1、水 库 抢 险 技 术,陈步进,主要内容,一、土石坝险情的分类及其判别1.1洪水类险情1.2渗流类险情1.3结构类险情1.4溢洪道类险情1.5输水建筑物类险情 二、土石坝抢险2.1洪水漫顶的抢险2.2渗流破坏抢险2.3结构破坏抢险 三、水库抢险的前期工作,一、土石坝险情的分类及其判别,导致土石坝险情发生的因素很多，而这些因素之间往往又互相关联，再加上险情的存在是一个动态过程，各种险情对大坝安全的影响程度也各不相同，所以用具体的定量标准来划分险情的等级是不合适的。 主要从以下5个方面对其导致发生的险情进行分类，即洪水险情、大坝渗流破坏险情、大坝结构破坏险情、溢洪道险情和输水建筑物险情,1.1洪水
2、类险情,洪水险情，主要是由于坝高达不到防洪标准的要求、溢洪道泄洪能力不足、或者是遭遇到超标准洪水而导致漫坝，甚至发生溃坝。,1.2渗流类险情,（1）渗漏主要判断形式：坝脚有观测渗流量量水堰的，应根据堰上水量判断坝体渗流量是否正常；通过现场观察，根据下游坝坡的湿润区大小及出逸点最高点来判断。 （2）漏洞判断的形式是，漏水量的大小、漏洞的洞径大小、个数，漏水的浑浊程度。漏浑水时，要根据前后漏水浑清变化来判断，一是漏水一直清澈；二是漏水时清时浑；三是一直漏浑水。 （3）管涌和流土,1.2渗流类险情,渗流险情产生的根源是大坝发生了渗透破坏，判断渗流险情对大坝安全的影响，一方面要看险情是否继续发展；另一
3、方面要看险情是否危及大坝安全，有无失事的可能。,1.3结构类险情,（1）大坝裂缝：裂缝通常由大坝不均匀沉陷或异常变形等原因引起坝体开裂形成缝隙的现象。大坝裂缝对坝体的危害，主要是反映在渗流破坏和滑坡等方面。（如铜山源坝、横山坝） （2）塌坑：塌坑是坝身涵管对应部位或靠坝导墙附近局部凹陷的现象，这类情况较普遍，危害性很大。塌坑将会破坏坝的完整性，又有可能缩短渗径，有时还伴随渗水、管涌、流土或漏洞等险情同时发生。（如兰溪市小西湖、永康市太平水库、永嘉县小子溪水库等）,1.3结构类险情,（3）滑坡：滑坡是坝坡失稳发生滑动的现象。开始时在坝顶或坝坡上出现裂缝，随着裂缝的发展与加剧，最后形成滑坡。大面积
4、严重滑坡可能造成溃坝。滑坡险情的划分要根据滑坡类型（浅层滑坡和深层滑坡）、范围大小、位置、发展趋势及与其它险情关联度，综合考虑滑坡的危害性。（如余姚市四明水库、北仑区干亩岙水库、岱山县小高亭水库）,1.3结构类险情,（4）护坡破坏：护坡破坏划分要根据破坏的范围、程度及危害度去判断险情的类别。 （5）风浪破坏：土坝临水坡遭受风浪冲击破坏。划分标准要根据破坏的程度、是否会造成坍塌险情，是否会使坝身遭受严重破坏。,1.3结构类险情,在结构类险情中，裂缝、护坡破坏及风浪破坏一般认为是长期存在，可按常规方式处理。而实际上，在特定的情况下，这些险情仍会产生严重破坏，甚至发生失事。如1971年6月2日，宁海
5、县洞口庙水库副坝顶部出现裂缝和防浪墙倾倒等险情，均未及时抢救，致使雨不大而发生了副坝局部滑坡失事。,1.4溢洪道类险情,溢洪道方面险情主要是：边坡及导墙不稳；两岸山体滑坡；堰体失稳等。 边坡及导墙不稳，将有可能导致在大洪水泄流时，冲毁边坡和导墙，当导墙与坝体相连接时，洪水有可能冲击大坝，危及大坝安全。 两岸山体滑坡，滑坡体堵塞溢洪道，导致过水能力降低，影响大坝防洪标准降低，将会导致在低频率洪水时，发生洪水漫顶险情。（如温岭太湖水库。） 堰体失稳，导致瞬间库水位下降，一方面加重下游的洪水危害，另一方面库水位骤降，将会引起上游坝坡稳定。（如开化县田里水库）,1.5输水建筑物类险情,输水隧洞方面险情
6、主要是：坝内涵管出险和金属结构发生险情。 坝内涵管出险，主要是渗漏、堵塞、塌陷等。（如龙游县泉塘垅水库）。 金属结构发生险情，包括启闭机失灵、闸门变形、钢丝绳断裂（如长潭水库）,二、土石坝抢险,抢险总体原则为： （1）险情成因要判准，这就需要了解工程的设计、施工、管理和运行等方面的情况，结合出现的险情，认真细致地进行综合分析，准确判断险情的成因。 （2）抢护方案要得当。这就要求根据险情的成因，有针对地对症下药，拟定正确的抢护方案。 （3）抢护要及时。发现险情，抓紧时机，抢早抢小，防止险情扩大，甚至造成工程的失事。 （4）抢险物质要准备充足，因地制宜，就地取材，争取抢险时间与时机。 （5）抢险后
