水库病害和加固技术

宋 平

枣庄市周村水库管理局，山东枣庄 277133

我国水库众多，很多水库尤其是小型水库还存在很多问题，严重威胁人民群众生命财产安全，值得我们深入研究和分析对策，以便做好加固工作，去除水库病害、保障水库安全运用。

1 小型水库病害特点

按照相关统计数据，我国的水库大坝绝大部分是土石坝类型，这些水库的基本组成除了土石坝，就是溢洪道和输水涵管等建筑物，由于建设标准低、维护不善等众多原因，它们存在下面一些病害问题∶

一是防洪能力函待加强，很多水库防汛效果较差，存在溃坝危险，主要原因在于之前的防洪标准设置过低，比现行标准有一定差距;高度和总容量不能满足现在防洪寻求;泄洪道存有问题或者设施不完善，造成过流能力低。二是结构存在隐患，主要是土石结构在多年运营后，如果管理不善，将可能因为坝坡太陡，使得坝基侵润线过高，造成坝坡的抗滑性不能满足规范的标准要求;也可能因为坝体沉降和地下水渗透等多方面的作用，造成坝体变形，容易造成塌陷、有裂缝、坡体损耗等问题的发生。三是泄洪道、溢洪道的设计有不合规范之处，比如一般的水库采用开敞式的溢洪设计，泥浆砌补或者根本没有砌墙保护，所以不能合理发挥功能，有时淤积严重或者杂草丛生反而导致蓄洪。四是涵管结构存在一定问题，主要有侧重于满足农业用水需要导致对涵管的要求不高、质量普遍较差，形体容易变态、年老失修涵管较多等，病害问题较多。五是基本没有考虑抗震功能，导致隐性风险较大。以前的水库设计很少考虑到地震的可能性影响，对抗震的基础没有顾及到，目前我国大部分地区都处于高发期，这些水库可能会在地震时发生类似底部坝体砂层液化、坝坡失稳等严重问题。六是水库用的金属损耗严重，目前各小水库的金属配件都存在维护差、疏于管理、侵蚀老化等问题，很多闸门、埋件等关键零件不能有效发挥功能，闸门开启关闭困难、止水失效漏水等问题都不同程度地存在着，还有恶化的迹象。七是对水库整体的管理理念落后、整体思路没有成形并落到实处。如管理机构不健全，一些水库管理站所在机构改革中被撤销、合并，一些水库的管理人员知识技能达不到监管要求，部门水库甚至常年无人管理，再如很多小水库都是以农业服务为主业，管理经费投入不足致使通讯、检测设备不能及时配备，给防洪抗汛工作带来不便，还有就是一些水库存在跨区管理的现象，产权不清导致权责不明，导致所有权与使用权不在一个区域、部门，无法实现水库的有效管理等等。

2 病险水库加固技术的几点意见

总之，现有的众多水库或多或少都存在一定的病害，对我国的农业发展、人民群众生活生产等各方面都造成了一定的危害，因此，要采取有效措施来加固水库。具体可以分为下面几个方面：

一是增强防洪安全系数。防洪是水库的主要功能，因此这是加固工作的首要任务。一般来说，结合目前的普遍病害特点，笔者建议：1）加高大坝。在安全可行的条件下，可结合坝体的路面进行整修，加上防浪墙等墙体，让坝高符合现在的防洪工作要求，或者可以再坝体安全得到保证的情况下，将坝顶戴帽加高2到3米；2）增强泄洪能力。泄洪道的泄洪能力是重中之重，一般可以将断流面拓宽变大，在可能的情况下可以重新建设泄洪道，以便在新路径上建设处符合新要求的泄洪道；3）促进加高大坝和增强泄洪能力相结合，增大安全系数。这要看坝坡的防滑性能、地形条件、水库的水位等条件综合判断刁一能实施，因为比较复杂在此不再赘述。

二是加强渗流安全加固工作。渗流问题主要原因是土石坝体和坝基的渗流，一般来说可以“上堵下排”的原则开展加固工作∶对于上游采取防渗措施，增强坝体的抗渗能力，对于下游做好排水工作，防止渗水带走泥沙。一般来说，有以下凡个措施可以采取：1）用各种灌浆技术在坝体周围进行防渗工作，比如设置防渗墙等；2）在上游坝坡处，可以铺设防渗土工膜或者设置粘土墙。一般来说，因为小水库比较多，它们的坝体都比较低，建议不适用混凝上防渗墙作为主要的加固手段。

三是做好结构安全加固工作。首先要做好土石坝的坝坡、坝顶和结构的加固工作：1）针对裂缝、坝体沉降等问题，可以使用薪土填充、灌浆等方式处理，2）对于抗滑性不好的坝坡，要按照相关规定帮坡，或者用干砌石来加固；3）很多水库的坡面因为日常养护不到位致使坝体整个安全都存在隐患，可以对护坡采取整体的改造和升级，如在上游面设置混凝土材料的护坡，下游用草皮、格构草皮等来加固，4）加宽坝顶满足交通需要，以更好维护整个水库，建议优先采用混凝土路面。

其次是做好溢洪道的加固安保工作。1）对于泄洪能力不足的溢洪道，要适当拓宽，并且在可能的条件下，重新设计和开拓泄洪道，尽量避免流量大的地方出现弯道，避免将溢洪道设计在地址不良地带；2）在论证可行性后，对一些溢洪道没有外在保护的地方进行清淤衬砌，一般可以用现浇混凝土来作为填充物；3）还要视情采取其他的安全加固工作，比如原衬砌破损部位修复、完善消能设施、混凝土结构缺陷处理、岸坡修复等。

四是对涵管的结构进行加固，以保证安全。前面已经说过，土石坝的安全隐患较多，涵管结构不安全也是其中一个重要的因素，尤其是小型水库的涵管结构差异非常大，无论是型号、材料还是暗装技术都比较差异大，因此这类涵管的安全问题值得关注，一般要对其进行加固。

五是抗震性能值得提高。因为土石坝的坝基一般都分布的是砂土层，如果遇到较强级别的地震，将可能发生液化、坝基被破坏的情况，因此要提前做好防范工作。一般来说，可以对容易被液化的区域进行砂体置换、人工增加密度、抛石压重以及设置排水减压井等方法进行加固处理，保证其防震性能。

3 结论

总的来说，鉴于小型水库的病险情况普遍严重、病险因素繁多、加固工作任务中，建议各地方都要根据不同的条件和经验，针对不同坝型、险情，开展病害排除工作，针对不同的病害进行不同类别的加固工作，以便做好安全保护工作。而且，在前期排查工作中，小型水库要提高标准化管理水平，在设计、施工阶段就可以对坝顶宽度、路面形式和管理房等进行统一格式，以使得后期的修护保养更加有效果、简便。

[1]申海莲，张华，许力.我国小型水库现状及整治对策[J].节水灌溉，2007(8).

[2]顾群.全国病险水库除险加固一期项目绩效评估分析[J].海河水利，2006(5).

[3]高大水.国内岩土预应力锚固技术应用及锚固技术参数统计[J].长江科学院院报，2004(6).

[4]杜雷功.全国病险水库除险加固专项规划综述[J].水利水电工程设计，2003(3).

[5]付磊.潮河土坝抗震加固设计[J].水利学报，2000(8).