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永胜县水务局 云南省丽江市 永胜县 674200
摘要：永胜县是一个典型的农业县，水库较多，共有大、中、小型水库52座，其中中型水库有3座，小（一）型水库15座，小（二）型水库34座。小型水库对保障我县农业灌溉、人畜饮水和防洪等方面发挥了重要的作用，但是我县的小型水库大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，大都存在着设施简陋、工程老化、经济基础薄弱等突出问题，形成了数量众多的病险水库，难以发挥其兴利效益，而且严重威胁了人们的生命财产安全。本文主要针对小型病险水库的问题和解决措施，提出了一些建议。
关键词：小型水库；病险水库；除险加固防渗
我县的大部分小型水库都是建于20世纪50—70年代，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，就会极大地限制永胜县经济发展的步伐，尤其对农业发展的制约更为明显。而且随着经济的发展，水库周围的环境、人口都发生了很大的变化，一旦水库发生问题，会造成严重的损失。如今小型病险水库管理明显成为水利工程中的薄弱环节，因此对小型病险水库的分析和加固是非常有必要的。
一、小型病险水库存在的问题
（一）大坝的渗漏情况严重
大坝渗漏一般分为三种类型：坝基渗漏、坝体渗漏、绕坝渗漏。
1、坝基渗漏。坝基渗漏的主要原因是岩土缝隙松散、夹层破碎、岩溶洞穴、断层软弱造成的，水库中的水流通过薄弱地带侵蚀坝基，导致出现渗透破坏的现象，给大坝带来了安全隐患。
2、坝体渗漏。在重力和其它原因影响下，坝体会出现裂缝，开辟水流渗漏道路，而且坝体结构面的维修不到位也会发生大面积渗漏情况[1]。
3、绕坝渗漏。水流绕过坝体在基岩和坝肩结合处发生渗漏，同样在坝体的破碎带和风化层都有可能发生渗漏，降低了坝体安全质量，危害到下游人们安全。
但这三种渗漏情况并不是单一存在的，工程建设是一个复杂的过程，影响因素较多。由于当时的工程建设条件所限，许多水库都同时存在着以上二种和三种渗漏问题。
永胜县小型水库大坝渗漏的原因主要是：大坝上、下游坝坡未设置护坡，加之受当时经济条件和技术条件的限制和影响，大坝设计标准偏低，基础清基不彻底，坝体碾压以人工夯实为主，压实度低，年久失修，工程老化，使渗漏情况日益严重，许多水库无法正常蓄水。
（二）抗洪、抗震性能差
小型水库建设由于受到当时施工技术的限制，在设计时防洪标准低，致使水库的抗洪能力差，小型病险水库大都不符合国家的防洪标准[2]。地震、泥石流等自然因素会造成水库的坍塌变形，埋下安全隐患，在水库修建时采用的抗震标准按照现在的地震烈度分析，大部分都低于抗震标准。而永胜县的小型水库所在区域在大地构造上属青藏～印尼巨型“歹”字型构造体系和经向构造体系及华夏系构造的复合部位，应力相对集中，区域地质构造复杂，主要发育SN向褶皱及断裂构造，且多为压扭性断裂。自新生代以来，区域地壳活动强烈，在新构造运动影响下，地震比较频繁。1992年12月18日至22日，2001年10月27日，永胜县境内发生5.4级、5.1级和5.7级三次中强地震（地震烈度为VII度），表明区域构造稳定性较差，地震对水库大坝的安全运行影响较严重。
