莆田市小型水库安全状态及除险加固建议

黄骁男

(莆田市水利局，福建莆田351100)

1 莆田市小型水库建设历史过程

莆田市位于福建省沿海中部，辖区地形西北高、东南低，多山地丘陵，境内河流主要分木兰溪和萩芦溪两大水系，众多支流共同汇聚向兴化湾、平海湾方向入海。

全市多年平均降雨丰沛，约为全国平均值的2.4倍，但地区、季节分布很不均衡，受沿海台风和天文大潮影响常造成严重的洪涝灾害。

新中国成立以来，莆田市的水库工程经历了从无到有、从少到多的发展阶段。

特别是在1958年“大跃进”和十年动乱期间背景下，全市掀起建设小型水库热潮。

这一时期建成的一大批小型水库缺乏严格的基建程序，多数是工程技术人员凭借工作经验画出大坝横断面图，就开始动工修建，缺少系统的结构设计和水文计算就发动群众投工投劳完成。

土石料就近取用，特别是黏土心墙坝的黏土料更是无法达到规范要求标准，人工作业的夯实密度也存在问题，造成了许多工程防洪标准过低，施工质量难以保证。

2 现状小型水库基本情况

据2013年水库注册登记显示，莆田市现状在册小型水库共209座，其中小(1)型水库37座，小(2)型水库 172座。总库容1.35亿m3，兴利库容1.06亿 m3，灌溉面积1.81万hm2。坝型80%以上为土石坝。

3 编制除险加固规划与总体实施情况

3.1 莆田市小型病险水库除险加固规划编制背景

自2000年起，莆田市陆续组织开展了对全市小型水库的大坝安全鉴定工作并在鉴定基础上每年投入少量的资金进行汛后应急加固。但由于投入的资金有限，只能是应急抢险加固性质，无法从根本上消除安全隐患。水库在每年汛期仍然是出现险情的主要对象。

2009年全市小型水库除险加固工作开始呈现依据计划有序组织实施趋势。当年全市共有13座重点小(1)型被列入水利部病险水库除险加固第三批规划，每座水库平均由中央补助资金240万元，2010年开始正式实施。

随后水利部于2010年、2011年又先后启动了新编东部重点小(1)型病险水库加固规划、重点小(2)型病险水库加固规划，福建省启动一般小(2)型水库除险加固规划。

几乎在同时，全市水利部门开始着手编制《莆田市小型病险水库除险加固规划》，将当时莆田市内23座小(1)水库，(13座小(1)型水库2009年已实施水利部加固规划的不列进来)，157座小(2)型水库，共180座小型水库全部列入2011-2015年除险加固规划盘子，下定决心全面铺开组织实施，彻底解决小型水库隐患。

3.2 “十二五”以来小(1)型水库加固情况

2011年全市有17座小(1)型水库列入水利部新编东部重点小(1)型病险水库加固规划，仙游县共13座，每座补助450万元，涵江区3座和秀屿区1座，每座补助315万元。

这些水库于2011年年内全部动工，当年度5座完成。2012年实施剩余12座重点小(1)型水库除险加固任务，投资6136万元，2013年小(1)型水库除险加固全部完成，至此对全市小(1)型水库第一次较为全面的加固工作宣告完成，加固后水库恢复原有功能，安全运行并产生效益。

3.3 “十二五”以来小(2)型水库加固情况

2011年水利部启动重点小(2)型水库除险加固规划，每座水库平均补助240万元，全市共有86座水库列入。

其中仙游县37座、涵江区19座、秀屿区15座、城厢区12座、荔城区3座。

2011年内计划实施23座全部动工，2012年实施45座重点小(2)型水库，23座全面完成，投资7 901万元;12座完成主体工程，另10座任务过半，投资9 400万元。2013年完成剩余41座重点小(2)型水库除险加固任务，完成投资11 316万元。

此外，全市还有39座一般小(2)型水库截止2013年已完成19座，剩余20座计划14、15年分别完成10座;32座市级小(2)型水库截止2013年已完成10座，剩余22座尚待实施。

4 水库安全状况与主要问题

莆田小型水库多数为三类险坝，主要问题包括防洪标准低、渗漏严重、配套构筑物老化破损、安全监测缺失、工程效益严重衰减等［1-2］。

4.1 防洪标准低

主要表现在3个方面:

1)现状坝顶高程低于设计值，调洪能力不足，不能满足实际运用要求。

2)随着水文系列资料的延长和环境破坏程度加深，水库溢洪道下游河道常年淤积严重，严重影响泄流能力，台风暴雨季节遭遇大洪水时一旦不及时下泄将导致严重漫顶溃坝风险。

3)坝体防渗墙高度不足，坝体填筑质量差，填土压实度和渗透系数不符合规范要求，部分水库分层施工未做处理［3-5］。

4.2 渗漏严重

坝体、坝基或者坝肩渗透压力增加、浸润线偏高及渗漏量增大等问题不断显现。

原因初步分析是由于土石坝施工取材和碾压夯实量不符合规范，特别是部分坝体填土料呈松散颗粒体结构，颗粒间存在孔隙，具有一定的透水性，水库建成蓄水后在水头作用下，水流沿坝体、坝基、坝肩两岸的孔隙渗向下游，形成坝体、坝基和绕坝三类渗漏［6-7］。

