第三节 水利工程管理
一、水利工程管理的内容
水利工程的建设,为工农业发展创造了有利条件,除水害、兴水利是一件治国安民的大事。为了确保工程的安全和完整,充分发挥水利工程的经济效益,必须加强管理工作。对于水利工程,建设是基础,管理是关键,使用是目的。
近年来,随着水利工作改革的不断深化,水利管理体制不断完善,对水利工程管理的认识不断提高。但是,由于过去重建设轻管理,致使管理工作存在诸多问题,如工程老化、失修;人为破坏和动物破坏;工程配套不足,设备利用率低;管理技术落后,水平不高;有些工程兴利标准偏低;跑、冒、滴、漏等浪费严重、能源消耗较大;用水管理制度不严格等。特别是水利工程受外界影响因素多、受力复杂,人们对自然规律认识水平有限,水利工程失事危害随社会发展不断加大。因此,工程管理的好坏,不仅直接影响经济效益的高低,而且关系到工农业生产和人民生命财产安全。所以,加强水利工程管理是极为重要的。
水利工程管理工作的基本任务是:①在保证工程安全和完整的前提下,充分发挥工程效益;②验证工程规划、设计的正确性,通过分析、研究,提高水利工程的科技含量;③充分开发、合理利用水资源,实行科学用水;④不断总结经验,提高管理水平,为工程扩建、改建提供资料和数据。
水利工程管理工作的内容包括四个方面,即组织管理、用水管理、经营管理和工程管理。本书各章节有关管理内容主要为工程管理。
工程管理一般包括以下五个方面的内容。
(1)控制运用。根据水文气象资料、用水要求及国家的方针政策,制定合理的控制运用计划,通过合理的调度,最大限度发挥工程作用,确保工程及防护区的安全。
(2)检查和观测。为了及时掌握水工建筑物的变化规律和性质,预见可能的变化,改善和提高工程的运用条件、验证设计情况,积累资料、不断提高科学技术管理水平,应对建筑物进行经常的、系统的、全面的检查和观测工作。
(3)养护和维修。水工建筑物在勘测、规划、设计和施工过程中,因各种原因和客观条件限制,往往存在不同程度缺陷。在长期使用过程中,由于自然条件变化和管理运用不当,将会使工程发生不利的变化、破坏,甚至造成工程事故。因此,要对工程进行长期监护,发现问题及时维修,消除隐患,确保工程完好、安全运行。
(4)改建和扩建。当原有工程不能满足新技术、新设备和现代化管理水平要求,建筑物在运用中存在严重缺陷而一般修理成效不大,或需要扩大服务对象和受益范围时,应对建筑物进行改建和扩建。
(5)防汛抢险。防汛抢险工作中,应立足于大洪水,建立防汛机构,组织好队伍,做好预报,做好防汛抢险的各项准备。以防为主,有备无患,确保安全。
二、水工建筑物的安全监测
(一)水工建筑物安全监测的主要作用
水工建筑物安全监测的主要作用反映在以下几方面。
(1)施工管理。主要是:①为大体积混凝土建筑物的温控和接缝灌浆提供依据,如施工缝灌浆时间的选择需要了解坝块温度和施工中缝的封闭状况;②掌握土石坝坝体固结和孔隙水压力的消散情况,以便合理安排施工进度等。
(2)大坝运行。大坝一般是建成后蓄水,但也有的是边建边蓄水。蓄水过程对工程是最不利的时期。这期间必须对大坝的微观、宏观的各种性态进行监测,特别是变位和渗流量的测定更为重要。对于扬压力、应力、应变以及山岩变位、两岸渗流等的监测都是重要的。
(3)科学研究。以分析研究为目标的监测。利用原型试验实测的结果可对原先所做的计算工作或小尺度的模型试验进行有说服力的验证。
(二)水工建筑物安全监测的内容
水工建筑物安全监测包括现场检查和仪器监测两个部分。
1.现场检查
现场检查或观察就是用直觉方法或简单的工具,从建筑物外观显示出来的不正常现象中分析判断建筑物内部可能发生问题的方法,是一种直接维护建筑物安全运行的措施。即使有较完善监测仪器设施的工程,现场检查也是保证建筑物安全运行不可替代的手段。
2.仪器监测
仪器监测内容有变形监测、应力及温度监测、渗流监测。
(1)变形监测是分析评价水工建筑物运行和安全状态的重要手段之一。水工建筑物异常变形往往是其发生严重破坏或崩溃的前兆。系统地进行变形监测,及时掌握异常变化情况并进行分析,以便采取相应措施,确保工程安全。水工建筑物变形监测分为外部变形监测和内部变形监测。
外部变形监测是将监测仪器和设备设置于水工建筑物的表面或廓道、孔口表面,用以量测结构表面测点的宏观变形量。其监测项目有五种:水平位移监测、垂直位移监测、倾斜监测、裂缝与结构缝监测和表面应变监测。外部变形监测通常使用光学测量仪器,部分监测项目使用电子遥测仪器。
内部变形监测是将监测仪器和设备埋设在水工建筑物或地基内部,用以量测内部测点的宏观变形或微观变形,其监测项目有五种:内部水平位移监测、内部垂直位移(内部沉降)监测、内部倾斜监测、内部裂缝监测和内部应变监测。内部变形监测仪器主要是利用各种类型的传感器制成的电子遥测仪器,也有用水、气传动以及机械结构制成的人工监测仪器。
(2)应力及温度监测是指在混凝土建筑物内设置应力和温度观测点,及时了解局部范围内的应力、温度及其变化情况。
(3)渗流监测的目的是以水在建筑物中的渗流规律来判断建筑物的性态及其安全情况。