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1、XX水库除险加固工程初步设计2002年，省水利水电勘测设计院编制完成XX水库除险加固工程初步设计，经淮委审查通过。一、综述XX水库于1954年11月建成，地处霍山县境内，位于淠河东源东淠河中游，距下游霍山县城17公里，坝址以上控制流域面积1840平方公里，水库总库容4.91亿立方米，是以防洪、灌溉为主结合发电的大（2）型水利水电枢纽工程。水库大坝为钢筋混凝土连拱坝,由21个拱、20个垛及两端的重力坝段组成，坝顶全长510米，最大坝高75.9米（含1982年加高的1.5米）。该水库目前防洪标准低，用新的设计洪水成果复核，如按原设计确定的汛限水位122.56米运行，只能达到400年一遇；为满足千年
2、一遇的防洪标准，汛限水位须降至117.56以下，降低了工程效益。连拱坝坝体裂缝严重，削弱了大坝的整体性和承载力，影响大坝安全。大坝基础复杂，9、11、13、14等垛垛基下有软弱岩体，溢洪道下游泄槽出口右侧山脊单薄且有不稳定岩体，形成安全隐患。存在金属设备老化，闸门启闭机启闭力不足，管理设施落后等问题。该水库近期需通过除险加固，以消除连拱坝自身的结构缺陷，保证大坝运行安全，在水库防洪标准1000年一遇的情况下，适当抬高水库的汛限水位，增加工程效益。远期，可通过兴建百莲崖水库，将佛自岭水库的防洪能力提高到5000年一遇，汛限水位恢复到原设计的122.56米，汛后蓄水位相应恢复到125.56米，使X
3、X水库充分发挥出防洪、灌溉、供水、发电等方面的巨大效益。二、大坝加固工程设计1、2与22拱加固。2、22拱分别位于大坝两端部，拱上有一系列的斜向叉缝、竖直缝、拱端缝、拱台缝等裂缝。本次除险加固确定采用喷射钢钎维混凝土并增设受力钢筋的方案，拱的上游面喷射钢钎维混凝土厚0.15米，下游面喷射钢纤维混凝土厚0.10米，与其相连的拱垛及东、西重力坝相关部位喷射钢钎维混凝土厚0.150.10米，喷射范围均自原结构的基础至坝顶127.46米高程。2、垛墙加固。采用在坝垛下部回填混凝土和垛头侧墙及上游面坡贴钢筋混凝土板的措施，以增加重量来满足抗滑稳定安全要求，以加厚结构厚度来改善垛头高应力区的受力状态。结合
4、裂缝处理，借鉴美国欢乐湖连拱坝加固采用的措施，在垛墙内喷高强钢钎维混凝土。此外，考虑用保温材料对大坝进行保温加固，以改善裂缝发生的条件。3、裂缝处理。根据1996年4月XX水电站大坝裂缝分布图，拱上各类裂缝200条、总长1595米，垛上各类裂缝253条、总长1022米。以上尚不包括收缩缝裂缝。加固设计对渗水裂缝采用“塞伯斯”、“凯顿百森”等新材料进行补缝处理；对危及结构安全的裂缝采取补强措施。重点处理使垛墙整体性受到削弱的裂缝，在垛内上游两侧垛墙及上游面板喷钢钎维混凝土并在裂缝处增加补强钢筋网，增加45道水平向隔墙；对垛内其他位置的脱开1.0毫米以上的收缩缝和较严重的垛尾缝，亦用增加补强钢筋网
5、、喷钢钎维混凝土的措施加以解决。4、坝、垛基础处理。对两坝头坝段的帷幕进行检查及加固补强，西岸的帷幕补强范围自4拱向西延伸至左岸下游小山脊处，封闭库水向下游及岸坡的渗漏通道。用水平排水孔降低岸坡地下水。521拱的垛台中心布置1个帷幕检查孔，对检查不合格的坝段进行帷幕补强灌浆。2、3垛整个垛基范围的基础进行加固处理；9、11、13、14、19垛的垛基进行局部加固处理。三、溢洪道加固设计溢洪道的闸门和启闭机均不满足现行规范要求，予以全面更新。将原露顶式双扉门改建为弧形门，并将闸墩在下游方向加长6.5米。溢洪道左侧导墙原遗留的小山嘴予以挖除，开挖线全长35米，其中20米衬砌段采用C20混凝土，衬砌厚
6、0.3米。原导水墙与山坡间凹坑用石渣回填至129.20米高程，后浇混凝土至129.56米高程。在0孔左边墙除新建一公路须进行边坡开挖，设计在原启闭机房控制室基础上、下游10米范围内布置预应力锚杆，并采用C20混凝土护砌，护砌厚0.2米。对泄槽右侧出口段进行混凝土护砌处理，护砌段长90米；对泄槽出口左岸上部变质岩风化破碎体予以挖除并予以护砌，护砌段长50米，两处护砌均从泄槽底面护砌至90.0米高程，衬砌采用C20混凝土，锚筋322.5米梅花形布置，深入基岩3.0米。四、电气及金属结构（1）电气设计。XX水库坝区现有的电气设备大部分使用年限已久，通信系统可靠性差，电缆（电线）老化，存在严重的安全隐
