浅析水库除险加固的相关措施

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摘 要：水库工程是流域防洪安全保护系统和水资源开发利用系统的重要组成部分，然而据2000年底统计，全国有3万余座水库存在着不同程度病险或安全隐患，占水库总数的36.3%，其中绝大多数为中小型水库，约占病险水库总数的95.9%。 本文针对水库除险加固相关的问题与具体措施进行了分析与探讨。 

关键词：水库除险加固 措施  abstract: the reservoir project is an important part of the flood protection system of the river basin and the water resources development and utilization system. however, according to statistics by the end of 2000, more than 30,000 reservoirs have varying degrees of dangerous or safety hazards, accounting for 36.3% of the total number of reservoirs, in which the vast majority are small and medium-sized reservoirs, accounting for 95.9%. the relevant issues of reservoir reinforcement and the specific measures are analyzed and discussed in the paper.  key words: reservoir reinforcement;measure  中图分类号：p343.3文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）  我国一部分水库建成于“大跃进”和“文革”期间。这个期间修建的水库，限于当时特殊的历史条件，如水文站点少及普遍存在的设计、技术、施工力量和资金不足等因素，设计规范不完善，“三边”（边勘测、边设计、边施工）工程多，水库实际运行标准远低于设计标准。  重建设、轻管理，以及缺乏维修养护费用造成管护不规范，特别是一些中小型水库根本就没有观测设施及手段，水库的病险情况不能及时掌握，更不能得到及时处理，最终形成重大隐患。  一、病险水库存在的主要问题  1、水库防洪标准低  一是大多数的水库由于种种历史原因，本身设计洪水标准低，不满足实际运用要求；二是随着水文系列资料的延长，特别是受实测大洪水系列资料的影响，重新核定工程洪水标准后，工程防洪标准低于国家标准；三是随着科技进步和社会经济的发展，工程建设规程和规范的要求在不断强化和统一，原有标准低于新规范要求。  2、抗震标准低  我国目前很多水库抗震标准低。地震液化是饱和砂土在地震作用下，由于严重丧失抗剪强度而由固体状态向液体状态的转化现象，其实质上是由于土体中孔隙水压力上升，使土骨架的有效应力降低以致完全消失所造成的。地震液化严重影响土石坝的安全，对土石坝造成最严重的破坏。大多数的水库由于历史原因，在原来的设计中对这一方面的要求没有给予高度重视。对于地震有可能造成坝体的变形破坏，以及沙土液化等问题没有采取必要的防范措施。  3、严重的渗流问题  原勘探工作深度不够、设计不合理或施工不严格及材料或结构老化等，都可能引起坝体、坝基或坝肩渗透压力增大、浸润线偏高或渗漏量增大等渗流问题。主要表现为以下几种形  式：一是坝体渗漏，主要形式是沿坝体产生的纵向裂缝以及结构面发生的集中渗漏；二是坝基渗漏，主要通过坝基未处理的第四纪冲洪积层、风化层及透水的裂隙向下游渗漏；三是绕坝渗漏，主要表现在两坝肩，坝体与基岩的结合层面上的渗漏，以及通过风化层、透水的破碎带向下游绕渗。  4、土石坝坝体变形问题  由于现有的水库坝体大多采用的是土石坝，与其他类型的坝体比较，变形破坏有其自身的特点：构成坝体的介质（主要是土粒）在应力和地下水的作用下发生位移，因此带来坝体的变形破坏。土石坝坝体变形问题主要有以下表现形式：坝体裂缝、滑坡和塌陷以及护坡的破坏。  5、大坝稳定性差和强度问题  坝体的不稳定包括整体的不稳定（相对建基面整体滑动）和部分坝段、坝体（从整个坝体上分离）的失稳。首先是坝基、坝肩的抗滑稳定问题；其次是边坡稳定问题，主要表现在滑移边界条件的存在，以及边坡出现变形；第三是渗透稳定问题，主要表现在沿坝基和坝肩或坝体与岸坡的接触部位产生管涌、流土等。在失稳问题中还必须注意一些特殊的失稳问题，如拱坝的上滑失稳、金属面板失稳、长架空输水管道失稳或镇墩失稳等。对于强度问题，主要表现为产生裂缝、接缝宽度增加、内部融蚀、表面冻融等，其中贯穿性裂缝对坝体安全极为不利。产生裂缝的主要原因有拉应力过大或有效应力减少、材料的抗剪或抗拉强度降低、温度应力、土石坝材料的干容重和密实度不能满足要求等。  6、其他安全问题  输、放水及泄洪建筑物老化，破坏较为普遍，如闸门的锈蚀严重，启闭机不能正常使用；材料和结构老化；防汛公路不畅，管理设施、水文测报、大坝观测设备等不完善；水库淤  积、山体滑坡、南方白蚁破坏等，均需引起高度重视。  二、对于水库除险加固的几点建议  1、为病险水库加固提供资金保证  病险水库加固工程投资大、周期长、社会效益显著，应以公共投入为主。按照 “分级管理，分级负责”的原则，各级政府都应建立相应的专项治理资金。但是，要加快病险水库的治理步伐，仅靠政府的投入是不够的， 必须建立和完善多元化、多层次、多渠道的投资体系。结合病险水库治理，积极稳妥地搞好小型水库的产权制度改革。在防汛责任制得到切实落实的前提下，可采取拍卖、租赁、承包、股份合作等方式筹集治理资金，尽可能将资金投向现有病险水库的治理。  2 、强化病险水库加固的前期工作，为搞好病险水库加固夯实基础  （1）做好水库大坝安全鉴定工作  在病险水库加固前期工作开始时，大坝安全鉴定主管部门应组织设计、施工、 运行管理等方面的资深专家，严格按此办法全面准确地查找出水库存在的各种隐患，实事求是地确定水库的安全类别，科学而又有针对性地提出加固措施或建议。只有这样， 才能做到有的放矢。  （2）对病险水库存在的严重隐患进行探查  病险水库的某些隐患，隐蔽性强。由于没有“对症下药”，致使其历经数次处理，仍未能彻底根治。这就需要委托具备相应资质的专业机构对这些隐患进行专题调研，找准隐患部位，分析产生原因，提出处理措施。  （3） 除险加固应与增容和恢复库容同时考虑  许多病险水库因存在安全隐患，汛期只能降低水位运行，调蓄能力大减；有些险库淤积严重，直接影响其效益的进一步发挥；有些险库，只要采取一些投资不大的工程措施， 就可新增部分库容。在水库的病险得到有效排除的前提下，增容和恢复库容是提高水库自身经济效益和社会效益。据初步测算，采取除险加固和排沙减淤等措施，恢复、增加或保持每1m3库容所需投资仅是新修水库的 1／5 左右。因此 对水资源紧缺地区有增容或恢复库容潜力的病险库，即使在投资受到限制的情况下，也应一次规划，分期实施。