小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)復(fù)核工作探討

孫正東，施俊躍，范波芹

（1.浙江省水利水電技術(shù)咨詢中心，310020，杭州；2.浙江省水利廳，310009，杭州）

浙江省小型水庫(kù)多數(shù)始建于20世紀(jì)五六十年代，受當(dāng)時(shí)財(cái)力、物力等條件的限制，多存在防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、工程質(zhì)量不高等隱患，加上投入運(yùn)行后在維修養(yǎng)護(hù)、更新改造等方面的歷史欠賬較多，隨著水庫(kù)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，安全隱患逐漸暴露，如壩體滲漏、壩下涵管破裂等。為消除水庫(kù)安全隱患，提高水庫(kù)安全度，浙江省自1998年就開始在全省開展大規(guī)模的水庫(kù)安全普查和除險(xiǎn)加固工作。為提高前期工作質(zhì)量，浙江省自2008年開始實(shí)施小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)復(fù)核工作。

一、復(fù)核工作遇到的主要問題

自浙江省開展小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)復(fù)核工作以來，筆者有幸參與了大量的設(shè)計(jì)復(fù)核工作。在復(fù)核工作中碰到的問題不盡相同，歸納起來，主要涉及3個(gè)方面。

1.基礎(chǔ)資料不夠完備

水文、地形、地質(zhì)資料是開展設(shè)計(jì)工作的首要基礎(chǔ)資料，是保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要前置條件。水文資料是推求洪水，確定溢洪道規(guī)模、壩頂高程，綜合評(píng)價(jià)大壩抗洪能力的基礎(chǔ)資料。對(duì)于除險(xiǎn)加固工程而言，水文資料應(yīng)該包括水庫(kù)設(shè)計(jì)階段洪水計(jì)算的資料和運(yùn)行期延長(zhǎng)的資料。但由于小型水庫(kù)多數(shù)集雨面積較小，建成年代較久，歷史水文資料鮮見完整的，運(yùn)行期資料亦十分缺乏。因此，加固工程初步設(shè)計(jì)多采用設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算方法，暴雨資料主要來源于2003年2月頒布的 《浙江省短歷時(shí)暴雨圖集》。2003年后，若該流域出現(xiàn)大洪水，直接查圖法不能反映，可能造成設(shè)計(jì)洪水偏差較大。

水庫(kù)大壩的險(xiǎn)情和隱患一般與地質(zhì)因素有一定的關(guān)系。當(dāng)隱患發(fā)展到一定程度，可能就轉(zhuǎn)變?yōu)槲＜按髩伟踩碾U(xiǎn)情。病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程地質(zhì)勘察的主要任務(wù)是復(fù)核水庫(kù)工程區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，分析病險(xiǎn)產(chǎn)生的地質(zhì)原因，檢查壩體填筑質(zhì)量，為水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)、病險(xiǎn)水庫(kù)加固設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料和物理力學(xué)參數(shù)，對(duì)水庫(kù)安全評(píng)價(jià)和加固處理措施提出地質(zhì)建議。通過地質(zhì)勘察工作，應(yīng)查明水庫(kù)存在的各類病害分布、產(chǎn)生的地質(zhì)原因，為加固設(shè)計(jì)提供足夠的支撐。

小型水庫(kù)早期地質(zhì)資料基本缺失，在后期除險(xiǎn)加固工程實(shí)施過程中，由于地方財(cái)力、管理、認(rèn)識(shí)等方面的原因，部分水庫(kù)缺少地勘資料，有些水庫(kù)即使有地勘工作，但成果也存在欠缺，如鉆孔布置不合理，鉆孔深度不足，試驗(yàn)段偏少，使得水庫(kù)安全評(píng)價(jià)結(jié)論缺乏信服力，加固方案缺少數(shù)據(jù)支撐，給設(shè)計(jì)復(fù)核工作帶來很大困難。

