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1、浅谈病险水库整治的措施作者 曾珂 摘要 加快病险水库整治，确保水库安全，充分发挥水库效益，对促进国民经济发展和人民生活水平的提高，具有重要意义。提高水库防洪标准主要采用加高大坝以增加水库调蓄水能力，扩建、增建溢洪道增加泄流量；要提高水库工程质量重点要解决好防渗问题。 摘要：加快病险水库整治，确保水库安全，充分发挥水库效益，对促进国民经济发展和人民生活水平的提高，具有重要意义。提高水库防洪标准主要采用加高大坝以增加水库调蓄水能力，扩建、增建溢洪道增加泄流量；要提高水库工程质量重点要解决好防渗问题。 关键词：病险水库 整治 措施 近年来，铜梁县紧紧把握水利是农业的命脉，坚持以人为本谋发展，紧跟时代
2、脉搏，加快了病险水库工程整治步伐，在全县 106 座小（一）、（二）型水库中，已完成了病险严重的 56 座小（二）型水库，18 座小（一）水库的除险加固，确保了水库安全，充分发挥了水库效益，对促进铜梁县经济与社会发展，具有十分重要的意义。 铜梁县水库大坝类型主要有均质土坝，土石混合坝，条石拱坝。在除险加固整治过程中，通过大坝安全鉴定分析，均采取了合理的整治措施。 一、提高水库防洪标准的工程措施 提高水库防洪标准的工程措施：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，对下游淹没影响也较小；二是扩建或增建溢洪道，加大泄洪量，虽对削减洪峰的作用不是太大，但对下游淹没影响却较大。根据整治
3、实际分析，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以下；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应尽可能采取以增加坝高为主，必要时再结合扩建泄洪设施的办法进行。 （一）大坝加高。适当加高大坝，可以较大地增加调蓄能力，提高防洪标准。一般采取以下措施。 1、坝顶“戴帽”。从坝顶上直接加高，如铜梁县的秤砣湾水库条石拱坝，为提高防洪标准，坝顶加高了 1 米，同时增加了防浪墙 1.2 米。一般加高部分，迎水面可以利用防浪墙直立加高，背水面上部坡度加陡一些，与下游坡面相接，一般也应经过稳定计算，必须在安全的条
4、件下进行。如铜梁县的观测滩水库增加防浪墙 1.2 米。限于坝坡稳定的要求，加高的高度有一定限制，不能加高过大，影响坝坡稳定。一般加高 12m，最大不宜超过 3m。如加高过多，则必须加宽坝身。一般从背水坡脚加宽加厚，保证坝坡稳定。 2、从大坝背水坡培厚加高。这一措施，由于坝体培厚，坝坡需放缓，比“戴帽”加高工程量要大，造价也高。但为了满足大坝坝坡稳定的要求，也只有采取这一措施。如我县的张家沟小（一）型水库，由于是在上世纪 50 年代末大跃进时期建成，是群众投工投劳突击性修建，没有设计方案，防洪标准低于规范要求。为提高水库防洪标准，从背水坡坝脚培厚加高大坝 1.7m，同时清淤和衬砌放水隧洞工程，以
5、满足规范要求的防洪标准。 （二）溢洪道拓宽、加深或增建。 1、溢洪道拓宽。铜梁县在实施病险水库除险加固过程中，在地形、地质条件许可而且增加开挖量不大的情况下，实施了将原溢洪道拓宽，而不降低堰顶高程，这是增加下泄流量、提高防洪标准的一项措施，投资也比较少，但不应增加泄流量过多，以免加重下游河道的负担。因下游河道多数为小溪或小河沟，泄流量过大，将水流溢出，造成直接经济损失。如铜梁县的观音桥水库，将溢洪道扩宽 2米，适当增加了泄流量，既满足了防洪标准，又保护了下游的粮食作物和经济作物。 2、溢洪道加深，并安设闸门。如铜梁县的黄桷塘水库(小二型)为均质土坝，原有溢洪道只有 4m 宽的宽顶堰溢洪道，由于
6、上世纪 70 年代末群众自发修建，没有设计，在 2007 年的“7.17”洪灾中，就出现漫顶，产生一小缺口的现象，幸亏抢险及时，否则有溃坝的危险。在后来整治过程中，为提高防洪标准，根据当地地形，将原有宽顶堰降低 1m，并增建闸门 2 孔，加大了下泄流量，满足了防洪标准的要求。 3、溢洪道堰顶降低并增设闸门。采取这一措施提高防洪标准，如铜梁县的秤砣湾水库水库(小一型)，经过洪水复核，设计洪水位超过原坝顶 0.96m。为了提高防洪标准，将溢洪道堰顶降低 1.0m，并安设 1 米高闸门，这样提高了防洪标准。4、增设溢洪道。在实施过程中，根据地形条件许可，由于开挖工程量不大，铜梁县有少数病险小（二）型
