营口市小型水库病险分析及加固措施

2014-04-06王洪伟

水利规划与设计 2014年7期

关键词：营口市水洞病险

王洪伟马丽刘智

（营口市水利勘测建筑设计院辽宁营口 115000）

营口市小型水库病险分析及加固措施

王洪伟马丽刘智

（营口市水利勘测建筑设计院辽宁营口 115000）

本文对营口市小型水库的主要病险进行详细的分析，并提出具有针对性的除险加固措施，这对水库效益的正常发挥具有重要意义。

病险水库除险加固营口市

1 前言

营口市从1953年开始，陆续在东部山区各河上游修建山谷水库，在西部平原修建平原水库，截止2013年现有大中小型水库38座，其中大（二）型水库1座，中型水库3座，小型水库34座（多为土石坝），总库容约2.71亿m3。由于小型水库多建于上世纪50～70年代，限于当时经济技术水平，水文资料短缺、地质勘探工作不足、建设标准偏低、管理手段落后，在运行过程中，相当部分水库不能正常工作，出现许多病险问题。特别是2012年营口市大洪水更加剧了小型水库的破坏，严重影响了小型水库正常效益的发挥。因此，认清该市小型病险水库存在的主要问题，提出相应加固措施具有重要意义。

2 小型水库的主要病险

营口市小型水库的主要组成部分为大坝、溢洪道及输水洞三部分。结合该市小型水库多年运行情况和2013年水库安全管理调查，并根据现已完成的水库除险加固工程的主要措施，总结该市小型水库病险主要有以下几个方面：

2.1大坝病险

（1）水库防洪标准偏低，大坝坝顶高程不满足规范要求，且坝顶高低不平。

（2）部分水库坝顶设有防浪墙，但防浪墙破损严重，甚至有些防浪墙未与心墙紧密连接，不满足防渗要求。

（3）大坝迎水侧护坡石风化严重、破碎松动，大部分块石脱落，下游排水棱体破损严重。

（4）个别水库大坝坝基有渗漏现象。

2.2溢洪道病险

溢洪道底板破损严重；进水渠、控制段、陡槽及挑流鼻坎段边墙高度不满足泄水要求，或溢洪道陡槽及控制段山体出现大面积风化滑坡；溢洪道下游消能设施损毁或未修建消能设施。

尾水渠两侧边墙倒塌或下游缩窄、淤积。由于运行多年，特别是2012年大水，许多水库尾水渠受损严重。另外，一些小型水库由于多年少量泄水，尾水渠已被占用，造成水库泄水没有通畅泄水通道，造成水库水位抬高，危及水库安全。

2.3输水洞病险

输水洞进口局部倒塌、破损，启闭机室破损严重、启闭机及闸门锈蚀，不能使用。

2.4管理设施不全，无监测设施

大多数小型水库尚未安装观测设备，如遇险情，不能及时报送准确信息，将产生严重后果。

2.5对外交通和通讯不畅

小型水库多建于山区，有的附近没有村庄，交通不便。有的水库溢洪道泄洪直接冲击上坝路，有几座水库的上坝路就是因为这个原因被冲毁。如果水库出现险情，交通和通讯又不畅，容易耽

误抢险时间，将产生严重后果。

3 小型水库的除险加固措施

3.1搜集水文数据、确定防洪标准

由于营口市大部分水库存在基本数据不清、不全或防洪标准偏低问题，在处理病险水库时应首先通过实地勘察、测量，复核水文成果，对于防洪标准低的水库，可采取以下措施：一是加高大坝、增加水库调蓄洪水能力，对削减洪峰的作用较大，对下游淹没影响较小，但会增加库区移民并给坝体稳定带来一定压力；二是扩建或增建溢洪道，加大泄洪量，对削减洪峰作用不是太大，但对下游淹没影响却较大。三是两者相结合。

3.2大坝加固措施

3.2.1 坝顶加固

根据水文复核成果及调洪演算结果，对于坝顶高程不满足要求的，进行加高处理或增设防浪墙。防浪墙必须与防渗体紧密结合，且坚固不透水，并应设置伸缩缝做好止水。对坝顶高低不平但高程满足要求的，进行坝顶平整。根据营口市当地材料情况及坝顶用途，坝顶可采用密实的砂砾石进行盖面，另外坝顶可向上、下游或下游侧放坡排水，坡度选择在2%~3%之间。

