水庫除險加固工程的必要性

王保民，朱紅月

(天津市薊縣水務局，天津薊縣301900)

我國是世界上擁有水庫最多的國家，目前水庫的數量達到了8.7萬座，水庫數量的龐大使得水庫的安全性必須得到應有的保障。任何一個水庫的潰壩都可能導致數萬、數十萬人甚至是數百萬人受到水患的威脅。據統計我國現有存在病險的水庫數量達4萬多座。所以水庫的除險加固任務非常艱巨，也十分必要。

1 病險水庫的特點及產生原因

我國大部分水庫興建時的條件較差，大多數的水庫大壩為土石壩，壩體的填筑普遍存在不密實或者防滲處理不到位等問題，這就導致水庫下游壩坡和壩后基礎出現滲水、沼澤化，甚至出現管涌、流土、接觸沖刷等水害病患，壩體也不同程度出現裂縫或者滑坡等病害。由于施工質量和技術處理等環節的不達標，對于一些混凝土壩、漿砌石壩、溢洪道或者輸水洞等，隨著使用時間的增長，不同程度的出現了碳化、裂縫、剝離、露筋、沖蝕或者滲漏等問題，嚴重影響了結構物的安全性和防水性。

1.1 水庫防洪不達標

防洪問題主要表現在大壩的壩頂高程和泄水建筑的泄水能力等方面。我國水庫大部分的壩頂高程和泄水建筑泄水能力不足，所以防洪也就達不到標準。水庫防洪達不到標準的原因主要是:缺少相應的水文分析，導致泄洪的設施沒有設置周全，存在一定的質量隱患，不能夠發揮其正常的功能等;水文資料發生變化。

1.2 壩體滲流不安全

壩體和基礎存在不同程度的滲漏現象，大量的石壩出現管涌、流土接觸沖刷、混凝土或者漿砌石出現溶濾破壞等病害問題。造成這些病害問題的主要原因是:在水庫大壩進行施工的過程中清基工作或者壩基的防滲處理不到位，工程質量沒有得到保證;土石壩填筑壓實度和防滲系數不達標，導致壩體出現裂縫;混凝土和漿砌石壩體施工質量差、施工工藝不合理、混凝土材料不合格，致使壩體出現裂縫。

1.3 壩體結構不安全

壩體的結構是水庫安全的保障，正在使用中的壩體結構和抗滑要求很多都達不到標準。造成大壩安全系數降低的主要原因是:土石壩的壩體設計斷面不足，壩坡較陡;壩坡的施工質量較差，出現問題沒有及時的進行維修，導致破損越來越嚴重;混凝土及漿砌石壩的施工質量不合格，壩基清基不徹底。

1.4 抗震系數不達標

現有水庫的抗震性能往往達不到現行的抗震規范要求。抗震要求不足的原因主要有:新的地震列席區劃圖確定的場地，基本列席較原設計的地震烈度有所提高，或者是原水庫設計沒有考慮到地震因素。

1.5 輸水及泄洪結構不安全

這方面主要表現在輸水及泄洪建筑的結構強度和穩定性能不達標。造成這種現象的原因是:輸水隧洞或者涵洞的襯砌質量差、設計考慮不全面，導致裂縫、剝離、滲漏等問題，影響了建筑物的整體結構;土石壩壩體下的埋管漏水，對結構長期的沖刷和侵蝕，破壞了壩體的強度;溢洪道存在的結構裂縫使溢洪道的穩定性降低;溢洪道的的層面未襯砌或者襯砌質量差，水流長期沖刷導致結構破壞;沒有消能工或者消能工受到破壞，使洪水不能安全下泄。

1.6 金屬結構和機電設備不安全

大多數水庫的金屬結構和機電設備運行時間較長，基本超過了使用年限，出現陳舊、老化、銹蝕等問題，甚至無法正常運轉，導致水庫的安全受到嚴重影響。造成這種現象的原因主要就是，缺少相應的維修保養與更新。

1.7 管理設施不完善

目前我國大多數的水庫水文測報和大壩的觀測系統都不完善，尤其是一些小型的水庫，很少甚至沒有設置水文觀測系統和大壩觀測點;大多數的水庫管理設施落后，防汛標準較低，甚至不具備防汛的基本標準。造成這種現象的主要原因是只注重水庫的建設，而輕視對水庫的長期、有效管理。

