所谓拦河坝,它指的是那些阻挡河水、阻断河道的建筑物,涉及的工程非常之多,比如土方开挖、河道铺底、支流清淤等。随着我国社会的不断发展与进步,拦河坝的作用日益凸显。一旦拦河坝出现水毁现象,就会严重影响其功能的良好发挥,从而造成农业减产、维修困难等。因此,必须要加强拦河坝水毁原因的分析,并采取有力的措施加以解决,保障其功能的正常发挥。
1 拦河坝水毁概述
1.1 拦河坝水毁的概念
所谓拦河坝水毁,它指的是拦河坝因遭受暴雨、洪水等方面的侵袭,导致拦河坝的某些部位(比如坝体、坝段等)遭到破坏的一种病害。
1.2 拦河坝水毁的几种主要形式
从拦河坝水毁部位角度来看,它主要可以划分为以下几种形式。
(1)坝体破坏通常情况下,坝体破坏常见于整体性能比较差的装配式面板坝、坝基较浅的轻型拦河坝等方面。特别是在洪水期,存在于坝下的框架内石头在洪水的冲刷作用下,会被掏空,从而导致渗径短路,而桩体与桩基之间的节点极易被剪断,造成拦河坝的坝体下移,从而形成水毁破坏。
(2)坝段绕冲它常见于单一形式的拦河坝、没有或者有较少数量的排沙泄闸口的拦河坝等方面。在实际的使用中,由于受到暴雨、洪水等的侵袭,上游的河堤决口被暴雨、洪水冲开,迫使主河槽改道。这样一来,拦河坝就失去其作用,最终造成了水毁。
(3)引水闸渠破坏在拦河坝的实际使用中,由于受到暴雨、洪水的侵袭,同样也会造成拦河坝引水闸渠的破坏,从而影响拦河坝功能的良好发挥。
2 拦河坝水毁的原因分析
造成拦河坝水毁现象发生的原因是多方面的。主要来讲,可以将其分为以下几种。
2.1 设计标准低
我国拦河坝的建设历史悠久,在早期的拦河坝,比如干砌陂坝、干重力坝等坝型中,极易出现水毁现象。这是因为当时的设计标准低(比如没有消能设施),再加上受到当时的条件(建筑材料差、设计手段落后等),拦河坝在长期的使用中,胶结材料逐渐老化、脱离,石头之间的联结也发生松动,从而产生水毁现象。
2.2 施工质量差
在拦河坝的施工中,由于质量把关不严从而出现水毁,这种现象较为普遍。比如有些拦河坝工程虽然有护岸,但是由于施工质量差(比如选择的块石体积比较小、坝端处理不当等),一旦遭受暴雨、洪水的侵袭,最终造成拦河坝水毁。
2.3 管理不恰当
拦河坝投入实际运用后,没有对其进行良好的管理,从而导致前期一些小毛病越来越严重,最终造成拦河坝水毁现象的发生。
3 拦河坝水毁的防护策略
为了有效发挥拦河坝的功能,必须要采取有力的防护措施。具体而言,可以从设计、施工、管理三个方面入手。
3.1 提高设计标准
拦河坝设计是防护水毁的第一阶段。因此,在拦河坝的设计阶段,需要不断提高设计标准。第一,长度设计时,要根据实际情况,满足槽上、下游的稳定以及拦河坝的泄洪要求,减少暴雨和洪水对其的损坏。与此同时,在长度设计阶段,还要将水流引向取水建筑物。第二,在坝体、进水闸、护岸等方面的设计方面,也要严格按照现有的各项标准来执行,从而减少水毁现象的发生。第三,加入消能设施的设计。在设计的阶段,需要加入消能设施,比如消力池、消力坎等,从而避免下游河岸的冲刷。
就目前情况来看,坝长的确定方面还没有相关的公式。因此,大多是通过综合分析研究,然后再结合实际地形来加以确定。人们常用的是“水工手册”中的公式,它是阿尔图宁以护岸稳定性来确定河宽的公式:B=AQ0.5/J0.2。在这个公式中,A 表示的是系数(山区条件取值0.9),B 表示的是稳定河宽(单位:m),Q 表示造床流量(单位:m3/s,按照 p=洪峰流量×10%来计算)。
此外,印度的拉赛结合印度的河道特征,最终提出了关于坝长的经验公式:L=4.8Q1/2,在这个公式中,L 表示的是坝长(单位:m),Q 表示的是设计洪水流量。
3.2 保证施工质量
完成拦河坝的设计之后,在实际施工中,必须要保证施工质量,提升拦河坝的整体性能。第一,严把材料质量关。在施工的过程中,必须要严格审查施工质量,确保其符合建设要求,比如块石体积大小的选择、材料配合比等。第二,行洪滩地的加固。在洪滩地的加固施工中,需要将工程措施(加固施工,比如砌石、碎石、抛石)与植物措施(植树、草皮护砌等)有机结合起来,有效避免河道改道现象的发生。
第三,处理好重要部位的施工质量。在拦河坝的重要部位(比如坝端、进水闸等)施工中,需要保障施工质量,保障其厚度,需要反滤的地方,一定要按照标准来进行,从而有效提升拦河坝的施工质量。第四,采用先进的施工技术。在施工的过程中,需要加大资金投入,引进现代化的施工技术,为拦河坝的施工质量提供重要的技术保障。
3.3 加强工程管理
拦河坝建设完成并投入使用之后,还需要加强拦河坝工程的管理,及时发现问题并采取有力的措施加以解决,避免小毛病的无限扩大。
(1)制定相应的管理制度针对拦河坝工程,相关部门一定要制定相应的管理制度,保障拦河坝管理工作的有章可循,避免水毁现象的发生,从而有效延长其使用寿命。这就要求相关部分根据当地的实际情况,制定操作性强、可行性高的管理制度,不断完善拦河坝的管理。
(2)开展检查工作当拦河坝运用之后,需要相关工作人员对其展开定期和不定期的检查。每当发生大的暴雨和洪水天气之后,需要组织相关人员对拦河坝的各个部位加强检查;同时还要以一个月或是两个月为周期,开展定期检查工作,从而及时发现问题,一旦发现一些小的破坏和水毁,则立即组织相关人员进行维修,从而有效避免小问题的扩大。
4 结束语
综上所述,拦河坝是我国水利工程的重要组成部分,在我国农业发展中起着重要的作用。就目前情况来看,拦河坝水毁按照部分来划分,可以分为三种,分别是坝体破坏、坝段绕冲、引水闸渠破坏。造成拦河坝水毁的原因有设计标准低、施工质量差、工程管理不恰当。这就需要相关人员从不断提高设计标准、保障施工质量、加强工程管理三个方面出发,对拦河坝水毁进行防护,保障拦河坝功能的正常、有效发挥。
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