石林县小型水库病险情况及除险加固措施

  （石林彝族自治县水务局）

摘 要：石林县小型水库建设标准低，加之管理不善，经过多年运行后，普遍存在病险情况，除险加固有利于促进小型水库的良性运行。针对水库病险情况，对水库在大坝、溢洪道、输水涵洞和库区渗漏方面存在的病险情况进行了分析，并讨论了安全管理方面存在的问题，对相关的小型病险水库除险加固技术进行了探讨，并提出针对性的建议。

关键词：小型水库；病险情况；除险加固；措施

一、概况

石林县注册登记的小型水库共有100座，其中，小（1）型18座，小（2）型82座。由于大部分小型水库始建于20世纪五六十年代，工程建设标准低、质量差，配套功能不完善，使水库存在内在病根。随着使用年限的增加，各种病险导致的水库安全问题日益明显。这些病险水库，严重的不能蓄水、漏水严重。大部分是带病运行，少部分需限制蓄水量，安全问题十分突出，对下游人民群众的生命财产和重要基础设施构成很大的威胁，同时也严重影响了水库工程效益的正常发挥。

根据中央、省、市的政策与资金的扶持，石林县在“十二五”期间，共投入资金9593.913万元，完成了6座小（1）型水库、27座小（2）型水库的除险加固工程，解除水库病险，使其良性运行，不仅增加了水库蓄水量，对下游生产生活用水提供了保障，也对下游生命财产和基础设施起到了安全防护作用。“十二五”水库除险加固中存在的问题及积累的有效经验将在本文中进行论述。

二、小型水库病险情况

小型水库主要建筑物包括大坝、溢洪道和输水涵洞三部分，总结石林县已经进行除险加固的33座小型水库普遍存在大坝、溢洪道、输水涵洞结构不安全，库区渗漏及管理落后等问题。小型病险水库的主要问题分析如下：

1.大坝安全问题

石林县大部分小型水库大坝为土石坝，坝体单薄、坝坡陡，坝土松散，通常存在以下安全问题：①由于建设初期施工技术落后，坝体填筑质量太差，坝土松散、坝坡太陡，下游坝体浸润线偏高、下游坝脚排水棱体失效，坝坡出现散浸，坝基分布含水量较高的淤泥层，经复核坝坡的抗滑稳定性不满足规范要求；②坝体填土固结沉降和地下水渗透作用，导致坝体变形，出现裂缝、滑坡、塌陷和护坡破坏等现象；③由于当时勘探技术水平落后，对坝基和岸坡的地质条件了解不够，清基不彻底，未采取有效的截渗措施，库水经冲积层、风化岩层及透水裂隙排出，导致坝基、坝肩渗漏；④下游坝坡发生流土，下游坝脚出现管涌，造成坝体、坝基渗透破坏。

2.溢洪道安全问题

石林县小型水库通常采用开敞式溢洪道，堰型多为宽顶堰，受当时经济条件限制，溢洪道多采用浆砌石结构或未衬砌保护。其病害特点主要表现在：①未布置溢洪道，无法满足水库正常泄洪需求；②结构布置不合理，无法发挥正常使用功能；③进口淤积严重，过流断面偏小，无法满足水库正常泄洪需求，雨季容易发生险情；④堰后渠道未衬砌，杂草丛生，导致过流能力降低；⑤衬砌结构破坏，消能设施损毁；⑥岸坡坍塌严重。

3.输水涵洞安全问题

石林县小型水库大多布置坝下输水涵洞，以满足下游农业灌溉要求。输水涵洞进口多采用转盖闸门，洞身采用浆砌石进行砌筑。由于基础沉降变形，通常存在洞壁裂缝分布、洞身漏水、井口闸门老化、设施陈旧落后等病害特点。

4.库区渗漏问题

石林县属于典型的喀斯特地貌（即岩溶地貌），由于水对可溶性岩石进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用下使岩石受到侵蚀破坏，造成地下溶洞、裂隙发育，形成地下渗水通道，导致水库蓄水困难，难以发挥水库的最大效益。

5.安全管理问题

石林县两座中型水库由水务局下属的水管单位专门管理，少数几座小（1）型和小（2）型水库也由水管单位专门管理，部分小（1）型和多数小（2）水库由乡镇管理，乡镇安排所在村组进行管理。相比中型水库，小型水库安全管理存在较多问题，主要有：①管理机构不健全，管理人员缺乏专业知识，小型水库主要由乡镇分散管理，管理人员技术水平低，部分水库甚至无人管理；②小型水库主要为农业生产服务，水库经济条件差，日常养护与管理经费严重不足，水库长期处于带病或限制运行状态；③管理手段落后，大多小型水库无水库管理房，缺乏监测、交通、通信等设施，给防汛工作留下安全隐患；④小型水库建设与运行管理的基础资料极少，给日常维护带来不便。

