王洪偉 馬 麗 劉 智

（營口市水利勘測建筑設計院 遼寧營口 115000）

營口市小型水庫病險分析及加固措施

王洪偉 馬 麗 劉 智

（營口市水利勘測建筑設計院 遼寧營口 115000）

本文對營口市小型水庫的主要病險進行詳細的分析，并提出具有針對性的除險加固措施，這對水庫效益的正常發(fā)揮具有重要意義。

病險水庫 除險加固 營口市

1 前言

營口市從1953年開始，陸續(xù)在東部山區(qū)各河上游修建山谷水庫，在西部平原修建平原水庫，截止2013年現(xiàn)有大中小型水庫38座，其中大（二）型水庫1座，中型水庫3座，小型水庫34座（多為土石壩），總庫容約2.71億m3。由于小型水庫多建于上世紀50～70年代，限于當時經(jīng)濟技術水平，水文資料短缺、地質(zhì)勘探工作不足、建設標準偏低、管理手段落后，在運行過程中，相當部分水庫不能正常工作，出現(xiàn)許多病險問題。特別是2012年營口市大洪水更加劇了小型水庫的破壞，嚴重影響了小型水庫正常效益的發(fā)揮。因此，認清該市小型病險水庫存在的主要問題，提出相應加固措施具有重要意義。

2 小型水庫的主要病險

營口市小型水庫的主要組成部分為大壩、溢洪道及輸水洞三部分。結合該市小型水庫多年運行情況和2013年水庫安全管理調(diào)查，并根據(jù)現(xiàn)已完成的水庫除險加固工程的主要措施，總結該市小型水庫病險主要有以下幾個方面：

2.1大壩病險

（1）水庫防洪標準偏低，大壩壩頂高程不滿足規(guī)范要求，且壩頂高低不平。

（2）部分水庫壩頂設有防浪墻，但防浪墻破損嚴重，甚至有些防浪墻未與心墻緊密連接，不滿足防滲要求。

（3）大壩迎水側(cè)護坡石風化嚴重、破碎松動，大部分塊石脫落，下游排水棱體破損嚴重。

（4）個別水庫大壩壩基有滲漏現(xiàn)象。

2.2溢洪道病險

溢洪道底板破損嚴重；進水渠、控制段、陡槽及挑流鼻坎段邊墻高度不滿足泄水要求，或溢洪道陡槽及控制段山體出現(xiàn)大面積風化滑坡；溢洪道下游消能設施損毀或未修建消能設施。

尾水渠兩側(cè)邊墻倒塌或下游縮窄、淤積。由于運行多年，特別是2012年大水，許多水庫尾水渠受損嚴重。另外，一些小型水庫由于多年少量泄水，尾水渠已被占用，造成水庫泄水沒有通暢泄水通道，造成水庫水位抬高，危及水庫安全。

2.3輸水洞病險

輸水洞進口局部倒塌、破損，啟閉機室破損嚴重、啟閉機及閘門銹蝕，不能使用。

2.4管理設施不全，無監(jiān)測設施

大多數(shù)小型水庫尚未安裝觀測設備，如遇險情，不能及時報送準確信息，將產(chǎn)生嚴重后果。

2.5對外交通和通訊不暢

小型水庫多建于山區(qū)，有的附近沒有村莊，交通不便。有的水庫溢洪道泄洪直接沖擊上壩路，有幾座水庫的上壩路就是因為這個原因被沖毀。如果水庫出現(xiàn)險情，交通和通訊又不暢，容易耽

誤搶險時間，將產(chǎn)生嚴重后果。

3 小型水庫的除險加固措施

3.1搜集水文數(shù)據(jù)、確定防洪標準

由于營口市大部分水庫存在基本數(shù)據(jù)不清、不全或防洪標準偏低問題，在處理病險水庫時應首先通過實地勘察、測量，復核水文成果，對于防洪標準低的水庫，可采取以下措施：一是加高大壩、增加水庫調(diào)蓄洪水能力，對削減洪峰的作用較大，對下游淹沒影響較小，但會增加庫區(qū)移民并給壩體穩(wěn)定帶來一定壓力；二是擴建或增建溢洪道，加大泄洪量，對削減洪峰作用不是太大，但對下游淹沒影響卻較大。三是兩者相結合。

3.2大壩加固措施

3.2.1 壩頂加固

根據(jù)水文復核成果及調(diào)洪演算結果，對于壩頂高程不滿足要求的，進行加高處理或增設防浪墻。防浪墻必須與防滲體緊密結合，且堅固不透水，并應設置伸縮縫做好止水。對壩頂高低不平但高程滿足要求的，進行壩頂平整。根據(jù)營口市當?shù)夭牧锨闆r及壩頂用途，壩頂可采用密實的砂礫石進行蓋面，另外壩頂可向上、下游或下游側(cè)放坡排水，坡度選擇在2%~3%之間。

