浅议小型水库的除险加固措施

1浅谈小型病险水库的除险加固措施分析目录摘要………………………………………………………………………………………31小型水库工程现状………………………………………………………………42小型水库除险加固的目的及意义………………………………………………………43小型病险水库存在的病因………………………………………………………………53.1抗洪抗震性能低…………………………………………………………………53.2大坝渗漏严重……………………………………………………………………523.3大坝稳定性较差…………………………………………………………………53.4金属机电设备性能较差…………………………………………………………54病险水库加固的措施…………………………………………………………64．1提高水库防洪标准的工程措施…………………………………………………64．2提高水库工程质量的措施……………………………………………………74．3提高病险水库除险工程管理的措施…………………………………………95小结……………………………………………………………………………106展望未来……………………………………………………………………11后记………………………………………………………………………………………12参考文献………………………………………………………………………………13摘要大多小型水库都是兴建于六七十年代，由于当时技术力量和经验不足，缺乏科学态度，多在边勘测、边设计、边施工的“三边”情况下进行的，加之受经济条件的限制，造成施质量差，工程不可避免地发生老化失修，绝大部分水库即成病险水库，不能按设计正常运用，不同程度地出现了防洪标准偏低、大坝渗漏、输水洞洞身断裂、进出口无闸门控制、溢洪道水毁严重、泄洪能力不能满足设计要求等问题，加快病险水库除险加固，确保水库安全，充分发挥防洪和兴利效益，对促进国民经济发展和人3民生活水平的提高，具有重要意义。提高水库防洪标准主要采用加高大坝、增加水库调蓄洪水能力和扩建、增建溢洪道的办法，提高水库工程质量重点要解决好防渗问题。关键词：病险水库除险加固措施我国是世界上拥有水库最多的国家之一。截止到2000年年底统计,全国已兴建各类水库8.5万余座,其中大型水库420座,中型水库2704座,小型水库近8.2万座。小型水库在防洪抗旱中发挥了重要的作用，促进了工农业生产，提高了人民生活水平。但由于当时特定的历史条件，存在严重的“三边”（边勘测，边设计、边施工）现象，防洪标准低，质量控制不严，尾工和隐患较多，时刻威胁下游人民生命财产安全，限制了当地的经济发展，其除险加固的重要性和必要性为人民所认识，各地都在进行病险水库的除险加固。1、小型水库工程现状4小型水库是水利产业的重要设施。兴建水库可以调节利用水资源，除害兴利，促进国民经济发展和保障人民生命财产安全。当我们对现有水库工程发挥的巨大防洪、兴利作用方面做出应有评价的同时，也应该看到我国水库大坝失事给国家和人民生命财产造成的重大损失。我市现有小型水库多数是在“大跃进”和十年动乱期间兴建的，由于缺乏经验，在“边勘测、边设计、边施工”中进行的，有许多工程防洪标准低，施工质量差，再加上工程管理工作跟不上，这是导致人民财产损失的主要原因。病险水库加固迟缓，水库大坝安全问题引起各级领导的重视，全国病险水库的加固有一定的进展。但由于经费需要量很大等原因，这项工作进展仍然缓慢。技术管理工作差。在现有水库的管理运行中，有些单位没有把主要精力集中在安全运行和发挥效益方面，不支持或不重视技术管理工作。水库工程不能实现良性循环，工程老化，效益衰减，安全问题严重。重视小型水库安全管理。重视大中型水库安全，这是对的，一旦垮坝失事，将会造成巨大灾害。但小型水库数量巨大，星罗棋布，遍及各个乡镇每一条中小河流。相当一部分水库处于无人管理状态，必须引起各级领导的重视。这些小型水库一般防洪标准低，设计、施工遗留问题多，管理工作不善，防汛工作差，也是每年防汛的重点，要特别予以高度重视。