小型水库病险问题及加固措施

刘丽霞

摘要：响应全国病险水库除险加固工作会议精神，加快小型水库进行除险加固的进度。要因地制宜结合水库实际情况，分析小型水库存在的病险问题，提出相应的除险加固措施，排除水库隐患。

关键词：水库； 病险；原因；措施

中图分类号： TV 文献标识码： A

一、水库现状及问题

石家庄市现注册登记小型水库215座，这些水库大部分修建于二十世纪六七十年代，属于“边勘测，边设计，边施工”的三边工程。限于当时的历史条件，施工质量难以保证，并且绝大部分工程带病运行，达不到有关规程规范的要求。同时大部分水库施工完成后由村组级行政领导代管，随着水库运行时间的加长，水库设施和各种设备逐渐老化，工程存在较严重的质量问题，水库不能正常运行，导致“汛期不敢蓄水，汛后无水可蓄”的局面，因此国家投资兴建的水库不得不低水位运行，达不到调蓄水资源的目的，严重影响水库工程效益的发挥。甚至水库的病险问题还给水库下游人民群众生命财产的安全构成巨大的威胁，一些乡村、公路、铁路等重要设施地处水库下游，犹如“头顶一盆水”，如果水库险情得不到及时处理，后果将十分严重，因此对其进行除险加固处理迫在眉睫。

下面对小型水库存在的问题进行总结：

1.病险率高，病害严重。据调查，石家庄市现有小型水库均有不同程度的险情：防洪标准低、大坝渗漏、裂缝和坝坡滑塌、溢洪道泄洪标准不够、放水建筑物不能发挥正常功能等问题普遍存在。

2.缺乏大坝安全观测、水情测报和防汛抢险设施，工程盲目运行，极易失事。

3.管理工作薄弱，特别是乡村管理的小型水库，日常管理和养护工作无人负责，安全管理责任无法落实。

二、小型水库病险原因分析及对策

1.坝基渗漏

很多病险库都存在坝基渗漏问题，究其原因有很多，但大多数病险水库是在上世纪5O至70年代建成，属于“三边”工程，对坝基没有按技术要求进行处理，造成坝基渗漏：①清基不到位导致坝基与坝体接触面成为渗水薄弱环节。②截水槽的开挖深度不够，留下了渗水通道。③坝体填筑标准不够，压实度满足不了设计要求，给坝体稳定埋下安全隐患。④坝基位于覆盖层上，而且覆盖层的渗透系数大，允许渗透比降较低，设计的坝基截水槽或者其它处理措施的深度没有达到相对不透水层或者截水悬挂帷幕的深度不够，不能有效的阻止渗漏或延长渗径，甚至就根本没有进行坝基处理。

针对这些情况，可结合覆盖层的深浅、库区情况、附近粘土料源储量，进行垂直截渗或者水平铺盖。如果覆盖层很厚，而附近又有丰富的粘土料源，施工没有太大困难，则采取水平铺盖是比较适宜的；相反如果附近没有粘土料源，覆盖层又较薄，采取垂直防渗的优越性就比较明显。 垂直截渗墙的方案选择中，还应根据覆盖层的颗粒级配情况，施工场地情况，结合经济指标分析进行选择：如覆盖层为砂卵石，厚度超过30m，选择混凝土截渗墙比较稳妥；如果为粉细砂，厚度又较小，则采用高喷灌浆即可。

2.坝体渗漏

坝体渗漏多由于坝体填筑材料或者填筑标准不符合要求，密实度不够，渗透系数偏大等原因。针对上述情况，采取以下四种措施比较适宜：

①对坝体采用高压旋喷灌浆造墙，或采用冲抓套井回填粘土造墙，来切断坝体内上、下游的渗水通道，以防止坝体渗漏。

②对坝体进行必要的充填灌浆，增加坝体的密实度，然后在坝体上游坡铺设复合土工膜，要处理好土工膜与坝基的结合部位。

③采用劈裂灌浆，对坝体填筑标准不符合要求的可以劈裂两排，不但在两排之间形成很好的防渗层，而且还对坝体起到较好的加固作用。另外，还可以将坝基一定深度劈开，对坝体和坝基的结合面也起到很好的防渗作用。

