm,从6~9日缓慢回落了54cm的新桥水库水位又猛涨2.11m,11日11时达到1375.73m,超过500年一遇校核洪水位0.88m,距坝顶仅1.02m,蓄水量达到3260万m3。新桥水库第二次告急!抢险采取了如下措施。
(1)根据上述险情和已批准的应急方案,加快实施破副坝工程。由于分洪区群众撤离的思想工作和组织工作十分艰巨,暴雨仍在继续,山洪阻断交通,破副坝工程迟迟不能动工。在水库现场的地(县)领导,面对分洪区的干部和群众,经过十分艰苦的思想动员工作和承诺,于8月11日凌晨开始开挖副坝,于12日22时30分完成两段480m长的副坝破口工程。同时为了提前分洪在南段破口处又挖了宽8m、长320m、深0.4m的分洪导流槽,槽底高程1375.1m,为新桥水库大坝安全提供了保证条件。
(2)为了提高水库抗洪能力和防止风浪漫坝。从8月11日下午开始在420m长的主坝坝顶用装土麻袋加筑子捻,到13日凌晨2时完成,子捻高度0.6m。
(3)由于库水位很高(8月13日库水位1375.12m),水面吹程达10多km,大坝迎水坡水面以下原有6~7m的陡坎,如遇大风涌浪可能漫坝,同时加剧大坝迎水坡垮塌,危及大坝安全。从8月13~14日在大坝迎水坡380m长范围水面线以下打木桩,桩后放置柴稍捆,防止风浪对坝面冲刷。8月17~18日库面吹南风,坝面涌浪高达0.6m,90%以上坝坡在柴稍捆保护下安然无恙。
新桥水库没有溢泄洪设施,唯一能够降低库水位的永久工程就是输水洞,输水洞设计泄流量10m3/s。输水洞出口为岸坡挖方输水渠,在洞出口以下1200m处建有退水陡坡一座。从8月5日起一直以设计能力泄水,汇入下游金鸡沙水库。
于11日7时左右在输水洞出口以下1055m处输水渠冲毁,形成20多m高的陡坎,在输水渠继续泄水条件下不断向大坝朔源回淘。至8月14日12时共计回淘长度406m,平均每小时5.3m。至15日8时,回淘末端仅距大坝背水坡脚220m,距输水洞出口367m。如不能迅速制止回淘,必将导致大坝溃决。新桥水库第三次告急!为制止输水渠继续回淘,必须采取紧急抢险措施。
8月11日晚研究决定,堵闭卧管闸门,停止输水洞泄水。具体的准备工作有四项:
(1)做一个堵门沉包,在一个汽油桶内装满铁块(共装入600kg),外部用棉布包缠,成品外形尺寸为高约1.6~1.7m,直径约1.5m。
(2)用木排绑扎一条浮船,用以吊装定位和运送抢险物料。
(3)联系吊车。
(4)准备麻袋、棉絮、柴草、土料、绳缆等。
8月14日晨,决定封堵卧管闸门,其实施方案为:用吊车吊放堵门沉包于4号闸孔位置,再抛沉装土麻袋,用以封堵4号闸孔;给其余漏水闸孔位置抛沉装土麻袋、棉絮和土袋铅丝笼。14日23时,完成4m闸孔封堵,输水洞泄量由9m3/s减为4m3/s;至16日15时,输水洞泄量减为0.2~0.3m3/s,输水洞回淘速度不足2m/h,回淘末端距坝脚158.5m,距洞出口305.5m。
1.抢修钢管退水工程
在新桥水库抢险中,为了千方百计地降低库水位,除了输水洞、引洪渠泄水外,曾几度提出坝顶虹吸管泄水方案,并曾一度备料,后因当时抢险形势的急剧变化终未实施。输水渠钢管退水土程方案是于8月14日就决定了的,8月21日陕西省水利厅总工在现场组织了审查会,批准设计方案,决定位置放在输水洞出口明渠0+200m左右的2号退水处,泄水流量4m3/s,用两根6英寸钢管退水。工程于8月底开工,9月底完成,10月7日通水,10月12日达到设计流量运行,11月16日泄空水库,共计泄水1300多万m3。该工程的完成彻底解决了1994年新桥水库垮坝危机,并为今后降低库水位创造了物质条件。
2.加强库群水库联合调度
