張 峰

（晉城市水利水電規(guī)劃處 山西晉城048000）

1 基本概況

位于太行山區(qū)的晉城市，共有小水庫(kù)98余座，其中?。?）型水庫(kù)32座，?。?）型水庫(kù)66座。由于這些水庫(kù)多建于上世紀(jì)60、70 年代，“三邊”（邊勘測(cè)、邊設(shè)計(jì)、邊施工）和“四不清”（來(lái)水量不清、流域面積不清、庫(kù)容不清、基礎(chǔ)不清）很普遍。經(jīng)過(guò)幾十年運(yùn)行，病險(xiǎn)情況嚴(yán)重。晉城市自2004年以來(lái)，先后對(duì)19座?。?）和40座?。?）型水庫(kù)進(jìn)行了除險(xiǎn)加固。除險(xiǎn)加固后的水庫(kù)，充分發(fā)揮了其防洪和興利效益，對(duì)促進(jìn)全市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，具有十分重要的意義。

2 主要存在問(wèn)題

從晉城市完成的小水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作來(lái)看，目前小水庫(kù)存在的主要問(wèn)題有：（1）水庫(kù)不達(dá)部頒防洪標(biāo)準(zhǔn)；（2）壩頂未設(shè)防浪墻且壩頂高低不平；（3）大壩壩體單薄，壩坡較陡，上下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求，上下游壩坡未進(jìn)行護(hù)坡，下游無(wú)排水設(shè)施；（4）溢洪道邊墻坍塌或未完建，泄洪能力低；（5）臥管進(jìn)口封閉不嚴(yán)，輸水洞有滲水現(xiàn)象；（6）水庫(kù)淤積嚴(yán)重；（7）大壩和庫(kù)區(qū)滲漏嚴(yán)重；（8）無(wú)管理房、觀測(cè)設(shè)施和水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)。

3 除險(xiǎn)加固措施

3.1 大壩加固措施

3.1.1 土壩加固

針對(duì)小水庫(kù)大壩存在的問(wèn)題，土壩加固措施主要有：對(duì)大壩上下游進(jìn)行培厚護(hù)坡處理，對(duì)于壩體不存在問(wèn)題的水庫(kù)，采用下游坡加高法，施工較簡(jiǎn)便，且不受庫(kù)水位影響；若結(jié)合壩體防滲，就必須采用上游坡培厚法，也即黏土斜墻截滲，處理好滲漏問(wèn)題，再在下游坡培厚，該方案必須考慮到斜墻斷面尺寸不僅要滿足防滲要求，還必須滿足壩坡穩(wěn)定要求。下游壩腳增設(shè)排水設(shè)施，主要采用貼坡排水和棱體排水。壩頂增設(shè)防浪墻，以滿足工程設(shè)計(jì)要求。

3.1.2 砌石壩加固

晉城市的大部分砌石壩都是上世紀(jì)五六十年代修建的，砌體質(zhì)量都很好，但由于施工時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)，屬于三無(wú)工程，壩體都比較單薄，抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求。本次除險(xiǎn)加固對(duì)該類壩型采取壩前襯砌混凝土增加壩體抗?jié)B性，壩后培厚漿砌石以滿足穩(wěn)定規(guī)范要求。對(duì)于沒(méi)有溢洪道的砌石壩，應(yīng)充分發(fā)揮砌石壩的優(yōu)勢(shì)，在壩頂增設(shè)溢流壩段，通過(guò)壩頂溢流壩泄洪，以滿足防洪要求。

3.2 溢洪道加固措施

3.2.1 溢洪道拓寬

在地形、地質(zhì)條件許可而且增加開(kāi)挖量不大的情況下，將原溢洪道拓寬，而不降低堰頂高程，這是增加下泄流量，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)措施，投資也較少。采用此法，需考慮下游河道及居民的安全，避免過(guò)大的下泄流量，加重下游負(fù)擔(dān)，影響居民安全。

3.2.2 溢洪道加深

在滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)而又不影響灌溉效益的情況下，降低溢洪道底板高程，增加下泄流量，效果比較好。晉城市大多險(xiǎn)庫(kù)，采取了該辦法，如山澤水庫(kù)，該庫(kù)在建庫(kù)初期，考慮發(fā)電需要而抬高水位，但在實(shí)際運(yùn)行中舍棄了發(fā)電。為提高防洪標(biāo)準(zhǔn)，溢洪道下降1.2m。

3.3 臥管輸水洞加固措施

臥管輸水洞大部分位于大壩兩岸。進(jìn)口由臥管控制，為無(wú)壓漿砌石結(jié)構(gòu)，斷面為城門洞型，頂部為半圓拱。由于臥管年代已久，大部分已經(jīng)坍塌，無(wú)蓋板，不能正常發(fā)揮作用。本次除險(xiǎn)加固對(duì)臥管進(jìn)行拆除重建和增加蓋板，對(duì)輸水洞進(jìn)行勾縫處理等措施，以完善臥管輸水洞的功能。

3.4 大壩滲漏的處理

壩體的滲漏是小型水庫(kù)大壩重大安全隱患之一。處理滲漏問(wèn)題的原則是“上堵下排”。上堵的措施有水平防滲與垂直防滲，水平防滲有黏土鋪蓋結(jié)合下排，開(kāi)挖導(dǎo)滲溝；垂直防滲有混凝土防滲墻、灌漿防滲、沖抓套井回填黏土防滲、土工合成材料防滲等。