④采取往上游坝坡贴防渗斜墙、铺设复合土工膜、加大坝体断面等措施。

3.坝体稳定不满足规范要求

坝体不稳常见的原因有：上游坝体渗透系数太小而且坡比较陡，浸润线偏高，坝体断面偏陡等。

①上游坝体渗透系数太小而且坡比较陡，使得在水位骤降工况下，上游坝体内的水不能及时排出坝体，增大了土体重量，由于含水量大而减小了凝聚力和内摩擦角，从而造成上游坝坡失稳，处理措施一般是减缓坝坡。

②浸润线偏高，说明坝下游坡脚的排水不畅，坝体各层之间的渗透性不完全符合逐渐增大的原则，处理措施主要是增加坝体内部排水和坝坡脚排水体，一般采用贴坡棱体排水。也可放缓坝坡，但往往不经济。

③坝体断面偏陡一般采取的措施是加培横断面，如果工程实际情况允许，结合技术经济指标分析，也可住下游加培。

4.溢洪道布置不合理、泄洪标准不够

多数病险水库的溢洪道设计平面布置不尽合理，这种情况多出现在岩石基础上，由于多为人工开挖，所以经常按照岩体的坚硬程度变化，随意性较大，很少能按设计断面与线路完成施工。尤其是控制段的堰型，即不是WES堰，也不是直坎宽顶堰，梯形的断面型式居多，这与当时的施工水平也有很大关系，造成泄洪时流量系数和过水断面不够，从而泄洪能力不足。

常见的问题还有纵剖面设计、消能设施设计不合理，甚至无消能防冲设施，空蚀破坏严重，经常是泄一次洪就被破坏一次，坡与坡的衔接、泄槽与消力池的衔接非常的不合理，又没有补气措施，所以经常空蚀破坏。

针对以上情况，应该根据《溢洪道设计规范》(SL252—2000)，结合工程实际情况，对平面布置、控制段、泄槽、排水、消能设施等进行系统设计，结合水库调洪，认真复核泄量，使其满足现行规范要求。

5.放水设施老化失修，不满足原设计要求

原工程绝大多数为放水卧管，年久失修，淤积严重，不能满足放水要求，一般应废弃原放水卧管或另建放水斜管和放水隧洞，但要充分考虑水库淤积程度、下游兴利灌溉要求以及上游来水情况。

6.其他常见病害

小型水库其它常见病害还有：上游坝坡无护坡、下游坝坡无排水或者排水系统不完整、坝顶宽度不足、坝顶高度不够、背水坡脚无反滤、无监测设施等等，针对这些问题，应该根据工程等级，严格按照《碾压土石坝设计规范》(SL274—2001)进行完善设汁，不再赘述。

但是应该说明的是，不论什么病害，均应认真分析原因，结合工程实际，进行详细的技术经济比较后合理选择方案，不能盲目或者主观的采取措施，避免采取的措施不力，投资浪费。

除上述工程措施外，还应加强对监测资料的整理和分析，为工程的安全运行提供科学依据；加强非工程措施的投入和管理，对施工质量的管理和加固后工程运行的管理。

三、结 语

大力响应全国病险水库除险加固工作会议精神，加快小型水库除险加固进度，将对促进地区经济发展，保障社会稳定意义重大。

针对我市小型病险水库数量多、病险程度严重的情况，要认真做好病险水库除险加固前期现场调查工作，排查隐患，为除险加固方案提供依据；同时要做好小型水库的除险加固设计、施工及后期管理，真正达到病险水库除险加固的目的，将国家中央专项补助资金用到实处，充分发挥资金使用效益。

参考文献:

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[2] 李树芝.中小型水库病险水库除险改造相关问题分析[J].科技致富向导.2012（05）.

[3] 郑建飞.病险水库除险加固对策[J].水利科技与经济.2009年05期.