小型病险水库除险加固工程措施

王亚东

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 概况

黑龙江省有小型水库近千座，多数是20世纪50～60年代修建的，属于典型的“三边工程”，又经过几十年的长期运行，大多数小型水库都存在大坝坝体、坝基、坝肩渗漏;水库输水洞和溢洪道年久失修，不能正常运用，有水不敢蓄的问题，如不及时发现问题并及早采取除险加固措施，就会极大地限制我省农业经济的发展步伐。

2 小型水库的除险加固措施

除险加固措施有多种，可以具体问题具体分析，根据每个小型水库的实际情况，分别采取切合实际的除险加固措施。现在针对小型水库存在的主要问题，介绍一些工程中经常采用的典型措施。

2.1 大坝迎水面护坡措施

勃利县大义水库始建于1956年，1968年续建，1977年竣工。总库容300万m3，为小(1)型水库。目前工程存在的问题是:

土坝上游护坡不完整且块石风化严重、破碎，下游无护坡，局部坝坡较陡，出现滑坡现象。

采取的加固措施是:对坝坡上游进行护坡计算，考虑原来有部分干砌石护坡，所以仍采用干砌石护坡，护坡上部顶高程为坝顶高程，下部至死水位243.36 m。护坡块石厚20 cm，碎石垫层15 cm，砂砾石10 cm。死水位以上采用砌石固脚，形式为直角梯形，顶宽1 m，高1 m。下游采用草皮护坡。

2.2 大坝下游设置排水减压沟

曲河水库位于鸡东县向阳镇西南11 km穆棱河右岸的二级支流水曲柳河上，鸡密公路南侧，是1座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼的综合利用的小(1)型水库。存在的主要问题是:

坝基为双层地基结构，覆盖层较薄，坝后有渗水现象。强透水层渗透系数较大，弱透水层厚度较薄，如采用排水盖重厚度较大且较长，不经济;采用排水减压沟效果较明显，开挖黏土可上坝，与贴坡排水结合布置，可较大程度的节省投资。

采取的措施是:减压沟挖穿弱透水层即可，满足渗流稳定要求。采用底宽1.0 m，边坡采用1∶1.5结合贴坡排水布置，回填砂砾石、碎石及块石满足排水反滤要求。

2.3 大坝坝体垂直防渗措施

碾子河水库位于勃利镇西5 km处，倭肯河二级支流碾子河上，是1座以灌溉为主兼顾防洪养鱼等综合利用的小(1)型水库。水库始建于1957年，几起几落，于1975年竣工。目前水库存在的主要问题是:

坝体为黏土均质坝，含少量粉土质砂，并有淤泥夹层。由于坝体施工时筑坝土料岩性不均一，控制碾压强度不好，产生渗透变形。如不采取防渗措施则浸润线高，坝体出逸点高，进而使坝体稳定不满足要求。

采取的加固措施是:经多方面比较，高压喷射混凝土防渗板墙方案造价高，施工场地要求大，现坝顶宽度仅为5 m，影响施工机械的布置及交通。铺防渗土工膜易损坏，从长期防渗效果看并不理想，并且在造价上没有优势。多头小直径水泥土防渗板墙方案造价最低，施工简单，防渗效果持久。故采用多头小直径水泥土防渗板墙方案。水泥土防渗墙既经济、施工方法又简单，即用20%的水泥与坝体填筑的黏土进行搅拌灌注，用多头小直径喷射。防渗墙厚度20 cm，从坝顶钻孔直达坝基。

2.4 溢洪道的完善措施

大同水库位于宾县宾州镇东南部10 km，大同村南1 km处的海里浑河支流三道海里浑河上。是一座以灌溉为主，兼顾防洪，养鱼等综合利用的小(1)型水库。

溢洪道在大坝北侧，是在花岗岩山体中劈开而成的矩形槽，堰型为开敞式无闸宽顶堰，底宽5 m，设计最大泄量70 m3/s。大同水库按无闸方式运行，下游无控泄要求。由于溢洪道堰坎基本冲没，自1994年以来，为满足正常运行，溢洪道前设子堰使水位抬高至102.66 m，来洪水时，拆子堰增大泄量，降低库水位。溢洪道坎底和两边坡无护砌保护。坎部及下游尾水处岩性强风化，坎上游淤积严重，阻水下泄。

采取的加固措施为:需整修堰体，该堰高是＜3 m的低堰，驼峰堰是一种较好的低堰堰型，堰的剖面由3段圆弧组成，施工起来较简单，同时堰型的整体稳定性和断面应力情况都较好，且流量系数较大，一般在0.4～0.46，本次设计采用驼峰堰。对溢洪道的宽度重新复核并设计，确定溢洪道宽为10 m时投资最省。

2.5 溢洪道的维修措施

勃利大义水库溢洪道位于土坝右侧的坝端上，为开敞式侧槽溢洪道，侧堰宽25 m，分10孔，无闸门及启闭设备，一侧为浆砌石，一侧为开挖后的裸露岩石，堰顶高程为250.85 m，底板为裸露岩石，尾端挑流消能工程为1983年修建。

溢洪道由进口段、控制段、消力池及海漫段组成。溢洪道经多年运行，年久失修，左岸浆砌石部分脱落，右岸整流段后岸坡无衬砌风化严重，底板基础无衬砌，消能设施不完善，没有尾水渠，陡坡段及消力池内设两道导流墙。

采取的加固措施为:进口段底板进行杂草及风化岩堆积物的清除，以便满足原设计坡度的要求。进行混凝土衬砌，厚度20cm，并挂钢筋网。左侧浆砌石边墙损坏处进行维修，右侧山体进行混凝土喷锚衬砌，以提高边墙的整体性，消除山体塌落对泄洪的影响。对溢洪道消能进行完善，挖尾水渠道。

2.6 输水洞的修补措施

多数水库经过多年运行，洞身混凝土管存在多处裂缝，有纵向裂缝及管接头处裂缝，接头处裂缝宽，洞身多处漏水等。由于施工工期及灌溉需要，需采用切合实际的施工方法。

采取的加固措施为:纵向裂缝将原混凝土面凿毛或沿裂缝凿成型槽，清洗后涂环氧基液、环氧砂浆，再对裂缝、漏水点内部灌环氧浆液，甲凝浆液或水泥浆充填，最后在表面贴玻璃丝布。

管接头处在原伸缩缝处凿宽3～5 cm，深2 cm的圆环形槽，清洗干净后涂环氧基液，再将经过打毛和硫酸处理的平板橡皮表面涂环氧基液，贴在槽中，最后用环氧砂浆将槽填平，装模板支撑加压，两天后拆模。

伸缩缝过大，错位大，可在适当的贯穿性环向裂缝处加作伸缩缝。先把表层松动的砂砾及灰尘清除干净，表面涂上环氧基液，灌上环氧砂浆再加上橡胶止水带，外压钢板围成的环型管，侧面用环氧砂浆封堵，外加支撑结构，待完全牢固后撤掉支撑。

3 结语

黑龙江省小型病险水库除险加固工程实施后，能够确保水库安全度汛，正常蓄水，发挥其应有的防洪社会效益和经济效益，大大保证了水库下游广大人民群众的生命财产安全，对于发展农村水利和农业现代化具有积极的意义。

［1］黄河水利委员会勘测规划设计研究院.SL274－2001碾压式土石坝设计规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2001.

［2］水利部天津水利水电勘测设计研究院.SL253－2000溢洪道设计规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2000.