淺談小型水庫工程的除險加固設計

摘要：我國小型水庫的數量眾多，其中大部分均因各種原因形成病險水庫，急需進行除險加固作業。本文介紹了我國小型水庫的現狀和小型水庫除險加固設計的程序，并著重強調了在對小型水庫進行除險加固設計時的注意事項。

關鍵詞：小型水庫除險加固設計安全

一、我國小型水庫工程現狀

我國的小型水庫數量眾多，承擔著為農業生產和人們的生產生活提供水源，以及防御洪水的任務，部分小型水庫也是魚類養殖的場所，在人們的生產生活中發揮著重要的作用。但是由于多數小型水庫的修建年代久遠，采用的工程技術不夠先進，工程設計達不到標準，以及在使用過程中的不斷老化，造成了我國小型病險水庫數額龐大的現狀。這些水庫一旦發生安全事故，便會威脅到水庫周圍居民的人身安全，給國家帶來嚴重損失。因此，小型病險水庫工程的除險加固設計應當引起人們的高度重視。

二、小型水庫工程除險加固設計中應注意的問題

由于我國的小型水庫大多建立年代較早，因此在設計施工中存在著壩體坡度設計過大、透水性較強、碾壓不實；壩頂的高度及寬度不符合要求；壩腳排水結構缺失或失靈；防浪墻高度不足；防水洞老化嚴重；閘門銹蝕變形等問題。給除險加固設計帶來了種種難題。因此，在對小型水庫工程進行除險加固設計時，應重點注意以下幾個問題。

1.溢洪道泄流能力的計算

部分小型水庫工程的加固設計在對溢洪道的泄流能力進行計算時，習慣采用寬頂堰的泄流計算公式來計算溢洪道的泄流能力。而實際上，小型水庫根據自身所處地理位置的不同，溢洪道的實際長度與理論公式的計算結果有著顯著地差異。因此，在對小型水庫工程溢洪道的過流能力進行計算時，應當根據具體的地形情況選擇合適的計算方法，針對不同類型的溢洪道選擇相應的公式分別進行計算，避免因計算結果的誤差給除險加固設計帶來干擾，導致壩體沖刷嚴重或沖毀下游設施現象的發生。

2. 除險加固設計缺乏方案比較

一些除險加固設計在對水庫的防洪能力進行改造時，未能進行方案比較便直接確定了除險加固的措施，降低了設計方案的經濟型與可行性。

3. 防滲土工膜設計不完善

除險加固設計在對土工膜的鋪設進行規劃時，往往只看到了壩體本身的防滲能力，而忽視了兩岸山體與壩體結合處的防滲問題。因此，應擴大防滲土工膜的鋪設范圍，將其延伸至結合處上游，并錨入山體內部。同時完善錨固點的設計，根據環境的不同選擇最佳的錨固方案，防止錨固點變為滲入點，降低壩體防滲的效果，確保壩體防滲工作的嚴密可靠。

三、小型水庫除險加固設計

1.水庫的除險加固測量

水庫的除險加固測量主要包括：庫區地形測量、壩址地形測量、壩體橫斷面測量、排洪河道橫縱斷面測量等幾部分，如果水庫兼具灌溉功能，則還需測量渠道的橫縱斷面。在對水庫的各項數據進行測量時，應當注意以下問題。

首先，在測量壩體進行時，要將壩體軸線作為基準，以50m為間距布設控制點，將控制點設為橫斷面進行測量，以提高測量的準確度與精確度，確保壩體的橫斷面不會偏離軸線。

其次，在布設縱斷面控制點時，如果經過的位置滲漏發生，或存在輸水洞、溢洪道等設施，應適當增加斷面的數量，為工程設計提供更多的依據。

最后，在對排洪河道的縱斷面進行測量時，將斷面設置在河床最低點，保證河道比降的穩定。

2.水庫的工程勘察

在對水庫進行工程勘察時，應當加強對壩體與兩岸山體結合處、壩體與壩基滲漏處、壩體裂縫成因、可能出現山體滑坡的地點以及重點監測斷面的勘察，以保證對水庫進行除險加固設計時有充足的數據支持。

3.水庫除險加固的設計

在對小型水庫工程進行除險加固設計時，需要保證設計的各項內容均符合國家的相關標準，嚴格執行國家關于病險水庫除險加固工程的各項規定，充分考慮到水庫所在位置的氣候類型和環境狀況，有針對性的采取合理的計算方法與設計策略，注重不同方案之間經濟性與可行性的比較，達到既保證水庫的安全，又降低工程施工難度和造價的效果。

為了能夠客觀具體說明水庫除險加固設計的實施方案，現以一小（一）型水庫的除險加固方案舉例如下：

a.工程概況

某小（一）型水庫始建于1957年年底，與1958年建成并投入使用，總庫容184萬m3，是兼具農業灌溉與水產養殖的綜合型水庫。該水庫建設年代久遠，工程設計落后，存在諸多安全隱患，使用中曾發生多次險情。

該水庫的壩體、壩基、壩腳排水溝均發生多處滲漏；壩體質量較差，壓實度不均勻，壩頂無排水溝；壩體右側發生沉陷，致使壩頂高程發生改變；壩體內坡護坡石損毀嚴重。水庫的溢洪道浪蝕情況明顯，底板因缺少襯砌而長滿植物，導致泄洪不暢。輸水涵管有明顯的滲漏現象，放水設施年久失修，已無法正常運行。

b.除險加固方案

首先，對壩體、壩基進行防滲處理。壩體、壩基的防滲處理主要采用填充灌漿與帷幕灌漿相結合的方案，以1.5m為孔距對壩體進行鉆孔灌漿，基巖面以下至相對抗水線間采用帷幕灌漿，帷幕灌漿至少深入基巖5m以下，以改善壩體的滲透情況、修復壩基的巖溶裂隙。

其次，新增內外壩坡擋土墻，對壩面進行修正并護坡，重新調整壩頂的寬度和高程，清除內外壩坡的雜物和失效的護坡石，平整坡面后采用混凝土六棱塊護坡，完成后的內坡坡比為1:2。然后對壩頂進行清理與平整，并采用C20砼現澆硬化。同時在壩頂內邊緣采用M7.5漿砌條石砌筑防護欄桿，最后對排水體與排水溝等結構進行修繕輸通和防滲。

第三，對溢洪道進行修整。經計算，水庫溢洪道泄洪能力以達到標準，因此只需采用漿砌石對邊坡進行護砌，用混凝土板對渠底進行防滲和護襯，并延伸和對其他地段進行清理與平整。

最后，對輸水系統進行重建。由于水庫原有的輸水系統破壞嚴重，且設計本身存在問題，因此，需要重建新的輸水系統，并對原系統進行封堵。新建輸水系統位于壩體左岸壩肩，進水口以漿砌石構造，采用喇叭型設計。引水暗涵與出水暗涵均為鋼筋混凝土結構，在出水暗涵處設置消力池與原灌溉渠連接。采用錐閥更換原放水球閥，放水塔采用岸塔式設計，內設自己水位觀測儀。閘室設置有工作閘門與檢修閘門。

四、總結

對小型水庫進行除險加固，能夠有效的延長水庫的使用年限，保證周圍地區人民的生命財產安全，促進地區社會經濟發展，提高了水庫的蓄水調節能力，實現了水資源的可持續利用，是我國社會主義建設的又一有力舉措。

參考文獻：

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