吳南方（岳陽市水利水電勘測設(shè)計院，湖南岳陽414000）

小型病險水庫除險加固設(shè)計實踐與思考

吳南方（岳陽市水利水電勘測設(shè)計院，湖南岳陽414000）

通過對岳陽市砂巖、毛泗洞等小型水庫除險加固工程的具體設(shè)計，歸納總結(jié)小型水庫除險加固設(shè)計中需注意的幾個主要問題，經(jīng)過剖析與思考，提出幾點認識。

小型病險水庫；除險加固設(shè)計；主要問題；思考；認識

引言

小型水庫是?。?）型水庫和?。?）型水庫的統(tǒng)稱，庫容在100～1000萬m3的稱為?。?）型水庫，庫容在10～100萬m3的稱為?。?）型水庫。小型水庫多數(shù)是為了農(nóng)業(yè)灌溉而修建的，且多由村鎮(zhèn)、甚至村民小組管理和使用。由于勘測、施工等方面的缺陷，或因多年的運行管理不善，大多數(shù)水庫都存在不同程度的安全隱患，一遇暴雨山洪，容易發(fā)生潰壩災(zāi)害，嚴(yán)重威脅人民群眾的生命財產(chǎn)安全，造成巨大損失。本人在做砂巖、毛泗洞等水庫的除險加固設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)了一些需注意的問題，在此提出來與同行們共同探討，希望能對今后的設(shè)計工作起到有益的作用。

1 小型水庫除險加固工程設(shè)計的特點

小型水庫除險加固工程設(shè)計是從根本上解決水庫安全隱患問題的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有著自身的特點，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

1.1 設(shè)計階段

全省小型水庫除險加固工程數(shù)量大、時間緊，不做可行性研究，直接進行初步設(shè)計。

1.2 設(shè)計內(nèi)容

小型水庫除險加固工程設(shè)計包括以下內(nèi)容：水文計算、工程地質(zhì)、除險加固工程設(shè)計、水土保持和環(huán)境保護、施工組織設(shè)計、投資概算等9大部分，其中：水文計算、除險加固工程設(shè)計、投資概算是主要內(nèi)容，除險加固工程設(shè)計主要是對大壩、溢洪道、輸水涵管（洞）三大部分的加固設(shè)計。

2 小型水庫除險加固設(shè)計中需要注意的問題

之前的小型水庫除險加固設(shè)計中存在一些問題，這其中既涉及到設(shè)計自身方面也有其他的外在因素。下面分水文計算、除險加固工程設(shè)計、投資概算三個主要部分進行剖析。

2.1 水文計算

小型水庫除險加固工程一般都缺乏實測的水文氣象資料，目前是采用湖南省水利廳編制的《湖南省暴雨洪水查算手冊》查算暴雨均值和變差系數(shù)，采用圖解分析法推求設(shè)計暴雨，再由設(shè)計暴雨求出各頻率下的洪水過程線，然后通過水位-庫容曲線與水位-泄量關(guān)系曲線進行調(diào)洪演算，從而得出相應(yīng)頻率下的水位，再根據(jù)壩頂高程復(fù)核計算得出最終的設(shè)計水位和校核水位，成果基本符合要求，但據(jù)此推求的設(shè)計洪水有時候會偏大，使得調(diào)洪后的設(shè)計、校核水位偏高，相應(yīng)水位下的下泄流量偏大，進而造成工程除險加固的投資加大。

造成上述問題的原因是查讀暴雨參數(shù)時取值偏大，地形參數(shù)、匯流參數(shù)計算取值偏大。在今后小型水庫的除險加固工程設(shè)計中，設(shè)計人員要對暴雨參數(shù)、集雨面積等數(shù)值做到合理的讀取，要重視一些地區(qū)流域的相互平衡，采用經(jīng)驗公式法或水文比擬法進行分析計算，得到相對合理的結(jié)果。

2.2 除險加固工程設(shè)計

2.2.1 大壩加固設(shè)計

大壩加固設(shè)計一般包括：壩頂高程復(fù)核、壩體滲流穩(wěn)定分析計算、除險加固措施等內(nèi)容。這些內(nèi)容的設(shè)計基本上都是參照《湖南省小型水庫除險加固工程初步設(shè)計導(dǎo)則》（以下簡稱《導(dǎo)則》）的要求進行的，但主要還存在如下一些問題：①對大壩加固的設(shè)計方案（比如現(xiàn)澆混凝土護坡、混凝土預(yù)制塊護坡等）未作充分的比較論證就草草確定，對方案存在的不足論證不充分，導(dǎo)致施工階段設(shè)計變更較多；②在壩體防滲處理設(shè)計方面，未弄清滲漏的具體原因，或在地質(zhì)勘探資料不詳?shù)那闆r下，對壩基、壩身、壩肩一起進行灌漿處理，導(dǎo)致投資增加。

