中小型水库除险加固建设分析

钱小春

【摘要】水库工程是流域防洪安全保护系统和水资源开发利用，系统的重要组成部分，尽管国家加大了对小型水库除险加固投资力度，水库的安全状况有了一定改善，但中小型水库的病险率仍偏高。因此中小型水库除险加固是搞好当地防洪体系建设的重要措施，是保障地区经济发展、居民安居乐业、社会长治久安的根本途径。

【关键词】水库；除险加固；大坝安全；措施

一、病险水库存在的问题

（一）年久失修，坝体及附属设施破损严重

坝体及附属设施破损严重属于水库的表象病险，这类水库病险主要表现在大坝局部存在塌陷、坑洞，坝体迎水坡护体脱落，背水面冲刷严重，此类病险水库如遇汛期蓄水，将存在很大安全隐患，一旦水头过高，坝前护体抗冲刷能力不够，坝体出险，将很难给予补救，所以，这类水库一般都不敢高水位蓄水，甚至有些水库常年处于死水位，担心一旦蓄水出现溃坝事故。诸如河南洛阳常陵水库、登封少林水库、新郑五虎赵水库等均存在这种问题，常年处在死水位，无法发挥水库的兴利效益。

（二）大坝渗漏严重，无法蓄水

这是水库的"内伤"，这类水库由于大坝防渗体破坏或坝基存在绕渗，常年难以蓄水，水库一直处于死水位，导致水库周边人民守着水库无水用，旱季需要用水时，无奈从死水位下抽水，待水抽干后，由于暴晒，坝底出现干裂，再次蓄水时则坝体容易垮坡，一旦遇到洪水，就更加危险。

（三）原设计防洪标准较低，安全系数不够

从大多数病险中小水库来看，大坝原设计防洪标准普遍较低，同时溢洪道最大泄洪能力与最大洪峰流量之比不高，从坝体结构来看，很多大坝坝顶宽度窄，下游坡度小，如河南义马常

窑水库，坝顶宽度为 2.5m，下游坝坡为 1∶1.3，因其水库面积较小，要达到兴利库容主要靠抬高水位，从而使得水头压力增加，正常水位时坝前水头高度超过了 35m，相对如此"单薄"的坝体，安全性确实令人担忧。

（四）大坝稳定性差和强度问题。

坝体的不稳定包括整体的不稳定（相对建基面整体滑动）和部分坝段、坝体（从整个坝体上分离）的失稳。首先是坝基、坝肩的抗滑稳定问题；其次是边坡稳定问题，主要表现在滑移边界条件的存在， 以及边坡出现变形；第三是渗透稳定问题，主要表现在沿坝基和坝肩或坝体与岸坡的接触部位产生管涌、流土等。在失稳问题中还必须注意一些特殊的失稳问题，如拱坝的上滑失稳、金属面板失稳、长架空输水管道失稳或镇墩失稳等。

对于强度问题，主要表现为产生裂缝、接缝宽度增加、内部融蚀、表面冻融

等，其中贯穿性裂缝对坝体安全极为不利。产生裂缝的主要原因有拉应力过大或有效应力减少、材料的抗剪或抗拉强度降低、温度应力、土石坝材料的干容重和密实度不能满足要求等。

（五）其他安全问题

输、放水及泄洪建筑物老化，破坏较为普遍，如闸门的锈蚀严重， 启闭机不能正常使用；材料和结构老化；防汛公路不畅，管理设施、水文测报、大坝观测设备等不完善；水库淤积、山体滑坡、南方白蚁破坏等，均需引起高度重视。

二、病险库的成因分析

（一）先天不足。我国一部分水库建成于"大跃进"和"文革"期间。这个期间修建的水库，限于当时特殊的历史条件，如水文站点少及普遍存在的设计、技术、施工力量及资金不足、水库淤积等因素，设计规范不完善，"三边"（边勘测、边设计、边施工）工程多，水库实际运行标准远低于设计标准。

（二）后天不足。重建设、轻管理，以及缺乏维修养护费用造成管护不及时，特别是一些中小型水库根本就没有观测设施及手段，水库的病险情况不能及时掌握，更不能得到及时处理，最终形成重大隐患。

