病險水庫除險加固探討

閔江濤　趙強

摘 要：文章系統(tǒng)論述了我國病險水庫的由來、存在的安全隱患、除險加固的意義以及除險加固的工程措施等。針對病險水庫的成因和存在的隱患，在水庫除險加固時可進行大壩加高與泄水建筑物擴建方案的比選，采取可行的技術(shù)措施和合理的經(jīng)濟成本，以確定加固措施，來保證水工建筑物的運行安全。最后指出了今后病險水庫除險加固技術(shù)發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞：除險加固；病險水庫；安全隱患；技術(shù)措施

中圖分類號：TV697.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）05-0066-02

三類壩是指大壩實際抗御洪水標(biāo)準(zhǔn)低于水利部頒發(fā)的水利樞紐工程除險加固近期非常運用標(biāo)準(zhǔn)，工程存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題，影響大壩安全，是不能正常運行的壩。三類壩的水庫被列為病險水庫，是當(dāng)前急需除險加固的對象。對鑒定為三類壩的水庫，應(yīng)當(dāng)采取除險加固、降等或報廢等措施。

1 病險水庫成因

基本建設(shè)程序是指基本建設(shè)項目從決策、設(shè)計、施工到竣工驗收全過程中，各項工作必須遵循的先后次序。在水利水電工程項目建設(shè)中，經(jīng)常出現(xiàn)違反建設(shè)程序的事例，比如“三邊”建設(shè)，它就是邊勘察、邊設(shè)計、邊施工，正常的建設(shè)程序是從設(shè)想、勘察、評估、決策、設(shè)計、施工到竣工投產(chǎn)，這種“三邊”工程違背了建設(shè)程序，必然要出問題，違背它給建設(shè)工作造成的損失往往是巨大的?！叭吂こ獭庇蓙硪丫?，建國初，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)比較薄弱，為了迅速改變落后面貌，許多項目基本是超常規(guī)建設(shè)，例如，我國現(xiàn)有的水庫，大多建于大躍進和文革時期，由于當(dāng)時的特殊環(huán)境，很多工程是三邊工程，這些工程往往缺乏詳細(xì)的水文和地質(zhì)等基礎(chǔ)資料，當(dāng)時的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也極不完善，施工設(shè)備落后，大搞群眾運動，基礎(chǔ)設(shè)施投資缺乏，頻繁的停建和緩建，使得當(dāng)時建設(shè)的大部分水庫從設(shè)計到施工都難以保證質(zhì)量，形成了半拉子工程而成為廢庫、病庫或險庫。

2 安全隱患

中國的水庫大壩多建于20世紀(jì)50～70年代，普遍存在防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低和水庫運行設(shè)施老化等問題，壩體滲水、壩身薄弱等現(xiàn)象嚴(yán)重，在防汛抗洪中無法發(fā)揮功能和作用。

中小型水庫因建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)、設(shè)計施工質(zhì)量較差、管理體制不良、工程不配套和維修養(yǎng)護經(jīng)費缺乏，加之長期運行，老化失修嚴(yán)重等一系列問題，安全隱患日益凸顯：

①壩體填筑土質(zhì)不符合要求，碾壓不結(jié)實，大壩普遍存在漏水、滲水和散浸等。

②大壩有隱患，不敢蓄那么高的水位，有水只好讓它從壩下白白流走，存不住水。嚴(yán)重影響了水庫的功能。

③溢洪道大多開鑿于自然巖體，砌護、抹漿、消能、跌水等工程措施不配套。

④涵管大多為圬工結(jié)構(gòu)，破損、斷裂嚴(yán)重，一半以上小水庫涵管漏水。

⑤水庫下游工程不配套，有水送不出，影響工程效益的發(fā)揮。

⑥觀測、通訊、報警、管理設(shè)施不完善等。

⑦管理落后，大壩雜草叢生，蟻害嚴(yán)重，庫區(qū)周邊環(huán)境差，影響大壩安全運行。

3 除險加固的意義

這些水庫、大壩大都位于高處，是城鎮(zhèn)、交通干線和重要基礎(chǔ)設(shè)施頭頂上的“一盆水”，是防洪安全的一大隱患，萬一失事，將對下游人民群眾的生命和財產(chǎn)安全造成毀滅性的災(zāi)難。特別是小型病險水庫地處偏僻，交通、通訊不暢，遭遇特大暴雨洪水襲擊后，潰壩事故發(fā)生概率較高，嚴(yán)重威脅著大壩下游人民群眾的生命財產(chǎn)安全。而且水庫具有發(fā)電、供水、防洪、養(yǎng)殖、生態(tài)等多種功能，是優(yōu)化水資源配置的重要工程手段，是江河防洪體系的重要組成部分，也是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