（三）大坝安全稳定性差
因为缺乏大坝检测仪，大坝管理和质量评估只能依靠运行人员的经验和肉眼进行观察分析，在日常的维护中很难发现大坝内部的断面问题，长期积累下去，就会造成坝体坝坡出现裂缝，稳定性下降的问题。加之天长日久的水流冲刷、虫害、沼泽化迫害，致使大坝的安全稳定性差[3]。
（四）机电设备老化
水库中的机电设备和金属结构经过长时间的运行，已经超出了使用年限，出现腐蚀、老化、绝缘现象，大量的设备已经停止生产，难以实行维护检修。资金不足无法及时更新设备，使水库的防洪阀门不能正常使用，遗留下安全问题。
二、小型病险水库除险加固防渗的必要性
第一，除险加固防渗是工程安全运行的需要。渗漏问题无论是从水量还是危害都是从小发展到大的，由于长期渗漏大坝会产生渗透变形，发生流土、管涌等，甚至会发生溃坝，一旦水库溃坝失事，将给下游人民生命财产带来较大的灾难，造成巨大经济损失。
第二，除险加固防渗是使用水源的需要。我县的许多小型水库由于渗漏严重无法正常蓄水，下游农业生产用水无法保证，洪水季节起不到调洪的作用，大坝自身的安全也让人担心。比如我县的康家河水库，是当年定向爆破修筑的，建成后一直漏水严重，虽然上游来水大但还是蓄不起多少水，下游生产用水不足，而且前坝坡渗透变形严重，一到雨季防汛压力加大。直到2010年除险加固完成后水库才能正常蓄水。
第三，水库除险加固防渗能开辟多种经营道路。小型病险水库多数位于乡村城镇附近，在对水库除险加固后，可以提高水上养殖的面积，改善当地的农业结构，丰富的水源能为当地旅游业的发展带来机遇，给人们提供了度假休闲的场所。比如我县的翠湖龙潭水库，位于三川镇的“千亩荷塘”之首，于2014年除险加固后，整个水库面貌一新，引得游人驻足拍照。
三、小型病险水库除险加固防渗措施
小型病险水库除险加固防渗处理的根本目的就是堵水，防渗措施主要有：帷幕灌浆、充填灌浆、防渗墙、铺设土工膜等。
（一）帷幕灌浆
大坝坝基帷幕灌浆措施主要是针对坝基渗漏严重的情况，对大坝坝基进行帷幕灌浆防渗。我县的大部份水库都存在坝基渗漏的问题，严重影响水库正常蓄水，在浪水坪水库、苦荞坪水库、东瓜坪水庫、铜厂河水库等几座小（一）型水库实施坝基帷幕灌浆后，效果较好。现就苦荞坪水库的具体措施介绍如下： 苦荞坪水库属小（一）型水库。坝型为均质土坝。该水库是七十年代群众运动的产物，水库兴建时由于受当时的技术条件和经济条件的限制，没有对坝基及坝肩地质条件进行勘察，大坝施工时清基不彻底，坝体直接坐落在强风化的中厚层状泥岩、砂岩上，岩层倾角较缓，倾角仅为15°；左坝肩岸坡较陡，出露侏罗系中统张河组（J2z）中厚层状泥岩、砂岩地层，中等～强风化，节理裂隙发育，岩体完整性一般；右坝肩岸坡平缓，出露地层为侏罗系中统张河组（J2z）紫红色中厚层状泥岩、砂岩互层，中等～强风化，节理裂隙发育，岩体完整性一般。坝基和两坝肩均存在中等透水层，坝基和两坝肩存在渗漏问题，因此需对坝基和两坝肩进行防渗加固处理。