红柳河库群共有23座水库和拦泥库,在8月5日暴雨洪水中有5座垮坝。其中新桥水库上游有5座中型水库及1座小(1)型和8座小(2)型水库;新桥水库下游有金鸡沙(中型)水库和二层河台(小(1)型)水库。在新桥水库抢险期间,各水库都是水位运行。为了尽快减缓新桥水库压力,省防汛指挥部实施库群调度,除为防止扬福井水库垮坝继续以0.4m3/s流量泄水外,分析,新桥水库上游各水库在不致危及大坝安全的前提下停向下游新桥水库泄水,待新桥水库钢管退水工程建成后并且库位回落到1373m以下时再开始泄水。在新桥水库抢险期间,一要求金鸡沙水库以最大泄流能力(6~7m3/s)泄水,尽量腾出较多的库容接纳新桥水库泄水;一方面在新桥水库泄水时适当控制,尽量照顾使金鸡沙水库水位不超过1329m。经过合理调度,水库抢险期间,上游水库在保证安全的前提下,没有向新水库泄水,金鸡沙水库的最高水位1326.57m,二层河台的最高水位距坝顶仅0.4m,未造成垮坝。
三、抢险经验
新桥水库抢险历时20多天,风云突变,暴洪连场,险情迭生,瞬息骤变,粉质土性极易冲蚀,没有砂石抢险材料,多行业“大兵团”联合作战,库群上下游相互制约,抢险经费紧缺,且要以牺牲部分群众利益为代价等等,给抢险造成了极大困难。然而抢险取得了全面的胜利,避免了水库垮坝可能造成的直接经济损失5.7亿元,保护了下游近10万群众的生命财产安全。归结起来,有以下几方面的经验。
(1)党政领导亲临现场正确果断指挥。险情发生后,榆林地区地、县干部和领导近100人迅速进入水库现场,组成了现场抢险指挥部及其办事机构,明确职责,提出要求,落实任务,为抢险提供了组织保证。指挥部成员尊重专家、依靠专家,虚心听取、采纳专家的意见,保证了在抢险全过程中,时时都有明确的、比较全面的抢险方案和指挥意见。
(2)抢险专家组潜心研究,及时提出抢险方案参谋意见。险情发生后,地、县水利部门的领导和技术人员迅速赶赴水库现场,组成了强有力的参谋班子和指导实施抢险的技术队伍。这些专家和技术人员,严密监视工程变化和险情发展,认真分析病险机理和发展局势,虚心听取研究来自群众中的合理意见,及时提出抢险技术方案参谋意见,提供所需的抢险人力和物资清单,并负责实施技术指导工作。
(3)人民解放军和武警部队是抢险主力军。人民解放军和武警部队“召之即来,来之能战,战之能胜”,“不怕艰苦,不怕疲劳,连续作战”,在抢险中发挥了突击队和主力军的作用。
(4)当地人民群众顾全大局。根据新桥水库的实际情况,向左岸梁镇分洪成为防止洪水漫顶垮坝的唯一措施,然而这要数千人搬迁、数千万元损失为代价才能实施,然而陕北老区的人民舍小家、顾大家,保证了副坝顺利分洪。大坝右岸东坑乡的群众眼看着引洪渠回淘,数十户房屋垮塌坠入深沟,眼看着平展展的耕地变为深壑,仍然参加了扩宽引洪渠增大泄量的抢险施工。在引洪渠截流的关键时刻,这里的群众不讲价钱,不顾安危,奋力抢险,发挥了关键的作用。
四、事后反思
(1)各级领导要切实抓好防汛工作。新桥水库的防洪安全问题早在几年前就提出来了,但并没有引起真正重视。1994年汛前,因闸门检修经费不足,只检修了部分闸门;进入汛期,遇到暴洪,险情迭起,防不胜防。希望各级政府和有关部门的领导同志要重视防汛工作,把防汛工作列入重要的议事日程,了解、研究、解决防汛工作中的问题,解决好机构、人员和资金问题,督促做好防汛预案。
(2)认真制定和落实防汛预案。防汛预案是为了减少灾害损失而预先制定的各种制度、方案、对策和措施,是实施指挥决策和防洪调度、抢险救灾的科学依据,必须结合本区域本工程实际情况认真制定。由于新桥水库的防洪能力低,省防汛指挥部连续三年在全省度讯方案演习电台会议上提出防御洪水漫顶的问题,然而没有引起足够的重视,工作深度不够。汛前因经济困难,上部闸门没有检修,汛期抢险时闸门失灵,欲开不起,欲关不能,被迫封堵闸门和用虹吸泄水,险些因输水渠回淘而酿成垮坝。对引洪渠末端的路壑,临洪没有及时填堵,开始漫溢后抢险不力,致使洪水冲毁输水渠退水工程,限制了使用输水渠泄水降低库水位。如果防汛预案制定和落实得好,不存在上述两个问题,新桥水库抢险的难度就会大大减小。