2 水庫除險加固工程的必要性

2.1 病險水庫除險加固工程現狀

我國的水庫大部分是20世紀五六十年代建造，水庫工程可謂是關系到國計民生的工程，但是由于建造時的經濟條件和管理等原因，致使我國目前大部分的水庫病險問題突出，嚴重影響了防洪安全，給地方經濟和民生帶來了嚴重的威脅。國家對于水庫的病險問題高度重視，并進行了一系列的決策和部署，截至到2010年底，國家用于水利除病加固的專項規劃資金投入達700多億元，如期完成了7 000多座大中型水庫的除險加固任務。雖然水庫的除險加固任務取得了一定的成果，但后期任務仍然十分嚴峻。今后國家還將加大對水庫除險加固工程投入，這就意味著，現在和今后的一段時間里，水庫的除險加固工程建設仍然是一項非常重要的任務。有關部門應該認真總結近年來水庫除險加固的做法和經驗，加強領導、落實責任、完善機制，強化管理和監督，以保證水庫除險加固工程的質量和進度。

2.2 水庫除險加固的作用

病險水庫的防洪設施標準較低，大壩的穩定性也較差，有效的水庫除險加固工程能夠消除安全隱患。保證汛期時水庫能夠經受住洪水的考驗，防止潰壩事件的發生，避免了汛期洪水的威脅，保護下游人民的生命財產安全;水庫的除險加固工程可有效增加水庫的庫容量，增強水資源的調控能力和抗御干旱能力，保障城鄉的供水安全，改善區域內的水環境;水庫除險加固工程還可能提高水庫的灌溉能力，保證下游農田的用水需求，促進區域范圍的農業經濟發展;水庫除險加固工程，還可以滿足水庫水文觀測和研究的需要，為日后的水庫管理和經營，提供有效的科學依據和系統資料。

3 水庫除險加固工程的保障措施

3.1 科學的水庫潰壩風險分析

水庫失事的主要風險就是潰壩，所以潰壩的風險識別尤其重要。科學的潰壩風險分析，能夠對水庫存在的潰壩危險進行提前預測，從而根據預測進行有效的預防。通過對水庫潰壩的分析可以確定哪些水庫應該列入近期的除險加固目標，也可以確定水庫的運行管理模式，根據風險程度的不同來進行相應的管理方法。水庫潰壩是指水庫在一定的荷載作用下，大壩的各組成部分，其中包括擋水、輸水和泄水建筑物等出現了嚴重的破壞，導致潰壩的發生，其過程可表現為荷載——破壞——潰壩。水庫存在潰壩風險時，可由專家進行現場的調查和研究，從而確定具體的潰壩模式和潰壩路徑。潰壩的分析主要包括潰壩概率的分析、潰壩生命損失的分析、潰壩經濟損失的分析以及潰壩社會與環境的影響等。

3.2 加強水庫除險加固工程的監督管理

在水庫除險加固工程的建設投資管理中，需要對各個渠道承諾的配套投資落實情況，進行嚴格的監督和檢查，對于上級補助的投資要全部用于大壩的除險加固工程當中，實行專款專用。在工程的建設管理過程中，明確項目經理負責制、招標投標制和工程監理制等各種科學的管理機制。建立健全工程的質量和監督體系，嚴格控制工程的施工質量和資金投入。同時制定合理的工程基本情況定期上報制度和工程銷號制度。為水庫的除險加固工程管理和質量，提供制度上的有力保障。同時除險加固工程的實施，也會不同程度的受到各種因素的影響，如水庫水位的影響、水庫灌溉及發電的影響等，這些因素不但影響到了工程的進度，也影響了工程的質量，所以在工程施工之前必須充分考慮到各種可能因素的影響，制定出合理的施工預防計劃。

3.3 科學的工程項目決策

通常水庫的病險問題具有一定的復雜性和隱蔽性，所以在除險加固工程施工之前，必須進行科學的工程項目決策。應該進行專業的安全鑒定和施工方案設計。工程在開工之前要確定好，工程的運行方式、施工技術和工藝、工程進度、工程造價等各項工程指標，以保證工程的平穩進行。

4 結論

水庫的除險加固工程是保障國家經濟持續發展，保障民生的重點工程，也是水利建設的關鍵環節。我國目前的病險水庫除險任務比較艱巨，工程施工時必須處理好質量、進度和安全之間的關系，在保證質量的同時，盡量保證工程在工期內完成，從而保證水利工程的正常運行，造福后代。

［1］陸勁環.環境治理與現代水庫除險加固工程施工問題研究［J］.吉林農業，2011(4):300.

［2］覃德政.小型水庫除險加固的必要性和可行性研究［J］.水利電力，2011(18):74-76.

［3］何陣營.病險水庫除險加固項目管理特性探討［J］.水利建設與管理，2007(10):32-35.

［4］李超，李天科，郭清華.小型水庫群壩潰壩風險分析方法研究［J］.水利經濟，2010(2):55-58.