采用帷幕灌浆对坝基及两坝肩进行防渗处理，帷幕灌浆孔布置在加固后坝轴线上游2.0m，初拟孔距为1.5m，单排布置。坝基段顶界为2465.00m，底界以进入基岩透水率小于10lu5m控制。左岸灌浆边界其下以进入基岩透水率小于10lu5m控制，再根据地下水位线与水库正常水位线交点确定左坝肩帷幕灌浆边界，经分析，帷幕向左岸延伸64m。右岸边界以地下水位线与水库正常水位线交点确定，并考虑进入基岩透水率小于10lu控制帷幕灌浆边界，经分析，帷幕向左岸延伸16.82m。帷幕灌浆单排布置孔距确定为1.5m能满足要求，灌浆材料采用普通42.5Mpa硅酸盐水泥，各灌浆设计参数应根据灌浆试验确定和调整。
灌浆分段：第一段为基岩面以下2m，第二段3m，第三段以下为5m。射浆管距离孔底不得大于0.5m。
施工程序：分三序进行，按Ⅰ序孔→Ⅱ序孔Ⅲ序孔→检查孔的次序施工。
施工方法：灌浆采用150型地质回转式钻机垂直钻孔，钻孔过程中钻孔孔斜要控制在0.5～1%以内。采用自上而下分段循环灌浆法施工，灌浆泵灌浆，灌浆自动记录仪与之配套使用。钻孔结束后，帷幕灌浆要求进行压水试验。
（二）充填灌浆
大坝坝体充填灌浆防渗措施主要是针对坝体渗漏严重的情况，对大坝进行灌浆防渗。我县的小（一）型水库白草坪水库对坝体采取了充填灌浆防渗措施，具体措施如下：
充填式灌浆是利用浆液自重将浆液注入坝体隐患处，以堵塞洞穴和裂缝。灌浆孔一般布置隐患处或附近，按多排梅花形布孔，终孔距离可为1～2米。造孔深度应超过隐患1～2米。注浆管上端孔口压力应小于4.9×104pa（0.5kgf/c m2）对浆液和浆料的物理力学性质的指标要求。每米孔深每次灌浆量可为0.3～0.5 m3。已知洞穴很大，可适当增加灌浆量和提高浆液稠度。施工工序分为四个阶段：（1）造孔；（2）制浆；（3）灌浆；（4）封孔。灌浆的方法为：先灌上游排孔，再灌下游排孔，后灌中间排孔。充填式灌浆应采用分段灌注方法，由下至上，下套管分段灌注，段长可5～10m为。灌浆开始先用稀浆，经過3～5min后再加大泥浆稠度。若孔口压力下
摘要：永胜县是一个典型的农业县，水库较多，共有大、中、小型水库52座，其中中型水库有3座，小（一）型水库15座，小（二）型水库34座。小型水库对保障我县农业灌溉、人畜饮水和防洪等方面发挥了重要的作用，但是我县的小型水库大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，大都存在着设施简陋、工程老化、经济基础薄弱等突出问题，形成了数量众多的病险水库，难以发挥其兴利效益，而且严重威胁了人们的生命财产安全。本文主要针对小型病险水库的问题和解决措施，提出了一些建议。
关键词：小型水库；病险水库；除险加固防渗
我县的大部分小型水库都是建于20世纪50—70年代，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，就会极大地限制永胜县经济发展的步伐，尤其对农业发展的制约更为明显。而且随着经济的发展，水库周围的环境、人口都发生了很大的变化，一旦水库发生问题，会造成严重的损失。如今小型病险水库管理明显成为水利工程中的薄弱环节，因此对小型病险水库的分析和加固是非常有必要的。
一、小型病险水库存在的问题
（一）大坝的渗漏情况严重
大坝渗漏一般分为三种类型：坝基渗漏、坝体渗漏、绕坝渗漏。
1、坝基渗漏。坝基渗漏的主要原因是岩土缝隙松散、夹层破碎、岩溶洞穴、断层软弱造成的，水库中的水流通过薄弱地带侵蚀坝基，导致出现渗透破坏的现象，给大坝带来了安全隐患。
