浅谈小型水库工程的除险加固设计

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摘要：我国小型水库的数量众多，其中大部分均因各种原因形成病险水库，急需进行除险加固作业。本文介绍了我国小型水库的现状和小型水库除险加固设计的程序，并着重强调了在对小型水库进行除险加固设计时的注意事项。

关键词：小型水库除险加固设计安全

一、我国小型水库工程现状

我国的小型水库数量众多，承担着为农业生产和人们的生产生活提供水源，以及防御洪水的任务，部分小型水库也是鱼类养殖的场所，在人们的生产生活中发挥着重要的作用。但是由于多数小型水库的修建年代久远，采用的工程技术不够先进，工程设计达不到标准，以及在使用过程中的不断老化，造成了我国小型病险水库数额庞大的现状。这些水库一旦发生安全事故，便会威胁到水库周围居民的人身安全，给国家带来严重损失。因此，小型病险水库工程的除险加固设计应当引起人们的高度重视。

二、小型水库工程除险加固设计中应注意的问题

由于我国的小型水库大多建立年代较早，因此在设计施工中存在着坝体坡度设计过大、透水性较强、碾压不实；坝顶的高度及宽度不符合要求；坝脚排水结构缺失或失灵；防浪墙高度不足；防水洞老化严重；闸门锈蚀变形等问题。给除险加固设计带来了种种难题。因此，在对小型水库工程进行除险加固设计时，应重点注意以下几个问题。

1.溢洪道泄流能力的计算

部分小型水库工程的加固设计在对溢洪道的泄流能力进行计算时，习惯采用宽顶堰的泄流计算公式来计算溢洪道的泄流能力。而实际上，小型水库根据自身所处地理位置的不同，溢洪道的实际长度与理论公式的计算结果有着显著地差异。因此，在对小型水库工程溢洪道的过流能力进行计算时，应当根据具体的地形情况选择合适的计算方法，针对不同类型的溢洪道选择相应的公式分别进行计算，避免因计算结果的误差给除险加固设计带来干扰，导致坝体冲刷严重或冲毁下游设施现象的发生。

2. 除险加固设计缺乏方案比较

一些除险加固设计在对水库的防洪能力进行改造时，未能进行方案比较便直接确定了除险加固的措施，降低了设计方案的经济型与可行性。

3. 防渗土工膜设计不完善

除险加固设计在对土工膜的铺设进行规划时，往往只看到了坝体本身的防渗能力，而忽视了两岸山体与坝体结合处的防渗问题。因此，应扩大防渗土工膜的铺设范围，将其延伸至结合处上游，并锚入山体内部。同时完善锚固点的设计，根据环境的不同选择最佳的锚固方案，防止锚固点变为渗入点，降低坝体防渗的效果，确保坝体防渗工作的严密可靠。

三、小型水库除险加固设计

1.水库的除险加固测量

水库的除险加固测量主要包括：库区地形测量、坝址地形测量、坝体横断面测量、排洪河道横纵断面测量等几部分，如果水库兼具灌溉功能，则还需测量渠道的横纵断面。在对水库的各项数据进行测量时，应当注意以下问题。

首先，在测量坝体进行时，要将坝体轴线作为基准，以50m为间距布设控制点，将控制点设为横断面进行测量，以提高测量的准确度与精确度，确保坝体的横断面不会偏离轴线。

其次，在布设纵断面控制点时，如果经过的位置渗漏发生，或存在输水洞、溢洪道等设施，应适当增加断面的数量，为工程设计提供更多的依据。

最后，在对排洪河道的纵断面进行测量时，将断面设置在河床最低点，保证河道比降的稳定。

2.水库的工程勘察

在对水库进行工程勘察时，应当加强对坝体与两岸山体结合处、坝体与坝基渗漏处、坝体裂缝成因、可能出现山体滑坡的地点以及重点监测断面的勘察，以保证对水库进行除险加固设计时有充足的数据支持。

3.水库除险加固的设计

在对小型水库工程进行除险加固设计时，需要保证设计的各项内容均符合国家的相关标准，严格执行国家关于病险水库除险加固工程的各项规定，充分考虑到水库所在位置的气候类型和环境状况，有针对性的采取合理的计算方法与设计策略，注重不同方案之间经济性与可行性的比较，达到既保证水库的安全，又降低工程施工难度和造价的效果。

为了能够客观具体说明水库除险加固设计的实施方案，现以一小（一）型水库的除险加固方案举例如下：

a.工程概况

某小（一）型水库始建于1957年年底，与1958年建成并投入使用，总库容184万m3,是兼具农业灌溉与水产养殖的综合型水库。该水库建设年代久远，工程设计落后，存在诸多安全隐患，使用中曾发生多次险情。

该水库的坝体、坝基、坝脚排水沟均发生多处渗漏；坝体质量较差，压实度不均匀，坝顶无排水沟；坝体右侧发生沉陷，致使坝顶高程发生改变；坝体内坡护坡石损毁严重。水库的溢洪道浪蚀情况明显，底板因缺少衬砌而长满植物，导致泄洪不畅。输水涵管有明显的渗漏现象，放水设施年久失修，已无法正常运行。

b.除险加固方案

首先，对坝体、坝基进行防渗处理。坝体、坝基的防渗处理主要采用填充灌浆与帷幕灌浆相结合的方案，以1.5m为孔距对坝体进行钻孔灌浆，基岩面以下至相对抗水线间采用帷幕灌浆，帷幕灌浆至少深入基岩5m以下，以改善坝体的渗透情况、修复坝基的岩溶裂隙。

其次，新增内外坝坡挡土墙，对坝面进行修正并护坡，重新调整坝顶的宽度和高程，清除内外坝坡的杂物和失效的护坡石，平整坡面后采用混凝土六棱块护坡，完成后的内坡坡比为1:2。然后对坝顶进行清理与平整，并采用C20砼现浇硬化。同时在坝顶内边缘采用M7.5浆砌条石砌筑防护栏杆,最后对排水体与排水沟等结构进行修缮输通和防渗。

第三，对溢洪道进行修整。经计算，水库溢洪道泄洪能力以达到标准，因此只需采用浆砌石对边坡进行护砌,用混凝土板对渠底进行防渗和护衬，并延伸和对其他地段进行清理与平整。

最后，对输水系统进行重建。由于水库原有的输水系统破坏严重，且设计本身存在问题，因此，需要重建新的输水系统，并对原系统进行封堵。新建输水系统位于坝体左岸坝肩，进水口以浆砌石构造，采用喇叭型设计。引水暗涵与出水暗涵均为钢筋混凝土结构，在出水暗涵处设置消力池与原灌溉渠连接。采用锥阀更换原放水球阀，放水塔采用岸塔式设计，内设自己水位观测仪。闸室设置有工作闸门与检修闸门。

四、总结

对小型水库进行除险加固，能够有效的延长水库的使用年限，保证周围地区人民的生命财产安全，促进地区社会经济发展，提高了水库的蓄水调节能力，实现了水资源的可持续利用，是我国社会主义建设的又一有力举措。

参考文献：

[1]程祥飞.浅谈小型水库除险加固工程设计[J].工程与建设，2009(6)

[2]雷亚妮.小型水库除险加固探讨[J].现代商贸工业，2010(4)

[3]李国齐.小型水库除险加固设计[J].水利水电工程设计，2008(3)