影響土石壩水庫健康因素的分析

侯英杰

（水利部河北水利水電勘測設(shè)計研究院，天津300250）

我國土石壩多數(shù)修建于1958～1976年間，大部分工程都是“三邊”工程。由于當(dāng)時技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范極不完善，施工設(shè)備簡陋，基建投資不足，致使水庫的建設(shè)從設(shè)計到施工都難以保證質(zhì)量，給水庫留下了許多隱患。然而，數(shù)量龐大的土石壩水庫在我國防洪、灌溉、供水、發(fā)電、保護(hù)生態(tài)等方面發(fā)揮著重要的作用，社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益顯著，是我國防洪工程和水利設(shè)施的重要組成部分。對病險庫的治理，一方面要及時除險加固，一方面除險加固工程逐步走向規(guī)范化、法制化、科學(xué)化，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定創(chuàng)造良好的條件。

1 健康土石壩水庫的內(nèi)涵

健康土石壩水庫是指生態(tài)系統(tǒng)健康、工程效益好的水庫。主要有4個方面：

1.1 安全

這是水庫存在的基礎(chǔ)，也是健康水庫的前提。

1.2 對人類社會經(jīng)濟(jì)的支撐

這是人類建造水庫的初衷，也是人類維護(hù)健康的意義所在。

1.3 對庫區(qū)及周圍生態(tài)的支撐

這是健康水庫生命活力的主要體現(xiàn)。

1.4 對河流下游生態(tài)環(huán)境的影響

這是下游河流生態(tài)是否能夠維持，也是流域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)是否能保持可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。

2 影響土石壩水庫健康安全的因素

影響土石壩水庫健康的因素很多，如物理、化學(xué)、生物等。

2.1 物理因素

影響土石壩水庫大壩安全的物理因素主要有：荷載、溫度、滲流、淤積、沖刷、漫頂、滑坡、壩基失穩(wěn)、凍融和凍脹等。

2.2 化學(xué)因素

土石壩水庫壩體主要是由土石料堆積而成，黏土礦物由巖石經(jīng)風(fēng)化而成，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗酸、堿、鹽的能力比較強，因此土石壩壩體因化學(xué)侵蝕而破壞的可能性比較小。

2.3 生物因素

壩體和壩基長期處于水下環(huán)境，可引起微生物繁殖、貝類生物的贅生，對壩體和壩基產(chǎn)生侵蝕。對于土石壩來說，一些蚊穴、蟲穴、糜爛植物的根等也會對大壩產(chǎn)生危害。

全班同學(xué)都愣住了，我也有些吃驚。教室里靜靜的，只有小齊那清脆的聲音在回響。小馬沒有因為剛才那些批評而流淚，此刻卻淚如泉涌。

2.4 其他因素

人為管理不善、使用不善、氣候變化、恐怖襲擊、戰(zhàn)爭等一些不可預(yù)見性的破壞。

3 影響水庫經(jīng)濟(jì)效益的因素

水庫的經(jīng)濟(jì)效益主要受防洪能力、發(fā)電量、灌溉面積、航運能力、養(yǎng)殖能力、供水量和旅游能力等因素的影響。

4 影響生態(tài)環(huán)境的因素

4.1 生態(tài)功能

水庫的修建對庫區(qū)的氣候、河流兩岸的植被和水生動物的生活產(chǎn)生影響。

4.2 景觀娛樂功能

水庫的景觀娛樂功能大小受景觀水質(zhì)、景觀多樣性的植被覆蓋率等影響。

5 土石壩安全存在的主要問題

5.1 工程防洪標(biāo)準(zhǔn)低

多數(shù)土石壩水庫在設(shè)計時，防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，隨著水庫運行年代的增加，流域內(nèi)水文、氣象情況發(fā)生變化，水文、氣象資料又相應(yīng)延長，經(jīng)復(fù)核，防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到規(guī)范要求。

5.2 工程建設(shè)不配套、質(zhì)量差、病害多

由于勘測、規(guī)劃、設(shè)計和施工過程中質(zhì)量控制不嚴(yán)，造成土石壩水庫在運行過程中出現(xiàn)病險，常見的病害有洪水漫頂、壩體裂縫、滲透變形、壩體滑坡、壩體滲漏，這些都對土石壩安全造成極大的威脅，為安全管理帶來許多困難。

5.3 工程其他失修嚴(yán)重

6 影響水庫除險加固方案確定的主要問題

影響病險水庫除險加固方案確定的因素較多，主要決定于大壩安全鑒定、勘探精度、初步設(shè)計及資金計劃安排等。

6.1 大壩安全鑒定深度

要對水庫作出正確診斷，發(fā)現(xiàn)存在的真正問題。杜絕利益驅(qū)動，對安全鑒定存在的缺陷，要深入分析、充分論述，避免方案不合理。

6.2 勘探精度

有的項目為了爭取早立項，在設(shè)計工作上趕進(jìn)度，沒有進(jìn)行必要的勘探，導(dǎo)致設(shè)計方案不盡合理，缺乏科學(xué)性。

6.3 根據(jù)資金計劃安排

病險水庫除險加固立項要通過初步設(shè)計、省級水行政主管部門審查、流域機(jī)構(gòu)復(fù)核、省級發(fā)展改革部門批準(zhǔn)等多個環(huán)節(jié)，有的項目把概算做得很大，以大方案申報，然后實施中壓縮原設(shè)計方案，導(dǎo)致設(shè)計方案質(zhì)量不高。

6.4 設(shè)計單位資質(zhì)

大部分中、小項目的前期工作是由市一級設(shè)計資質(zhì)承擔(dān)，還有一部分是由縣一級設(shè)計資質(zhì)承擔(dān)。由于一期項目沒有對設(shè)計資質(zhì)給予足夠重視，導(dǎo)致因設(shè)計資質(zhì)不夠，整個前期工作的成果質(zhì)量不高。最終導(dǎo)致在工程建設(shè)實施中出現(xiàn)大量的設(shè)計變更，造成許多病險水庫不能按期完工。

6.5 施工單位資質(zhì)

合理的設(shè)計方案對施工單位的資質(zhì)也有一定要求。加固方案的當(dāng)否決定工程的成敗。因此，合理的設(shè)計方案，取決于良好的施工隊伍。

7 結(jié)語

治理一個病險水庫遠(yuǎn)比新建一座水庫的難度要大得多，技術(shù)難度大是病險庫治理的第1個難題；對病險水庫的治理的時間要求高，在解決潛在的風(fēng)險之前，時間越向前越好。怎樣給病險工程治本，徹底根除病根，降低設(shè)計風(fēng)險是我們面臨的重大課題。

“預(yù)防是最好的治理”，病險水庫的治理正成為國家構(gòu)建和諧社會的重要組成部分，也是實現(xiàn)人水和諧的重要內(nèi)容。

［1］顧輝.水利水電工程技術(shù)［M］.北京：氣象出版社，2003.

［2］顧輝.水利科技與工程設(shè)計［M］.北京：氣象出版社，2005.

［3］牛桂林.瀑河水庫壩基滲流穩(wěn)定分析及處理措施［J］.水科學(xué)與工程技術(shù)，2005，（1）：12-14.

［4］陳衛(wèi)國，侯英杰.瀑河水庫庫區(qū)防滲處理設(shè)計方案論證［J］.水科學(xué)與工程技術(shù)，2005，（1）：15-17.