淺析小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固措施

關(guān)功艷

(貴州省黔西南州興仁市水務(wù)局，貴州 黔西南 562300）

截至2017 年，我國(guó)已建成98795 座水庫(kù)，其中，庫(kù)容在10 萬(wàn)～1000 萬(wàn)立方米的小型水庫(kù)有94129 座（占總數(shù)的95%），總庫(kù)容978 億立方米。小型水庫(kù)大多興建于20 世紀(jì)50 年代末至70 年代，在那個(gè)特殊的歷史年代，主要依靠動(dòng)員農(nóng)民群眾進(jìn)行土法施工，技術(shù)力量不足，施工設(shè)備落后，施工組織不健全，政治色彩濃厚，審批制度不健全，對(duì)水庫(kù)工程質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)檢查，也沒(méi)有建立完善的施工檢查制度與竣工驗(yàn)收制度（對(duì)筑壩的土料、填土的碾壓標(biāo)準(zhǔn)、斷面組成、壩坡標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有嚴(yán)格檢查）；而且，絕大多數(shù)小型水庫(kù)都是土壩或土石混合壩，建成后又長(zhǎng)期疏于管理，缺乏檢查、維護(hù)，以致小型水庫(kù)安全系數(shù)不斷下降。

1 工程案例

興仁市大部分水庫(kù)均建于上世紀(jì)六十年代，局限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平與經(jīng)濟(jì)落后狀況，工程質(zhì)量水平均較低，全部為土壩。功能均以農(nóng)田灌溉為主，注重發(fā)揮社會(huì)效益。工程運(yùn)行年代較久，存在不同程度的病險(xiǎn)情況，運(yùn)行維護(hù)投入不夠，不能有效及時(shí)處理，造成水庫(kù)病險(xiǎn)程度愈加嚴(yán)重。集中體現(xiàn)在壩體滲漏、溢洪道滲漏、取水設(shè)施老化、輸水設(shè)施損毀等。嚴(yán)重威脅下游城鎮(zhèn)、學(xué)校、交通干線、人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，加重了防汛壓力，不能充分發(fā)揮水庫(kù)效益，因此進(jìn)行病險(xiǎn)水庫(kù)的除險(xiǎn)加固勢(shì)在必行。由于防洪標(biāo)準(zhǔn)低、溢洪能力不足，許多小型水庫(kù)已經(jīng)不能滿足防洪要求，一些水庫(kù)則出現(xiàn)了沉陷、坍方、滑坡，還有更多的小型水庫(kù)的壩體、壩基、溢洪道、輸水涵洞出現(xiàn)裂縫，發(fā)生滲漏。部分水庫(kù)溢洪道控制段被填埋，未襯砌、出口無(wú)消能設(shè)施，不能安全泄洪；無(wú)監(jiān)測(cè)、管理等設(shè)施。根據(jù)水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)計(jì)相關(guān)資料和實(shí)踐工程，分析目前病險(xiǎn)水庫(kù)存在的主要問(wèn)題。

2 基于興仁市小型水庫(kù)病險(xiǎn)問(wèn)題分析

興仁市共建有小一型水庫(kù)3 座，小二型水庫(kù)14 座，于2002 年至2018 年全部完成了除險(xiǎn)加固治理。分析發(fā)現(xiàn)主要幾方面的安全問(wèn)題：防洪抗震等級(jí)較低、大壩滲漏嚴(yán)重、大壩穩(wěn)定性較差以及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備與機(jī)電設(shè)備性能較低。

2.1 防洪抗震等級(jí)較低

小型水庫(kù)限于當(dāng)年經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)水平的落后，在工程設(shè)計(jì)時(shí)防洪標(biāo)準(zhǔn)低，抗震標(biāo)準(zhǔn)也較低。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高、水文資料的延長(zhǎng)、抗震烈度標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整，原來(lái)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要。

2.2 大壩滲漏嚴(yán)重

大壩的嚴(yán)重滲漏主要包括地基滲漏，壩體滲漏和繞壩滲漏。 1） 壩體壓實(shí)質(zhì)量差，填筑質(zhì)量差，壩土疏松易漏現(xiàn)象； 2） 溢洪道的主要類型為開(kāi)敞式，由于對(duì)周圍的維護(hù)管理不當(dāng)，造成溢洪道損毀嚴(yán)重，使水庫(kù)不能安全排洪； 3）取水建筑物的涵洞結(jié)構(gòu)不完善，因?yàn)榇髩巫冃味购慈菀壮霈F(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

2.3 大壩穩(wěn)定性較差

由于上游滲透系數(shù)較小，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)壩體的滲出流量較小，使得其在水位下降的過(guò)程中，上游壩體的水不能夠及時(shí)排入水庫(kù)，進(jìn)而導(dǎo)致壩體之間失衡，土體荷重大量增加，使得水庫(kù)內(nèi)部的水與內(nèi)摩擦角之間的接觸減小，上游發(fā)生失穩(wěn)的現(xiàn)象。

2.4 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備與機(jī)電設(shè)備性能較低

取水構(gòu)筑物多為單向閘門，懸空外露的攬繩較長(zhǎng)，啟閉機(jī)老化等，加上缺乏一定的水文觀測(cè)，同時(shí)壩體沉降，位移等儀器設(shè)備，通訊設(shè)施不健全沒(méi)有管理房的建設(shè); 水庫(kù)存在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的情況下不能滿足防洪要求。