3.2.2 坝坡整修

对于坝坡稳定安全系数能够达到规范要求的大坝，迎水侧护坡块石风化、脱落的，视破坏情况的严重程度，对风化的块石进行更换及补齐，加固后的护坡厚度一定要满足规范要求。对坝体单薄，坝坡稳定安全系数达不到规范要求的大坝，应在进一步弄清坝体物理力学指标后，通过渗流和稳定分析计算，确定上下游边坡坡比，并根据规范要求进行护坡的设计。

3.2.3 维修或增设排水体

为降低浸润线和孔隙压力，改变渗流方向，防止渗流出逸处产生渗透变形，保护坝坡土不产生冻胀破坏，土石坝应设置坝体排水。对现状大坝下游有排水体但已遭到破坏的，要进行维修加固；对大坝下游未设排水体的，经过渗流稳定计算，要增设排水体。排水体型式要结合坝基排水的需要和型式，根据坝型、坝体土和坝基土的性质及坝基的水文和工程地质条件，水位条件以及淤沙情况，施工情况及排水设备材料以及当地气候条件，经技术经济比较确定。

3.2.4 坝基渗漏处理

渗漏处理总原则是“上堵下泄”。上堵就是在坝身和坝基的坝轴线以上部分, 封堵渗漏入口，防止库水渗入，提高坝体与坝基的防渗能力，延长渗透途径，降低渗透坡降。下泄就是在下游做好反滤导渗设施，使渗水安全通畅排到下游，而不带走土体颗粒，确保大坝安全运行。为减少坝基渗漏量，可以采用上游水平铺盖、垂直混凝土防渗墙、帷幕灌浆及堵塞溶洞等措施；为减小扬压力或渗流梯度，通常采用排水孔、排水廊道、减压井等工程措施。根据坝基地质条件和渗漏量情况选取上述方法中的一种或几种，上堵下排，会获得更好的防渗效果。

3.3溢洪道加固措施

（1）溢洪道底板和边墙脱落的砌石及破坏进行部分或全部拆除重建，根据水力计算结果，对底板及边墙采用合理的衬砌加固方式。

（2）两岸边坡太陡，造成溢洪道岸坡滑塌的，其处理措施有：①放缓上部坡度，对上部进行开挖削坡减载；②侧墙按挡土墙适当加高加厚；③对岸坡进行喷锚加固处理。

（3）完善消能设施，保障下游河道安全。消力池冲刷严重，造成尾水渠改道的，对消力池风化基础及破碎带应清除至坚硬岩石。对土基铺设浆砌块石或混凝土，以增加其抗冲性能。

（4）疏浚尾水渠，保证尾水渠有足够的泄流断面，将溢洪道泄水与下游河道相通。

3.4输水洞加固措施

输水洞进口及尾水渠砌石破坏应部分或全部拆除重建，对破损的启闭机室维修或拆除重建，更换破旧、报废的启闭机与闸门，以保证输水洞正常运转。同时由于营口市小型水库多为坝下埋管，鉴于山西临汾市洪洞县曲亭水库“2•15”坝体坍塌事故，虽现在营口市小型水库不存在输水洞坝下埋管渗漏问题，但应加强坝下埋管的监测与观察，以免输水洞坝下埋管存在隐患。

3.5增设管理设施

为确保水库大坝安全可靠运行，需增设水位站及数据管理系统、水库内外通讯设施、水库工程维修善护设备和防汛设施及水库管理用房。按《水库工程管理设计规范》（SL106-96）要求，设立必要的雨量、水位观测设施，对流域内雨量和库区水位进行适时观测。

3.6修复上坝路

水库对外交通道路和通讯设备，是抢险工作的根本保证。它能使抢险物资和人员送达水库，险情、灾情能及时向上级汇报，避免出现重大的灾害事故。水库上坝公路出现水毁的，应抓紧修复疏通，及时检修库区周围电力、通讯设施，保证电讯畅通。