小型水庫存在問題及除險加固措施淺析

□陳建設

一、 基本概況

地處海峽西岸經濟區的福建省南安市，全市人口約150萬，是2011年全國百強縣之一。該市擁有中小型水庫148座(其中：中型水庫4座，?、裥退畮?6座，?、蛐退畮?18座)，運行管理情況較好，目前已完成了3座中型水庫的除險加固工程建設，另1座中型水庫的除險加固工程也完成了初步設計。小型水庫因受當時的經濟、技術和社會環境等因素制約，工程建設標準低、施工質量差，管理粗放，加上水庫除險加固工作遲緩等原因，病險水庫逐年增加，不僅這些水庫不能正常運行和充分發揮效益，而且還嚴重威脅下游人民生命財產安全。

自2008年起，該市全面開展小型水庫除險加固工程建設，至2011年底，已開展了26座?、裥退畮?、23座?、蛐退畮斓某U加固工程建設。今年有39座?、蛐退畮煺谶M行除險加固，在今后3年內將對全市所有小型水庫進行除險加固，全面改善全市水庫的安全運行狀況。

二、存在的主要問題及原因

南安市的小型水庫以土石壩為主，大多建成于上世紀50～70年代，是當時群眾運動的產物，屬于典型的“三邊工程”。經過幾十年的運行，水庫各項安全指標無法達到現行規范和標準的要求，已不能正常運行。從實施除險加固以來大壩安全鑒定的數據分析，多數水庫存在防洪標準低、大壩滲漏、放水涵洞損壞、溢洪道防沖能力和側墻高度不夠等問題。

(一)防洪標準低

小型水庫多數未達到現行《防洪標準》(GB50201-94)和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)的要求，一旦洪水超過原設計標準，必將危及下游人民生命財產的安全。從已實施大壩安全鑒定的小型水庫統計分析，其防洪標準有三分之二以上達不到現行規范要求。主要原因：一是水庫設計時的防洪標準以上世紀60年代制訂的《水利水電工程等級劃分及設計標準(草案)》(SDJ401-64)為依據，其標準與現行標準相比過低，而且水文資料系列短，水文計算粗略，洪水計算過小，有的甚至未經設計就修建，經大壩安全鑒定復核，大部分達不到現行規范標準；二是溢洪道未按設計要求施工，竣工后為增加庫容，人為抬高溢洪道底部高程，以及長期缺乏管理等原因，造成溢洪道結構的損壞或雜物堵塞，溢洪道不能滿足泄洪要求(洋坑就是其中的1座)；三是大壩因缺乏有效的管理和養護，以及施工質量等原因，壩頂和防滲體高度不能滿足擋水要求。

(二)大壩滲漏

大壩滲漏一般分為正常滲漏和異常滲漏，正常滲漏滲流量小且穩定，一般不會產生滲透破壞，異常滲漏往往滲流量大或比較集中，使壩體、壩基或壩肩發生管涌、流土和接觸滲漏等滲透破壞，從而影響大壩安全。從已實施或將實施除險加固的88座小型水庫統計分析，水庫大壩均存在不同程度的壓實度低，壩體、壩基或壩肩滲漏，影響壩體穩定等問題。

造成水庫大壩異常滲漏的主要原因有：1.壩體：填筑料質量不符要求，施工質量差及白蟻在壩身打洞，以及設計考慮不周等原因，導致壩體滲漏；2.壩基底部和兩岸山坡：壩址處大多沒進行地勘，地層結構摸得不夠清楚，設計時未采取有效的防滲措施，施工時清理不徹底，涵管和導墻與壩體結合處未設截水環、刺墻等止水措施，部分水庫大壩后期加高時新老防滲體之間處理不完善，致使壩體出現接觸性滲漏。

