中小型水库除险加固工程设计要点分析

 摘要：对水库的除险加固，不仅有效解除水库自身的安全隐患，改善和增强水库防洪体系，还可以更好的保障水库基本性能的发挥和防洪安全，在水库的工作中，可以进一步提高洪水渠控制系统，更好的对洪水加以调节。可以说，除险加固工程有效保证了供水安全，以及水资源的监管力度。对水库进行加固之后，水库的蓄水供水功能得到了良好的保证，除此之外，其所潜在的环境效益也逐步得到体现，除险加固设计之后水库的周围环境条件改善。因此，水库除险加固设计势在必行。

关键词：中中小型水库 除险加固工程 设计要点　　　

引言　　

水库的河道除险加固工程既是防洪工作的重要安全盾牌，也是实施水资源的可持续发展的主要工程，同时也是生态环境的一道重要屏障，与人民群众的生命财产安全和社会经济的可持续发展息息相关。只有进行除险加固后，才能确保汛期的安全，保护处于防洪区内的居民财产以及人身安全，减少因灾害造成的不必要损失，降低损失比例，达到防洪目的；才能加倍蓄水，不浪费水资源，满足生活、养殖、灌溉以及生态用水，进而实现兴利的目的。　　

一、水库除险加固设计的对策分析　　

1、制定科学、合理的设计方案　　
在水库除险加固工作中并不是随意盲目的进行的，那么若是想要确保该加固工程的整体质量就一定要做好除险加固施工前的准备性工作。实践中具体需要做到以下的几点：首先，应该在水库加固施工之前认真排查出病险水库的安全胜隐患，只有首先明确出了安全胜隐患，才能够有针对性地采取加固措施，所以工作人员一定要组织专业的技术人员对该水库病险的实际等级进行全方面的勘察与研究，最终找出该水库的病险、症结，最终才能够做到对症下药。其次一点，还需要对水库的病险进行现场勘察，并且需要做好加固工作的设计，设计工作就是加固出险施工的依据，病险水库的相应加固工作也一定要具有设计图纸。病险水库的相关设计图纸还需要建立在对其水库之前施工的设计图纸以及现场的勘察资料全面搜集以及整理上，需要针对各个水库的不同安全质量以及隐患问题，设计出最为有效、科学、合理的施工方案，以真正提高除险加固设计的可操作性以及可行性。　　

2、对于上游坝坡的加固处理措施　　
对于水库的上游，一般需要将原先透水性较差的含砂砾粉质粘土坝壳换掉，最好选用一些强度相对较大，透水性相对较好的材料，诸如一些性能较好的堆石体等，选用这些材料的主要原因就是，避免由于水库的水位急剧下降所导致的一些渗透加强现象，提高坝坡的整体稳定性，增强其抗滑坡能力。此外，对于坝坡的上部，可以适当减小其坡度，在有效满足坝轴线保持稳定的基础条件下，适当的增加坝高，进而提高下游的防洪能力。　　

3、高度重视坝体的防渗加固　　
在进行对坝体的除险加固时，应该注重采用粘土心墙，并在其中设置低弹缓凝土防渗墙的方式，通过进行合理的分析和设计，有效对墙体的弹性以及抗压强度加以确定。此外，还要综合诸多成功的实践经验教训，立足于实际情况来有效选择防渗墙方案。　　

4、注重运用风险理念在除险加固设计中的指导　　
综合诸多成功的经验来看，尤其是一些发达国家的除险加固模式，发现综合利用工程和非工程措施来有效应对和解决水库风险无疑具有十分显著的意义和作用。因此在进行水库的除险加固设计时，应该注重采用多种方式，立足于水库的实际情况灵活的选择。以下，笔者简要就风险理念运用在水库的除险加固设计中所需要考虑的一些因素加以简单的介绍。　　
（1）注重水库病险的预防和检查工作　　
在水库的日常检修中，应该逐步对其进行规范，使其逐步实现制度化，对于一些潜在的病险及时的检修和预防，采取一些科学的措施进行有效应对。　　
（2）注重对风险的划分　　
在进行日常的水库检修工作中，要着重对一些重大病险进行实时的监控和预测，按照病险的不同成因合理分类，有计划有步骤的对险情进行排查，进一步提高除险加固费用使用的合理性和高效性。　　
（3）推行有步骤的推行制度化、安全化管理模式　　
有步骤的推行制度化、安全化管理模式在水库中的实践和应用，统筹规划，有效的控制病险水库的数量，提高水库的安全性。　　