2、坝体渗漏。在重力和其它原因影响下，坝体会出现裂缝，开辟水流渗漏道路，而且坝体结构面的维修不到位也会发生大面积渗漏情况[1]。
3、绕坝渗漏。水流绕过坝体在基岩和坝肩结合处发生渗漏，同样在坝体的破碎带和风化层都有可能发生渗漏，降低了坝体安全质量，危害到下游人们安全。
但这三种渗漏情况并不是单一存在的，工程建设是一个复杂的过程，影响因素较多。由于当时的工程建设条件所限，许多水库都同时存在着以上二种和三种渗漏问题。
永胜县小型水库大坝渗漏的原因主要是：大坝上、下游坝坡未设置护坡，加之受当时经济条件和技术条件的限制和影响，大坝设计标准偏低，基础清基不彻底，坝体碾压以人工夯实为主，压实度低，年久失修，工程老化，使渗漏情况日益严重，许多水库无法正常蓄水。
（二）抗洪、抗震性能差
小型水库建设由于受到当时施工技术的限制，在设计时防洪标准低，致使水库的抗洪能力差，小型病险水库大都不符合国家的防洪标准[2]。地震、泥石流等自然因素会造成水库的坍塌变形，埋下安全隐患，在水库修建时采用的抗震标准按照现在的地震烈度分析，大部分都低于抗震标准。而永胜县的小型水库所在区域在大地构造上属青藏～印尼巨型“歹”字型构造体系和经向构造体系及华夏系构造的复合部位，应力相对集中，区域地质构造复杂，主要发育SN向褶皱及断裂构造，且多为压扭性断裂。自新生代以来，区域地壳活动强烈，在新构造运动影响下，地震比较频繁。1992年12月18日至22日，2001年10月27日，永胜县境内发生5.4级、5.1级和5.7级三次中强地震（地震烈度为VII度），表明区域构造稳定性较差，地震对水库大坝的安全运行影响较严重。
（三）大坝安全稳定性差
因为缺乏大坝检测仪，大坝管理和质量评估只能依靠运行人员的经验和肉眼进行观察分析，在日常的维护中很难发现大坝内部的断面问题，长期积累下去，就会造成坝体坝坡出现裂缝，稳定性下降的问题。加之天长日久的水流冲刷、虫害、沼泽化迫害，致使大坝的安全稳定性差[3]。
（四）机电设备老化
水库中的机电设备和金属结构经过长时间的运行，已经超出了使用年限，出现腐蚀、老化、绝缘现象，大量的设备已经停止生产，难以实行维护检修。资金不足无法及时更新设备，使水库的防洪阀门不能正常使用，遗留下安全问题。
二、小型病险水库除险加固防渗的必要性
第一，除险加固防渗是工程安全运行的需要。渗漏问题无论是从水量还是危害都是从小发展到大的，由于长期渗漏大坝会产生渗透变形，发生流土、管涌等，甚至会发生溃坝，一旦水库溃坝失事，将给下游人民生命财产带来较大的灾难，造成巨大经济损失。
第二，除险加固防渗是使用水源的需要。我县的许多小型水库由于渗漏严重无法正常蓄水，下游农业生产用水无法保证，洪水季节起不到调洪的作用，大坝自身的安全也让人担心。比如我县的康家河水库，是当年定向爆破修筑的，建成后一直漏水严重，虽然上游来水大但还是蓄不起多少水，下游生产用水不足，而且前坝坡渗透变形严重，一到雨季防汛压力加大。直到2010年除险加固完成后水库才能正常蓄水。
第三，水库除险加固防渗能开辟多种经营道路。小型病险水库多数位于乡村城镇附近，在对水库除险加固后，可以提高水上养殖的面积，改善当地的农业结构，丰富的水源能为当地旅游业的发展带来机遇，给人们提供了度假休闲的场所。比如我县的翠湖龙潭水库，位于三川镇的“千亩荷塘”之首，于2014年除险加固后，整个水库面貌一新，引得游人驻足拍照。
