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【摘 要】我国早期建设的水库，由于受当时经济技术水平的限制，建设标准低、工程老化严重、施工质量差，致使水库普遍存在着坝体坝基渗漏，大坝稳定性差，防洪标准低等一系列问题。本文笔者结合自身多年工作经验，对中小型水库除险加固工程设计要点进行了分析，提出了病险水库除险加固设计过程中应注意的问题。
【关键词】中小型水库；现状；除险设计
一、中小型水库目前存在的问题
1.中小型水库施工周期短。由于受当时设备以及技术的限制，导致中小型水库的施工工期较短，防洪的标准偏低，已经不能适应现代的水利条件，水库的稳定性较差，以至于水库的坝底出现渗漏的状况。
2.中小型水库修建时间长。我国的水库大多是中小型水库，并且建立的时间也比较长，我国从建国开始到目前，已经建成了九万多座水库，大多水库受那个时代经济条件的限制，水库修筑的时间较短，施工中出现较多不规范的操作，缺乏专业的勘察，保留的资料非常少，致使到现在，中小水库的防洪蓄水功能不能很好的得到实现，反而增加了一定的危险。
3.中小型水库结构以及设备老化。建国初相继建立的中小型水库，受当时的技术限制，结构比较老化，不能胜任现在防洪的标准；另一方面，在建设水库用的设备也比较陈旧，经过多年水的“洗礼”，已经出现腐化，影响水库的稳定性，致使坝身出现明显的渗漏情况。
二、中小型水库出现病险的原因
1.坝体缺乏稳定性。坝体之所以缺乏稳定性究其原因主要有以下几点：上游坝体渗透系数太小，坝体断面偏陡以及浸润线偏高等。依据有关规范的要求，坝体的稳定应对正常的运行期的上下游坝坡，水位骤降的上游坝坡，一定蓄水位的上下游坝坡，以及施工期上下游坝坡，都能够影响坝体的稳定性。
2.坝基渗漏。对于中小型水库来说，出现坝基渗漏是常见的问题，导致坝基渗漏的原因有很多，主要包括以下几方面：①大部分的中小型水库建设的年代比较久远，建设过程中一边建设一边进行勘探一边设计，是典型的“三边”工程，没有按照有关要求进行规范化的处理；②坝体碾压不密实，填筑质量较差，压实度难以符合设计的要求。③坝基处于覆盖层上，下面的植被的渗透系数较大的话，就导致了渗透率比较高。④坝基清理不彻底，导致水库的坝体和坝基接触面的渗水比较厉害。⑤截水槽的挖掘深度不够，导致渗水严重。
3.溢洪道布置不合理。从安徽省的陶老坝水库中可以看出，大部分的中小型水库存在溢洪道的布置不合理，主要原因：①施工过程中，施工人员的随意性较大，常常根据岩体的坚硬程度来改变溢洪道的线路，就致使溢洪道的设计上不符合施工的标准。②消能设施设计的不科学，在纵剖面的设计上不符合标准，就导致了严重的空蚀破坏。③泄洪槽下的排水能力比较薄弱，没有设置排水系统。④泄洪槽与消力池的衔接上也不合理，致使空蚀破坏经常发生。
4.坝体渗漏。中小型水库出现坝体渗漏的原因有很多，主要包括以下几大原因：①坝体的填筑施工不符合设计标准，导致了坝体的密实度不够，坝体的渗漏严重；②坝体的建设材料不合格，没有达到标准要求，也会出现坝体的渗漏。
5.无安全检测设施，无水文测报及通信设施。从陶老坝水库的建设来看，没有安全的检测设施，致使出现各种各样的问题；没有水文测报，一旦有洪水出现的时候得不到及时的测验；通讯设施也比较陈旧，或者是直接性的没有，导致出现危险时，管理人员不能第一时间知道险情，耽误了救险时间。
三、中小型水库除险加固工程的设计
