水庫病害和加固技術

宋 平

棗莊市周村水庫管理局，山東棗莊 277133

我國水庫眾多，很多水庫尤其是小型水庫還存在很多問題，嚴重威脅人民群眾生命財產安全，值得我們深入研究和分析對策，以便做好加固工作，去除水庫病害、保障水庫安全運用。

1 小型水庫病害特點

按照相關統計數據，我國的水庫大壩絕大部分是土石壩類型，這些水庫的基本組成除了土石壩，就是溢洪道和輸水涵管等建筑物，由于建設標準低、維護不善等眾多原因，它們存在下面一些病害問題∶

一是防洪能力函待加強，很多水庫防汛效果較差，存在潰壩危險，主要原因在于之前的防洪標準設置過低，比現行標準有一定差距;高度和總容量不能滿足現在防洪尋求;泄洪道存有問題或者設施不完善，造成過流能力低。二是結構存在隱患，主要是土石結構在多年運營后，如果管理不善，將可能因為壩坡太陡，使得壩基侵潤線過高，造成壩坡的抗滑性不能滿足規范的標準要求;也可能因為壩體沉降和地下水滲透等多方面的作用，造成壩體變形，容易造成塌陷、有裂縫、坡體損耗等問題的發生。三是泄洪道、溢洪道的設計有不合規范之處，比如一般的水庫采用開敞式的溢洪設計，泥漿砌補或者根本沒有砌墻保護，所以不能合理發揮功能，有時淤積嚴重或者雜草叢生反而導致蓄洪。四是涵管結構存在一定問題，主要有側重于滿足農業用水需要導致對涵管的要求不高、質量普遍較差，形體容易變態、年老失修涵管較多等，病害問題較多。五是基本沒有考慮抗震功能，導致隱性風險較大。以前的水庫設計很少考慮到地震的可能性影響，對抗震的基礎沒有顧及到，目前我國大部分地區都處于高發期，這些水庫可能會在地震時發生類似底部壩體砂層液化、壩坡失穩等嚴重問題。六是水庫用的金屬損耗嚴重，目前各小水庫的金屬配件都存在維護差、疏于管理、侵蝕老化等問題，很多閘門、埋件等關鍵零件不能有效發揮功能，閘門開啟關閉困難、止水失效漏水等問題都不同程度地存在著，還有惡化的跡象。七是對水庫整體的管理理念落后、整體思路沒有成形并落到實處。如管理機構不健全，一些水庫管理站所在機構改革中被撤銷、合并，一些水庫的管理人員知識技能達不到監管要求，部門水庫甚至常年無人管理，再如很多小水庫都是以農業服務為主業，管理經費投入不足致使通訊、檢測設備不能及時配備，給防洪抗汛工作帶來不便，還有就是一些水庫存在跨區管理的現象，產權不清導致權責不明，導致所有權與使用權不在一個區域、部門，無法實現水庫的有效管理等等。

2 病險水庫加固技術的幾點意見

總之，現有的眾多水庫或多或少都存在一定的病害，對我國的農業發展、人民群眾生活生產等各方面都造成了一定的危害，因此，要采取有效措施來加固水庫。具體可以分為下面幾個方面：

一是增強防洪安全系數。防洪是水庫的主要功能，因此這是加固工作的首要任務。一般來說，結合目前的普遍病害特點，筆者建議：1）加高大壩。在安全可行的條件下，可結合壩體的路面進行整修，加上防浪墻等墻體，讓壩高符合現在的防洪工作要求，或者可以再壩體安全得到保證的情況下，將壩頂戴帽加高2到3米；2）增強泄洪能力。泄洪道的泄洪能力是重中之重，一般可以將斷流面拓寬變大，在可能的情況下可以重新建設泄洪道，以便在新路徑上建設處符合新要求的泄洪道；3）促進加高大壩和增強泄洪能力相結合，增大安全系數。這要看壩坡的防滑性能、地形條件、水庫的水位等條件綜合判斷刁一能實施，因為比較復雜在此不再贅述。

二是加強滲流安全加固工作。滲流問題主要原因是土石壩體和壩基的滲流，一般來說可以“上堵下排”的原則開展加固工作∶對于上游采取防滲措施，增強壩體的抗滲能力，對于下游做好排水工作，防止滲水帶走泥沙。一般來說，有以下凡個措施可以采取：1）用各種灌漿技術在壩體周圍進行防滲工作，比如設置防滲墻等；2）在上游壩坡處，可以鋪設防滲土工膜或者設置粘土墻。一般來說，因為小水庫比較多，它們的壩體都比較低，建議不適用混凝上防滲墻作為主要的加固手段。

三是做好結構安全加固工作。首先要做好土石壩的壩坡、壩頂和結構的加固工作：1）針對裂縫、壩體沉降等問題，可以使用薪土填充、灌漿等方式處理，2）對于抗滑性不好的壩坡，要按照相關規定幫坡，或者用干砌石來加固；3）很多水庫的坡面因為日常養護不到位致使壩體整個安全都存在隱患，可以對護坡采取整體的改造和升級，如在上游面設置混凝土材料的護坡，下游用草皮、格構草皮等來加固，4）加寬壩頂滿足交通需要，以更好維護整個水庫，建議優先采用混凝土路面。

其次是做好溢洪道的加固安保工作。1）對于泄洪能力不足的溢洪道，要適當拓寬，并且在可能的條件下，重新設計和開拓泄洪道，盡量避免流量大的地方出現彎道，避免將溢洪道設計在地址不良地帶；2）在論證可行性后，對一些溢洪道沒有外在保護的地方進行清淤襯砌，一般可以用現澆混凝土來作為填充物；3）還要視情采取其他的安全加固工作，比如原襯砌破損部位修復、完善消能設施、混凝土結構缺陷處理、岸坡修復等。

四是對涵管的結構進行加固，以保證安全。前面已經說過，土石壩的安全隱患較多，涵管結構不安全也是其中一個重要的因素，尤其是小型水庫的涵管結構差異非常大，無論是型號、材料還是暗裝技術都比較差異大，因此這類涵管的安全問題值得關注，一般要對其進行加固。

五是抗震性能值得提高。因為土石壩的壩基一般都分布的是砂土層，如果遇到較強級別的地震，將可能發生液化、壩基被破壞的情況，因此要提前做好防范工作。一般來說，可以對容易被液化的區域進行砂體置換、人工增加密度、拋石壓重以及設置排水減壓井等方法進行加固處理，保證其防震性能。

3 結論

總的來說，鑒于小型水庫的病險情況普遍嚴重、病險因素繁多、加固工作任務中，建議各地方都要根據不同的條件和經驗，針對不同壩型、險情，開展病害排除工作，針對不同的病害進行不同類別的加固工作，以便做好安全保護工作。而且，在前期排查工作中，小型水庫要提高標準化管理水平，在設計、施工階段就可以對壩頂寬度、路面形式和管理房等進行統一格式，以使得后期的修護保養更加有效果、簡便。

[1]申海蓮，張華，許力.我國小型水庫現狀及整治對策[J].節水灌溉，2007(8).

[2]顧群.全國病險水庫除險加固一期項目績效評估分析[J].海河水利，2006(5).

[3]高大水.國內巖土預應力錨固技術應用及錨固技術參數統計[J].長江科學院院報，2004(6).

[4]杜雷功.全國病險水庫除險加固專項規劃綜述[J].水利水電工程設計，2003(3).

[5]付磊.潮河土壩抗震加固設計[J].水利學報，2000(8).