三、病险水库治理的对策

（一）做好水库大坝安全鉴定及探查工作。

在病危水库安全建设时，大坝安全鉴定主管部门应严格按照《水库大坝安全鉴定办法》要求，组织设计、施工、运行管理等方面的资深专家，严格按此办法全面准确地查找出水库存在的各种隐患，同时委托具备相应资质的专业机构对这些隐患进行专题调研，找准隐患部位，分析产生原因，提出处理措施。

（二）对病险库进行科学论证和经济评价

在实施对水库安全加固时，加固方案的合理性对工程投资和经济效益至关重要[4]，因此前期调查和资料收集整理工作就显得尤为重要， 这需要认真做好诸如水文地质及工程地质勘察、水文资料、大坝位移观察资料、大坝及库区渗漏资料的收集整理， 以及调研大坝运行管理现状等许多基础性的工作。防洪工程的经济评价结果是决定工程兴建与否的重要依據之一，病险库的治理还必须重视财务经济评价和国民经济评价， 这是治理的主要依据。合理的投资风险分析为小型水库除险加固工程的可行性提供了技术支持，对发挥工程的除险加固效益产生积极作用。通过对加固工程进行投资风险分析，可精确判断工程加固方案的合理程度和效益指标的高低，为进一步对除险加固工程方案进行优化提供了明确的思路和途径。

（三）努力提高病险水库加固的科技含量

在对病危水库加固工程过程中应依托科研、设计、施工、大学院校等方面的技术力量，广泛采用新技术、新方法、新材料、新工艺，力求体现先进性、科学性和经济性相统一，坚持加固与提高、加固与技术进步相结合，使病险水库治理的技术经济方面达到高水平。

（四）建立良性的水库运营管理机制

建立严格的管理责任制， 责任落实到人。严格按照《水库大坝安全管理条例》等法律法规的要求实施，使管理规范化、制度化，同时应加强水库大坝的监测和观测工作， 配备齐全的监测设备， 建设必要的观测设施，采用先进的观测手段，对大坝进行及时跟踪监测，及时发现大坝的隐患。完善水利工程设施的监管和维护，这对保障水利设施的正常运行， 延长其使用寿命有这积极意义，同时在水库的病险得到有效排除的前提下，增容和恢复库容是提高水库自身经济效益和社会效益，解决水资源紧张状况的一条好的途径。

（五）建立合理的融资方式

病险水库严重制约水库效益正常发挥。由于存在病险问题，许多水库不能按设计要求蓄水运行，无法满足供水、灌溉、发电等用水要求，严重影响兴利效益的发挥，乃至缺乏更新改造经费， 有些甚至没有维修资金， 使水利工程设施得不到及时维修养护和更新改造，因此建立合理的融资方式是解决目前建设资金短缺和病险水库大量存在的行之有效的方法。

（六）建立完善的水库治理效果综合评价体系

在我国目前还没有建立以个比较规范完整的评价指标体系，往往不能全面客观地反映整个除险加固工程的治理效果，有的研究仅是针对除险加固中具，体一项或某几项指标说明本次除险加固的治理效果，而且这些方法可移植性较差，不能方便快捷地推广到大量病险水库除险加固治理效果评价工作中。因此建立建立完善的水库治理效果综合评价体系对于综合治理病险水库有着积极意义。

结语

通过国家实施强有力的病险水库除险加固措施，中小型水库的兴利地位将逐步恢复并提升，一系列除险加固措施的应用对这些病险水库将起到起死回生的作用，在水资源日益贫乏的今天，水库的功能恢复将对国家经济建设起到巨大的推动作用，为人们生活的安全稳定奠定了坚强的基石。

参考文献

[1] 钮新强.水库病害特点及除险加固技术[J]. 岩土工程学报. 2010（01）

[2] 赵建波，韩方军，张原.帷幕灌浆在粘土心墙砂砾石坝水库除险加固工程中的应用[J]. 内蒙古水利. 2010（02）

[3] 江慧慧.水库除险加固大坝内坡干砌石护坡论证计算方法[J]. 企业科技与发展. 2010（08）