2、小型水库除险加固的目的及意义在发达地区，已有许多病险水库除险加固，有值得借鉴的除险加固技术，我市虽然经过多年的经济发展，经济实力有了飞速的发展，但是经济底子还是比较薄弱，其次，从科学角度进行经济分析表明，除险加固成本上要比拆除重建低，效益却是相同的。随着科学技术的发展进步，先进的项目管理技术，先进的施工工艺、自动化程度较高的大功率施工机械、能专门针对性设计的机械设备和模版、一大批新型的施工材料，为水利工程建设提供了强有力的保证和前所未有的施工前景，能实现前人不能实现的三峡水利枢纽的建设，在近年来的水库除险加固中，起到了极其重要的作用，先进的设备和自动化技术的成熟，为水库除险加固施工和运行提供了机械化和自动化的保证，并且已经得到了广泛的普及和应用。成熟的经验表明水库除险加固能使水库防洪能力、工程效益等提高到一个空前的水平。因此在近几年，水库除险加固已经成为我市在实现水资源可持续利用和社会经济可持续发展的战略举措。病险水库事关人民群众生命财产安全，事关国民经济发展和社会稳定，事关我市的长治久安，因此，病险水库的除险加固是十分必要和紧迫的，同时在技术上也是可行的。病险水库除险加固完成后，可恢复或加强水库的防洪功能，充分发挥水库的灌溉、发电、供水、旅游、养殖等综合效益，使生态环境得到改善，为水利管理体制改革提供有利条件，促进我国水利事业的发展，更好地服务于人民，造福与人民。3、小型病险水库存在的病因根据前人对多年来病险水库除险加固经验的总结,主要的病险有以下几方面。3.1抗洪抗震性能低5大量小型病险水库由于受到当时工程技术条件的限制，在设计工程中其防洪标准选择较低，造成水库在实际运行过程中抗洪能力较差。随着水库水文系列资料的延长，特别是最近几年大部分地区极端恶劣天气明显增加，利用现有的水文资料重新校核水库工程的防洪标准时，小型病险水库大部分都不能满足国家的防洪设计标准。地震等外部自然灾害会造成水库坝体发生变形损害，给水库埋下了巨大的安全隐患，水库在修筑过程中所采用的抗震标准按照新的地震烈度来分析，大多低于国家现行的水工抗震规范标准。3.2大坝渗漏严重受水流冲击、风化、蚁害等外部因素的影响，加上日常维护措施不到位，造成水库大坝存在严重的渗漏问题。坝基渗漏。坝基出现的渗透稳定问题，主要是由于清基不彻底、松散岩土孔隙、断层软弱破碎带、软弱破碎夹层和岩溶洞穴存在所引起的。库水通过这些薄弱带侵蚀坝基，促使坝基发生渗透破坏，给大坝埋下巨大的安全隐患。②坝体渗漏。坝体土方质量差、碾压不符合规范要求，坝体在重力及其它原因的作用下，会产生纵向裂缝，给水流渗漏开辟了道路，同时坝体结构面常出现维护措施不到位发生集中渗漏现象。③绕坝渗漏。水流不直接经过坝体，而是在坝肩与基岩相结合的层面处发生渗漏。同样，在坝体两肩的风化层和基岩施工破碎带都能发生绕坝渗漏的现象，造成坝体质量安全性进一步降低，严重危害下游的安全。3.3大坝稳定性较差由于缺乏相关的大坝安全监测仪器和措施，大坝质量安全评估和管理只能凭运行人员肉眼和经验进行观察和分析，造成在日常维护时很难发现水库大坝内存在的坝体断面质量问题，隐患长期积累，就会造成坝坡或坝体的抗滑稳定性下降、坝体出现裂缝等问题。加上大坝长期受到水流接触性冲刷破坏、沼泽化、白蚁危害等破坏，导致大坝出现严重的安全问题，大坝运行稳定性大大下降。3.4金属机电设备性能较差水库中的金属结构和机电设备由于长期的运行，设备已经超出了正常使用年限，出现绝缘老化、腐蚀等现象。大量的机电设备由于设备已经停产，不能进行日常的检修维护。资金的不足导致设备更换长期处于置空状态，使得水库闸门泄放水不能正常开启，给水库安全运行埋下巨大的安全隐患。因此加快病险水库除险加固，确保水库安全，充分发挥防洪和兴利效益，对促进经济与社会的发展，具有十分重要的意义。4、病险水库加固的措施由于科学技术的快速发展，在试验技术、设计理论、施工设备与工艺等方面,已取得了令人瞩目的成就,进而推动了技术日趋成熟和发展。