(三)放水涵洞斷裂或堵塞

在水庫日常管理中發現，有些水庫涵洞因斷裂漏水帶走壩體土，致迎水坡塌陷；有些水庫又因斷面太小被堵(主要是臥管放水的進口消力井與涵洞交界處)。

造成涵洞斷裂的主要原因：建庫時物資緊張，砌筑涵洞的膠結材料為石灰，石灰在涵洞中不能完全氧化，達不到原本就很低的設計強度，經過幾十年的運行自然老化而產生斷裂；涵洞被堵主要是臥管流進雜物、小孩丟進石塊等堵塞消力井所致。

(四)溢洪道的防沖能力和側墻高度不夠

從已實施安全鑒定和除險加固的88座小型水庫統計分析，原溢洪道都是石灰三合土漿砌塊石,水泥砂漿勾縫。經過半個世紀的運行,三合土漿老化非常嚴重，防沖能力極差,不符合現行規范要求。由于當時設計標準和施工要求都很低,溢洪道的側墻高度大部分不夠。

此外還包括啟閉設備老化、壩面不整或護坡塊石風化嚴重，以及管理養護跟不上等問題。

三、除險加固措施

小型水庫的除險加固工作，應對每個水庫安全鑒定提出的問題進行具體分析，根據實際情況分別采取切實合理的除險加固措施?，F針對小型水庫存在的主要問題，對工程實施過程中應采取的典型加固措施簡要介紹如下。

(一)防洪標準低的處理

為使水庫防洪標準達標，一般采用改擴建泄洪設施、加高大壩、加高大壩與改擴建泄洪設施相結合、增設泄洪設施等措施。在現有壩頂高程高于校核洪水位時，宜采用增設防浪墻來加高大壩，增加調蓄洪水和擋水能力，提高水庫防洪標準等措施。少數采用加寬溢洪道，同時改變溢洪道進口段堰型，增大流量系數，提高溢洪道泄洪能力。當然，還可采取適當加高大壩和改擴建溢洪道并舉的方法。此外，降低溢洪道頂高程，對提高水庫防洪標準效果顯著，且投資相對經濟，但處理不當會影響水庫正常效益的發揮。

(二)大壩滲漏問題的處理

1.壩體滲漏加固。通過安全鑒定查出的問題，壩體防滲一般采用高壓旋噴防滲墻防滲和迎水坡鋪設復合土工膜防滲，大部分采用的是兩種措施結合的方法進行壩體防滲。

2.壩基和壩肩的防滲。由于是除險加固，如果其防滲達不到現行規范要求，想水平鋪蓋已經很難，而且壩基、壩肩的防滲還得和壩體防滲形成閉合。為此，南安市采用帷幕灌漿的方法進行防滲加固。

至于劈裂灌漿、振動沉模澆防滲墻、沖槽澆防滲墻等措施也可采用，但由于技術要求，投資規模、交通條件、地質條件等原因，南安市在小型水庫除險加固中沒有使用。

(三)放水涵洞改造

由于放水涵洞設計標準低和施工質量差、斷面小等，常出現堵塞、涵洞斷裂等險情。在已加固的小型水庫中，基本進行了涵洞進口改造，斷面滿足直洞條件的進行套管加固，資金、地形、地質滿足的，則采取打隧洞、封堵舊涵洞的辦法進行加固。

(四)溢洪道存在問題的加固

對于確需襯砌的溢洪道，通常采用混凝土襯砌；對砌體老化的，在不提高堰頂高程的情況下進行鋼筋混凝土襯砌；側墻高度不夠的采用漿砌條石或混凝土加高。

(五)其他問題的處理

增設應急搶險通道，確保萬一水庫出險時人員和機械能及時趕到；新建管理房，保證水庫管理人員在臺風暴雨期間有躲避風雨的場所。

管理方面，建設期間應嚴格遵循各項工程建設程序；運行期間應建立和健全管理機構，改善管理體制，完善管理制度，提高管理水平和效率。

四、結束語

小型水庫除險加固必須建立在大壩安全鑒定的基礎上，對發現的工程隱患進行有針對性的除險加固，使加固后的水庫確實能排除隱患，改善和提高水庫各項性能，確保工程安全運行，充分發揮其應有的防洪效益和經濟效益。