浅谈小型水库存在问题及除险加固措施

浅谈小型水库存在问题及除险加固措施

李高文

湖南省水利水电施工管理局410007

摘要：小型水库的安全问题极为严峻且水库分布较密集，一旦发生事故后果影响较为严重。本文从安全现状、安全问题成因、除险加固措施三个方面，分析了小型水库的安全问题及改进措施，对水库的发展具有指导意义。

关键词：小型水库；安全问题；除险加固

目前，我国的小型水库一共有8.3万座左右，小型水库的分布较密集，有的一个县就建了100多座；水库的附属建筑及水库大坝的建设施工隐患多、质量低；水库缺少对工情、水情等的监管设备；缺少水库的施工、运用和设计的相关资料。根据近几十年的统计资料显示，在溃坝事故中小型水库的比例约为96.4%之多，这个比例充分显示了小型水库安全问题亟待解决。小型水库的安全问题，已经成为了水库安全管理的重中之重。

1.小型水库的现状分析

目前，小型水库的安全方面主要有防洪安全问题、坝体结构的安全、坝体渗流、金属结构安全、运行管理五个方面的问题。下面进行一一阐述：

1.1防洪安全问题

小型水库的防洪问题主要包括以下六个方面的因素：

（1）缺少小型水库的水文资料。由于小型水库没有配套的雨量站，因此缺少实测的径流资料，径流计算时只能依靠查得的降雨资料，导致计算结果与水库的实际来水量相差较大。

（2）小型水库溢洪道的断面狭小，断面不平整，导致泄水建筑物的泄量不足。

（3）小型水库大坝的防浪墙高度达不到标准要求，或者防浪墙挡水能力不足。

（4）小型水库大坝的心墙高度达不到标准要求。

（5）小型水库溢洪道的边墙高达不到标准要求，泄洪时造成边墙被严重冲刷。

（6）小型水库溢洪道下游是村庄、农田，或缺少排洪通道导致无法泄洪。

1.2坝体结构的安全问题土石坝主要有心墙坝、均质坝、斜墙坝等构成，其结构的安全问题主要包括以下四个方面的因素：

（1）小型水库坝体的边坡不稳定。比如：大坝边坡过陡、大坝渗漏、坝体建筑物质量差，达不到标准要求等问题。

（2）小型水库坝顶的结构存在问题。坝顶的宽度狭窄，有的甚至不到1m宽，坝顶高低不平影响水库防汛。且多数水库的坝顶缺少安全防护措施。

（3）小型水库混凝土建筑与土坝的连接处存在问题。土坝与建筑物的连接常常是土坝结构中的薄弱环节，因为填筑不密实接触面的渗径短，下游缺少反滤层或反滤层达不到标准要求。

（4）小型水库土坝护坡处存在问题。土坝护坡被破坏严重冲刷迎水坡面、土坝护坡大面积的沉陷、塌落达不到反滤的作用。

1.3坝体渗流病害问题

小型水库坝体渗流病害的安全问题，主要包括以下七个方面的因素：

（1）坝基渗流。在施工时对大坝清基工作进行的不彻底，坝基坐落的覆盖层透水较强，导致大坝的下游渗漏或均质坝的下游坡散渗。

（2）坝肩渗漏。在施工时未对透水性较高的基岩做防渗处理或者防渗处理做的不完善，导致两岸的岸坡与坝坡的结合处出现渗漏。

（3）防渗墙及坝体渗漏。在施工时使用的防渗体质量较差或者大坝的变形引起了防渗体裂开；防渗体缺少反滤层或不合格；防渗体的厚度不足等。

（4）下游的反滤料及排水体堵塞，抬高了大坝的浸润线，增大了渗流比降导致下游的坝坡渗漏。

（5）坝下涵管出现渗漏。涵管渗透，导致涵管处的上下游大坝坝坡出现局部塌陷。

（6）刚性体建筑物与防渗体的接触渗漏。

（7）岩溶渗漏、动物危害、浸润性的危害等。

1.4金属结构安全问题

小型水库金属结构的安全问题，主要包括以下六个方面的因素：

（1）水库金属结构的设计条件满足不了使用条件。部分水库在使用过程中，不断改造水库的建筑，而忽视了水库金属结构的改变，导致部分金属结构的使用条件大大超出了设计条件。

