中小型水庫加固設計及其管理問題研究

郭 東

（四川省涼山州寧南縣水務局，615400）

中小型水庫加固設計及其管理問題研究

郭 東

（四川省涼山州寧南縣水務局，615400）

本文對中小型水庫的現(xiàn)狀及其工程問題做了簡要闡述，并在此基礎上詳細分析了中小型水庫加固設計的要點，并對其加固方案完成的后期管理問題進行了研究。

中小型水庫 加固設計 管理

近幾年，我國中小心水庫安全隱患事件不斷，比如山西省洪洞縣曲亭水庫輸水洞洞頂破裂，新疆烏魯木齊市米東區(qū)卡子灣村聯(lián)豐水庫土壩潰決，這幾處水庫失事都帶來了不同程度的損失。水庫失事的發(fā)生，在社會上產生了不良影響，水利部要求各地水利主管部門要強化安全責任意識，深入開展水庫隱患排查，抓好隱患的整改落實，杜絕類似事故發(fā)生。

1.中小型水庫加固設計應注意的問題

除險加固設計是針對已有的水庫，存在著不同程度的險情，按照現(xiàn)行有效的規(guī)范，規(guī)程對水庫進行復核，提出安全、經濟、環(huán)保修復方案的過程。除了按正常程序進行設計以外，還應特別強調以下幾點：

1.1 防滲處理

（1）首先應根據各斷面滲漏及壩下游溢出點的位置和范圍，重點對壩體和壩基的滲漏量的大小和滲透的穩(wěn)定性復核，也要對壩下游溢出點的滲透穩(wěn)定性進行多次復核。

（2）壩體滲漏。對壩體滲漏進行處理時應該結合不同的壩型、現(xiàn)高及滲漏情況，具體問題具體分析，綜合比較處理方案。根據近幾年我省水庫出險加固的一些成熟經驗，對于土石壩壩體滲漏不宜使用建設混凝土防滲墻的方法進行處理，對于我省南部地區(qū)比較可靠、經濟合理的處理方式是采用高壓噴射灌漿。

（3）壩基滲漏。截水槽是目前為止最為經濟高效而且簡單的對壩基滲漏的處理方案，在水庫可以排空而且對工期要求不緊張的條件下可以優(yōu)先選擇；由于通常使用的鋪蓋方法，不能完全截斷滲漏，工程量又較大不建議優(yōu)先使用。對壩后有沼澤化、壩基有承壓水的情況時，選用透水蓋重或減壓井；若存在由于地質破碎嚴重、有斷層現(xiàn)象等地質問題導致的滲流時采用高壓灌漿措施。

（4）防滲加固技術土石壩防滲加固措施主要分為水平防滲和垂直防滲兩大類，原則是上堵下排，使其滲透坡降不超過允許坡降，保持土體的滲透穩(wěn)定，若水平防滲出現(xiàn)問題可修補或用垂直防滲替換。

（5）由于水壓的作用，土層的透水性在離心墻底部越近除表現(xiàn)為越大，防滲墻出現(xiàn)裂縫的位置越高，出現(xiàn)裂縫對各部位的滲透坡降不利影響越大，因而保證防滲墻在透水性大的砂礫石層內的施工質量尤為重要。隨著水位的不同和壩體類型，防滲墻裂縫產生的位置和裂縫寬度對滲流的影響相比，前者對滲流控制的影響更大。防滲墻的完整性比防滲墻滲透系數大小對滲流控制的影響要大。

1.2 土石壩壩坡穩(wěn)定性處理

（1）當土石壩坡穩(wěn)定性不足時，要綜合考慮大壩建筑形式、建筑構成現(xiàn)狀、就地取材情況、地形氣候條件等多方面因素，在放緩邊坡、壩坡培厚等主要解決方案中，統(tǒng)籌兼顧，科學分析經濟合理性，確定恰當的加固方案。

（2）對于抗震能力不足的中小型水庫，首先要進行適當的放坡處理，加固防滲墻，改造排水；若壩體或地基有存在液化的可能，在采取置換壩體（基）夯筑材料的同時，進行振沖加固。

（3）對于壩體結構存在問題的水庫。若土壩壩坡不穩(wěn)定，建議對壩坡進行放坡處理或加厚壩體；若壩坡裂縫或塌陷，可采取灌漿或一般回填處理；但如果大壩上游壩面出現(xiàn)呈現(xiàn)水平方向的明顯裂縫，要特別給予關注，一定要認真研究，妥善處理。

1.3 護坡及壩頂結構

（1）護坡。原有的漿砌石、混凝土護坡若破換面積不大，程度不嚴重，應在原有護坡的基礎上進行局部的翻修、加固，不宜更換原材料重建；上游護坡要根據壩型、氣象、施工工藝、建材保障條件和穩(wěn)定性的要求，從經濟耐久的角度出發(fā)科學合理選擇護坡形式和具體范圍；對于下游的護坡應以種草綠化為主，盡量簡化。

