浅谈富强病险水库整治的措施

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【摘要】本文主要结合富强水库的具体情况，分析了富强水库病险问题的整治措施，提出了一些有效的整治对策，以期能够以富强水库的整治工作为参考，为同类水库的病险整治工作提供借鉴。

【关键词】富强水库；病险；整治

中图分类号：TV697文献标识码： A

一、前言

目前，我国水库的病险种类较多，水库出现病险的原因也众多，为了能够提高水库病险的整治效果，一定要分析病险出现的原因，提出病险整治的方案，有效的整治水库病险。

二、工程概况

富强水库位于苍溪县雍河乡石牛村境内，大坝位于嘉陵江水系东河支流的傅家槽上游，距县城80km。是一座以农业灌溉为主，兼防洪、水产养殖、村镇供水等综合利用的小（一）型水库。工程等级为Ⅳ等，主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。

该工程于1957年10月动工兴建，中间经过两次停工，1974年12月完工，达到现有规模。坝址以上控制集雨面积1.63km2，其中自流集雨面积0.63km2。主坝轴线长125m，坝高25.32m，坝顶宽4.5m，坝顶高程1057.32m，总库容101.5万m3。正常高水位1055.50m，正常库容88.5万m3。死水位1044m，死库容9.4万m3，属多年调节水库。

本水库设计灌溉面积0.58万亩，实际灌溉面积0.51万亩。该水库主要解决苍溪县桥溪乡、雍河乡和旺苍县张华镇10村的农田灌溉和人畜饮用水问题。

该水库设有管理站，但无管理房，管理设施不完善。

水库枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道、主、副坝放水设施组成。

三、工程病害情况

2008年8月5日，苍溪县水利局组织专家组对富强水库进行了现场检查，对南充水利电力建筑勘察设计研究院编写的《四川省苍溪县富强水库大坝安全评价报告》提出了安全鉴定意见，出据了《四川省苍溪县富强水库大坝安全鉴定报告书》。

1、专家鉴定意见

（一）增加主坝顶高程，达到防洪要求；大坝内坡进行削坡减载和块石压脚，大坝外坡进行培厚加固，同时对上下游坝坡进行护坡，加强下游坝坡排水；进行白蚂蚁防治。

（二）对体体、坝基及左右坝肩进行灌浆防渗。

（三）整治放水涵洞，对涵洞周边进行灌浆处理；更换闸门及其配套设备。

（四）增设管理用房、观测设施、观测设备、通讯设备和防洪抢险公路，完善配套相应的管理设施。

2、安全鉴定结论

2008年8月5日，专家组经过对水库现场检查，提出该大坝安全鉴定意见如下：

（一）水库大坝安全鉴定论证资料基本齐全，依据较充分。

（二）经洪水复核，水库防洪标准不满足GB50201―94规定的30年一遇设计洪水标准和300年一遇校核洪水标准。

（三）经对坝坡稳定计算分析，除下游坝坡工况一外，其余各种工况下的最小抗滑稳定安全系数不满足规范要求。坝基、坝肩渗漏严重，属严重带险运行。

（四）副坝放水涵洞为浆砌条石矩形型无压结构，截流环附近及管周有多处集中漏水点，加之闸门及启闭设施年久失修，启闭困难。

（五）无管理用房、观测设施、观测设备、通讯设备和防洪抢险公路。需完善配套。大坝安全类别评定为三类坝。

3、工程存在的主要问题

（一）大坝：主坝防洪标准不满足GB50201―94规定的30年一遇洪水设计标准和300年一遇洪水校核标准，现坝顶高程低于要求高程0.21m。主副坝上下游坝坡较陡，坝坡抗滑稳定不满足规范要求；左右坝肩及坝基渗漏严重，主坝坝体渗漏严重；无观测设施，无观测设备。大坝存在白蚁危害。

（二）副坝放水涵洞为浆砌条石矩形型无压结构，涵管周围出现漏水现象；闸阀钢丝绳断裂，无法启闭。

（三）无管理用房，无通讯设施、设备和防洪抢险道路不畅。

四、除险加固工程设计

1、主坝

（一）坝顶

通过坝顶高程复核，现高程差0.21m。设计采用降低坝顶高程，增设0.8米高防浪墙的方法。防浪墙顶高程为1057.55m，坝顶高程为1056.75m。经设计计算，坝顶高程满足防洪要求。

