路偉亭

一、概述

安徽省蕭縣共有小型水庫29座，壩體結構均為土石壩，這些水庫不僅在防洪、澆灌等方面發(fā)揮了效益，也為促進縣域國民經濟發(fā)展、提高人民生活水平、保障社會穩(wěn)定、改善生態(tài)環(huán)境做出了巨大貢獻。然而這些水庫大部分興建于二十世紀五六十年代，屬于典型的“三邊工程”，運行多年，缺乏正常維修，又處于工程老化時期，大多數(shù)小型水庫都存在大壩壩體單薄，坡比陡，壩基、壩肩滲漏，壩頂高程低，水庫放水涵洞和溢洪道年久失修，不能正常運用，有水不敢蓄等問題，如不及時發(fā)現(xiàn)問題并及早采取除險加固措施，無法確保水庫安全度汛，正常蓄水，發(fā)揮其應有的防洪社會效益和經濟效益，嚴重威脅水庫下游廣大人民群眾的生命財產安全。

二、設計洪水計算

1.水文氣象及暴雨特征

蕭縣地處暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，冬季干冷，夏季多雨，四季分明，日照充足。庫區(qū)多年平均降雨量927.1mm，年最大降雨量1352.3mm（1963年），年最小降雨量506.4mm（1988年），年最大、最小降雨量相差2.67倍。降水不僅年際變化顯著，而且年內分布不均。冬季受西伯利亞高壓控制，氣候寒冷，雨雪稀少；春季北方高壓勢力逐漸衰退，太平洋副熱帶高壓逐漸加強，氣溫回升快，雨水增多；夏季受太平洋副熱帶高壓控制，炎熱多雨，雨量集中，強度大，易造成洪澇災害；秋季太平洋副熱帶高壓衰退，北方冷高壓增強，氣溫降低，雨水減少，常有秋旱。據統(tǒng)計，當?shù)亟涤炅?8.6%集中于夏季，秋季占17.9%，冬春季占23.5%。庫區(qū)平均氣溫14.3℃，無霜期210d左右。庫區(qū)上空10m處多年平均最大風速18m/s。

本流域屬于淮北山丘區(qū)，暴雨發(fā)生較頻繁，多由梅雨鋒、臺風及冷風低槽、低渦切變等天氣系統(tǒng)組成，多發(fā)生在夏季6～9月，降雨集中，降水量大，極易引起洪澇災害。

流域內洪水主要由暴雨形成，洪水發(fā)生時間與暴雨發(fā)生時間基本一致。由于地處山區(qū)，流域坡降大，河槽調蓄能力小，降雨匯集迅速，洪水過程具有典型的山區(qū)性河流特點，陡漲陡落。

2.設計洪水

蕭縣多數(shù)小型水庫流域較小，缺少實測降雨資料，本身也沒有長系列水位測量記錄。因此，設計洪水計算根據安徽省水利勘測設計院1984年5月編制的《安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積設計洪水計算辦法》（以下簡稱《1984年辦法》）進行。

根據《1984年辦法》中附圖1～4查得蕭縣年最大24h、1h點雨量均值分別為 110mm、50mm，年最大 24h、1h點雨量變差系數(shù)分別為0.55、0.50。

根據小型水庫流域基本特征參數(shù)和雨量參數(shù)，按照《1984年辦法》計算出水庫各頻率下洪水過程。

三、小型病險水庫的除險加固措施

小型病險水庫存在的主要問題，一是防洪標準低；二是工程質量存在嚴重問題。除險加固措施有多種，根據每個小型水庫的實際情況，分別采取切合實際的除險加固措施?，F(xiàn)針對小型水庫存在的主要問題，介紹一些工程中經常采用的典型的措施方法。

1.提高工程防洪標準工程措施

為了提高工程防洪標準，從除險加固工程措施來看，主要是：適當加高大壩，增加調蓄能力；增大泄洪設施，增加泄量；適當加高大壩與加大泄洪設施并舉。究竟采取哪一項措施，應結合工程具體情況，分別對待，滿足工程防洪標準的同時兼顧經濟合理。

2.關于工程質量問題的處理措施

（1）滲漏處理

壩基滲漏的根本原因是設計和施工時沒有采取有效的防滲措施或壩基處理不徹底。一般處理滲漏的基本原則是“上堵下排，以排為主”。上堵的措施有垂直防滲和水平防滲。垂直防滲有混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、劈裂灌漿防滲、回填粘土防滲、土工合成材料防滲、射水造孔混凝土防滲等。水平防滲有粘土鋪蓋等。下排可在壩體背水坡腳附近開挖導滲溝、減壓井和蓋重壓滲等。垂直防滲處理可以比較徹底的解決壩基和壩身滲漏問題，水平防滲結合下游排水減壓導滲，雖然可以做到壩基滲透穩(wěn)定，但仍有一定滲漏水量的損失。