（2）壩頂。如若水庫出險加固后不以發(fā)展庫區(qū)旅游為目的，則壩頂路面應以滿足防汛功能的最低要求為主，也無必要設置任何人員防護設施，壩頂路面鋪設泥結碎石即可，以節(jié)約投資。

1.4 觀測、檢測、機電設備及金屬結構

（1）由于病險水庫水庫一般建設時期較早，基本上無任何大壩安全觀測檢測儀器設備，本次出險加固一定要予以配備，資金充足或水庫等級較高的盡可能配備壩上自記水位計、雨量計等自動化程度較高的設備，資金捉襟見肘、水庫等級不高或人力資源較為豐富的建議采用人工觀測水尺等人工檢測觀測設備。

（2）選擇機電金屬結構操作設備應以安全可靠、簡單耐用、便于操作為原則，建議優(yōu)先選用螺桿式啟閉機、電動葫蘆等設備。啟閉設備宜選用手動和手電動兩用形式。

（3）無論選擇何種檢測觀測、機電設備及金屬結構，一定要加強對水庫管理人員的相關培訓，保證科學、合理的使用以上設備，延長使用壽命。

1.5 泄水建筑物出險加固

根據溢洪道的病險情況，結合實際選擇治理辦法，盡量在原有溢洪道基礎上進行維修改造，不能滿足防洪要求的，力求通過加寬和加深過流斷面，從而增大下泄洪流量。如果由于各種原因在原址改造比較困難，確需新建的，應盡量選擇正槽式溢洪道，以避免大范圍挖壩體和山體，減小工程量。中小型水庫建設溢洪道時要力求簡單可靠，便于管理，增建溢洪道時應考慮離岸式正槽式溢洪道，對于溢流堰建設，考慮采取無閘控制開敞式寬頂溢流堰，設計蓄水位即為堰頂高程，校核洪水位為溢洪道最大過流量。

1.6 輸水建筑物出險加固

小型水庫涵管主要用于灌溉用水，埋設涵管水流方向盡量與大壩軸線垂直，設置在下游耕地較多的大壩一側，為防止壩體沉降引起涵管斷裂，涵管應放置在穩(wěn)定巖石地基上。如果涵管破壞不嚴重的，可制作相應尺寸的鋼襯涵管，將鋼襯涵管和原有涵管之間的縫隙用砼澆筑，使新舊涵管之間結合緊密，形成整體。當前生產的鋼襯結構強度較高，材料更加耐腐蝕、耐磨損，鋼襯桶壁厚度較薄，內壁光滑，一般情況下過流量不會減小太多，而且在具體施工中也便于操作。

2中小型水庫完建后管理應注意的問題

2.1 未通過驗收不得蓄水

新疆聯(lián)豐水庫，在2012年11月29日，天氣寒冷工程停止施工了，放水涵洞兩側上游壩坡60m寬的土工膜和上游水平鋪塑尚未鋪設，防滲體尚未形成，不具備下閘蓄水條件，未進行投入使用驗收，在這種情況下違規(guī)蓄水，致使壩體和放水涵洞接觸面發(fā)生滲漏破壞，最終導致潰壩，是一起責任事故。

2.2 嚴格按《水庫工程管理設計規(guī)范》和“水庫調度運用計劃”執(zhí)行

管理單位應正確認識工程安全和蓄水的問題，制定水庫日常檢查觀測、維修養(yǎng)護、水庫度汛方案、搶險應急預案、安全檢查等各項制度。水位控制是關鍵，禁止超標準蓄水運行。

2.3 第一次高水位運行時，應注意觀察水庫各部件的滲流逸出點

除險加固以后的水庫，蓄水運行初期應密切觀察水位情況，特別要觀察下游壩坡、溢洪道、輸水洞與土坎連接處有無滲流溢出，若有滲流溢出，應迅速作搶險準備，以防止高水位時由于滲流沖刷導致破壞。

2.4 水庫安全與利益發(fā)生沖突時強調安全

有些水庫，承包給個人經營管理，為了追求效益，超標準蓄水；在壩前修付壩搞養(yǎng)殖，這些都對水庫安全造成了極大的威脅，水行政主管部門要堅決制止，不能手軟。同時做好冬季壩前破冰工作，避免冰推力帶來的安全隱患。

2.5 定期巡查、重點部位細查

水庫管理單位要安排責任心強的同志，定期檢查壩體上游護坡、壩后排水、上下游翼墻的運行情況，汛期要加密加細地查。發(fā)現(xiàn)險情及時匯報，做好文字及影像紀錄，為查找原因和消除險情提供充分詳實的第一手資料。

[1]信詠梅，工慶海，劉鐵奇.論水庫除險加固的重要性田[J].黑龍江水利科技，2011（10）.

[2]梁玉繁.對我國小型水庫除險加固問題的兒點分析[J].科技致富向導，2011（17）.

TU75

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1007-6344（2015）05-0162-01