小（二）型水库除险加固设计的常见问题和应对措施

杨顺云

【摘要】作为工程性水源的小型水库，其正常运行关系着基层水利建设事业的发展，同时也关系着人们的生产生活。对现有小型水库而言，大多始建于上世纪60和70年代，经过数十年的运行，到现在大多数小型水库已出现不同程度的病险现象，因此对小型水库的除险加固是现阶段一项非常重要的工作。本文将对小型水库的病险问题及其成因进行分析，并在此基础上就其除险加固，谈一下自己的观点和认识，以供参考。

【关键字】水利工程；小型水库；除险加固；设计

在小型水库建设过程中，除险加固是一项非常重要的内容，关系着农田水利灌溉以及各项用水安全和可靠，对运行年限较长的小型水库，不少水库已出现不同程度的病险现象，因此，在当前的形势下，加强对小型水库在水利工程中的除险加固设计问题研究，有着积极的行业现实意义。

1.小型水库病险问题分析

目前存在病险现象，并存在安全隐患的小型水库工程，大多数建于上世纪60和70年代，经过四、五十年的运行，到现在大多数小型水库问题暴露明显，归纳起来，最常见问题主要如下两个：

问题一：水库工程本身建设质量差，存在着先天的不足。由于历史原因，当时的水库工程建设过程中，从勘察设计到施工绝大多数工程存在着技术方面和施工手段的局限性，常见的现象是规划、设计以及施工建设群众共建，缺乏专业技术，施工工艺简单，设备落后，导致设计标准和施工质量不能满足现行规范要求，加之运行年代久远。因此在长期的水库服役过程中经常会出现这样那样的问题，这也是先天不足的体现和原因所在。根据笔者近几年参与的当地小型水库除险加固设计总结，小型水库主要病险问题为：坝体坝面不规则，部分水库渗漏严重，抗滑稳定安全系数偏低，处于在极限平衡状态下运行中；行洪标准偏低；泥沙淤积严重大多水库泥沙淤积面已经高出输水涵洞（管）进口。

问题二：水库建成后的运维管理不到位。水库水利工程，作为一种建筑工程项目，其设计、施工和运维管理离不开科学的制度，只有通过科学的管理才能有效确保水库运行的安全可靠性。然而，从当前水库工程运维管理实践来看，依然存在着一定问题与不足，以致于水库除险加固和管理乏力。据调查显示，当前国内水库尤其是小型水库管理过程中，存在着重建设、轻视管理的现象；往往是水库建设时非常的积极，一旦水库工程项目建成，在正式投用和后期的运维管理过程中，后劲不足。在水库工程规划设计过程中，设计人员较为重视的是该工程项目建设方案设计的科学合理性，严重忽视了水库工程建成后的运维管理。

2.小型水库除险加固设计

基于以上对当前小型水库的病险问题及其成因分析，笔者认为要想有效对这些小型水库进行除险加固，最大限度地发挥水库的作用和体现其经济与社会效益，可从以下几个方面着手：

2.1坝体除险加固设计

在坝体除险加固设计中，最为重要的一步是复核现状坝体的渗流和稳定，然后根据复核结果确定是否需要防渗或调坡。渗漏影响水库正常蓄水或坝体安全时，必须考虑防渗处理措施，作为小（二）型水库工程，防渗处理措施首选帷幕灌浆或土工膜防渗方案为宜，如坝前泥沙淤积较浅，渗漏集中在坝体回填土和坝体与基础接触带的工程，采用土工膜防渗措施较为经济合理。渗漏范围含基础和坝肩的，坝前泥沙淤积较大难以清至原大坝回填基础面的工程，采用灌浆防渗措施更为可靠。根据坝体稳定复核如存在稳定不能满足现行规范要求时，必须进行除险加固处理，如是上游坝坡不能满足稳定要求时，由于大多小型水库坝前泥沙淤积较大，宜优先考虑削缓坝坡处理方案，原因是采用培厚调坡处理势必导致基础清理工程量过大，并且基础和上游坝体长期浸泡于水下，还极容易造成施工期间的坝体滑坡现象，当然，上游坝坡削坡了，下游坝坡必须培厚才能保证整个坝体稳定。如是下游坝坡不能满足稳定要求时，直接考慮增设排水棱体后培厚调坡处理方案就可以了。当然，在原排水棱体和新排水棱体之间，需用褥垫式排水通道相连以及时排出坝内积水。

