探究水库病害特点及除险加固措施

张小灿

【摘要】本文基于具体的案例对现在国内水库出现的病险特征进行重点分析，同时有针对性地提出加固的措施和建议，有效处理中小水库存在的病害问题，增强其蓄洪、发电、灌溉的能力。

【关键词】水库；加固；病害；措施

一、引言

随着我国经济建设的发展，人民生活水平的提高，国家开始向着影响社会进一步发展的基础设施建设推进，例如现在国家加大了对水利工程设施的建设投入，尤其是水库建设成为现在社会发展的一种必然趋势，因为水库可以成为一个地区的饮用水基地，需要保持一定的蓄水能力，同时对水质的要求提出了严格的标准，这也就需要水库附近进行生态保护和污染源的控制。还有一些水库是为了蓄洪，調节下游水量的目的，这也需要在国家进一步加大对病险水库的升级改造力度，提升水库的蓄洪能力，在整个河流的调节中起到重要的作用。另外，现在的水利发电主要还是依靠水库的建设，利用落差势能进行水利发电，水利发电已经成为现在一种清洁、可再生能源的主要来源。

二、基于案例分析水库病害特点

虽然国家投入了大量的资金和精力，但是由于国家的地域面积较大，地形结构复杂，很多时候很难满足现实水库除险的需要，在一定程度上存在着资金不足，很多病险水库有待及时加固升级。堆子冲水库是陆良县境内的一个小型水库，水库始建于上世纪八十年代初，在2013年的时候进行了一次坝体加高工程，整体的水库自然环境较好，具有很高植被的覆盖率，坝体的上下游的高度差在近两千米，这个水库的主要作用就是农业用水，同时也有蓄洪作用，属于小二水库，农业用水的辐射面积在400亩以上，对下游村镇近千人的蓄洪任务。现在专职管理人员一人，负责水库的蓄放水工作。目前，国内的水库经常出现的病害有以下特点：

第一，坝体的高度不能满足现在社会对于水库的要求。现在水利发电、蓄洪能力、饮用水源地保护等诸多要求整个水库的坝体高度要向着更高的方向升级。坝体不高最为直接的后果就是水库的蓄洪能力进一步降低，在汛期不能起到很好的蓄洪，调节洪峰的能力，失去了水库最为本质的作用。在2013年的时候，堆子冲水库进行了一次坝体加高工程，有效提升了水库的蓄水能力。

第二，抵御地震的级别进一步降低。很多水库就是建设于上世纪六十到八十年代之间，一些水库带病工作，存在很多安全隐患，例如抵御地震的等级就是一种主要指标，很多水库长期存在年久失修，抗震等级不断下降，在上个世纪建设的这些水库在设计之初关于抗震等级要求都不是很高，但是随着现在社会的发展，人们对于水库安全以及水库提坝高度的要求，很多的水库的抗震等级需要及时加强。

第三，坝体的整体结构存在一些安全问题。现在一些水库的坝体出现各种各样的险情，例如断面不够，坝体不稳，护坡上存在一定隐患，这些都是与当时施工过程中混凝土使用有着一定的联系，可以是当时的水泥不达标，混凝土的配比不好，还有就是施工材料有着一定问题，都可能造成最终的坝体结构上的问题，给现在的使用带来威胁。堆子冲水库在设计的时候就没有水位线、浸润线等水文的观察标记，在排水结构设计等方面也没有具体的涉及。

第四，水库的渗流过大。所谓渗流是水库蓝水蓄洪的主要指标，一旦渗流达到一定值之后，水库的安全将造成严重威胁，间接威胁到下游的农业生产和人民生命财产安全，造成渗流过大的原因很多，例如：水库的长期没有进行坝体维护，造成很多自然风化还是蚁虫侵蚀，从而使得水库渗流加大。另外还有就是水库坝体加高，水压对坝体的影响进一步加大，长期的高压作用也会使得坝体的渗流压增大。堆子冲水库渗流情况已经出现，在坝体与岸堤之间，还有基础部分都出现了很多渗流现象，还有的地方出现了混凝土脱落，出现一些裂缝等问题。

第五，放水设施的老化。由于放水泄压的设备都是在水库的下部，由于长期受到高压水势的影响，很多的放水泄洪的设施都压力最大，受损也是最严重的，修补难度也是最大的，很多需要进行水下作业，因此问题还是最多的。堆子冲水库的溢洪道设计在左岸，与左坝端之间的距离为12米，进口底高度近2千米，最大出水量大于2立方每秒，下游为自然形成的河流。例如，涵洞出现裂纹，渗水等现象，对坝体的影响最大。现在水库的放水闭闸没有专门的机电设备，完全依靠人工作业完成，费时费力，工作效率低下。

就堆子冲水库整体的评估，就其坝体的安全行，抵御地震等自然灾害的能力有着诸多问题，现在该水库的管理水平也是比较差，已经不能适应现实运行的要求，根据国家有关法律和标准，这样的水库就是属于三类坝，必须进行除险加固工作，不然将直接威胁下游的人们正常生产生活。

三、基于案例分析除险措施

（一）提高坝体高度

随着水库承载能力的提升，很多时候需要对坝体进行有效提升，以加大坝体的抵抗水压的目的，在水库改造的过程中经常采用这种手段进行坝体的加固，具有有放浪墙和大坝。这样可以有效提高坝体的蓄洪能力，在一定程度上拓展了水库的使用范围，主要的措施就是在原有的坝体上开设钢筋，进行交界面的混凝土的加固，这样就可以提高坝体的抗压，抗震等级了。堆子冲水库于2013年的时候，进行了一次坝体加高工程，有效提升了水库的蓄水能力。

（二）防渗流处理

防渗流的方式和技术很多，关键还是在于查找渗流处，准确定位渗流处之后，就可以开展下一步的防渗措施，可以进行防渗墙的加固工作，对水面上的进行正常的混凝土加固，对于水面下的渗流处需要采用一些特殊方法进行加固除险，在建筑材料方面需要选择更多优质的材料，具有耐腐蚀，耐氧化等特点。例如，在堆子冲水库的防渗流处理主要针对的是两个部分，分别是输水涵和溢洪道，该水库的这两个部分是渗流最为严重的地方。输水涵的砌石的灰缝脱落较为厉害，对整个坝体有着很大的威胁，防渗流工作难度很大，最后经过专家论证，对渗流严重的地方采用填充浆石的方法进行，同时建设一个机房进行开闭闸口的工作，实现更好的防渗流效果。在溢洪道的基础为风石侵蚀严重，很多地方出现了一种成块掉落的现象，对原有的M7.5浆砌石梯形护坡和DN1000混凝土预制管进行拆除，进行混凝土作业，还可用于人员通过。

（三）其他措施

关于水库的一些配套设施也需要进一步升级改造。例如，在堆子冲水库的改造中，就针对坝体监测工作设立了2两个校核基点，6个观察基点，9个位移标点水标尺达到26米，浸润线的观测点设立的3个，同时新建管理站一座。

四、结语

目前，国内的中小水库存在很多问题，主要原因是由于长期没有维护资金，缺少人员的有效管理，出现了一些水库坝体渗流、蓄洪能力降低等现象，严重制约了当地社会经济的发展，需要不断加大财政投入力度，进行有效的除险加固工作，不断发挥水库的实际作用。

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