2.安全評(píng)價(jià)不夠完整

大壩安全評(píng)價(jià)是水庫(kù)除險(xiǎn)加固的基礎(chǔ)，安全評(píng)價(jià)就像給大壩做“體檢”一樣，必須嚴(yán)格按照評(píng)價(jià)要求，保證完整，不留缺口，不能只檢查一部分。除險(xiǎn)加固工程實(shí)施以后，病險(xiǎn)水庫(kù)就像由病人恢復(fù)為正常人，加固前限制蓄水，加固后就會(huì)恢復(fù)正常蓄水，各方面效益都要正常發(fā)揮。

根據(jù)病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的特點(diǎn)，水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)必須具體指出大壩病險(xiǎn)的部位、程度和成因。在實(shí)際工程中，存在安全評(píng)價(jià)不完整現(xiàn)象。如某水庫(kù)大壩為黏土心墻壩，最大壩高23.5 m，安全評(píng)價(jià)問題描述為 “大壩下游壩坡抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求；大壩下游壩坡凸凹陡緩不一，未達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；堰底部留有取水口，取水口進(jìn)口較高，不能很好地滿足現(xiàn)狀取水要求；堰底部的放水管配套的啟閉設(shè)施老化，不能正常使用”，安全評(píng)價(jià)結(jié)論中缺少基本的、重要的滲透安全評(píng)價(jià)。對(duì)土石壩而言，滲透安全至關(guān)重要，無論是否存在，在大壩安全評(píng)價(jià)中必須有明確的結(jié)論。大壩安全評(píng)價(jià)的其他方面亦應(yīng)如此。

3.方案論證不夠充分

小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程在安全技術(shù)認(rèn)定后直接開展初步設(shè)計(jì)，存在加固方案的深度和可操作性論證不足的現(xiàn)象。

①加固設(shè)計(jì)對(duì)安全技術(shù)認(rèn)定結(jié)論缺少必要的復(fù)核。由于階段不同，安全認(rèn)定階段和加固設(shè)計(jì)階段側(cè)重點(diǎn)也不同，安全認(rèn)定階段側(cè)重于發(fā)現(xiàn)問題，加固設(shè)計(jì)階段側(cè)重于解決問題。如果設(shè)計(jì)階段對(duì)安全認(rèn)定結(jié)論進(jìn)行必要的復(fù)核，則有利于設(shè)計(jì)人員深入了解水庫(kù)存在的問題，便于確定具有針對(duì)性的處理方案。

②加固方案缺少技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。如對(duì)于防洪不達(dá)標(biāo)問題，可以采取拓寬溢洪道、降低堰頂高程、加高壩頂、增設(shè)防浪墻等措施，但具體采用何種形式，必須進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)確定。同樣對(duì)于壩體的防滲加固，常用的處理方案有混凝土防滲墻、黏土套井回填、黏土斜墻、土工膜防滲等，對(duì)于具體選用何種處理方案，必須綜合考慮水庫(kù)壩型、壩高、施工等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，最終選定方案。

③對(duì)相關(guān)規(guī)定不夠了解。如某水庫(kù)，壩型為“照谷社”型壩，壩長(zhǎng)約24 m，最大壩高約7 m，設(shè)計(jì)擬采用“全壩段，在壩頂以及下游側(cè)外包厚50 cm C20鋼筋混凝土，仍采用壩頂溢流”。推薦方案本身存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)亦不符合浙江省2003年出臺(tái)的《關(guān)于實(shí)施全省千庫(kù)保安工程的若干意見》（浙水管〔2003〕6 號(hào)）相關(guān)規(guī)定。該文件明確指出 “通過大壩技術(shù)改造，完成現(xiàn)有‘照谷社’型壩的改造任務(wù)，原則上取消壩頂溢流，對(duì)因地形地質(zhì)條件限制無法取消壩頂溢流的，要研究抵御超標(biāo)準(zhǔn)洪水的工程措施，大壩設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)提高一級(jí)運(yùn)用”。

