小型水庫常見的病險(xiǎn)及除險(xiǎn)加固技術(shù)初探

廖 熠

（黔西南州水利電力勘測設(shè)計(jì)院，貴州 黔西南 562400）

水利工程按照水庫的容量可以分為小型、中型和大型，而小型水庫在我國水利工程中更為普遍。小型水庫可以為周圍的地區(qū)提供攔截洪水、防洪抗旱的功能，并且也可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，如水產(chǎn)養(yǎng)殖、發(fā)電等，因此要保證水庫的正常使用。但是隨著時(shí)間的流逝，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)問題或者其他原因，小型水庫在使用上會存在一定的危險(xiǎn)性，要做好小型水庫除險(xiǎn)加固。

1 小型水庫的現(xiàn)狀

小型水庫在我國分布極廣，可以占到我國水庫數(shù)量的95%以上。而小型水庫主要集中在湖南、廣東等地區(qū)。因?yàn)檫@些地區(qū)偏南，降水量較為豐富，所以水庫可以做到防洪、蓄水、發(fā)電等功能，保證水庫周圍人們的生產(chǎn)和生活。

但是我國小型水庫大多建立的時(shí)間較久，有的已經(jīng)使用了五六十年，甚至更久。由于建造初期，水利工程的技術(shù)手段不夠成熟，直接導(dǎo)致小型水庫在使用過程中會出現(xiàn)大壩崩潰、汛期不穩(wěn)等情況。而且小型水庫可能還是“三無”工程，材料、技術(shù)等都不達(dá)標(biāo)，具有極大的安全隱患。而這些具有危險(xiǎn)的小型水庫對于中下游人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生威脅，嚴(yán)重的會造成災(zāi)害。因此，對存在危險(xiǎn)的小型水庫要做好定期的維護(hù)和加固，延長其使用壽命。

隨著經(jīng)濟(jì)社會和工業(yè)化的發(fā)展，水利工程的建設(shè)對于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生著越來越重要的影響。因此，國家逐漸出臺對水庫進(jìn)行加固和維護(hù)的工作，從而確保水庫的正常使用，保證其安全性。另外，相關(guān)部門也相繼出臺一系列關(guān)于水庫治理的舉措，做好水庫的除險(xiǎn)加固工作。并且隨著我國技術(shù)水平的提高和建設(shè)制度的規(guī)范，對于舊有的小型水庫加固勢在必行。

2 小型水庫的意義

小型水庫一般會分布在我國廣大農(nóng)村地區(qū)，對于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的作用。小型水庫可以通過對汛期的降水收集和調(diào)節(jié)，起到攔截洪水、調(diào)節(jié)水位的作用，并且也可以進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖以及做到良好的水土保持工作。小型水庫作為我國水利工程的重要部分，其工程質(zhì)量也會影響我國基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量，也在一定程度上可以反映我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平。因此，要做好小型水庫的建設(shè)。對于已經(jīng)建設(shè)完畢的小型水庫，會因?yàn)榧夹g(shù)水平、自然環(huán)境以及工程管理等問題在使用中會出現(xiàn)問題。而為了保證其后續(xù)的正常使用，相關(guān)人員要對小型水庫做好排查的工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)小型水庫中的問題，對癥下藥，做好病險(xiǎn)排查和加固工作。

水庫建設(shè)作為一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，一般會面臨較大的資金投入和較長的建設(shè)周期，并且水庫建設(shè)對于環(huán)境的要求較高。已有的水庫如果進(jìn)行重建，則意味著成本和精力的加倍投入，是非常不現(xiàn)實(shí)的。出于成本的考慮，對危險(xiǎn)的小型水庫進(jìn)行病險(xiǎn)加固也是非常有必要的。而伴隨水利工程各項(xiàng)技術(shù)成熟度的不斷提高和制度的不斷完善，從技術(shù)層面實(shí)施病險(xiǎn)加固是可行的。因此，對具有危險(xiǎn)的小型水庫進(jìn)行加固和維護(hù)，延長水庫的使用壽命，保證水庫周圍人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，保障人們進(jìn)行有序的生產(chǎn)生活工作。

