有關(guān)小型水庫除險(xiǎn)加固模塊的優(yōu)化研究

陽春市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)室 529600

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的水利建設(shè)也得到了更為廣泛的關(guān)注，通過對(duì)小型水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固，可以有效實(shí)現(xiàn)水利建設(shè)的整體效益，進(jìn)而滿足實(shí)際工作的需求。由于水利工程受到多種因素的限制，使得其在除險(xiǎn)加固的環(huán)節(jié)沒有得到有效的控制，這一點(diǎn)應(yīng)該引起人們廣泛的重視，實(shí)現(xiàn)小型水庫的安全有效的運(yùn)作。本文主要通過對(duì)廣東省陽春市牛山水庫的實(shí)例進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，對(duì)目前水庫建設(shè)中所存在的問題進(jìn)行分析，并提出相關(guān)的解決措施。

關(guān)鍵詞：小型水庫；存在問題；除險(xiǎn)加固

一、引言

現(xiàn)階段，我國(guó)擁有的小型水庫的數(shù)量十分龐大，且類型十分復(fù)雜且具有很強(qiáng)的分散性。小型水庫的主要作用通常是為了給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水進(jìn)行灌溉，并且為農(nóng)村居民的生活用水提供一個(gè)基本的保障，此外小型水庫還可以對(duì)洪澇等自然災(zāi)害起到一定防護(hù)作用，因此小型水庫具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。小型水庫類型復(fù)雜且分散的特點(diǎn)導(dǎo)致其在發(fā)展過程中出現(xiàn)了很多問題，人們必須對(duì)這些問題重視起來，否則這些小型水庫的功能就會(huì)逐漸減弱，更嚴(yán)重的還可能造成十分嚴(yán)重的后果。

二、工程簡(jiǎn)介

牛山水庫處于云廉河支流處的文章坑部位，位于陽春市鎮(zhèn)西北部的河朗鎮(zhèn)中聯(lián)村委內(nèi)，牛山水庫離鎮(zhèn)約5km。水庫集雨面積為1.26km2，壩址以上河長(zhǎng)1.3km，河床平均比降0.0892。此項(xiàng)工程始建于1971年，設(shè)計(jì)總庫容102萬m3，正常水位106.8m，相應(yīng)庫容88.52萬m3。水庫設(shè)計(jì)的灌溉面積為1300畝，最初設(shè)計(jì)的目的是為了保護(hù)下游6000畝耕地以及0.75萬人口的生命財(cái)產(chǎn)安全。

三、水庫安全狀況與主要問題

陽春市牛山小型水庫是三類險(xiǎn)壩，其中存在的問題主要包括防洪標(biāo)準(zhǔn)低、滲漏嚴(yán)重、配套構(gòu)筑物存在老化破損現(xiàn)象、缺乏安全監(jiān)測(cè)、工程效益過低等。

3.1、防洪標(biāo)準(zhǔn)低

防洪標(biāo)準(zhǔn)低主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）壩頂?shù)膶?shí)際高程明顯低于設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致調(diào)洪的能力不夠，無法滿足實(shí)際應(yīng)用的具體要求。

（2）由于環(huán)境逐漸遭到嚴(yán)重的破壞以及水庫溢洪道下游的河道常年處于淤積的情況，對(duì)水庫泄流能力造成了嚴(yán)重的影響，如果遇到臺(tái)風(fēng)暴雨或遭遇洪水時(shí)沒有及時(shí)泄流就會(huì)面臨漫頂潰壩的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）一些壩體防滲墻的高度不符合國(guó)家相關(guān)政策的標(biāo)準(zhǔn)，壩體本身的填筑質(zhì)量不合格，填土壓實(shí)度以及滲透系數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)也不完全符合規(guī)范的要求。

3.2、水庫的設(shè)計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種各樣的企業(yè)也逐漸出現(xiàn)在人們的視野，小型水庫由于其擔(dān)負(fù)著供水量的重大責(zé)任，所以更是得到了人們更為廣泛的重視。但是，由于受到早期建設(shè)技術(shù)條件以及目前社會(huì)環(huán)境的各種限制之下，使得很大一部分的小型水庫出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象以及蓄水量不足等情況，使得水庫的抗洪能力無法達(dá)到人們預(yù)期的效果，在這些條件的限制下使得水庫的抗洪澇災(zāi)害的能力大幅度下降。絕大多數(shù)的小型水庫在最開始設(shè)計(jì)的時(shí)候就沒有提前進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，而只是為了適應(yīng)當(dāng)時(shí)的社會(huì)發(fā)展進(jìn)程。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段我國(guó)的防洪標(biāo)準(zhǔn)與建設(shè)之初時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)相比已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，但是隨著時(shí)間的推移以及受到風(fēng)化侵蝕等損害的情況下，水庫的抗洪澇能力也逐漸開始減弱，甚至有很大一部分的水壩已經(jīng)存在了安全隱患。

3.3、抗震性差

在建設(shè)水庫之前需要考慮不同地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)，比如對(duì)于那些容易出現(xiàn)地震等自然災(zāi)害的地區(qū)來說，地震就是對(duì)水庫的一種潛在的威脅，因此就建議在地震發(fā)生較為頻繁的地區(qū)建設(shè)的水庫必須加強(qiáng)抗震性能。但是從目前階段看來，還存在一部分的小型水庫的抗震性的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低，有的甚至在基本的標(biāo)準(zhǔn)之下，這種抗震性能不達(dá)標(biāo)的水庫很容易在遭遇地震時(shí)出現(xiàn)險(xiǎn)情。