二、建議與思考

1.重視基礎(chǔ)資料收集，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量

《水庫(kù)大壩安全鑒定辦法》（水建管〔2003〕271號(hào)）第十四條明確要求“大壩安全評(píng)價(jià)過程中，應(yīng)根據(jù)需要補(bǔ)充地質(zhì)勘探與土工試驗(yàn)，補(bǔ)充混凝土與金屬結(jié)構(gòu)檢測(cè)，對(duì)重要工程隱患進(jìn)行探測(cè)等”。通過對(duì)浙江省的實(shí)際情況分析，前期基礎(chǔ)資料完備的工程，在初步設(shè)計(jì)時(shí)，加固方案合理，有說服力；在施工時(shí)，碰到問題少，施工順利；在后期，加固效果亦好。

小（1）型水庫(kù)管理權(quán)限多數(shù)屬于鄉(xiāng)鎮(zhèn)，?。?）型水庫(kù)多數(shù)隸屬村級(jí)管理，存在水利專業(yè)技術(shù)人員缺乏、技術(shù)水平不高、缺乏工程建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)的問題。因此，必須提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)管理，加強(qiáng)學(xué)習(xí)，重視基礎(chǔ)資料，這是保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提。

2.重視大壩安全評(píng)價(jià)，遵守相關(guān)規(guī)定

水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程應(yīng)著重解決已經(jīng)查明的問題，大壩安全綜合評(píng)價(jià)是整個(gè)加固設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，大壩安全綜合評(píng)價(jià)內(nèi)容必須全面、完整。《水庫(kù)大壩安全鑒定辦法》（水建管〔2003〕271 號(hào)）第十四條明確要求“大壩安全評(píng)價(jià)包括工程質(zhì)量評(píng)價(jià)、大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)、防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核、大壩結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定評(píng)價(jià)、滲流安全評(píng)價(jià)、抗震安全復(fù)核、金屬結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)和大壩安全綜合評(píng)價(jià)等”。 《浙江省中型水庫(kù)大壩安全鑒定及小型水庫(kù)大壩安全技術(shù)認(rèn)定大綱 （試行）》亦對(duì)評(píng)價(jià)內(nèi)容所涉及的要求和方法作了詳細(xì)規(guī)定。因此，必須加強(qiáng)對(duì)相關(guān)文件、規(guī)范的學(xué)習(xí)，大壩安全綜合評(píng)價(jià)的內(nèi)容和深度要真正成為除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

3.重視加固方案研究，加強(qiáng)技術(shù)審查

小型水庫(kù)量大面廣，加固設(shè)計(jì)的主力軍是乙級(jí)、丙級(jí)設(shè)計(jì)單位。為了做好小型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工作，浙江省陸續(xù)出臺(tái)了許多相關(guān)政策，針對(duì)小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告亦出臺(tái)了編制導(dǎo)則，規(guī)范了初步設(shè)計(jì)報(bào)告相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容。小型水庫(kù)以土石壩居多，壩體防滲加固是土石壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)核心內(nèi)容之一，至關(guān)重要，目前可選方法很多，必須重視方案的適用性研究，確保選定的方案能夠解決問題，避免由于方案選擇不當(dāng)而產(chǎn)生新的安全隱患。

三、結(jié) 語(yǔ)

小型水庫(kù)對(duì)優(yōu)化區(qū)域水資源配置，提高中小河流和區(qū)域防洪抗旱能力，促進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，提高供水和農(nóng)村飲水安全保障程度均具有十分重要的意義。小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的實(shí)施，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，堅(jiān)持以人為本，關(guān)注和改善民生的重大舉措。

“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”。通過設(shè)計(jì)復(fù)核工作的逐步開展，發(fā)現(xiàn)、解決加固工作中存在的不足與問題，對(duì)提高加固工程設(shè)計(jì)質(zhì)量、完善加固工程質(zhì)量保證體系具有十分重要的作用。

[1]矯勇.大壩水庫(kù)與和諧發(fā)展[J].中國(guó)水利，2009（12）.

[2]董舒.水利工程加固改造若干問題探析[J].中國(guó)水利，2009（4）.

[3]孫小三，施俊躍，范波芹.浙江省小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)定的主要內(nèi)容 [J].中國(guó)水利，2008（18）.