淺談小型水庫除險加固問題及對策建議

譚尹

廣東中灝勘察設計咨詢有限公司 廣東 廣州 510000

小型水庫作為我國農田灌溉和水資源調節的重要組成部分，在農村地區起著至關重要的作用。然而隨著時間的推移和環境的變化，小型水庫面臨著一系列的除險加固問題，這不僅威脅到水庫的安全穩定運行，也對周邊地區的生命財產安全造成潛在風險。因此，研究小型水庫除險加固問題，并提出科學有效的對策建議，具有重要的理論和實踐意義。本文旨在深入探討小型水庫除險加固的問題與挑戰，并提出一系列對策建議，提高小型水庫的安全性和可持續發展能力，為農田灌溉和水資源調節提供可靠保障。本研究將為小型水庫除險加固領域的學術研究和工程實踐提供重要參考，促進農田水利事業的可持續發展和安全運行。

1 小型水庫除險加固意義

由于多年來的自然侵蝕、結構老化、設計不合理以及管理不善等因素的影響，小型水庫普遍存在著安全隱患和運行風險。因此，進行小型水庫除險加固具有重要的意義[1]。小型水庫除險加固可以保障人民生命財產的安全。水庫的潰壩事故可能導致災難性的洪水，給周邊居民和農田帶來巨大的損失，甚至危及人民的生命安全。通過加固措施，可以提高水庫的抗洪能力和穩定性，減少潰壩事故的潛在風險，保障人民的安全。小型水庫除險加固有助于提高農田灌溉的效率和農業生產的穩定性。水是農田灌溉的關鍵資源，而水庫的安全性和穩定運行直接影響著灌溉水源的供應。通過對水庫進行除險加固，可以改善水庫的蓄水能力、調節能力和供水能力，確保農田得到充足的水源供應，提高農業生產的穩定性和效益。

此外，小型水庫除險加固對水資源調節和生態環境保護也具有積極意義。水庫在一定程度上可以調節河流的徑流量和水質，對水資源的合理分配和保護起到重要作用。通過加固水庫，可以提高水庫的調節能力和保護性能，有效維護河流生態系統的平衡，促進水資源的可持續利用和生態環境的健康發展。

2 小型水庫存在的除險加固問題分析

2.1 潛在的潰壩風險

潛在的潰壩風險是小型水庫除險加固中的重要問題，對水庫的安全性和周邊地區的生命財產安全造成潛在威脅。潛在的潰壩風險主要涉及以下幾個方面：首先，水庫壩體的穩定性是潰壩風險的重要因素。壩體在長期的水壓和重力作用下，可能出現滲透、滑移和決口等問題。地基的穩定性也直接影響著水庫壩體的穩定性，例如地基沉降、土質松軟等問題都可能導致壩體的不穩定，增加了潰壩的風險。其次，水庫溢洪道的設計和運行狀況是潰壩風險的重要因素。溢洪道是水庫防洪的主要通道，如果設計不合理、尺寸不足或存在結構缺陷，可能導致潰壩風險的增加。此外，溢洪道的維護和清淤工作也是關鍵，若未及時進行清理和維護，可能導致溢洪道的堵塞和失效，加大了潰壩的風險。

另外，水庫的排水系統也是潛在潰壩風險的重要因素之一。排水系統包括泄洪設施和泄洪能力，如果泄洪設施存在設計缺陷或泄洪能力不足，可能在洪水來襲時無法及時有效地排水，增加了潰壩的風險[2]。此外，排水設施的維護和管理也是至關重要的，若未定期檢修和維護，可能導致設施損壞和功能失效，進一步加劇了潰壩風險。同時，管理體系的健全性和人員的專業素質也對潰壩風險的管理起著至關重要的作用。

2.2 結構老化和損壞

結構老化是指水庫構筑物在長期使用過程中由于自然環境的侵蝕和物質的老化而出現的力學性能下降和結構強度減弱的現象。水庫混凝土結構的老化是常見的問題?；炷敛牧显陂L期受到水滲透、凍融循環、化學侵蝕等因素的作用下，可能發生開裂、脫落、剝落等現象，降低了結構的強度和穩定性。此外，混凝土構件的鋼筋銹蝕也是常見的問題，鋼筋銹蝕會導致混凝土表面開裂和結構損壞，加劇了結構老化的程度。水庫金屬結構的老化問題也不可忽視。金屬構件如鋼梁、支撐和閘門等，長期暴露在自然環境中，容易受到氧化、腐蝕和金屬疲勞等因素的影響，導致金屬材料的強度和剛度降低，從而引發結構的老化和損壞。特別是在惡劣的氣候條件下，如高溫、潮濕和高鹽度等環境，金屬結構的老化速度更快。水庫土體的侵蝕和變形也是導致結構老化和損壞的重要因素。長期的水壓和滲透作用，以及地震和地質活動等因素，可能導致土體的侵蝕和沉降，進而引發結構的變形和損壞。尤其是對于土壩水庫而言，土體的穩定性直接關系到水庫的安全性，土體的老化和損壞可能導致壩體的失穩和潰壩的風險。

