水利工程中小型水庫的除險加固設(shè)計研究

【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國政府在水力資源利用上也加強了重視，于此同時帶來的是我國水利工程的多元化建設(shè)，而水利工程的主要意義從兩個方面來分析：一方面面對我國北旱南澇的水資源分布特點，建立水利工程對我國國土內(nèi)的水資源進行南水北調(diào)，則有利于水資源的高效利用，除去人們?nèi)粘Ｉ钣盟?、牲畜畜牧業(yè)用水以外，還可以對水資源加以利用發(fā)展電能等；另一方面，水利工程的建設(shè)在調(diào)動水資源對其高效利用的同時，對于我國農(nóng)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展也是一股不小的推動力量，可實現(xiàn)農(nóng)田農(nóng)作物對于水災(zāi)旱災(zāi)的抵抗能力，降低農(nóng)業(yè)產(chǎn)值損失，為全國人民有飯吃提供堅實的基礎(chǔ)。而從目前來看，水利工程的建設(shè)自然離不開針對水庫的除險加固設(shè)計，而本文則是根據(jù)我國水利工程的發(fā)展，對中小型水庫的除險加固設(shè)計研究進行具體分析，與讀者共同探討目前我國水利工程的發(fā)展，希望對從業(yè)者針對除險加固方向能有啟發(fā)的作用。

【關(guān)鍵詞】水利工程；中小型水庫；除險加固；設(shè)計

水利工程的建設(shè)是我國防洪灌溉體系的重要組成部分之一，所以水利工程的建設(shè)十分重要，同時在水利工程中小型水利水庫的建設(shè)同樣具有非常重要的作用，它直接作用于我國各地區(qū)水資源具體細致化的再分配工作，是我國各地區(qū)水資源直接使用的基礎(chǔ)保障，所以我國中小水庫的運行安全同樣非常的重要，而保證中小水庫正常運行，水資源合理分配至全國地區(qū)，最重要的維護方法則是對中小型水庫的正常運行進行除險加固工作，如此處理便可最大化有效的保障中小水庫的正常運行，同時對于雨季的防洪工作也有積極的治理作用。如此便引出了本文的中心，通過對我國水利工程建設(shè)中的中小水庫的除險加固工程分析，對該工程的設(shè)計與研究進行專業(yè)細致分析，并根據(jù)其發(fā)展映現(xiàn)出我國水利工程中小型水庫的加固運行工作的發(fā)展前景，提升人們對其的認知度。

1、小型水庫在除險加固工作中注意因素

在小型水庫的除險加固設(shè)計環(huán)節(jié)中，除險加固在小型水庫建設(shè)運行工作中是一項綜合性強，具有重要存在意義的工作，在該環(huán)節(jié)的具體設(shè)計是，需要通過地質(zhì)因素、水文因素、技術(shù)因素等多個方面進行考量，如此小型水庫的除險加固環(huán)節(jié)效果才能明顯，對整個小型水庫正常運行起到的優(yōu)化的作用，使其更好的發(fā)揮作用。

1.1從地質(zhì)因素方面考慮分析

在小型水庫除險加固的設(shè)計環(huán)節(jié)中，因為水庫壩基的建設(shè)對于地質(zhì)環(huán)境因素具有較強的依賴性，所以在設(shè)計環(huán)節(jié)中地質(zhì)因素是其需要考慮的首要因素。舉例說明，某小型水庫在修建完工時，周圍地質(zhì)因素環(huán)境良好，所建立的水庫壩基安全性也會相對較高，所以水庫各項工作可以正常且安全的運行。但如果經(jīng)過一次地震后。水庫運行正常運行的安全風險則會增加。為了保證水庫的正常運行，在保證安全性與穩(wěn)定性的前提下，為人們更好的服務(wù)，這時就必須對水利工程進行加固工作，而在加固工作的設(shè)計前，首先需要對水庫周圍區(qū)域的地質(zhì)情況進行分析，如果水庫周邊巖體結(jié)構(gòu)受到地震破壞的影響程度較大，巖體出現(xiàn)零碎狀，那么在進行加固設(shè)計前，首先要對水庫周邊的巖土結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的加強工作，如果在水利工程加固設(shè)計前，對周邊地質(zhì)因素并未事先進行考察與加固工作，因水庫周圍巖體的零碎原因，則有可能導(dǎo)致水利工程加固措施的失敗，浪費人力物力的同時，給參與施工人員的人身健康帶來了極大的隱患，所以，在進行水利工程除險加固設(shè)計時，事先考慮地質(zhì)因素尤為重要。

