水利工程实例探究

[摘 要]根据对甘肃小海子水库除险加固失败的情况进行研究和分析，结合我国对病险水库除险加固项目的调研情况，文中总结得出我国的病险水库在除险加固工程中存在的主要问题，并提出相应的解决措施，供业内人士借鉴。

[关键词]病险水库；加固设计；措施

中图分类号：G275 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0117-01

0.引言

在我国的早些年间建设的水利工程项目，因为受限于当时的技术水平，建设的工程质量较差、标准不高、老化严重，造成了大多数水库都存在防洪指标不高、坝基或坝体渗漏、大坝稳定性不高等问题。为了促进我国水库建设项目的发展，本文探讨病险水库加固设计的一系列问题，为以后的水利工程建设提供参考。

1 水利水库加固工程垮塌案例

坐落在甘肃省张掖市的小海子水库，属于一个平原水库，水库总容量为1048.1万立方米。水库共有三个水库为上库、中库和下库，其中中库建立最早，建于1958年，上库建于1987年，下库建于2002年。小海子水库的下库是由均质土坝组成，坝顶高达8.67米，蓄水深度达1368.10米。小海子水库于2007年4月19日蓄水后，突然由坝下排水沟中喷射出大股水流，土坝当时就下降了一米左右，很快就发生了大坝决口事故。决口位置处于下坝中间处，宽度达41.5米，决口的最大水流量为90立方米/秒，使得水库的280多万立方米的蓄存水流向下游农田，淹没土地300多公顷，造成了巨大的经济损失。小海子水库的决坝示意图如图1中所示。

图1 小海子水库溃坝示意图

2 病险水库除险加固设计中存在的主要问题

根据对发生溃坝事故的甘肃小海子水库进行详细的研究和分析，结合我国对病险水库除险加固项目的调研情况，可以总结得出我国的病险水库在除险加固工程中存在的主要问题如下：

2.1 基本资料不全

水库建设涉及的原始资料主要有地质、水文、水工建筑物以及管理运行方面的资料等。我国的大多数水库建设的比较早，水库建设不够规范，同时水库的管理体制缺陷比较多，水库的运行和维护责任不够明确，导致了很多病险水库的原始资料收集不全，进而导致水库的除险加固设计方案难以确定，给加固工作带来很大困难。

2.2 地质勘察工作深度不够

地质勘探作为病险水库建设的基础，是进行安全评测的主要依据之一。病险水库的加固建设工期一般都比较紧张，且前期资金周转不足，这就容易导致地质勘探工作深度不够，造成得到的地质资料与实际情况存在很大误差，进而导致水库的除险加固设计不准确，会带来工程质量问题。在水库工程的地质勘探工作中主要存在以下一些问题：（1）因为加固工程的建设工期紧、任务重，同时又受到水库水位等条件的限制，很难确切了解水库周围地质情况，造成大坝基础勘查不全。（2）勘探工作中投入的人力物力较少，勘查过程中钻孔不多、探点不够、布置不全面，造成获得地质参数不足，使得水库的加固设计变更频繁，给加固施工带来很大困难，不能有效消除水库病险。（3）对于水库病险不够明显的地方，例如溢洪道、隧洞涵管等建筑物，一般情况很少用到，所以勘探过程中容易忽略，造成在加固设计中也考虑不到它们的除险设计。

2.3 水库的加固设计和施工方案与实际情况不相符

我国各个地区水库的坝型、坝基条件、水文特征、除险加固技术等情况都不尽相同，同时病险水库一直处在带病运行的情况下，所以导致水库的加固设计和施工还存在很多与实际情况不符的地方：（1）水库在除险加固过程中一直不能停止其供水和灌溉工作，使得设计和施工与加固时水库的正常运行工作发生冲突。（2）对大坝的渗漏检查不够全面，使得水库的防渗加固设计方案不完善，加固后仍然有渗漏情况。（3）在设计除险加固时，没有考虑到水库结构对防洪和渗漏的影响。（4）设计的加固施工方案不合理，威胁到水库堤坝的结构安全，例如一些施工建设直接在坝顶上进行，造成了坝体开裂或是下游滑坡现象。

2.4 水库的加固设计方案与水库运行管理不适应

水库的病险加固设计者往往只是针对现有病险情况进行设计，而不考虑水库将来的运行管理情况，使得水库在加固处理之后，不能发挥水库长期安全运行和经济效益的要求。其中主要问题在于：（1）一些病险水库的安全检测设计与管理现状不适应，导致监测管理设施不能有效发挥作用。（2）加固设计单位缺乏与运行管理单位的沟通，不能够清楚了解水库的运行调度情况，使得水库加固设计给管理单位带来很多难题，严重影响水库正常功能的发挥。

3 提高加固设计质量的措施

3.1 加强原始资料的收集及分析论证

水库建设原始资料的收集和分析是一项基础工作，它给除险加固的设计提供依据。我国早期建设水库大多是边勘探边设计边施工的一个过程，原始资料不够完善，给后来的除险加固设计带来很大困难。由此可以看出原始资料的重要性，所以我们在今后的除险加固工作中，要重视对原始资料的收集和分析论证。

3.2 提高地质勘察的力度

地质勘探工作对于除险加固工程非常重要，它可以帮助我们更加准确的找到水库病险。所以在加固工程的前期，相关单位要成立专门的地质勘探部门，全面检查水库的病险情况，为设计提供需要的资料。值得注意的是，对于交通不利，无法运入机械设备的工程，一般多采用人工钻或试坑取样的方法进行勘探。

3.3 提高设计方案的科学性

首先对病险水库的实际情况做详细了解，具体分析加固设计的合理性和可行性，增加设计中对新技术和新材料的应用。其次，还要考虑水库的运行调度要求，设计和施工方案要充分考虑供水和灌溉情况，满足地方上对水库的使用要求，设计一个完美合理的加固方案。

3.4 加强病险水库加固后的技术支持。

水库的运行管理是一个长期的过程，水库的病险是一个发展的过程，两者以动态的形式相互并存，所以在进行除险加固设计时，要加入动态管理的设计理念。首先除险加固工程完成以后，水库的运行管理也要设计出来一个实施方案，设计单位要及时对管理人员进行交底和培训；其次设计单位要与运行管理单位保持良好的运行合作关系，为加固工程提供优质的后续技术服务。由此来确保水库运行管理运行的顺利实施，为水库发挥长远效益提供保障。

4.结语

水利工程是一项利国利民的综合事业，它关乎各行各业的安全问题，是人民群众千秋万代的事业。所以，本文在分析小海子水库除险加固工程失败的基础上，提出了我国病险水库在加固设计中主要存在的问题，并给出了相应的解决措施。

参考文献

[1]常秋峰.汉中市小型病险水库除险加固设计中存在的主要问题与对策建议[J].陕西水利，2012，04：70-71

[2]罗天和.病险水库除险加固工程设计中应注意的问题[J].广东科技，2013，10：107-108

作者简介

简安顺（1967―8），男，汉族，四川省攀枝花，本科，工程师，主要从事水利水电工程。