在现场调查中发现许多大坝下游已出现大面积积水。另外，原有放水涵洞采用浆砌块石，尺寸一般为0.3～0.5 m，难以进入，砌体的胶凝材料一般为“三合土”强度低，运行多年老化严重，已出现严重的带土渗漏，极易出现险情。

4.3 工程破损等其他原因

随水库运行时间延展，坝体由于库水冲刷产生破损，溢洪道抗冲能力持续下降以及因为日常监测养护不到位，大坝杂草丛生为白蚁生长提供条件，蚁患严重等。

5 除险加固建议

水利部高度重视小型水库除险加固工作，近年来不断加大工作力度，莆田市在《水利发展十二五规划》中明确提出“十二五”期间要基本完成全市小型水库除险加固任务，恢复防洪库容，增强水资源调控能力。

小型病险水库虽然数量众多、任务繁重，但需因地制宜制定除险加固方案。

水利部办规计〔2011〕206号文提出“小型水库除险加固工程重点安排直接关系水库安全运行的挡水、泄水、输水建筑物、基础及两岸坝肩的加固处理，以及与运行安全有关的闸门、启闭设备改造，适当安排必要的安全监测”。

5.1 防洪达标

根据水库存在不同问题采取不同的除险加固措施，提高防洪标准。

针对莆田小型水库以蓄水灌溉为主要功能，放水涵洞口径小，对汛期泄洪有较大影响，宜采取改扩建方案，莆田秀屿区潮泉水库即采取了在大坝左岸新建隧洞的措施。

针对坝体沉陷导致坝顶高程不足可考虑恢复坝顶高程、增设或加高防浪墙，同时在病险水库加固过程中依托科研、设计、施工、大学院校等方面的技术力量，广泛采用新技术、新方法、新材料、新工艺，力求体现先进性、科学性和经济性相统一，坚持加固与提高、加固与技术进步相结合。

5.2 防渗处理

对于坝基渗漏，若透水层厚度不大水库可放空采用截水槽或水平铺盖，否则应考虑垂直防渗处理;对于绕坝渗漏主要考虑灌浆措施［8-10］。

对于土石坝坝体渗漏，可采用土工合成材料或黏土斜墙等防渗措施。

大坝漏水处理采用“上堵、下排、中截”的原则，对土石坝重造高水平的防渗墙，如上游面土工膜、单管高压旋喷桩、低弹模混凝土防渗墙等。不再采用过去那种效果差，时效短的防渗方法如充填灌浆、帷幕灌浆等。

秀屿区群力水库、仙游县乘龙湖水库均采用在坝体上游铺设土工膜防渗方法，还可结合景观处理护坡，采用块重较大，外观整齐的混凝土预制块。

5.3 泄水建筑物加固

莆田市小型水库泄水建筑物绝大多数为开敞式溢洪道，存在泄流能力不足、浆砌石结构破损、抗冲能力不足等问题，加固时可结合地形对溢洪道进行扩宽，加大泄洪量。

清理下游河道连结面，对侧岸为山体的进行防护，对底板裂缝进行补强。

5.4 输水建筑物加固

针对闸阀损坏、进口淤堵，少数管涵断裂现象，应对进出口进行修复，可新建进水口消力池，采用斜拉闸门进行控制，对金属结构老化严重的应更新闸阀。

放水涵洞有地质条件一般开挖隧洞，回填原涵洞，彻底解决涵洞问题。

没有地质条件也采用“套管”法较为彻底地解决涵洞渗漏问题。

5.5 运行维护管理

要做好以下3项工作:

1)加强日常养护，重视坝体监测工作，对经过除险加固的大坝补设观测设备及必要的管理设施，实现及时跟踪监测，及时发现大坝隐患。

2)建立良性的水库运营管理机制，落实严格的管理责任，确保责任到人，严格按照《水库大坝安全管理条例》等法律法规的要求，使管理更加规范化、制度化。

3)投入非工程措施，包括防汛公路、管理房等便于日常管理，建设高水平水雨情自动化测报，便于汛期调度，进一步完善水利工程设施的监管和维护，这对保障水利设施的正常运行，延长其使用寿命有着积极意义。

6 结语

小型水库作为大中型水库的重要补充，对所在地防洪、灌溉发挥着重要作用。

纵观莆田小型水库建设历程，研究水库运行现状，可以预测，随着今后受限于地形、地质、土地淹没、移民、环境和经费等因素，我国新建水库的困难会逐渐增加，蓄水能力不足与全社会供水保障责任之间的矛盾必然更加突出，充分发挥已有小型水库工程的效益将是必然出路。

因此，莆田在“十二五”期间要完成众多小型水库除险加固的目标任务是具有长远发展眼光的有力举措，但在资金筹措、勘察设计、施工管理等方面依然面临严峻考验，任重而道远。

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