小型病險水庫除險加固措施與實例

劉麗

(洮南市水利建筑工程隊，吉林洮南137100)

水利是國民經濟發展的基礎性產業，水利設施的完善、安全與否，直接關系著農業生產的正常秩序。2012年黨中央、國務院制定出臺了2011年中央一號文件《關于加快水利改革發展的決定》，第一次將水利建設提到關系國家經濟安全、生態安全、國家安全的戰略性高度，第一次鮮明地提出水利建設具有很強的公益性、基礎性和戰略性，這是新世紀以來中央關注“三農”的第八個“一號文件”，也是新中國成立62年來中央文件首次對水利工作進行全面部署。因此，積極發展水利設施建設，維護水利設施正常持續安全運行，具有十分重要的意義。

1 小型水庫主要病害表現

相關資料統計顯示，目前我國擁有的各類水庫大約為84 926座，其中大型水庫415座，中型水庫2 618座，小型水庫81 893座，水利部門管理的大型水庫數量為342座。這些水庫的建成和運行為保障國民經濟建設、防御洪水災害發揮了重要作用，但由于種種原因，部分水庫工程質量不高，建設年份久遠工程老化且疏于管理導致年久失修，有些水庫更是存在防洪標準偏低，與相關規定或規范相脫節，形成了病險、病危水庫，水庫功能無法正常發揮，安全隱患大，給水庫下游人民的生命財產安全帶來了極大的威脅。特別是小型水庫，由于數量大，覆蓋范圍廣，涉及人員多，與農業生產聯系大，但多數處于偏遠落后地區，工程維護建設經費不足，管理人員不足，成為了農業生產和水庫下游人民生命財產安全的巨大威脅。而水庫除險加固和水庫的日常管理作為水利建設的一部分，認真解決小型水庫工程建設和管理中存在的的問題，就顯得十分重要。

水庫是江河防洪體系的重要組成部分，水庫出現病險不僅是對江河防洪體系的削弱，更重要的是水庫本身變成了危險源。由于大批病險水庫的存在，江河體系的調控能力降低，而且病險水庫不敢蓄水，難以發揮其功能。由于建設年代所限和當時的經濟社會發展水平限制，多數基層小型水庫存在著這樣或那樣的病害。具體說來主要集中在以下幾個方面:

1)水庫設計防洪標準不高，由于水文系列變化或水庫運用方式的改變，多數小型水庫大壩壩頂與當前采用的規范標準存在偏差，防洪標準已經無法適應目前社會經濟發展形式需要。

2)大壩穩定性差，有些壩體或壩坡經復核不滿足規范規定要求;

3)壩體填土質量差，土體松散，壩體滲透性較強，繞壩滲漏嚴重，高水位時，背水坡多出現牛皮漲，甚至管涌、流土的現象;

4)護坡質量差。迎水坡多為干砌石護坡，背水坡為草皮護坡，由于歷史條件所限和管理工作滯后，造成大多數小型水庫迎水護坡殘缺不全，或零亂不整齊，有的甚至沒有干砌石護坡;

5)溢洪道設計不科學。從小型水庫現狀來看，多數水庫溢洪道的泄洪能力不能達到設計要求。并且由于興建時期經濟和技術水平限制，多數小型水庫的溢洪道是用泥土、半土石建設而成，其抗沖刷和泄洪能力差，部分水庫溢洪道進口段、陡坡段的建設高度達不到設計標準要求，效能設施不完善或者建設設置不科學、不合理。

2 小型水庫除險加固的主要措施

2.1 完善基本數據及洪水標準

基層小型水庫大部分修建于大躍進時期，缺乏詳實和清晰的數據資料，洪水標準偏低或者不全的現象給小型水庫后期的維護帶來很大的麻煩。應當通過實地調研，進一步核實、校驗、補充和修正水庫的基本數據，進一步完善水庫的檔案資料。

2.2 完善溢洪道的設計和建造

基層小型水庫的溢洪道通常為開敞式溢流堰的寬頂堰，部分水庫甚至存在溢洪道缺乏，或者標準、規模建設不相符。大部分的溢洪道由于年久失修老化嚴重，無法正常泄洪，給水庫帶來極大的安全隱患。因此，應當嚴格按照溢洪道設計建造標準，優化溢洪道的平面布置，對進口進行清淤、返修或者改建，完善消能設施建設，做好邊坡管護。對于底板和邊墻有裂縫的區域進行部分或者全部拆除，重建。

