中小型水庫除險加固建設分析

錢小春

【摘要】水庫工程是流域防洪安全保護系統和水資源開發利用，系統的重要組成部分，盡管國家加大了對小型水庫除險加固投資力度，水庫的安全狀況有了一定改善，但中小型水庫的病險率仍偏高。因此中小型水庫除險加固是搞好當地防洪體系建設的重要措施，是保障地區經濟發展、居民安居樂業、社會長治久安的根本途徑。

【關鍵詞】水庫；除險加固；大壩安全；措施

一、病險水庫存在的問題

（一）年久失修，壩體及附屬設施破損嚴重

壩體及附屬設施破損嚴重屬于水庫的表象病險，這類水庫病險主要表現在大壩局部存在塌陷、坑洞，壩體迎水坡護體脫落，背水面沖刷嚴重，此類病險水庫如遇汛期蓄水，將存在很大安全隱患，一旦水頭過高，壩前護體抗沖刷能力不夠，壩體出險，將很難給予補救，所以，這類水庫一般都不敢高水位蓄水，甚至有些水庫常年處于死水位，擔心一旦蓄水出現潰壩事故。諸如河南洛陽常陵水庫、登封少林水庫、新鄭五虎趙水庫等均存在這種問題，常年處在死水位，無法發揮水庫的興利效益。

（二）大壩滲漏嚴重，無法蓄水

這是水庫的"內傷"，這類水庫由于大壩防滲體破壞或壩基存在繞滲，常年難以蓄水，水庫一直處于死水位，導致水庫周邊人民守著水庫無水用，旱季需要用水時，無奈從死水位下抽水，待水抽干后，由于暴曬，壩底出現干裂，再次蓄水時則壩體容易垮坡，一旦遇到洪水，就更加危險。

（三）原設計防洪標準較低，安全系數不夠

從大多數病險中小水庫來看，大壩原設計防洪標準普遍較低，同時溢洪道最大泄洪能力與最大洪峰流量之比不高，從壩體結構來看，很多大壩壩頂寬度窄，下游坡度小，如河南義馬常

窯水庫，壩頂寬度為 2.5m，下游壩坡為 1∶1.3，因其水庫面積較小，要達到興利庫容主要靠抬高水位，從而使得水頭壓力增加，正常水位時壩前水頭高度超過了 35m，相對如此"單薄"的壩體，安全性確實令人擔憂。

（四）大壩穩定性差和強度問題。

壩體的不穩定包括整體的不穩定（相對建基面整體滑動）和部分壩段、壩體（從整個壩體上分離）的失穩。首先是壩基、壩肩的抗滑穩定問題；其次是邊坡穩定問題，主要表現在滑移邊界條件的存在， 以及邊坡出現變形；第三是滲透穩定問題，主要表現在沿壩基和壩肩或壩體與岸坡的接觸部位產生管涌、流土等。在失穩問題中還必須注意一些特殊的失穩問題，如拱壩的上滑失穩、金屬面板失穩、長架空輸水管道失穩或鎮墩失穩等。

對于強度問題，主要表現為產生裂縫、接縫寬度增加、內部融蝕、表面凍融

等，其中貫穿性裂縫對壩體安全極為不利。產生裂縫的主要原因有拉應力過大或有效應力減少、材料的抗剪或抗拉強度降低、溫度應力、土石壩材料的干容重和密實度不能滿足要求等。

（五）其他安全問題

輸、放水及泄洪建筑物老化，破壞較為普遍，如閘門的銹蝕嚴重， 啟閉機不能正常使用；材料和結構老化；防汛公路不暢，管理設施、水文測報、大壩觀測設備等不完善；水庫淤積、山體滑坡、南方白蟻破壞等，均需引起高度重視。

二、病險庫的成因分析

（一）先天不足。我國一部分水庫建成于"大躍進"和"文革"期間。這個期間修建的水庫，限于當時特殊的歷史條件，如水文站點少及普遍存在的設計、技術、施工力量及資金不足、水庫淤積等因素，設計規范不完善，"三邊"（邊勘測、邊設計、邊施工）工程多，水庫實際運行標準遠低于設計標準。

（二）后天不足。重建設、輕管理，以及缺乏維修養護費用造成管護不及時，特別是一些中小型水庫根本就沒有觀測設施及手段，水庫的病險情況不能及時掌握，更不能得到及時處理，最終形成重大隱患。