2.3 設計不合理與不完善

設計不合理與不完善直接關系到水庫的安全性和穩定運行。設計不合理可能涉及水庫的結構設計、水力設計和防洪設計等方面。

結構設計不合理可能導致水庫的安全性受到威脅。例如，水庫的壩型選擇、壩體的高度和厚度、壩坡的穩定性等都是影響結構安全的關鍵因素。若在設計過程中忽視了地質條件、水文條件和工程要求，導致結構設計不足或超負荷運行，會增加水庫的風險和失穩的可能性。

水力設計不合理也會影響水庫的安全和穩定性。水庫的泄洪能力、供水能力和調節能力是水力設計的關鍵要素。若水力設計不合理，如溢洪道尺寸不足、引水系統設計不合理等，可能導致水庫在洪水來襲時無法及時排泄和調節，增加潰壩的風險。同時，若供水能力不足，將影響農田灌溉和水資源的合理利用。

防洪設計的不完善也是設計問題中的重要方面。水庫的防洪能力直接關系到周邊地區的安全[3]。若防洪設計不合理，如洪水標準設定不準確、防洪工程建設不到位等，將增加洪水對水庫的沖擊和破壞風險，從而危及周邊居民和農田的生命財產安全。

2.4 管理不善與維護不到位

水庫管理體系的不善可能導致隱患未被及時發現和處理。若缺乏科學的管理制度和規范，相關管理人員對水庫的運行和安全管理不到位，可能會忽視隱患的存在和發展，從而增加水庫的風險。管理體系的缺陷還可能導致責任不明確，阻礙了應急響應和災害管理的有效實施。監測與預警體系的不健全可能導致對潛在問題的無法及時察覺。水庫監測與預警體系應包括水位、滲流、地震、結構變形等方面的監測手段，以便及早發現異常情況并采取相應的措施。若監測設備不完備、監測頻率不足或預警機制不健全，可能會延誤對水庫安全的判斷和處理，增加了潛在潰壩風險。此外，維護工作的不到位也會對水庫的安全性產生負面影響。水庫的定期維護和檢修對于保持結構的穩定性和功能的完善性至關重要。若維護工作不及時或不到位，可能導致設施損壞、設備失效，進而增加水庫的風險。同時，維護工作涉及清淤、防腐、漏水修復等方面，如果缺乏專業的維護人員和適當的資源投入，也會影響水庫的安全性和可靠性。

3 小型水庫除險加固的對策建議

3.1 加強風險評估與監測

（1）潛在的潰壩風險評估

潛在的潰壩風險評估旨在全面了解水庫的安全狀況和潛在風險，為后續的加固工作提供科學依據。風險評估應考慮多個方面的因素，包括地質條件、水文氣象條件、工程結構狀況等[4]。地質條件包括壩址地質、地震活動性和滑坡、崩塌等地質災害潛在性，水文氣象條件涉及洪水、降雨和氣候變化等因素的影響，工程結構狀況包括壩體、壩基、溢洪道、泄洪設施等的穩定性和完整性評估。通過綜合分析和定量評估這些因素，可以確定水庫的潛在潰壩風險等級，為制定合理的除險加固方案提供科學依據。風險評估還應考慮不同的災害模式和可能的潰壩后果，包括洪水威脅范圍、人員財產安全和環境影響等，以評估可能的損失和風險擴散情況。

（2）結構安全監測與預警系統

為確保小型水庫的結構安全性，建立有效的結構安全監測與預警系統是至關重要的。通過使用各種監測設備和技術手段對水庫結構的運行狀況進行實時監測和數據采集，以便及時發現結構變形、損傷或其他異常情況。監測設備可以包括測力傳感器、位移計、振動傳感器等，用于監測結構的受力情況、位移變化和震動情況等。此外，還可以利用遙感技術、無人機和衛星圖像等遠程監測手段，獲取更全面、高分辨率的結構信息。監測數據將被實時傳輸到數據處理中心，通過數據分析和模型建立，識別結構的運行狀態和變化趨勢?；诒O測數據的分析結果，可以制定相應的預警標準和預警模型，實現對潛在風險和結構狀況的預警。預警系統可采用多種方式，包括聲光報警、短信通知、遠程監控等，以確保監測數據及時傳達給相關管理人員和工作人員。表格1展示了常用的監測設備和監測指標，可用于支持結構安全監測與預警系統的建立和運行。

