有關小型水庫除險加固模塊的優化研究

陽春市水利水電勘測設計室 529600

摘要：隨著我國社會經濟的不斷發展，我國的水利建設也得到了更為廣泛的關注，通過對小型水庫進行除險加固，可以有效實現水利建設的整體效益，進而滿足實際工作的需求。由于水利工程受到多種因素的限制，使得其在除險加固的環節沒有得到有效的控制，這一點應該引起人們廣泛的重視，實現小型水庫的安全有效的運作。本文主要通過對廣東省陽春市牛山水庫的實例進行簡要的分析，對目前水庫建設中所存在的問題進行分析，并提出相關的解決措施。

關鍵詞：小型水庫；存在問題；除險加固

一、引言

現階段，我國擁有的小型水庫的數量十分龐大，且類型十分復雜且具有很強的分散性。小型水庫的主要作用通常是為了給農業生產用水進行灌溉，并且為農村居民的生活用水提供一個基本的保障，此外小型水庫還可以對洪澇等自然災害起到一定防護作用，因此小型水庫具有很重要的現實意義。小型水庫類型復雜且分散的特點導致其在發展過程中出現了很多問題，人們必須對這些問題重視起來，否則這些小型水庫的功能就會逐漸減弱，更嚴重的還可能造成十分嚴重的后果。

二、工程簡介

牛山水庫處于云廉河支流處的文章坑部位，位于陽春市鎮西北部的河朗鎮中聯村委內，牛山水庫離鎮約5km。水庫集雨面積為1.26km2，壩址以上河長1.3km，河床平均比降0.0892。此項工程始建于1971年，設計總庫容102萬m3，正常水位106.8m，相應庫容88.52萬m3。水庫設計的灌溉面積為1300畝，最初設計的目的是為了保護下游6000畝耕地以及0.75萬人口的生命財產安全。

三、水庫安全狀況與主要問題

陽春市牛山小型水庫是三類險壩，其中存在的問題主要包括防洪標準低、滲漏嚴重、配套構筑物存在老化破損現象、缺乏安全監測、工程效益過低等。

3.1、防洪標準低

防洪標準低主要表現在以下幾個方面：

（1）壩頂的實際高程明顯低于設計值，導致調洪的能力不夠，無法滿足實際應用的具體要求。

（2）由于環境逐漸遭到嚴重的破壞以及水庫溢洪道下游的河道常年處于淤積的情況，對水庫泄流能力造成了嚴重的影響，如果遇到臺風暴雨或遭遇洪水時沒有及時泄流就會面臨漫頂潰壩的風險。

（3）一些壩體防滲墻的高度不符合國家相關政策的標準，壩體本身的填筑質量不合格，填土壓實度以及滲透系數等相關數據也不完全符合規范的要求。

3.2、水庫的設計不符合標準

隨著我國社會經濟的不斷發展進步，各種各樣的企業也逐漸出現在人們的視野，小型水庫由于其擔負著供水量的重大責任，所以更是得到了人們更為廣泛的重視。但是，由于受到早期建設技術條件以及目前社會環境的各種限制之下，使得很大一部分的小型水庫出現了非常嚴重的滲漏現象以及蓄水量不足等情況，使得水庫的抗洪能力無法達到人們預期的效果，在這些條件的限制下使得水庫的抗洪澇災害的能力大幅度下降。絕大多數的小型水庫在最開始設計的時候就沒有提前進行科學合理的規劃，而只是為了適應當時的社會發展進程。隨著我國社會經濟的不斷發展，現階段我國的防洪標準與建設之初時的標準相比已經得到了很大的發展，但是隨著時間的推移以及受到風化侵蝕等損害的情況下，水庫的抗洪澇能力也逐漸開始減弱，甚至有很大一部分的水壩已經存在了安全隱患。

3.3、抗震性差

在建設水庫之前需要考慮不同地區的環境特點，比如對于那些容易出現地震等自然災害的地區來說，地震就是對水庫的一種潛在的威脅，因此就建議在地震發生較為頻繁的地區建設的水庫必須加強抗震性能。但是從目前階段看來，還存在一部分的小型水庫的抗震性的標準相對較低，有的甚至在基本的標準之下，這種抗震性能不達標的水庫很容易在遭遇地震時出現險情。

