福建省小型水庫存在的問題分析及加固措施

【摘要】分析我省小型水庫存在的主要問題，提出相關(guān)加固措施的建議。

【關(guān)鍵詞】小型水庫；主要問題；除險加固

1 概述

我國已建設(shè)完成的水庫有8.7萬多座，其中中小型水庫8.6萬多座，約占水庫總數(shù)的99%。而我省擁有以防洪、灌溉為主的小型水庫約2357座，其中以土石壩居多。大部分小型水庫建造年代久遠，距今60、70多年。受當時經(jīng)濟、技術(shù)等條件限制，存在建設(shè)標準低、工程質(zhì)量差、管理粗放、老化失修等問題，致使工程病險問題十分突出。下面主要從小型水庫土石壩進行論述。

2 水庫存在的主要問題

（1）大壩防洪能力不滿足規(guī)范要求。1）由于眾多小型水庫建造年代久遠，技術(shù)力量有限，缺乏暴雨資料，未進行全面的水文計算，導致設(shè)計洪水標準偏低。2）由于泄洪建筑物的泄流能力偏小，致使壩頂高程不能滿足防洪要求。3）另外由于早期建設(shè)工程質(zhì)量較差，經(jīng)過長年運行，壩體沉降，致使壩頂高程不再滿足防洪要求。

（2）大壩滲流性態(tài)不安全。1）早期小型水庫大壩施工時壩基處理不徹底，壩體與壩基接觸帶滲透系數(shù)偏大，致使壩基滲漏。2）受當時條件限制，大壩采用人工填筑、人工夯實，壩體填筑土的壓實不均勻、壓實度偏低，使得壩體滲透系數(shù)偏大，導致大壩高水位情況下浸潤線較高，其出逸水力坡降大于允許水力坡降，產(chǎn)生流土管涌。3）大壩還存在繞壩滲流，交叉建筑物結(jié)合處的接觸滲漏，壩后坡出現(xiàn)滲水點、沼澤等問題。

（3）大壩結(jié)構(gòu)安全不滿足規(guī)范要求。1）壩體填筑土的壓實不均勻、壓實度偏低，物理指標沒有達到設(shè)計要求。2）壩體單薄，上下游壩坡過陡，計算的壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求。3）很多小型水庫原設(shè)計沒有考慮地震荷載作用，所以在地震工況下大壩壩坡的安全系數(shù)也不滿足規(guī)范要求。

（4）其它問題。1）大壩壩頂和壩坡未進行任何護砌，坡面雜樹雜草叢生，影響管理巡視，無法及時發(fā)現(xiàn)問題，致使安全隱患不能得到及時解決。2）即便有些大壩在迎水坡設(shè)有干砌石護坡，但存在塊石間空隙大、塊石厚度和粒徑較小，長年受到風浪淘蝕，壩坡出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。3）千里之堤毀于蟻穴，蟻患問題常見于土石壩。

3 水庫除險加固的主要措施

（1）防洪能力不滿足規(guī)范要求的加固措施。

通過水文計算分析和風浪爬高計算，確定洪水位和壩頂超高，再根據(jù)計算的洪水位和壩頂超高選擇增加壩頂高程或增大溢洪道泄洪能力。為了不增加壩高，可考慮增設(shè)防浪墻來滿足防洪要求，但土壩頂高程不得低于最高靜水位。另外可通過擴寬和加深溢洪道，加大泄洪能力來保證防洪安全。

（2）滲流性態(tài)不安全的加固措施。

采用河海大學力學研究所編制的《水工結(jié)構(gòu)有限元分析系統(tǒng)（AutoBank）》對各種工況進行流網(wǎng)分析計算，得到單寬滲流量和出逸水力坡降，并通過現(xiàn)場外觀觀察是否有濕坡和滲水點來判斷滲漏穩(wěn)定情況。壩體發(fā)生滲漏時，應(yīng)遵循“上堵下排”原則進行加固，上游可采用鋪設(shè)土工膜、增設(shè)防滲墻等方法，下游可采用增設(shè)排水棱體、導滲溝、反濾層等方法。對于壩基滲漏，可采用增設(shè)粘土防滲鋪蓋、建造混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿、灌漿帷幕等方法。另外也可采用充填灌漿或劈裂灌漿處理滲流問題。經(jīng)過防滲加固后，降低了浸潤線，減小了滲流量和出逸水力坡降，提高了大壩的滲透穩(wěn)定性。以下是漳州云霄縣幫塘后水庫進行單管高壓旋噴防滲墻加固前、后的浸潤線及流網(wǎng)圖：

（3）大壩結(jié)構(gòu)安全不滿足規(guī)范要求的加固措施。

提高大壩的抗滑安全系數(shù)，可采用培厚壩體、放緩壩坡、下游坡腳反濾壓重等方法來加固。另外可結(jié)合大壩防滲加固，降低浸潤線來提高壩體的抗滑安全系數(shù)。

（4）其它加固措施。

清理壩頂和壩坡的雜樹、雜草，對壩坡進行大塊石護砌或設(shè)置砼預制塊護坡；對壩區(qū)進行白蟻誘殺。

4 結(jié)語

小型水庫帶病帶險運行，嚴重威脅著下游人民生命和財產(chǎn)安全。為了充分利用水資源，保障下游防洪安全，保障工程的灌溉效益，確保水庫的良性運營，對水庫進行除險加固是十分必要的。

參考文獻：

[1]《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL274-2013

葉舟主編·水庫安全管理·北京：中國水利水電出版社，2012