(3)新桥水库今后怎么办?陕北水库今后怎么办?陕北的多数水库和新桥水库一样,在1994年汛期,一方面进一步淤积,防洪库容减小;另一方面不同程度受到水毁创伤,且因资金短缺大部分尚未修复,近期的防洪能力将比1994年更低。然而由于大多数水库除了拦泥社会效益外,对当地无直接经济效益,成为地方的包袱、群众的负担,国家也没有积极投资的愿望。如何对待这些水库,是各级政府和水利部门需要认真研究的问题。
一、基本情况
清凉水库位于宁夏回族自治区固原地区隆德县城东南部的清凉山麓清水河上,控制流域面积21km2。水库1966年春开工,1971年5月底竣工。原为山地砾质土均质坝,坝轴长320m,坝高30m,顶宽3m,最大设计库容205万m3,兴利库容60万m3,防洪库容135.6万m3,防洪标准50年一遇,设计灌溉面积4000亩。由于水库多年淤积,防洪和蓄水能力大大降低。
1992年7月固原地区水利勘测设计院对该工程进行了扩建勘测设计,工程设计加高土坝4.5m,采用坝后式加坝,上游采用粘土斜墙铺盖,对输水卧管进行改造和扩建,增设溢洪道。扩建工程于1993年4月动工,1994年底完成。
二、出险原因
清凉水库建成后由于坝右肩岸坡岩石破碎导致发生渗漏,因而水库蓄水量一直在70万m3左右,1995年在加坝工程基本完成的情况下,水库蓄水量增加到90万m3左右。到了1995年10月26日下午l点40分,水库管理所的职工突然发现坝背水坡涌水,并挟带大量泥沙,初时流量大,流速急,后来逐渐趋于稳定。险情发生后,自治区防汛办、固原地区水保处、隆德县委、县政府及县水利水保局的领导和有关专家分析认为,发生事故的原因主要有下面几点:
(1)该库坝肩岩层破碎,蓄水量越大,绕肩渗流就越严重。
(2)1995年上游来水量充足,蓄水位比历年高2m多,随着库水位的增高,水压增大,渗流加大。
(3)加坝过程中土方夯实质量不够。
(4)新加坝体的反滤层没有做好,导致新坝体内的浸润线太高,从而使之在最薄弱的地方发生管涌。
三、抢险主要措施
根据险情初步判断是由于库水位高引起的绕肩渗流形成的管涌,于是决定先开闸放水,降低水位(当时水位2548.82m),并及时组织干部群众100多人抢险处理,在坝下管涌处做反滤层排水。
第一次反滤层做好以后,发现效果不太明显,含沙量较大。当时水库泄水量为1.1m3/s,管涌流量为4.7m3/h。到了27日上午10时10分,管涌处突然断流,随即在2536.21m高程处形成直径约1.5m的沉陷坑,坑深约30cm,同时在该坑处继续发生管涌。于是重新做了反滤层;下午15时,第二次处理结束,到17时发现管涌处流量减少,处理有了一定的效果。但18时左右在处理处的上方再次发生小塌方,随即又组织职工150人、载重车3台进行了抢修,效果较好,管涌处流量进一步减少,挟沙量也明显减少,管涌初步得到控制。经过一夜的观察,除了坝脚处有多处渗水外,没有再发生明显的问题,加之库水位降低2.6m,险情基本控制。
四、经验和教训
在区、地业务部门的大力支持和隆德县委、县政府的正确领导下,经过广大干部职工连续5昼夜的奋力抢险,到10月30日下午险情基本得到控制。清凉水库险情的排除,既保住了大坝,又确保了下游广大人民群众的生命财产安全和县城广大人民群众的正常生活,具有重大的社会意义。这次清凉水库的除险经过,有以下几点需要在今后的工作中加以注意:
(1)小(1)型水库的通信设施必须保证畅通。隆德县目前有9座小(1)型水库,其中3座无任何通信设施。清凉水库发生险情时,电话不通,通信联络受影响。
(2)防汛抢险物资的储备必须引起各级领导的重视,由于资金的限制,各水库的防汛抢险物资近年来基本上都没有再新添置购买,能用来防汛抢险的物资实在少得可怜。
(3)防汛抢险活动必须要统一指挥,集中行动。在这次抢险过程中,各级领导干部都能够身先士卒,以身作则,带领群众排除险情,共同保护大坝安全。大家上下一条心,力往一块出,劲往一块使,为尽快排除险情起到了很大作用。