饶锡保，丁金华，杨旭辉

(1.长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010；2.南水北调中线干线建设管理局，北京 100038)

1 研究背景

中国是一个水工程建设与维护加固并举、但在投资上以建设为重点的世界水工程大国。根据2019年全国水利发展统计公报[1]，全国已建成各类水库98 112座，流量5 m3/s及以上的水闸103 575座，装机流量1 m3/s或装机功率50 kW及以上的泵站96 830座，设计灌溉面积>2 000亩(1亩≈666.67 m2)及以上的灌区22 844处、总灌溉面积37 663千公顷(1公顷=104m2)，5级以上江河湖堤32.0万多km。

我国水工程的显著特点表现为，以各类大、中、型水库(电站)闸坝为主，水库大坝中90%以上都是土石坝，且多数始建于20世纪60—70年代，“三边”工程多，特别是小型水库“四不清”(来水量、流域面积、库容、坝基地质情况不清)现象尤为普遍。这种特点导致这些工程在建造和使用运行的全过程中受地质、结构、时效等各种因素的影响，出现多种病害或险情。水工程发生病害问题不仅无法满足预定的运行标准，降低工程的工作效率，影响其效益的发挥，且随着时间的发展，病害逐渐加重甚至导致失稳溃决，又将引发重大事故或影响生态环境和社会环境安全[2-3]。

近年来国家持续加大水工程建设的投入，但受资金不足、隐患探测技术和修复技术等条件的制约，仍有许多工程病害尚未得到及时修补或加固等处理。以堤防为例，至2019年底，5级以上堤防累计达标率71.0%，长度22.7万km，其中1级、2级达标堤防3.5万km，达标率81.7%[1]。根据水利部督查结果[4]，截至2020年9月底，当年内检查的小型水库6 107座共发现问题15 025 个，其中严重问题3 318个，175座水库安全鉴定为三类坝未实施除险加固，存在重大安全隐患的有294座。按……