淺析水庫除險加固的相關(guān)措施

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摘 要：水庫工程是流域防洪安全保護系統(tǒng)和水資源開發(fā)利用系統(tǒng)的重要組成部分，然而據(jù)2000年底統(tǒng)計，全國有3萬余座水庫存在著不同程度病險或安全隱患，占水庫總數(shù)的36.3%，其中絕大多數(shù)為中小型水庫，約占病險水庫總數(shù)的95.9%。 本文針對水庫除險加固相關(guān)的問題與具體措施進行了分析與探討。 

關(guān)鍵詞：水庫除險加固 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  中圖分類號：p343.3文獻標識碼：a 文章編號：2095-2104（2012）  我國一部分水庫建成于“大躍進”和“文革”期間。這個期間修建的水庫，限于當時特殊的歷史條件，如水文站點少及普遍存在的設(shè)計、技術(shù)、施工力量和資金不足等因素，設(shè)計規(guī)范不完善，“三邊”（邊勘測、邊設(shè)計、邊施工）工程多，水庫實際運行標準遠低于設(shè)計標準。  重建設(shè)、輕管理，以及缺乏維修養(yǎng)護費用造成管護不規(guī)范，特別是一些中小型水庫根本就沒有觀測設(shè)施及手段，水庫的病險情況不能及時掌握，更不能得到及時處理，最終形成重大隱患。  一、病險水庫存在的主要問題  1、水庫防洪標準低  一是大多數(shù)的水庫由于種種歷史原因，本身設(shè)計洪水標準低，不滿足實際運用要求；二是隨著水文系列資料的延長，特別是受實測大洪水系列資料的影響，重新核定工程洪水標準后，工程防洪標準低于國家標準；三是隨著科技進步和社會經(jīng)濟的發(fā)展，工程建設(shè)規(guī)程和規(guī)范的要求在不斷強化和統(tǒng)一，原有標準低于新規(guī)范要求。  2、抗震標準低  我國目前很多水庫抗震標準低。地震液化是飽和砂土在地震作用下，由于嚴重喪失抗剪強度而由固體狀態(tài)向液體狀態(tài)的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，其實質(zhì)上是由于土體中孔隙水壓力上升，使土骨架的有效應(yīng)力降低以致完全消失所造成的。地震液化嚴重影響土石壩的安全，對土石壩造成最嚴重的破壞。大多數(shù)的水庫由于歷史原因，在原來的設(shè)計中對這一方面的要求沒有給予高度重視。對于地震有可能造成壩體的變形破壞，以及沙土液化等問題沒有采取必要的防范措施。  3、嚴重的滲流問題  原勘探工作深度不夠、設(shè)計不合理或施工不嚴格及材料或結(jié)構(gòu)老化等，都可能引起壩體、壩基或壩肩滲透壓力增大、浸潤線偏高或滲漏量增大等滲流問題。主要表現(xiàn)為以下幾種形  式：一是壩體滲漏，主要形式是沿壩體產(chǎn)生的縱向裂縫以及結(jié)構(gòu)面發(fā)生的集中滲漏；二是壩基滲漏，主要通過壩基未處理的第四紀沖洪積層、風化層及透水的裂隙向下游滲漏；三是繞壩滲漏，主要表現(xiàn)在兩壩肩，壩體與基巖的結(jié)合層面上的滲漏，以及通過風化層、透水的破碎帶向下游繞滲。  4、土石壩壩體變形問題  由于現(xiàn)有的水庫壩體大多采用的是土石壩，與其他類型的壩體比較，變形破壞有其自身的特點：構(gòu)成壩體的介質(zhì)（主要是土粒）在應(yīng)力和地下水的作用下發(fā)生位移，因此帶來壩體的變形破壞。土石壩壩體變形問題主要有以下表現(xiàn)形式：壩體裂縫、滑坡和塌陷以及護坡的破壞。  