3 小型水庫常見的病險(xiǎn)

我國現(xiàn)階段小型水庫的問題較多，但主要集中在以下幾個(gè)方面。

3.1 防洪能力弱

水利工程的首要功能就是具備良好的防洪、抗洪、泄洪等能力，但是根據(jù)實(shí)際調(diào)查可知，我國有將近三分之一的小型水庫存在或多或少的問題。而這些問題的存在直接導(dǎo)致水庫的防洪能力降低，嚴(yán)重影響著其防洪目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而水庫防洪能力弱主要是由幾個(gè)方面的原因造成的。第一，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致。小型水庫大多修建于20世紀(jì)60年代，而由于歷史原因和技術(shù)限制，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行水庫修建時(shí)，采取的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不一致，一般會比現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求低，所以直接導(dǎo)致水庫質(zhì)量也相對較差。第二，壩頂高程的高度相對欠缺。水庫防洪能力和水位具有直接的關(guān)系，受到強(qiáng)降水的影響，往往會出現(xiàn)水位高于壩頂?shù)那闆r。這種情況一旦出現(xiàn)洪水就會漫過大壩直接流下，會對壩體形成強(qiáng)有力的沖擊，嚴(yán)重的會出現(xiàn)潰壩的情況。第三，泄洪設(shè)施的相對欠缺。小型水庫的建設(shè)會面臨泄洪基礎(chǔ)設(shè)施不完備的情況，難以實(shí)現(xiàn)及時(shí)泄洪或者蓄水功能。

3.2 抗震性能弱

水庫建設(shè)質(zhì)量的一個(gè)重要評判標(biāo)準(zhǔn)就是考察其抗震性。我國小型水庫的建設(shè)會受到當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候、水文的影響。而小型水庫如果建設(shè)在較為復(fù)雜的地形區(qū)，尤其是我國南方地區(qū)多山多水，一旦遭遇地震就可能改變地質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致水庫結(jié)構(gòu)變得更不穩(wěn)定，也會出現(xiàn)坍塌、裂縫等情況，為水庫使用留下安全隱患。

3.3 滲流安全性不夠

水庫的滲流安全性不夠也是一種較為常見的問題，其主要體現(xiàn)在壩體等位置，其成因也較為復(fù)雜。第一，使用材料的問題。小型水庫在材料的使用上由于之前檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)相對不夠嚴(yán)格，因此當(dāng)時(shí)在建筑施工時(shí)往往會采用滲透系數(shù)比較高的材料用于壩體建設(shè)。在長期的水流沖擊或者侵蝕下，會使壩體的浸潤線不斷提高，一旦突破正常值，就會發(fā)生壩體或者壩基滲漏的情況。第二，壩體的沉降。小型水庫的壩體受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)或者其他因素的影響造成地面沉降或者塌陷，使原有的結(jié)構(gòu)遭到破壞，壩體就會出現(xiàn)裂縫，如果不加以修護(hù)，裂縫也會逐漸增大，導(dǎo)致滲流現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。第三，技術(shù)水平的限制。小型水庫由于建造時(shí)間較久，技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)和一些當(dāng)時(shí)建造資料的丟失，會因?yàn)殚L期的使用出現(xiàn)裂縫而滲流。第四，壩基的土壤流失問題。小型水庫的壩基或者壩坡因?yàn)樗鞯臎_擊會出現(xiàn)土壤流失的情況，這種情況會造成壩腳管涌，為水庫帶來了安全隱患。

