小型水庫除險加固工程設計復核工作探討

孫正東，施俊躍，范波芹

（1.浙江省水利水電技術(shù)咨詢中心，310020，杭州；2.浙江省水利廳，310009，杭州）

浙江省小型水庫多數(shù)始建于20世紀五六十年代，受當時財力、物力等條件的限制，多存在防洪標準偏低、工程質(zhì)量不高等隱患，加上投入運行后在維修養(yǎng)護、更新改造等方面的歷史欠賬較多，隨著水庫運行時間的增長，安全隱患逐漸暴露，如壩體滲漏、壩下涵管破裂等。為消除水庫安全隱患，提高水庫安全度，浙江省自1998年就開始在全省開展大規(guī)模的水庫安全普查和除險加固工作。為提高前期工作質(zhì)量，浙江省自2008年開始實施小型水庫除險加固工程初步設計復核工作。

一、復核工作遇到的主要問題

自浙江省開展小型水庫除險加固工程初步設計復核工作以來，筆者有幸參與了大量的設計復核工作。在復核工作中碰到的問題不盡相同，歸納起來，主要涉及3個方面。

1.基礎(chǔ)資料不夠完備

水文、地形、地質(zhì)資料是開展設計工作的首要基礎(chǔ)資料，是保證設計質(zhì)量的重要前置條件。水文資料是推求洪水，確定溢洪道規(guī)模、壩頂高程，綜合評價大壩抗洪能力的基礎(chǔ)資料。對于除險加固工程而言，水文資料應該包括水庫設計階段洪水計算的資料和運行期延長的資料。但由于小型水庫多數(shù)集雨面積較小，建成年代較久，歷史水文資料鮮見完整的，運行期資料亦十分缺乏。因此，加固工程初步設計多采用設計暴雨推求設計洪水的計算方法，暴雨資料主要來源于2003年2月頒布的 《浙江省短歷時暴雨圖集》。2003年后，若該流域出現(xiàn)大洪水，直接查圖法不能反映，可能造成設計洪水偏差較大。

水庫大壩的險情和隱患一般與地質(zhì)因素有一定的關(guān)系。當隱患發(fā)展到一定程度，可能就轉(zhuǎn)變?yōu)槲＜按髩伟踩碾U情。病險水庫除險加固工程地質(zhì)勘察的主要任務是復核水庫工程區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，分析病險產(chǎn)生的地質(zhì)原因，檢查壩體填筑質(zhì)量，為水庫大壩安全評價、病險水庫加固設計提供地質(zhì)資料和物理力學參數(shù)，對水庫安全評價和加固處理措施提出地質(zhì)建議。通過地質(zhì)勘察工作，應查明水庫存在的各類病害分布、產(chǎn)生的地質(zhì)原因，為加固設計提供足夠的支撐。

小型水庫早期地質(zhì)資料基本缺失，在后期除險加固工程實施過程中，由于地方財力、管理、認識等方面的原因，部分水庫缺少地勘資料，有些水庫即使有地勘工作，但成果也存在欠缺，如鉆孔布置不合理，鉆孔深度不足，試驗段偏少，使得水庫安全評價結(jié)論缺乏信服力，加固方案缺少數(shù)據(jù)支撐，給設計復核工作帶來很大困難。

2.安全評價不夠完整

大壩安全評價是水庫除險加固的基礎(chǔ)，安全評價就像給大壩做“體檢”一樣，必須嚴格按照評價要求，保證完整，不留缺口，不能只檢查一部分。除險加固工程實施以后，病險水庫就像由病人恢復為正常人，加固前限制蓄水，加固后就會恢復正常蓄水，各方面效益都要正常發(fā)揮。

根據(jù)病險水庫除險加固工程的特點，水庫大壩安全評價必須具體指出大壩病險的部位、程度和成因。在實際工程中，存在安全評價不完整現(xiàn)象。如某水庫大壩為黏土心墻壩，最大壩高23.5 m，安全評價問題描述為 “大壩下游壩坡抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求；大壩下游壩坡凸凹陡緩不一，未達設計標準；堰底部留有取水口，取水口進口較高，不能很好地滿足現(xiàn)狀取水要求；堰底部的放水管配套的啟閉設施老化，不能正常使用”，安全評價結(jié)論中缺少基本的、重要的滲透安全評價。對土石壩而言，滲透安全至關(guān)重要，無論是否存在，在大壩安全評價中必須有明確的結(jié)論。大壩安全評價的其他方面亦應如此。

3.方案論證不夠充分

小型水庫除險加固工程在安全技術(shù)認定后直接開展初步設計，存在加固方案的深度和可操作性論證不足的現(xiàn)象。

①加固設計對安全技術(shù)認定結(jié)論缺少必要的復核。由于階段不同，安全認定階段和加固設計階段側(cè)重點也不同，安全認定階段側(cè)重于發(fā)現(xiàn)問題，加固設計階段側(cè)重于解決問題。如果設計階段對安全認定結(jié)論進行必要的復核，則有利于設計人員深入了解水庫存在的問題，便于確定具有針對性的處理方案。