三、小型病险水库除险加固防渗措施
小型病险水库除险加固防渗处理的根本目的就是堵水，防渗措施主要有：帷幕灌浆、充填灌浆、防渗墙、铺设土工膜等。
（一）帷幕灌浆
大坝坝基帷幕灌浆措施主要是针对坝基渗漏严重的情况，对大坝坝基进行帷幕灌浆防渗。我县的大部份水库都存在坝基渗漏的问题，严重影响水库正常蓄水，在浪水坪水库、苦荞坪水库、东瓜坪水庫、铜厂河水库等几座小（一）型水库实施坝基帷幕灌浆后，效果较好。现就苦荞坪水库的具体措施介绍如下： 苦荞坪水库属小（一）型水库。坝型为均质土坝。该水库是七十年代群众运动的产物，水库兴建时由于受当时的技术条件和经济条件的限制，没有对坝基及坝肩地质条件进行勘察，大坝施工时清基不彻底，坝体直接坐落在强风化的中厚层状泥岩、砂岩上，岩层倾角较缓，倾角仅为15°；左坝肩岸坡较陡，出露侏罗系中统张河组（J2z）中厚层状泥岩、砂岩地层，中等～强风化，节理裂隙发育，岩体完整性一般；右坝肩岸坡平缓，出露地层为侏罗系中统张河组（J2z）紫红色中厚层状泥岩、砂岩互层，中等～强风化，节理裂隙发育，岩体完整性一般。坝基和两坝肩均存在中等透水层，坝基和两坝肩存在渗漏问题，因此需对坝基和两坝肩进行防渗加固处理。
采用帷幕灌浆对坝基及两坝肩进行防渗处理，帷幕灌浆孔布置在加固后坝轴线上游2.0m，初拟孔距为1.5m，单排布置。坝基段顶界为2465.00m，底界以进入基岩透水率小于10lu5m控制。左岸灌浆边界其下以进入基岩透水率小于10lu5m控制，再根据地下水位线与水库正常水位线交点确定左坝肩帷幕灌浆边界，经分析，帷幕向左岸延伸64m。右岸边界以地下水位线与水库正常水位线交点确定，并考虑进入基岩透水率小于10lu控制帷幕灌浆边界，经分析，帷幕向左岸延伸16.82m。帷幕灌浆单排布置孔距确定为1.5m能满足要求，灌浆材料采用普通42.5Mpa硅酸盐水泥，各灌浆设计参数应根据灌浆试验确定和调整。
灌浆分段：第一段为基岩面以下2m，第二段3m，第三段以下为5m。射浆管距离孔底不得大于0.5m。
施工程序：分三序进行，按Ⅰ序孔→Ⅱ序孔Ⅲ序孔→检查孔的次序施工。
施工方法：灌浆采用150型地质回转式钻机垂直钻孔，钻孔过程中钻孔孔斜要控制在0.5～1%以内。采用自上而下分段循环灌浆法施工，灌浆泵灌浆，灌浆自动记录仪与之配套使用。钻孔结束后，帷幕灌浆要求进行压水试验。
（二）充填灌浆
大坝坝体充填灌浆防渗措施主要是针对坝体渗漏严重的情况，对大坝进行灌浆防渗。我县的小（一）型水库白草坪水库对坝体采取了充填灌浆防渗措施，具体措施如下：
充填式灌浆是利用浆液自重将浆液注入坝体隐患处，以堵塞洞穴和裂缝。灌浆孔一般布置隐患处或附近，按多排梅花形布孔，终孔距离可为1～2米。造孔深度应超过隐患1～2米。注浆管上端孔口压力应小于4.9×104pa（0.5kgf/c m2）对浆液和浆料的物理力学性质的指标要求。每米孔深每次灌浆量可为0.3～0.5 m3。已知洞穴很大，可适当增加灌浆量和提高浆液稠度。施工工序分为四个阶段：（1）造孔；（2）制浆；（3）灌浆；（4）封孔。灌浆的方法为：先灌上游排孔，再灌下游排孔，后灌中间排孔。充填式灌浆应采用分段灌注方法，由下至上，下套管分段灌注，段长可5～10m为。灌浆开始先用稀浆，经過3～5min后再加大泥浆稠度。若孔口压力下