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

病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固不僅可有助于推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民收入，而且可強(qiáng)化水利基礎(chǔ)設(shè)施功能保障灌區(qū)糧食安全生產(chǎn)，對(duì)于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保證下游生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義［1］。近年來(lái)，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(qiáng)降雨和暴雨的概率增大，小水庫(kù)安全性問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視［2］。自2008年以來(lái)，全國(guó)各地區(qū)建設(shè)實(shí)施了一系列的水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程，江西省加固改造的小型病險(xiǎn)水庫(kù)約76座，經(jīng)過(guò)多年的努力現(xiàn)已基本消除了水庫(kù)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(shí)踐表明，對(duì)于設(shè)計(jì)方案的選取仍存在許多的不足，在具體的實(shí)施過(guò)程中仍暴露一些問(wèn)題，應(yīng)引起施工、設(shè)計(jì)、管理等部門及其技術(shù)人員的重視。

1小型水庫(kù)存在的病險(xiǎn)問(wèn)題

20世紀(jì)60年代為江西省小型水庫(kù)的興建時(shí)期，由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平等限制大多數(shù)水庫(kù)為“三邊工程”，工程設(shè)計(jì)水平低且未開(kāi)展地質(zhì)勘探工作，沒(méi)有仔細(xì)審核設(shè)計(jì)方案;施工技術(shù)手段有限、機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)陋，群眾大會(huì)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(jì)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(jī)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(wèn)題突出，水庫(kù)帶病運(yùn)營(yíng)的情況較為普遍。為保證水庫(kù)功能效益的正常發(fā)揮針對(duì)部分水庫(kù)開(kāi)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(wèn)題，水庫(kù)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(xiǎn)水庫(kù)存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在機(jī)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(jì)分析規(guī)劃整治的76座水庫(kù)的病險(xiǎn)狀況，其中金屬結(jié)構(gòu)已完全無(wú)法正常使用的水庫(kù)約50座，能夠正常運(yùn)行的有5座，沒(méi)有閘門等結(jié)構(gòu)設(shè)備的有21座，各病險(xiǎn)類型的占比如圖1所示。

2除險(xiǎn)加固處理技術(shù)措施

病險(xiǎn)水庫(kù)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(xiǎn)加固工程重點(diǎn)解決的問(wèn)題，根據(jù)水庫(kù)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(jì)江西省水庫(kù)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(kù)分別有17、28、30、3、4和10座。結(jié)合水庫(kù)的具體情況，對(duì)55座防洪不達(dá)標(biāo)的小型水庫(kù)利用以上6種方案作除險(xiǎn)處理。2)結(jié)構(gòu)不安全處理措施。統(tǒng)計(jì)江西省水庫(kù)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(duì)應(yīng)的水庫(kù)分別為12、30、23和27座。根據(jù)水庫(kù)的實(shí)際情況，對(duì)42座結(jié)構(gòu)不安全的小型水庫(kù)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(jì)江西省水庫(kù)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(duì)應(yīng)的水庫(kù)分別為7、16和15座。根據(jù)水庫(kù)的真實(shí)情況，對(duì)25座滲流不安全的小型水庫(kù)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(wèn)題

1)水庫(kù)泄洪能力改造考慮的因素片面。結(jié)合水庫(kù)除險(xiǎn)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(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案。針對(duì)該項(xiàng)規(guī)定工程設(shè)計(jì)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(kù)除險(xiǎn)加固方案［6］。針對(duì)防洪能力鑒定結(jié)果為不符合設(shè)計(jì)規(guī)范的水庫(kù)而言，設(shè)計(jì)單位最佳選擇即為加深加寬溢洪道方案?？紤]到設(shè)計(jì)時(shí)洪水計(jì)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(kù)防洪能力，然而實(shí)際的蓄水能力和興利庫(kù)容不斷減少。2)工程措施難以實(shí)施且安全風(fēng)險(xiǎn)較大。選用一些可行性較差的工程措施作為水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案，在具體的操作過(guò)程中通常難以實(shí)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(xiǎn)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(bǔ)償、征地拆遷未引起重視。江西省普遍存在水庫(kù)確權(quán)假定工作之后的現(xiàn)象，鄉(xiāng)村管理小型水庫(kù)的占比較大，對(duì)此相關(guān)工作還很不到位［8］。對(duì)于一些不常過(guò)水的土質(zhì)溢洪道、洪水不常淹沒(méi)的庫(kù)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(bǔ)償作為除險(xiǎn)加固投資費(fèi)用，使得項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中協(xié)調(diào)難度較大，從而對(duì)加固工程的實(shí)施產(chǎn)生不利影響。

