營口市小型水庫病險(xiǎn)分析及加固措施

王洪偉 馬 麗 劉 智

（營口市水利勘測建筑設(shè)計(jì)院 遼寧營口 115000）

營口市小型水庫病險(xiǎn)分析及加固措施

王洪偉 馬 麗 劉 智

（營口市水利勘測建筑設(shè)計(jì)院 遼寧營口 115000）

本文對(duì)營口市小型水庫的主要病險(xiǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，并提出具有針對(duì)性的除險(xiǎn)加固措施，這對(duì)水庫效益的正常發(fā)揮具有重要意義。

病險(xiǎn)水庫 除險(xiǎn)加固 營口市

1 前言

營口市從1953年開始，陸續(xù)在東部山區(qū)各河上游修建山谷水庫，在西部平原修建平原水庫，截止2013年現(xiàn)有大中小型水庫38座，其中大（二）型水庫1座，中型水庫3座，小型水庫34座（多為土石壩），總庫容約2.71億m3。由于小型水庫多建于上世紀(jì)50～70年代，限于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平，水文資料短缺、地質(zhì)勘探工作不足、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低、管理手段落后，在運(yùn)行過程中，相當(dāng)部分水庫不能正常工作，出現(xiàn)許多病險(xiǎn)問題。特別是2012年?duì)I口市大洪水更加劇了小型水庫的破壞，嚴(yán)重影響了小型水庫正常效益的發(fā)揮。因此，認(rèn)清該市小型病險(xiǎn)水庫存在的主要問題，提出相應(yīng)加固措施具有重要意義。

2 小型水庫的主要病險(xiǎn)

營口市小型水庫的主要組成部分為大壩、溢洪道及輸水洞三部分。結(jié)合該市小型水庫多年運(yùn)行情況和2013年水庫安全管理調(diào)查，并根據(jù)現(xiàn)已完成的水庫除險(xiǎn)加固工程的主要措施，總結(jié)該市小型水庫病險(xiǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

2.1大壩病險(xiǎn)

（1）水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，大壩壩頂高程不滿足規(guī)范要求，且壩頂高低不平。

（2）部分水庫壩頂設(shè)有防浪墻，但防浪墻破損嚴(yán)重，甚至有些防浪墻未與心墻緊密連接，不滿足防滲要求。

（3）大壩迎水側(cè)護(hù)坡石風(fēng)化嚴(yán)重、破碎松動(dòng)，大部分塊石脫落，下游排水棱體破損嚴(yán)重。

（4）個(gè)別水庫大壩壩基有滲漏現(xiàn)象。

2.2溢洪道病險(xiǎn)

溢洪道底板破損嚴(yán)重；進(jìn)水渠、控制段、陡槽及挑流鼻坎段邊墻高度不滿足泄水要求，或溢洪道陡槽及控制段山體出現(xiàn)大面積風(fēng)化滑坡；溢洪道下游消能設(shè)施損毀或未修建消能設(shè)施。

尾水渠兩側(cè)邊墻倒塌或下游縮窄、淤積。由于運(yùn)行多年，特別是2012年大水，許多水庫尾水渠受損嚴(yán)重。另外，一些小型水庫由于多年少量泄水，尾水渠已被占用，造成水庫泄水沒有通暢泄水通道，造成水庫水位抬高，危及水庫安全。

2.3輸水洞病險(xiǎn)

輸水洞進(jìn)口局部倒塌、破損，啟閉機(jī)室破損嚴(yán)重、啟閉機(jī)及閘門銹蝕，不能使用。

2.4管理設(shè)施不全，無監(jiān)測設(shè)施

大多數(shù)小型水庫尚未安裝觀測設(shè)備，如遇險(xiǎn)情，不能及時(shí)報(bào)送準(zhǔn)確信息，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

2.5對(duì)外交通和通訊不暢

小型水庫多建于山區(qū)，有的附近沒有村莊，交通不便。有的水庫溢洪道泄洪直接沖擊上壩路，有幾座水庫的上壩路就是因?yàn)檫@個(gè)原因被沖毀。如果水庫出現(xiàn)險(xiǎn)情，交通和通訊又不暢，容易耽