二、中小型水库除险加固工程设计要点　　

1、合理确定中小型水库的防洪标准　　
由于我国在60 年代制定的水利水电防洪标准过低，给工程留下极大的隐患。除险加固时应严格按照《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的有关规定，结合水库库容、调节性能、效益指标和该区域水库防洪水位运行等情况重新复核确定。　　

2、重视水文资料和地勘资料的收集、整理与分析　　
对现有水库实测水文资料的整理、分析和对大坝进行钻孔取样、钻孔注水（渗水）等地质勘探工作，是论证大坝性态的重要手段，也是土石坝安全评价、加固或扩建的依据。水库大坝实测水文资料的整理和分析以及地勘工作要达到规程规范要求的深度，设计部门和地勘部门要相互协作、印证；对取得的成果要认真分析和统计，尤其是土工试验成果和一些渗流监测成果，对出现的反常现象应认真研究，提出符合实际的设计参数，以确定合理、经济、可靠的除险加固方案。　　

3、优选提高水库防洪标准的方案
水库防洪不足，一般可采取以下两种方案进行处理：一是加高大坝或在大坝迎水面新建挡浪墙，增加水库调蓄洪水能力；二是扩建或增建溢洪道，加大泄洪量。单独采用加高大坝措施的水库，最大泄流量一般为最大入库洪峰流量的40%以下，相应削减洪峰60%以上，对削减洪峰的作用较大，对下游淹没影响也较小。单独采用扩建或增建溢洪道措施的水库，最大泄流量一般为最大入库洪峰流量的70%以上，相应削减洪峰30%以下，对削减洪峰的作用不是太大，对下游淹没影响却较大。因此，对下游防洪有重要要求的水库应尽可能采取以增加坝高为主，必要时再结合扩建泄洪设施的办法进行。 　　
4、优选经济、实用、可靠的防渗方案　　
中小型水库存在的安全隐患往往是由于大坝存在渗漏、滑坡和裂缝等问题，其中滑坡和裂缝的产生，有的也与渗漏有关，所以病险水库除险加固的关键是防渗。一般处理防渗的原则是“上堵下排”。上堵的措施有水平防渗与垂直防渗。水平防渗有黏土铺盖结合下排开挖导渗沟、减压井和水平盖重压渗等；垂直防渗有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、冲抓套井回填黏土防渗及土工合成材料防渗等。在设计中，要认真分析渗漏的原因，分清是坝体渗漏、接触渗漏、坝基渗漏还是绕坝渗漏及其具体部位，只有查清了大坝隐患产生的原因，才能有的放矢，合理采用“上堵”和“下排”措施中的各种方法，处理方案才合理、经济、有效。　　

在病险水库防渗加固中，有的是坝基需要防渗加固，有的是坝基和坝体都需要防渗加固。在采取工程措施时，多采取垂直防渗措施。这是因为采取这一措施，一般不需要放空水库。反之，如果采取水平防渗措施，则必须放空水库，才能彻底进行。而水库长期蓄水后，总会有些淤积，给水平防渗处理带来一定的困难；在保持坝基渗透稳定和截渗方面，水平防渗也不如垂直防渗彻底。同时，在我国北方地区，水资源紧缺，放空水库一般要慎重。　　
另外在比较大坝防渗处理方案时既要采用新技术，又要体现经济合理可靠的原则。不要盲目过于追求安全度，“上堵”和“下排”方案一起上。尤其对一些低坝，不要盲目崇拜新技术，在设计时不管方案的可操作性和坝基的可灌性，只要是防渗就采用多头小直径防渗墙加帷幕灌浆等先进技术方案，却忽视简单明了的贴坡排水防渗等便于施工和质量检查的处理方法，造成不必要的浪费。　　

5、建立健全大坝安全监测系统　　
大坝安全监测在水库除险加固工程中占有重要的地位，可评价施工质量、验证设计并指导工程的安全运行。但大部分中小型水库原有监测设施比较缺乏，除水库水位观测设施外，几乎没有其他观测设施，不能及时准确地为大坝安全运行提供依据。　　

结语语