福建省小型水庫存在的問題分析及加固措施

【摘要】分析我省小型水庫存在的主要問題，提出相關加固措施的建議。

【關鍵詞】小型水庫；主要問題；除險加固

1 概述

我國已建設完成的水庫有8.7萬多座，其中中小型水庫8.6萬多座，約占水庫總數的99%。而我省擁有以防洪、灌溉為主的小型水庫約2357座，其中以土石壩居多。大部分小型水庫建造年代久遠，距今60、70多年。受當時經濟、技術等條件限制，存在建設標準低、工程質量差、管理粗放、老化失修等問題，致使工程病險問題十分突出。下面主要從小型水庫土石壩進行論述。

2 水庫存在的主要問題

（1）大壩防洪能力不滿足規范要求。1）由于眾多小型水庫建造年代久遠，技術力量有限，缺乏暴雨資料，未進行全面的水文計算，導致設計洪水標準偏低。2）由于泄洪建筑物的泄流能力偏小，致使壩頂高程不能滿足防洪要求。3）另外由于早期建設工程質量較差，經過長年運行，壩體沉降，致使壩頂高程不再滿足防洪要求。

（2）大壩滲流性態不安全。1）早期小型水庫大壩施工時壩基處理不徹底，壩體與壩基接觸帶滲透系數偏大，致使壩基滲漏。2）受當時條件限制，大壩采用人工填筑、人工夯實，壩體填筑土的壓實不均勻、壓實度偏低，使得壩體滲透系數偏大，導致大壩高水位情況下浸潤線較高，其出逸水力坡降大于允許水力坡降，產生流土管涌。3）大壩還存在繞壩滲流，交叉建筑物結合處的接觸滲漏，壩后坡出現滲水點、沼澤等問題。

（3）大壩結構安全不滿足規范要求。1）壩體填筑土的壓實不均勻、壓實度偏低，物理指標沒有達到設計要求。2）壩體單薄，上下游壩坡過陡，計算的壩坡穩定安全系數不滿足規范要求。3）很多小型水庫原設計沒有考慮地震荷載作用，所以在地震工況下大壩壩坡的安全系數也不滿足規范要求。

（4）其它問題。1）大壩壩頂和壩坡未進行任何護砌，坡面雜樹雜草叢生，影響管理巡視，無法及時發現問題，致使安全隱患不能得到及時解決。2）即便有些大壩在迎水坡設有干砌石護坡，但存在塊石間空隙大、塊石厚度和粒徑較小，長年受到風浪淘蝕，壩坡出現塌陷現象。3）千里之堤毀于蟻穴，蟻患問題常見于土石壩。

3 水庫除險加固的主要措施

（1）防洪能力不滿足規范要求的加固措施。

通過水文計算分析和風浪爬高計算，確定洪水位和壩頂超高，再根據計算的洪水位和壩頂超高選擇增加壩頂高程或增大溢洪道泄洪能力。為了不增加壩高，可考慮增設防浪墻來滿足防洪要求，但土壩頂高程不得低于最高靜水位。另外可通過擴寬和加深溢洪道，加大泄洪能力來保證防洪安全。

（2）滲流性態不安全的加固措施。

采用河海大學力學研究所編制的《水工結構有限元分析系統（AutoBank）》對各種工況進行流網分析計算，得到單寬滲流量和出逸水力坡降，并通過現場外觀觀察是否有濕坡和滲水點來判斷滲漏穩定情況。壩體發生滲漏時，應遵循“上堵下排”原則進行加固，上游可采用鋪設土工膜、增設防滲墻等方法，下游可采用增設排水棱體、導滲溝、反濾層等方法。對于壩基滲漏，可采用增設粘土防滲鋪蓋、建造混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿、灌漿帷幕等方法。另外也可采用充填灌漿或劈裂灌漿處理滲流問題。經過防滲加固后，降低了浸潤線，減小了滲流量和出逸水力坡降，提高了大壩的滲透穩定性。以下是漳州云霄縣幫塘后水庫進行單管高壓旋噴防滲墻加固前、后的浸潤線及流網圖：

（3）大壩結構安全不滿足規范要求的加固措施。

提高大壩的抗滑安全系數，可采用培厚壩體、放緩壩坡、下游坡腳反濾壓重等方法來加固。另外可結合大壩防滲加固，降低浸潤線來提高壩體的抗滑安全系數。

（4）其它加固措施。

清理壩頂和壩坡的雜樹、雜草，對壩坡進行大塊石護砌或設置砼預制塊護坡；對壩區進行白蟻誘殺。

4 結語

小型水庫帶病帶險運行，嚴重威脅著下游人民生命和財產安全。為了充分利用水資源，保障下游防洪安全，保障工程的灌溉效益，確保水庫的良性運營，對水庫進行除險加固是十分必要的。

參考文獻：

[1]《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計規范》SL274-2013

葉舟主編·水庫安全管理·北京：中國水利水電出版社，2012