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摘要：通过采取相应的措施对各个小型水库的坝体、涵管、溢洪道以及附属设施进行除险加固和改造后，不但可以消除工程隐患，确保水库安全度汛，充分发挥水库的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。本文探讨了北京小型病险水库病害特点及除险加固技术。
关键词：小型；病险水库；病害特点；除险加固技术
中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：
北京的小型水库为数众多, 据有关统计资料表明有61座。它们分布的区域广, 几乎覆盖北京市所有区县，坝型多样，几乎包括所有坝型。这些水库主要是为农业生产供灌溉水源, 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, 近年来越来越受到旅游和养殖业的青睐, 利用水库开发旅游和养殖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60、70 年代文革期间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。这些大量病险水库, 不仅造成水库不能正常运行, 不能充分发挥其效益, 而且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。
一、小型水库病害特点
1 、防洪标准低或防洪设施不健全。
洪水漫顶导致小型水库垮坝的事例所占比例最高。有不少小型水库根本无泄洪设施，即使有，也大多存在泄洪能力不足、溢洪道结构安全不满足要求、洪水不能安全下泄等问题。由于小型水库大多为“串联库”、“头顶库”，因此一旦发生漫坝、溃坝事故，对下游防护的村庄和重要设施将产生毁灭性的后果。
2 、坝体渗漏严重：小型水库绝大多数无安全观测设施，往往到了肉眼能够看到时渗漏才被发现，且对下游坡散浸、集中渗流、绕渗严重、坝后管涌、沼泽化等问题还多数说不清原因，给维修防护带来判断上的难度。
3 、土石坝的形体单薄，坝坡过陡，结构安全不能满足规范要求：有的大坝坝顶宽度只有1～2米左右，根本不能满足土石坝设计规范要求。
4 、输（引）、泄水建筑物存在严重隐患：小型水库的输（引）水建筑物多数为坝内埋管，大多存在因老化失修造成不同程度的裂缝漏水，对大坝安全构成严重威胁；溢洪道多为简易结构，消能防冲设施不完善，无法保证洪水安全下泄。
5 、管理落后，经济基础差：主要表现为缺乏防汛交通与通信设施、技术力量薄弱等。
二、小型病险水库除险加固技术
1、防洪安全加固
防洪安全加固原则是增大水库的泄洪能力， 提高建筑物的抗洪能力。针对北京市小型水库特点，可采取以下加固措施：（1）大坝加高。当坝顶实际高程稍低于计算高程时，可结合坝顶路面改造，上游侧增设高度小于1.2 m 的混凝土防浪墙； 当大坝欠高不大，经坝体安全论证，可选择坝顶戴帽加高，一般坝顶戴帽加高控制在2～3 m 以内； 当坝顶实际高程远低于计算高程时， 可采取坝坡培厚加高。（2）提高溢洪道泄洪能力。结合工程实际情况，采取加大过流断面、重建溢洪道等措施。（3）大壩加高与提高溢洪道泄洪能力相结合。培厚加高可选择在大坝上游或下游实施。当大坝上游坝坡抗滑稳定不满足规范要求、下游地形条件不允许、库水位较低时，可选择上游培厚加高； 当大坝下游坝坡抗滑稳定不满足规范要求、下游地形条件允许、库水位较高时， 可选择下游培厚加高；当库水位可降低、坝体存在渗漏问题时， 可选择上游黏土斜墙培厚加高坝体。
2、渗流安全加固
小型病险水库渗流问题主要表现在土石坝坝体与坝基渗漏，针对该类问题，通常采取“上堵下排”加固措施。上堵就是沿坝轴线上游侧采取防渗措施，以增强坝体抗渗性能；下排就是做好下游坝脚的排水设施，防止土体颗粒被渗水带走。常用具体措施包括：（1）坝体沿轴线方向布置高压喷射灌浆、劈裂灌浆或冲抓套井回填黏土防渗墙，墙体下接基岩进行帷幕灌浆；（2）上游坝坡填筑黏土斜墙或铺设防渗土工膜；（3）改造或增设下游反滤与排水设施。由于小型水库规模较小，坝体不高，一般不宜采用混凝土防渗墙进行坝体防渗。
3、结构安全加固
（1）土石坝结构安全加固