3 小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固建議及措施

3.1 小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固建議

1） 保證項(xiàng)目資金，限制除險(xiǎn)加固工作進(jìn)度的主要原因是資金問(wèn)題。很多病險(xiǎn)水庫(kù)的加固工作，顯然有很好的計(jì)劃，可以順利解決，但是，由于缺乏一定的資金投入，一定程度上影響了加固工作的進(jìn)行。因此，必須想辦法解決各種的資金問(wèn)題。同時(shí)一定程度上應(yīng)當(dāng)增加融資渠道，通過(guò)利用國(guó)家財(cái)政的各項(xiàng)支持，各級(jí)政府才能一定程度上建立超越危險(xiǎn)的加固專項(xiàng)資金，同時(shí)利用一定的單位投資的方式進(jìn)行融資，這樣就可以準(zhǔn)時(shí)保證資金到位，保證項(xiàng)目的質(zhì)量，確保項(xiàng)目的完成。

2） 針對(duì)水庫(kù)病險(xiǎn)情況，制定合理的水庫(kù)加固計(jì)劃，土石壩是建設(shè)小型水庫(kù)的主要途徑，在長(zhǎng)期作用下，壩體容易發(fā)生沉降變形?？梢孕藿ㄐ碌囊绾榈阑?qū)υ幸绾榈肋M(jìn)行擴(kuò)寬和加深，以提高水庫(kù)的泄洪能力。壩體劈裂灌漿，混凝土防滲墻工程措施是處理病險(xiǎn)水庫(kù)的主要方法。

3） 采用新技術(shù)，近年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)加強(qiáng)了病險(xiǎn)水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工作，對(duì)其重視程度也在不斷增加。然而，除險(xiǎn)加固的科技含量仍然不高。應(yīng)當(dāng)在有些病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作中將新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝運(yùn)用到工作中來(lái)。在工程布局中，盡可能地針對(duì)水庫(kù)病險(xiǎn)特點(diǎn)，主攻壩體穩(wěn)定及壩體滲漏和繞壩滲漏展開(kāi)工作。

3.2 小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固措施

1） 成立觀測(cè)排查小組，對(duì)于病險(xiǎn)水庫(kù)的篩查，我們?nèi)匀幻媾R低水平的檢測(cè)。因此，建立安全監(jiān)測(cè)中心，擴(kuò)大調(diào)查范圍和區(qū)域，增加病險(xiǎn)水庫(kù)的確定條件及因素。同時(shí)，有必要建立區(qū)域性小型水庫(kù)防洪通信調(diào)度系統(tǒng)，以共享區(qū)域流域的各種水文信息。通過(guò)這些方面，可以加快防洪計(jì)劃和措施的制定，提高水庫(kù)的安全系數(shù)，防止?jié)撛诘臑?zāi)害。

2） 建立高效的管理團(tuán)隊(duì)，為了加強(qiáng)除險(xiǎn)加固管理工作，有必要建立管理體系，并要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：①結(jié)合實(shí)際，建立一技術(shù)精湛的管理隊(duì)伍，細(xì)化人員管理責(zé)任并進(jìn)行科學(xué)管理；②加強(qiáng)對(duì)技術(shù)管理人員的培訓(xùn)，提高技術(shù)管理人員素質(zhì)和管理水平； ③積極利用自身優(yōu)勢(shì)，逐步建立適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)管理機(jī)制。

3） 提高病險(xiǎn)水庫(kù)加固技術(shù)含量，在病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作中，要?jiǎng)?chuàng)新前期工作思路，通過(guò)各種新技術(shù)，新方法體現(xiàn)先進(jìn)性，科學(xué)性。除了強(qiáng)化過(guò)程外，收集各個(gè)方面的信息，歸檔完善，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷在病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的管理和技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面取得突破。

4） 施工質(zhì)量控制與驗(yàn)收，應(yīng)由建設(shè)單位、質(zhì)量監(jiān)督、監(jiān)理單位、施工單位和社會(huì)監(jiān)督等密切配合，①首先開(kāi)展的是壩體帷幕灌漿施工質(zhì)量的控制與檢查工作，按照相關(guān)的施工規(guī)范，將各項(xiàng)的施工規(guī)范及要求進(jìn)行合理化制定，并利用壩體回填取樣，進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究；②其次為溢洪道防滲質(zhì)量全面檢查，要按照相關(guān)施工的規(guī)范及施工的驗(yàn)收流程展開(kāi)；③然后對(duì)取水設(shè)施施工質(zhì)量的確定和組織好各項(xiàng)工程實(shí)施過(guò)程中的驗(yàn)收。最后對(duì)除險(xiǎn)加固工程整體效果的檢查驗(yàn)收等。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，應(yīng)當(dāng)從其水庫(kù)病險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，針對(duì)壩體結(jié)構(gòu)缺陷、滲漏等風(fēng)險(xiǎn)，提出對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)分析，提出針對(duì)性的解決措施；同時(shí)在病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作中，必須加強(qiáng)其管理，各部門相互溝通，采取多種有利于提升除險(xiǎn)加固的管理方法，以提高除險(xiǎn)加固的質(zhì)量和進(jìn)度，確保除險(xiǎn)加固工作的順利進(jìn)行。