7、水库，由于没有溢洪道，靠放水卧管泄洪，在整治过程中就考虑增设了溢洪道。投资虽大一些，但施工不受已建工程制约，水库安全度汛有了保障，提高了防洪标准。 二、提高水库工程质量的措施 关于病险水库存在的质量问题，土石坝主要是渗漏、滑坡和裂缝，其中滑坡和裂缝的产生，通过整治观察，有的也与渗漏有关，所以处理土石坝质量，关键是防渗，针对防渗，我们主要采取了一些常用的工程措施。一般处理防渗的原则是“上堵下排”。上堵的措施有水平防渗与垂直防渗。根据水工建筑病险水库的有关技术要求，水平防渗有黏土铺盖结合下排开挖导渗沟、减压井和水平盖重压渗等；垂直防渗有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗，冲填灌浆防渗及土
8、工合成材料防渗等。 在实施病险水库防渗加固中，发现有的是坝基需要防渗加固，有的是坝基和坝体都需要防渗加固。在采取工程措施时，我们多采取垂直防渗措施。这是因为采取这一措施，一般不需要放空水库。如铜梁县的联合水库主坝整治，就采取了坝基、坝肩帷幕灌浆，坝体固结灌浆防渗措施。反之，如果采取水平防渗措施，则必须放空水库，才能彻底进行。而水库长期蓄水后，总会有些淤积，给水平防渗处理带来一定的困难；在保持坝基渗透稳定和截渗方面，水平防渗也不如垂直防渗彻底，为此，在铜梁县的病险水库整治中，以垂直防渗措施为主。 （一）垂直防渗措施。以西郭水库整治为例。大坝内坡拆除高程 280.56m 以上坝坡损毁砼护坡后，在高
9、程 280.56m 以上采用 0.05m 厚砂垫层+复合土工膜+0.05m 砂保护层+0.15m 厚碎石垫层+0.1m 厚 C15 砼预制块护坡。同时在坝基坝肩采用帷幕灌浆，在高程 280.56m 以下至坝基又采用了冲填灌浆。以上措施对该水库的防渗整治起到了显著作用。尤其是在土工膜的使用过程中，要特别注意使用要求：土工膜厚度选择应根据承受水压大小而定。承受 30M 以下水头的，可选用非加筋聚合物土工膜，铺膜总厚度 0.30.6MM；承受 30M 以上水头的，宜选用复合土工膜，膜厚度不小于 0.5MM。土工膜铺设范围，应超过渗漏范围上下左右各 25M。土工膜的连接，一般采用焊接，热合宽度不小于
10、0.1M；采用胶合剂粘接时，粘接宽度不小于 0.15M；粘接可用胶合剂也可用双面胶布粘贴，要求粘接均匀、牢固、可靠。铺设前应进行坡面处理，先将铺设范围内的护坡拆除，再将坝坡表层土挖除 3050CM，要求彻底清除树根杂草，坡面修整平顺、密实，然后沿坝坡每隔 510M 挖防滑沟一道，沟深 1.0M，沟底宽 0.5M。 土工膜铺设，将卷成捆的土工膜沿坝坡由下而上纵向铺放，同时周边用 V 形槽形式埋好；铺膜时不能拉得太紧，以免受压破坏；施工人员不允许穿带钉鞋进入现场。 （二）水平防渗措施。铜梁县实施水平防渗措施主要以水平铺盖为主。 根据水平防渗措施技术要求，水平铺盖加固，必须检查地区和坝址工程和水文地
11、质状况，这是做好防渗加固的先决条件。通过勘察，了解坝基砂砾石平面和空间的分布情况、层次性质和分布规律以及地下水动态特性和渗透途径等，以便针对不同的具体条件，可能发生的问题、性质和程度，以及已成的铺盖情况，确定加固铺盖的具体尺寸、范围，铺盖层下是否需要增设反滤层，是否有软弱基础需要处理。同时，还要调查加固铺盖土料的料源、数量、级配、最大干容重、最优含水量、渗透系数和允许坡降等。 在加固水平铺盖时，根据补做的详细勘探试验资料，做出覆盖冲积层的地质剖面图，进一步查明各层颗粒级配、渗透系数和允许渗透坡降等。一般来说，应满足的条件是：铺盖下卧冲积层内渗透坡降，不能超过冲积层土沙的允许渗透坡降，达到地基渗
12、透稳定；通过铺盖的渗透坡降不能超过铺盖土的允许坡降，达到铺盖填土渗透稳定；下游渗流出逸处的剩余水头，不至于产生渗透破坏，达到渗流出口渗透稳定；渗流量小于允许损失量，达到渗流损失量最小。这四条中，以第一条最为重要。为了满足上述四条的要求，正确地加固设计，主要是确定补强的长度、厚度、密实性及渗透性。铺盖长度应保持一定的水平渗径，防止接触冲刷及内部管涌，并结合下游排水减压设施，使出逸坡降小于允许值。铺盖有效长度是指增加铺盖长度，虽然可以减少自铺盖前端进入坝基的渗流量，但通过铺盖本身渗入坝基的渗流量却相应地增大，在达到有效长度后，再增加长度就不再减少渗流量。铺盖有效长度是随铺盖不透水性增加而减小，随铺
13、盖厚度、坝基深度、坝基渗透性及水头的增加而增长。均质坝底为不透水轮廓，铺盖长度可适当减短。对地质层次复杂的，最好根据电拟试验来确定。铺盖厚度与密度应满足铺盖本身的渗透稳定的要求，而不到于被水头渗透力穿破。一般采用碾压施工时，铺盖前端厚度为 0.51.0m，末端与坝体接合处厚度为 1/61/10 水头，均质坝体可稍薄些。如土料透水性较大，密实度较低，还应加厚。铺盖透水愈小，厚度愈大，防渗作用愈好。一般应是地基的几百分之一，甚至上千分之一。铺盖加固应严格控制质量，特别是接触部位，更要保证质量。铺盖与地基接触处，如地基透水性大、级配差的砂砾石层，则应加铺反滤层，以免水库蓄水后，加固的铺盖，重复发生裂缝、塌坑等。在加固铺盖时，应采用碾压法施工。在特殊情况下，如不能放空水库时，也可利用水中倒土、深水抛土等方法，但只能作为加固的辅助手段。