1.加固坝体。对于坝体的稳定不足的情况应该从以下三个措施进行改进：①坝体断面偏陡，可以采取加宽坝体的断面层，应该根据实际的情况进行加培，在这种形势下，应该复核施工期的坝坡稳定。②上游坝体渗透系数太小，使得水位的骤降，导致上游坝体的水不能够及时的排出去，就增加了土体的重量，由于含水量较大从而减少了凝聚力就造成了上游的坝坡失去稳定性，一般就是采取减缓坝坡。③浸润线偏高，主要是采用棱体排水，增加坝体的内部排水和坝脚的排水。
2.防止坝基渗漏。防止坝基的渗漏一般是从库区的实际情况、覆盖层的深厚，附近粘土的实际情况进行垂直或者是水平铺盖的。①当覆盖层很薄的时候，附近也没有粘土，那么就采取垂直铺盖，这样的防渗效果比较好。当进行垂直覆盖的时候，应该考虑到覆盖层的颗粒级配情况，结合施工现场的情况以及经济指标三方面进行综合的考虑，如果覆盖层是砂卵石，厚度又超过了三十米，可以选择混凝土进行覆盖，这样的渗墙比较稳固。②當覆盖层很厚的时候，附近的粘土资源也很丰富，施工的难度也比较小，这样就可以采取水平覆盖，防渗效果也是比较好的。
3.合理布置溢洪道。对于溢洪道的设计上应该依据《溢洪道设计规范》进行设计，并且也要根据中小型水库的实际情况，对排水、控制段、泄槽、平面布置等几方面综合考虑，让设计达到满足现状并且符合规范要求。
4.防止坝体渗漏。针对坝体严重渗漏的情况，可以从下面三个措施进行加固坝体：①对水库的坝体进行填充灌浆，从而提高坝体的密实度，在填充的时候应该注意选择适当的排拒以及孔距，在密实填土的时候应该松散填土区域，能够有效的封堵通道，达到防渗的目的。②对水库的坝体进行劈裂灌浆，所谓劈裂灌浆就是利用坝体的填筑的自然应力的作用，它是一种既省钱又效果显著的一种方法。③采用垂直防渗墙。例如：陶老坝水库坝身与坝基土层均以重粉质壤土为主，采用多头小直径深层搅拌喷浆造墙比较合适。多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术是运用特制的多头小直径深层搅拌桩机把水泥浆喷射到土体，同时钻头旋转搅拌，使喷入土层的水泥浆与原土充分拌和在一起，形成抗压强度比天然土强度高得多、渗透系数较小，并具有整体性、水稳定性的桩柱体。将桩柱体互相搭接成一列，形成连续墙体起到截渗作用。搭接结构方见下图1。施工时先完成1、2、3，为一个单元墙，后再施工1'、2'、3'，为下一个单元墙，L为桩间距，L1为单元桩间距，d为钻头直径，可根据需要选取，则最小墙厚s为：
S=
图中δ为单元间搭接长度，为结合施工可能带来的垂直偏差，在施工深度15～20m时，δ不应小于150mm。
T=△H/[J] 式中：△H—防渗墙承受的上、下游最大水位差；[J]—砼防渗墙允许水力坡降。
5.建设安全检测，水文测报以及通信设施。加强对水库工程的投资，对检测资料的整理以及分析，为工程的安全提供科学的依据；建立水文测报系统，完善对水文的管理，时刻关注水文的变化情况，制定预防方案；完善通讯系统，时刻掌握水库的动向。这样一来，才能做到预防，不能后知后觉，一旦发现存在安全隐患的预兆，就应该采取措施进行防治。
6.改善放水设备，使用先进的设施。由于设备的陈旧，不能够满足放水的要求，应该废弃一些旧的放水管，重新建立放水塔，放水塔的建立应该采用分层放水的方法。
四、结束语
总而言之，中小型水库出现的坝基渗漏，坝体不稳定以及坝体的渗漏等安全隐患，使中小型水库的功能得不到有效的发挥。要想使中小型水库的功能得到最大限度的发挥，就必须依据实际情况对水库进行科学的除险加固，因地制宜，详细了解当时的环境以及地址情况，根据规范要求，严格控制除险加固工程的质量，这样一来，才能保证排除中小型水库存在的安全隐患，保证周围人民的生活以及财产、人身的安全，促进地区经济的发展，保障社会的稳定。
