莆田市小型水庫安全狀態及除險加固建議

黃驍男

(莆田市水利局，福建莆田351100)

1 莆田市小型水庫建設歷史過程

莆田市位于福建省沿海中部，轄區地形西北高、東南低，多山地丘陵，境內河流主要分木蘭溪和萩蘆溪兩大水系，眾多支流共同匯聚向興化灣、平海灣方向入海。

全市多年平均降雨豐沛，約為全國平均值的2.4倍，但地區、季節分布很不均衡，受沿海臺風和天文大潮影響常造成嚴重的洪澇災害。

新中國成立以來，莆田市的水庫工程經歷了從無到有、從少到多的發展階段。

特別是在1958年“大躍進”和十年動亂期間背景下，全市掀起建設小型水庫熱潮。

這一時期建成的一大批小型水庫缺乏嚴格的基建程序，多數是工程技術人員憑借工作經驗畫出大壩橫斷面圖，就開始動工修建，缺少系統的結構設計和水文計算就發動群眾投工投勞完成。

土石料就近取用，特別是黏土心墻壩的黏土料更是無法達到規范要求標準，人工作業的夯實密度也存在問題，造成了許多工程防洪標準過低，施工質量難以保證。

2 現狀小型水庫基本情況

據2013年水庫注冊登記顯示，莆田市現狀在冊小型水庫共209座，其中小(1)型水庫37座，小(2)型水庫 172座。總庫容1.35億m3，興利庫容1.06億 m3，灌溉面積1.81萬hm2。壩型80%以上為土石壩。

3 編制除險加固規劃與總體實施情況

3.1 莆田市小型病險水庫除險加固規劃編制背景

自2000年起，莆田市陸續組織開展了對全市小型水庫的大壩安全鑒定工作并在鑒定基礎上每年投入少量的資金進行汛后應急加固。但由于投入的資金有限，只能是應急搶險加固性質，無法從根本上消除安全隱患。水庫在每年汛期仍然是出現險情的主要對象。

2009年全市小型水庫除險加固工作開始呈現依據計劃有序組織實施趨勢。當年全市共有13座重點小(1)型被列入水利部病險水庫除險加固第三批規劃，每座水庫平均由中央補助資金240萬元，2010年開始正式實施。

隨后水利部于2010年、2011年又先后啟動了新編東部重點小(1)型病險水庫加固規劃、重點小(2)型病險水庫加固規劃，福建省啟動一般小(2)型水庫除險加固規劃。

幾乎在同時，全市水利部門開始著手編制《莆田市小型病險水庫除險加固規劃》，將當時莆田市內23座小(1)水庫，(13座小(1)型水庫2009年已實施水利部加固規劃的不列進來)，157座小(2)型水庫，共180座小型水庫全部列入2011-2015年除險加固規劃盤子，下定決心全面鋪開組織實施，徹底解決小型水庫隱患。

3.2 “十二五”以來小(1)型水庫加固情況

2011年全市有17座小(1)型水庫列入水利部新編東部重點小(1)型病險水庫加固規劃，仙游縣共13座，每座補助450萬元，涵江區3座和秀嶼區1座，每座補助315萬元。

這些水庫于2011年年內全部動工，當年度5座完成。2012年實施剩余12座重點小(1)型水庫除險加固任務，投資6136萬元，2013年小(1)型水庫除險加固全部完成，至此對全市小(1)型水庫第一次較為全面的加固工作宣告完成，加固后水庫恢復原有功能，安全運行并產生效益。

3.3 “十二五”以來小(2)型水庫加固情況

2011年水利部啟動重點小(2)型水庫除險加固規劃，每座水庫平均補助240萬元，全市共有86座水庫列入。

其中仙游縣37座、涵江區19座、秀嶼區15座、城廂區12座、荔城區3座。

2011年內計劃實施23座全部動工，2012年實施45座重點小(2)型水庫，23座全面完成，投資7 901萬元;12座完成主體工程，另10座任務過半，投資9 400萬元。2013年完成剩余41座重點小(2)型水庫除險加固任務，完成投資11 316萬元。

此外，全市還有39座一般小(2)型水庫截止2013年已完成19座，剩余20座計劃14、15年分別完成10座;32座市級小(2)型水庫截止2013年已完成10座，剩余22座尚待實施。

4 水庫安全狀況與主要問題

莆田小型水庫多數為三類險壩，主要問題包括防洪標準低、滲漏嚴重、配套構筑物老化破損、安全監測缺失、工程效益嚴重衰減等［1-2］。

4.1 防洪標準低

主要表現在3個方面:

1)現狀壩頂高程低于設計值，調洪能力不足，不能滿足實際運用要求。

2)隨著水文系列資料的延長和環境破壞程度加深，水庫溢洪道下游河道常年淤積嚴重，嚴重影響泄流能力，臺風暴雨季節遭遇大洪水時一旦不及時下泄將導致嚴重漫頂潰壩風險。

3)壩體防滲墻高度不足，壩體填筑質量差，填土壓實度和滲透系數不符合規范要求，部分水庫分層施工未做處理［3-5］。

4.2 滲漏嚴重

壩體、壩基或者壩肩滲透壓力增加、浸潤線偏高及滲漏量增大等問題不斷顯現。

原因初步分析是由于土石壩施工取材和碾壓夯實量不符合規范，特別是部分壩體填土料呈松散顆粒體結構，顆粒間存在孔隙，具有一定的透水性，水庫建成蓄水后在水頭作用下，水流沿壩體、壩基、壩肩兩岸的孔隙滲向下游，形成壩體、壩基和繞壩三類滲漏［6-7］。