4設(shè)計(jì)方案優(yōu)選時(shí)應(yīng)考慮的因素

4.1影響水庫(kù)安全的關(guān)鍵因素。根據(jù)水庫(kù)加固管理辦法相關(guān)要求，解決水庫(kù)安全運(yùn)行方面的問(wèn)題為除險(xiǎn)加固工程的關(guān)鍵目標(biāo)。從水庫(kù)滲水的角度分析，若壩基、壩體滲流等對(duì)水庫(kù)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(kù)滲透無(wú)法蓄水則可不作處理。我國(guó)是采取定補(bǔ)政策對(duì)小型水庫(kù)加固項(xiàng)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(duì)水庫(kù)安全產(chǎn)生影響的重點(diǎn)問(wèn)題作為優(yōu)先處理的對(duì)象，無(wú)法解決處理鑒定出的所有問(wèn)題。執(zhí)行國(guó)家小型水庫(kù)加固投資政策實(shí)際下達(dá)的投資計(jì)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(shí)際下達(dá)的投資計(jì)劃。在項(xiàng)目實(shí)施中，沒(méi)有完全處理安全鑒定的所有問(wèn)題，如壩坡無(wú)防護(hù)措施、庫(kù)區(qū)防滲治理、岸坡巖石風(fēng)化等。4.2充分考慮水庫(kù)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(jì)中應(yīng)注重考慮蓄水能力。為處理水庫(kù)防洪不符合設(shè)計(jì)要求的問(wèn)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(duì)砌石重力壩、拱壩等工程量很小的項(xiàng)目，最經(jīng)濟(jì)的方式是采取加高壩頂措施;對(duì)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(kù)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(shí)際情況選擇合適的除險(xiǎn)加固措施，在理論上有些措施具有可行性，而在具體操作時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，如將溢洪道左側(cè)向外拓寬一定距離的某水庫(kù)除險(xiǎn)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(shí)必須考慮的因素，如無(wú)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(kù)區(qū)來(lái)水風(fēng)險(xiǎn);由于水下情況不明無(wú)法實(shí)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(kù)方案。針對(duì)長(zhǎng)期以來(lái)一直蓄水運(yùn)行的水庫(kù)工程，若采取放空水庫(kù)施工方案將難以再蓄水，這種方案通常不作為除險(xiǎn)加固方案。例如，原本可游船如織、碧波蕩漾的某水庫(kù)大壩蓄水工程，后經(jīng)放空改造已無(wú)法再蓄水;放空改造后水庫(kù)的穩(wěn)定蓄水位明顯下降，且無(wú)法在恢復(fù)至原有蓄水量。

5結(jié)論

在設(shè)計(jì)方案優(yōu)選過(guò)程中，除險(xiǎn)加固工程應(yīng)綜合分析水庫(kù)病險(xiǎn)程度、周邊環(huán)境以及蓄水要求，通過(guò)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(shí)現(xiàn)加固工程的績(jī)效。文章結(jié)合江西省76座已實(shí)施的小型水庫(kù)加固工程，通過(guò)分析不同方案的加固效果總結(jié)了方案優(yōu)選時(shí)存在的不足，從多個(gè)不同方面分析了設(shè)計(jì)方案優(yōu)選應(yīng)考慮的因素，可為病險(xiǎn)水庫(kù)方案的優(yōu)選決策和效果評(píng)價(jià)提供一定參考。

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作者:潘 飛 單位:江西省樂(lè)平市水利局