5、大壩穩(wěn)定性差和強度問題  壩體的不穩(wěn)定包括整體的不穩(wěn)定（相對建基面整體滑動）和部分壩段、壩體（從整個壩體上分離）的失穩(wěn)。首先是壩基、壩肩的抗滑穩(wěn)定問題；其次是邊坡穩(wěn)定問題，主要表現(xiàn)在滑移邊界條件的存在，以及邊坡出現(xiàn)變形；第三是滲透穩(wěn)定問題，主要表現(xiàn)在沿壩基和壩肩或壩體與岸坡的接觸部位產(chǎn)生管涌、流土等。在失穩(wěn)問題中還必須注意一些特殊的失穩(wěn)問題，如拱壩的上滑失穩(wěn)、金屬面板失穩(wěn)、長架空輸水管道失穩(wěn)或鎮(zhèn)墩失穩(wěn)等。對于強度問題，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生裂縫、接縫寬度增加、內(nèi)部融蝕、表面凍融等，其中貫穿性裂縫對壩體安全極為不利。產(chǎn)生裂縫的主要原因有拉應(yīng)力過大或有效應(yīng)力減少、材料的抗剪或抗拉強度降低、溫度應(yīng)力、土石壩材料的干容重和密實度不能滿足要求等。  6、其他安全問題  輸、放水及泄洪建筑物老化，破壞較為普遍，如閘門的銹蝕嚴重，啟閉機不能正常使用；材料和結(jié)構(gòu)老化；防汛公路不暢，管理設(shè)施、水文測報、大壩觀測設(shè)備等不完善；水庫淤  積、山體滑坡、南方白蟻破壞等，均需引起高度重視。  二、對于水庫除險加固的幾點建議  1、為病險水庫加固提供資金保證  病險水庫加固工程投資大、周期長、社會效益顯著，應(yīng)以公共投入為主。按照 “分級管理，分級負責”的原則，各級政府都應(yīng)建立相應(yīng)的專項治理資金。但是，要加快病險水庫的治理步伐，僅靠政府的投入是不夠的， 必須建立和完善多元化、多層次、多渠道的投資體系。結(jié)合病險水庫治理，積極穩(wěn)妥地搞好小型水庫的產(chǎn)權(quán)制度改革。在防汛責任制得到切實落實的前提下，可采取拍賣、租賃、承包、股份合作等方式籌集治理資金，盡可能將資金投向現(xiàn)有病險水庫的治理。  2 、強化病險水庫加固的前期工作，為搞好病險水庫加固夯實基礎(chǔ)  （1）做好水庫大壩安全鑒定工作  在病險水庫加固前期工作開始時，大壩安全鑒定主管部門應(yīng)組織設(shè)計、施工、 運行管理等方面的資深專家，嚴格按此辦法全面準確地查找出水庫存在的各種隱患，實事求是地確定水庫的安全類別，科學而又有針對性地提出加固措施或建議。只有這樣， 才能做到有的放矢。  （2）對病險水庫存在的嚴重隱患進行探查  病險水庫的某些隱患，隱蔽性強。由于沒有“對癥下藥”，致使其歷經(jīng)數(shù)次處理，仍未能徹底根治。這就需要委托具備相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)對這些隱患進行專題調(diào)研，找準隱患部位，分析產(chǎn)生原因，提出處理措施。  （3） 除險加固應(yīng)與增容和恢復庫容同時考慮  許多病險水庫因存在安全隱患，汛期只能降低水位運行，調(diào)蓄能力大減；有些險庫淤積嚴重，直接影響其效益的進一步發(fā)揮；有些險庫，只要采取一些投資不大的工程措施， 就可新增部分庫容。在水庫的病險得到有效排除的前提下，增容和恢復庫容是提高水庫自身經(jīng)濟效益和社會效益。據(jù)初步測算，采取除險加固和排沙減淤等措施，恢復、增加或保持每1m3庫容所需投資僅是新修水庫的 1／5 左右。因此 對水資源緊缺地區(qū)有增容或恢復庫容潛力的病險庫，即使在投資受到限制的情況下，也應(yīng)一次規(guī)劃，分期實施。