淺論小型水庫土石壩常見病害分析

陳忠潤

【摘要】小型水庫在農村各地廣泛分布，是我國水利工程體系的重要組成部分，水庫土石壩是由土、石料等建成的，是歷史最為悠久的壩型，就地取材、經濟是它的優點，但是在運行過程中也存在一些病害問題，針對土石壩存在的病害問題得出了土石壩防治措施。

【關鍵詞】土石壩 小型水庫 安全隱患 防治措施

1選題的意義和依據

小型水庫在農村各地廣泛分布，承擔著防洪、農田灌溉、水力發電及城鎮供水等重要的功能，是我國水利工程體系的重要組成部分。水庫土石壩是世界水利工程建設中應用最為廣泛的一種壩型，現今仍在世界各地大規模新建，這些水庫絕大部分是上個世紀六、七十年代的產物，由于當時施工條件落后，設計能力較低，施工技術受限，日常維修養護投入不足，經過幾十年的運行，各水庫工程設施普遍老化失修嚴重，存在各種安全隱患。

大中型病險水庫除險加固全面完成后，小型水庫成為目前我國防洪工程體系中相對薄弱的環節。白1954年有潰壩記錄以來，我國發生的潰壩水庫中，小型水庫占到98%以上，有很多水庫因潰壩而造成嚴重人員傷亡。2010年汛期，各地有7座小n型水庫潰壩失事，再次敲響了警鐘。中央明確提出，到2012年底前，完成小I型水庫除險加固任務：到2013年底前，基本完成壩高10米以上且庫容20萬立方米以上的重點小II型水庫除險加固任務：到2015年底基本完成其余小n型水庫除險加固任務。水利部會同財政部提出了《全國重點小II型病險水庫除險加固規劃》，于2011年2月22日國務院常務會議審議通過。本輪小n型水庫除險加固，壩高10米及以上且庫容20萬立方米及以上的159萬座重點小II型病險水庫全部納入重點小II型規劃：其余2.5萬座一般小II型病險水庫分別納入各省規劃。重點小II型病險水庫單座平均投資約240萬元，總投資381.38億元，全部由中央財政安排專項資金解決，于2013年底完成。為此，響應上級號召，進一步做好水庫大壩除險加固工作，確保水庫工程安全，充分發揮水庫的防洪效益和經濟效益，對促進社會主義新農村建設具有十分重要的意義。

2小型水庫土石壩的主要病害問題

2.1大壩穩定性差。

根據現行規范，水庫主管部門在組織專家對水庫大壩進行安全鑒定和水庫除險加固工程初步設計時，都要對大壩抗滑穩定進行校核，校核時應當采用現狀大壩斷面，有關土工參數則要采用大壩壩體地質勘探時的實際鉆孔取樣分析資料。許多小型水庫現狀大壩橫斷面與原設計橫斷面相比有不同程度的變化，大部分由于壩體自然沉陷、管理不到位及人為破壞等方面的原因，造成前后坡變陡，水庫大壩抗滑穩定達不到要求。在大壩穩定校核時應當按照現行《碾壓式土石壩設計規范》（SL274-2001）中規定的全部工況進行驗算，當計算結果表明大壩不穩定時，結合水庫存在的其他工程隱患，需要對大壩進行除險加固。

2.2水庫管理設施不全、缺乏觀測設備。

大多數小型水庫不具備管理設施，少量條件好的水庫建有管理房，大部分則只是在汛期才有人值守；水庫無水文測報系統、大壩觀測系統不完善，遇有降雨時無法報出降雨量、入庫流量和出庫流量；防汛道路標準低，且基本上是砂土路，路面未硬化。另外據統計，全國小型水庫沒有通訊設施或不完善的占到小型水庫總數88%。

2.3水庫防洪標準低

小型水庫大多是六七十年代修建的，受當時歷史條件和施工技術限制，存在嚴重的大部分工程邊勘察邊設計邊施工的“三邊”現象，水庫原設計防洪標準過低，水庫大壩經安全鑒定，大部分水庫實際抵御洪水能力都不能滿足現行部頒防洪標準中的校核洪水標準。造成防洪能力不達標的原因主要是原設計標準偏低，相當多的水庫缺少必要的泄洪設施或者由于受當時投資所限，泄洪設施未能按照原設計要求完成。

2.4水庫泄水、輸水構筑物年久失修、老化破壞現象突出

多年來因種種原因，使得水庫放水洞豎井及平洞砼表面出現結構裂縫、溢洪道無護底或無導流墻，有的則是襯砌或施工質量差，洪水沖刷嚴重，水庫下游未設消能設施，極易對大壩安全造成威脅。

2.5大壩壩體、壩基滲漏嚴重，這是影響水庫大壩安全、進而影響水庫效益充分發揮的重要因素。

通過計算，部分水庫大壩結構上是穩定的，壩體不會產生滲透破壞，但卻存在滲漏現象，嚴重時往往使水庫蓄不住水，無法達到興利要求——些水庫滲漏量雖小，損失的水量對水庫興利庫容來說比例不大，但因滲漏而產生的滲透破壞會使使壩體浸潤線抬高，容易造成壩坡不穩定，在這種情況下水庫不能正常蓄水，更不能抬高水位運行，工程效益低下。

2.6閘門、啟閉機及機電設備等年久失修、運轉不靈。

閘門橡皮止水老化破碎，閘門大量漏水，大部分金屬結構繡蝕嚴重、機電設備超出正常使用年限，造成設備不能正常運行，有的甚至直接無法使用，影響水庫大壩安全。

3提高小型水庫防洪能力應采取的工程措施

以上各種問題的存在，不但嚴重制約了水庫效益的全面發揮，對當地經濟和社會發展造成了障礙，水庫存在的大量病險問題還危及了下游人民群眾生命財產安全。一旦水庫失事，將會給下游帶來重大災難，同時給國民經濟發展和社會穩定帶來重大負面影響。建國以來，我國各地陸續發生水庫大壩垮塌事故，造成大量人員傷亡和群眾財產損失。為提高病險水庫防洪能力，從已完工的水庫除險加固工程所取得的經驗來看，在采取工程措施方面主要有三種，一是適當增加壩體高度，從而提高水庫調水蓄水能力：二是對泄洪設施進行改造，使水庫下泄流量顯著加大：三是適當增加壩高與水庫泄洪設施改造相結合。對于具體采取的工程措施，可以根據工程實際，有針對性地靈活運用，在滿足工程防洪標準的前提下，充分考慮到經濟合理性。

參考文獻：

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