水科普丨低溫雨雪天氣來(lái)襲，水利工程安全如何保證？

近日

我國(guó)北方多地陸續(xù)迎來(lái)今冬初雪

南方地區(qū)的初雪

也已經(jīng)在“等待派送中”

低溫雨雪冰凍天氣

對(duì)水利工程建設(shè)和運(yùn)行有什么影響？

水利工程如何應(yīng)對(duì)低溫雨雪天氣？

低溫天氣帶來(lái)的水利工程凍害

低溫天氣

容易給水利工程帶來(lái)

“凍傷”風(fēng)險(xiǎn)

工程凍害問(wèn)題

在我國(guó)北方地區(qū)普遍存在

一般來(lái)說(shuō)，凍害可以分為

結(jié)冰凍害、滲凍凍害和凍脹凍害三種

由于近水環(huán)境

水利工程凍害問(wèn)題更為突出

水庫(kù)庫(kù)面早已被厚厚的冰層和皚皚白雪覆蓋 圖片源自北京日?qǐng)?bào)

一方面

低溫天氣可能影響

水利工程材料性能與結(jié)構(gòu)安全性

極端低溫寒潮

使得水利工程混凝土

表面溫度迅速降低

而混凝土內(nèi)部保持較高溫度

內(nèi)外溫度差形成拉應(yīng)力

導(dǎo)致水利工程出現(xiàn)裂縫

影響工程安全

另一方面

低溫可能導(dǎo)致水利基礎(chǔ)設(shè)施

破損頻率增加

運(yùn)行維護(hù)成本增高

例如，低溫導(dǎo)致水工結(jié)構(gòu)

混凝土凍融破壞

冰拔、冰推導(dǎo)致土石堤壩護(hù)坡

大面積破損甚至塌陷

2021年11月6日—11日

河南省平頂山市

遭受持續(xù)強(qiáng)風(fēng)、低溫襲擊

水庫(kù)部分壩段

便出現(xiàn)了護(hù)坡坍塌險(xiǎn)情

此外

冬季還存在著

水體結(jié)冰、冰體膨脹

等多種風(fēng)險(xiǎn)

影響水利工程設(shè)施安全

以“動(dòng)”制“凍”

針對(duì)冬季低溫凍害問(wèn)題

水利工程建設(shè)者們

采取了多種措施

規(guī)避凍害風(fēng)險(xiǎn)

在冬施期間加強(qiáng)保溫措施

結(jié)構(gòu)混凝土模板背面

采用保溫氈覆蓋在模板背楞上

減少模板的導(dǎo)熱系數(shù)

同時(shí)采用油性脫模劑

避免產(chǎn)生表面的凍結(jié)塊

此外

混凝土澆筑施工避開(kāi)

大風(fēng)降溫天氣

澆筑過(guò)程中

將測(cè)溫設(shè)備埋入混凝土

每間隔4小時(shí)進(jìn)行一次測(cè)溫記錄

澆筑完成后

在混凝土表面收面過(guò)程中

使用塑料薄膜進(jìn)行全面嚴(yán)密覆蓋

在混凝土表面初凝后

采用電熱毯進(jìn)行增溫

混凝土達(dá)到終凝時(shí)

依次覆蓋阻燃保溫被和塑料布

頂板保溫覆膜

防凍、測(cè)量“神器”大顯身手

在冬季

還可以利用工程微氣泡防冰設(shè)備

和冰厚測(cè)量卡尺

通過(guò)向水體深層

釋放大量微氣泡

攪動(dòng)水體

形成熱量交換

防止冰晶聚集

快速冰厚測(cè)量卡尺

采用活動(dòng)式底鉤

1分鐘即可完成冰厚測(cè)量

在人力、時(shí)間成本降低的同時(shí)

安全性顯著增強(qiáng)

水利工程微氣泡防冰凍設(shè)備

及時(shí)除冰保障輸水暢通

由于冬季輸水時(shí)

水面容易形成

一定濃度冰花、冰屑或冰片甚至冰塊

若通水運(yùn)行過(guò)程中

發(fā)生冰蓋破碎

會(huì)造成水利工程進(jìn)口處形成冰塞

導(dǎo)致通水流量減小

甚至造成停水

為應(yīng)對(duì)冰塞問(wèn)題

可以安裝除冰設(shè)備

對(duì)易發(fā)生冰塞的地方

及時(shí)處理

確保冬季輸水不會(huì)“受阻于冰”

大寧調(diào)壓池除冰泵

水利工程防凍害關(guān)系著

水利工程的安全建設(shè)與運(yùn)行

筑牢冬季水利工程安全防線

需要科學(xué)判斷

及時(shí)處置

來(lái)源：中國(guó)水事

上觀號(hào)作者：上海水務(wù)海洋