小型病險水庫除險加固工程措施

王亞東

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

1 概況

黑龍江省有小型水庫近千座，多數是20世紀50～60年代修建的，屬于典型的“三邊工程”，又經過幾十年的長期運行，大多數小型水庫都存在大壩壩體、壩基、壩肩滲漏;水庫輸水洞和溢洪道年久失修，不能正常運用，有水不敢蓄的問題，如不及時發現問題并及早采取除險加固措施，就會極大地限制我省農業經濟的發展步伐。

2 小型水庫的除險加固措施

除險加固措施有多種，可以具體問題具體分析，根據每個小型水庫的實際情況，分別采取切合實際的除險加固措施。現在針對小型水庫存在的主要問題，介紹一些工程中經常采用的典型措施。

2.1 大壩迎水面護坡措施

勃利縣大義水庫始建于1956年，1968年續建，1977年竣工。總庫容300萬m3，為小(1)型水庫。目前工程存在的問題是:

土壩上游護坡不完整且塊石風化嚴重、破碎，下游無護坡，局部壩坡較陡，出現滑坡現象。

采取的加固措施是:對壩坡上游進行護坡計算，考慮原來有部分干砌石護坡，所以仍采用干砌石護坡，護坡上部頂高程為壩頂高程，下部至死水位243.36 m。護坡塊石厚20 cm，碎石墊層15 cm，砂礫石10 cm。死水位以上采用砌石固腳，形式為直角梯形，頂寬1 m，高1 m。下游采用草皮護坡。

2.2 大壩下游設置排水減壓溝

曲河水庫位于雞東縣向陽鎮西南11 km穆棱河右岸的二級支流水曲柳河上，雞密公路南側，是1座以灌溉為主，兼顧防洪、養魚的綜合利用的小(1)型水庫。存在的主要問題是:

壩基為雙層地基結構，覆蓋層較薄，壩后有滲水現象。強透水層滲透系數較大，弱透水層厚度較薄，如采用排水蓋重厚度較大且較長，不經濟;采用排水減壓溝效果較明顯，開挖黏土可上壩，與貼坡排水結合布置，可較大程度的節省投資。

采取的措施是:減壓溝挖穿弱透水層即可，滿足滲流穩定要求。采用底寬1.0 m，邊坡采用1∶1.5結合貼坡排水布置，回填砂礫石、碎石及塊石滿足排水反濾要求。

2.3 大壩壩體垂直防滲措施

碾子河水庫位于勃利鎮西5 km處，倭肯河二級支流碾子河上，是1座以灌溉為主兼顧防洪養魚等綜合利用的小(1)型水庫。水庫始建于1957年，幾起幾落，于1975年竣工。目前水庫存在的主要問題是:

壩體為黏土均質壩，含少量粉土質砂，并有淤泥夾層。由于壩體施工時筑壩土料巖性不均一，控制碾壓強度不好，產生滲透變形。如不采取防滲措施則浸潤線高，壩體出逸點高，進而使壩體穩定不滿足要求。

采取的加固措施是:經多方面比較，高壓噴射混凝土防滲板墻方案造價高，施工場地要求大，現壩頂寬度僅為5 m，影響施工機械的布置及交通。鋪防滲土工膜易損壞，從長期防滲效果看并不理想，并且在造價上沒有優勢。多頭小直徑水泥土防滲板墻方案造價最低，施工簡單，防滲效果持久。故采用多頭小直徑水泥土防滲板墻方案。水泥土防滲墻既經濟、施工方法又簡單，即用20%的水泥與壩體填筑的黏土進行攪拌灌注，用多頭小直徑噴射。防滲墻厚度20 cm，從壩頂鉆孔直達壩基。

