徐闻县红坎水库出现病险及加固改造工程的分析

来源：职称驿站所属分类：水力论文
发布时间：2012-11-24浏览：23次

　　摘要：文章介绍了红坎水库的基本情况，对其出现的病险以及需要加固改造的地方进行了总结。结合笔者从事多年的水利工作经验，提出了一些相应的处理措施，以供同行参考。

　　关键词:红坎水库,病险情况,加固改造

　　前言

　　根据水库普查中的资料显示，绝多部分中小型水库由于时间悠久以及当时的设计，施工和管理中存在了缺陷，给水库下游城乡人民群众生命财产的安全构成威胁,一些城市和县城由于地处水库下游,犹如“头顶一盆水”,如果水库险情得不到及时处理,后果将是十分严重的。因此，党中央、国务院高度重视病险水库的除险加固工作。自20世纪70年代以来,国家已先后在全国范围内进行了三次大规模的病险水库除险加固,共安排了300多座病险水库的除险加固。使这些曾经严重威胁下游地区安全的水库彻底摘掉了险库帽子,对人民群众生命财产安全和国民经济的正常运行起到了重要作用,也为充分发挥这些水库的防洪、灌溉、发电、城镇供水、养殖等综合效益,改善生态环境创造了良好的条件。

　　1 红坎水库概况

　　红坎水库位于徐闻县前山镇曹家村委会红坎村西北面约500米处，东经110°25′54″，北纬20°22′57″，水库集雨面积3.0平方公里，水库上游河流长度2.5公里，河流平均坡降0.024，水库总库容90万立方米，相应水位39.32米;设计洪水库容80万立方米，相应水位38.86米;正常蓄水库容57.79万立方米，相应水位37.5米;死水库容1.266万立方米，相应水位30米。该水库于1957年12月兴建，1958年10月完工并发挥工程效益，下游坡地和水田共灌溉面积1800亩，水库捍卫下游总面积4200亩耕地和850人口的生命安全，是一宗以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小(二)型水利工程。防洪标准为10年一遇设计，50年一遇校核。

　　2 红坎水库安全现状

　　2.1 水库的设计

　　由于受当时工程技术人员匮缺，地质勘探手段落后、水文资料系列短，坝工设计计算粗浅等原因，使水库在前期设计工作阶段就留下了许多的不确定性和安全隐患。土坝迎水坡经受多年台风洪水袭击，坡面干砌石崩塌、零乱,坡面有杂草、灌木;坝顶偏矮，坝顶路面高低不平;土坝背水坡坑坑畦畦，杂草、灌木丛生，水土流失严重，坝身单薄;土坝较高坝段渗漏水量较大;土坝背水坡及坝脚没有排水沟、反滤体排水系统。

　　2.2 施工方面

　　许多工程都由所在地的县政府组织当地群众投工、投劳、国家补助部分物资，由于当时无施工机械(土法碾、夯) 、施工管理人员水平有限、资金及物质紧缺，导致工程质量差，许多工程未达到设计规模而停建，水库建成投入运行后坝顶高程及溢洪道不能满足防洪要求，加上施工中基础清基不彻底或未进行有效防渗处理，大坝出现不同程度渗漏。

　　2.3 管理方面

　　目前这部分工程设施已被确定为集体财产，集体管理，实际上是无人管理无人管护的，即便有，也仅限没有经过运行管理培训的当地村民，水库安全管理令人堪忧。虽然，2006年水管单位实行体制改革后，成立了水管所，人员经费基本落实，有专人管理。但因历史遗留的问题，大部分由于无管理房、闸门房、通讯设备、基本的安全监测设施、进库公路和输变电等设施不配套，管理制度不完善，水库运行管理仍存在较多问题。

　　3 水库除险加固的必要性与紧迫性

　　由于安全问题的存在，导致水库不仅不能充分发挥工程效益，还对下游人民群众生命财产安全构成严重威胁，主要表现在：

　　3.1 防洪形势严峻

　　水库作为防洪体系的一个重要环节，对全县的防洪起着至关重要的作用。全市各县区，当地老百姓大多沿河两岸居住，洪水(山洪)威胁较大，由于存在病险，致使水库不能正常发挥其对天然洪水的削峰和滞洪作用，严重影响水库下游集镇的防洪安全。

　　3.2 城镇用水供需不平衡

　　随着人口增加，以及城镇化建设加快和生活水平的提高，用水量也不断增加，水库已不仅仅是农业灌溉供水之用，同时已作为城镇(集镇)生活、生产供水的重要水源之一，其发挥的作用尤其显著。病险水库的存在，但又不能蓄水，已严重影响水库所在乡镇的人畜饮水安全。

　　3.3灌溉水源未得到进一步保证

　　随着社会经济的进一步发展，水资源日益紧张，缺水严重影响农业的稳定、持续发展。由于生产的要求、降水时空分布不均和病险水库不能发挥正常的调蓄作用等原因，严重影响水资源的利用和水库所在乡镇的灌溉供水。

