水库除险加固工程的必要性

王保民，朱红月

(天津市蓟县水务局，天津蓟县301900)

我国是世界上拥有水库最多的国家，目前水库的数量达到了8.7万座，水库数量的庞大使得水库的安全性必须得到应有的保障。任何一个水库的溃坝都可能导致数万、数十万人甚至是数百万人受到水患的威胁。据统计我国现有存在病险的水库数量达4万多座。所以水库的除险加固任务非常艰巨，也十分必要。

1 病险水库的特点及产生原因

我国大部分水库兴建时的条件较差，大多数的水库大坝为土石坝，坝体的填筑普遍存在不密实或者防渗处理不到位等问题，这就导致水库下游坝坡和坝后基础出现渗水、沼泽化，甚至出现管涌、流土、接触冲刷等水害病患，坝体也不同程度出现裂缝或者滑坡等病害。由于施工质量和技术处理等环节的不达标，对于一些混凝土坝、浆砌石坝、溢洪道或者输水洞等，随着使用时间的增长，不同程度的出现了碳化、裂缝、剥离、露筋、冲蚀或者渗漏等问题，严重影响了结构物的安全性和防水性。

1.1 水库防洪不达标

防洪问题主要表现在大坝的坝顶高程和泄水建筑的泄水能力等方面。我国水库大部分的坝顶高程和泄水建筑泄水能力不足，所以防洪也就达不到标准。水库防洪达不到标准的原因主要是:缺少相应的水文分析，导致泄洪的设施没有设置周全，存在一定的质量隐患，不能够发挥其正常的功能等;水文资料发生变化。

1.2 坝体渗流不安全

坝体和基础存在不同程度的渗漏现象，大量的石坝出现管涌、流土接触冲刷、混凝土或者浆砌石出现溶滤破坏等病害问题。造成这些病害问题的主要原因是:在水库大坝进行施工的过程中清基工作或者坝基的防渗处理不到位，工程质量没有得到保证;土石坝填筑压实度和防渗系数不达标，导致坝体出现裂缝;混凝土和浆砌石坝体施工质量差、施工工艺不合理、混凝土材料不合格，致使坝体出现裂缝。

1.3 坝体结构不安全

坝体的结构是水库安全的保障，正在使用中的坝体结构和抗滑要求很多都达不到标准。造成大坝安全系数降低的主要原因是:土石坝的坝体设计断面不足，坝坡较陡;坝坡的施工质量较差，出现问题没有及时的进行维修，导致破损越来越严重;混凝土及浆砌石坝的施工质量不合格，坝基清基不彻底。

1.4 抗震系数不达标

现有水库的抗震性能往往达不到现行的抗震规范要求。抗震要求不足的原因主要有:新的地震列席区划图确定的场地，基本列席较原设计的地震烈度有所提高，或者是原水库设计没有考虑到地震因素。

1.5 输水及泄洪结构不安全

这方面主要表现在输水及泄洪建筑的结构强度和稳定性能不达标。造成这种现象的原因是:输水隧洞或者涵洞的衬砌质量差、设计考虑不全面，导致裂缝、剥离、渗漏等问题，影响了建筑物的整体结构;土石坝坝体下的埋管漏水，对结构长期的冲刷和侵蚀，破坏了坝体的强度;溢洪道存在的结构裂缝使溢洪道的稳定性降低;溢洪道的的层面未衬砌或者衬砌质量差，水流长期冲刷导致结构破坏;没有消能工或者消能工受到破坏，使洪水不能安全下泄。

1.6 金属结构和机电设备不安全

大多数水库的金属结构和机电设备运行时间较长，基本超过了使用年限，出现陈旧、老化、锈蚀等问题，甚至无法正常运转，导致水库的安全受到严重影响。造成这种现象的原因主要就是，缺少相应的维修保养与更新。

1.7 管理设施不完善

目前我国大多数的水库水文测报和大坝的观测系统都不完善，尤其是一些小型的水库，很少甚至没有设置水文观测系统和大坝观测点;大多数的水库管理设施落后，防汛标准较低，甚至不具备防汛的基本标准。造成这种现象的主要原因是只注重水库的建设，而轻视对水库的长期、有效管理。

