浅谈小型水库除险加固设计

浅谈小型水库除险加固设计

胡乐添

新余市大江工程规划设计有限责任公司 338000

摘要：

我国是农业大国，在农业灌溉、农业防洪等方面均要依靠小型水库发挥重要的作用。现阶段我国多数小型水库由于建设年代久远，很多水库在使用后会出现各种问题，例如坝体裂缝或渗水，这些也会为当地农业灌溉带来更多阻碍。在国家高度重视农业发展背景下，小型水库安全问题也引起相关人员的重视，做好小型水库除险加固设计也已经成为专业人员所要面临的共同问题。本文详细阐述小型水库除险固设计的具体措施。

关键词：小型水库；除险加固；设计措施

引言：

以深圳市龙华新区民治街道的牛咀水库为例，首先分析水库现阶段存在的问题，然后从不同角度入手，详细阐述如何进行除险加固设计，希望能够为相关人员提供有力的参考。

一、牛咀水库相关情况描述

（一）流域面积和参数

在小型水库设计过程中，流域面积及其参考资料应当完整且准确的记录，这样才能为后期的施工和改造提供必要的数据参考。例如进行河道降坡的复核时，首先应当关注整个河道的长度以及控制面积，最后经过科学分析，制定组主河道的选择，然后专业人员还应当以主河道的等高线差距为基础值进行加权平均计算，从而确定水库除险加固设计方案的选择。

（二）库容曲线

小型水库多坐落于村庄内，因此由村级管理人员直接管理，但也因此会出现一些管理人员为了引起上级部门重视，虚报水库库容等问题，因此在小型水库除险加固设计之前，也应当对水库的库容曲线进行绘制[1]。当然，在复核时首先应当将水库放空，这样测出的库容曲线才会更加准确。

（三）地勘资料

牛咀水库主要是由主坝、输水涵及溢洪道三部分组成，建设于1977年，工期长达三年，在中间遇到一次停工后，在1988年最终建成。整个水库最优质的条件为坝肩边坡具有较强的稳定性，但坝址场地复杂程度为三级，抗震级别一般。

二、水库现存问题分析

首先关于坝体，相关地质勘探人员通过实际调查发现大坝的右方下游处有少量渗水现象，并且坝顶防撞墙高度不足1m，再加上年久失修，损毁较为严重，需重建。其次，关于溢洪道，溢洪道整体满足泄洪要求，但进水口段的底部和侧面有损坏部分，需要经过再次修整，并进行加固。再次关于输水涵管。该水库的输水涵管为预制钢筋结构，几十年的使用之后一些管道已经有老化，腐蚀现象，这也是直接造成渗水的主要原因。另外一些涵管的进水口关闭阀门不能正常使用。最后观测设施已经不完善，如各种先进的观测设施没有进行添加。

三、除险加固设计方案

（一）主体工程加固

1.坝体护坡修理

坝体护坡修建时，首先专业人员应当根据水库所在的地形特征进行区别建设。例如若在丘陵地区，上游护坡应当借助混凝土或块石与天然护坡共同结合。整个护砌高度大约在0.5m以上，还可以通过种植一些草类植物，这样也能减小成本。若护坡修建地处于山区地形，应当本着就近取材的原则，使用大型风化石进行改建，从而达到护坡效果。

2.坝体内部防治老鼠

年久失修的水库坝体内部已经出现老鼠，并且由于水库建设地点多与农田相近，也是老鼠筑巢的首选之地。为了有效避免老鼠挖掘、啃食对坝体造成损坏，在加固设计中，首先应当对坝体的周围环境进行全面检查。了解老鼠的分布特征，然后结合生物用药、灭巢、建设堵土墙等的方法治理鼠患[2]。在已经发生渗漏的位置，可以通过药物粘土灌浆、挖巢等方法进行处理。

3. 溢洪道加固

在加固溢洪道过程中，专业人员应当借助水力学公式，将溢洪道与护坡相连，再采用低流效能等的数据进行科学计算。如果溢洪道所处的河床位置中，岩石、砂砾覆盖度较低，在除险加固过程中就可以采用挑流消能方式，通过加装混凝土结构、铺设钢筋网等，确保水库水量能够满足下游要求。专业人员还可以将挑流消能转变为面流消能，这样也能够降低冲刷力度，增强挑坎的稳定性。

4.改造输水涵

改造输水涵也要根据水库的坝高选择不同方法。若水库整体坝高大于15m，且涵洞内的流量较大，在进行翻修时也应当使用现浇钢筋砼结构，施工人员提前准备好足够的钢筋，然后进行分缝处理，最后浇筑捣实。若水库坝高小于15m，且涵洞流量较低，就可以使用预制钢筋混凝土涵管，但施工人员应当高度重视管道接头的固定工作，尽量使用橡皮止水，这样可以加快投入使用，提高水坝的使用效益。

（二）防渗水处理

1.混凝土防渗墙

采用该种方式进行防渗水操作，主要是在坝体的基础部位或主体部位通过设置孔槽，将混凝土注入其中，形成混凝土墙，休整人员需要注意到，由于混凝土在后期容易出现变形，在施工期间应当保证混凝土的变形方向和土层方向保持一致，抗压强度要小于5MPa，该种方法优点和短板都比较明显，优点是防渗墙厚度均匀，但缺点是施工速度慢，难以保证质量。

2. 高压旋喷灌浆

现阶段很多小型水库的除险加固工作均使用该种方法，首先用钻机进行钻孔，然后将灌浆管放在相应的防渗土层位置，然后借助高压将射流喷射出来，通过土层剥落，排除土粒之后，将剩余部分与灌浆融合，即可形成防渗墙

[3]。该种方法操作简单，且形成的防渗墙有着较强的稳定性。

3.劈裂灌浆法

若水库坝体处在软弱土层中，进行防渗漏工作时，专业人员通常会采取劈裂灌浆法，该种方法有着较强的适用性，既可以应用在沙层，也可以应用在粘性土层。首先了解坝体中的应力情况分布，然后做好各类参考资料的整理和分析工作，最后选用合适的灌浆压力，沿坝体轴线将泥浆灌注，这样就能使泥浆和坝体之间形成互相压力，最终形成10~50cm厚的泥墙。由于在灌注过程中，泥浆会将坝体浸湿，风干之后坝体也会更加密实，因此该种方法非常适用于坝体质量差，渗漏处较多的水库除险加固作业中。

总结：

综上所述，小型水库做好除险加固工作既能保证水库的正常使用，同时也能保护周边居民的生命财产安全，从除险加固工作的设计环节到方案制定，最后到操作环节都应当由所有人员共同配合，这样才能使除险加固工作更符合水库实际情况，有效延长水库的使用寿命。

参考文献：

[1]杨运宝,梁清宇,褚高强.浅谈小型水库除险加固设计[J].浙江水利科技,2021,49(04):48-51.DOI:10.13641/j.cnki.33-1162/tv.2021.04.012.

[2]谢嘉文.浅谈小型水库除险加固设计——以王三水库为例[J].水利科学与寒区工程,2021,4(01):143-146.

[3]牛艳玲.小型水库除险加固设计与施工的探析[J].绿色环保建材,2018(07):48-49.DOI:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2018.07.025.