浅谈萧县小型病险水库加固处理措施

路伟亭

一、概述

安徽省萧县共有小型水库29座，坝体结构均为土石坝，这些水库不仅在防洪、浇灌等方面发挥了效益，也为促进县域国民经济发展、提高人民生活水平、保障社会稳定、改善生态环境做出了巨大贡献。然而这些水库大部分兴建于二十世纪五六十年代，属于典型的“三边工程”，运行多年，缺乏正常维修，又处于工程老化时期，大多数小型水库都存在大坝坝体单薄，坡比陡，坝基、坝肩渗漏，坝顶高程低，水库放水涵洞和溢洪道年久失修，不能正常运用，有水不敢蓄等问题，如不及时发现问题并及早采取除险加固措施，无法确保水库安全度汛，正常蓄水，发挥其应有的防洪社会效益和经济效益，严重威胁水库下游广大人民群众的生命财产安全。

二、设计洪水计算

1.水文气象及暴雨特征

萧县地处暖温带半湿润季风气候区，冬季干冷，夏季多雨，四季分明，日照充足。库区多年平均降雨量927.1mm，年最大降雨量1352.3mm（1963年），年最小降雨量506.4mm（1988年），年最大、最小降雨量相差2.67倍。降水不仅年际变化显著，而且年内分布不均。冬季受西伯利亚高压控制，气候寒冷，雨雪稀少；春季北方高压势力逐渐衰退，太平洋副热带高压逐渐加强，气温回升快，雨水增多；夏季受太平洋副热带高压控制，炎热多雨，雨量集中，强度大，易造成洪涝灾害；秋季太平洋副热带高压衰退，北方冷高压增强，气温降低，雨水减少，常有秋旱。据统计，当地降雨量58.6%集中于夏季，秋季占17.9%，冬春季占23.5%。库区平均气温14.3℃，无霜期210d左右。库区上空10m处多年平均最大风速18m/s。

本流域属于淮北山丘区，暴雨发生较频繁，多由梅雨锋、台风及冷风低槽、低涡切变等天气系统组成，多发生在夏季6～9月，降雨集中，降水量大，极易引起洪涝灾害。

流域内洪水主要由暴雨形成，洪水发生时间与暴雨发生时间基本一致。由于地处山区，流域坡降大，河槽调蓄能力小，降雨汇集迅速，洪水过程具有典型的山区性河流特点，陡涨陡落。

2.设计洪水

萧县多数小型水库流域较小，缺少实测降雨资料，本身也没有长系列水位测量记录。因此，设计洪水计算根据安徽省水利勘测设计院1984年5月编制的《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》（以下简称《1984年办法》）进行。

根据《1984年办法》中附图1～4查得萧县年最大24h、1h点雨量均值分别为 110mm、50mm，年最大 24h、1h点雨量变差系数分别为0.55、0.50。

根据小型水库流域基本特征参数和雨量参数，按照《1984年办法》计算出水库各频率下洪水过程。

三、小型病险水库的除险加固措施

小型病险水库存在的主要问题，一是防洪标准低；二是工程质量存在严重问题。除险加固措施有多种，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的措施方法。

1.提高工程防洪标准工程措施

为了提高工程防洪标准，从除险加固工程措施来看，主要是：适当加高大坝，增加调蓄能力；增大泄洪设施，增加泄量；适当加高大坝与加大泄洪设施并举。究竟采取哪一项措施，应结合工程具体情况，分别对待，满足工程防洪标准的同时兼顾经济合理。

2.关于工程质量问题的处理措施

（1）渗漏处理

坝基渗漏的根本原因是设计和施工时没有采取有效的防渗措施或坝基处理不彻底。一般处理渗漏的基本原则是“上堵下排，以排为主”。上堵的措施有垂直防渗和水平防渗。垂直防渗有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、回填粘土防渗、土工合成材料防渗、射水造孔混凝土防渗等。水平防渗有粘土铺盖等。下排可在坝体背水坡脚附近开挖导渗沟、减压井和盖重压渗等。垂直防渗处理可以比较彻底的解决坝基和坝身渗漏问题，水平防渗结合下游排水减压导渗，虽然可以做到坝基渗透稳定，但仍有一定渗漏水量的损失。

