中小型水库大坝除险加固技术研究

胡 燕

摘要：为了保障水库安全运行、效益持续发挥，对中小型水库进行除险加固是有必要的。本文从理论分析角度，先研究分析中小型水库大坝安全稳定影响因素，即地质条件、突发性自然灾害、工程设计等因素；接着提出不同类型的除险加固方法与技术，如混凝土加固技术、土石坝加固技术、安全监测系统建立和常态长效维修养护等；最后通过实例研究验证加固过程中经济与环境平衡，为中小型水库大坝的安全性与可持续性提供可行的解决方案。

关键词：中小型水库；除险加固；安全稳定；平衡性研究

中小型水库大坝在防洪抗旱减灾、粮食安全保障、生产生活用水等方面发挥着重要作用。然而，随着时间推移和自然干扰，中小型水库大坝可能面临着一些安全隐患，不仅会威胁到水库的稳定运行，也会对周边居民生命财产安全造成威胁。因此，本文旨在研究中小型水库大坝除险加固的关键方法与技术，以提高其安全性、稳定性和可持续性，为防洪抗旱减灾、粮食安全保障、生产生活用水等方面提供可靠保障，并对促进农田水利工程建设的可持续发展和安全运行具有重要意义。

一、中小型水库大坝安全稳定影响因素分析

1.地质条件因素

地质条件是影响中小型水库大坝安全稳定的因素之一，不同地区的地质情况存在差异，包括地层岩性、土壤类型、断裂带等。不稳定的地质条件可能导致坝体出现破损、滑坡、渗漏、倒塌等问题，从而危及其安全性。地质勘察和评估是不可缺少的步骤，通过了解地质条件对大坝的影响，采取相应的措施来应对这些问题。

2.突发性自然灾害因素

突发性自然灾害包含洪水、地震、雪灾、暴雨等，属于不可抗力因素，同样也是影响中小型水库大坝安全稳定的因素之一。比如，气候变化和不规则降雨可能会导致洪水事件频繁发生，若水库大坝安全状况不佳，就可能发生雍水漫坝垮坝事件，造成严重的破坏和人员伤亡；我国位于地震频发区域，地震可能导致出现坝顶沉降或裂缝、边坡滑移、泄洪设施损坏等危害，采取可行的抗震措施可以大大减少地震对大坝的不利影响。

3.工程设计因素

中小型水库大坝除险加固工程设计是必不可少环节，许多安全隐患是由设计阶段留下的。设计会根据土壤特性、设计洪水位、坝身裂缝位置等不同，采用的除险加固方法也不同。比如，考虑土壤特性时，在土壤工程性较强区域，需用灌浆法改善区域岩体，在土壤工程性不强区域，需提升混凝土结构中土壤工程性；考虑地震风险时，对坝体结构实施抗震加固处理，减轻地震对坝体结构的潜在破坏。

综上所述，中小型水库大坝的安全稳定受到地质条件、突发性自然灾害、工程设计等因素影响，根据不同情况有针对地采取措施进行加固，强化水库大坝安全性，有效发挥好水库大坝的功能和作用。

二、中小型水库大坝除险加固方法与技术

1.混凝土加固技术

混凝土加固技术是一种常见的除险加固方法，不仅能提高水库大坝的稳定性和承载能力，还能修复和强化水库大坝表面和内部结构。根据中小型水库大坝不同实际情况，可采用冲击式钻进法、冲击式反循环钻进法、射水法、锯槽法、抓斗挖槽法、双轮铣槽法等技术进行除险加固，避免水库大坝坝基、坝坡等处发生渗漏现象。此技术加固施工过程中，每个施工环节都有严格的质量要求，质量控制难度相对较大，比如，基层处理时，坡面修整后，其在法线方向需比设计线高2-5cm；从上到下碾压斜坡后，模板安装的前提的是压实度大于等于75%；面板的纵横缝间距小于等于5cm，若超过需修整。