三、小型病险水库除险加固措施

1.大坝安全加固

为了解决大坝坝坡、坝顶和坝体结构的安全隐患，可采取以下加固措施：①针对坝坡抗滑稳定不满足规范要求问题，可采取坝坡整修培厚、上游固脚并设置防浪护坡、下游设置反压平台和草皮护坡等加固措施；②针对坝体裂缝和坝体沉陷问题，可采取黏土充填灌浆处理；③针对坝体与坝基渗漏，采取沿大坝轴线方向进行帷幕灌浆或回填黏土防渗墙或混凝土防渗墙；④针对下游坝坡流土、管涌破坏，可采取复核坝体浸润线，设置排水棱体；⑤为便于日常维护管理，上游面可选用混凝土预制块护坡，下游面可选用草皮护坡，坝顶采用混凝土路面或泥结石路面，并适当加宽，以满足交通要求。

2.溢洪道安全加固

针对溢洪道存在的安全问题，采取以下加固措施：①对过流能力不满足设计要求的溢洪道，采取适当扩宽处理；②对已经不能满足溢洪要求的，根据水库运行需求，重新布置溢洪道；③优化结构布置，尽量避免陡槽段和消能段出现弯道，避免溢洪道坐落于不良地质条件地段，增设消力池。

3.输水涵洞安全加固

针对输水涵洞存在的安全问题，采取以下加固措施：①对结构完整、仅存在微小漏水裂缝的涵洞，采取充填灌浆的方式，堵住漏水裂缝；②对结构已经不完整、坍塌严重，难以发挥效益的涵洞，采取在涵洞内衬砌输水钢管，并采用混凝土对涵洞进行封堵；③增设拦污栅，新建启闭房，更换闸门和启闭设备。

4.库区帷幕防渗

由于受到地形及地质条件的影响，部分水库库区存在地下渗水通道，导致蓄水不足，针对这类问题，主要采用帷幕灌浆和粘土铺盖的方法进行处理，所谓帷幕灌浆就是在一定的压力作用下，将浆液（水泥浆、泥浆或水泥黏土混合浆等）压入库区土体或基岩内，使浆液填充孔隙，形成防渗帷幕，达到阻挡渗水通道的目的。但帷幕灌浆不可能对整个库区都实施，一般只是针对大坝、坝肩山体和存在漏水通道的地方做线性的帷幕灌浆，而对库区内可能存在漏水的部位做粘土铺盖防渗。

帷幕灌浆在我县处理病险水库已成为一种常用的方法，对大坝的防渗和库区的防渗都有显著效果。威黑水库、圆湖水库、林口铺海子水库等均采用帷幕灌浆措施进行处理，而上花沟水库对左岸存在漏水通道的库区采用粘土铺盖防渗。

四、管护建议

近年来，各级领导也从“重建轻管”的观念中解放出来，落实小型水库管护主体，建立长效管理机制，虽已明确管护主体，但是，由乡镇进行管理的水库，经费及人员依旧存在问题。针对管护问题，建议出台小型水库工程管护财政资金补助与维护经费管理办法，强化资金使用管理。积极推进人事和分配制度改革，实行管养分离、落实管理和维护经费；也可探索由水库主管部门委托专业的水库管理公司，承担辖区内小型水库的运行维护与管理工作，探索、实践小型水库的专业化管理。

五、结语

    通过6座小（1）型和27座小（2）型水库的除险加固工程的实施经验，对于大坝坝坡、坝体和坝顶结构的安全隐患，可采用大坝整修培厚、坝体帷幕灌浆、上游混凝土预制块护坡、下游草坪护坡并增设排水棱体、修建坝顶路面等措施加固；对于溢洪道，采用改扩建或新建溢洪道、增设消力池等措施加固；对于输水涵洞，采用衬砌输水钢管、进行充填灌浆、增设拦污栅，新建启闭房等措施加固；对于水库库区存在地下渗水通道的，采用帷幕防渗和粘土铺盖已经证明是有效可行的加固方法。这些实践经验为之后小型水库除险加固提供了一定的参考，将指导石林县“十三五”规划中提出的对芭茅长塘子、松子园跃进坝、石头寨等16座小型水库进行除险加固。

参考文献：

[1]谢顺胜, 王身兴. 小型病险水库现状调查及治理[J]. 中国农村水利水电, 2008（1）.

[2]牛运光. 病险水库加固实例[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2002.