小型水库除险加回紧随时代的步伐,不断地从新技6术、新工艺中获取发展的动力,不断地发展,在除险加固工程建设中的作用将越来越大,影响将越来越深远。为了达到除险加固的理想效果，首先必须对各种病险有一个较为清楚的认识，以便根据不同的实际情况采取不同的技术措施。根据病害的特点可归纳为两类:一类是结构性病害，主要是由结构强度稳定刚度构造等因素而产生的病险，具体表现于滑坡裂缝排水溢洪设施问题等;二类是渗漏性病害，其主要是由坝体及其接合体抗渗性能不足而造成的病险。因此，对每一具体工程病害，都应进行仔细分析，应从工程病害情况、加固要求、工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑，克服盲目性。确定土石坝加固方法时，应根据工程病害的具体情况对几种加固方法进行技术、经济、施工比较。合理的土石坝加固方法应是技术上可靠、经济上合理、又能满足施工要求。通过比较分析，可采用某一种加固方法，也可采用两种或两种以上的方法组成的综合加固方法。4.1提高水库防洪标准的工程措施提高水库防洪标准的工程措施：一是加高大坝、增加水库调蓄洪水能力，对削减洪峰的作用较大，对下游淹没影响也较小；二是扩建或增建溢洪道，加大泄洪量，对削减洪峰的作用不是太大，但对下游淹没影响却较大。据分析，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；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。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。对已建成的水库，经过一段时间运行，要进行工程安全鉴定。如发现防洪标准偏低或较大的工程质量问题，要及时进行扩建加固。一般加固顺序，应先处理工程质量，然后提高防洪标准，也可结合提高防洪标准，一并进行处理。4.1.1.大坝加高适当加高大坝，可以较大地增加调蓄能力，提高防洪标准。一般采取以下措施。①“戴帽”加高,从坝顶上直接加高，而不是从背坡脚开始培厚加高。加高部分，迎水面可以利用防浪墙直立加高，背水面上部坡度加陡一些，与下游坡面相接，一般也应经过计算，在安全的条件下进行。限于坝坡稳定的要求，加高的高度有一定限制，不能加高过大，影响坝坡稳定。一般加高1～2ｍ，最大不宜超过3ｍ。如加高过多，则必须加宽坝身。一般从背水坡脚加宽加厚，保证坝坡稳定。如曼洪水库经复核防洪标准偏低，采取相应的工程措施，将主副坝戴帽加高50ｃｍ，即满足可能最大洪水标准的要求，核算后坝坡也是稳定的。②从大坝背水坡培厚加高,这一措施，比“戴帽”加高工程量要大，造价也高。但为了满足大坝坝坡稳定的要求，也只有采取这一措施。加高大坝可以超过3ｍ，根据需要来定。如山西省漳泽水库（大型），防洪标准仅有百年一遇洪水。为提高水库防洪标准，从背水坡坝脚培厚加高大坝5ｍ，同时延长坝内输水涵洞工程，以满足规范要求的防洪标准。74.1.2.溢洪道拓宽、加深或增建①溢洪道拓宽，并增设闸门,在地形、地质条件许可而且增加开挖量不大的情况下，将原溢洪道拓宽，而不降低堰顶高程，这是增加下泄流量、提高防洪标准的一项措施，投资也比较少，但不应增加泄流量过多，以免加重下游河道的负担。②溢洪道加深，并安设闸门,曼洪水库，原有溢洪道设有6ｍ高的溢流堰一道，堰顶自由溢流，未设闸门，为提高防洪标准，将原有实用堰降低3.5ｍ，并增建闸门4孔，加大了下泄流量，满足了防洪标准的要求。③溢洪道拓宽、堰顶降低并增设闸门；采取这一措施提高防洪标准，如曼戈龙，经过洪水复核，设计洪水位超过坝顶1.25ｍ。为了提高防洪标准，将溢洪道拓宽1.5ｍ，堰顶降低2.5ｍ，并安设闸门，不仅可以提高防洪标准，还可以把正常高水位提高2.5ｍ，相应增加库容10万立方米.④增设溢洪道；在地形条件许可的情况下，开挖工程量不大，也可考虑增设溢洪道。投资可能大一些，但施工不受已建工程制约。4.1.3大坝加高与溢洪道改建或增建相结合为提高水库防洪标准，增加水库调蓄库容，加大下泄流量，可采用适当加高大坝与