三、病險水庫治理的對策

（一）做好水庫大壩安全鑒定及探查工作。

在病危水庫安全建設時，大壩安全鑒定主管部門應嚴格按照《水庫大壩安全鑒定辦法》要求，組織設計、施工、運行管理等方面的資深專家，嚴格按此辦法全面準確地查找出水庫存在的各種隱患，同時委托具備相應資質的專業機構對這些隱患進行專題調研，找準隱患部位，分析產生原因，提出處理措施。

（二）對病險庫進行科學論證和經濟評價

在實施對水庫安全加固時，加固方案的合理性對工程投資和經濟效益至關重要[4]，因此前期調查和資料收集整理工作就顯得尤為重要， 這需要認真做好諸如水文地質及工程地質勘察、水文資料、大壩位移觀察資料、大壩及庫區滲漏資料的收集整理， 以及調研大壩運行管理現狀等許多基礎性的工作。防洪工程的經濟評價結果是決定工程興建與否的重要依據之一，病險庫的治理還必須重視財務經濟評價和國民經濟評價， 這是治理的主要依據。合理的投資風險分析為小型水庫除險加固工程的可行性提供了技術支持，對發揮工程的除險加固效益產生積極作用。通過對加固工程進行投資風險分析，可精確判斷工程加固方案的合理程度和效益指標的高低，為進一步對除險加固工程方案進行優化提供了明確的思路和途徑。

（三）努力提高病險水庫加固的科技含量

在對病危水庫加固工程過程中應依托科研、設計、施工、大學院校等方面的技術力量，廣泛采用新技術、新方法、新材料、新工藝，力求體現先進性、科學性和經濟性相統一，堅持加固與提高、加固與技術進步相結合，使病險水庫治理的技術經濟方面達到高水平。

（四）建立良性的水庫運營管理機制

建立嚴格的管理責任制， 責任落實到人。嚴格按照《水庫大壩安全管理條例》等法律法規的要求實施，使管理規范化、制度化，同時應加強水庫大壩的監測和觀測工作， 配備齊全的監測設備， 建設必要的觀測設施，采用先進的觀測手段，對大壩進行及時跟蹤監測，及時發現大壩的隱患。完善水利工程設施的監管和維護，這對保障水利設施的正常運行， 延長其使用壽命有這積極意義，同時在水庫的病險得到有效排除的前提下，增容和恢復庫容是提高水庫自身經濟效益和社會效益，解決水資源緊張狀況的一條好的途徑。

（五）建立合理的融資方式

病險水庫嚴重制約水庫效益正常發揮。由于存在病險問題，許多水庫不能按設計要求蓄水運行，無法滿足供水、灌溉、發電等用水要求，嚴重影響興利效益的發揮，乃至缺乏更新改造經費， 有些甚至沒有維修資金， 使水利工程設施得不到及時維修養護和更新改造，因此建立合理的融資方式是解決目前建設資金短缺和病險水庫大量存在的行之有效的方法。

（六）建立完善的水庫治理效果綜合評價體系

在我國目前還沒有建立以個比較規范完整的評價指標體系，往往不能全面客觀地反映整個除險加固工程的治理效果，有的研究僅是針對除險加固中具，體一項或某幾項指標說明本次除險加固的治理效果，而且這些方法可移植性較差，不能方便快捷地推廣到大量病險水庫除險加固治理效果評價工作中。因此建立建立完善的水庫治理效果綜合評價體系對于綜合治理病險水庫有著積極意義。

結語

通過國家實施強有力的病險水庫除險加固措施，中小型水庫的興利地位將逐步恢復并提升，一系列除險加固措施的應用對這些病險水庫將起到起死回生的作用，在水資源日益貧乏的今天，水庫的功能恢復將對國家經濟建設起到巨大的推動作用，為人們生活的安全穩定奠定了堅強的基石。

參考文獻

[1] 鈕新強.水庫病害特點及除險加固技術[J]. 巖土工程學報. 2010（01）

[2] 趙建波，韓方軍，張原.帷幕灌漿在粘土心墻砂礫石壩水庫除險加固工程中的應用[J]. 內蒙古水利. 2010（02）

[3] 江慧慧.水庫除險加固大壩內坡干砌石護坡論證計算方法[J]. 企業科技與發展. 2010（08）