2.4 溢洪道的完善措施

大同水庫位于賓縣賓州鎮東南部10 km，大同村南1 km處的海里渾河支流三道海里渾河上。是一座以灌溉為主，兼顧防洪，養魚等綜合利用的小(1)型水庫。

溢洪道在大壩北側，是在花崗巖山體中劈開而成的矩形槽，堰型為開敞式無閘寬頂堰，底寬5 m，設計最大泄量70 m3/s。大同水庫按無閘方式運行，下游無控泄要求。由于溢洪道堰坎基本沖沒，自1994年以來，為滿足正常運行，溢洪道前設子堰使水位抬高至102.66 m，來洪水時，拆子堰增大泄量，降低庫水位。溢洪道坎底和兩邊坡無護砌保護。坎部及下游尾水處巖性強風化，坎上游淤積嚴重，阻水下泄。

采取的加固措施為:需整修堰體，該堰高是＜3 m的低堰，駝峰堰是一種較好的低堰堰型，堰的剖面由3段圓弧組成，施工起來較簡單，同時堰型的整體穩定性和斷面應力情況都較好，且流量系數較大，一般在0.4～0.46，本次設計采用駝峰堰。對溢洪道的寬度重新復核并設計，確定溢洪道寬為10 m時投資最省。

2.5 溢洪道的維修措施

勃利大義水庫溢洪道位于土壩右側的壩端上，為開敞式側槽溢洪道，側堰寬25 m，分10孔，無閘門及啟閉設備，一側為漿砌石，一側為開挖后的裸露巖石，堰頂高程為250.85 m，底板為裸露巖石，尾端挑流消能工程為1983年修建。

溢洪道由進口段、控制段、消力池及海漫段組成。溢洪道經多年運行，年久失修，左岸漿砌石部分脫落，右岸整流段后岸坡無襯砌風化嚴重，底板基礎無襯砌，消能設施不完善，沒有尾水渠，陡坡段及消力池內設兩道導流墻。

采取的加固措施為:進口段底板進行雜草及風化巖堆積物的清除，以便滿足原設計坡度的要求。進行混凝土襯砌，厚度20cm，并掛鋼筋網。左側漿砌石邊墻損壞處進行維修，右側山體進行混凝土噴錨襯砌，以提高邊墻的整體性，消除山體塌落對泄洪的影響。對溢洪道消能進行完善，挖尾水渠道。

2.6 輸水洞的修補措施

多數水庫經過多年運行，洞身混凝土管存在多處裂縫，有縱向裂縫及管接頭處裂縫，接頭處裂縫寬，洞身多處漏水等。由于施工工期及灌溉需要，需采用切合實際的施工方法。

采取的加固措施為:縱向裂縫將原混凝土面鑿毛或沿裂縫鑿成型槽，清洗后涂環氧基液、環氧砂漿，再對裂縫、漏水點內部灌環氧漿液，甲凝漿液或水泥漿充填，最后在表面貼玻璃絲布。

管接頭處在原伸縮縫處鑿寬3～5 cm，深2 cm的圓環形槽，清洗干凈后涂環氧基液，再將經過打毛和硫酸處理的平板橡皮表面涂環氧基液，貼在槽中，最后用環氧砂漿將槽填平，裝模板支撐加壓，兩天后拆模。

伸縮縫過大，錯位大，可在適當的貫穿性環向裂縫處加作伸縮縫。先把表層松動的砂礫及灰塵清除干凈，表面涂上環氧基液，灌上環氧砂漿再加上橡膠止水帶，外壓鋼板圍成的環型管，側面用環氧砂漿封堵，外加支撐結構，待完全牢固后撤掉支撐。

3 結語

黑龍江省小型病險水庫除險加固工程實施后，能夠確保水庫安全度汛，正常蓄水，發揮其應有的防洪社會效益和經濟效益，大大保證了水庫下游廣大人民群眾的生命財產安全，對于發展農村水利和農業現代化具有積極的意義。

［1］黃河水利委員會勘測規劃設計研究院.SL274－2001碾壓式土石壩設計規范［S］.北京:中國水利水電出版社，2001.

［2］水利部天津水利水電勘測設計研究院.SL253－2000溢洪道設計規范［S］.北京:中國水利水電出版社，2000.