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[摘要]小型水库是江河防洪体系的重要组成部分，是优化水资源配置的重要工程手段，也是国民经济的重要基础设施。为了保障水库的安全运行，对病险水库实施除险加固一直是防洪工作的重点。以下本文对小型水库除险加固设计的依据、需要注意问题及建筑物加固设计进行了分析论述。
[关键词]水利工程；小型水库；除险加固；设计
1、小型水库除险加固设计的依据
小型水库除险加固设计的主要依据一般有以下几点：①国家及行业有关的规程规范；②水库安全鉴定报告及审批部门的鉴定意见；③水库原设计文件以及与本工程有关的文件、资料等。
原则上按照不加高坝顶高程、适当加大枢纽泄洪能力的方式，使水库防洪能力达到设计标准。小型水库建筑物除险加固，应基于安全经济、施工简单、易于质量控制的原则，针对具体情况综合分析比较，选择适用的措施。
2、小型水库除险加固设计要注意的问题
2.1做好水库除险加固的地勘工作。目前，小型病险水库除险加固工程初步设计工程地质勘察工作，原则上应执行《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55—2005) 中的有关规定。当安全鉴定阶段工程地质勘察资料较为充分、不影响初设阶段工程地质结论的成立、不存在影响工程安全的特殊工程地质问题时，可适当简化初设阶段的地质勘察工作，并可根据前期试验资料结合工程类比原则提出岩土体物理力学建议参数。
勘察设计单位要认真学习和执行工程建设强制性标准。作为除险加固工程，由于原有资料不齐全，因此，在条件允许的情况下，在设计前期加大投入，将工程隐患彻底查清，使工程设计有充分依据，从而确保设计质量。另外，地质勘查工作还可以采用一些非常规办法，尽量采用先进的仪器装备，通过勘测人员深入详细的调查研究，得到最准确的勘测结果。例如：土坝不同时期坝体各层施工
质量勘查、土坝斜心墙的质量勘查、坝基防渗、现有混凝土建筑物工程质量鉴定等等，最好采用地质斜孔、地质雷达、直孔、探坑、高密度电法等各种方法的组合；对现有原始资料不全的工程，必须对各阶段、各时期的施工质量进行详细的查访，把地质勘探做深做够，避免施工过程中由于地质引起太大的变化而使工程量增加太多，从而确保结算投资不超工程概算投资。
2.2注意新、旧设计规范的衔接。新规范相继颁布，如土工织物、抗冻、高喷等方面规范；水库规模、防洪标准、工程管理、土坝、水工混凝土结构、水土保持、溢洪道等规范也有一些标准、设计理论和方法方面的补充和更新，因此，在部分工程初设和所有工程的施工图阶段，一定要采用新规范，对其中与新规范不符的内容要进行修正。各级建设行政主管部门，要高度重视勘察设计工作，加强领导，强化管理和培训，抓好勘察设计人员对新的技术标准、强制性标准规范的学习，使他们理解并正确使用。
2.3加强设计质量管理和设计跟踪服务。水库除险加固工程设计边界条件多、新旧结合、情况复杂，即使前期勘查精度再高，对那些下部已完成的隐蔽工程，也有很多情况不能完全反映出来，在水库除险加固的实施过程中，施工设计变更就不可避免。因此，设计代表要经常到施工现场，以便及时了解工程的进展情况，对前期工作深度不够、工程设计方案不合理、工程建设内容和工程量不实、设计审查不严格等问题，立即组织整改。对因不合理设计变更内容影响工程质量的要坚决纠正；对设计变更程序不完善的项目，特别是重大设计变更必须尽快报请原项目审批单位履行相应审批手续。要在开展项目前期工作各个环节加强概算编制管理工作，确保勘测设计工作达到规程规范要求的深度，确保项目建设内容、建设标准的科学性和合理性。