1.2 從水文因素方面考慮分析

小型水庫的除險加固環(huán)節(jié)中，水文因素也是設(shè)計前考慮的重要因素之一，通過往年建設(shè)的經(jīng)驗分析來看，雨季降水和洪水會對水利工程周邊區(qū)域內(nèi)的巖石結(jié)構(gòu)進行侵蝕，進而影響周邊巖體發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化，尤其是在沿周邊巖體對于透水性和融水性都較強的前提下，如果忽視了水文因素對于水庫除險加固環(huán)節(jié)的影響，那么便很有可能導(dǎo)致加固工作在雨季流水的作用下失去該有的效果，也就是我們常說的加固工程環(huán)節(jié)失敗。而在考慮水文因素方面影響時，通常設(shè)計人員都會從兩方面來考察分析，分別是水文的分布情況和水文的活動情況：從水文的分布情況來分析，首先要對周邊河流的流向，流經(jīng)區(qū)域以及水流水資源較為豐富的地段進行考察，掌握該水利工程周邊區(qū)域所有的水文情況；從水文活動情況來看，主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂颍禎臣镜乃窟M行分析，掌握該地區(qū)每個季節(jié)的降水情況以及突發(fā)洪水的可能性，合理的對水庫內(nèi)水資源進行調(diào)蓄規(guī)劃，以降低洪水、雨水對于水利工程的破壞。

1.3 從技術(shù)因素方面考慮分析

無論多么優(yōu)秀的水庫除險加固設(shè)計，如果沒有水平統(tǒng)一的施工技術(shù)把關(guān)，那便都將化為一紙空談，由此可見，施工技術(shù)因素在水庫加固設(shè)計環(huán)節(jié)中的重要作用。舉例說明，如果在周邊巖體破碎性較高的環(huán)境中，對水利工程進行加固設(shè)計工作前，首先要利用灌漿法對周圍區(qū)域內(nèi)的巖體進行狀況改善，以此來提升周圍巖體的完整性。同時，針對施工建設(shè)要求進行具體分析，對加固工作中的灌漿、充抓、鋼筋砼面板以及砼心墻處理情況進行重點規(guī)劃與分析，充分水利工程建設(shè)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行考慮，針對不同情況對于水利工程的施工建設(shè)進行具體分析，保證施工建設(shè)的計劃性與技術(shù)性。

2、針對小型水庫加固設(shè)計問題的科學措施

小型水庫的除險加固設(shè)計工作，需要針對水庫周邊的綜合因素，進行全方面的考慮。而后將所有影響因素進行控制，進而達到出險加固工作的基礎(chǔ)要求，最終完成加固工作，提升小型水庫的整體運行質(zhì)量。

2.1 針對水庫險情現(xiàn)狀分析

在進行小型水庫除險加固設(shè)計之前，首先需要對水庫總體的險情進行全面分析。通過，地理環(huán)境、水源、環(huán)境、氣候等各方面因素，全方面的了解小型水庫險情情況。按照小型水庫通常存在的風險我們來舉例分析說明：第一個風險，隨著雨季洪澇災(zāi)害的沖刷，水庫的壩體產(chǎn)生滲漏或壩基滲漏的情況時，首先要針對問題產(chǎn)生原因具體分析，同時關(guān)閉該區(qū)域內(nèi)的蓄水設(shè)施，通過引流或其他方法輸出水流，減少對問題區(qū)域的壓力，防止問題惡化，而后針對具體情況通過修補、建設(shè)等方法，整改壩體或壩基出現(xiàn)的問題；第二個常見的風險，是由于動植物的因素所造成的，舉例說明，在大部分的戈壁荒漠地帶，所生存動植物的活動區(qū)域基本上都會是有水分的濕潤地帶，而水庫常年積水，所以該水利工程周圍區(qū)域是動植物正常生存的重要活動場所之一，同樣隨著時間的積累，隨著動植物共同生存的作用下，水庫同樣會存在較大的風險。動植物的正常生存，如同“千里長堤，潰于蟻穴”的道理，對水庫的各方面產(chǎn)生運行危機。

2.2 水庫環(huán)境因素分析

在小型水庫除險加固的設(shè)計的環(huán)節(jié)當中，就環(huán)境因素我們分析來看，它通常包含地質(zhì)要素和氣候要素兩方面：結(jié)合地質(zhì)要素進行分析，小型水庫的穩(wěn)定系和安全性與其周邊地質(zhì)活動有著密不可分的聯(lián)系，所以在對小型水庫周邊地質(zhì)要素進行分析的時候，首先要對小型水庫周邊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息的基本情況進行了解與分析，起到對周邊地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性了解的作用，其次對小型水庫周邊地質(zhì)要素分析的同時，要考慮到該地區(qū)發(fā)生地震、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害的可能性，并在小型水庫的除險加固設(shè)計中，作為重要的參考數(shù)據(jù)之一；結(jié)合氣候要素進行分析。該環(huán)節(jié)分析的主要內(nèi)容是，對小型水庫周邊的水文情況進行了解。因水庫的加固工程與周邊地區(qū)的水文因素同樣具有密切聯(lián)系，所以，掌控全面的水文情況信息，則可以最大化的將水文因素對加固措施的影響降到最低。對小型水庫的除險加固設(shè)計工作起到積極的推動作用，換而言之，通過對水庫周邊的環(huán)境因素進行分析。增加小型水庫在除險加固設(shè)計環(huán)節(jié)中的參考資料，為水庫加固工作起到增磚添瓦的效果。

