莆田市小型水庫(kù)安全狀態(tài)及除險(xiǎn)加固建議

黃驍男

(莆田市水利局，福建莆田351100)

1 莆田市小型水庫(kù)建設(shè)歷史過(guò)程

莆田市位于福建省沿海中部，轄區(qū)地形西北高、東南低，多山地丘陵，境內(nèi)河流主要分木蘭溪和萩蘆溪兩大水系，眾多支流共同匯聚向興化灣、平海灣方向入海。

全市多年平均降雨豐沛，約為全國(guó)平均值的2.4倍，但地區(qū)、季節(jié)分布很不均衡，受沿海臺(tái)風(fēng)和天文大潮影響常造成嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。

新中國(guó)成立以來(lái)，莆田市的水庫(kù)工程經(jīng)歷了從無(wú)到有、從少到多的發(fā)展階段。

特別是在1958年“大躍進(jìn)”和十年動(dòng)亂期間背景下，全市掀起建設(shè)小型水庫(kù)熱潮。

這一時(shí)期建成的一大批小型水庫(kù)缺乏嚴(yán)格的基建程序，多數(shù)是工程技術(shù)人員憑借工作經(jīng)驗(yàn)畫出大壩橫斷面圖，就開始動(dòng)工修建，缺少系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和水文計(jì)算就發(fā)動(dòng)群眾投工投勞完成。

土石料就近取用，特別是黏土心墻壩的黏土料更是無(wú)法達(dá)到規(guī)范要求標(biāo)準(zhǔn)，人工作業(yè)的夯實(shí)密度也存在問(wèn)題，造成了許多工程防洪標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低，施工質(zhì)量難以保證。

2 現(xiàn)狀小型水庫(kù)基本情況

據(jù)2013年水庫(kù)注冊(cè)登記顯示，莆田市現(xiàn)狀在冊(cè)小型水庫(kù)共209座，其中小(1)型水庫(kù)37座，小(2)型水庫(kù) 172座。總庫(kù)容1.35億m3，興利庫(kù)容1.06億 m3，灌溉面積1.81萬(wàn)hm2。壩型80%以上為土石壩。

3 編制除險(xiǎn)加固規(guī)劃與總體實(shí)施情況

3.1 莆田市小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固規(guī)劃編制背景

自2000年起，莆田市陸續(xù)組織開展了對(duì)全市小型水庫(kù)的大壩安全鑒定工作并在鑒定基礎(chǔ)上每年投入少量的資金進(jìn)行汛后應(yīng)急加固。但由于投入的資金有限，只能是應(yīng)急搶險(xiǎn)加固性質(zhì)，無(wú)法從根本上消除安全隱患。水庫(kù)在每年汛期仍然是出現(xiàn)險(xiǎn)情的主要對(duì)象。

2009年全市小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作開始呈現(xiàn)依據(jù)計(jì)劃有序組織實(shí)施趨勢(shì)。當(dāng)年全市共有13座重點(diǎn)小(1)型被列入水利部病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固第三批規(guī)劃，每座水庫(kù)平均由中央補(bǔ)助資金240萬(wàn)元，2010年開始正式實(shí)施。

隨后水利部于2010年、2011年又先后啟動(dòng)了新編東部重點(diǎn)小(1)型病險(xiǎn)水庫(kù)加固規(guī)劃、重點(diǎn)小(2)型病險(xiǎn)水庫(kù)加固規(guī)劃，福建省啟動(dòng)一般小(2)型水庫(kù)除險(xiǎn)加固規(guī)劃。

幾乎在同時(shí)，全市水利部門開始著手編制《莆田市小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固規(guī)劃》，將當(dāng)時(shí)莆田市內(nèi)23座小(1)水庫(kù)，(13座小(1)型水庫(kù)2009年已實(shí)施水利部加固規(guī)劃的不列進(jìn)來(lái))，157座小(2)型水庫(kù)，共180座小型水庫(kù)全部列入2011-2015年除險(xiǎn)加固規(guī)劃盤子，下定決心全面鋪開組織實(shí)施，徹底解決小型水庫(kù)隱患。

3.2 “十二五”以來(lái)小(1)型水庫(kù)加固情況

2011年全市有17座小(1)型水庫(kù)列入水利部新編東部重點(diǎn)小(1)型病險(xiǎn)水庫(kù)加固規(guī)劃，仙游縣共13座，每座補(bǔ)助450萬(wàn)元，涵江區(qū)3座和秀嶼區(qū)1座，每座補(bǔ)助315萬(wàn)元。

這些水庫(kù)于2011年年內(nèi)全部動(dòng)工，當(dāng)年度5座完成。2012年實(shí)施剩余12座重點(diǎn)小(1)型水庫(kù)除險(xiǎn)加固任務(wù)，投資6136萬(wàn)元，2013年小(1)型水庫(kù)除險(xiǎn)加固全部完成，至此對(duì)全市小(1)型水庫(kù)第一次較為全面的加固工作宣告完成，加固后水庫(kù)恢復(fù)原有功能，安全運(yùn)行并產(chǎn)生效益。

