對水庫除險加固工程的設計淺析

董德學

【摘 要】由于我國大部分的水庫的建設周期短，隨施工隨設計，這樣就造成了部分水庫出現險情，給周圍人民的生產以及生活造成很大的影響，因此，加強對水庫除險加固工程的設計是非常重要的。文中闡述了水庫工程的現狀以及水庫除險加固的必要性，并對水庫除險加固工程的設計進行了分析。

【關鍵詞】水庫工程；除險加固；問題分析；設計

前言

水庫的作用不僅在防洪、供水、灌溉、發電等方面體現，同時也是我國國民經濟發展、保障社會穩定、改善生態環境的基本保障。為了保障水庫正常安全運行，對水庫進行除險加固方面的相應措施是非常有必要的。而水庫除險加固的設計，直接影響到工程的安全、投資及效益，是水庫能夠安全平穩運行的最重要的保障之一。

一、我國水庫工程現狀

我國的水庫數量眾多，承擔著為農業生產和人們的生產生活提供水源，以及防御洪水的任務，部分水庫也是魚類養殖的場所，在人們的生產生活中發揮著重要的作用。但是由于多數水庫的修建年代久遠，采用的工程技術不夠先進，工程設計達不到標準，以及在使用過程中的不斷老化，造成了我國小型病險水庫數額龐大的現狀。這些水庫一旦發生安全事故，便會威脅到水庫周圍居民的人身安全，給國家帶來嚴重損失。因此，小型病險水庫工程的除險加固設計應當引起人們的高度重視。

二、對水庫進行除險加固的必要性

我國水庫數量較多，由于水庫修建技術水平較低，水庫建筑材料質量較差，導致水庫建設存在質量缺陷。由于水庫使用時間較長，材料發生風化現象或老化現象，導致水庫不能正常運行，例如水庫主壩壩肩或主壩后坡等部位密封性差，造成壩體出現滲漏現象；水庫建設過程中安裝設施不完善，主壩后坡反濾體以及主壩前坡防沖防浪結構的缺失導致水庫設備不能正常運行或壩體發生塌落等，對水庫大壩造成一定的破壞；水庫結構中，土質溢洪道斷面較小，不能滿足水庫水量較大時的泄流要求，導致溢洪道發生漫頂運行或塌方等事故。水庫修建過程中潛在的質量問題顯現，導致水庫不能正常發揮作用，發生安全事故或造成水患。因此，我們應加強水利工程的質量管理，提高水利工程質量，在保證水庫造福于人類、提高社會效益的同時，也增加了水庫運行的經濟效益。

三、水庫除險加固設計中的常見問題分析

1、除險加固設計方案不夠合理

除險加固設計方案要考慮諸多因素，一個問題考慮不夠周全就極有可能影響整個除險加固設計方案的合理性。除險加固設計中首先要保證測量的精準性，然而在實際除險加固方案設計中設計人員會根據以往的設計經驗進行除險加固設計，根本就不考慮水庫的實際情況及特征，這樣一來不僅不能達到加固的目的，反而會增加水庫的險情，對人們的生命安全造成更大的威脅，給相關工程造成一定的經濟損失。另外，目前的除險加固方案設計中并沒有對加固材料進行嚴格要求，也是影響除險加固施工質量的因素之一。

2、水庫溢洪道的泄洪能力問題

部分水庫工程的加固設計在對溢洪道的泄流能力進行計算時，習慣采用寬頂堰的泄流計算公式來計算溢洪道的泄流能力。而實際上，水庫根據自身所處地理位置的不同，溢洪道的實際長度與理論公式的計算結果有著顯著地差異。因此，在對水庫工程溢洪道的過流能力進行計算時，應當根據具體的地形情況選擇合適的計算方法，針對不同類型的溢洪道選擇相應的公式分別進行計算，避免因計算結果的誤差給除險加固設計帶來干擾，導致壩體沖刷嚴重或沖毀下游設施現象的發生。