2.4做好环境保护与水土保持设计工作。随着经济的发展，人们对自然资源的开发更加频繁。由于在开发过程中未采取有效的水土流失的防治措施，肆意开山炸石，任意弃渣，造成了严重的水土流失，严重破坏了生态环境。水土流失使大量泥沙俱下，堵塞下游河道，削弱河道泄洪能力，降低了水库调蓄洪水能力，加剧了防洪压力。在这种情况下，小水库除险加固设计中必须重视做好环境保护与水土保持设计工作。水土流失治理应采取工程措施和生物防治措施相结合，全面规划、综合治理。水土保持工程的实施，应与工程施工同步进行，特别是工程措施，必须在施工同时进行，避免施工过程中的水土流失。
3、主要建筑物加固设计
主要建筑物加固设计主要包括拦河大坝、溢洪道、输水建筑物及其机电设备、金属结构的加固设计(电站部分一般不列入水库除险加固)。在确定主要建筑物加固设计方案以前，首先应在安全鉴定报告的基础上．根据除险加固设计阶段的地质勘察成果，对水库各主要水工建筑物及其机电设备、金属结构等进行再次复查 详细查出水库工程不安全的因素及存在的主要工程隐患。
3.1工程等别、建筑物级别及洪水标准复核。说明原设计工程等别、建筑物级别及洪水标准．按水库总库容(经论证规模变化的．应采用新数据)。根据《防洪标准》GB50201—94及《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000，复核并确定除险加固后工程等别、建筑物级别，确定除险加固设计各水工建筑物的洪水标准。
3.2加固设计方案的比较与选择。病险水库存在的主要问题往往是水库防洪标准低、坝顶超高不足或坝体渗漏严重、坝坡不稳定、溢洪道无消能设施及归河设施、输水涵管断裂沉陷漏水或几种情况兼而有之。原则上按照不加高坝顶高程、适当加大枢纽泄洪能力的方式，使水库防洪能力达到设计标准。小型水库建筑物除险加固，应基于安全经济、施工简单、易于质量控制的原则，针对具体情况综合分析比较，选择适用的措施。
3.3拦河大坝加固设计。依据复核计算成果、地质资料，结合工程现状和历史险情，拟定大坝除险加固方案，通过方案比较选择合适的加固措施。大坝的除险加固措施应结合溢洪道整治方案综合考虑；坝体防渗、坝坡抗滑加固措施应结合上、下游坝坡整理等措施统筹安排。小型水库大坝除险加固一般地可采取以下工程措施：背水侧坝坡增加戗台或放缓下部坝坡、坝脚填塘、坝脚排水体等，以增加抗滑、抗渗稳定性：迎水侧坝坡增加粘土斜墙及铺盖、坝坡现浇混凝土防渗护坡、铺设置土工膜等。大坝迎水坡护坡一般采用混凝土护坡，背水坡护坡采用草皮护坡。
3.4泄洪建筑物加固设计。依据复核计算成果对建筑物结构及消能防冲设施进行除险加固。对防洪标准不足的险库，应比较扩大泄洪能力和加高大坝的方案；宜优先采用维持现状坝顶高程、整治溢洪道以扩大泄洪能力的方案。小型水库泄洪建筑物尽量采用开敞式，山区水库溢洪道堰顶不宜设隔墩；不得在溢洪控制段设置拦鱼设施。
3.5输水建筑物加固设计。对钢筋混凝土涵洞，一般采用加固方案，如拆除重建，应进行论证；对圬工涵洞，一般可拆除重建，且土石坝体内原则上不保留圬工结构涵体，对拆除有困难且工程量较大的也可研究可靠的封堵或加固措施。新建及拆除重建放水涵采用现浇钢筋混凝土箱涵，净孔高度应满足进孔检查的要求，涵节间设可靠止水及包箍；对于孔径小、水头低的放水涵，在条件许可的情况下，可采用虹吸管方案。涵洞控制段应设在大坝上游侧。
4、结语
