導(dǎo)語：水庫除險加固設(shè)計方案優(yōu)選研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

病險水庫除險加固不僅可有助于推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民收入，而且可強化水利基礎(chǔ)設(shè)施功能保障灌區(qū)糧食安全生產(chǎn)，對于促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保證下游生命財產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實意義［1］。近年來，由于極端天氣的頻繁發(fā)生和氣候溫度的不斷升高，局部區(qū)域發(fā)生強降雨和暴雨的概率增大，小水庫安全性問題越來越引起人們的重視［2］。自2008年以來，全國各地區(qū)建設(shè)實施了一系列的水庫除險加固工程，江西省加固改造的小型病險水庫約76座，經(jīng)過多年的努力現(xiàn)已基本消除了水庫的安全隱患，完善了水利設(shè)施的管理體系和安全保障制度。實踐表明，對于設(shè)計方案的選取仍存在許多的不足，在具體的實施過程中仍暴露一些問題，應(yīng)引起施工、設(shè)計、管理等部門及其技術(shù)人員的重視。

1小型水庫存在的病險問題

20世紀(jì)60年代為江西省小型水庫的興建時期，由于當(dāng)時經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平等限制大多數(shù)水庫為“三邊工程”，工程設(shè)計水平低且未開展地質(zhì)勘探工作，沒有仔細(xì)審核設(shè)計方案;施工技術(shù)手段有限、機械設(shè)備簡陋，群眾大會戰(zhàn)為建設(shè)施工的主要方式，壩基處理不徹底甚至未作處理，壩體填筑質(zhì)量存在安全隱患且未達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);因缺乏必要的資金投入使得水利設(shè)施維修較為滯后，大壩坡面破壞、壩基滲流、機電設(shè)備老化、迎水坡坡石不平整且在臥管處有漏水、防汛路況差等問題突出，水庫帶病運營的情況較為普遍。為保證水庫功能效益的正常發(fā)揮針對部分水庫開展加固工程，雖然在一定程度上改善了大壩整體情況，但是仍未徹底解決問題，水庫的蓄水、防洪、灌溉等功能一直達(dá)不到預(yù)期效益［3］。經(jīng)核查和安全鑒定，病險水庫存在的問題主要體現(xiàn)在機電設(shè)備老化、金屬結(jié)構(gòu)損壞、壩基壩體滲流不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)安全及防洪能力不達(dá)標(biāo)等方面［4］。統(tǒng)計分析規(guī)劃整治的76座水庫的病險狀況，其中金屬結(jié)構(gòu)已完全無法正常使用的水庫約50座，能夠正常運行的有5座，沒有閘門等結(jié)構(gòu)設(shè)備的有21座，各病險類型的占比如圖1所示。

2除險加固處理技術(shù)措施

病險水庫結(jié)構(gòu)安全、滲流穩(wěn)定性以及防洪不達(dá)標(biāo)等為除險加固工程重點解決的問題，根據(jù)水庫工程的具體情況和存在的安全隱患，應(yīng)采取合適的加固措施［5］。1)防洪不達(dá)標(biāo)處理措施。統(tǒng)計江西省水庫防洪不達(dá)標(biāo)的解決方案共有6種，即完建溢洪道、加高防浪墻、擴(kuò)建溢洪道、新建泄洪洞、新建溢洪道、加高大壩，相應(yīng)的水庫分別有17、28、30、3、4和10座。結(jié)合水庫的具體情況，對55座防洪不達(dá)標(biāo)的小型水庫利用以上6種方案作除險處理。2)結(jié)構(gòu)不安全處理措施。統(tǒng)計江西省水庫結(jié)構(gòu)不安全的解決方案共有4種，即臥管加固改建、搞糟加固泄洪洞、加固改造溢洪道和大壩培厚，所對應(yīng)的水庫分別為12、30、23和27座。根據(jù)水庫的實際情況，對42座結(jié)構(gòu)不安全的小型水庫采用上述4種方案作安全加固整治。3)滲流不安全處理措施。統(tǒng)計江西省水庫滲流不安全的治理方案共有3種，即壩肩防、壩肩和壩體防滲加固，所對應(yīng)的水庫分別為7、16和15座。根據(jù)水庫的真實情況，對25座滲流不安全的小型水庫采用上述3種方案作安全加固整治。

3施工中存在的主要問題

1)水庫泄洪能力改造考慮的因素片面。結(jié)合水庫除險加固管理辦法相關(guān)要求，原則上不應(yīng)選用加壩方案作為除險加固設(shè)計方案。針對該項規(guī)定工程設(shè)計與管理人員的理解較為片面，就認(rèn)為加壩方案不得作為水庫除險加固方案［6］。針對防洪能力鑒定結(jié)果為不符合設(shè)計規(guī)范的水庫而言，設(shè)計單位最佳選擇即為加深加寬溢洪道方案?？紤]到設(shè)計時洪水計算結(jié)果偏大的情況，加深加寬溢洪道可使得下切擴(kuò)寬擴(kuò)大，這在一定程度提高了水庫防洪能力，然而實際的蓄水能力和興利庫容不斷減少。2)工程措施難以實施且安全風(fēng)險較大。選用一些可行性較差的工程措施作為水庫除險加固設(shè)計方案，在具體的操作過程中通常難以實現(xiàn)，如淤泥質(zhì)條件下選用的沉井方案;進(jìn)水塔的修建與拆除重建等。采用安全風(fēng)險較大的一些工程措施，如土壩壩體中涵洞修復(fù)的工程措施、壩前增加及上部拆除重建高排架控制措施、壩體中間泄洪閘的拆除重建等措施，這些施工方案的安全可靠性通常難以保證［7］。3)協(xié)調(diào)補償、征地拆遷未引起重視。江西省普遍存在水庫確權(quán)假定工作之后的現(xiàn)象，鄉(xiāng)村管理小型水庫的占比較大，對此相關(guān)工作還很不到位［8］。對于一些不常過水的土質(zhì)溢洪道、洪水不常淹沒的庫區(qū)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)村委給村民發(fā)放了宅基地證、林地征和土地證，由于未將征地補償作為除險加固投資費用，使得項目實施過程中協(xié)調(diào)難度較大，從而對加固工程的實施產(chǎn)生不利影響。