②加固方案缺少技術(shù)經(jīng)濟比較。如對于防洪不達標問題，可以采取拓寬溢洪道、降低堰頂高程、加高壩頂、增設防浪墻等措施，但具體采用何種形式，必須進行技術(shù)經(jīng)濟比較，擇優(yōu)確定。同樣對于壩體的防滲加固，常用的處理方案有混凝土防滲墻、黏土套井回填、黏土斜墻、土工膜防滲等，對于具體選用何種處理方案，必須綜合考慮水庫壩型、壩高、施工等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較，最終選定方案。

③對相關(guān)規(guī)定不夠了解。如某水庫，壩型為“照谷社”型壩，壩長約24 m，最大壩高約7 m，設計擬采用“全壩段，在壩頂以及下游側(cè)外包厚50 cm C20鋼筋混凝土，仍采用壩頂溢流”。推薦方案本身存在技術(shù)風險，同時亦不符合浙江省2003年出臺的《關(guān)于實施全省千庫保安工程的若干意見》（浙水管〔2003〕6 號）相關(guān)規(guī)定。該文件明確指出 “通過大壩技術(shù)改造，完成現(xiàn)有‘照谷社’型壩的改造任務，原則上取消壩頂溢流，對因地形地質(zhì)條件限制無法取消壩頂溢流的，要研究抵御超標準洪水的工程措施，大壩設防標準提高一級運用”。

二、建議與思考

1.重視基礎(chǔ)資料收集，確保設計質(zhì)量

《水庫大壩安全鑒定辦法》（水建管〔2003〕271號）第十四條明確要求“大壩安全評價過程中，應根據(jù)需要補充地質(zhì)勘探與土工試驗，補充混凝土與金屬結(jié)構(gòu)檢測，對重要工程隱患進行探測等”。通過對浙江省的實際情況分析，前期基礎(chǔ)資料完備的工程，在初步設計時，加固方案合理，有說服力；在施工時，碰到問題少，施工順利；在后期，加固效果亦好。

?。?）型水庫管理權(quán)限多數(shù)屬于鄉(xiāng)鎮(zhèn)，小（2）型水庫多數(shù)隸屬村級管理，存在水利專業(yè)技術(shù)人員缺乏、技術(shù)水平不高、缺乏工程建設管理經(jīng)驗的問題。因此，必須提高認識，加強管理，加強學習，重視基礎(chǔ)資料，這是保證設計質(zhì)量的前提。

2.重視大壩安全評價，遵守相關(guān)規(guī)定

水庫除險加固工程應著重解決已經(jīng)查明的問題，大壩安全綜合評價是整個加固設計的基礎(chǔ)，大壩安全綜合評價內(nèi)容必須全面、完整。《水庫大壩安全鑒定辦法》（水建管〔2003〕271 號）第十四條明確要求“大壩安全評價包括工程質(zhì)量評價、大壩運行管理評價、防洪標準復核、大壩結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定評價、滲流安全評價、抗震安全復核、金屬結(jié)構(gòu)安全評價和大壩安全綜合評價等”。 《浙江省中型水庫大壩安全鑒定及小型水庫大壩安全技術(shù)認定大綱 （試行）》亦對評價內(nèi)容所涉及的要求和方法作了詳細規(guī)定。因此，必須加強對相關(guān)文件、規(guī)范的學習，大壩安全綜合評價的內(nèi)容和深度要真正成為除險加固初步設計的基礎(chǔ)。

3.重視加固方案研究，加強技術(shù)審查

小型水庫量大面廣，加固設計的主力軍是乙級、丙級設計單位。為了做好小型水庫的除險加固工作，浙江省陸續(xù)出臺了許多相關(guān)政策，針對小型水庫除險加固工程初步設計報告亦出臺了編制導則，規(guī)范了初步設計報告相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容。小型水庫以土石壩居多，壩體防滲加固是土石壩除險加固設計核心內(nèi)容之一，至關(guān)重要，目前可選方法很多，必須重視方案的適用性研究，確保選定的方案能夠解決問題，避免由于方案選擇不當而產(chǎn)生新的安全隱患。

三、結(jié) 語

小型水庫對優(yōu)化區(qū)域水資源配置，提高中小河流和區(qū)域防洪抗旱能力，促進社會主義新農(nóng)村建設，提高供水和農(nóng)村飲水安全保障程度均具有十分重要的意義。小型水庫除險加固工程的實施，是落實科學發(fā)展觀，堅持以人為本，關(guān)注和改善民生的重大舉措。

“百年大計，質(zhì)量第一”。通過設計復核工作的逐步開展，發(fā)現(xiàn)、解決加固工作中存在的不足與問題，對提高加固工程設計質(zhì)量、完善加固工程質(zhì)量保證體系具有十分重要的作用。

[1]矯勇.大壩水庫與和諧發(fā)展[J].中國水利，2009（12）.

[2]董舒.水利工程加固改造若干問題探析[J].中國水利，2009（4）.

[3]孫小三，施俊躍，范波芹.浙江省小型水庫除險加固工程初步設計報告編制規(guī)定的主要內(nèi)容 [J].中國水利，2008（18）.