3.3 “十二五”以來(lái)小(2)型水庫(kù)加固情況

2011年水利部啟動(dòng)重點(diǎn)小(2)型水庫(kù)除險(xiǎn)加固規(guī)劃，每座水庫(kù)平均補(bǔ)助240萬(wàn)元，全市共有86座水庫(kù)列入。

其中仙游縣37座、涵江區(qū)19座、秀嶼區(qū)15座、城廂區(qū)12座、荔城區(qū)3座。

2011年內(nèi)計(jì)劃實(shí)施23座全部動(dòng)工，2012年實(shí)施45座重點(diǎn)小(2)型水庫(kù)，23座全面完成，投資7 901萬(wàn)元;12座完成主體工程，另10座任務(wù)過(guò)半，投資9 400萬(wàn)元。2013年完成剩余41座重點(diǎn)小(2)型水庫(kù)除險(xiǎn)加固任務(wù)，完成投資11 316萬(wàn)元。

此外，全市還有39座一般小(2)型水庫(kù)截止2013年已完成19座，剩余20座計(jì)劃14、15年分別完成10座;32座市級(jí)小(2)型水庫(kù)截止2013年已完成10座，剩余22座尚待實(shí)施。

4 水庫(kù)安全狀況與主要問(wèn)題

莆田小型水庫(kù)多數(shù)為三類險(xiǎn)壩，主要問(wèn)題包括防洪標(biāo)準(zhǔn)低、滲漏嚴(yán)重、配套構(gòu)筑物老化破損、安全監(jiān)測(cè)缺失、工程效益嚴(yán)重衰減等［1-2］。

4.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)低

主要表現(xiàn)在3個(gè)方面:

1)現(xiàn)狀壩頂高程低于設(shè)計(jì)值，調(diào)洪能力不足，不能滿足實(shí)際運(yùn)用要求。

2)隨著水文系列資料的延長(zhǎng)和環(huán)境破壞程度加深，水庫(kù)溢洪道下游河道常年淤積嚴(yán)重，嚴(yán)重影響泄流能力，臺(tái)風(fēng)暴雨季節(jié)遭遇大洪水時(shí)一旦不及時(shí)下泄將導(dǎo)致嚴(yán)重漫頂潰壩風(fēng)險(xiǎn)。

3)壩體防滲墻高度不足，壩體填筑質(zhì)量差，填土壓實(shí)度和滲透系數(shù)不符合規(guī)范要求，部分水庫(kù)分層施工未做處理［3-5］。

4.2 滲漏嚴(yán)重

壩體、壩基或者壩肩滲透壓力增加、浸潤(rùn)線偏高及滲漏量增大等問(wèn)題不斷顯現(xiàn)。

原因初步分析是由于土石壩施工取材和碾壓夯實(shí)量不符合規(guī)范，特別是部分壩體填土料呈松散顆粒體結(jié)構(gòu)，顆粒間存在孔隙，具有一定的透水性，水庫(kù)建成蓄水后在水頭作用下，水流沿壩體、壩基、壩肩兩岸的孔隙滲向下游，形成壩體、壩基和繞壩三類滲漏［6-7］。

在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)許多大壩下游已出現(xiàn)大面積積水。另外，原有放水涵洞采用漿砌塊石，尺寸一般為0.3～0.5 m，難以進(jìn)入，砌體的膠凝材料一般為“三合土”強(qiáng)度低，運(yùn)行多年老化嚴(yán)重，已出現(xiàn)嚴(yán)重的帶土滲漏，極易出現(xiàn)險(xiǎn)情。

4.3 工程破損等其他原因

隨水庫(kù)運(yùn)行時(shí)間延展，壩體由于庫(kù)水沖刷產(chǎn)生破損，溢洪道抗沖能力持續(xù)下降以及因?yàn)槿粘１O(jiān)測(cè)養(yǎng)護(hù)不到位，大壩雜草叢生為白蟻生長(zhǎng)提供條件，蟻患嚴(yán)重等。

5 除險(xiǎn)加固建議

水利部高度重視小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作，近年來(lái)不斷加大工作力度，莆田市在《水利發(fā)展十二五規(guī)劃》中明確提出“十二五”期間要基本完成全市小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固任務(wù)，恢復(fù)防洪庫(kù)容，增強(qiáng)水資源調(diào)控能力。

小型病險(xiǎn)水庫(kù)雖然數(shù)量眾多、任務(wù)繁重，但需因地制宜制定除險(xiǎn)加固方案。

水利部辦規(guī)計(jì)〔2011〕206號(hào)文提出“小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程重點(diǎn)安排直接關(guān)系水庫(kù)安全運(yùn)行的擋水、泄水、輸水建筑物、基礎(chǔ)及兩岸壩肩的加固處理，以及與運(yùn)行安全有關(guān)的閘門、啟閉設(shè)備改造，適當(dāng)安排必要的安全監(jiān)測(cè)”。

5.1 防洪達(dá)標(biāo)