7、患，危及水库安全运行。因此，本次除险加固设计电气部分的主要内容为更新坝区的配电与控制系统，完善水库防汛通信系统，以及设置闸门自动监控系统和电视监视系统，对闸门的启闭和运行情况实施远距离集中控制。（2）金属结构。XX水库目前正在运用的金属结构有6扇拦污栅、28扇闸门，以及相应的启闭设备。本次加固除泄洪钢管出口和新发电洞出口的高压门、油压启闭机及上游坝面6扇检修门的启闭机进行大修外，其余闸门和启闭机全部更新。新制作闸门23扇，总重809.22吨（含埋件），；拦污栅6扇，重46.2吨（含埋件）；启闭机9台，机重210吨。五、设计概算本次除险加固主要工程量：土方开挖1.94万立方米，混凝土浇筑2.28
8、万立方米，喷钢钎维混凝土1.46万立方米，帷幕检查及补强灌浆4466米，固结灌浆9130米，钢筋制作安装1007吨，金属结构拆除877.5吨，金属结构制作安装869.75吨，坝面聚氨脂保温层13.77万平方米。所需主要材料：水泥20718吨，钢筋1027.5吨,钢材913.2吨，木材482.2立方米，钢纤维1007.5吨，粉煤灰1000吨。加固工程静态总投资18475.61万元，总施工期3年。浅谈水库除险加固措施的分析研究 导读分析研究了病险水库加固治理的有效措施。摘 要：国家对水利工程的建设极为重视，相继对防洪工程的堤防建设、对大中型水库的建设进行了较大幅度的投资，同时又开展了对现有大中型水
9、库进行除险加固工作，使得一些险库得到了除险，尚未达标的水库进行了达标，从而达到并充分发挥了水库的应有效益。水库是我国防御江河洪水、发展农业灌溉和为城乡经济生活提供用水等方面的重要基础设施之一，在水利建设中占有重要的地位。但是水库的病险问题也相当的严重，水库除险加固问题就显得尤为重要。据此，分析研究了病险水库加固治理的有效措施。 关键词：水库除险；加固问题；探讨 目前，我国已建成水库共有8万多座，水库总库容近5000亿立方米。由于这些水库大部分修建于20世纪50年代到70年代，限于当时的历史条件和由于水库设计、施工、运行管理中存在的问题，部分水库达不到国家规定的防洪标准，而且随着水库运行时间延长
10、，水库设施和各种设备不断老化，有些水库工程存在较严重的质量问题，水库不能正常运行，“汛期不敢蓄水，汛后无水可蓄”，国家投巨资兴建的水库不得不低水位运行，达不到调蓄水资源的目的，严重影响水库工程效益的发挥。据有关部门统计，全国存在病险问题的水库所损失的防洪库容高达55亿立方米、兴利库容约120亿立方米。水库的病险问题也给水库下游城乡人民群众生命财产的安全构成威胁，一些城市和县城由于地处水库下游，犹如“头顶一盆水”，如果水库险情得不到及时处理，后果将是十分严重的。 党中央、国务院高度重视病险水库的除险加固工作。自20世纪70年代以来，国家已先后在全国范围内进行了三次大规模的病险水库除险加固，共安排
11、了300多座病险水库的除险加固。1998年以来，国家安排国债投资60多亿元，对全国400多座病险水库进行除险加固，基本完成了被列为全国重点病险水库的除险加固任务，使这些曾经严重威胁下游地区安全的水库彻底摘掉了险库帽子，对人民群众生命财产安全和国民经济的正常运行起到了重要作用，也为充分发挥这些水库的防洪、灌溉、发电、城镇供水、旅游、养殖等综合效益，改善生态环境创造了良好的条件。在西部缺水地区，经过除险加固的水库，增大了蓄水量，成为经济发展和改善人民生活用水的可靠水源，这成为实现江泽民同志“三个代表”重要思想和国家西部大开发战略的重要措施之一。为加快病险水库治理步伐，提高质量，宜从以下几个方面入手
12、。 1 采取多层次、多渠道融资的办法，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。为此，建议根据病险水库加固的现状和各地的实际情况，采取不同的融资政策：将中型险库加固列入基建项目，由国家投资；对小(一)型险库应以国家投入为主，地方或受益区配套为辅；对于小(二)型水库的除险加固，则应以地方投资为主，国家可给予一定数量的补贴或采用以奖代补的政策。同时，结合病险水库治理，积极稳妥地