（2）裂縫的處理

裂縫對土壩危害較大，特別是貫穿壩體的橫向裂縫和水平裂縫以及滑坡裂縫。對非滑動性裂縫的處理，多采用開挖回填的辦法。如裂縫寬度不大，深度在1m以內，且已穩(wěn)定，一般可用干細的砂壤土，從縫口灌入，再用竹條木棍搗實，比較重要的小型水庫最好挖槽到裂縫深度以下0.3m，然后回填夯實，處理工作可分段進行，同時注意新老土的結合；如裂縫較寬，裂深在5m之內，裂縫已停止發(fā)展，一般都應開挖后網填，開挖時采用梯形斷面，或開挖成臺階形的坑槽，在回填時削去臺階，保持梯形斷面，便于回填的土料和原壩體緊密結合。

（3）滑坡的處理

如壩基有軟弱夾層、軟粘土層或壩體填筑時選用土料不當、碾壓不實，壩坡太陡或背水坡浸潤線出溢點因排水失靈而提高，以及運行中的水位驟降和地震、暴雨等影響都可能引起滑坡。對已經發(fā)生滑坡的壩面，其處理原則主要是上部減載、下部壓重。

①壩基良好，滑坡出現(xiàn)在基礎面以上的下游面，坡面局部坍滑，可以適當降低水庫蓄水位，并采取導滲排水措施，待滑動部分的土料失水固結以后，再清除已松動的土體，然后用透水性強的土料自下而上修復，必要時可適當放緩壩坡或在壩腳用透水材料做撐臺。

②由于壩基有淤泥夾層或濕陷性黃土層而引起的滑坡，可先在壩腳外一定距離修筑一道拋石固腳的防滑齒墻，并適當高出地基面，然后在壩腳與齒墻間回填透水土料或堆石，做成壓重平臺，平臺與齒墻間應做好反濾層。

（4）土壩白蟻的滅治與蟻穴的處理

在大壩上一旦發(fā)現(xiàn)白蟻，往往大壩已遭到破壞。因此，在蟻害嚴重的地區(qū)，防治白蟻應當貫徹“防重于治，防治結合，綜合治理”的方針。

①壓煙滅治法：對于土棲白蟻的大型蟻巢，常用壓煙法來滅治。這種方法簡單易行，效果好。原理是利用煙劑燃燒時急劇產生的膨脹壓力把藥煙自動壓入蟻巢毒殺蟻群。白蟻毒殺后，壩體內留有空隙和通道，還應剖巢再回填土來堵塞蟻道蟻巢的空隙。因此，壓煙時要注意觀察面上的冒煙情況，在活動期的白蟻巢頂常有小通道及氣孔，煙入蟻巢經各道孔噴出地表，密集處就是巢頂。在白蟻活動期間壓煙滅蟻，應盡量在距蟻巢較近的道口壓煙，便于破巢回填。

②灌漿滅蟻法：把滅治白蟻和堵塞蟻道結合起來，把帶藥劑的泥漿用灌漿機從鉆孔中壓入蟻巢、蟻道，殺死白蟻，同時也堵塞了洞穴。這一方法的優(yōu)點可代替人工開挖填塞蟻道、蟻穴，避免破壞壩的原來結構，能常年施工，不受季節(jié)影響，并可結合壓密壩體孔隙。缺點是不易達到全殲白蟻的目的，同時要防止污染水源，以免對地下飲用水造成不利影響。

③人工開挖滅蟻：通過觀察檢查，探得蟻道和巢位后，用人工開挖追殺，然后把蟻巢分層填土夯實。這種方法的缺點是：開挖量大，費工多，還有相當部分的蟻道挖不到，可能因處理不徹底而留下隱患；破壞了大壩原有結構，如回填夯實不好，也會增加大壩不安全因素；汛期不宜施工。

四、結語

小型水庫除險加固工程實施后，能夠確保水庫安全度汛，正常蓄水，發(fā)揮其應有的防洪社會效益和經濟效益，大大保證了水庫下游廣大人民群眾的生命財產安全，對于發(fā)展農村水利和農業(yè)現(xiàn)代化具有積極的意義■