3、防滲透設施運用不當

防滲透設施是影響水庫除險加固設計的重要環節，目前水庫除險加固設計中對防滲透設施的重視力度不夠，一般情況下水庫的壩體不會出現該問題，滲透現象一般出現在大壩與水庫兩邊的結合處，主要是由于土工膜鋪設過短，沒有將其完全覆蓋造成的。另一方面還可能由于土工膜材料選用不當，對大壩沒有起到一定的保護作用。

4、防滲土工膜設計不完善

除險加固設計在對土工膜的鋪設進行規劃時，往往只看到了壩體本身的防滲能力，而忽視了兩岸山體與壩體結合處的防滲問題。因此，應擴大防滲土工膜的鋪設范圍，將其延伸至結合處上游，并錨入山體內部。同時完善錨固點的設計，根據環境的不同選擇最佳的錨固方案，防止錨固點變為滲入點，降低壩體防滲的效果，確保壩體防滲工作的嚴密可靠。

5、缺少除險加固設計施工復查

除險加固設計中包含了諸多程序，需要對其進行全方面把握，與此同時還要對除險加固設計施工進行嚴格監督，施工后要進行全方位復查，以免設計中出現某種問題，影響整個除險加固設計施工質量。在實際除險加固設計施工中，對于其施工復查環節，很多工程企業流于形式，并沒有對其進行嚴格檢查，沒有及時發現除險加固設計施工中不合理的部分。

四、水庫除險加固設計分析

1、水庫的除險加固測量

水庫的除險加固測量主要包括：庫區地形測量、壩址地形測量、壩體橫斷面測量、排洪河道橫縱斷面測量等幾部分，如果水庫兼具灌溉功能，則還需測量渠道的橫縱斷面。在對水庫的各項數據進行測量時，應當注意以下問題。

首先，在測量壩體進行時，要將壩體軸線作為基準，以50m為間距布設控制點，將控制點設為橫斷面進行測量，以提高測量的準確度與精確度，確保壩體的橫斷面不會偏離軸線。

其次，在布設縱斷面控制點時，如果經過的位置滲漏發生，或存在輸水洞、溢洪道等設施，應適當增加斷面的數量，為工程設計提供更多的依據。

最后，在對排洪河道的縱斷面進行測量時，將斷面設置在河床最低點，保證河道比降的穩定。

2、水庫的工程勘察

在對水庫進行工程勘察時，應當加強對壩體與兩岸山體結合處、壩體與壩基滲漏處、壩體裂縫成因、可能出現山體滑坡的地點以及重點監測斷面的勘察，以保證對水庫進行除險加固設計時有充足的數據支持。

3、水庫除險加固的設計

在對水庫工程進行除險加固設計時，需要保證設計的各項內容均符合國家的相關標準，嚴格執行國家關于病險水庫除險加固工程的各項規定，充分考慮到水庫所在位置的氣候類型和環境狀況，有針對性的采取合理的計算方法與設計策略，注重不同方案之間經濟性與可行性的比較，達到既保證水庫的安全，又降低工程施工難度和造價的效果。

4、嚴格執行除險加固設計復查

除險加固設計施工程序具有一定的復雜性，當除險加固設計施工完成后要進行全方位的復查，把握加固設計施工中的各個環節，只有這樣才能確保除險加固設計施工的整體質量。對于除險加固設計中存在問題要及時進行解決，避免影響水庫的安全，實現防洪的目的。復查時相關負責人員要對每個人做好分工，保證復查各個環節的安全及質量。

五、結束語

水庫經過多年運行，部分設施老化破壞，其防洪標準已無法滿足目前的防洪要求，所以水庫進行除險加固是十分必要的。而且為水庫進行除險加固工程不僅僅能提升水庫的安全系數，確保防洪體系，還能夠帶來巨大的社會效益及經濟效益。在條件允許的情況下，使用新技術、新型設備，確保除險加固工程的工程質量。總之，為了工程的加固改造方案應以較少的投入徹底解決問題需要設計人員的全面分析、綜合考慮，并避免遺漏細小問題，避免出現安全漏洞。

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