（2）水库的金属结构被腐蚀问题。水库的金属结构被腐蚀现象非常普遍，主要有生物腐蚀和化学腐蚀。

（3）水库的金属结构承压后变形问题。（4）金属结构一直被磨损消耗。（5）金属结构的焊接质量不好，达不到标准要求。（6）金属结构的部分活动部件因生锈，被锈死。

1.5运行管理问题

小型水库的管理体制往往不够健全，管理机制不够灵活。缺少专业的水库管理人员，现有的管理人员专业素质较低，水库的管理经费较少，水库管理工作做不到位。

2.小型水库存在问题产生的主要原因分析

导致小型水库出现上述五个问题的主要原因，主要有小型水库规划、小型水库设计、小型水库施工、小型水库管理四个方面的问题，下面进行一一阐述：

2.1小型水库规划问题

由于在修建水库时没有进行全面规划，未对水库的兴利需求、防洪标准、施工组织等做足够的分析，就急于动工，最后导致很多水库都存在严重的安全隐患。

2.2小型水库设计问题

（1）缺少实测的径流资料，径流计算时只能依靠查得的降雨资料，计算结果与实际偏差较大，导致在设计小型水库时水库的防洪标准制定的不合格。

（2）缺少水库所在地的地质资料，勘探工作做的不到位。很多水库只做了简单的坑槽勘探工作就开始动工；水库在选址时只参考了当地的地形资料。

（3）溢洪道的尺寸存在问题这也是导致小型水库溃坝最主要的原因。

2.3小型水库施工问题

小型水库一般是土石结构的大坝，由于施工匆忙小型水库均存在或多或少的质量问题。比如：

（1）大坝的两端与坝端的接头不符合规定，出现裂缝、渗透。

（2）坝基的清基工作不彻底，使用过程中坝基渗水。

2.4小型水库管理问题

由于小型水库的管理体制往往不够健全，管理机制不够灵活。目前现有的管理人员专业素质较低，水库的管理经费较少导致水库管理工作做不到位，亟需专业的水库管理人员，。

3小型水库除险加固措施分析

针对小型水库存在上述问题，必须采取有针对性的除险加固措施，重点是解决三大主要建筑物即：挡水建筑物大坝、泄水建筑物溢洪道、输水建筑物涵卧管存在的问题，下面就平时在施工中通常采取的除险加固措施进行分析：

3.1坝体除险加固措施

（1）在水库防洪标准偏低的情况下，为提高小型水库的防洪标准，采取对水库大坝坝体进行适当加高或在坝顶增设防浪墙的措施；

（2）针对坝身单薄、坝顶较窄、坝坡侵蚀严重的问题，采取对坝体用粘土培厚加固，坝顶加宽并铺设泥结石路面，上游坝坡一般采取块石或预制六角块护坡，下游坝坡采取草皮护坡的加固措施。

（3）针对坝体渗漏，对坝高在25m以下的坝体，一般采取冲抓套井回填将原有坝体土体进行置换形成新的心墙；对坝高在25m以上的坝体，一般采取高压旋喷灌浆处理同样在坝体形成一道完整的心墙。

（4）针对坝基、坝肩及绕坝渗漏，采取帷幕灌浆进行处理。在坝体与坝基、坝身与坝肩的搭接部位，要特别注意接触面的处理，坝体处理要深入基岩面0.5m以上，坝基帷幕灌浆时灌浆栓塞要退至基岩面以上0.5m，确保基岩接触面处理到位，不出现接触面渗漏的问题。

⑸针对坝体、坝基排水不畅，采取在坡面设置排水沟，坝脚设置干砌块石排水棱体的处理措施。同时有的坝体还存在白蚁的危害，在除险加固中通常在坡面整形中挖巢或施药进行诱杀处理。

3.2溢洪道除险加固措施

小型水库溢洪道绝大部分是无闸门控制的溢洪道，其存在的主要问题是不能满足泄洪要求，因此针对这些问题，采取根椐设计要求整修溢洪道泄槽断面，拆除原溢洪道侧墙用浆砌块石重建，对侧墙和底板外包钢筋砼防冲，同时增设消力池确保洪水平缓进入下游河道。

3.3涵卧管除险加固措施

小型水库在除险加固前，大多是采用坝底涵的方式取水。因当时施工质量差，一般在涵管与坝体接触部位漏水严重，这也是相当一部分水库溃坝的原因。而原涵管因为尺寸较小，没有好的方法在原有基础上进行处理。因此一般采取的方法有：一、开挖坝体对原涵管进行更换在涵管上增设多道截水环；二、对原涵管进行封堵，在坝体两侧山体重新开挖输水隧洞，隧洞兼有输水和泄水两重功能。在新建涵管或隧洞进口均需设置消力井，消力井上再连接卧管取水。卧管一般设置多级进水闸门，有瓶塞式和翻盖式等型式的闸门，瓶塞式的闸门一般不需要启闭设备，而翻盖式闸门需用钢丝绳连接卷扬式启闭设备。

3.4加强水库后期管护措施

在对水库采取工程措施进行进行除险加固处理后，另一个重要方面在于提高小型水库的管理人员素质，加强水库的后期运行管理。小型水库的相关人员必须有“全国中小型水库岗位培训合格证书”。此外，缺少管理人员的问题，建议小型水库至少增加1到2人，并选择相关专业的大学生作为水库的骨干；加大对水库工作人员的培训，特别是相关专职人员必须进行培训后才能上岗。此外，还要建立健全小型水库的安全责任制度加强政府对水库的行政监督。

结语

通过上文分析的小型水库安全问题及成因，可以发现小型水库仍然存在较多安全隐患，目前面临最大的问题是危险的小型水库数量多，除险加固任务重，但缺少资金支持合理利用除险资金是首要任务。

因此，对小型大坝进行安全问题分析，合理结合工程与非工程的治理措施，提出低成本、高效率的除险措施极为重要。

参考文献：

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[2]林忠，凌仕强.中小型水库存在的问题及对策[J].现代农业科技，2013，13：224-226.

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