病險水庫存在的問題及其防治措施分析

摘要：水庫作為民生工程，其質量的好壞不僅影響著工程效益的發揮，更關系到人民群眾的生命財產安全。病險水庫嚴重威脅著防洪安全，時時刻刻威脅著下游人民群眾的利益，對社會經濟的發展產生很大的不良影響。因此，對病險水庫加固問題進行分析及研究采取何種防治措施具有重大意義。

關鍵詞：病險水庫；除險加固；防治措施；防洪能力

中圖分類號：TV698 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）31-0154-03

在20世紀50～70年代，我國興建了大量水庫，但由于當時的技術條件較差，造成很多水庫在建設時就存在一些病險，加之對水庫的后天管理水平比較落后，經過多年運行后，水庫的病險問題更為突出，不僅嚴重影響了防洪安全，同時也阻礙了我們社會經濟的可持續發展。因此，中小型病險水庫的除險加固得到了水利行業和勘測部門的高度重視。

1 病險水庫中存在的突出問題

（1）防洪能力偏差，即泄流能力不足。例如溢洪道進口寬度不足、堰頂高工程不滿足設計洪水要求。據統計，全國共有51座大型水庫、約200座重點中型水庫、14000余座小型水庫的防洪標準不滿足現行規范要求。

（2）工程質量不過關，普遍具有大壩滲水現象，土壩通常會有滲透問題，混凝土澆筑的大壩易出現破壞問題。由于新建時期施工條件差，基本上是人工施工，不滿足要求，壩基等處理能力不足，造成大壩滲水現象嚴重。而有些大壩在運行多年后，由于材料、施工質量、自然因素破壞等方面的原因也會出現滲水現象。據有關方面統計，在大壩均為土質大壩的46座大型病險水庫中，存在17座滲流問題，17座壩基滲漏嚴重，12座存在其他滲漏問題。

（3）泄水建筑物的滲流能力不夠穩定，其結構強度也是嚴重不足，不滿足規范標準。特別是小型水庫輸水問題更是嚴重，因其普遍采用壩內埋管、圬工結構，甚至有些是漿砌石涵管，滲水現象十分嚴重，從而對壩體安全造成威脅。

（4）病險水庫設備陳舊。如一些電氣控制設備放水閘門等老化，控制不及時，存在安全隱患，有些早就已經超過報廢的年限，腐蝕、老化現象嚴重，不能夠安全可靠地運行，對于水庫安全造成極大威脅。

（5）其他問題。如安全監測力度不夠、管理設備不能夠滿足現在水庫標準、通信條件差等。

2 對病險水庫存在問題的處理

2.1 提高水庫防洪能力

通過加固措施來提高水庫的防洪能力通常有兩種處理方法：一是使大壩高度增加，這也就從根本上增強了水庫的調蓄能力，但增加大壩高度的同時，大壩的厚度等各方面也需要做出相應的調整，會給大壩的安全穩定性帶來更大的壓力，所以現在很少采用增加大壩高度來提高水庫防洪能力；二是建設用來泄洪的設施，提高泄洪能力。建設防浪墻和增高壩頂高度常用來增高大壩。其中，防浪墻的建設主要應用在大壩頂部沒有防浪墻的大壩上，此工程量很小且投資不大。建設泄洪設施，例如擴寬溢洪道進口、增加泄流量，可以使水庫的泄洪能力大大

增強，原正常蓄水水位保持不變，滿足標準規范要求。

2.2 防滲加固處理

2.2.1 增設防滲體、構建截水槽。對于一些大壩尤其是小型水庫的壩體，所使用的防滲體材料較差或者心墻透水性較大，如果條件合適可以做一些防滲體。對于一些大壩為土壩的，由于其材質為土料，因此可以考慮在壩體的上游進行構建黏土斜墻和水平鋪蓋方面的施工，從而能夠形成新的防滲體。對于一些壩基滲漏現象，由于其透水層較薄，可以采取構建截水槽的方法，不僅可以解決壩體和壩基滲漏問題，而且在投資方面又可以減少一筆開支。

2.2.2 對壩體進行灌漿處理。對一些大壩的土壩壩體發生滲漏，由于附近不能提供足夠的黏土料或者不能夠排空水庫，可以用灌漿的方法來處理滲漏問題。

2.2.3 加大溢洪道斷面尺寸，如加寬溢洪道或降低洪道底板高程、加高培厚壩體，預防洪水漫壩。

2.3 基礎滲漏處理

2.3.1 排水降壓。如果弱透水層厚度較薄時，可以通過在壩腳處挖減壓溝的方式，用來排水減壓，減小對壩體的壓力，所開挖的排水溝深度要達到下部的強透水層區域，除此之外，要增設反濾庇護。如果排水溝挖掘較為困難，可采用排水減壓設備如降壓井、導滲溝、水平蓋重壓滲等設備。處理導滲溝時，處理好層間的關系很是重要，必須嚴格按照要求來執行，與此同時要時刻注意避免導水溝淤堵現象的發生。在導滲溝的排水出路上和縱坡方向，如果發現存有積水，要及時對其進行修理，保證不再存有積水。如若發生淤堵和局部被破壞的情況，就必須及時清除、翻修，保障導滲溝的暢通。加固減壓井，可以有效解決井內因發生淤塞而導致的問題，解決這類問題只需及時地處理掉淤塞物即可，但是在處理過程中注意不要破壞井壁反濾層，以免失去反濾作用。