13、搞好小型水库的产权制度改革。 2 强化病险水库加固的前期工作，为搞好病险库加固夯实基础 搞好前期工作是保证病险水库加固进度及质量的前提和基础。为此，要做好以下各方面的工作。 2.1做好水库大坝安全鉴定工作1995年水利部颁发了水库大坝安全鉴定办法。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、运行管理等方面的技术专家，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。 2.2委托具备相应资质的设计机构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
14、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设计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。 2.3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，解决地区水资源紧张状况的一条费省效宏的途径。 .4除险加固应与综合利用及管理设施的改善相结合。病险水库由于修建时客观条件的制约以及建成后投入的更改、维修资金不足，
15、普遍存在着防汛调度系统、雨水情测报系统、防汛道路及防汛物资仓库等管理设施难以满足要求的问题。病险水库加固规划时，应考虑增设防汛指挥调度网络系统及通信预警系统、水文水情测报自动化系统、大坝监测自动化系统等先进的管理设施。对不能满足需要的防汛道路及防汛物资仓库等管理设施一并予以改造。 2.5努力提高病险水库加固的科技含量。前期工作应思路新、起点高，广泛采用新技术、新方法、新材料、新工艺，力求体现先进性、科学性和经济性。在病险水库加固时，应通过各种途径收集这方面的信息，广泛依托科研、设计、施工、大专院校等方面的技术力量，加以推广应用。坚持加固与提高、加固与技术进步相结合，力求在病险水库治理的技术经济
16、方面有所突破。 2.6除险加固前要进行效益分析。水库除险加固目的有两个：即增加水库的安全性和进一步挖掘水库自身潜力。因此，其效益主要有社会效益（防洪保安）和经济效益。防洪效益主要体现在加固后防洪标准的提高，目前常用频率分析法，即通过水库修建（加固）前后发生同频率洪水而引起下游淹没损失的比较，来计算水库的防洪效益。 3 项目实施控制 3.1强化项目管理。项目管理的核心是合同管理。在项目管理上要形成以项目法人为主体，项目法人向国家和各投资方负责，咨询、设计、监理、施工、物资供应等单位通过招标投标和履行经济合同为项目法人提供建设服务的建设管理新模式。 3.2实行招标投标制。病险水库除险加固的设计、施
17、工、监理以及设备材料采购等，一般情况下应由建设项目法人依法招标，择优选定。在招投标活动中，要充分发挥专家库评标的作用，坚决打破地方保护和部门保护的壁垒，杜绝行政干预，严惩腐败。 3.3落实建设监理制。项目法人通过招标方式确定监理单位后，监理单位即可进行工程现场管理，依据合同从事进度、质量、投资控制，合同管理和信息管理，协调建设各方关系。当前应杜绝监理单位超越资格等级承揽监理业务及自己施工、自己监理的现象。 4 建立良性循环的管理机制 目前水库产权虚置、管理不善、责任不落实的现象较普遍。为防止出现一边除险、一边出险，旧帐未还、又添新帐的被动局面。病险水库加固后，应从以下几方面入手建立良性循环的管
18、理体制。 首先要尽快建立起适应市场经济运行的责权明确、管理科学的水库管理新机制。在病险水库加固工程建设之初应确定实行建设与管理统筹结合的新型建设管理体制。投资多元化、产权明晰化、供水供电价格商品化、水库服务有偿优质化，增加现有水库管理经费，逐步实现良性运营。其次要加强对水库调度管理人员的培训，提高管理人员素质及水库调度水平。三是建立并严格遵守水库管理的各项规章制度及细则，使其早日走上科学化、规范化的轨道。四是积极利用自身优势，大力开发水土资源，以开发促发展，以发展促管理，逐步建立适应市场经济的良性管理运行机制。浅析小型危险水库除险加固工程措施收藏本文章摘要：简要的介绍唐山市小型水库的情况，结合