3.4、存在較為嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象

我國(guó)的水庫存在很多十分顯著的問題，如壩體、壩基以及壩肩的滲透壓力增大、浸潤(rùn)線較高或者存在滲漏現(xiàn)象等。經(jīng)過分析得出其主要原因是由于土石壩在實(shí)際施工時(shí)所用的材料和碾壓夯實(shí)量都不符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，尤其是有些壩體的填土料是一些松散的顆粒體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由于顆粒間存在一定的孔隙，所以具有一定的透水性。因此水庫建成并開始蓄水后，在水頭作用下水流會(huì)沿著壩體、壩基、壩肩這三部分的兩岸的孔隙向下游滲透，最終造成壩體、壩基和繞壩這三部分都出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

四、除險(xiǎn)加固措施

4.1、防洪達(dá)標(biāo)

在進(jìn)行防洪加固工作時(shí)要根據(jù)水庫存在的具體問題來采取不同的加固措施，以達(dá)到提高防洪標(biāo)準(zhǔn)的目的。針對(duì)牛山小型水庫主要是以蓄水灌溉為主要功能的特點(diǎn)，由于其放水涵洞的口徑相對(duì)較小，所以其對(duì)汛期泄洪具有更大的影響，根據(jù)此特點(diǎn)，牛山小型水庫適宜采取擴(kuò)建的方案，例如牛山的秀嶼區(qū)的潮泉水庫就是采取的在大壩左岸新建隧洞的方法。對(duì)于由于壩體沉陷而引起的壩頂高程不足的問題則可以通過增設(shè)或者加高防浪墻的方法解決，此外還可以借助科研、設(shè)計(jì)、施工等方面的技術(shù)幫助，采用新技術(shù)、新材料以及新工藝，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫的防洪加固。

4.2、防滲處理

針對(duì)壩基滲漏的問題的解決辦法，如果透水層的厚度不大那么水庫則可以采用截水槽或水平鋪蓋的方法解決，反之則選擇垂直防滲的處理辦法，而對(duì)于繞壩滲漏的處理辦法通常為灌漿。與上面兩種滲漏相比，土石壩壩體滲漏通常采用土工合成材料或者黏土斜墻這樣的防滲措施。大壩漏水的處理原則為 “上堵、下排、中截”，最好的辦法就是為土石壩建造一個(gè)更高水平的防滲墻，例如上游面土工膜、低彈模混凝土防滲墻等，而不是使用傳統(tǒng)的充填灌漿、帷幕灌漿等效果較差，時(shí)效很短的防滲方法。

4.3、泄水建筑物加固

牛山小型水庫的泄水建筑物采用的是開敞式溢洪道，這種開敞式溢洪道存在明顯的不足，如泄流能力差、漿砌石結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定以及抗沖能力較差等問題，對(duì)這種泄水建筑物的加固辦法主要是對(duì)溢洪道進(jìn)行擴(kuò)寬，來加大泄洪量。

4.4、輸水建筑物加固

對(duì)于閘閥損壞、進(jìn)口淤堵以及少數(shù)管涵斷裂的問題，改進(jìn)的辦法應(yīng)該是對(duì)進(jìn)出口進(jìn)行修復(fù)，可以采用建造新的進(jìn)水口消力池的辦法，使用斜拉閘門對(duì)其控制，對(duì)于那些結(jié)構(gòu)老化十分嚴(yán)重的閘門應(yīng)該及時(shí)更換。對(duì)于存在問題的放水涵洞的解決辦法一般是開挖隧洞，回填原涵洞，以便能夠徹底解決涵洞問題。

4.5、運(yùn)行維護(hù)管理

要注意做好對(duì)水庫的運(yùn)行維護(hù)管理工作，主要包括以下三個(gè)方面：

（1）加強(qiáng)水庫的日常保養(yǎng)與維護(hù)，重視對(duì)壩體的監(jiān)測(cè)，對(duì)已經(jīng)加固過的大壩設(shè)置相應(yīng)的觀測(cè)設(shè)備以及做好必要的管理設(shè)施，對(duì)大壩進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤監(jiān)測(cè)，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩存在的安全隱患。

（2）建立完善的水庫運(yùn)營(yíng)機(jī)制，建立嚴(yán)格的管理責(zé)任制，確保責(zé)任安排到個(gè)人，要嚴(yán)格遵守《水庫大壩安全管理?xiàng)l例》等法律法規(guī)的基本要求，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理。

（3）注重對(duì)非工程措施的投入，使水利工程設(shè)施得到更為全面的監(jiān)管和維護(hù)，這些都對(duì)水利設(shè)施的正常運(yùn)行以及延長(zhǎng)使用壽命都會(huì)產(chǎn)生十分有利的影響。

五、結(jié)束語

總而言之，通過對(duì)牛山小型水庫運(yùn)行現(xiàn)狀的研究可以發(fā)現(xiàn)，由于水庫的建造會(huì)受到地形、地質(zhì)、環(huán)境以及經(jīng)費(fèi)等多種因素的影響，這些都會(huì)給我國(guó)新建水庫帶來越來越大的困難，這也是導(dǎo)致蓄水能力不足與供水保障責(zé)任之間存在矛盾的根本原因。因此，充分發(fā)揮小型水庫的經(jīng)濟(jì)作用是十分必要的。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳俊祥，馬麗榮.小型病險(xiǎn)水庫存在的問題及措施分析[J].科技傳播.2013（12）

[2]何麗品，馬松.關(guān)于小型病險(xiǎn)水庫的有效治理措施[J].農(nóng)村實(shí)用科技信息.2014（02）

[3]張婕雨，李麗莉.水利工程除險(xiǎn)加固技術(shù)探討[J].民營(yíng)科技.2014（01）

[4]馬金鶴，常志宇.棺材溝水庫除險(xiǎn)加固工程的設(shè)計(jì)[J].水利科技與經(jīng)濟(jì).2013（07）