3.4 水庫的結(jié)構(gòu)性問題

水庫在建設(shè)中會有多種結(jié)構(gòu)性的問題。第一，土石壩結(jié)構(gòu)的問題。小型水庫由于其壩體的坡度較大，會使得下游地區(qū)的浸潤線變高，沖擊和侵蝕壩體。另外，壩體受長期的水流沖擊，也會將壩體的土質(zhì)變硬，侵蝕壩體，改變壩體的結(jié)構(gòu)，從而造成壩體滑坡。第二，溢洪道結(jié)構(gòu)問題。在水庫修建時(shí)，受到技術(shù)和資金的限制，水庫中的溢洪道主要以漿砌石為主要材料。其發(fā)生病險(xiǎn)的情況一般會因?yàn)槠錄]有鋪設(shè)或者缺乏一定的科學(xué)性，導(dǎo)致出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性問題。第三，輸水涵管結(jié)構(gòu)問題。小型水庫中的輸水涵管布設(shè)在壩下，會由于管道材料質(zhì)量或者變形問題，造成管道的滲流問題。

3.5 水庫的維護(hù)管理問題

小型水庫由于使用時(shí)間較長，需要做到定期的維護(hù)和加固。這是一個(gè)長期的工作，但是部分水庫管理人員會存在人員缺少的情況，分配相對不合理，因此水庫的病險(xiǎn)會被忽視。過于關(guān)注水庫的運(yùn)作，而在其維修保養(yǎng)上相對欠缺時(shí)間。只有當(dāng)危險(xiǎn)擴(kuò)大時(shí)才進(jìn)行修補(bǔ)也需要付出更高的成本。工作人員在水庫的日常維護(hù)上圈定了一個(gè)大致的范圍，而忽視了細(xì)節(jié)，哪怕發(fā)現(xiàn)了一些問題，也難以采用行之有效的措施去進(jìn)行管理和修補(bǔ)，也會加速水庫的問題擴(kuò)大化。

4 小型水庫常見的除險(xiǎn)加固技術(shù)

針對以上小型水庫中存在的病險(xiǎn)，相關(guān)人員要采用對應(yīng)的除險(xiǎn)加固技術(shù)，延長水庫的使用壽命，保證水庫功能的正常運(yùn)作。

4.1 強(qiáng)化水庫防洪能力

針對小型水庫防洪能力弱的病險(xiǎn)，除險(xiǎn)加固技術(shù)首要目標(biāo)是提升其防洪能力和攔截洪水的能力。而實(shí)施防洪除險(xiǎn)加固技術(shù)主要可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，加高壩程。針對水位增高、壩高不足的問題，相關(guān)人員要根據(jù)當(dāng)?shù)匦⌒退畮斓牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、水文等因素，適當(dāng)加高壩程。并且，壩程的高度不能盲目增高，而要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，之后使用材料完成壩高。除了壩高外，對于壩體也要進(jìn)行相應(yīng)的增加，一般控制在3m。第二，提升防洪能力。小型水庫的防洪能力需要多方面的舉措實(shí)現(xiàn)。除了壩高設(shè)計(jì)外，還要分區(qū)域?qū)ｍ?xiàng)維護(hù)。根據(jù)水庫的實(shí)際情況，增加溢洪道或者更換輸水涵管等措施，以最大程度提升水庫的防洪能力。第三，培厚加高。水庫的培厚加高要區(qū)分上下游問題。如果大壩上游的穩(wěn)定性較差，培厚加高可以在上游布設(shè)，反之，則需要在下游布設(shè)。

4.2 增強(qiáng)抗震性能

水庫的抗震性能會直接決定其穩(wěn)定性，因此針對有些受地震發(fā)生變形的水庫要做好除險(xiǎn)加固技術(shù)。如果小型水庫的底部是砂土層，則容易發(fā)生損傷，所以相關(guān)人員要及時(shí)做好底部材料的更換，并且做好加密以及排水，完成除險(xiǎn)加固，減少安全隱患，延長水庫的使用壽命。