坝顶宽度设计为4.5m，兼作防洪抢险和村社公路使用。采用20cm厚C25砼现浇路面，砂卵石垫层厚20cm，设间距10m的横缝。

上游侧防浪墙高0.8m宽20cm，采用C20的钢筋砼。

经过上游削坡，坝轴线向下游移动，新坝轴线长125.79m。

（二）大坝内坡

大坝内坡进行削坡，坝轴线向下游移动7.59m。分二级马道，一级马道宽2.0m，二级马道（抛石体顶部）宽3.0m。马道高程分别1051.75m和1044.00m。边坡从上至下为1：2.5、1：2.75、1：3.5。坝脚抛石体顶部至坝顶采用10cm厚C15砼六边形预制块护坡，M10水泥砂浆勾缝，20cm厚砂卵石垫层。坡面沿横向每5m、纵向在马道、坝顶间设砼纵横梁格固坡。在上下游护坡中设φ5cm排水孔，间距3.0m，孔后用透水土工布袋装卵石作反滤层。坡面沿纵向每10m设一道变形缝，从坝顶至护坡脚连通，缝间嵌入沥青油毡。

（三）大坝外坡

对外坡进行培厚加固，棱体以上采用混合石渣回填。第一级坝坡为1：2.25，设2.0m宽马道，高程1048.75m。第二级坝坡1：2.5。坝脚碾压块石体外坡由原来的1：0.4改为1：2.5，顶宽2.0m，顶高程1040.5m。棱体顶部至坝顶采用10cm厚C15砼六边形预制块护坡，设砼网格尺寸5×5m。棱体外坡脚中部设集水井、三角堰观测大坝渗漏量。

在坝左端上下游设3.0m宽梯步，从马道至坝顶，梯步采用C20砼结构，在上游梯带一侧设水位标尺。

在外坡一级马道内侧及两坝端与岸坡连接处设0.3x0.3m的排水沟，将坡面水排入下游河道。

（四）白蚂蚁防治

对白蚁危害采取开沟截路、表层药剂处理、设置毒土隔墙和施放毒饵诱杀包等综合措施进行治理。

（五）观测设施

纵向：在坝顶上下游侧及下游马道共设4排，横向最大断面及两边设3排，共计12个沉降及位移观测桩。在大坝两岸设工作基点和校核基点各8个。增购水准仪、经纬仪各1台。外坡脚中部各设集水井、三角堰一处，开展沉降、水平位移观测，渗透流量观测。

2、副坝

副坝坝顶高程满足要求，坝顶高程保持1058.8m不变。上游坝坡上部采用削坡减载，整治后坝轴线向下移动3.02m，在高程1048.8m处设一级3m宽的马道，马道以下采用块石压重。坝坡自上而下分别为1：2.5，1：3。下游坝坡采用混合石渣碾压回填。坝坡自上而下分别为1：2.25，1：2.5和1：2.5，排水棱体采用砂岩石渣填筑。坝脚设集水井和三角堰观测大坝渗漏量。

坝顶和护坡设计以及白蚁治理与主坝相同；观测设施基本与主坝相同，只是沉降、位移观测桩在横断面上，只在最大横断面上设一排，共计4个沉降位移观测桩。

五、应急抢险补充设计

1、大坝

（一）坝顶裂缝封闭

（1）坝顶裂缝采用粘性壤土回填。为了保证回填土的密实性及保证开槽过程中安全，沿纵向主裂缝跳槽开挖，槽宽0.8m，深1m，长3m。对于横向贯穿裂缝（未见渗水），除上述措施外，在坝体迎水侧加深槽深至1m，并应确保迎水侧横缝封闭，与无缝坝体至少保证有1m的搭接。