参考文献：
[1]卢勇鹏，王庆，郭德发，彭成.乌拉斯台水库浆砌石拱坝除险加固设计[J].人民黄河.2010（01）
[6]周泉.浅谈托里县胡吉尔台水库除险加固工程设计[J].内蒙古水利.2014（05）
【关键词】中小型水库；现状；除险设计
一、中小型水库目前存在的问题
1.中小型水库施工周期短。由于受当时设备以及技术的限制，导致中小型水库的施工工期较短，防洪的标准偏低，已经不能适应现代的水利条件，水库的稳定性较差，以至于水库的坝底出现渗漏的状况。
2.中小型水库修建时间长。我国的水库大多是中小型水库，并且建立的时间也比较长，我国从建国开始到目前，已经建成了九万多座水库，大多水库受那个时代经济条件的限制，水库修筑的时间较短，施工中出现较多不规范的操作，缺乏专业的勘察，保留的资料非常少，致使到现在，中小水库的防洪蓄水功能不能很好的得到实现，反而增加了一定的危险。
3.中小型水库结构以及设备老化。建国初相继建立的中小型水库，受当时的技术限制，结构比较老化，不能胜任现在防洪的标准；另一方面，在建设水库用的设备也比较陈旧，经过多年水的“洗礼”，已经出现腐化，影响水库的稳定性，致使坝身出现明显的渗漏情况。
二、中小型水库出现病险的原因
1.坝体缺乏稳定性。坝体之所以缺乏稳定性究其原因主要有以下几点：上游坝体渗透系数太小，坝体断面偏陡以及浸润线偏高等。依据有关规范的要求，坝体的稳定应对正常的运行期的上下游坝坡，水位骤降的上游坝坡，一定蓄水位的上下游坝坡，以及施工期上下游坝坡，都能够影响坝体的稳定性。
2.坝基渗漏。对于中小型水库来说，出现坝基渗漏是常见的问题，导致坝基渗漏的原因有很多，主要包括以下几方面：①大部分的中小型水库建设的年代比较久远，建设过程中一边建设一边进行勘探一边设计，是典型的“三边”工程，没有按照有关要求进行规范化的处理；②坝体碾压不密实，填筑质量较差，压实度难以符合设计的要求。③坝基处于覆盖层上，下面的植被的渗透系数较大的话，就导致了渗透率比较高。④坝基清理不彻底，导致水库的坝体和坝基接触面的渗水比较厉害。⑤截水槽的挖掘深度不够，导致渗水严重。
3.溢洪道布置不合理。从安徽省的陶老坝水库中可以看出，大部分的中小型水库存在溢洪道的布置不合理，主要原因：①施工过程中，施工人员的随意性较大，常常根据岩体的坚硬程度来改变溢洪道的线路，就致使溢洪道的设计上不符合施工的标准。②消能设施设计的不科学，在纵剖面的设计上不符合标准，就导致了严重的空蚀破坏。③泄洪槽下的排水能力比较薄弱，没有设置排水系统。④泄洪槽与消力池的衔接上也不合理，致使空蚀破坏经常发生。
4.坝体渗漏。中小型水库出现坝体渗漏的原因有很多，主要包括以下几大原因：①坝体的填筑施工不符合设计标准，导致了坝体的密实度不够，坝体的渗漏严重；②坝体的建设材料不合格，没有达到标准要求，也会出现坝体的渗漏。
5.无安全检测设施，无水文测报及通信设施。从陶老坝水库的建设来看，没有安全的检测设施，致使出现各种各样的问题；没有水文测报，一旦有洪水出现的时候得不到及时的测验；通讯设施也比较陈旧，或者是直接性的没有，导致出现危险时，管理人员不能第一时间知道险情，耽误了救险时间。
三、中小型水库除险加固工程的设计
1.加固坝体。对于坝体的稳定不足的情况应该从以下三个措施进行改进：①坝体断面偏陡，可以采取加宽坝体的断面层，应该根据实际的情况进行加培，在这种形势下，应该复核施工期的坝坡稳定。②上游坝体渗透系数太小，使得水位的骤降，导致上游坝体的水不能够及时的排出去，就增加了土体的重量，由于含水量较大从而减少了凝聚力就造成了上游的坝坡失去稳定性，一般就是采取减缓坝坡。③浸润线偏高，主要是采用棱体排水，增加坝体的内部排水和坝脚的排水。
