病险水库存在的问题及其防治措施分析

摘要：水库作为民生工程，其质量的好坏不仅影响着工程效益的发挥，更关系到人民群众的生命财产安全。病险水库严重威胁着防洪安全，时时刻刻威胁着下游人民群众的利益，对社会经济的发展产生很大的不良影响。因此，对病险水库加固问题进行分析及研究采取何种防治措施具有重大意义。

关键词：病险水库；除险加固；防治措施；防洪能力

中图分类号：TV698 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）31-0154-03

在20世纪50～70年代，我国兴建了大量水库，但由于当时的技术条件较差，造成很多水库在建设时就存在一些病险，加之对水库的后天管理水平比较落后，经过多年运行后，水库的病险问题更为突出，不仅严重影响了防洪安全，同时也阻碍了我们社会经济的可持续发展。因此，中小型病险水库的除险加固得到了水利行业和勘测部门的高度重视。

1 病险水库中存在的突出问题

（1）防洪能力偏差，即泄流能力不足。例如溢洪道进口宽度不足、堰顶高工程不满足设计洪水要求。据统计，全国共有51座大型水库、约200座重点中型水库、14000余座小型水库的防洪标准不满足现行规范要求。

（2）工程质量不过关，普遍具有大坝渗水现象，土坝通常会有渗透问题，混凝土浇筑的大坝易出现破坏问题。由于新建时期施工条件差，基本上是人工施工，不满足要求，坝基等处理能力不足，造成大坝渗水现象严重。而有些大坝在运行多年后，由于材料、施工质量、自然因素破坏等方面的原因也会出现渗水现象。据有关方面统计，在大坝均为土质大坝的46座大型病险水库中，存在17座渗流问题，17座坝基渗漏严重，12座存在其他渗漏问题。

（3）泄水建筑物的渗流能力不够稳定，其结构强度也是严重不足，不满足规范标准。特别是小型水库输水问题更是严重，因其普遍采用坝内埋管、圬工结构，甚至有些是浆砌石涵管，渗水现象十分严重，从而对坝体安全造成威胁。

（4）病险水库设备陈旧。如一些电气控制设备放水闸门等老化，控制不及时，存在安全隐患，有些早就已经超过报废的年限，腐蚀、老化现象严重，不能够安全可靠地运行，对于水库安全造成极大威胁。

（5）其他问题。如安全监测力度不够、管理设备不能够满足现在水库标准、通信条件差等。

2 对病险水库存在问题的处理

2.1 提高水库防洪能力

通过加固措施来提高水库的防洪能力通常有两种处理方法：一是使大坝高度增加，这也就从根本上增强了水库的调蓄能力，但增加大坝高度的同时，大坝的厚度等各方面也需要做出相应的调整，会给大坝的安全稳定性带来更大的压力，所以现在很少采用增加大坝高度来提高水库防洪能力；二是建设用来泄洪的设施，提高泄洪能力。建设防浪墙和增高坝顶高度常用来增高大坝。其中，防浪墙的建设主要应用在大坝顶部没有防浪墙的大坝上，此工程量很小且投资不大。建设泄洪设施，例如扩宽溢洪道进口、增加泄流量，可以使水库的泄洪能力大大

增强，原正常蓄水水位保持不变，满足标准规范要求。

2.2 防渗加固处理

2.2.1 增设防渗体、构建截水槽。对于一些大坝尤其是小型水库的坝体，所使用的防渗体材料较差或者心墙透水性较大，如果条件合适可以做一些防渗体。对于一些大坝为土坝的，由于其材质为土料，因此可以考虑在坝体的上游进行构建黏土斜墙和水平铺盖方面的施工，从而能够形成新的防渗体。对于一些坝基渗漏现象，由于其透水层较薄，可以采取构建截水槽的方法，不仅可以解决坝体和坝基渗漏问题，而且在投资方面又可以减少一笔开支。

2.2.2 对坝体进行灌浆处理。对一些大坝的土坝坝体发生渗漏，由于附近不能提供足够的黏土料或者不能够排空水库，可以用灌浆的方法来处理渗漏问题。

2.2.3 加大溢洪道断面尺寸，如加宽溢洪道或降低洪道底板高程、加高培厚坝体，预防洪水漫坝。

2.3 基础渗漏处理

2.3.1 排水降压。如果弱透水层厚度较薄时，可以通过在坝脚处挖减压沟的方式，用来排水减压，减小对坝体的压力，所开挖的排水沟深度要达到下部的强透水层区域，除此之外，要增设反滤庇护。如果排水沟挖掘较为困难，可采用排水减压设备如降压井、导渗沟、水平盖重压渗等设备。处理导渗沟时，处理好层间的关系很是重要，必须严格按照要求来执行，与此同时要时刻注意避免导水沟淤堵现象的发生。在导渗沟的排水出路上和纵坡方向，如果发现存有积水，要及时对其进行修理，保证不再存有积水。如若发生淤堵和局部被破坏的情况，就必须及时清除、翻修，保障导渗沟的畅通。加固减压井，可以有效解决井内因发生淤塞而导致的问题，解决这类问题只需及时地处理掉淤塞物即可，但是在处理过程中注意不要破坏井壁反滤层，以免失去反滤作用。