为了解决土石坝坝坡、坝顶和坝体结构的安全隐患，可采取以下加固措施：①针对坝体裂缝和坝体沉陷问题，可采取黏土充填灌浆处理。②针对坝坡抗滑稳定不满足规范要求问题，可采取帮坡、干砌石固脚等加固措施。③由于小型水库缺少日常维护管理，上下游护坡普遍存在破损缺失情况，有些水库甚至未采取任何坡面保护措施。为了有效保护坝体安全，对小型水库土石坝坝坡进行护坡改造非常重要，上游面可选用混凝土预制块护坡、现浇混凝土护坡或块石护坡，下游面可选用草皮护坡、格构草皮护坡、块石护坡或混凝土预制块护坡等，护坡形式应根据工程重要性合理选用。④绝大多数小型水库坝顶为泥结石路面，路面宽度较窄，为了满足日常运行管理要求，可将坝顶适当加宽，以满足交通要求即可；路面建议优先采用混凝土路面， 厚度可为10～15 cm，可防止坝顶水流下渗，改善坝顶形象，并且有利于防汛交通。⑤其他加固措施包括坡面排水设施改造、白蚁防治等。
（2）溢洪道结构安全加固
针对溢洪道存在的安全问题，采取以下加固技术： ①对过流能力不满足设计要求的溢洪道， 采取适当拓宽处理。②经必要性论证，对过流面裸露的溢洪道，进行清淤衬砌保护，衬砌通常采用现浇混凝土形式。③优化结构布置， 尽量避免陡槽段和消能段出现弯道， 避免溢洪道坐落于不良地质条件地段。④根据水库运行需求，重新布置溢洪道。⑤其他加固措施，包括原衬砌破损部位修复、完善消能设施、混凝土结构缺陷处理、岸坡修复等。
（3）输水涵管结构安全加固
小型水库坝下涵管往往构成土坝安全隐患， 过去涵管结构差异很大，浆砌石管、钢筋混凝土预制管等形式不一，坝体、坝基埋设方式各异，且一般管径小，进人困难。对于存在安全问题的此类涵管， 若坝不高，一般可采用开挖重建的改造方式。
4、抗震安全加固
土石坝底部坝体或坝基分布的砂土层，在地震作用下可能发生液化破坏。针对该类地震破坏问题，可对液化区域砂体采取置换、人工加密（如采取振冲、强夯等措施）、抛石压重以及设置排水减压井等方法进行加固处理。
综上所述，通过采取相应的措施对各个小型水库的坝体、涵管、溢洪道以及附属设施进行除险加固和改造后，不但可以消除工程隐患，确保水库安全度汛，充分发挥水库的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，还全面完善了工程的有关资料，改善工程的管理条件，促进了工程的运行管理，为小型水库的可持续发展打下良好的基础，为建设北京提供防洪安全和水源保障.
参考文献：
[1] 黄高明.小型水库除险加固工程技术的分析[J]. 内蒙古水利. 2011(03)
关键词：小型；病险水库；病害特点；除险加固技术
中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：
北京的小型水库为数众多, 据有关统计资料表明有61座。它们分布的区域广, 几乎覆盖北京市所有区县，坝型多样，几乎包括所有坝型。这些水库主要是为农业生产供灌溉水源, 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, 近年来越来越受到旅游和养殖业的青睐, 利用水库开发旅游和养殖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60、70 年代文革期间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。这些大量病险水库, 不仅造成水库不能正常运行, 不能充分发挥其效益, 而且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。
一、小型水库病害特点
1 、防洪标准低或防洪设施不健全。
洪水漫顶导致小型水库垮坝的事例所占比例最高。有不少小型水库根本无泄洪设施，即使有，也大多存在泄洪能力不足、溢洪道结构安全不满足要求、洪水不能安全下泄等问题。由于小型水库大多为“串联库”、“头顶库”，因此一旦发生漫坝、溃坝事故，对下游防护的村庄和重要设施将产生毁灭性的后果。
2 、坝体渗漏严重：小型水库绝大多数无安全观测设施，往往到了肉眼能够看到时渗漏才被发现，且对下游坡散浸、集中渗流、绕渗严重、坝后管涌、沼泽化等问题还多数说不清原因，给维修防护带来判断上的难度。
3 、土石坝的形体单薄，坝坡过陡，结构安全不能满足规范要求：有的大坝坝顶宽度只有1～2米左右，根本不能满足土石坝设计规范要求。
