中小型水庫除險加固建設(shè)分析

錢小春

【摘要】水庫工程是流域防洪安全保護系統(tǒng)和水資源開發(fā)利用，系統(tǒng)的重要組成部分，盡管國家加大了對小型水庫除險加固投資力度，水庫的安全狀況有了一定改善，但中小型水庫的病險率仍偏高。因此中小型水庫除險加固是搞好當(dāng)?shù)胤篮轶w系建設(shè)的重要措施，是保障地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、居民安居樂業(yè)、社會長治久安的根本途徑。

【關(guān)鍵詞】水庫；除險加固；大壩安全；措施

一、病險水庫存在的問題

（一）年久失修，壩體及附屬設(shè)施破損嚴(yán)重

壩體及附屬設(shè)施破損嚴(yán)重屬于水庫的表象病險，這類水庫病險主要表現(xiàn)在大壩局部存在塌陷、坑洞，壩體迎水坡護體脫落，背水面沖刷嚴(yán)重，此類病險水庫如遇汛期蓄水，將存在很大安全隱患，一旦水頭過高，壩前護體抗沖刷能力不夠，壩體出險，將很難給予補救，所以，這類水庫一般都不敢高水位蓄水，甚至有些水庫常年處于死水位，擔(dān)心一旦蓄水出現(xiàn)潰壩事故。諸如河南洛陽常陵水庫、登封少林水庫、新鄭五虎趙水庫等均存在這種問題，常年處在死水位，無法發(fā)揮水庫的興利效益。

（二）大壩滲漏嚴(yán)重，無法蓄水

這是水庫的"內(nèi)傷"，這類水庫由于大壩防滲體破壞或壩基存在繞滲，常年難以蓄水，水庫一直處于死水位，導(dǎo)致水庫周邊人民守著水庫無水用，旱季需要用水時，無奈從死水位下抽水，待水抽干后，由于暴曬，壩底出現(xiàn)干裂，再次蓄水時則壩體容易垮坡，一旦遇到洪水，就更加危險。

（三）原設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)較低，安全系數(shù)不夠

從大多數(shù)病險中小水庫來看，大壩原設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)普遍較低，同時溢洪道最大泄洪能力與最大洪峰流量之比不高，從壩體結(jié)構(gòu)來看，很多大壩壩頂寬度窄，下游坡度小，如河南義馬常

窯水庫，壩頂寬度為 2.5m，下游壩坡為 1∶1.3，因其水庫面積較小，要達到興利庫容主要靠抬高水位，從而使得水頭壓力增加，正常水位時壩前水頭高度超過了 35m，相對如此"單薄"的壩體，安全性確實令人擔(dān)憂。

（四）大壩穩(wěn)定性差和強度問題。

壩體的不穩(wěn)定包括整體的不穩(wěn)定（相對建基面整體滑動）和部分壩段、壩體（從整個壩體上分離）的失穩(wěn)。首先是壩基、壩肩的抗滑穩(wěn)定問題；其次是邊坡穩(wěn)定問題，主要表現(xiàn)在滑移邊界條件的存在， 以及邊坡出現(xiàn)變形；第三是滲透穩(wěn)定問題，主要表現(xiàn)在沿壩基和壩肩或壩體與岸坡的接觸部位產(chǎn)生管涌、流土等。在失穩(wěn)問題中還必須注意一些特殊的失穩(wěn)問題，如拱壩的上滑失穩(wěn)、金屬面板失穩(wěn)、長架空輸水管道失穩(wěn)或鎮(zhèn)墩失穩(wěn)等。

對于強度問題，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生裂縫、接縫寬度增加、內(nèi)部融蝕、表面凍融

等，其中貫穿性裂縫對壩體安全極為不利。產(chǎn)生裂縫的主要原因有拉應(yīng)力過大或有效應(yīng)力減少、材料的抗剪或抗拉強度降低、溫度應(yīng)力、土石壩材料的干容重和密實度不能滿足要求等。

（五）其他安全問題

輸、放水及泄洪建筑物老化，破壞較為普遍，如閘門的銹蝕嚴(yán)重， 啟閉機不能正常使用；材料和結(jié)構(gòu)老化；防汛公路不暢，管理設(shè)施、水文測報、大壩觀測設(shè)備等不完善；水庫淤積、山體滑坡、南方白蟻破壞等，均需引起高度重視。

二、病險庫的成因分析

（一）先天不足。我國一部分水庫建成于"大躍進"和"文革"期間。這個期間修建的水庫，限于當(dāng)時特殊的歷史條件，如水文站點少及普遍存在的設(shè)計、技術(shù)、施工力量及資金不足、水庫淤積等因素，設(shè)計規(guī)范不完善，"三邊"（邊勘測、邊設(shè)計、邊施工）工程多，水庫實際運行標(biāo)準(zhǔn)遠低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