2.2溢洪道加固设计

小型水库中的溢洪道是较为重要的一部分，实践中应对设计方案进行全面的分析和研究，特别注意扩宽后的溢洪道的流态和泄流。在此设计过程中，需注意三个方面的内容。第一，进口段的有效扩宽。对小型水库溢洪道的出口段而言，实际加固设计过程中，建议适当地增大出口处的单宽流量，并且还要特别注意不能超出护砌材料最大承载限度（极限流速值），这样才能确保溢洪道的安全可靠性，才能不受不利影响。第二，为了能够有效减少水库工程项目施工建设过程中的工程量，在设计时建议对进出口段扩宽部分的坡降进行适当的改变，这样可以确保泄洪过程中均匀、安全，可以有效避免因冲击对翼墙而导致其出现裂缝病害。第三，溢洪道扩宽以后，下泄流量也会逐渐随之不断的增大。实践中可以看到，因下游河道有效泄洪能力偏低，所以可能会出现泄洪扫坝脚、冲刷下游堤岸等不良现象。在此过程中，还要根据实际情况，适当地增建一些溢洪道，即利用本地实际地形条件，适当地增建非常溢洪道。通过这种设计思路和设计方案的实施，可有效避免小型水库溢洪道护砌，减轻对溢洪道产生的压力。在设计要求中，需改扩建的溢洪道，将原来的溢洪道闸房以及相关的电信基础设施等有效地拆除掉，然后将原来的混凝土边墙、石体清理干净，最后在安排开挖基槽。在基础开挖方案设计时，溢洪道溶坑、岩溶漏斗软基，可有效确保浇筑物能够准确地坐落在坚硬岩基面纸上；边墙浇筑、钢筋混凝土底板浇筑之前，需对软弱基础部分进行有效的处理，建议用C15规格的混凝土对超挖部分进行回填，埋石率以20%为宜；按照设计程序，下一步要做的就是对溢洪道基础底板以及边墙进行浇筑。

2.3输水涵洞（管）加固设计

就笔者参与的小（二）型水库除险加固设计工作情况来看，输水建筑物主要分为坝下涵洞和埋管两大类，最主要的运行问题是洞前泥沙淤积严重，大多工程泥沙淤积面已经高于涵洞（管）进口底板，有直接堵塞进口的，大多数为在进口形成漏斗状，很容易就导致漏斗边坡滑坡直接堵塞涵洞进口；另一问题是启闭设施老化或启闭方式原始费力。

对小（二）型水库涵洞（管）的除险加固处理，由于工程规模小，另行选线新建输水隧洞代替其使用功能显然成本较高，并且受地形地质和征地困难等因素限制问题较多。对病险涵洞（管）的处理主要为进口部分，又主要为解决泥沙淤积问题，较为简单的处理方案是在现洞（管）前增设井式进水口，井高根据除险加固的死水位高程确定，井壁和底板均宜采用钢筋混泥土结构，顶部设置拦污栅，这样可在较低造价范围内解决涵洞的进口淤积问题。对洞（管）身断裂、洞身堵塞已经无法使用并且基本无法修复的涵洞（管），就不得不考虑另建相应功能的新涵洞或隧洞代替了，如坝肩地形较为平缓，埋深小于6米的输水洞，宜开挖成明槽建洞回填成形较为简单和经济，否则，采用输水隧洞代替更为理想。对启闭设施老化或启闭方式原始费力，一般按现有常规设备和处理措施应对即可。

3.总结语

总而言之，小型水库除险加固是一项非常系统的工程，也不是一蹴而就的，需要长期的坚持和努力，立足该水库工程项目实际情况，加强运维管理，将除险加固工作落实到实处，只有这样才能确保水库的正常运行，才能发挥其应用的价值和作用。

参考文献：

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