水科普丨低溫雨雪天氣將至,水利工程安全防護有妙招

近日,我國北方多地已迎來今冬初雪,南方的初雪也在“待派送”中。低溫雨雪冰凍天氣會給水利工程的建設與運行帶來哪些影響?水利工程又該如何應對這類天氣呢?
低溫天氣易讓水利工程面臨“凍傷”風險,凍害問題在北方地區(qū)較為普遍,主要分為結冰凍害、滲凍凍害和凍脹凍害三種。因水利工程多處于近水環(huán)境,凍害問題更為突出。

水庫庫面早已被厚厚的冰層和皚皚白雪覆蓋 圖片源自北京日報
一方面,極端低溫寒潮會使水利工程混凝土表面溫度驟降,而內部溫度仍較高,內外溫差形成拉應力,易導致混凝土出現裂縫,影響工程結構安全;另一方面,低溫會增加水利基礎設施的破損頻率,提高運維成本,比如混凝土凍融破壞、冰拔冰推導致土石堤壩護坡大面積破損甚至塌陷,2021年11月河南平頂山就因強風低溫出現水庫壩段護坡坍塌險情。此外,冬季水體結冰、冰體膨脹等也會威脅水利工程安全。
針對冬季低溫凍害,水利工程建設者們“以動制凍”,采取多種措施規(guī)避風險。在冬季施工期間,會加強保溫防護:在結構混凝土模板背面用保溫氈覆蓋背楞,降低模板導熱系數,同時使用油性脫模劑避免表面產生凍結塊;混凝土澆筑會避開大風降溫天氣,澆筑時埋入測溫設備,每4小時記錄一次溫度;澆筑完成后,收面時用塑料薄膜全面覆蓋,初凝后用電熱毯增溫,終凝時依次覆蓋阻燃保溫被和塑料布。

頂板保溫覆膜
各類防凍、測量“神器”也發(fā)揮著重要作用。工程微氣泡防冰設備通過向水體深層釋放大量微氣泡,攪動水體形成熱量交換,防止冰晶聚集;快速冰厚測量卡尺采用活動式底鉤,1分鐘就能完成冰厚測量,既降低了人力和時間成本,又提升了安全性。

水利工程微氣泡防冰凍設備
冬季輸水時,水面易形成冰花、冰屑、冰片甚至冰塊,若冰蓋破碎可能導致水利工程進口處形成冰塞,造成通水流量減小甚至停水。對此,可安裝除冰設備,及時處理易發(fā)生冰塞的區(qū)域,保障輸水暢通。

大寧調壓池除冰泵
水利工程防凍害關乎工程的安全建設與運行,筑牢冬季安全防線,需要科學判斷風險、及時處置問題。
原標題:《水科普丨低溫雨雪天氣來襲,水利工程安全如何保證?》
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