3.2.2 壩坡整修

對于壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)能夠達到規(guī)范要求的大壩，迎水側(cè)護坡塊石風化、脫落的，視破壞情況的嚴重程度，對風化的塊石進行更換及補齊，加固后的護坡厚度一定要滿足規(guī)范要求。對壩體單薄，壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)達不到規(guī)范要求的大壩，應在進一步弄清壩體物理力學指標后，通過滲流和穩(wěn)定分析計算，確定上下游邊坡坡比，并根據(jù)規(guī)范要求進行護坡的設計。

3.2.3 維修或增設排水體

為降低浸潤線和孔隙壓力，改變滲流方向，防止?jié)B流出逸處產(chǎn)生滲透變形，保護壩坡土不產(chǎn)生凍脹破壞，土石壩應設置壩體排水。對現(xiàn)狀大壩下游有排水體但已遭到破壞的，要進行維修加固；對大壩下游未設排水體的，經(jīng)過滲流穩(wěn)定計算，要增設排水體。排水體型式要結合壩基排水的需要和型式，根據(jù)壩型、壩體土和壩基土的性質(zhì)及壩基的水文和工程地質(zhì)條件，水位條件以及淤沙情況，施工情況及排水設備材料以及當?shù)貧夂驐l件，經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。

3.2.4 壩基滲漏處理

滲漏處理總原則是“上堵下泄”。上堵就是在壩身和壩基的壩軸線以上部分, 封堵滲漏入口，防止庫水滲入，提高壩體與壩基的防滲能力，延長滲透途徑，降低滲透坡降。下泄就是在下游做好反濾導滲設施，使?jié)B水安全通暢排到下游，而不帶走土體顆粒，確保大壩安全運行。為減少壩基滲漏量，可以采用上游水平鋪蓋、垂直混凝土防滲墻、帷幕灌漿及堵塞溶洞等措施；為減小揚壓力或滲流梯度，通常采用排水孔、排水廊道、減壓井等工程措施。根據(jù)壩基地質(zhì)條件和滲漏量情況選取上述方法中的一種或幾種，上堵下排，會獲得更好的防滲效果。

3.3溢洪道加固措施

（1）溢洪道底板和邊墻脫落的砌石及破壞進行部分或全部拆除重建，根據(jù)水力計算結果，對底板及邊墻采用合理的襯砌加固方式。

（2）兩岸邊坡太陡，造成溢洪道岸坡滑塌的，其處理措施有：①放緩上部坡度，對上部進行開挖削坡減載；②側(cè)墻按擋土墻適當加高加厚；③對岸坡進行噴錨加固處理。

（3）完善消能設施，保障下游河道安全。消力池沖刷嚴重，造成尾水渠改道的，對消力池風化基礎及破碎帶應清除至堅硬巖石。對土基鋪設漿砌塊石或混凝土，以增加其抗沖性能。

（4）疏浚尾水渠，保證尾水渠有足夠的泄流斷面，將溢洪道泄水與下游河道相通。

3.4輸水洞加固措施

輸水洞進口及尾水渠砌石破壞應部分或全部拆除重建，對破損的啟閉機室維修或拆除重建，更換破舊、報廢的啟閉機與閘門，以保證輸水洞正常運轉(zhuǎn)。同時由于營口市小型水庫多為壩下埋管，鑒于山西臨汾市洪洞縣曲亭水庫“2?15”壩體坍塌事故，雖現(xiàn)在營口市小型水庫不存在輸水洞壩下埋管滲漏問題，但應加強壩下埋管的監(jiān)測與觀察，以免輸水洞壩下埋管存在隱患。

3.5增設管理設施

為確保水庫大壩安全可靠運行，需增設水位站及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、水庫內(nèi)外通訊設施、水庫工程維修善護設備和防汛設施及水庫管理用房。按《水庫工程管理設計規(guī)范》（SL106-96）要求，設立必要的雨量、水位觀測設施，對流域內(nèi)雨量和庫區(qū)水位進行適時觀測。

3.6修復上壩路

水庫對外交通道路和通訊設備，是搶險工作的根本保證。它能使搶險物資和人員送達水庫，險情、災情能及時向上級匯報，避免出現(xiàn)重大的災害事故。水庫上壩公路出現(xiàn)水毀的，應抓緊修復疏通，及時檢修庫區(qū)周圍電力、通訊設施，保證電訊暢通。

4 結束語

營口市小型水庫基本以灌溉為主，兼顧防洪等。水庫工程的建成，有利于促進農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，提高人民生活水平，保障社會穩(wěn)定。但水庫存在病險，勢必影響其各項效益正常發(fā)揮，為此準確分析水庫病險、提出科學加固措施具有重要意義。

1 《碾壓式土石壩設計規(guī)范》[M].北京:中國水利水電出版社, 2001.

2 張春婉,曲靜濤. 病險水庫除險加固中的主要技術措施[J].建筑與發(fā)展2010, (05).

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.07.028

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1672-2469(2014)07-0088-02

王洪偉（1981年—），男，工程師。