水利工程中小型水庫的除險加固設(shè)計(jì)研究

【摘要】近年來，我國的水利工程建設(shè)逐漸增多，尤其是中小型水庫的數(shù)量不斷增加。從水利工程的具體建設(shè)來看，其具有兩方面的突出意義：一方面是水利工程的建設(shè)可以更好的對水利資源進(jìn)行利用，從而將其轉(zhuǎn)化為社會需要的電能。另一方面是水利工程的建設(shè)可以有效的調(diào)節(jié)水資源的分布，從而實(shí)現(xiàn)水旱災(zāi)害抵抗能力的提升，進(jìn)而改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件。就目前的水利工程建設(shè)來看，中小型水庫的數(shù)量在不斷的增加，作用效果也在不斷的強(qiáng)化，為了進(jìn)一步發(fā)揮水庫的積極作用，對其進(jìn)行除險分析并做好加固設(shè)計(jì)十分的必要?；诖?，文章以新疆博州地區(qū)為例，就水利工程中小型水庫的除險加固設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的分析。

【關(guān)鍵詞】水利工程；小型水庫；除險加固設(shè)計(jì)

引言

我國的河流數(shù)量諸多，水資源十分豐富，所以，很容易受到氣候與地質(zhì)的影響，使得降水東多西少。為滿足各地區(qū)的用水需求，中小型水庫的建設(shè)需求量也逐漸增加。中小型水庫對于抗洪防洪發(fā)揮著積極作用，同樣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活用水十分重要。

1、小型水庫除險加固設(shè)計(jì)需要考慮的因素

1.1地質(zhì)因素

水庫對于地質(zhì)因素的依賴性比較強(qiáng)，在水庫加固的時候，同樣需要重點(diǎn)關(guān)注水庫的地質(zhì)因素。舉個簡單的例子：某水庫在修建的時候，周圍地質(zhì)因素比較良好，所以當(dāng)初的各項(xiàng)工作進(jìn)行都比較順利。在經(jīng)過了一次地震后，水庫的使用風(fēng)險明顯的增加，為了強(qiáng)化其安全，需要對其進(jìn)行加固。在加固設(shè)計(jì)前對水庫區(qū)域的地質(zhì)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，水庫周邊的巖體結(jié)構(gòu)破壞程度較大，完整性不高。如果要達(dá)到加固的效果，需要首先對周邊的巖土結(jié)構(gòu)進(jìn)行完整性的加強(qiáng)。

1.2水文因素

①要分析水文的分布和活動情況。比如在博州地區(qū)，河流的基本流向、流經(jīng)的區(qū)域以及水流比較豐富的地段，這些資料要進(jìn)行全面的掌握。②要對水流的變化規(guī)律進(jìn)行分析。比如博州地區(qū)的河流，變化量在什么時候比較大，博州地區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)等在什么時段容易受到水文因素的影響。掌握了這些綜合情況，除險加固設(shè)計(jì)當(dāng)中的要素控制效果會更大。

1.3技術(shù)因素

技術(shù)因素在小型水庫除險加固當(dāng)中也是需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。比如在巖石的破碎性比較強(qiáng)的區(qū)域，要進(jìn)行水庫加固，首先需要利用灌漿法對區(qū)域巖體進(jìn)行改善，從而保證其完整性和統(tǒng)一性。再比如在土壤工程性不強(qiáng)的區(qū)域，要對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行土壤工程性的提升，這樣，加固措施的利用才會更有效果。

1.4地層巖性

第四系上更新統(tǒng)--全新統(tǒng)洪積物（Q3-4pl），主要分布于博河谷盆地北緣。地層具有二元結(jié)構(gòu)，上部為灰黃色的粉土，下部為青灰色砂礫石。為工程區(qū)主要出露地層巖性。

2、小型水庫除險加固設(shè)計(jì)的進(jìn)行

2.1險情分析

①水庫當(dāng)中的泥沙淤積造成水庫基底的上升，從而增加水庫上部的壓力。博州地區(qū)地處新疆西北部，西、北、南三面環(huán)山，中間是喇叭狀的谷地平原。主要從冰雪融化，山中暴雨沖刷的泥沙考慮，博州沒有較多的沙塵。水庫基底被泥沙占據(jù)的時候，水庫的水位會出現(xiàn)明顯的上升，而這種上升會造成水庫上部結(jié)構(gòu)壓力的增大，從而發(fā)生風(fēng)險。②動植物因素造成的風(fēng)險。在戈壁荒漠地帶，植物的生長區(qū)域和動物的活動區(qū)域基本都集中在有水分的濕潤地帶，水庫常年積水，所以周圍區(qū)域是動植物繁殖的重要場所。在植物根系的作用下和動物的常年影響下，水庫的風(fēng)險會產(chǎn)生，這就是所謂的“千里長堤，潰于蟻穴”。