19、几座典型小水库实际存在的具体问题，分别采取不同的除险加固措施和方法和该工程对农业现代化的意义。 关键词：小型水库 除险加固 调洪验算 水量平衡 喷锚 帷幕灌浆 截渗墙 农业现代化 1. 概况唐山是个多水库的城市，共有大、中、小型水库155座，其中大中型水库有6座，小型149座，几乎全部分布在山区。近十几年来，由于上级领导的重视和国家对水利投资的加大，唐山的所有大、中型水库分别得到了不同程度的加固治理，防洪标准有所不同程度提高。然而，其它的小型水库多数是二十世纪六七十年代群众运动的产物，属于典型的“三边工程”，又经过几十年的长期运行，大多数小型水库都存在大坝坝体、坝基、坝肩漏水；水库放水洞和溢洪
20、道年久失修，不能正常运用，有水不敢蓄的问题，如不及时发现问题并及早采取除险加固措施，就会极大地限制唐山市现代化的发展步伐，尤其对农业现代化的制约更为明显。2小型水库的调洪验算小型水库的调洪验算在小型水库的设计中尤其重要，水库调洪均可以采用求解水量平衡方程近似积分式和泄流能力曲线两联力方程式。但由于各地水文地质情况不同，各地多以本地区的水文实测资料为主要依据，参考调洪资料，结合自然地理特性，制定出符合各地实际情况的暴雨和洪水曲线和经验公式。下面以唐山地区某小型水库为例：首先计算该水库300年一遇24h 的暴雨，采用公式Htp=KpHt式中 Htp不同历时任一频率的暴雨量；Kp 模比系数； 由唐山
21、市水文手册查得Ht 多年平均最大t时段暴雨量； 由唐山市水文手册查得计算洪水总量，采用经验公式W=0.1RF式中 W 洪水总量； 万m3R 洪水径流深； mm 由唐山市水文手册查得F 流域面积； Km2 F=27 Km2由该水库的蓄水量水位曲线图查得最大洪水总量对应的库水位，从而确定泄水建筑物底高程。然后计算洪峰流量、洪水历时并绘制洪水过程线，分别采用公式：Qmp=(CpF)/(F 2)0.4 (1F30); T=5.56W/Qmp ; Tg=1.03(F/J)0.11W/Qmp 式中 Qmp某一频率的洪峰流量; m3/s Cp 某一频率的洪峰模系数; T 洪水总历时; hTg 涨水历时; h
22、J 河道比降; 由以上数据可以清楚知道最大洪峰流量、洪水历时并绘制洪水过程线。最后用.高切林公式qm=Qm(1-V/W)计算水库最大出流量式中 qm 经调节后水库最大出库流量； m3/sV 水库溢洪道底以上至设计最高水位间滞洪库容； 万m3这样就可以通过放水洞和溢洪道来调控水库，确保水库安全度汛。3小型水库的除险加固措施除险加固措施有多种，可以具体问题具体分析，根据每个小型水库的实际情况，分别采取切合实际的除险加固措施。现在针对小型水库存在的主要问题，介绍一些工程中经常采用的典型的措施方法。31大坝迎水面喷锚措施小龙潭水库位于陡河滦县境内，1970年动工兴建，1972年竣工，水库建成试蓄水时就
23、漏水。从1976年到1994年，曾先后组织8次堵漏灌浆，起到一定的作用，基本解决了两坝头绕渗问题，但没有彻底根除坝体漏水。1995年月10月2日，当水库蓄水量达到490万立方米，水位115.5米时，坝体突然出现3处明显漏水点，位置在沿坝线第二、三道伸缩缝处，第二排观测孔与91.5米高程线相交处，漏水量从15立方米/小时增加到77.6立方米/小时。针对上述漏水情况，96、98两年进行了帷幕灌浆，灌浆效果仍不很明显，坝体渗漏问题仍未解决，经过分析比较决定对大坝迎水面实施喷锚措施，具体施工工艺如下： 清基清坡面：先将迎水坡坝基处的淤积泥土清除，将坝根的岩面清理干净，在岩面做凿毛处理，然后将原坝坡护墙
24、上的砂浆面清除，露出浆砌石面并做清面处理。埋锚挂网：在迎水坡护墙面，坝基岩面、两坝头岩面按梅花形排列埋设系统锚杆。钢筋网网格20cm20cm。选用直径10mm的钢筋为宜。用焊接方式与锚杆连接。喷混凝土：喷混凝土采用湿喷，将拌合好的丙乳豆石混凝土和水拌匀以后送到喷嘴处，再添加液体速凝剂，用压缩空气补给能量进行喷射。两坝头、坝基连接的喷面长度以坝体基岩连接处以5米为宜。32大坝坝体帷幕灌浆措施苏朗峪水库位于迁西县境内洒河上，系小（二）型水库，于1975年开始兴建，1977年完成。坝型为浆砌石拱坝。水库属70年代群众运动产物，施工时大坝砼防渗心墙采用人工振捣，造成砼心墙振捣不实，导致水库建成蓄水后坝