（二）后天不足。重建設(shè)、輕管理，以及缺乏維修養(yǎng)護費用造成管護不及時，特別是一些中小型水庫根本就沒有觀測設(shè)施及手段，水庫的病險情況不能及時掌握，更不能得到及時處理，最終形成重大隱患。

三、病險水庫治理的對策

（一）做好水庫大壩安全鑒定及探查工作。

在病危水庫安全建設(shè)時，大壩安全鑒定主管部門應(yīng)嚴(yán)格按照《水庫大壩安全鑒定辦法》要求，組織設(shè)計、施工、運行管理等方面的資深專家，嚴(yán)格按此辦法全面準(zhǔn)確地查找出水庫存在的各種隱患，同時委托具備相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)對這些隱患進行專題調(diào)研，找準(zhǔn)隱患部位，分析產(chǎn)生原因，提出處理措施。

（二）對病險庫進行科學(xué)論證和經(jīng)濟評價

在實施對水庫安全加固時，加固方案的合理性對工程投資和經(jīng)濟效益至關(guān)重要[4]，因此前期調(diào)查和資料收集整理工作就顯得尤為重要， 這需要認(rèn)真做好諸如水文地質(zhì)及工程地質(zhì)勘察、水文資料、大壩位移觀察資料、大壩及庫區(qū)滲漏資料的收集整理， 以及調(diào)研大壩運行管理現(xiàn)狀等許多基礎(chǔ)性的工作。防洪工程的經(jīng)濟評價結(jié)果是決定工程興建與否的重要依據(jù)之一，病險庫的治理還必須重視財務(wù)經(jīng)濟評價和國民經(jīng)濟評價， 這是治理的主要依據(jù)。合理的投資風(fēng)險分析為小型水庫除險加固工程的可行性提供了技術(shù)支持，對發(fā)揮工程的除險加固效益產(chǎn)生積極作用。通過對加固工程進行投資風(fēng)險分析，可精確判斷工程加固方案的合理程度和效益指標(biāo)的高低，為進一步對除險加固工程方案進行優(yōu)化提供了明確的思路和途徑。

（三）努力提高病險水庫加固的科技含量

在對病危水庫加固工程過程中應(yīng)依托科研、設(shè)計、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)先進性、科學(xué)性和經(jīng)濟性相統(tǒng)一，堅持加固與提高、加固與技術(shù)進步相結(jié)合，使病險水庫治理的技術(shù)經(jīng)濟方面達到高水平。

（四）建立良性的水庫運營管理機制

建立嚴(yán)格的管理責(zé)任制， 責(zé)任落實到人。嚴(yán)格按照《水庫大壩安全管理條例》等法律法規(guī)的要求實施，使管理規(guī)范化、制度化，同時應(yīng)加強水庫大壩的監(jiān)測和觀測工作， 配備齊全的監(jiān)測設(shè)備， 建設(shè)必要的觀測設(shè)施，采用先進的觀測手段，對大壩進行及時跟蹤監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)大壩的隱患。完善水利工程設(shè)施的監(jiān)管和維護，這對保障水利設(shè)施的正常運行， 延長其使用壽命有這積極意義，同時在水庫的病險得到有效排除的前提下，增容和恢復(fù)庫容是提高水庫自身經(jīng)濟效益和社會效益，解決水資源緊張狀況的一條好的途徑。

（五）建立合理的融資方式

病險水庫嚴(yán)重制約水庫效益正常發(fā)揮。由于存在病險問題，許多水庫不能按設(shè)計要求蓄水運行，無法滿足供水、灌溉、發(fā)電等用水要求，嚴(yán)重影響興利效益的發(fā)揮，乃至缺乏更新改造經(jīng)費， 有些甚至沒有維修資金， 使水利工程設(shè)施得不到及時維修養(yǎng)護和更新改造，因此建立合理的融資方式是解決目前建設(shè)資金短缺和病險水庫大量存在的行之有效的方法。

（六）建立完善的水庫治理效果綜合評價體系

在我國目前還沒有建立以個比較規(guī)范完整的評價指標(biāo)體系，往往不能全面客觀地反映整個除險加固工程的治理效果，有的研究僅是針對除險加固中具，體一項或某幾項指標(biāo)說明本次除險加固的治理效果，而且這些方法可移植性較差，不能方便快捷地推廣到大量病險水庫除險加固治理效果評價工作中。因此建立建立完善的水庫治理效果綜合評價體系對于綜合治理病險水庫有著積極意義。

結(jié)語

通過國家實施強有力的病險水庫除險加固措施，中小型水庫的興利地位將逐步恢復(fù)并提升，一系列除險加固措施的應(yīng)用對這些病險水庫將起到起死回生的作用，在水資源日益貧乏的今天，水庫的功能恢復(fù)將對國家經(jīng)濟建設(shè)起到巨大的推動作用，為人們生活的安全穩(wěn)定奠定了堅強的基石。

參考文獻

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