小（二）型水庫除險加固設計的常見問題和應對措施

楊順云

【摘要】作為工程性水源的小型水庫，其正常運行關系著基層水利建設事業的發展，同時也關系著人們的生產生活。對現有小型水庫而言，大多始建于上世紀60和70年代，經過數十年的運行，到現在大多數小型水庫已出現不同程度的病險現象，因此對小型水庫的除險加固是現階段一項非常重要的工作。本文將對小型水庫的病險問題及其成因進行分析，并在此基礎上就其除險加固，談一下自己的觀點和認識，以供參考。

【關鍵字】水利工程；小型水庫；除險加固；設計

在小型水庫建設過程中，除險加固是一項非常重要的內容，關系著農田水利灌溉以及各項用水安全和可靠，對運行年限較長的小型水庫，不少水庫已出現不同程度的病險現象，因此，在當前的形勢下，加強對小型水庫在水利工程中的除險加固設計問題研究，有著積極的行業現實意義。

1.小型水庫病險問題分析

目前存在病險現象，并存在安全隱患的小型水庫工程，大多數建于上世紀60和70年代，經過四、五十年的運行，到現在大多數小型水庫問題暴露明顯，歸納起來，最常見問題主要如下兩個：

問題一：水庫工程本身建設質量差，存在著先天的不足。由于歷史原因，當時的水庫工程建設過程中，從勘察設計到施工絕大多數工程存在著技術方面和施工手段的局限性，常見的現象是規劃、設計以及施工建設群眾共建，缺乏專業技術，施工工藝簡單，設備落后，導致設計標準和施工質量不能滿足現行規范要求，加之運行年代久遠。因此在長期的水庫服役過程中經常會出現這樣那樣的問題，這也是先天不足的體現和原因所在。根據筆者近幾年參與的當地小型水庫除險加固設計總結，小型水庫主要病險問題為：壩體壩面不規則，部分水庫滲漏嚴重，抗滑穩定安全系數偏低，處于在極限平衡狀態下運行中；行洪標準偏低；泥沙淤積嚴重大多水庫泥沙淤積面已經高出輸水涵洞（管）進口。

問題二：水庫建成后的運維管理不到位。水庫水利工程，作為一種建筑工程項目，其設計、施工和運維管理離不開科學的制度，只有通過科學的管理才能有效確保水庫運行的安全可靠性。然而，從當前水庫工程運維管理實踐來看，依然存在著一定問題與不足，以致于水庫除險加固和管理乏力。據調查顯示，當前國內水庫尤其是小型水庫管理過程中，存在著重建設、輕視管理的現象；往往是水庫建設時非常的積極，一旦水庫工程項目建成，在正式投用和后期的運維管理過程中，后勁不足。在水庫工程規劃設計過程中，設計人員較為重視的是該工程項目建設方案設計的科學合理性，嚴重忽視了水庫工程建成后的運維管理。

2.小型水庫除險加固設計

基于以上對當前小型水庫的病險問題及其成因分析，筆者認為要想有效對這些小型水庫進行除險加固，最大限度地發揮水庫的作用和體現其經濟與社會效益，可從以下幾個方面著手：

2.1壩體除險加固設計

在壩體除險加固設計中，最為重要的一步是復核現狀壩體的滲流和穩定，然后根據復核結果確定是否需要防滲或調坡。滲漏影響水庫正常蓄水或壩體安全時，必須考慮防滲處理措施，作為小（二）型水庫工程，防滲處理措施首選帷幕灌漿或土工膜防滲方案為宜，如壩前泥沙淤積較淺，滲漏集中在壩體回填土和壩體與基礎接觸帶的工程，采用土工膜防滲措施較為經濟合理。滲漏范圍含基礎和壩肩的，壩前泥沙淤積較大難以清至原大壩回填基礎面的工程，采用灌漿防滲措施更為可靠。根據壩體穩定復核如存在穩定不能滿足現行規范要求時，必須進行除險加固處理，如是上游壩坡不能滿足穩定要求時，由于大多小型水庫壩前泥沙淤積較大，宜優先考慮削緩壩坡處理方案，原因是采用培厚調坡處理勢必導致基礎清理工程量過大，并且基礎和上游壩體長期浸泡于水下，還極容易造成施工期間的壩體滑坡現象，當然，上游壩坡削坡了，下游壩坡必須培厚才能保證整個壩體穩定。如是下游壩坡不能滿足穩定要求時，直接考慮增設排水棱體后培厚調坡處理方案就可以了。當然，在原排水棱體和新排水棱體之間，需用褥墊式排水通道相連以及時排出壩內積水。