25、体渗漏。漏水部位在死水位至正常水位之间，当水位超过死水位3米时，坝后呈潮湿状；水位超过死水位5米时，坝后出现细小明流；汛期水位达到正常水位时，坝后部分段呈射流状；冬季坝后结冰受冻融破坏，背坡坝面浆砌石勾缝部分脱落。针对坝体漏水问题，经过方案比选最后决定采取坝顶心墙垂直钻孔灌浆。方法如下：单排布孔，孔距2米。钻灌分三个施工次序，先钻灌第一孔序（孔距6米），再钻灌第二孔序（孔距4米），最后钻灌第三孔序（孔距2米）。采用150型钻机钻孔，孔径75mm，孔深达到漏水高程死水位以下1.5米，灌浆水泥标号采525#水泥。33土工膜和粘土水平防渗措施同胞峪水库位于迁西县境内，属横河系，系小（二）型水库，坝型
26、为粘土斜墙坝。该水库是七十年代群众运动的产物，水库兴建时大坝基础未清到不透水基岩上，导致水库建成蓄水后坝基漏水严重，潜伏着安全隐患。开始准备在坝脚前做粘土截渗墙方案，但在开槽时出现流砂现象，正常情况不能开槽，经建设单位建议决定改为水平防渗措施，具体措施如下：对100米长的坝基在坝前做土工膜铺盖水平防渗。具体做法如下：首先将库水排干，在大坝迎水坡脚上游40米范围内找平库底，并在距大坝坡脚40米处挖一道深1.0米、宽0.5米的沟用来固定土工膜，然后铺设20厘米厚细砂垫层，垫层上铺设土工膜（两布一膜），其规格为300g/m2 ，最后在土工膜上铺设20厘米厚细砂做为保护层。对于水库左坝头迎水面400
27、m2范围内做粘土水平防渗工程，具体做法：先用推土机找平，然后在找平层上铺设1米厚的优质粘土，粘土层应分层碾压，达到规范要求的密实度，粘土层应与坝体内的粘土斜墙结合密实，最后在粘土层上铺设1米厚土料作为保护层，防止水库无水或少水时牲畜的破坏。34粘土截渗墙垂直防渗措施后韩庄水库位于迁西县境内，属滦河流域长河系，系小（二）型水库，坝型为粘土斜墙坝。水库兴建时，大坝基础未清到完整基岩上，水库建成蓄水后坝基就严重漏水，1978年曾在坝后做了排水反滤导渗工程，虽然缓解了险情，但渗漏问题仍未完全解决，依然潜伏着安全隐患。鉴于该水库粘土斜墙坝型和投资问题，根据漏水部位及漏水原因，决定采用坝前粘土防渗墙措施。
28、具体做法如下：在迎水坡脚处开挖截渗槽，深挖至不透水基岩以下0.5米，探测平均深约为4.0米，截渗墙厚选用坝前水深10米的0.2倍，即2米。而后采用人工回填粘土并分层夯实，截渗墙与原粘土斜墙结合为一体，结合厚度为1.5米。35水库放水洞及其启闭设施损失采取的措施大河局水库位于遵化市境内沙河上。放水洞全长126.5米，洞径1.5米，后100米为直径0.8米的钢管，钢管进口处用砼浇注，放水洞最大泄量5.45立方米/秒。自水库建成至今，放水洞压力管道及闸门运行20多年，由于维修资金短缺造成年久失修，钢管锈蚀严重，再加上养护管理不善等原因，放水洞钢管已出现多处漏水，闸门丝杆发生严重变形，致使闸门启闭困难
29、。经治理后放水洞100米长压力钢管段，更换成DN800毫米、壁厚10毫米的新钢管。首先将钢管进口段与放水洞衔接处的砼凿除，再将钢管上边的土料清除并开挖成1.5米宽2.5米深的沟槽，换成新管，然后再将新钢管与放水洞衔接处用砼重新浇注，钢管上面仍用土料进行填筑并夯实。同时将放水洞闸阀更换成Z945T-800的电动钢闸阀。36溢洪道损坏问题采取的措施八里铺水库位于迁西县境内的横河水系上，系小（二）型水库，溢洪道为岸边开敞式，堰顶高程23.8米，设计堰顶宽度9.1米，设计最大泄流量30秒立方米，经核实现有溢洪道未达到上述设计标准。为保障安全度汛，对其80米狭长溢洪道做开挖扩展处理。加宽溢洪道3.25米
30、，达到设计宽度8.25米，平均开挖深度8米，溢洪道最大过水深度1.7米，达到小（二）型土坝设计标准，200年一遇，泄洪能力28.2秒立方米。4结束语唐山市小型危险水库除险加固工程实施后，能够确保水库安全度汛，正常蓄水，发挥其应有的防洪社会效益和经济效益，大大保证了水库下游广大人民群众的生命财产安全，对于发展农村水利和农业现代化具有积极的意义。对小型水库除险加固措施的检验探讨 导读：我国的小型水库为数众多，它们分布的区域广，坝型多样。这些水库主要是为农业生产提供灌溉水源，也为人民生活用水和工业用水提供水源，同时为防御洪水灾害也发挥了一定重要作用，摘要：我国的小型水库为数众多，它们分布的区域广，坝