　　4除险加固工程措施

　　根据本地区水文条件和地质环境，以及工程具体病险情况，严格按照水利部《关于印发小Ⅱ型病险水库除险加固工程初步设计指导意见的通知》(办规计[2011]206 号)，重点对影响水库工程安全运行的挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、基础及两岸坝肩加固处理，以及与运行安全有关的机电和金属结构等更新改造。

　　4.1提高大坝防洪能力

　　主要措施可归纳为两种：一是加高大坝，增加水库调蓄能力，对削减洪峰的作用较大，对下游防洪有利;二是加大泄洪建筑物规模，扩大泄洪能力，提高防洪能力。据统计单独采用加高大坝措施的水库，最大泄流量一般为最大入库洪峰流量的40%;单独采用扩建或增建溢洪道措施的水库，最大泄流量一般为最大入库洪峰流量的70%以上。因此，对下游防洪有重要要求的水库尽可能采用以增加坝高为主，必要时再结合扩建泄洪设施。在地形条件允许，开挖工程量不大情况下，也可考虑增设溢洪道。另外，还可采取大坝加高与溢洪道改建或增建相结合的工程措施。

　　4.2大坝防渗处理的工程措施

　　大坝渗漏处理总原则是“上截下排”。上截就是在坝体上游侧封堵渗漏入口，提高坝体和坝基的防渗能力，或者延长渗透途径，降低渗透坡降。常用的上截措施可分为水平防渗和垂直防渗。垂直防渗常见的方法有：混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、冲抓套井回填粘土防渗和土工合成材料防渗等。水平防渗措施一般采用在上游铺筑水平铺盖与下游排水减压相结合，形成多道渗流控制措施进行加固。下排就是在下游做好反滤和导渗设施，使渗入坝身和坝基的渗水在不带走坝体颗粒的前提下安全畅通地排到下游，以保持土体的渗透稳定，保证工程的安全运行。当坝基中的渗透水流有可能引起坝下游地层的渗透变形或坝体浸润线过高时，设置排水减压设施。常用的下排措施有导渗沟、导渗培厚、排水棱体和减压井等。

　　4.3大坝结构不稳定处理

　　土石坝增加稳定性的措施主要包括抛石固脚阻滑、培厚坝体等。重力坝增加稳定性的措施包括加厚坝体，增加坝体重量，对坝基进行防渗处理降低坝基扬压力等。拱坝增加稳定性的措施主要是对坝肩进行加固处理。

　　4.4输水建筑物改造措施

　　病险水库的输水建筑物改造措施有涵管加固处理和金属结构及启闭设施加固处理。涵管加固处理：对涵管的破损现状和渗漏情况作细致的勘查，对于断面尺寸较大、裂缝及渗漏情况较轻的，作化学材料修补处理;对于断面尺寸较大、出现较大破损及渗漏情况较严重的考虑钢筋混凝土内衬或钢板内衬处理或采用灌浆技术进行补强防渗处理;对于断面尺寸较小，人无法进入的情况采取埋管置换的方式加上进口设置截流设施处理。对于难以修复的放水涵采取封堵处理，并在岸坡适当位置新建放水设施。金属结构及启闭设施加固处理：对于老化与锈蚀严重已不能满足使用要求的钢闸门及老化严重、启闭不灵的启闭设施作更新处理，必要时拆除原取水口建筑物并新建。对于一般锈蚀的钢闸门及使用情况尚好的启闭设施可作防锈处理及保养维修即可。

　　5 建立新的管理方式

　　除险加固工作在采取工程措施处理的基础上加强非工程措施处理，以确保工程安全可靠运行。

　　①为满足防汛需要，新建改建防汛抢险公路，并适当购置必要的防汛交通工具，建设必要的管理用房。

　　②为保持水库的正常调度，对通讯及输电线路进行改造;建立雨水情自动化调度系统，建立健全预警预报系统和泥沙跟踪系统;对原有水文站网不能满足要求的，给予补充完善。

　　③为确保及时观察大坝的运行状态，及早发现安全隐患，保证观测资料的连续性、准确性，需对水情及工情监测设施进行完善，增设及更新坝基渗压计、坝体测压管、大坝位移观测点，并配备必要的观测设备。

　　④各级水利部门要按照财政部、水利部关于《小Ⅱ型病险水库除险加固项目和资金管理办法》要求建立领导机构，实行分级负责、层层落实责任制度，落实工程建设责任，明确相关责任人，加强对所辖小Ⅱ型病险水库除险加固工程的安全质量监督管理和技术指导工作，确保工程建设进度和质量，做到除险加固一座、综合治理一座、安全运行一座、发挥效益一座。

　　6 小结

　　总的来说，我们水利工程技术人员还要依靠科技创新、不断更新换代，切实加大对水库的改进，研究措施，针对问题漏洞及时改进，通过人力物力，相关各个部门积极配合，形成合力，从而使病险水库走上良性发展的轨道。

　　参考文献：

　　[1]牛运光编著. 《病险水库加固实例》，中国水利水电出版社.

　　[2]水利部水利建设与管理总站编《小型水库管理》，中国计划出版社.

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