合理确定和不断完善除险加固设计方案，是保证小型病险水库除险加固处理顺利实施和保证加固处理效果的关键。小型水库除险加固是水利工程建设的重要内容之一。开展病险水库除险加固，提高水库防洪能力，发挥水库供水效益，既保障水库的安全运行，又提高了水库蓄水调节能力，实现水资源可持续发展利用的需要。
[关键词]水利工程；小型水库；除险加固；设计
1、小型水库除险加固设计的依据
小型水库除险加固设计的主要依据一般有以下几点：①国家及行业有关的规程规范；②水库安全鉴定报告及审批部门的鉴定意见；③水库原设计文件以及与本工程有关的文件、资料等。
原则上按照不加高坝顶高程、适当加大枢纽泄洪能力的方式，使水库防洪能力达到设计标准。小型水库建筑物除险加固，应基于安全经济、施工简单、易于质量控制的原则，针对具体情况综合分析比较，选择适用的措施。
2、小型水库除险加固设计要注意的问题
2.1做好水库除险加固的地勘工作。目前，小型病险水库除险加固工程初步设计工程地质勘察工作，原则上应执行《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55—2005) 中的有关规定。当安全鉴定阶段工程地质勘察资料较为充分、不影响初设阶段工程地质结论的成立、不存在影响工程安全的特殊工程地质问题时，可适当简化初设阶段的地质勘察工作，并可根据前期试验资料结合工程类比原则提出岩土体物理力学建议参数。
勘察设计单位要认真学习和执行工程建设强制性标准。作为除险加固工程，由于原有资料不齐全，因此，在条件允许的情况下，在设计前期加大投入，将工程隐患彻底查清，使工程设计有充分依据，从而确保设计质量。另外，地质勘查工作还可以采用一些非常规办法，尽量采用先进的仪器装备，通过勘测人员深入详细的调查研究，得到最准确的勘测结果。例如：土坝不同时期坝体各层施工
质量勘查、土坝斜心墙的质量勘查、坝基防渗、现有混凝土建筑物工程质量鉴定等等，最好采用地质斜孔、地质雷达、直孔、探坑、高密度电法等各种方法的组合；对现有原始资料不全的工程，必须对各阶段、各时期的施工质量进行详细的查访，把地质勘探做深做够，避免施工过程中由于地质引起太大的变化而使工程量增加太多，从而确保结算投资不超工程概算投资。
2.2注意新、旧设计规范的衔接。新规范相继颁布，如土工织物、抗冻、高喷等方面规范；水库规模、防洪标准、工程管理、土坝、水工混凝土结构、水土保持、溢洪道等规范也有一些标准、设计理论和方法方面的补充和更新，因此，在部分工程初设和所有工程的施工图阶段，一定要采用新规范，对其中与新规范不符的内容要进行修正。各级建设行政主管部门，要高度重视勘察设计工作，加强领导，强化管理和培训，抓好勘察设计人员对新的技术标准、强制性标准规范的学习，使他们理解并正确使用。
2.3加强设计质量管理和设计跟踪服务。水库除险加固工程设计边界条件多、新旧结合、情况复杂，即使前期勘查精度再高，对那些下部已完成的隐蔽工程，也有很多情况不能完全反映出来，在水库除险加固的实施过程中，施工设计变更就不可避免。因此，设计代表要经常到施工现场，以便及时了解工程的进展情况，对前期工作深度不够、工程设计方案不合理、工程建设内容和工程量不实、设计审查不严格等问题，立即组织整改。对因不合理设计变更内容影响工程质量的要坚决纠正；对设计变更程序不完善的项目，特别是重大设计变更必须尽快报请原项目审批单位履行相应审批手续。要在开展项目前期工作各个环节加强概算编制管理工作，确保勘测设计工作达到规程规范要求的深度，确保项目建设内容、建设标准的科学性和合理性。