7、要监护，抢险完成后，要组织专人进行监护，检查抢险效果、弥补抢险中的不足,2.1洪水漫顶的抢险,抢险思路和原则 首先应考虑加大泄洪流量，增加泄洪能力，降低库水位；也可采用坝顶上填土编织袋筑子墙临时加高坝顶的办法，防止洪水漫顶。凡是能采用前者方法的应首先考虑，甚至考虑副坝人工决口。 在采用副坝人口决口方法，应在决口处从坝顶顺下游坝坡预先铺设土工膜或彩条布，防止坝坡水流冲刷而失控（如龙游县泉塘弄水库）。,2.2渗流破坏抢险,对于各种渗透破坏的形式如下： 管涌是指土体中的细颗粒在渗流作用下从粗颗粒骨架孔隙通道中流失的现象。管涌多呈孔状出水口，出口处“翻沙鼓水”，形如“泡泉”，冒出粘土粒或细砂，形成“沙
8、环”。出水口孔径大小不一，小的如蚁穴大小，大的可达几十厘米；出水口数量多少不一，少的12个，多的则成群出现。 流土是指在渗流作用下，在背水坡在渗流出口附近局部土体表面隆起、坍滑，或被渗透水流顶穿浮动而流失的现象。 漏洞其现象表现：高水位情况下，在大坝下游背水坡及背水坡坝脚附近出现渗流孔洞，并有渗透水流流出，流出浑水，或由清变浑，或时清时浑，均表明漏洞正在迅速扩大，大坝有可能塌陷，严重时有溃坝的危险。,2.2渗流破坏抢险,抢险思路和原则 抢险原则是“临水面截渗、背水面导渗”、“渗流出口保护”。“临水面截渗”是在大坝上游临水面用弱透水材料如土工膜、粘性土截住渗水入口范围，以减少渗水量，控制险情。“
9、背水面导渗”“渗流出口保护”是在背水面用透水材料如反滤土工织物、反滤砂砾碎石导渗体，使渗水集中起来排走，又避免渗水带走坝体土颗粒，使险情趋于稳定,2.2渗流破坏抢险,具体方法 （1）管涌和流土 管涌的抢险一般在背水面进行抢修，即遵循“背水导渗”的原则，按“反滤导渗，控制涌水，留有渗水出路”的思路进行，由于渗透水流的入渗点在大坝上游面，由于水深，难以检查和封堵。出险处在下游面坝脚附近，一般在大坝下游面抢险，抢险时应采用反滤导渗的方式，给渗出来的水留有出路，又使地基土的细颗粒不再随渗透水流流失。具体的抢修方法应根据管涌险情的具体情况和抢修器材的来源情况确定，常用的方法有反滤压盖、反滤围井、减压围井
10、和透水压渗平台等。,2.2渗流破坏抢险,具体方法 （2）坝体漏水的抢险 按照“临水面截渗、背水面导渗”的原则进行抢修，总体的思路是 “前堵后排，堵排并举，抢早抢小，一气呵成”，即在临水坡堵塞漏洞进水口，截断漏水来源，在背水坡导渗排水，防止险情扩大。不许用不透水材料强塞硬堵出水口，以免滑坡造成更大险情,2.2渗流破坏抢险,（2）坝体漏水的抢险 确定进水口的位置 查找漏水进口的位置，一般常用水面观察法、潜水探洞及专业潜水员探查 上游临时堵塞洞口 临时堵塞洞口常用的方法有塞堵和盖堵，或两者兼用。当漏洞进口部位明显且较大时，可采用袋装土塞堵洞口；当漏洞进口部位面积大，可采用土工膜或篷布盖堵方法堵塞漏洞
11、进口,2.2渗流破坏抢险,（2）坝体漏水的抢险 下游排水 背水导排应根据具体情况采用反滤盖压或反滤围井方法把水安全排出。当漏洞出水口小而多，且漏水量不大时，可用反滤盖压法（贴坡反滤）；当漏洞出口只有一处，或较集中且流量较大时，可用反滤围井法（做燕子窝）,2.3结构破坏抢险,大坝结构险情表现形式主要有：大坝裂缝、塌坑，滑坡等。,滑坡抢险,裂缝的形状：滑动裂缝主要特征是主裂缝两端有向边坡下部逐渐弯曲的趋势，两侧分布有众多的平行小缝，主缝两侧有错动。 裂缝的发展：滑动性裂缝初期发展缓慢，后期逐渐加快。 坝顶位移的观测：当坝身在短时间出现持续而显着的位移时，特别是伴随着裂缝出现连续性的位移，位移量又逐
12、渐加大。,塌坑抢险,塌坑的剖面形状往往是倒漏斗，坝体结构正遭破坏，故抢险一般属临时性，待汛后彻底处理。 靠坝导墙边发生塌坑是常见的一种结构破坏形式，尤其是中、小型水库。这里介绍一种，这种塌坑的永久处理供参考：拆除大坝主防渗体部位污水导墙，改为砼结构，并设柔性刺墙，（橡皮板）；挖除塌坑及周边大体重新回填,塌坑抢险,三、水库抢险的前期工作,1.降低库水位：水库大坝发生险情后，降低库水位一般是抢险的第一步工程措施，以减轻险情恶化和抢险的难度，同时观察、分析险情的变化的措施有：开闸放水；溢洪道开缺；扒副坝放水 2.了解水库的基本情况及险情发生部位的详情（如长潭泄洪洞闸门钢丝绳断裂） 3.制订2套以上的抢险方案，在抢险实践中初步完善,