（2）裂缝回填要求分层回填（层厚不大于20cm）并夯实，回填土含水量控制略高于其最优含水量。裂缝回填完成后，在顶部覆盖土工膜，以防止雨水渗入。

（3）其它裂缝按其宽度大小分别采取挖槽回填夯实，细小裂缝在坝面清理干净后直接适当洒水拍实措施。

（4）各类裂缝封闭前应作详细记录与标示，包括裂缝位置、形状、深度、宽度、有无错台等。

（二）降低水库水位加固

严格控制水库降水速度，应边降水边观测，发现上游脱坡时立即停止降水，采取适当减载加固后再行降水。

为保证上游坡在降水过程中的稳定，可适当进行抛石压脚，抛石加固应自坡脚开始施工，避免在坡体上部先加载影响边坡稳定安全。

（三）渗漏处理

（1）对坝肩坝坡上的渗水点，清理后先铺设一层土工布（150g/m2），要求土工布延伸埋入非渗漏区，延伸宽度不小于0.5m，再在其上盖压两层编织袋装土。

（2）对引水卧管进口周边进行检查掏挖，并回填粘土料夯实，以处理卧管与坝体的接触处渗漏。

2、 溢洪道

疏浚溢洪道，清理杂物，备好防冲护岸物质；

3、 其他

（一）、为便于坝下游坡面检查，应对坡面灌木、杂草进行修剪，特别是排水体附近和有渗水坡面；但不能予以铲除，以利坡面保护。

（二）、加强观测，设置三角堰，随时注意渗流流量及水质的变化，结合灌溉降低库水位，对大坝的沉降位移进行观测，出现异常及时上报并作处理；

（三）、储备沙袋等防洪物质，购置防洪抢险设备、材料及大坝观测设备，落实通讯预报设施；

（四）、设立警示标志，严格管理人员职责，专人监测。

4、度汛措施

地震发生后，对大坝产生了损害，虽然采取了一定的应急除险措施，可以满足正常的度汛要求，但坝体抗御风险的能力还是有所降低，同时余震尚未结束，2008年也可能发生超标准洪水，为保证2008年安全度汛，特提出如下度汛措施：

（一）空库迎汛

汛前将库水位控制在死水位，空库迎汛。洪水过后应立即降低库水位至死水位，以迎接下一次洪水。在库水位降低过程中，应严格控制水位降落速度，避免水位骤降（降水速度不大于1m/s），危及大坝安全。

（二）备足防汛物资

按有关规程、规范的规定及上级防汛主管部门的要求备足防汛物资，包括水库自身储备和专业供应部门储备，全封闭管理，专人保管，运达时间为3小时。

（三）加强监测巡视

对大坝进行24小时全天监视观测，发现变形、渗漏等异常情况，立即向有关主管部门报告。

（四）加强雨情水情预报工作

加强雨情水情预报工作，对小时降雨量大于20mm的暴雨尽快通报防汛管理部门，以便做好防范措施。

5、灾后重建除险加固建议

结合应急除险方案，在汛期结束后，建议针对工程存在的病害和震损病害进行除险加固：

（一）作好安全鉴定工作

由于裂缝、渗漏等隐患隐蔽性强，在除险加固前期工作开始前，应严格按照水利部颁发的《水库大坝安全评价导则》作好病险库的安全鉴定工作，全面掌握整个水库的水文、地质、质量及防洪能力等资料，查清隐患的性状、坝体的填筑质量，复核大坝的稳定性、泄水建筑物的泄水能力、对工程的安全性进行评价，作为水库安全管理和水库除险加固工作的依据。

（二）汛后对坝体产生裂缝进行水泥粘土灌浆处理。

（三）根据此次地震评估结果，调整大坝抗震烈度设防标准，全面复核大坝安全。

（四）汛后查清坝下集中渗水原因，对坝体、坝基及左右坝肩渗漏采取防渗措施。

（五）根据大坝安全鉴定对大坝病害进行全面整治。

（六）对放水涵洞漏水段灌浆防渗，更换金属结构，改造闸房，对放水设施进行彻底整治，彻底恢复功能。

六、结束语

总而言之，富强水库病险的整治工作结合了水库的具体情况，同时，分析富强水库病险的整治方法，提出了一些有效的整治手段，提高了整治的工作效果和质量。

【参考文献】

[1]曾珂.浅谈病险水库整治的措施[J].科学咨询(决策管理),2009,10:59-60.

[2]宋天文,李龙国,崔宁博.龙泉水库病险整治初探[J].延安职业技术学院学报,2010,06:88-89+97.

[3]刘安康.论整治我省病险水库的主要对策和措施[J].四川水利,2011,05:9.