2.2水庫環(huán)境因素分析

①地質(zhì)要素的分析。水庫大壩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和地質(zhì)活動有著密切的關(guān)系，所以在地質(zhì)分析的時候，一方面要對水庫周邊的基本地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和探討，這樣可以更好的了解水庫周邊地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另一方面，在地質(zhì)分析的時候，對于水庫周邊的地震、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害要進(jìn)行詳細(xì)的了解，根據(jù)了解的資料情況對區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生可能性大小做出判斷，這樣可以為加固提供更好的參考。②氣候要素的分析。在氣候要素的分析當(dāng)中，主要的內(nèi)容是進(jìn)行水文情況的探討。

2.3技術(shù)討論

①在目前的小型水庫加固中，使用到的技術(shù)比較的多樣，但是每種技術(shù)的具體使用對象、區(qū)域等有著明顯的差別，因此要實(shí)現(xiàn)加固技術(shù)的合理性和有效性運(yùn)用，必須要做好技術(shù)的討論和選擇。②博州地區(qū)的環(huán)境比較復(fù)雜。從地形地貌上進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，博州地區(qū)西、北、南三面環(huán)山。阿拉套山西端的厄爾格圖爾格山海拔高度4569米，是全州最高點(diǎn)。東北部的艾比湖海拔僅189米，是全州最低處。地貌特征大致由南北兩側(cè)山地、中部博爾塔拉谷地和東部艾比湖盆地三大單元組成。在這樣的復(fù)雜情況下，加固設(shè)計(jì)但凡存在一點(diǎn)的紕漏，最終的效果可能都會出現(xiàn)巨大的差異，因此為了以防萬一，必須要在結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)的基礎(chǔ)上找出最適合的技術(shù)。

2.4加固設(shè)計(jì)

首先，要在水庫已有風(fēng)險的基礎(chǔ)上，對可能發(fā)生的風(fēng)險進(jìn)行判斷，并在判斷基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。比如博州地區(qū)的水庫存在被地震威脅的可能，所以在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)的時候，要在抗震能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行其他方面的考慮。其次是要對博州地區(qū)的基本環(huán)境要素進(jìn)行掌握。在資料調(diào)查中發(fā)現(xiàn)博州地區(qū)的巖體工程物理特性比較強(qiáng)，但是在完整性方面存在著一定的問題，這會給加固效果帶來一定的影響，所以在具體的加固技術(shù)利用中，考慮巖體的特點(diǎn)，可以使用灌漿法對區(qū)域加固涉及的巖體進(jìn)行完整性的提升，這樣，水庫的加固效果會更加的明顯。再者，考慮到環(huán)境可能存在風(fēng)險，在加固結(jié)構(gòu)選擇的時候，可以將接骨結(jié)構(gòu)和水庫的原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一性的考慮，這樣，整體結(jié)構(gòu)的受力分析與計(jì)算會更加的合理，最終的設(shè)計(jì)會更加的突出。

結(jié)語：

綜上所述，從具體的區(qū)域分析中發(fā)現(xiàn)，博州地區(qū)的小型水庫除險加固需要進(jìn)一步的加強(qiáng)，因此在全面性的討論除險加固設(shè)計(jì)需要考慮的因素基礎(chǔ)上對除險加固設(shè)計(jì)的具體步驟進(jìn)行分析，這為區(qū)域水庫除險加固的措施利用提供了參考。簡言之，除險加固設(shè)計(jì)對于博州地區(qū)的水庫利用價值提升意義顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁昭佐，沈?qū)捰拢喪垦?探討中小型水庫土石壩的除險加固設(shè)計(jì)[J].黑龍江水利科技，2014（02）：120-122.

[2]虞慧，張麗玲，胡久偉.淺析小型水庫除險加固工程設(shè)計(jì)中水文水利計(jì)算[J].江西水利科技，2013（03）：218-221.