小型水庫加固工程初步設計評審要點分析

焦青青

(廣東省水利電力勘測設計研究院，廣東 廣州 510635)

我國部分小型水庫在興建時，受當時的施工條件、施工水平的限制，導致水庫建設工程質量不高，同時該類水庫在建成運行多年后，由于老化、失修等原因，目前存在較多的安全隱患。

為了解決該類水庫的安全問題，保障當地的農業生產用水，促進當地經濟的發展，需對存在安全隱患的小型水庫進行加固。該類水庫實地情況不一、隱患問題不同，其加固方案需一庫一設計，同時為保證加固方案的安全性與經濟性，需要第三方咨詢單位對加固方案進行獨立評審。

1 小型水庫安全達標加固工程設計重點評審

1.1 大壩加固

對大壩高程加固、穩定性加固的必要性進行審查。

(1)大壩高程加固。對大壩高程的評審，需經過一系列的計算。首先根據SL252-2000《水利水電工程等級劃分及洪水標準》和GB50201-94《防洪標準》，確定工程等級及洪水標準。通過洪峰流量、調洪演算計算出水庫在設計洪水位及校核洪水位的相應庫容和最大下泄流量。根據現行SL274-2001《碾壓土石壩設計規范》計算壩頂超高和波浪爬高。最后如果計算依據正確，計算選取參數合理，計算方法無誤，就可以得出設計和校核情況下的壩頂高程。用設計和校核情況下的壩頂高程與現狀壩頂高程進行對比，設計壩頂高程如果低于現狀壩頂高程，則大壩加固不需要進行壩頂加高，如果計算結果高于現狀壩頂高程，則大壩需要加高至設計高程。

(2)大壩穩定性加固。對大壩穩定性的評審，分為以下3個部分，①大壩滲流分析，按SL189-96《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》、SL274-2001《碾壓式土石壩設計規范》規定，并結合水庫的運行情況，利用Autobank的滲流程序中的“土石壩滲流穩定計算程序”對大壩的浸潤線進行計算，計算各種庫水位形成穩定滲流條件下，下游坡的溢出情況，如果在各種庫水位形成的穩定滲流條件下，下游坡均沒有溢出，表明大壩滲流是安全的，如果在下游坡有溢出，則表明大壩滲流是不安全的；②大壩滲透變形分析，分析壩體滲流過程中是否會出現流土或管涌的情況，根據土的細顆粒含量，確定壩體滲透變形的主要型式，根據GB50287-99《水利水電工程地質勘察規范》，計算土的滲透變形臨界坡降，如果土的滲透變形臨界坡降小于土的允許滲透變形臨界坡降，大壩滲透變形是安全的，否則，如果土的滲透變形臨界坡降大于土的允許滲透變形臨界坡降，大壩存在滲透變形危險，大壩需進行灌漿或布設土工膜等防滲措施，需要修建反濾體及排水溝等排水措施。③大壩抗滑穩定的分析，根據SL274-2001《碾壓式土石壩設計規范》，利用《水利水電工程PC-1500程序集》中的“K-1土石壩邊坡穩定計算程序”進行電算，計算各種運行工況下，上、下游壩坡的抗滑穩定系數，如果各種運行工況下，大壩的抗滑穩定安全系數均符合設計規范要求，那么大壩的抗滑穩定是安全的，否則，只要有一種工況下大壩的抗滑穩定安全系數不符合設計規范要求，那么大壩的抗滑穩定是不安全的，大壩需要進行培厚或修坡加固。

(3)如果以上2條都滿足要求，則該水庫大壩不需加固，可僅進行一些不影響安全的護坡、防浪墻、壩頂路面的建設等。

1.2 溢洪道加固

對溢洪道加固的必要性進行審查，主要在溢洪道側墻是否需要加高，溢洪道的底板、齒墻是否需要加固。

按SL253-2000《溢洪道設計規范》附錄A計算設計水面線，如果設計水面線加安全超高小于原有側墻高度，則溢洪道側墻符合設計要求，不需加高，否則需加高。

根據溢洪道陡坡水面線計算結果，對溢洪道底板抗沖能力進行驗算，如果在設計洪水運行條件下和校核洪水運行條件下陡坡坡度最大流速均小于允許抗沖流速，則溢洪道底板抗沖能力滿足要求。

根據《消能防沖設計洪水標準規范》對溢洪道的齒墻深度的消能防沖能力進行計算，當溢洪道的沖坑深度小于齒墻深度，溢洪道的消能防沖能力滿足要求，不需要改造，否則，需要改造。

如果以上計算皆滿足要求，綜合考慮，可僅對溢洪道周邊的植物進行修剪防止影響泄洪，或進行保護周邊草皮防止水土流失等措施對溢洪道進行修整。

1.3 輸水涵的加固

對輸水涵的加固，首先要復核放水涵管過流能力，通過涵管段內徑、涵管長度、最小水頭差計算輸水涵管的過流能力，如果過流能力大于設計要求的過流能力，則輸水涵管滿足運行要求，只用對涵管的進出口等部位進行局部加固，否則，需要對輸水涵進行重建，重建的方式有，破壩重建、套管、頂管等方式。一般壩高較小的水庫宜進行破壩重建的方案，壩高較大的水庫可根據涵管過流要求和管徑的大小選用鋼管或鋼筋混凝土管套管或頂進的方式。

2 加固工程的經濟性評審

2.1 工程量評審

以經評審后確定的加固方案為依據。

如果對原初步設計報告的加固方案沒有修改，那么就對初步設計的工程量進行復核，復核的主要問題有工程量是否缺項漏項，某項工程量過大或者過小，采用的材料是否合理經濟等。

如果加固方案經評審需對原設計方案進行修改，那么要給出評審后確定的方案的工程量，確保加固方案和加固工程量安全、合理、經濟。

2.2 設計概算評審

要查實設計概算所選用的基礎材料價格是否為當地最新的信息價格，復核材料的運距，復核主要材料的預算價格是否合理；復核初步設計概算的綜合單價中的其他直接費、間接費的費率選取的是否合適；檢查單項工程的單價是否合理，查看其套用定額，選取材料，工藝方法是否正確；復核施工臨時工程費用；除了施工組織所給出的臨時工程量以外，還應包括安全生產措施費，其他臨時工程費等，概算中是否有列示、取費是否正確；復核獨立費用。獨立費用包括9項內容，檢查費用列項是否齊全、各項取費是否合理。應注意勘測設計費包括前期勘測設計費和初步設計、招標設計及施工圖設計階段的設計費，如果設計單位只算了初步設計、招標設計及施工圖設計階段費用，將存在設計費偏小的問題，需要對2部分費用計算加和進行復核。并且工程造價咨詢服務費應單獨列項計取。

3 結語

小型水庫的安全隱患問題事關人民人身財產安全，需給予足夠重視。從技術上，需對該類水庫的加固方案進行必要性審查；同時，堅持合理造價原則，對加固方案的概算審查控制工作十分重要。由于水庫自身結構及安全隱患的多樣性，該類水庫加固方案的評審工作并不容易，它是建立在各專業專家對專業知識全面了解的基礎上，從設計內容的合理性和可行性上進行評審。本文對該類水庫的加固方案評審提出了以上見解和方法，以期為類似工程的加固方案評審提供參考。