誤搶險(xiǎn)時(shí)間，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

3 小型水庫的除險(xiǎn)加固措施

3.1搜集水文數(shù)據(jù)、確定防洪標(biāo)準(zhǔn)

由于營口市大部分水庫存在基本數(shù)據(jù)不清、不全或防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低問題，在處理病險(xiǎn)水庫時(shí)應(yīng)首先通過實(shí)地勘察、測量，復(fù)核水文成果，對(duì)于防洪標(biāo)準(zhǔn)低的水庫，可采取以下措施：一是加高大壩、增加水庫調(diào)蓄洪水能力，對(duì)削減洪峰的作用較大，對(duì)下游淹沒影響較小，但會(huì)增加庫區(qū)移民并給壩體穩(wěn)定帶來一定壓力；二是擴(kuò)建或增建溢洪道，加大泄洪量，對(duì)削減洪峰作用不是太大，但對(duì)下游淹沒影響卻較大。三是兩者相結(jié)合。

3.2大壩加固措施

3.2.1 壩頂加固

根據(jù)水文復(fù)核成果及調(diào)洪演算結(jié)果，對(duì)于壩頂高程不滿足要求的，進(jìn)行加高處理或增設(shè)防浪墻。防浪墻必須與防滲體緊密結(jié)合，且堅(jiān)固不透水，并應(yīng)設(shè)置伸縮縫做好止水。對(duì)壩頂高低不平但高程滿足要求的，進(jìn)行壩頂平整。根據(jù)營口市當(dāng)?shù)夭牧锨闆r及壩頂用途，壩頂可采用密實(shí)的砂礫石進(jìn)行蓋面，另外壩頂可向上、下游或下游側(cè)放坡排水，坡度選擇在2%~3%之間。

3.2.2 壩坡整修

對(duì)于壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)能夠達(dá)到規(guī)范要求的大壩，迎水側(cè)護(hù)坡塊石風(fēng)化、脫落的，視破壞情況的嚴(yán)重程度，對(duì)風(fēng)化的塊石進(jìn)行更換及補(bǔ)齊，加固后的護(hù)坡厚度一定要滿足規(guī)范要求。對(duì)壩體單薄，壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)達(dá)不到規(guī)范要求的大壩，應(yīng)在進(jìn)一步弄清壩體物理力學(xué)指標(biāo)后，通過滲流和穩(wěn)定分析計(jì)算，確定上下游邊坡坡比，并根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行護(hù)坡的設(shè)計(jì)。

3.2.3 維修或增設(shè)排水體

為降低浸潤線和孔隙壓力，改變滲流方向，防止?jié)B流出逸處產(chǎn)生滲透變形，保護(hù)壩坡土不產(chǎn)生凍脹破壞，土石壩應(yīng)設(shè)置壩體排水。對(duì)現(xiàn)狀大壩下游有排水體但已遭到破壞的，要進(jìn)行維修加固；對(duì)大壩下游未設(shè)排水體的，經(jīng)過滲流穩(wěn)定計(jì)算，要增設(shè)排水體。排水體型式要結(jié)合壩基排水的需要和型式，根據(jù)壩型、壩體土和壩基土的性質(zhì)及壩基的水文和工程地質(zhì)條件，水位條件以及淤沙情況，施工情況及排水設(shè)備材料以及當(dāng)?shù)貧夂驐l件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。

3.2.4 壩基滲漏處理

滲漏處理總原則是“上堵下泄”。上堵就是在壩身和壩基的壩軸線以上部分, 封堵滲漏入口，防止庫水滲入，提高壩體與壩基的防滲能力，延長滲透途徑，降低滲透坡降。下泄就是在下游做好反濾導(dǎo)滲設(shè)施，使?jié)B水安全通暢排到下游，而不帶走土體顆粒，確保大壩安全運(yùn)行。為減少壩基滲漏量，可以采用上游水平鋪蓋、垂直混凝土防滲墻、帷幕灌漿及堵塞溶洞等措施；為減小揚(yáng)壓力或滲流梯度，通常采用排水孔、排水廊道、減壓井等工程措施。根據(jù)壩基地質(zhì)條件和滲漏量情況選取上述方法中的一種或幾種，上堵下排，會(huì)獲得更好的防滲效果。