4.3 滲流安全的加固

水庫滲流是常見的問題，因此相關(guān)部門要予以應(yīng)有的重視，并且采取有效的除險(xiǎn)加固技術(shù)。水庫滲流多存在于壩體和壩基，一般主張上下游同治的原則。第一，檢修壩體的材料。針對之前土壤滲透系數(shù)比較高的材料，相關(guān)人員要進(jìn)行材料的更換，并且配合浸潤線進(jìn)行調(diào)整。第二，依照壩體的軸線，相關(guān)人員可以通過進(jìn)行灌漿來解決滲流問題。第三，采用帷幕灌漿。將科學(xué)調(diào)配的灰漿通過一定的壓力設(shè)備灌入裂縫中，從而實(shí)現(xiàn)地層的固化，解決滲流問題。

4.4 結(jié)構(gòu)安全加固

第一，做好土石壩結(jié)構(gòu)的加固。如果壩體或者壩基出現(xiàn)塌陷或者裂縫的問題，可以采用灌漿的方式來做一定的處理，以實(shí)現(xiàn)壩體的加固。第二，對于溢洪道的加固。首先，溢洪道會因?qū)挾葐栴}而出現(xiàn)泄洪不足的問題，因此要對溢洪道寬度進(jìn)行加寬。其次，相關(guān)人員要對小型水庫的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查和勘察，從而找到溢洪道的問題，并且及時(shí)清理溢洪道內(nèi)部的淤泥，保持水流的順暢。而且其襯砌可以通過混凝土進(jìn)行保護(hù)和修補(bǔ)。最后，溢洪道多設(shè)置直道，減少彎道，減少淤泥，加快泄洪。第三，針對輸水涵管的加固。每個(gè)小型水庫在建設(shè)之初其采用的規(guī)格一般不一致，因此在輸水涵管加固時(shí)首先要對小型水庫的涵管進(jìn)行測量，從而選用相匹配的涵管進(jìn)行更換。并且輸水涵管的配套設(shè)施相對來說比較復(fù)雜，綜合考量更換難度較大時(shí)，更快的方式是選擇重建。

4.5 加強(qiáng)維護(hù)管理和監(jiān)督

小型水庫的維護(hù)加固需要專門的人員進(jìn)行負(fù)責(zé)。針對人員相對不足的情況，水庫相關(guān)負(fù)責(zé)人員要進(jìn)行招聘，增加人力。而這需要政府相關(guān)部門做一定的財(cái)政傾斜，幫助水庫人員的增加。另外，在水庫的維護(hù)上，相關(guān)部門要制定具體的實(shí)施細(xì)節(jié)，除了關(guān)注水庫的日常運(yùn)轉(zhuǎn)外，還要對其結(jié)構(gòu)、滲流等方面實(shí)施定期的檢修，從而延長使用壽命。相關(guān)人員對于水庫的維護(hù)和加固要做好記錄，將責(zé)任落實(shí)到具體的人身上。在完成除險(xiǎn)加固之后，相關(guān)人員要進(jìn)行專業(yè)的評價(jià)，按照嚴(yán)格的流程進(jìn)行審查，如果出現(xiàn)問題就需要第一時(shí)間上報(bào)做好整改，及時(shí)做好處理，減少安全隱患。對于專業(yè)的水利人員，相關(guān)部門要開展定期的培訓(xùn)，不斷提升相關(guān)人員的技能，提升除險(xiǎn)加固技術(shù)的水平。做好第三方的監(jiān)督機(jī)制，除了本身水庫的工作人員定期檢修，第三方人員要進(jìn)行定期的監(jiān)督和抽檢，從而形成長效的管理機(jī)制。

5 結(jié)語

綜上所述，小型水庫在我國的應(yīng)用極廣，兼具使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并且可以保證人們的生產(chǎn)生活。但是由于其長時(shí)間的使用，水庫會出現(xiàn)防洪能力弱、滲流嚴(yán)重以及結(jié)構(gòu)性問題，這些都會嚴(yán)重影響水庫的使用壽命，威脅水庫周圍人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，需要對水庫的病險(xiǎn)有針對性地進(jìn)行除險(xiǎn)加固，恢復(fù)小型水庫的使用功能和提升其保障功能，促進(jìn)其健康發(fā)展。