2.3.2 截水槽。在上游壩腳附近，沿著壩軸線的方向開挖黏土截水槽，直至弱風化基巖，截斷壩基滲漏通道。此方法適用于壩基強透水覆蓋層及基巖強風化層不深的大壩。

2.3.3 防滲墻。用混凝土澆筑防滲墻，將其建造在水壩基部，徹底阻隔斷壩基底部的滲漏通道，目前處理壩基滲漏問題中此方法采用較多。可根據覆蓋層的顆粒構成與厚度和當地施工所具備的條件，選擇地下混凝土、鋸槽、射水造槽法、板樁灌注、高壓噴射等各種防滲墻。

2.4 繞壩滲漏處理

2.4.1 鋪蓋。用弱透水材料即阻水性能良好的材料鋪設在沿上游山坡上形成鋪蓋，阻斷繞壩滲漏的進口，此方法常用在非陡崖狀山坡上。例如經常采用的土工膜防滲技術，土工膜防滲方法是用一種便宜、可靠且性能優良的防滲材料進行防滲處理，此方法優點明顯，在施工時方便簡單，適應性強，具有良好的隔水效果。在施工時首先要用挖掘機在大壩的壩頂或者上游坡沿著縱向挖掘一條深溝，用泥漿將溝內加固硬化，然后將土工膜鋪入溝內，直接達到設計的溝底深度，最后用粘土將溝填平，從而形成土工膜防滲帷幕。土工膜防滲技術除了具有明顯的優點外，還有一項缺點是易受設備條件的限制，適用范圍較小，只適用于防滲深度小于12m和筑壩土料內含礫礫徑小于15cm的土壩。

2.4.2 帷幕灌漿。帷幕灌漿常用來處理岸坡存在風化層較厚、裂隙發育的現象，并且未開挖結合槽或結合槽較淺時的壩體。（1）按照灌漿孔排數可以將其分為兩排孔帷幕和多排孔帷幕。面對復雜的地質條件時，普遍采用3排以上的多排孔帷幕。按灌漿孔底部是否深入相對不透水巖層劃分：深入不透水巖層的稱封閉式帷幕；此外稱為懸掛式帷幕。（2）混凝土壩巖基帷幕灌漿都在兩岸壩肩平洞和壩體內廊道中進行。土石壩巖基帷幕灌漿，有的先在壩體內或壩基內的廊道中進行，有的在巖基頂面進行，然后進行填筑壩體工作；此施工方法的優點是不干擾壩體填筑，竣工完成后可監測帷幕運行情況，并可對帷幕補灌。帷幕灌漿的鉆孔和灌漿按照設計的順序，逐漸加密。兩排孔或多排孔帷幕，通常先鉆下游排進行灌漿，然后鉆上游排進行灌漿，最后鉆中間排進行灌漿。同一排孔通常按3個次序鉆灌。灌漿方法均采用全孔分段灌漿法。（3）施工方法一般包括五個步驟：鉆孔與測斜；鉆孔沖洗與簡易壓水；制漿與檢測；自動記錄；灌漿壓力控制。

2.4.3 高壓噴射灌漿。首先在土層打孔，然后將裝設有噴頭的灌漿管放置到土層預定的位置，接著控制好噴漿管內的壓力，使其在噴漿過程中壓力控制在20～30MPa之間，高速高壓漿體會沖擊被破壞的地層土體；噴射而出的流具有很大的能量且速度很快，其壓力一般要超過土體的強度，此時土粒會從土體中分離，一些細小土粒伴隨著漿液冒出地面，剩余的土粒會混合在灌入漿液中，并形成凝固體，最終起到加固防滲的作用。

2.4.4 振動沉模防滲板墻。利用強力振動的原理將空腹模板沉入土中，向空腹模板內注滿漿液，在振動注漿的時候慢慢拔模，最終讓漿液留于槽孔中形成單塊板墻，再將單板連接起來，即形成連續的防滲板墻。該方法主要解決了在槽孔之間的夾泥和下部開叉使混凝土連續墻不連續的弊端，簡化了成墻的工序。

2.4.5 下游導滲。用來保護滲流出水口，避免其因外部壓力造成變形。該處理方式常用在緊急時。

2.5 壩體與建筑物接觸面滲漏處理

劈裂灌漿。在墻體一側壩軸線上游進行灌漿，在土壩與邊墻的結合面用水泥漿或摻黏土的黏土水泥漿，離墻遠的地方可用黏土漿。防滲墻加固處理方案是迫不得已情況下采用的措施，尤其對于小型病險水庫，采取加固墻的方法十分不合理，除非滲漏水情況很嚴重，采用加固墻往往花費較大，而且也會影響上游坡的穩定。建議采用反濾保護措施，特殊情況下也可結合灌漿處理，此施工明顯較簡單，因此花費也不會太大，而且可以和其他工程措施一起施工，降低投資。

2.6 管理規范，保證質量

對病險水庫進行加固，必須參照有關標準，按規章辦事。認真抓好加固過程中的各個環節，從工程招標到工程驗收嚴格把關，堅決杜絕豆腐渣工程。嚴格責任制，從招標開始就將責任具體分到個人，哪個環節出錯，哪個環節責任人負責，完善各種建設管理制度，保證工程質量合格。由于嚴把了工程設計、方案審批、施工控制、竣工驗收四關，從而確保了治理一座，驗收一座，銷號一座。

3 結語

許多病險水庫存在安全隱患，汛期只能降低水位運行，調蓄能力大減；有些水庫淤積嚴重，直接影響其效益發揮。對病險水庫加固問題及防治措施重點研究，積極排查病險水庫存在的安全隱患，就能避免各種水庫災難的發生。

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作者簡介：彭大通（1985-），男，廣西來賓人，柳州市柳城縣水利局助理工程師，研究方向：水庫除險加固工程建設管理。