2.2.2 溢洪道加固設(shè)計

溢洪道的主要尺寸是根據(jù)調(diào)洪演算、結(jié)構(gòu)計算等成果綜合選定的。設(shè)計中溢洪道尺寸的確定還存在一定的隨意性，具體有如下幾個方面的問題：①在確定溢洪道尺寸時，很少有詳細的方案比較，導(dǎo)致工程規(guī)模與溢洪道尺寸大小不匹配；②進行調(diào)洪演算時，未合理處理好溢洪道尺寸與水庫水位的對應(yīng)關(guān)系，出現(xiàn)了溢洪道寬度過小而壩頂高程增加過大的不合理現(xiàn)象；③溢洪道的泄流斷面尺寸偏大，側(cè)墻高度取值偏于保守，結(jié)構(gòu)上還有優(yōu)化的余地。

2.2.3 輸水涵管（洞）加固設(shè)計

20世紀(jì)60、70年代建造的水庫，其壩下涵大都存在裂縫和漏水等嚴(yán)重危及大壩安全的隱患，對輸水涵管（洞）的加固，最徹底又穩(wěn)妥的處理措施是拆除重建，但存在投資費用是否合理的問題，因此，輸水涵管（洞）的加固設(shè)計是重、難點。

盡管虹吸式放水涵管的使用是經(jīng)濟的，但結(jié)合實際，出于施工及運行管理的方便，有些壩高較高的水庫，在不新開隧洞的情況下，還是要采取破壩重建的穩(wěn)妥可靠方案。設(shè)計上在保證安全的前提下要力求創(chuàng)新，采用新材料，推廣新技術(shù)，比如對原洞身進行補強可采用在洞內(nèi)內(nèi)襯PE管、鋼管或SCL W35252錨固型防滲膜、再對洞身和內(nèi)襯管（膜）之間的空隙進行灌漿填充。

2.3 投資概算編制

投資概算是設(shè)計的重要內(nèi)容，必須嚴(yán)格依據(jù)湖南省水利廳文件湘水建管［2008］16號文頒發(fā)的《湖南省水利水電工程設(shè)計概（估）算編制規(guī)定》進行編制。①通用項目執(zhí)行已規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，如：管理用房面積、防汛公路及物資、白蟻防治、觀測設(shè)施等；②不應(yīng)計列的項目及費用不計列，如：臨時供電線路及費用、永久及臨時征地、拆遷、青苗補償?shù)荣M用。

3 關(guān)于小型水庫除險加固設(shè)計的幾點認識

3.1 要參照相關(guān)規(guī)范進行設(shè)計

小型水庫的除險加固設(shè)計既要確保排除安全隱患，使水庫效益得到正常發(fā)揮，又要確保投資概算合理，但目前國家沒有出臺小型水庫除險加固設(shè)計規(guī)范。作為一名設(shè)計人員，我們除了要參考《導(dǎo)則》外，還應(yīng)參照碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范（SL274-2001）等相關(guān)規(guī)范進行設(shè)計。

3.2 要不斷加強學(xué)習(xí)教育

作為工程技術(shù)人員，我們必須堅持學(xué)習(xí)，不斷更新知識，跟上時代發(fā)展的步伐；要經(jīng)常參加跟設(shè)計有關(guān)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，不斷地充實自己，掌握技術(shù)發(fā)展方向，推廣應(yīng)用新材料、新技術(shù)。應(yīng)該要注意一些新、舊規(guī)范的銜接，注意新規(guī)范對于一些標(biāo)準(zhǔn)、理論等方面的更新或補充。

3.3 要做好設(shè)計跟蹤服務(wù)和加強設(shè)計質(zhì)量管理

小型水庫除險加固涉及的邊界條件多、情況復(fù)雜，前期勘察精度一般，對于壩基處理等一些隱蔽工程，有很多情況不能完全反映出來，在施工過程中，發(fā)生一些設(shè)計變更就不可避免。因此，設(shè)計負責(zé)人要經(jīng)常深入施工現(xiàn)場，以便及時了解工程的進展情況，對前期工作深度不夠、設(shè)計方案不合理、工程建設(shè)內(nèi)容和工程量不符等問題，立即組織整改。

3.4 要認真做好環(huán)境保護和水土保持設(shè)計工作

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對自然資源的開發(fā)更加頻繁，所以要特別做好水土保持和環(huán)境保護。水土流失治理應(yīng)采取工程措施和生物防治措施相結(jié)合的模式。水土保持工程的實施，應(yīng)與工程施工同步進行，特別是工程措施，必須與施工同步，避免施工過程中的水土流失。生物防治措施則應(yīng)在工程完工后立即進行，以營造一個良好的生態(tài)環(huán)境，促進人與自然和諧共生。

4 結(jié)語

小型水庫除險加固工程項目意義重大，關(guān)系到人民的生命財產(chǎn)安全，這些水庫加固后，可以改善當(dāng)?shù)氐墓喔裙┧畻l件，提高養(yǎng)殖等效益，同時可以提高下游的防洪標(biāo)準(zhǔn)，防洪效益較大，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)副業(yè)的發(fā)展也有一定的促進作用。我們設(shè)計人員要認真落實科學(xué)發(fā)展觀，更好地為小型水庫工程建設(shè)服務(wù)。

［1］《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274-2001）.

［2］《湖南省小型水庫除險加固工程初步設(shè)計導(dǎo)則》.

［3］《水利水電工程環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》（SL492-2011）.

TV697.3

A

2095-2066（2016）30-0082-02

2016-8-26

吳南方（1982-），男，工程師，本科，主要從事水利水電工程設(shè)計工作。