（2）裂缝的处理

裂缝对土坝危害较大，特别是贯穿坝体的横向裂缝和水平裂缝以及滑坡裂缝。对非滑动性裂缝的处理，多采用开挖回填的办法。如裂缝宽度不大，深度在1m以内，且已稳定，一般可用干细的砂壤土，从缝口灌入，再用竹条木棍捣实，比较重要的小型水库最好挖槽到裂缝深度以下0.3m，然后回填夯实，处理工作可分段进行，同时注意新老土的结合；如裂缝较宽，裂深在5m之内，裂缝已停止发展，一般都应开挖后网填，开挖时采用梯形断面，或开挖成台阶形的坑槽，在回填时削去台阶，保持梯形断面，便于回填的土料和原坝体紧密结合。

（3）滑坡的处理

如坝基有软弱夹层、软粘土层或坝体填筑时选用土料不当、碾压不实，坝坡太陡或背水坡浸润线出溢点因排水失灵而提高，以及运行中的水位骤降和地震、暴雨等影响都可能引起滑坡。对已经发生滑坡的坝面，其处理原则主要是上部减载、下部压重。

①坝基良好，滑坡出现在基础面以上的下游面，坡面局部坍滑，可以适当降低水库蓄水位，并采取导渗排水措施，待滑动部分的土料失水固结以后，再清除已松动的土体，然后用透水性强的土料自下而上修复，必要时可适当放缓坝坡或在坝脚用透水材料做撑台。

②由于坝基有淤泥夹层或湿陷性黄土层而引起的滑坡，可先在坝脚外一定距离修筑一道抛石固脚的防滑齿墙，并适当高出地基面，然后在坝脚与齿墙间回填透水土料或堆石，做成压重平台，平台与齿墙间应做好反滤层。

（4）土坝白蚁的灭治与蚁穴的处理

在大坝上一旦发现白蚁，往往大坝已遭到破坏。因此，在蚁害严重的地区，防治白蚁应当贯彻“防重于治，防治结合，综合治理”的方针。

①压烟灭治法：对于土栖白蚁的大型蚁巢，常用压烟法来灭治。这种方法简单易行，效果好。原理是利用烟剂燃烧时急剧产生的膨胀压力把药烟自动压入蚁巢毒杀蚁群。白蚁毒杀后，坝体内留有空隙和通道，还应剖巢再回填土来堵塞蚁道蚁巢的空隙。因此，压烟时要注意观察面上的冒烟情况，在活动期的白蚁巢顶常有小通道及气孔，烟入蚁巢经各道孔喷出地表，密集处就是巢顶。在白蚁活动期间压烟灭蚁，应尽量在距蚁巢较近的道口压烟，便于破巢回填。

②灌浆灭蚁法：把灭治白蚁和堵塞蚁道结合起来，把带药剂的泥浆用灌浆机从钻孔中压入蚁巢、蚁道，杀死白蚁，同时也堵塞了洞穴。这一方法的优点可代替人工开挖填塞蚁道、蚁穴，避免破坏坝的原来结构，能常年施工，不受季节影响，并可结合压密坝体孔隙。缺点是不易达到全歼白蚁的目的，同时要防止污染水源，以免对地下饮用水造成不利影响。

③人工开挖灭蚁：通过观察检查，探得蚁道和巢位后，用人工开挖追杀，然后把蚁巢分层填土夯实。这种方法的缺点是：开挖量大，费工多，还有相当部分的蚁道挖不到，可能因处理不彻底而留下隐患；破坏了大坝原有结构，如回填夯实不好，也会增加大坝不安全因素；汛期不宜施工。

四、结语

小型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■