2.土石坝加固技术

常见的土石坝加固技术包括坝坡稳定加固技术（加重压坡法、放缓坝坡法、下游坝坡堆石压载法等）、坝体抗震液化加固技术（加密法、置放法、压重法等）、防渗排渗加固技术、裂缝加固技术（翻松夯实法、开挖回填法、裂缝灌浆法）等。对于防渗加固技术这块，使用最广泛的技术是土工膜防渗加固技术，其主要利用具有延展性强、抗变形能力强等优势的无纺布、塑料薄膜等防渗材料，强化水库大坝防渗效果，比如，黄山区长征水库、五里冲水库等除险加固主要采用土工膜防渗加固技术，将防渗体与土工膜有效连接，避免裂缝产生，切实提升大坝的防渗性能。

3.安全监测系统建立

建立高效的安全监测系统是中小型水库大坝除险加固的关键环节之一，系统包括地质监测、洪水监测、地震监测等多个方面，通过识别地质条件变化、及时警示洪水风险、提前掌握地震信息等，最大程度预防及减少突发事件的发生。同时利用智慧水利应用程序、雨水情自动测报系统、视频监控系统等信息化设施设备，提高安全管理能力。

4.常态长效维修养护

中小型水库大坝除险加固不仅仅是一次性的工程，还需要长效化综合管理和常态化维修养护。严格落实《水库大坝安全管理条例》，制定详细《水库大坝维修养护实施方案》，安排专人不定期开展检查，尤其是每年汛前、汛后、枯水期期间，及时发现水库大坝异常现象，修复水库大坝损坏部分，确保辖区内每座水库大坝都能安全稳定运行。

总之，中小型水库大坝的除险加固方法与技术是确保其安全性和可持续性的关键因素

，混凝土加固技术、土石坝加固技术、安全监测系统建立及常态长效维修养护都是维护水库大坝的有效手段。

三、加固过程中经济与环境平衡的实例研究验证

在中小型水库大坝的除险加固过程中，经济与环境平衡是至关重要的考虑因素。有效的加固方法不仅需确保大坝的安全性，还需在经济和环境方面保持可持续性。本节将通过具体案例研究来验证这一挑战的解决方案。

某地区一座中小型水库大坝面临着地质条件不稳定、洪水频发和地震风险等因素影响，当地政府决定对其进行除险加固，以确保其长期安全性及稳定性。在这个项目中，经济与环境平衡成为了关键关注点。

1.经济成本考虑

首先，工程团队进行了详细的经济成本估算，发现采用传统的混凝土加固技术成本高昂，超出了预算限制，因此，团队决定寻求更经济有效的解决方案，即选择一种强度与混凝土相当且成本更低的新型高强度合成材料，不仅在经济上显著降低项目总成本，还保持在预算范围内。

2.环境影响考虑

为减少环境影响，工程团队采取了一系列措施。先规划施工工序，最小化减少对周围生态系统的干扰；接着施工期间，严格控制噪音和粉尘污染，选用环保设备和工艺，生产生活废水处理采用沉淀池的方法，确保施工活动对环境的影响降至最低；此外，与当地环保部门合作，定期监测施工过程中的环境状况，并采取必要的纠正措施。

3.协同共治考虑

始终坚持以“经济效益为中心、脱贫致富与经济发展相结合、生态效益与社会效益统筹兼顾”的理念，工程团队在项目规划和实施期间，积极对接政府部门、环保部门和当地社区，按照程序规范办理相关许可及审批，并与当地社区保持实时沟通联系，说明项目的必要性和潜在益处，确保项目在经济和环境方面的可持续性，有效辐射带动周边区域发展。

通过具体案例研究，可以看到中小型水库大坝除险加固过程中，经济与环境平衡是可行的。通过精确的成本估算、环保措施和与利益相关者协同合作，可以实现安全、经济和环保的三重平衡，为水库大坝的可持续性提供了可行的解决方案。

四、结语

随着社会经济的快速发展，水利工程项目的数量和规模都在不断的增加，而经历长期运行的水利工程项目出现了老化失修、白蚁侵蚀等问题，定期开展除险加固工作是非常重要的，不仅消除工程本身险情、推进水库提质增效，还有效改善水库大坝周边水生态环境，提升周边群众生产生活质量，实现生态效益和经济社会效益相统一。

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