2 水库除险加固工程的必要性

2.1 病险水库除险加固工程现状

我国的水库大部分是20世纪五六十年代建造，水库工程可谓是关系到国计民生的工程，但是由于建造时的经济条件和管理等原因，致使我国目前大部分的水库病险问题突出，严重影响了防洪安全，给地方经济和民生带来了严重的威胁。国家对于水库的病险问题高度重视，并进行了一系列的决策和部署，截至到2010年底，国家用于水利除病加固的专项规划资金投入达700多亿元，如期完成了7 000多座大中型水库的除险加固任务。虽然水库的除险加固任务取得了一定的成果，但后期任务仍然十分严峻。今后国家还将加大对水库除险加固工程投入，这就意味着，现在和今后的一段时间里，水库的除险加固工程建设仍然是一项非常重要的任务。有关部门应该认真总结近年来水库除险加固的做法和经验，加强领导、落实责任、完善机制，强化管理和监督，以保证水库除险加固工程的质量和进度。

2.2 水库除险加固的作用

病险水库的防洪设施标准较低，大坝的稳定性也较差，有效的水库除险加固工程能够消除安全隐患。保证汛期时水库能够经受住洪水的考验，防止溃坝事件的发生，避免了汛期洪水的威胁，保护下游人民的生命财产安全;水库的除险加固工程可有效增加水库的库容量，增强水资源的调控能力和抗御干旱能力，保障城乡的供水安全，改善区域内的水环境;水库除险加固工程还可能提高水库的灌溉能力，保证下游农田的用水需求，促进区域范围的农业经济发展;水库除险加固工程，还可以满足水库水文观测和研究的需要，为日后的水库管理和经营，提供有效的科学依据和系统资料。

3 水库除险加固工程的保障措施

3.1 科学的水库溃坝风险分析

水库失事的主要风险就是溃坝，所以溃坝的风险识别尤其重要。科学的溃坝风险分析，能够对水库存在的溃坝危险进行提前预测，从而根据预测进行有效的预防。通过对水库溃坝的分析可以确定哪些水库应该列入近期的除险加固目标，也可以确定水库的运行管理模式，根据风险程度的不同来进行相应的管理方法。水库溃坝是指水库在一定的荷载作用下，大坝的各组成部分，其中包括挡水、输水和泄水建筑物等出现了严重的破坏，导致溃坝的发生，其过程可表现为荷载——破坏——溃坝。水库存在溃坝风险时，可由专家进行现场的调查和研究，从而确定具体的溃坝模式和溃坝路径。溃坝的分析主要包括溃坝概率的分析、溃坝生命损失的分析、溃坝经济损失的分析以及溃坝社会与环境的影响等。

3.2 加强水库除险加固工程的监督管理

在水库除险加固工程的建设投资管理中，需要对各个渠道承诺的配套投资落实情况，进行严格的监督和检查，对于上级补助的投资要全部用于大坝的除险加固工程当中，实行专款专用。在工程的建设管理过程中，明确项目经理负责制、招标投标制和工程监理制等各种科学的管理机制。建立健全工程的质量和监督体系，严格控制工程的施工质量和资金投入。同时制定合理的工程基本情况定期上报制度和工程销号制度。为水库的除险加固工程管理和质量，提供制度上的有力保障。同时除险加固工程的实施，也会不同程度的受到各种因素的影响，如水库水位的影响、水库灌溉及发电的影响等，这些因素不但影响到了工程的进度，也影响了工程的质量，所以在工程施工之前必须充分考虑到各种可能因素的影响，制定出合理的施工预防计划。

3.3 科学的工程项目决策

通常水库的病险问题具有一定的复杂性和隐蔽性，所以在除险加固工程施工之前，必须进行科学的工程项目决策。应该进行专业的安全鉴定和施工方案设计。工程在开工之前要确定好，工程的运行方式、施工技术和工艺、工程进度、工程造价等各项工程指标，以保证工程的平稳进行。

4 结论

水库的除险加固工程是保障国家经济持续发展，保障民生的重点工程，也是水利建设的关键环节。我国目前的病险水库除险任务比较艰巨，工程施工时必须处理好质量、进度和安全之间的关系，在保证质量的同时，尽量保证工程在工期内完成，从而保证水利工程的正常运行，造福后代。

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