2.2溢洪道加固設計

小型水庫中的溢洪道是較為重要的一部分，實踐中應對設計方案進行全面的分析和研究，特別注意擴寬后的溢洪道的流態和泄流。在此設計過程中，需注意三個方面的內容。第一，進口段的有效擴寬。對小型水庫溢洪道的出口段而言，實際加固設計過程中，建議適當地增大出口處的單寬流量，并且還要特別注意不能超出護砌材料最大承載限度（極限流速值），這樣才能確保溢洪道的安全可靠性，才能不受不利影響。第二，為了能夠有效減少水庫工程項目施工建設過程中的工程量，在設計時建議對進出口段擴寬部分的坡降進行適當的改變，這樣可以確保泄洪過程中均勻、安全，可以有效避免因沖擊對翼墻而導致其出現裂縫病害。第三，溢洪道擴寬以后，下泄流量也會逐漸隨之不斷的增大。實踐中可以看到，因下游河道有效泄洪能力偏低，所以可能會出現泄洪掃壩腳、沖刷下游堤岸等不良現象。在此過程中，還要根據實際情況，適當地增建一些溢洪道，即利用本地實際地形條件，適當地增建非常溢洪道。通過這種設計思路和設計方案的實施，可有效避免小型水庫溢洪道護砌，減輕對溢洪道產生的壓力。在設計要求中，需改擴建的溢洪道，將原來的溢洪道閘房以及相關的電信基礎設施等有效地拆除掉，然后將原來的混凝土邊墻、石體清理干凈，最后在安排開挖基槽。在基礎開挖方案設計時，溢洪道溶坑、巖溶漏斗軟基，可有效確保澆筑物能夠準確地坐落在堅硬巖基面紙上；邊墻澆筑、鋼筋混凝土底板澆筑之前，需對軟弱基礎部分進行有效的處理，建議用C15規格的混凝土對超挖部分進行回填，埋石率以20%為宜；按照設計程序，下一步要做的就是對溢洪道基礎底板以及邊墻進行澆筑。

2.3輸水涵洞（管）加固設計

就筆者參與的小（二）型水庫除險加固設計工作情況來看，輸水建筑物主要分為壩下涵洞和埋管兩大類，最主要的運行問題是洞前泥沙淤積嚴重，大多工程泥沙淤積面已經高于涵洞（管）進口底板，有直接堵塞進口的，大多數為在進口形成漏斗狀，很容易就導致漏斗邊坡滑坡直接堵塞涵洞進口；另一問題是啟閉設施老化或啟閉方式原始費力。

對小（二）型水庫涵洞（管）的除險加固處理，由于工程規模小，另行選線新建輸水隧洞代替其使用功能顯然成本較高，并且受地形地質和征地困難等因素限制問題較多。對病險涵洞（管）的處理主要為進口部分，又主要為解決泥沙淤積問題，較為簡單的處理方案是在現洞（管）前增設井式進水口，井高根據除險加固的死水位高程確定，井壁和底板均宜采用鋼筋混泥土結構，頂部設置攔污柵，這樣可在較低造價范圍內解決涵洞的進口淤積問題。對洞（管）身斷裂、洞身堵塞已經無法使用并且基本無法修復的涵洞（管），就不得不考慮另建相應功能的新涵洞或隧洞代替了，如壩肩地形較為平緩，埋深小于6米的輸水洞，宜開挖成明槽建洞回填成形較為簡單和經濟，否則，采用輸水隧洞代替更為理想。對啟閉設施老化或啟閉方式原始費力，一般按現有常規設備和處理措施應對即可。

3.總結語

總而言之，小型水庫除險加固是一項非常系統的工程，也不是一蹴而就的，需要長期的堅持和努力，立足該水庫工程項目實際情況，加強運維管理，將除險加固工作落實到實處，只有這樣才能確保水庫的正常運行，才能發揮其應用的價值和作用。

參考文獻：

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