表1 常用的監測設備和監測指標

3.2 加固結構與設施

（1）強化堤壩和溢洪道

對于堤壩，可以采取多種加固手段，如加高加寬堤頂、增加壩體截面、加裝防滲帷幕和防滲墻等，以增加堤壩的穩定性和防洪能力。對于老化和破損的堤壩部位，應及時修復和加固，確保其結構完整和水密性。對于溢洪道，可以采用拓寬和加深溢洪道斷面、增設能量消散設施、修復和加固閘門等措施，以提高溢洪道的排洪能力和抗沖刷能力[5]。對于溢洪道的排洪能力和穩定性，應進行定期檢測和監測，確保其正常運行。強化堤壩和溢洪道的加固措施需要充分考慮水庫的地質條件、水文氣象條件和結構狀況，制定相應的加固方案，確保加固效果可靠和持久。同時，施工過程中應注意環境保護，避免對水庫周邊生態環境和水資源造成不利影響。

（2）加固泄洪設施

加固泄洪設施目的是增強水庫的排洪能力和安全性。泄洪設施包括泄洪閘門、泄洪孔、泄洪管道等，其暢通和穩定性對于水庫的抗洪能力至關重要。在加固泄洪設施時，可以采取多種措施，如對泄洪閘門進行檢修和更換、加固泄洪孔口部位、增設泄洪管道等。此外，還應注意泄洪設施與周圍土體的緊密連接，以避免泄洪過程中的滲漏和泄洪路徑的擴散[6]。加固泄洪設施的具體方案應根據水庫的實際情況和需求進行設計，充分考慮水庫的水文氣象條件、結構狀況和地質條件，確保加固效果和安全性。

3.3 完善管理與維護體系

（1）建立健全的管理機構與制度

建立健全的管理機構與制度是小型水庫除險加固的基礎和關鍵。首先，應建立適應水庫規模和特點的管理機構，明確各級管理部門的職責和權責，確保管理工作的有序進行。管理機構應具備專業的技術人員和管理人員，具備水庫運行管理、安全監測、維護保養等方面的專業知識和經驗，以保障水庫的安全運行。其次，應建立健全的管理制度和操作規程，明確各項管理工作的標準和流程。管理制度包括水庫安全管理制度、應急預案、工作程序等，以規范管理行為、防范潛在風險、提高應對突發事件的能力。制度的建立應參考相關法律法規和技術規范，結合水庫的實際情況進行制定，并定期進行修訂和完善[7]。同時，應加強對管理人員的培訓和技術交流，提高其應對突發事件和處理問題的能力。此外，還應建立健全的信息管理系統，實現對水庫管理信息的集中、統一管理，以提高管理的效率和準確性。

（2）加強巡查與維護工作

應建立定期巡查制度，制定巡查計劃和路線，明確巡查頻次和內容。巡查工作應涵蓋水庫堤壩、溢洪設施、泄洪設施、防滲措施等各個方面，通過巡視、觀察、測量等手段，及時發現水庫存在的問題和隱患。其次，對于發現的問題和隱患，應及時采取相應的維護措施。維護工作包括清理雜物、修復破損、加固弱點、排除堵塞等，以確保水庫各部位的正常運行和結構的穩定性。同時，應制定維護計劃和維護標準，明確維護工作的要求和程序，確保維護工作的質量和效果。另外，還應加強水庫的日常保養，包括草皮的修剪、灌溉設施的維護、設備的檢修等，以延長水庫的使用壽命和保持其良好的工作狀態。加強巡查與維護工作需要配備專業的巡查人員和維護人員，他們應具備相關的技術知識和操作經驗，并接受定期的培訓和學習。同時，還應注重信息的留存和共享，建立健全的巡查和維護記錄系統，及時記錄巡查和維護的情況，以便進行后續的分析和總結。

4 結語

本文對小型水庫除險加固問題進行了綜合的討論和分析，針對潛在的潰壩風險、結構老化和損壞、設計不合理與不完善以及管理不善與維護不到位等方面提出了相應的對策建議。小型水庫作為重要的水資源調節和防洪設施，在面臨自然災害和日常運行中存在一定的安全隱患，因此除險加固工作至關重要。在實際工程中，應根據具體水庫的特點和問題，結合相關技術規范和法律法規，綜合考慮經濟性、可行性和可操作性等因素，制定合理的除險加固方案，并嚴格按照規定的標準和程序進行實施，以確保工程的質量和安全性。通過不斷的努力和持續的改進，小型水庫的除險加固工作將能夠取得更加顯著的成效。