31、型多样。这些水库主要是为农业生产提供灌溉水源，也为人民生活用水和工业用水提供水源，同时为防御洪水灾害也发挥了一定重要作用，水库是我国防御江河洪水、发展农业灌溉和为城乡经济生活提供用水等方面的重要基础设施之一，在水利建设中占有重要的地位。但是水库的病险问题也相当的严重，水库除险加固问题就显得尤为重要。然而，由于各种原因，许多水库都不同程度存在一些病险问题，特别是上世纪六七十年代文革期间由民工投劳建成的水库问题较大较多，一直成为水利行业的工作重点之一。关键词：水库除险 病害 加固 措施 0 引言 目前，我国已建成水库共有8万多座，水库总库容近5000亿立方米。由于这些水库大部分修建于50年代到70
32、年代，限于当时的历史条件和由于水库设计、施工、运行管理中存在的问题，部分水库达不到国家规定的防洪标准，而且随着水库运行时间延长，水库设施和各种设备不断老化，有些水库工程存在较严重的质量问题，水库不能正常运行，汛期不敢蓄水，汛后无水可蓄，国家投巨资兴建的水库不得不低水位运行，达不到调蓄水资源的目的，严重影响水库工程效益的发挥。据有关部门统计，全国存在病险问题的水库所损失的防洪库容高达55亿立方米、兴利库容约120亿立方米。水库的病险问题也给水库下游城乡人民群众生命财产的安全构成威胁，一些城市和县城由于地处水库下游，犹如“头顶一盆水”，如果水库险情得不到及时处理，后果将是十分严重的。 1 病险水库
33、基本情况我国的小型水库为数众多，据有关统计资料表明大约有81893座。它们分布的区域广，坝型多样。这些水库主要是为农业生产提供灌溉水源，也为人民生活用水和工业用水提供水源，同时为防御洪水灾害也发挥了一定重要作用，近年来越来越受到养殖业的青睐，利用水库养殖业已成了一种热门行业。然而，由于各种原因，许多水库都不同程度存在一些病险问题，特别是上世纪六七十年代文革期间由民工投劳建成的水库问题较大较多，一直成为水利行业的工作重点之一。这类水库中，有的是防洪标准偏低，达不到有关规范，规定要求，有的是工程本身质量差，有的则是工程老化失修等问题。形成的这些大量病险水库，不仅造成水库不能正常运行，不能充分发挥其
34、效益，而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全。这些病险水库急需抓紧除险加固处理。2 小型水库除险加固措施为加快病险水库治理步伐，提高质量，宜从以下几个方面入手。2.1 解决项目资金来源问题的探讨 小型水库除险加固工程，一次性资金投入较大，通过水库的租赁，承包方式获得的资金较少，不能满足项目要求。小型水库的经济社会效益特别显著，这是公认的，但近年来，其养殖的经济效益也很可观，其经济价值越来越受到人们的重视。因此，加固工程资金以公共(国家)投放为主的观念随社会主义市场经济的拓展，也要改变，要改变到以私营投入为主的方向上去，这样或许能够加快病险水库的治理步伐。万安县百加乡2004年底采取水库经营权拍
35、卖的方式，将数座水库成功地竞标拍卖出去了，筹集了充足的加固资金，对这几个水库进行了全面整治加固处理，收到良好的效果。拍卖实施的过程，仍按照“分级管理、分级负责”的原则，各级政府建立相应的专项机构管理，在防汛责任制和灌溉保证制得到切实落实的前提下，以拍卖水库的长时期的经营权，来换取除险加固资金或许是一个良好的出路。2.2 小型水库除险加固中地勘工作的必要性 在工程建设前期，主管部门一般都会组织设计、施工、运行管理等方面的知情人员座谈水库的有关事项情况。这对水库的加固设计有脾益的，但要作出一个完好的设计方案，工程地质勘察也是必不可少的。委托具有资质的专业机构对病险水库进行一次全面的探查，为设计提供
36、第一手资料，只有这样才能做到有的放矢。在这里要说明的一点是，地勘工作只是查明建筑体及其地基的基本情况，有时也能够准确找到病因所在。但不能过高地要求地质勘察能在查明工程地质基本条件的同时，一定要准确地找到病症所在，一旦在有限的勘探工作量之内没有完全查明隐患所在，就否定地质勘察工作的必要性，甚至认为没有地勘工作也同样能搞设计，这对除险加固处理方案的出台是极为不利的。工程地质是工程建设的基础和侦察员。对于小型工程由于资金限制，笔者认为地勘工作可以简化一些，不必要作过多的土样试验。这样就可以利用人工钻现场查明土坝体及土基的基本情况，特别是对交通不便的小型水库，机械钻难以进场，采取人工钻和试坑取样，也能