4設(shè)計方案優(yōu)選時應(yīng)考慮的因素

4.1影響水庫安全的關(guān)鍵因素。根據(jù)水庫加固管理辦法相關(guān)要求，解決水庫安全運行方面的問題為除險加固工程的關(guān)鍵目標(biāo)。從水庫滲水的角度分析，若壩基、壩體滲流等對水庫安全產(chǎn)生不利影響，就必須采取有效的措施;若不存在滲透破壞作用，而僅僅是由于水庫滲透無法蓄水則可不作處理。我國是采取定補政策對小型水庫加固項目進(jìn)行投資，因此其投資規(guī)模具有一定的限制，而只能選擇對水庫安全產(chǎn)生影響的重點問題作為優(yōu)先處理的對象，無法解決處理鑒定出的所有問題。執(zhí)行國家小型水庫加固投資政策實際下達(dá)的投資計劃和江西省發(fā)改委先期批復(fù)的加固工程概預(yù)算存在較大差異，且先期批復(fù)的概算顯著大于實際下達(dá)的投資計劃。在項目實施中，沒有完全處理安全鑒定的所有問題，如壩坡無防護(hù)措施、庫區(qū)防滲治理、岸坡巖石風(fēng)化等。4.2充分考慮水庫的蓄水能力。江西省內(nèi)的水資源非常緊缺，因此在加固方案設(shè)計中應(yīng)注重考慮蓄水能力。為處理水庫防洪不符合設(shè)計要求的問題，提高洪流能力的一種有效措施是拓寬、下切溢洪道，因此必須充分比較各類方案。特別是對砌石重力壩、拱壩等工程量很小的項目，最經(jīng)濟(jì)的方式是采取加高壩頂措施;對于防洪能力基本能夠達(dá)到規(guī)范要求的土壩，工程中可供選擇的方案較多有調(diào)整調(diào)度方式、加高防浪墻等。片面的考慮水庫防洪能力達(dá)標(biāo)和加大泄流能力屬于不可取方案，這是以降低蓄水能力為前提，尤其是在水資源短缺的地區(qū)其適用性較差［9］。4.3工程措施的可行性分析。應(yīng)充分考慮工程的實際情況選擇合適的除險加固措施，在理論上有些措施具有可行性，而在具體操作時無法實現(xiàn)，如將溢洪道左側(cè)向外拓寬一定距離的某水庫除險加固施工方案，雖然在理論上這是可行且已被批復(fù)，但由于征地移民未達(dá)成一致而必須變更原方案;選用沉井方案的某加固工程，由于存在原漿砌石翼墻、地基軟弱不均勻等因素而不具備施工條件，因此不得不取消。4.4工程方案的安全性分析。施工安全性為工程方案選取時必須考慮的因素，如無法保證施工人員安全的某土壩壩體中中涵洞修復(fù)工程;壩前增設(shè)防水鋼管閘室和修建高排架結(jié)構(gòu)方案，未考慮危害較大的庫區(qū)來水風(fēng)險;由于水下情況不明無法實施原防水涵臥管進(jìn)口的修復(fù)工程等，這些工程由于未能保證安全性施工而不得不發(fā)生變更。4.5不考慮放空水庫方案。針對長期以來一直蓄水運行的水庫工程，若采取放空水庫施工方案將難以再蓄水，這種方案通常不作為除險加固方案。例如，原本可游船如織、碧波蕩漾的某水庫大壩蓄水工程，后經(jīng)放空改造已無法再蓄水;放空改造后水庫的穩(wěn)定蓄水位明顯下降，且無法在恢復(fù)至原有蓄水量。

5結(jié)論

在設(shè)計方案優(yōu)選過程中，除險加固工程應(yīng)綜合分析水庫病險程度、周邊環(huán)境以及蓄水要求，通過比較分析各方案的經(jīng)濟(jì)性、可行性、施工安全性以及技術(shù)優(yōu)越性等參數(shù)，確定出最佳的方案，并最大程度的實現(xiàn)加固工程的績效。文章結(jié)合江西省76座已實施的小型水庫加固工程，通過分析不同方案的加固效果總結(jié)了方案優(yōu)選時存在的不足，從多個不同方面分析了設(shè)計方案優(yōu)選應(yīng)考慮的因素，可為病險水庫方案的優(yōu)選決策和效果評價提供一定參考。

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作者:潘 飛 單位:江西省樂平市水利局