根據(jù)水庫(kù)存在不同問(wèn)題采取不同的除險(xiǎn)加固措施，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)莆田小型水庫(kù)以蓄水灌溉為主要功能，放水涵洞口徑小，對(duì)汛期泄洪有較大影響，宜采取改擴(kuò)建方案，莆田秀嶼區(qū)潮泉水庫(kù)即采取了在大壩左岸新建隧洞的措施。

針對(duì)壩體沉陷導(dǎo)致壩頂高程不足可考慮恢復(fù)壩頂高程、增設(shè)或加高防浪墻，同時(shí)在病險(xiǎn)水庫(kù)加固過(guò)程中依托科研、設(shè)計(jì)、施工、大學(xué)院校等方面的技術(shù)力量，廣泛采用新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝，力求體現(xiàn)先進(jìn)性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性相統(tǒng)一，堅(jiān)持加固與提高、加固與技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合。

5.2 防滲處理

對(duì)于壩基滲漏，若透水層厚度不大水庫(kù)可放空采用截水槽或水平鋪蓋，否則應(yīng)考慮垂直防滲處理;對(duì)于繞壩滲漏主要考慮灌漿措施［8-10］。

對(duì)于土石壩壩體滲漏，可采用土工合成材料或黏土斜墻等防滲措施。

大壩漏水處理采用“上堵、下排、中截”的原則，對(duì)土石壩重造高水平的防滲墻，如上游面土工膜、單管高壓旋噴樁、低彈模混凝土防滲墻等。不再采用過(guò)去那種效果差，時(shí)效短的防滲方法如充填灌漿、帷幕灌漿等。

秀嶼區(qū)群力水庫(kù)、仙游縣乘龍湖水庫(kù)均采用在壩體上游鋪設(shè)土工膜防滲方法，還可結(jié)合景觀處理護(hù)坡，采用塊重較大，外觀整齊的混凝土預(yù)制塊。

5.3 泄水建筑物加固

莆田市小型水庫(kù)泄水建筑物絕大多數(shù)為開敞式溢洪道，存在泄流能力不足、漿砌石結(jié)構(gòu)破損、抗沖能力不足等問(wèn)題，加固時(shí)可結(jié)合地形對(duì)溢洪道進(jìn)行擴(kuò)寬，加大泄洪量。

清理下游河道連結(jié)面，對(duì)側(cè)岸為山體的進(jìn)行防護(hù)，對(duì)底板裂縫進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

5.4 輸水建筑物加固

針對(duì)閘閥損壞、進(jìn)口淤堵，少數(shù)管涵斷裂現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)進(jìn)出口進(jìn)行修復(fù)，可新建進(jìn)水口消力池，采用斜拉閘門進(jìn)行控制，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)老化嚴(yán)重的應(yīng)更新閘閥。

放水涵洞有地質(zhì)條件一般開挖隧洞，回填原涵洞，徹底解決涵洞問(wèn)題。

沒(méi)有地質(zhì)條件也采用“套管”法較為徹底地解決涵洞滲漏問(wèn)題。

5.5 運(yùn)行維護(hù)管理

要做好以下3項(xiàng)工作:

1)加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)，重視壩體監(jiān)測(cè)工作，對(duì)經(jīng)過(guò)除險(xiǎn)加固的大壩補(bǔ)設(shè)觀測(cè)設(shè)備及必要的管理設(shè)施，實(shí)現(xiàn)及時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩隱患。

2)建立良性的水庫(kù)運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制，落實(shí)嚴(yán)格的管理責(zé)任，確保責(zé)任到人，嚴(yán)格按照《水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例》等法律法規(guī)的要求，使管理更加規(guī)范化、制度化。

3)投入非工程措施，包括防汛公路、管理房等便于日常管理，建設(shè)高水平水雨情自動(dòng)化測(cè)報(bào)，便于汛期調(diào)度，進(jìn)一步完善水利工程設(shè)施的監(jiān)管和維護(hù)，這對(duì)保障水利設(shè)施的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)其使用壽命有著積極意義。

6 結(jié)語(yǔ)

小型水庫(kù)作為大中型水庫(kù)的重要補(bǔ)充，對(duì)所在地防洪、灌溉發(fā)揮著重要作用。

縱觀莆田小型水庫(kù)建設(shè)歷程，研究水庫(kù)運(yùn)行現(xiàn)狀，可以預(yù)測(cè)，隨著今后受限于地形、地質(zhì)、土地淹沒(méi)、移民、環(huán)境和經(jīng)費(fèi)等因素，我國(guó)新建水庫(kù)的困難會(huì)逐漸增加，蓄水能力不足與全社會(huì)供水保障責(zé)任之間的矛盾必然更加突出，充分發(fā)揮已有小型水庫(kù)工程的效益將是必然出路。

因此，莆田在“十二五”期間要完成眾多小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固的目標(biāo)任務(wù)是具有長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展眼光的有力舉措，但在資金籌措、勘察設(shè)計(jì)、施工管理等方面依然面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)，任重而道遠(yuǎn)。

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