管涌对水库大坝的危害及处理

　　摘要：随着21世纪的到来，我国水利工作开展速度迅猛，水库大坝工作建设如火如荼的开展，为人们的生活和工业经济的发展等提供了巨大的支持。水库大坝是保障人民生命安全，经济稳健发展等重要的屏障，保障水库大坝的安全已经引起了众多人的关注。管涌是造成水库大坝垮坝的一个重要的危害，如何预防水库大坝发生管涌，发生管涌后如何处理等已经成为水利工作者的重点。本文详细的介绍了水库大坝发生的原因和危害，并且探讨了处理管涌对水库大坝的危害等，为管涌的预防和治理工作贡献力量。
　　关键词：水库大坝，管涌，水利工作
　　
　　1引言随着我国经济的高速发展，人们生产生活用水和工业用水逐渐加剧，因此拦江断河和修建水库等工作显得尤为重要[1]。水库大坝是保障水库正常运行的一道必不可少的屏障，因此水库大坝的危害防治及处理成为众多科研人员的研究热点，其中管涌是水库大坝等各种险情中最为普遍的险工，也是最容易忽视又最容易造成垮坝的险工，因此，分析管涌对水库大坝造成的危害，研究管涌形成的原因，探索管涌对水库大坝危害的处理方式，具有非常重要的现实意义，并且为造福人类，提供了极大的保障。本文根据笔者多年的工作经验，对管涌造成的危害和处理措施进行了深入的探讨。2管涌的形成及危害随着科学研究的提高，人们为管涌从不同的角度进行了定义，根据笔者的实际工作体验，总结如下：在渗流的作用下，无粘性土的细颗粒将会从孔隙通道中被连续带出，当土体内的渗透流速达到一定的数值时，将会导致土体的空隙增大，较大的土体颗粒也会被带走，因此会在土体内逐渐形成内部渗流通道，称之为管涌。管涌现象主要发生在水库大坝的下游坡地，通常由下游地基表面渗流溢出。管涌在发生的初始阶段，通常其征兆非常不明显，具有不易发现的特点，但是一旦发作，管涌发展迅速，使得人们在慌乱的情况下难以做出正确的决策，因此束手无策，但是其随着时间的发展流逝，管涌造成的局面将会更加难以控制，从而导致水库大坝垮塌，进而为人们的生活带来更大的灾害。因此必须严格的检查水库大坝发生管涌的原因，根据本人多年的经验，水库大坝发生的原因主要包括以下几个方面：（1）水库大坝的填筑土石料质量过差，比如大多选用坡体强风化石料、腐殖土等。（2）坝体填筑时由于土层填筑过厚，有些地方最厚层甚至高达两米，导致水库大坝坝体夯实度差。（3）水库大坝碾压条件差。对于很多水库大坝修建时，由于当时的科技能力不发达，坝体填筑时仅仅用重力小的机械进行碾压，导致坝体很多地方的土质非常疏松，没有夯实。当水库大坝一处管涌发生时，其流速可能较大，带走更多的大坝材料，如果不能阻止管涌险情的发展，以流土最为迅速，它的过程是随着水位上升，涌水挟带出的砂粒增多，涌水量也随着加大，涌水量增大挟带出砂粒也就更多，管涌对水库大坝造成的危害最为严重的就是垮坝[2]。那样就会造成水库下游农田被淹甚至被毁，严重的还会给人民群众带来生命危险。在分析出水库大坝发生管涌的原因之后，人们便能够及时的对症下药，制定出合理的解决方案，并立即果断的将方案进行实施，使得管涌造成的危害降到最低点，保护水库大坝自身的安全和周边邻近建筑物、人民群众的安全，保证水库大坝的功能完整无损。3处理水库大坝管涌的方法依照近年来的洪灾情况来看，水库大坝发生灾害的主要原因是管涌，其发生的频率较高，若发现处理不及时，将造成巨大经济财产损失。对于不同地质，不同管涌程度处理的方案也有差异，本文根据笔者多年的经验，确定处理方案应根据现场情况具体分析，以疏为主，同时以疏、排、截、堵、压为原则，综合治理。水库大坝发生管涌的主要原因是动水压力的方向与大小，因而处理水库大坝发生管涌的原则是治水，消除、减少或者平衡动水压力可以采取以下方法：（1）为平衡动水压力需在管涌处用砂卵石袋堆筑平台或抛大石块，用来压住管涌，假如是坝内水库发生管涌，可将坝内水尽力减少，使水头高度差减小，平衡动力水对大坝造成的压力，进而防治管涌[3]；（2）认真的检测和确定管涌发生的位置，使用大石头，碎石袋和粘土等堵压，可以大大的减少水库的动水压力；也可以采用打板桩法：在管涌处坝外打板桩，增加水渗入坝内的渗流长度，以减小水力坡度，从而减小水库大坝渗透的动水压力，防止流砂管涌；（3）采用土壤冻结法：在水库大坝发生管涌时，我们要详细的探察水库大坝附近的地质条件，对于构造比较复杂的情况，我们就可以使用冻结法形成冻结防渗冰幕，防止流砂管涌；（4）沙石反滤压盖：在水库大坝发生管涌时，首先在抢筑前必须先清理铺设范围内的杂物和软泥，同时对其中涌水涌沙较严重的出口用碎石块，也可以使用砖块抛填，等水势稍微减弱，就可以在已经清理好的管涌范围之内，铺一层厚约20cm，粗沙再铺小石子和大石子各一层，厚度均为20cm，最后压盖块石一层，予以保护[4]。4结束语总而言之，随着水库建设工作的大力加强，水库的水量日渐提升，水库大坝发生管涌的频率越来越高，其险情也是随着水库的容量的增加而越来越大，经过本人多年的实践证明，本文所采取的治理方法是切实可行的，可供来年水库大坝治理管涌进行参考，有可能水库大坝的地质条件复杂，可能产生各种险情，故而治理管涌除了要采取多种科学方法，光靠水利等部门的科技人员难以胜任，随着我国水利工程学的发展，水库大坝预防和处理管涌还要大力的组织机械、建筑、矿山、地质等多学科的科技人员共同参与水库大坝的管涌处理工作。参考文献[1]曹燕,葛建.管涌渗透形成集中渗漏通道机理研究[J].科技信息(学术研究).2008(09)[2]崔佳佳.管涌破坏的计算模型及工程抢护措施[J].山西建筑.2011(09)[3]李明珠.堤防工程管涌险情抢护措施[J].黑龙江水利科技.2011(03)[4]刘政.堤防工程常见的险情及抢险方法[J].科技资讯.2011(23)

《管涌对水库大坝的危害及处理》

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