2.4做好环境保护与水土保持设计工作。随着经济的发展，人们对自然资源的开发更加频繁。由于在开发过程中未采取有效的水土流失的防治措施，肆意开山炸石，任意弃渣，造成了严重的水土流失，严重破坏了生态环境。水土流失使大量泥沙俱下，堵塞下游河道，削弱河道泄洪能力，降低了水库调蓄洪水能力，加剧了防洪压力。在这种情况下，小水库除险加固设计中必须重视做好环境保护与水土保持设计工作。水土流失治理应采取工程措施和生物防治措施相结合，全面规划、综合治理。水土保持工程的实施，应与工程施工同步进行，特别是工程措施，必须在施工同时进行，避免施工过程中的水土流失。
3、主要建筑物加固设计
主要建筑物加固设计主要包括拦河大坝、溢洪道、输水建筑物及其机电设备、金属结构的加固设计(电站部分一般不列入水库除险加固)。在确定主要建筑物加固设计方案以前，首先应在安全鉴定报告的基础上．根据除险加固设计阶段的地质勘察成果，对水库各主要水工建筑物及其机电设备、金属结构等进行再次复查 详细查出水库工程不安全的因素及存在的主要工程隐患。
3.1工程等别、建筑物级别及洪水标准复核。说明原设计工程等别、建筑物级别及洪水标准．按水库总库容(经论证规模变化的．应采用新数据)。根据《防洪标准》GB50201—94及《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000，复核并确定除险加固后工程等别、建筑物级别，确定除险加固设计各水工建筑物的洪水标准。
3.2加固设计方案的比较与选择。病险水库存在的主要问题往往是水库防洪标准低、坝顶超高不足或坝体渗漏严重、坝坡不稳定、溢洪道无消能设施及归河设施、输水涵管断裂沉陷漏水或几种情况兼而有之。原则上按照不加高坝顶高程、适当加大枢纽泄洪能力的方式，使水库防洪能力达到设计标准。小型水库建筑物除险加固，应基于安全经济、施工简单、易于质量控制的原则，针对具体情况综合分析比较，选择适用的措施。
3.3拦河大坝加固设计。依据复核计算成果、地质资料，结合工程现状和历史险情，拟定大坝除险加固方案，通过方案比较选择合适的加固措施。大坝的除险加固措施应结合溢洪道整治方案综合考虑；坝体防渗、坝坡抗滑加固措施应结合上、下游坝坡整理等措施统筹安排。小型水库大坝除险加固一般地可采取以下工程措施：背水侧坝坡增加戗台或放缓下部坝坡、坝脚填塘、坝脚排水体等，以增加抗滑、抗渗稳定性：迎水侧坝坡增加粘土斜墙及铺盖、坝坡现浇混凝土防渗护坡、铺设置土工膜等。大坝迎水坡护坡一般采用混凝土护坡，背水坡护坡采用草皮护坡。
3.4泄洪建筑物加固设计。依据复核计算成果对建筑物结构及消能防冲设施进行除险加固。对防洪标准不足的险库，应比较扩大泄洪能力和加高大坝的方案；宜优先采用维持现状坝顶高程、整治溢洪道以扩大泄洪能力的方案。小型水库泄洪建筑物尽量采用开敞式，山区水库溢洪道堰顶不宜设隔墩；不得在溢洪控制段设置拦鱼设施。
3.5输水建筑物加固设计。对钢筋混凝土涵洞，一般采用加固方案，如拆除重建，应进行论证；对圬工涵洞，一般可拆除重建，且土石坝体内原则上不保留圬工结构涵体，对拆除有困难且工程量较大的也可研究可靠的封堵或加固措施。新建及拆除重建放水涵采用现浇钢筋混凝土箱涵，净孔高度应满足进孔检查的要求，涵节间设可靠止水及包箍；对于孔径小、水头低的放水涵，在条件许可的情况下，可采用虹吸管方案。涵洞控制段应设在大坝上游侧。
4、结语
合理确定和不断完善除险加固设计方案，是保证小型病险水库除险加固处理顺利实施和保证加固处理效果的关键。小型水库除险加固是水利工程建设的重要内容之一。开展病险水库除险加固，提高水库防洪能力，发挥水库供水效益，既保障水库的安全运行，又提高了水库蓄水调节能力，实现水资源可持续发展利用的需要。