在病險(xiǎn)水庫(kù)加固除險(xiǎn)中，有的是壩基需要防滲加固，有的是壩體需防滲加固，還有壩基、壩體和壩肩都需要防滲加固。在采取工程措施時(shí)，大多采用垂直防滲措施，這是因?yàn)椴扇∵@一措施，一般不需要放空水庫(kù)，而且，它對(duì)壩基、壩體防滲均有效。晉城小水庫(kù)主要采用以下兩種防滲措施。

3.4.1 土工膜防滲

采用鋪設(shè)土工膜進(jìn)行防滲處理，是晉城市近年來(lái)新采用的一種防滲措施；該措施具有工期短，用工少，施工技術(shù)簡(jiǎn)易，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，適用于放空庫(kù)容的壩體防滲，大壩內(nèi)坡坡度在1：2.5～1：3為宜，特別適用于不宜采用灌漿和因施工質(zhì)量引起滲漏破壞的壩體，若大壩除壩體滲漏外還存在壩基或壩肩繞滲，可與灌漿結(jié)合處理，效果更佳。

復(fù)合土工膜防治滲措施的施工應(yīng)從壩基截水槽開(kāi)始，自下而上鋪設(shè)，壩坡應(yīng)整平，并鋪設(shè)墊層，因?yàn)閴|層的坡度直接影響薄膜及保護(hù)層的穩(wěn)定，所以兩膜的搭接采用專用膠粘貼后燙接，同時(shí)，為保持土工膜的穩(wěn)定，可按照一定的間距，采用T型木樁固接。土工膜的表面應(yīng)按設(shè)計(jì)要求鋪筑保護(hù)層。

3.4.2 灌漿

采用灌漿的措施處理大壩滲漏，漿液可根據(jù)壩體土層情況采用純水泥或水泥加黏土調(diào)制，該方法使用于壩體、壩肩或壩基處理。通過(guò)在心墻偏上部位鉆孔，按照一定的孔距布孔，自下而上或從上口直接灌漿，通過(guò)調(diào)整灌漿壓力，使?jié){液填充壩體內(nèi)空隙，從而形成一道新的防滲帷幕，起到防滲效果。

在灌漿的施工過(guò)程中，灌漿壓力是控制質(zhì)量的關(guān)鍵，若壓力過(guò)大，漿液將流出壩體。若壓力過(guò)低，漿液就不能填充滿壩體內(nèi)空隙，起不到防滲效果，因此，壓力的控制應(yīng)在灌漿前進(jìn)行試灌。其次，灌漿的方法以采用套管自下而上灌注較好，若從孔口直接灌注，當(dāng)壩體滲漏量較大或孔內(nèi)受阻時(shí)，漿液就不能到達(dá)井孔的底部，造成漏漿。在灌漿過(guò)程中，如果漏漿量過(guò)大時(shí)，可適當(dāng)增加漿液的濃度，或降低灌漿壓力，通過(guò)停灌、復(fù)灌以滿足灌漿效果。

灌漿措施處理滲漏，其灌漿壓力、漿液的濃度、孔距都必須根據(jù)各險(xiǎn)病庫(kù)壩體滲漏情況，在施工前通過(guò)試灌來(lái)確定，一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的施工人員，在施工中應(yīng)通過(guò)不斷調(diào)整其壓力、濃度、停灌和復(fù)灌時(shí)間，達(dá)到最佳的灌溉效果。

3.5 增設(shè)觀測(cè)設(shè)備

市內(nèi)大部分小水庫(kù)自建庫(kù)已來(lái),一直無(wú)觀測(cè)項(xiàng)目,根本無(wú)法監(jiān)測(cè)工程運(yùn)行狀況,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,處理工程隱患。因此，在今后的除險(xiǎn)加固過(guò)程中，必須增設(shè)必要的觀測(cè)設(shè)備。如大壩變形觀測(cè)、滲流量觀測(cè)、浸潤(rùn)線觀測(cè)和水位觀測(cè)等觀測(cè)項(xiàng)目，嚴(yán)格按照水庫(kù)調(diào)度規(guī)程和各項(xiàng)規(guī)章制度進(jìn)行管理，按規(guī)定對(duì)大壩進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)論與建議

晉城市小水庫(kù)通過(guò)本輪除險(xiǎn)加固，使水庫(kù)能夠充分發(fā)揮其防洪效益，保證了下游村民和土地的安全。除險(xiǎn)加固后的水庫(kù)都能多少存點(diǎn)水，給周圍的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了很大的變化。另外，由于本次除險(xiǎn)加固只針對(duì)大壩的安全和泄洪要求，沒(méi)有對(duì)水庫(kù)其他問(wèn)題進(jìn)行處理，因此，建議今后盡快對(duì)水庫(kù)遺留問(wèn)題進(jìn)行治理，尤其是對(duì)水庫(kù)進(jìn)行清淤以及下游渠道進(jìn)行改造，使水庫(kù)真正能夠發(fā)揮其興利效益，給老百姓一個(gè)有水可依，有水可用的成果。通過(guò)對(duì)水庫(kù)的除險(xiǎn)加固，今后市內(nèi)所有的水庫(kù)都能發(fā)揮其重大的作用，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，具有十分重要的意義。