2.3水庫加固環(huán)節(jié)參與的技術(shù)分析

對施工參與的技術(shù)分析是小型水庫在除險加固設(shè)計環(huán)節(jié)中重要的工作之一，對才藝技術(shù)進行探討，主要有以下兩方面的重要原因：原因一，通過我國目前小型水庫的加固工作往年經(jīng)驗來看，往往涉及到的施工技術(shù)豐富多樣，且參與加固環(huán)節(jié)的施工技術(shù)，針對不同的施工對象、施工區(qū)域時都有非常明顯的差別，所以如果想要實現(xiàn)加固技術(shù)在整個水庫加固環(huán)節(jié)中的合理性、有效性以及穩(wěn)定性，首先要對參與技術(shù)進行適應(yīng)性分析，以達到施工前的預(yù)期目標。給小型水庫的除險加固環(huán)節(jié)中，小型水庫周邊環(huán)境往往比較復(fù)雜。周邊區(qū)域有可能包含山脈、沙漠等復(fù)雜性地質(zhì)結(jié)構(gòu)，如果在加固設(shè)計環(huán)節(jié)施工技術(shù)方面，出現(xiàn)小小紕漏，那么有可能會影響，最重的水庫運行安全性與穩(wěn)定性，造成不可挽回的經(jīng)濟效益損失，所以，在施工前為了避免這種情況的發(fā)生，首先我們要在加固設(shè)計環(huán)節(jié)中，對參與的施工技術(shù)進行全面的分析。必要時可以通過模擬實驗，確定該區(qū)域內(nèi)最合適的施工技術(shù)。例如，在頁巖遍布地區(qū)或砂巖遍布地區(qū)，則必需要結(jié)合該地區(qū)所參與的技術(shù)進行加固環(huán)節(jié)中的綜合分析與探討。最終因地制宜制定該區(qū)域內(nèi)最合適的施工技術(shù)。

2. 4 綜合加固設(shè)計環(huán)節(jié)的總體分析

在綜合以上三個方面的因素基礎(chǔ)上，小型水庫的除險加固設(shè)計便可以進行。首先，在對水庫已存在的風險進行分析的基礎(chǔ)上，對其可能發(fā)生的風險及進行判斷，并在判斷基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的設(shè)計。比如從資料調(diào)查中發(fā)現(xiàn)， 水庫是否存在被地震威脅的可能。

我們拿巴州地區(qū)的水庫進行舉例分析，巴州地區(qū)在建國后共發(fā)生 6次 6 級以上的地震，最嚴重的一次地震等級達到了7. 4 級，根據(jù)資料分析的結(jié)果，巴州地區(qū)的水庫抗震能力最少要達到 8 級的水平，所以在進行加固設(shè)計的時候，要在 8 級抗震能力的基礎(chǔ)上進行其他方面的考慮。

其次是要對巴州地區(qū)的基本環(huán)境要素進行掌握。在資料調(diào)查中發(fā)現(xiàn)巴州地區(qū)的巖體工程物理特性比較強，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，可以使用灌漿法對區(qū)域加固涉及的巖體進行完整性的提升，這樣水庫的加固效果會更加的明顯。再者，考慮到環(huán)境可能存在風險，在加固結(jié)構(gòu)選擇的時候，可以將加固結(jié)構(gòu)和水庫的原有結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)一性的考慮，這樣，整體結(jié)構(gòu)的受力分析與計算會更加的合理，最終的設(shè)計會更加的突出

最后是在綜合收集參數(shù)資料的基礎(chǔ)上利用數(shù)學建模的形式對加固后的水庫模型進行制作，在模型探討和分析的基礎(chǔ)上，對具體的技術(shù)利用以及結(jié)果進行調(diào)整，對于存在瑕疵的參數(shù)也可以進行進一步的優(yōu)化，這樣整個設(shè)計的科學性和合理性會更加的突出，加固后的水庫在實際利用的過程中當中會表現(xiàn)出更好的效果。

結(jié)束語：

綜上所述，一個地區(qū)的水利工程建設(shè)，對于該地區(qū)的發(fā)展有著舉足輕重的重要聯(lián)系，合理的控制當?shù)厮畮煺＿\行的安全性與穩(wěn)定性，可以有效的改善該區(qū)域內(nèi)的資源高效利用與發(fā)展。而在小型水庫的除險加固設(shè)計環(huán)節(jié)中。首先要對地質(zhì)因素、水文因素以及參與施工技術(shù)因素等方面進行全方位的考慮。并根據(jù)每類影響因素制定合理的解決方案，因地制宜地對小型水庫的除險加固設(shè)計環(huán)節(jié)，進行全新的步驟制定。通過全面的分析與設(shè)計人員、施工人員的共同努力下，完成小型水庫除險加固工程。增加水庫運行的穩(wěn)定性與安全性，并使其更好的為人民服務(wù)。

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