3.4、存在較為嚴重的滲漏現象

我國的水庫存在很多十分顯著的問題，如壩體、壩基以及壩肩的滲透壓力增大、浸潤線較高或者存在滲漏現象等。經過分析得出其主要原因是由于土石壩在實際施工時所用的材料和碾壓夯實量都不符合標準的要求，尤其是有些壩體的填土料是一些松散的顆粒體結構，這種結構由于顆粒間存在一定的孔隙，所以具有一定的透水性。因此水庫建成并開始蓄水后，在水頭作用下水流會沿著壩體、壩基、壩肩這三部分的兩岸的孔隙向下游滲透，最終造成壩體、壩基和繞壩這三部分都出現滲漏現象。

四、除險加固措施

4.1、防洪達標

在進行防洪加固工作時要根據水庫存在的具體問題來采取不同的加固措施，以達到提高防洪標準的目的。針對牛山小型水庫主要是以蓄水灌溉為主要功能的特點，由于其放水涵洞的口徑相對較小，所以其對汛期泄洪具有更大的影響，根據此特點，牛山小型水庫適宜采取擴建的方案，例如牛山的秀嶼區的潮泉水庫就是采取的在大壩左岸新建隧洞的方法。對于由于壩體沉陷而引起的壩頂高程不足的問題則可以通過增設或者加高防浪墻的方法解決，此外還可以借助科研、設計、施工等方面的技術幫助，采用新技術、新材料以及新工藝，最終實現對水庫的防洪加固。

4.2、防滲處理

針對壩基滲漏的問題的解決辦法，如果透水層的厚度不大那么水庫則可以采用截水槽或水平鋪蓋的方法解決，反之則選擇垂直防滲的處理辦法，而對于繞壩滲漏的處理辦法通常為灌漿。與上面兩種滲漏相比，土石壩壩體滲漏通常采用土工合成材料或者黏土斜墻這樣的防滲措施。大壩漏水的處理原則為 “上堵、下排、中截”，最好的辦法就是為土石壩建造一個更高水平的防滲墻，例如上游面土工膜、低彈模混凝土防滲墻等，而不是使用傳統的充填灌漿、帷幕灌漿等效果較差，時效很短的防滲方法。

4.3、泄水建筑物加固

牛山小型水庫的泄水建筑物采用的是開敞式溢洪道，這種開敞式溢洪道存在明顯的不足，如泄流能力差、漿砌石結構不穩定以及抗沖能力較差等問題，對這種泄水建筑物的加固辦法主要是對溢洪道進行擴寬，來加大泄洪量。

4.4、輸水建筑物加固

對于閘閥損壞、進口淤堵以及少數管涵斷裂的問題，改進的辦法應該是對進出口進行修復，可以采用建造新的進水口消力池的辦法，使用斜拉閘門對其控制，對于那些結構老化十分嚴重的閘門應該及時更換。對于存在問題的放水涵洞的解決辦法一般是開挖隧洞，回填原涵洞，以便能夠徹底解決涵洞問題。

4.5、運行維護管理

要注意做好對水庫的運行維護管理工作，主要包括以下三個方面：

（1）加強水庫的日常保養與維護，重視對壩體的監測，對已經加固過的大壩設置相應的觀測設備以及做好必要的管理設施，對大壩進行實時的跟蹤監測，以便能夠及時發現大壩存在的安全隱患。

（2）建立完善的水庫運營機制，建立嚴格的管理責任制，確保責任安排到個人，要嚴格遵守《水庫大壩安全管理條例》等法律法規的基本要求，實現規范化管理。

（3）注重對非工程措施的投入，使水利工程設施得到更為全面的監管和維護，這些都對水利設施的正常運行以及延長使用壽命都會產生十分有利的影響。

五、結束語

總而言之，通過對牛山小型水庫運行現狀的研究可以發現，由于水庫的建造會受到地形、地質、環境以及經費等多種因素的影響，這些都會給我國新建水庫帶來越來越大的困難，這也是導致蓄水能力不足與供水保障責任之間存在矛盾的根本原因。因此，充分發揮小型水庫的經濟作用是十分必要的。

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