在現場調查中發現許多大壩下游已出現大面積積水。另外，原有放水涵洞采用漿砌塊石，尺寸一般為0.3～0.5 m，難以進入，砌體的膠凝材料一般為“三合土”強度低，運行多年老化嚴重，已出現嚴重的帶土滲漏，極易出現險情。

4.3 工程破損等其他原因

隨水庫運行時間延展，壩體由于庫水沖刷產生破損，溢洪道抗沖能力持續下降以及因為日常監測養護不到位，大壩雜草叢生為白蟻生長提供條件，蟻患嚴重等。

5 除險加固建議

水利部高度重視小型水庫除險加固工作，近年來不斷加大工作力度，莆田市在《水利發展十二五規劃》中明確提出“十二五”期間要基本完成全市小型水庫除險加固任務，恢復防洪庫容，增強水資源調控能力。

小型病險水庫雖然數量眾多、任務繁重，但需因地制宜制定除險加固方案。

水利部辦規計〔2011〕206號文提出“小型水庫除險加固工程重點安排直接關系水庫安全運行的擋水、泄水、輸水建筑物、基礎及兩岸壩肩的加固處理，以及與運行安全有關的閘門、啟閉設備改造，適當安排必要的安全監測”。

5.1 防洪達標

根據水庫存在不同問題采取不同的除險加固措施，提高防洪標準。

針對莆田小型水庫以蓄水灌溉為主要功能，放水涵洞口徑小，對汛期泄洪有較大影響，宜采取改擴建方案，莆田秀嶼區潮泉水庫即采取了在大壩左岸新建隧洞的措施。

針對壩體沉陷導致壩頂高程不足可考慮恢復壩頂高程、增設或加高防浪墻，同時在病險水庫加固過程中依托科研、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。

5.2 防滲處理

對于壩基滲漏，若透水層厚度不大水庫可放空采用截水槽或水平鋪蓋，否則應考慮垂直防滲處理;對于繞壩滲漏主要考慮灌漿措施［8-10］。

對于土石壩壩體滲漏，可采用土工合成材料或黏土斜墻等防滲措施。

大壩漏水處理采用“上堵、下排、中截”的原則，對土石壩重造高水平的防滲墻，如上游面土工膜、單管高壓旋噴樁、低彈模混凝土防滲墻等。不再采用過去那種效果差，時效短的防滲方法如充填灌漿、帷幕灌漿等。

秀嶼區群力水庫、仙游縣乘龍湖水庫均采用在壩體上游鋪設土工膜防滲方法，還可結合景觀處理護坡，采用塊重較大，外觀整齊的混凝土預制塊。

5.3 泄水建筑物加固

莆田市小型水庫泄水建筑物絕大多數為開敞式溢洪道，存在泄流能力不足、漿砌石結構破損、抗沖能力不足等問題，加固時可結合地形對溢洪道進行擴寬，加大泄洪量。

清理下游河道連結面，對側岸為山體的進行防護，對底板裂縫進行補強。

5.4 輸水建筑物加固

針對閘閥損壞、進口淤堵，少數管涵斷裂現象，應對進出口進行修復，可新建進水口消力池，采用斜拉閘門進行控制，對金屬結構老化嚴重的應更新閘閥。

放水涵洞有地質條件一般開挖隧洞，回填原涵洞，徹底解決涵洞問題。

沒有地質條件也采用“套管”法較為徹底地解決涵洞滲漏問題。

5.5 運行維護管理

要做好以下3項工作:

1)加強日常養護，重視壩體監測工作，對經過除險加固的大壩補設觀測設備及必要的管理設施，實現及時跟蹤監測，及時發現大壩隱患。

2)建立良性的水庫運營管理機制，落實嚴格的管理責任，確保責任到人，嚴格按照《水庫大壩安全管理條例》等法律法規的要求，使管理更加規范化、制度化。

3)投入非工程措施，包括防汛公路、管理房等便于日常管理，建設高水平水雨情自動化測報，便于汛期調度，進一步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，延長其使用壽命有著積極意義。

6 結語

小型水庫作為大中型水庫的重要補充，對所在地防洪、灌溉發揮著重要作用。

縱觀莆田小型水庫建設歷程，研究水庫運行現狀，可以預測，隨著今后受限于地形、地質、土地淹沒、移民、環境和經費等因素，我國新建水庫的困難會逐漸增加，蓄水能力不足與全社會供水保障責任之間的矛盾必然更加突出，充分發揮已有小型水庫工程的效益將是必然出路。

因此，莆田在“十二五”期間要完成眾多小型水庫除險加固的目標任務是具有長遠發展眼光的有力舉措，但在資金籌措、勘察設計、施工管理等方面依然面臨嚴峻考驗，任重而道遠。

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