進行病險水庫的除險加固，提高水庫的防洪抗災(zāi)能力，發(fā)揮水庫的經(jīng)濟效益，既是水庫安全運行，保護下游人民群眾生命財產(chǎn)安全的保證，也是提高水庫蓄水調(diào)控能力，實現(xiàn)水資源優(yōu)化開發(fā)利用的要求。

4 除險加固的工程措施

4.1 提高防洪標(biāo)準(zhǔn)工程措施

提高病險庫防洪標(biāo)準(zhǔn)的主要工程措施有三個，但究竟采取哪一個措施，應(yīng)具體結(jié)合工程實際情況確定，原則是既要滿足工程防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求和技術(shù)上可行，又要經(jīng)濟合理。

4.1.1 適當(dāng)加高大壩，以增加水庫的調(diào)蓄能力

適當(dāng)加高大壩高度，可以較大的增加庫容，加大調(diào)蓄能力，提高水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)。它的優(yōu)點是削減洪峰作用較大，對水庫下游危害較小。從整個工程來看，加高大壩也不應(yīng)該帶來更多的淹沒損失或移民安置，以免使投資增加過多。因此，一般不應(yīng)加高太多。

4.1.2 擴大泄洪設(shè)施，以增加水庫的泄洪流量

除開挖已有泄洪建筑物外，可在原溢洪道的基礎(chǔ)上加深或拓寬。如有困難而且具備一定的條件時，也可以新建溢洪道，以增加泄洪能力。若工程除險加固投資較大，一時難以進行新建溢洪道時，為了減少投資，確保大壩的防洪安全，也可增建簡易的非常溢洪道。

4.1.3 加高大壩和擴大溢洪道泄量兩者相結(jié)合，提高水庫的防

洪標(biāo)準(zhǔn)

這個措施既可以減小增加大壩高度的投資，又可以增加下泄流量，做到水庫上、下游都兼顧到，在實際工程中采用的也較多。

4.2 防滲加固措施

土石壩的另一大病險是滲漏問題。一般防滲處理的原則是“上堵下排”。上堵的措施主要有垂直防滲和水平防滲。水平防滲主要是設(shè)置黏土鋪蓋等；垂直防滲主要有高壓噴射灌漿、混凝土防滲墻、劈裂灌漿和土工合成材料防滲等；下排的措施主要有在大壩下游坡腳處開挖減壓井和導(dǎo)滲溝等。在險壩防滲加固時，采用何種技術(shù)措施，應(yīng)按照技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的原則，通過方案比選來研究決定。

4.3 泄水和引水建筑物的加固措施

應(yīng)該根據(jù)工程總平面布置方案和泄水、引水建筑物病險的狀況，對泄水和引水建筑物進行改建或擴建加固等措施。病險土石壩工程許多引水建筑物采用涵管，但斷面尺寸較小，人不能進入涵管內(nèi)部檢修，一般應(yīng)封堵進口，或拆除涵管后重新修筑斷面較大的新涵管，或另挖隧洞引水。

5 結(jié) 語

病險水庫的除險加固，首先要查明病險的成因，然后進行大壩加高與泄水建筑物擴建等方案的比選，確定滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求的加固方案，最后分別對大壩進行加固、防滲設(shè)施加固和泄水與引水建筑物加固，已確保水庫能安全可靠的運行。

①由于我國土石壩眾多，并且土石壩上游護坡的加固也很多。目前多采用預(yù)制塊加固護坡的方法，優(yōu)點是既能適應(yīng)壩體的變形，又能使壩坡平整美觀，但現(xiàn)在的規(guī)范中卻沒有預(yù)制塊護坡設(shè)計方面的內(nèi)容，建議開展預(yù)制塊護坡的成套技術(shù)研究和推廣；②病險水庫中的混凝土建筑物普遍存在較為嚴(yán)重的碳化現(xiàn)象。目前主要是采用涂抹砂漿進行表面防碳化處理，但其施工不便，而且存在表面涂抹不平整和顏色不均勻等現(xiàn)象。建議加強混凝土建筑物表面防碳化處理成套技術(shù)的研發(fā)；③安裝土工膜等新型防滲加固技術(shù)，已在病險水庫除險加固工程中得到一定的應(yīng)用，建議研發(fā)成套的加固技術(shù)，從而擴大其應(yīng)用范圍，降低成本。

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