小型水库常见的病险及除险加固技术初探

廖 熠

（黔西南州水利电力勘测设计院，贵州 黔西南 562400）

水利工程按照水库的容量可以分为小型、中型和大型，而小型水库在我国水利工程中更为普遍。小型水库可以为周围的地区提供拦截洪水、防洪抗旱的功能，并且也可以产生一定的经济价值，如水产养殖、发电等，因此要保证水库的正常使用。但是随着时间的流逝，由于当时的技术问题或者其他原因，小型水库在使用上会存在一定的危险性，要做好小型水库除险加固。

1 小型水库的现状

小型水库在我国分布极广，可以占到我国水库数量的95%以上。而小型水库主要集中在湖南、广东等地区。因为这些地区偏南，降水量较为丰富，所以水库可以做到防洪、蓄水、发电等功能，保证水库周围人们的生产和生活。

但是我国小型水库大多建立的时间较久，有的已经使用了五六十年，甚至更久。由于建造初期，水利工程的技术手段不够成熟，直接导致小型水库在使用过程中会出现大坝崩溃、汛期不稳等情况。而且小型水库可能还是“三无”工程，材料、技术等都不达标，具有极大的安全隐患。而这些具有危险的小型水库对于中下游人们的生产生活产生威胁，严重的会造成灾害。因此，对存在危险的小型水库要做好定期的维护和加固，延长其使用寿命。

随着经济社会和工业化的发展，水利工程的建设对于地区经济发展产生着越来越重要的影响。因此，国家逐渐出台对水库进行加固和维护的工作，从而确保水库的正常使用，保证其安全性。另外，相关部门也相继出台一系列关于水库治理的举措，做好水库的除险加固工作。并且随着我国技术水平的提高和建设制度的规范，对于旧有的小型水库加固势在必行。

2 小型水库的意义

小型水库一般会分布在我国广大农村地区，对于农村经济的发展具有重要的作用。小型水库可以通过对汛期的降水收集和调节，起到拦截洪水、调节水位的作用，并且也可以进行水产养殖以及做到良好的水土保持工作。小型水库作为我国水利工程的重要部分，其工程质量也会影响我国基础设施的质量，也在一定程度上可以反映我国的基础设施建设水平。因此，要做好小型水库的建设。对于已经建设完毕的小型水库，会因为技术水平、自然环境以及工程管理等问题在使用中会出现问题。而为了保证其后续的正常使用，相关人员要对小型水库做好排查的工作，及时发现小型水库中的问题，对症下药，做好病险排查和加固工作。

水库建设作为一项系统性的工程，一般会面临较大的资金投入和较长的建设周期，并且水库建设对于环境的要求较高。已有的水库如果进行重建，则意味着成本和精力的加倍投入，是非常不现实的。出于成本的考虑，对危险的小型水库进行病险加固也是非常有必要的。而伴随水利工程各项技术成熟度的不断提高和制度的不断完善，从技术层面实施病险加固是可行的。因此，对具有危险的小型水库进行加固和维护，延长水库的使用寿命，保证水库周围人们的生命财产安全，保障人们进行有序的生产生活工作。

3 小型水库常见的病险

我国现阶段小型水库的问题较多，但主要集中在以下几个方面。

3.1 防洪能力弱

水利工程的首要功能就是具备良好的防洪、抗洪、泄洪等能力，但是根据实际调查可知，我国有将近三分之一的小型水库存在或多或少的问题。而这些问题的存在直接导致水库的防洪能力降低，严重影响着其防洪目标的实现。而水库防洪能力弱主要是由几个方面的原因造成的。第一，技术标准不一致。小型水库大多修建于20世纪60年代，而由于历史原因和技术限制，设计人员在进行水库修建时，采取的技术标准和现行标准不一致，一般会比现行标准的要求低，所以直接导致水库质量也相对较差。第二，坝顶高程的高度相对欠缺。水库防洪能力和水位具有直接的关系，受到强降水的影响，往往会出现水位高于坝顶的情况。这种情况一旦出现洪水就会漫过大坝直接流下，会对坝体形成强有力的冲击，严重的会出现溃坝的情况。第三，泄洪设施的相对欠缺。小型水库的建设会面临泄洪基础设施不完备的情况，难以实现及时泄洪或者蓄水功能。

3.2 抗震性能弱

水库建设质量的一个重要评判标准就是考察其抗震性。我国小型水库的建设会受到当地的地质、气候、水文的影响。而小型水库如果建设在较为复杂的地形区，尤其是我国南方地区多山多水，一旦遭遇地震就可能改变地质结构，导致水库结构变得更不稳定，也会出现坍塌、裂缝等情况，为水库使用留下安全隐患。

3.3 渗流安全性不够

水库的渗流安全性不够也是一种较为常见的问题，其主要体现在坝体等位置，其成因也较为复杂。第一，使用材料的问题。小型水库在材料的使用上由于之前检验标准相对不够严格，因此当时在建筑施工时往往会采用渗透系数比较高的材料用于坝体建设。在长期的水流冲击或者侵蚀下，会使坝体的浸润线不断提高，一旦突破正常值，就会发生坝体或者坝基渗漏的情况。第二，坝体的沉降。小型水库的坝体受到地质结构或者其他因素的影响造成地面沉降或者塌陷，使原有的结构遭到破坏，坝体就会出现裂缝，如果不加以修护，裂缝也会逐渐增大，导致渗流现象越来越严重。第三，技术水平的限制。小型水库由于建造时间较久，技术水平不达标和一些当时建造资料的丢失，会因为长期的使用出现裂缝而渗流。第四，坝基的土壤流失问题。小型水库的坝基或者坝坡因为水流的冲击会出现土壤流失的情况，这种情况会造成坝脚管涌，为水库带来了安全隐患。