4 、输（引）、泄水建筑物存在严重隐患：小型水库的输（引）水建筑物多数为坝内埋管，大多存在因老化失修造成不同程度的裂缝漏水，对大坝安全构成严重威胁；溢洪道多为简易结构，消能防冲设施不完善，无法保证洪水安全下泄。
5 、管理落后，经济基础差：主要表现为缺乏防汛交通与通信设施、技术力量薄弱等。
二、小型病险水库除险加固技术
1、防洪安全加固
防洪安全加固原则是增大水库的泄洪能力， 提高建筑物的抗洪能力。针对北京市小型水库特点，可采取以下加固措施：（1）大坝加高。当坝顶实际高程稍低于计算高程时，可结合坝顶路面改造，上游侧增设高度小于1.2 m 的混凝土防浪墙； 当大坝欠高不大，经坝体安全论证，可选择坝顶戴帽加高，一般坝顶戴帽加高控制在2～3 m 以内； 当坝顶实际高程远低于计算高程时， 可采取坝坡培厚加高。（2）提高溢洪道泄洪能力。结合工程实际情况，采取加大过流断面、重建溢洪道等措施。（3）大壩加高与提高溢洪道泄洪能力相结合。培厚加高可选择在大坝上游或下游实施。当大坝上游坝坡抗滑稳定不满足规范要求、下游地形条件不允许、库水位较低时，可选择上游培厚加高； 当大坝下游坝坡抗滑稳定不满足规范要求、下游地形条件允许、库水位较高时， 可选择下游培厚加高；当库水位可降低、坝体存在渗漏问题时， 可选择上游黏土斜墙培厚加高坝体。
2、渗流安全加固
小型病险水库渗流问题主要表现在土石坝坝体与坝基渗漏，针对该类问题，通常采取“上堵下排”加固措施。上堵就是沿坝轴线上游侧采取防渗措施，以增强坝体抗渗性能；下排就是做好下游坝脚的排水设施，防止土体颗粒被渗水带走。常用具体措施包括：（1）坝体沿轴线方向布置高压喷射灌浆、劈裂灌浆或冲抓套井回填黏土防渗墙，墙体下接基岩进行帷幕灌浆；（2）上游坝坡填筑黏土斜墙或铺设防渗土工膜；（3）改造或增设下游反滤与排水设施。由于小型水库规模较小，坝体不高，一般不宜采用混凝土防渗墙进行坝体防渗。
3、结构安全加固
（1）土石坝结构安全加固
为了解决土石坝坝坡、坝顶和坝体结构的安全隐患，可采取以下加固措施：①针对坝体裂缝和坝体沉陷问题，可采取黏土充填灌浆处理。②针对坝坡抗滑稳定不满足规范要求问题，可采取帮坡、干砌石固脚等加固措施。③由于小型水库缺少日常维护管理，上下游护坡普遍存在破损缺失情况，有些水库甚至未采取任何坡面保护措施。为了有效保护坝体安全，对小型水库土石坝坝坡进行护坡改造非常重要，上游面可选用混凝土预制块护坡、现浇混凝土护坡或块石护坡，下游面可选用草皮护坡、格构草皮护坡、块石护坡或混凝土预制块护坡等，护坡形式应根据工程重要性合理选用。④绝大多数小型水库坝顶为泥结石路面，路面宽度较窄，为了满足日常运行管理要求，可将坝顶适当加宽，以满足交通要求即可；路面建议优先采用混凝土路面， 厚度可为10～15 cm，可防止坝顶水流下渗，改善坝顶形象，并且有利于防汛交通。⑤其他加固措施包括坡面排水设施改造、白蚁防治等。
（2）溢洪道结构安全加固
针对溢洪道存在的安全问题，采取以下加固技术： ①对过流能力不满足设计要求的溢洪道， 采取适当拓宽处理。②经必要性论证，对过流面裸露的溢洪道，进行清淤衬砌保护，衬砌通常采用现浇混凝土形式。③优化结构布置， 尽量避免陡槽段和消能段出现弯道， 避免溢洪道坐落于不良地质条件地段。④根据水库运行需求，重新布置溢洪道。⑤其他加固措施，包括原衬砌破损部位修复、完善消能设施、混凝土结构缺陷处理、岸坡修复等。
（3）输水涵管结构安全加固
小型水库坝下涵管往往构成土坝安全隐患， 过去涵管结构差异很大，浆砌石管、钢筋混凝土预制管等形式不一，坝体、坝基埋设方式各异，且一般管径小，进人困难。对于存在安全问题的此类涵管， 若坝不高，一般可采用开挖重建的改造方式。
4、抗震安全加固
土石坝底部坝体或坝基分布的砂土层，在地震作用下可能发生液化破坏。针对该类地震破坏问题，可对液化区域砂体采取置换、人工加密（如采取振冲、强夯等措施）、抛石压重以及设置排水减压井等方法进行加固处理。
综上所述，通过采取相应的措施对各个小型水库的坝体、涵管、溢洪道以及附属设施进行除险加固和改造后，不但可以消除工程隐患，确保水库安全度汛，充分发挥水库的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，还全面完善了工程的有关资料，改善工程的管理条件，促进了工程的运行管理，为小型水库的可持续发展打下良好的基础，为建设北京提供防洪安全和水源保障.
参考文献：
[1] 黄高明.小型水库除险加固工程技术的分析[J]. 内蒙古水利. 2011(03)