37、达到勘察目的。2.3 合理的处理方案是除险加固工程设计的灵魂 有了资金保证，又有地勘的基础资料，采取什么样的处理方案，使用什么样的处理方法，这是除险加固设计的核心问题。方案的当否决定工程的成败。正确的方案能够一次性彻底解决问题，不当的方案不仅造成资金浪费，还挫伤了除险加固的积极性，这方面的正反例子各地皆有。病险水库最主要的不病征是渗透问题，有地基(包括坝肩)渗透和坝体渗透。根据不同的坝型、坝基和病因情况，采取不同的处理方法。较常见的是均质和芯墙土坝的渗漏，常用的处理方法有冲挖，劈裂灌浆，压力灌浆。病因有清基不彻底，防渗料抗渗性差，蚁窝等。在了解水库的基本地质情况的前提下，可根据实际情况采取合适
38、可靠的办法处理隐患。但在实际工作中，往往对方案的争议较大。例如小型水库心墙和均质土坝防渗处理大多采用冲挖法，成功的事例较多，但失败的例子也不少。使人们对其产生怀疑。笔者认为冲挖对处理隐患的效果是不应怀疑的，怀疑的是具体设计与施工的问题。我们在实践中发现，单排孔往往出问题较多，而双排孔的问题出的少。单排孔即使有问题，但处理后比未处理症状要减轻。这就说明冲挖是有效的。因为资金问题，不便作双排冲挖，我们可在出水较多的孔段加作双排孔，相当于做了一个施工围堰，以保证主要防渗体的施工质量。这样即增加不了多少开支，又达到设计效果。我们不能因一些设计，施工不当造成冲挖效果不好现象，而放弃了小型水库除险加固的一
39、个最好的处理方法。当然有些情况下，反滤层法可以代替冲挖法，也是有其理论根据的，即经过反滤效果，将粘粒留住，逐渐生成一道防渗体。但实践发现其投资比冲挖大得多，对国家投资为主的工程采用无妨，但对私营投入则难以实施，这里存在一个除险加固工程的经济效益问题，效益不好，则影响到拍卖，拍卖不成功，则无法筹资修库。2.4 小型水库除险加固工程项目实施要走正规化道路 小型水库土建工程造价一般都有几十万，加上淹没补偿，工程实际费用高出工程土建造价较多。随着市场经济的发展，利用水库养鱼、养猪的立体开发方式，使水库的经济价值越来越高，水库由此带来拍卖价格也相当高，投入到除险加固工程的费用很可观。搞好工程的项目管理是
40、有经济基础的。为了用好资金，实施好建设方案，项目的实施要正规化，也就是要强化项目管理，在项目管理上要形成以项目法人为主体，项目法人向国家和投资方负责。项目主管单位要加强对项目法人组建，招标投标、质量监督、项目验收等各个环节的监管，严格执行基本建设程序。小型水库除险加固工程也要实行招标投标制，建立公开公平公正的市场秩序，防止腐败。小型水库除险加固工程也要落实建设监理制，严格把好质量关。只有靠正规化的管理，才能保证项目实施成功。2.5 建立良性循环的管理机制 目前水库产权虚置、管理不善、责任不落实的现象较普遍。为防止出现一边除险、一边出险，旧帐未还、又添新帐的被动局面。病险水库加固后，应从以下几方
41、面入手建立良性循环的管理体制。首先要尽快建立起适应市场经济运行的责权明确、管理科学的水库管理新机制。在病险水库加固工程建设之初应确定实行建设与管理统筹结合的新型建设管理体制。投资多元化、产权明晰化、供水供电价格商品化、水库服务有偿优质化，增加现有水库管理经费，逐步实现良性运营。其次要加强对水库调度管理人员的培训，提高管理人员素质及水库调度水平。三是建立并严格遵守水库管理的各项规章制度及细则，使其早日走上科学化、规范化的轨道。四是积极利用自身优势，大力开发水土资源，以开发促发展，以发展促管理，逐步建立适应市场经济的良性管理运行机制。河北省张家口市云州水库除险加固工程简介(李志云 季茂祥) 摘要：
42、云州水库对拦蓄洪水、灌溉、发电、改善生态环境、保护下游赤城县境内的防洪安全起着重要的作用，同时还对下游的白河堡水库起着滞洪削峰作用，有效保护了北京地区的环境和安全；每年除了向赤城县境内农业灌溉和发电提供用水外，还向北京市提供水量约3000万m3。关键词：除险加固；坝基渗漏；防渗墙中图分类号：TV62+1 文献标识码：A 文章编号：1672-9900（2009）04-0016-031 工程概况云州水库位于河北省张家口市赤城县云州镇北3km处，距赤城县城20km，系潮白河主要支流白河上的一座以防洪为主，结合灌溉、发电的大（）型水利枢纽工程。坝址以上控制流域面积1170km2，总库容1.02亿m3。