3.4 水库的结构性问题

水库在建设中会有多种结构性的问题。第一，土石坝结构的问题。小型水库由于其坝体的坡度较大，会使得下游地区的浸润线变高，冲击和侵蚀坝体。另外，坝体受长期的水流冲击，也会将坝体的土质变硬，侵蚀坝体，改变坝体的结构，从而造成坝体滑坡。第二，溢洪道结构问题。在水库修建时，受到技术和资金的限制，水库中的溢洪道主要以浆砌石为主要材料。其发生病险的情况一般会因为其没有铺设或者缺乏一定的科学性，导致出现结构性问题。第三，输水涵管结构问题。小型水库中的输水涵管布设在坝下，会由于管道材料质量或者变形问题，造成管道的渗流问题。

3.5 水库的维护管理问题

小型水库由于使用时间较长，需要做到定期的维护和加固。这是一个长期的工作，但是部分水库管理人员会存在人员缺少的情况，分配相对不合理，因此水库的病险会被忽视。过于关注水库的运作，而在其维修保养上相对欠缺时间。只有当危险扩大时才进行修补也需要付出更高的成本。工作人员在水库的日常维护上圈定了一个大致的范围，而忽视了细节，哪怕发现了一些问题，也难以采用行之有效的措施去进行管理和修补，也会加速水库的问题扩大化。

4 小型水库常见的除险加固技术

针对以上小型水库中存在的病险，相关人员要采用对应的除险加固技术，延长水库的使用寿命，保证水库功能的正常运作。

4.1 强化水库防洪能力

针对小型水库防洪能力弱的病险，除险加固技术首要目标是提升其防洪能力和拦截洪水的能力。而实施防洪除险加固技术主要可以体现在以下几个方面。第一，加高坝程。针对水位增高、坝高不足的问题，相关人员要根据当地小型水库的地质结构、水文等因素，适当加高坝程。并且，坝程的高度不能盲目增高，而要进行详细的计算，之后使用材料完成坝高。除了坝高外，对于坝体也要进行相应的增加，一般控制在3m。第二，提升防洪能力。小型水库的防洪能力需要多方面的举措实现。除了坝高设计外，还要分区域专项维护。根据水库的实际情况，增加溢洪道或者更换输水涵管等措施，以最大程度提升水库的防洪能力。第三，培厚加高。水库的培厚加高要区分上下游问题。如果大坝上游的稳定性较差，培厚加高可以在上游布设，反之，则需要在下游布设。

4.2 增强抗震性能

水库的抗震性能会直接决定其稳定性，因此针对有些受地震发生变形的水库要做好除险加固技术。如果小型水库的底部是砂土层，则容易发生损伤，所以相关人员要及时做好底部材料的更换，并且做好加密以及排水，完成除险加固，减少安全隐患，延长水库的使用寿命。

4.3 渗流安全的加固

水库渗流是常见的问题，因此相关部门要予以应有的重视，并且采取有效的除险加固技术。水库渗流多存在于坝体和坝基，一般主张上下游同治的原则。第一，检修坝体的材料。针对之前土壤渗透系数比较高的材料，相关人员要进行材料的更换，并且配合浸润线进行调整。第二，依照坝体的轴线，相关人员可以通过进行灌浆来解决渗流问题。第三，采用帷幕灌浆。将科学调配的灰浆通过一定的压力设备灌入裂缝中，从而实现地层的固化，解决渗流问题。

4.4 结构安全加固

第一，做好土石坝结构的加固。如果坝体或者坝基出现塌陷或者裂缝的问题，可以采用灌浆的方式来做一定的处理，以实现坝体的加固。第二，对于溢洪道的加固。首先，溢洪道会因宽度问题而出现泄洪不足的问题，因此要对溢洪道宽度进行加宽。其次，相关人员要对小型水库的实际情况进行调查和勘察，从而找到溢洪道的问题，并且及时清理溢洪道内部的淤泥，保持水流的顺畅。而且其衬砌可以通过混凝土进行保护和修补。最后，溢洪道多设置直道，减少弯道，减少淤泥，加快泄洪。第三，针对输水涵管的加固。每个小型水库在建设之初其采用的规格一般不一致，因此在输水涵管加固时首先要对小型水库的涵管进行测量，从而选用相匹配的涵管进行更换。并且输水涵管的配套设施相对来说比较复杂，综合考量更换难度较大时，更快的方式是选择重建。

4.5 加强维护管理和监督

小型水库的维护加固需要专门的人员进行负责。针对人员相对不足的情况，水库相关负责人员要进行招聘，增加人力。而这需要政府相关部门做一定的财政倾斜，帮助水库人员的增加。另外，在水库的维护上，相关部门要制定具体的实施细节，除了关注水库的日常运转外，还要对其结构、渗流等方面实施定期的检修，从而延长使用寿命。相关人员对于水库的维护和加固要做好记录，将责任落实到具体的人身上。在完成除险加固之后，相关人员要进行专业的评价，按照严格的流程进行审查，如果出现问题就需要第一时间上报做好整改，及时做好处理，减少安全隐患。对于专业的水利人员，相关部门要开展定期的培训，不断提升相关人员的技能，提升除险加固技术的水平。做好第三方的监督机制，除了本身水库的工作人员定期检修，第三方人员要进行定期的监督和抽检，从而形成长效的管理机制。

5 结语

综上所述，小型水库在我国的应用极广，兼具使用价值和经济价值，并且可以保证人们的生产生活。但是由于其长时间的使用，水库会出现防洪能力弱、渗流严重以及结构性问题，这些都会严重影响水库的使用寿命，威胁水库周围人们的生命财产安全。因此，需要对水库的病险有针对性地进行除险加固，恢复小型水库的使用功能和提升其保障功能，促进其健康发展。