2.3 進一步增高、增厚壩體，提高壩坡穩定安全系數

對壩坡較為單薄、壩頂較為低矮、壩坡穩定安全系數不達標的小型水庫，應當在進一步摸清楚大壩的物理學參數后，通過周密科學的計算，確定壩體的增高加固方案。

3 小型水庫除險加固實例探討

3.1 基本資料

1)水庫概況。洮南市馬場水庫始建于1981年10月，1982年10月基本建成蓄水，位于白城市洮兒河分洪入向輸水干渠左岸，為引洮分洪道旁側水庫，距洮南市56 km，屬于小(1)型平原水庫，由一座主壩，一座引洪閘，一條引水渠道和一座泄水閘組成。馬場水庫是以解決當地農民坐水種水源為主，結合防洪和養魚以及生態保護等綜合利用的水庫。自建庫以來，它已經在解決周邊農民坐水種水源、養魚、改善生態環境等方面發揮了重要作用。該水庫工程防洪標準為10 a一遇。主要建筑物及泄洪閘級別為4級，引洪閘等級為3級，次要建筑物等級為5級。

2)自然概況。洮兒河發源于內蒙古大興安嶺高岳山，為嫩江右岸的一級支流，流經內蒙古科右前旗，在白城市洮北區嶺下鎮流入吉林省，流經洮南市、洮北區、鎮賚縣、大安市，最后在大安市月亮湖入嫩江。洮兒河河道全長563 km，總流域面積33 070 km2。洮兒河橫穿白城市腹地，在吉林省河道長285.83 km，流域面積10 109.63 km2。洮兒河入境后主河道中心線右側為洮南市。河段長 104.639 km，堤防長94.012 km，流域面積1 118 km2。本區為干旱少雨區，特別是春季，十年九旱，且多大風天氣，當地地表土層又多為砂性土，每當大風天氣沙塵四起，嚴重影響空氣質量和人們生存環境。水庫蓄水后，通過水庫供水，增加了水庫周邊原有濕地面積，使氣候變得濕潤，改善生態環境，減少地表植被的破壞，減輕沙塵災害和風蝕。濕地的過濾作用可以凈化水源，對下游水質起保護作用。

3.2 原有水庫存在的問題及解決對策

1)土壩加高。土壩現有壩頂高程167.25～169.8 m，設計壩頂高程為170.21 m，現在斷面均低于計算壩頂高程。壩頂寬度由現有的1.8～2.5 m加寬至4 m。土壩上游邊坡為1∶2。下游邊坡不變，在壩頂增設4 m寬砂石路面，路面傾向下游的坡降為i=2%。

2)土壩迎水側進行鋼筋混凝土板塊護坡。土壩上游坡現無護坡，本次加固設計，在土壩加高培厚后，對土壩上游坡采用鋼筋混凝土板塊護坡防護，上游坡為1∶2?；炷涟鍓K尺寸為2.0 m×2.0 m×0.15 m(長×寬×厚)，壩頂設有混凝土封頂，尺寸0.3 m×0.4 m(寬×高);壩腳設有封底，尺寸0.3 m×0.5 m(寬×高)。

3)泄水洞為漿砌石蓋板結構，進、出口及洞身破壞嚴重，已不能正常使用。泄洪閘位于主壩(0+100樁號處)，流量為1.5 m3/s，閘底板高程167.96 m，孔口尺寸1.2 m×1.2 m，1孔。啟閉機選用QL－3t單吊點手電兩用啟閉機1臺。

4)壩上修建砂石路面。壩頂修建4 m寬20 cm厚的砂石路面。

5)引洪閘及泄洪閘拆除重建。由于引洪閘及泄洪閘修建年代久遠，老化嚴重，已經無法適應水庫安全運行需求。因此對引洪閘及泄洪閘進行拆除并重建。

泄洪閘1座位于主壩0+100樁號處，流量為1.5 m3/s，閘底板高程167.96 m，孔口尺寸為1.2 m×1.2 m，1孔。啟閉機選用QL—3t單吊點手電兩用啟閉機1臺。

引洪閘1座(位于引洮渠道左岸壩上，洮突公路橋716 m處)，由進口連接段、閘室段、消力池段和海漫段組成，流量為3 m3/s，閘底板高程173.51 m，孔口尺寸為2.0 m×2.0 m，1孔。啟閉機選用QL—5t單吊點手電兩用啟閉機1臺。

［1］ 中華人民共和國水利部.東部地區重點小型病險水庫除險加固規劃［R］.北京:中華人民共和國水利部，2009.

［2］ 董舒.水利工程加固改造若干問題探析［J］.中國水利，2009 (14):121－124.

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［4］ 楊澤義.某水庫設計洪水技術處理方法的探討［J］.中國新技術新產品，2010(06):85－86.

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