3.3溢洪道加固措施

（1）溢洪道底板和邊墻脫落的砌石及破壞進(jìn)行部分或全部拆除重建，根據(jù)水力計(jì)算結(jié)果，對(duì)底板及邊墻采用合理的襯砌加固方式。

（2）兩岸邊坡太陡，造成溢洪道岸坡滑塌的，其處理措施有：①放緩上部坡度，對(duì)上部進(jìn)行開挖削坡減載；②側(cè)墻按擋土墻適當(dāng)加高加厚；③對(duì)岸坡進(jìn)行噴錨加固處理。

（3）完善消能設(shè)施，保障下游河道安全。消力池沖刷嚴(yán)重，造成尾水渠改道的，對(duì)消力池風(fēng)化基礎(chǔ)及破碎帶應(yīng)清除至堅(jiān)硬巖石。對(duì)土基鋪設(shè)漿砌塊石或混凝土，以增加其抗沖性能。

（4）疏浚尾水渠，保證尾水渠有足夠的泄流斷面，將溢洪道泄水與下游河道相通。

3.4輸水洞加固措施

輸水洞進(jìn)口及尾水渠砌石破壞應(yīng)部分或全部拆除重建，對(duì)破損的啟閉機(jī)室維修或拆除重建，更換破舊、報(bào)廢的啟閉機(jī)與閘門，以保證輸水洞正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)由于營口市小型水庫多為壩下埋管，鑒于山西臨汾市洪洞縣曲亭水庫“2?15”壩體坍塌事故，雖現(xiàn)在營口市小型水庫不存在輸水洞壩下埋管滲漏問題，但應(yīng)加強(qiáng)壩下埋管的監(jiān)測與觀察，以免輸水洞壩下埋管存在隱患。

3.5增設(shè)管理設(shè)施

為確保水庫大壩安全可靠運(yùn)行，需增設(shè)水位站及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、水庫內(nèi)外通訊設(shè)施、水庫工程維修善護(hù)設(shè)備和防汛設(shè)施及水庫管理用房。按《水庫工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL106-96）要求，設(shè)立必要的雨量、水位觀測設(shè)施，對(duì)流域內(nèi)雨量和庫區(qū)水位進(jìn)行適時(shí)觀測。

3.6修復(fù)上壩路

水庫對(duì)外交通道路和通訊設(shè)備，是搶險(xiǎn)工作的根本保證。它能使搶險(xiǎn)物資和人員送達(dá)水庫，險(xiǎn)情、災(zāi)情能及時(shí)向上級(jí)匯報(bào)，避免出現(xiàn)重大的災(zāi)害事故。水庫上壩公路出現(xiàn)水毀的，應(yīng)抓緊修復(fù)疏通，及時(shí)檢修庫區(qū)周圍電力、通訊設(shè)施，保證電訊暢通。

4 結(jié)束語

營口市小型水庫基本以灌溉為主，兼顧防洪等。水庫工程的建成，有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，提高人民生活水平，保障社會(huì)穩(wěn)定。但水庫存在病險(xiǎn)，勢(shì)必影響其各項(xiàng)效益正常發(fā)揮，為此準(zhǔn)確分析水庫病險(xiǎn)、提出科學(xué)加固措施具有重要意義。

1 《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》[M].北京:中國水利水電出版社, 2001.

2 張春婉,曲靜濤. 病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固中的主要技術(shù)措施[J].建筑與發(fā)展2010, (05).

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.07.028

TV86

B

1672-2469(2014)07-0088-02

王洪偉（1981年—），男，工程師。