43、水库于1958年9月动工兴建， 因资金困难于1961年停建，1969年5月开工复建，于1972年水库初建完成。1988年发现主坝坝体渗流由坝后堆石排水体集中逸出，渗水挟带少量细粒土至集水坑。经过专家论证，认为主坝坝基渗透比降较陡，存在管涌破坏危险。1993年云州水库只进行了上游混凝土防渗墙施工， 而未对主坝上下游坝坡进行加固处理，工程于1993年3月开工，1995年10月完成。主坝加固同时将非常溢洪道加高改建成副坝、发电输水洞未衬砌段进行了钢筋混凝土衬砌等。1998年1月10日，张家口市张北县、尚义县发生里氏6.2级地震，云州水库建筑物受到不同程度的损坏，1998年对水库进行了震害修复，完成了
44、主坝上下游坡修复、发电输水洞交通桥改建等工程，水库到1998年底达到了现状规模。水库现状主要建筑物包括主坝、副坝、泄洪洞、发电输水洞及坝后式电站。主坝为均质土坝，坝顶高程1041.22m，坝顶长度183.4m，坝顶宽度7.5m，最大坝高43.15m。主坝上游设有混凝土防渗墙，墙体厚0.8m，最大深度50.15m。主坝上下游坝坡为干砌石护坡，主坝上游设有100m长铺盖，下游设堆石排水棱体，坝体下游坡脚设有排水沟。主坝坐落于砂卵石层上，砂卵石层最大厚度为19.5m。副坝位于主坝右岸的古河道上，坝址距离主坝约1km，为均质土坝，坝顶长45m，坝顶宽3m，最大坝高6.49m。副坝亦坐落于砂卵石河床上，
45、砂卵石覆盖层厚9.568.5m，河床透水性较强，下游河床常有大量渗水出现，渗漏严重。2 工程存在的主要问题2.1 主坝存在的问题（1）主坝上下坝坡较陡、坝坡抗滑稳定安全系数均小于规范规定的最小安全系数。（2）坝体质量差。1993年主坝混凝土防渗墙施工过程中，曾发生过大量漏浆，坝体内存在着集中渗流通道。（3）混凝土防渗墙墙顶高程为1028.37m，低于水库正常蓄水位1033.57m和设计洪水位1035.07m，混凝土防渗墙只起到坝基防渗的作用，在水库高水位运行时水流有绕过混凝土防渗墙墙顶而产生渗漏。（4）主坝上游左、右岸护坡，位于水库常年运行水位变化区及波浪爬高部位的护坡出现了沉陷、隆起。2.2
46、 副坝区库岸存在的主要问题2.2.1古河道库岸渗漏严重2004年实测资料，当库水位1027.45m时，副坝下游河床明流渗流量0.47m3/s，按此水位计算年渗漏水量达1500万m3，相当于一个中型水库的蓄水量，若再计入潜流渗漏，其值将十分巨大。下游河床渗水主要来自基础卵石层的渗漏，勘探资料表明，副坝右岸古河道卵石层中高程10051019m、桩号0+050.000+550.00m区间存在强渗漏带，是水库渗漏的主要通道。由于渗漏严重，多年来水库始终低水位运行，最高水位仅达到1028.56m，低于正常蓄水位1029.6m，亦低于副坝底高程1033.67m。对于不同的库水位，库岸渗漏量随水位的升高而增
47、大；对于同一库水位，库岸渗漏量随水库运行的年限增长而增大，渗漏愈来愈严重。2.2.2库岸和坝基存在管涌现象由于古河道常年有渗水存在， 现副坝下游河床局部已形成小范围的沼泽化地带，面积约3000m2。卵石层中细颗粒（粒径小于0.5mm） 含量较大，在水头作用下不断沿渗漏通道流失，逐渐增大卵石层的透水性，并在下游河床地形较低、通透性较好的部位出溢，现副坝下游约860m处存在常年溢水点，并伴有冒砂现象。水库高水位运行时，存在管涌破坏的可能。2.3 泄洪洞存在的问题2.3.1洞内淤积严重泄洪洞洞长443m，其进出口部分进行了混凝土衬砌，洞身衬砌了30m，余301m未进行混凝土衬砌。现洞内存有大量的石渣
48、，使泄洪洞在泄洪过程中造成淤积。由于泄洪洞是水库唯一的泄洪设施，加之泄洪能力的减小，直接影响到水库大坝的安全。2.3.2出口挑流段冻融破坏严重泄洪洞出口挑流段，原设有直径25cm排水孔2个，但在施工时发生跑模流浆，造成了排水孔堵塞，致使泄洪洞洞内余水不能外泄，常年在洞内形成深13m、长300m的积水，导致挑流坎及其两侧翼墙在冬季发生冻融破坏、钢筋外露。3 主坝加固设计3.1 上游坝坡削坡及坝体防渗处理上游坝坡加固与坝体防渗结合起来进行加固处理，防渗墙顶以上的坝体采用粘土斜墙进行防渗，粘土斜墙与防渗墙联合组成坝体的防渗体系。粘土斜墙作为防渗体时，其粘土防渗体外的最小保护层厚1.5m，结合土坝填筑碾压施工要求，粘土斜墙的最小水平厚度为3m，即粘土斜墙顶部水平厚度为3m。按以上要求对上游坝体削坡后回填粘土压实、铺设砂砾料保护层，最后砌筑浆砌石护坡。3.2 下游坝坡贴坡主坝下游坝