2.防止坝基渗漏。防止坝基的渗漏一般是从库区的实际情况、覆盖层的深厚，附近粘土的实际情况进行垂直或者是水平铺盖的。①当覆盖层很薄的时候，附近也没有粘土，那么就采取垂直铺盖，这样的防渗效果比较好。当进行垂直覆盖的时候，应该考虑到覆盖层的颗粒级配情况，结合施工现场的情况以及经济指标三方面进行综合的考虑，如果覆盖层是砂卵石，厚度又超过了三十米，可以选择混凝土进行覆盖，这样的渗墙比较稳固。②當覆盖层很厚的时候，附近的粘土资源也很丰富，施工的难度也比较小，这样就可以采取水平覆盖，防渗效果也是比较好的。
3.合理布置溢洪道。对于溢洪道的设计上应该依据《溢洪道设计规范》进行设计，并且也要根据中小型水库的实际情况，对排水、控制段、泄槽、平面布置等几方面综合考虑，让设计达到满足现状并且符合规范要求。
4.防止坝体渗漏。针对坝体严重渗漏的情况，可以从下面三个措施进行加固坝体：①对水库的坝体进行填充灌浆，从而提高坝体的密实度，在填充的时候应该注意选择适当的排拒以及孔距，在密实填土的时候应该松散填土区域，能够有效的封堵通道，达到防渗的目的。②对水库的坝体进行劈裂灌浆，所谓劈裂灌浆就是利用坝体的填筑的自然应力的作用，它是一种既省钱又效果显著的一种方法。③采用垂直防渗墙。例如：陶老坝水库坝身与坝基土层均以重粉质壤土为主，采用多头小直径深层搅拌喷浆造墙比较合适。多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术是运用特制的多头小直径深层搅拌桩机把水泥浆喷射到土体，同时钻头旋转搅拌，使喷入土层的水泥浆与原土充分拌和在一起，形成抗压强度比天然土强度高得多、渗透系数较小，并具有整体性、水稳定性的桩柱体。将桩柱体互相搭接成一列，形成连续墙体起到截渗作用。搭接结构方见下图1。施工时先完成1、2、3，为一个单元墙，后再施工1'、2'、3'，为下一个单元墙，L为桩间距，L1为单元桩间距，d为钻头直径，可根据需要选取，则最小墙厚s为：
S=
图中δ为单元间搭接长度，为结合施工可能带来的垂直偏差，在施工深度15～20m时，δ不应小于150mm。
T=△H/[J] 式中：△H—防渗墙承受的上、下游最大水位差；[J]—砼防渗墙允许水力坡降。
5.建设安全检测，水文测报以及通信设施。加强对水库工程的投资，对检测资料的整理以及分析，为工程的安全提供科学的依据；建立水文测报系统，完善对水文的管理，时刻关注水文的变化情况，制定预防方案；完善通讯系统，时刻掌握水库的动向。这样一来，才能做到预防，不能后知后觉，一旦发现存在安全隐患的预兆，就应该采取措施进行防治。
6.改善放水设备，使用先进的设施。由于设备的陈旧，不能够满足放水的要求，应该废弃一些旧的放水管，重新建立放水塔，放水塔的建立应该采用分层放水的方法。
四、结束语
总而言之，中小型水库出现的坝基渗漏，坝体不稳定以及坝体的渗漏等安全隐患，使中小型水库的功能得不到有效的发挥。要想使中小型水库的功能得到最大限度的发挥，就必须依据实际情况对水库进行科学的除险加固，因地制宜，详细了解当时的环境以及地址情况，根据规范要求，严格控制除险加固工程的质量，这样一来，才能保证排除中小型水库存在的安全隐患，保证周围人民的生活以及财产、人身的安全，促进地区经济的发展，保障社会的稳定。
参考文献：
[1]卢勇鹏，王庆，郭德发，彭成.乌拉斯台水库浆砌石拱坝除险加固设计[J].人民黄河.2010（01）
[6]周泉.浅谈托里县胡吉尔台水库除险加固工程设计[J].内蒙古水利.2014（05）