2.3.2 截水槽。在上游坝脚附近，沿着坝轴线的方向开挖黏土截水槽，直至弱风化基岩，截断坝基渗漏通道。此方法适用于坝基强透水覆盖层及基岩强风化层不深的大坝。

2.3.3 防渗墙。用混凝土浇筑防渗墙，将其建造在水坝基部，彻底阻隔断坝基底部的渗漏通道，目前处理坝基渗漏问题中此方法采用较多。可根据覆盖层的颗粒构成与厚度和当地施工所具备的条件，选择地下混凝土、锯槽、射水造槽法、板桩灌注、高压喷射等各种防渗墙。

2.4 绕坝渗漏处理

2.4.1 铺盖。用弱透水材料即阻水性能良好的材料铺设在沿上游山坡上形成铺盖，阻断绕坝渗漏的进口，此方法常用在非陡崖状山坡上。例如经常采用的土工膜防渗技术，土工膜防渗方法是用一种便宜、可靠且性能优良的防渗材料进行防渗处理，此方法优点明显，在施工时方便简单，适应性强，具有良好的隔水效果。在施工时首先要用挖掘机在大坝的坝顶或者上游坡沿着纵向挖掘一条深沟，用泥浆将沟内加固硬化，然后将土工膜铺入沟内，直接达到设计的沟底深度，最后用粘土将沟填平，从而形成土工膜防渗帷幕。土工膜防渗技术除了具有明显的优点外，还有一项缺点是易受设备条件的限制，适用范围较小，只适用于防渗深度小于12m和筑坝土料内含砾砾径小于15cm的土坝。

2.4.2 帷幕灌浆。帷幕灌浆常用来处理岸坡存在风化层较厚、裂隙发育的现象，并且未开挖结合槽或结合槽较浅时的坝体。（1）按照灌浆孔排数可以将其分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。面对复杂的地质条件时，普遍采用3排以上的多排孔帷幕。按灌浆孔底部是否深入相对不透水岩层划分：深入不透水岩层的称封闭式帷幕；此外称为悬挂式帷幕。（2）混凝土坝岩基帷幕灌浆都在两岸坝肩平洞和坝体内廊道中进行。土石坝岩基帷幕灌浆，有的先在坝体内或坝基内的廊道中进行，有的在岩基顶面进行，然后进行填筑坝体工作；此施工方法的优点是不干扰坝体填筑，竣工完成后可监测帷幕运行情况，并可对帷幕补灌。帷幕灌浆的钻孔和灌浆按照设计的顺序，逐渐加密。两排孔或多排孔帷幕，通常先钻下游排进行灌浆，然后钻上游排进行灌浆，最后钻中间排进行灌浆。同一排孔通常按3个次序钻灌。灌浆方法均采用全孔分段灌浆法。（3）施工方法一般包括五个步骤：钻孔与测斜；钻孔冲洗与简易压水；制浆与检测；自动记录；灌浆压力控制。

2.4.3 高压喷射灌浆。首先在土层打孔，然后将装设有喷头的灌浆管放置到土层预定的位置，接着控制好喷浆管内的压力，使其在喷浆过程中压力控制在20～30MPa之间，高速高压浆体会冲击被破坏的地层土体；喷射而出的流具有很大的能量且速度很快，其压力一般要超过土体的强度，此时土粒会从土体中分离，一些细小土粒伴随着浆液冒出地面，剩余的土粒会混合在灌入浆液中，并形成凝固体，最终起到加固防渗的作用。

2.4.4 振动沉模防渗板墙。利用强力振动的原理将空腹模板沉入土中，向空腹模板内注满浆液，在振动注浆的时候慢慢拔模，最终让浆液留于槽孔中形成单块板墙，再将单板连接起来，即形成连续的防渗板墙。该方法主要解决了在槽孔之间的夹泥和下部开叉使混凝土连续墙不连续的弊端，简化了成墙的工序。

2.4.5 下游导渗。用来保护渗流出水口，避免其因外部压力造成变形。该处理方式常用在紧急时。

2.5 坝体与建筑物接触面渗漏处理

劈裂灌浆。在墙体一侧坝轴线上游进行灌浆，在土坝与边墙的结合面用水泥浆或掺黏土的黏土水泥浆，离墙远的地方可用黏土浆。防渗墙加固处理方案是迫不得已情况下采用的措施，尤其对于小型病险水库，采取加固墙的方法十分不合理，除非渗漏水情况很严重，采用加固墙往往花费较大，而且也会影响上游坡的稳定。建议采用反滤保护措施，特殊情况下也可结合灌浆处理，此施工明显较简单，因此花费也不会太大，而且可以和其他工程措施一起施工，降低投资。

2.6 管理规范，保证质量

对病险水库进行加固，必须参照有关标准，按规章办事。认真抓好加固过程中的各个环节，从工程招标到工程验收严格把关，坚决杜绝豆腐渣工程。严格责任制，从招标开始就将责任具体分到个人，哪个环节出错，哪个环节责任人负责，完善各种建设管理制度，保证工程质量合格。由于严把了工程设计、方案审批、施工控制、竣工验收四关，从而确保了治理一座，验收一座，销号一座。

3 结语

许多病险水库存在安全隐患，汛期只能降低水位运行，调蓄能力大减；有些水库淤积严重，直接影响其效益发挥。对病险水库加固问题及防治措施重点研究，积极排查病险水库存在的安全隐患，就能避免各种水库灾难的发生。

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作者简介：彭大通（1985-），男，广西来宾人，柳州市柳城县水利局助理工程师，研究方向：水库除险加固工程建设管理。