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摘要：水库除险加固不仅可有助于推动农业经济发展和居民收入，而且可强化水利基础设施功能保障灌区粮食安全生产，对于促进社会经济发展和保证下游人民群众生命财产安全具有重要的现实意义。近年来，由于极端天气的频繁发生和气候温度的不断升高，局部区域发生强降雨和暴雨的概率增大，水库安全问题越来越引起人们的重视。鉴于此，文章结合作者在实际工作中的相关经验，对水库除险加固设计的要点进行了一些总结，以供参考。
关键词：水库除险；加固设计；要点研究
1水库除险加固的必要性
水库为拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，可用于灌溉、发电、防洪和养鱼。水库一般建设在山沟或河流的狭口处，形成具有拦河功能的人工湖泊。水库由大坝、溢洪道和放水建筑物组成。可以按照库容的大小划分为小型、中型和大型。存在危险因素的水库被称为病险水库，为汛期顺利度汛带来隐患。病险水库的成因主要是水库设施老化、水库建设标准偏低等，导致坝体渗水、坝身薄弱等现象出现。病险水库除了渗水问题外，还存在水库整体结构安全性不足的问题，对于小型病险水库，由于多种病害的影响，自身结构安全存在坝坡过于陡峭、坝体不稳定等问题。使得水库在汛期无法实现对应的功能，对人民的居住环境，甚至生命财产造成威胁。开展小型病险水库的除险加固，提高水库的防洪能力，是实现水资源可持续开发利用的需要。病险水库的除险加固包括大坝的加固、溢洪道的加固以及防水设备的加固。在工程的实施过程中会因设计方案以及施工条件等因素而产生一定的问题，这些问题导致加固工程不能达到预期效果，致使水库依旧存在溃堤的风险。为了解决上述问题，提出小型病险水库除险加固技术的常见问题分析，并针对现阶段存在的问题对加固工程进行优化设计，从而保证水库的运行安全。
2水库除险加固设计的常见问题
2.1小型病险水库原始资料不足
小型病险水库的原始资源包括建筑资料、历史降水资料、水文地质资料等。中国大部分水库建设时间较早，在水库的建设过程中没有严格的监督规范，缺乏完善的水库管理体制，因此现阶段小型水库的原始资料不足。这一问题增加了病险水库除险加固设计的难度，致使小型病险水库除险加固设计方案不合理。另外水文资料的缺失会影响对水库洪水水文的准确分析与判断，无法将除险与加固工作量化，导致设计结果无法达到预期。
2.2设计方案有待完善
小型病险水库的除险与加固设计是一项系统工程，在设计与实施的过程中需要针对水库的实际情况，在考虑多个影响因素的情况下，制定具有针对性的加固方案，以提升除险加固方案的应用效果。当前，相关的设计人员在进行设计时由于重视程度不够，经常凭借先前的经验来设计具体的加固方案，并没有结合水库运行的实际情况，也没有全面分析水库病险的具体问题，导致设计方案不科学。实用性不强，方案内容也不够具体，无法达到整治效果。
3水库除险加固的设计要点
3.1完善准备工作
做好水库除险加固前的准备工作是十分必要的，在进行施工前，要对水库整体情况进行一个详尽的勘探和测量，对水库的险病点和存在的各种问题都进行记录总结，并根据找出的各种安全隐患问题制定出一套科学合理的解决方案。第二，应该根据以上做出的规划，结合水库的实际情况，周围环境，水库的水文环境，气候因素以及水库的防洪等级，工程的安全系数等设计出详细的设计图纸。另外需要注意水库一些重点部位的加固，例如水库的水坝坝顶、坝基、溢洪道的横截面都直接影响着水库的防洪能力，因此对这部分结构应该进行重点加固处理。总结起来，在施工之前做好对水库的勘测以及图纸规划设计等准备工作，是水库除险加固的重中之重，对提升水库的整体质量和使用功能有很大的作用。
3.2完善除险加固方案
3.2.1大坝除险加固方案优化
（1）大坝裂缝
针对于目前水库除险加固工作来讲，在实际工作过程当中还经常会遇到大坝裂缝问题。针对于大坝裂缝问题而言，其主要包括了纵向裂缝和横向裂缝两种类型，其中横向裂缝，裂缝垂直于坝轴线方向。水坝除险加固过程中若是发现横向裂缝问题，让水库水位得到一定程度降低之后要求工作人员针对于裂缝位置进行合理及科学的处理。处理的过程当中，要求工作人员能够采用和坝体材料相同材料实施填充。另外，工作人员在进行压力灌浆过程当中，也需要注重压强大小，避免压强过大而导致裂缝进一步扩大。纵向裂缝主要就是和轴线基本平行的裂缝，通常情况之下，针对于纵向裂缝，一般都需要技术人士采取较为合理及科学材料进行有效填充，并且在填充完毕之后还需要工作人员能够在其中铺设土工膜来实施防水处理。
（2）坝基渗漏
坝基渗漏同样严重的威胁着大坝的安全稳定，在实际工程中，坝基一旦发生渗漏，技术人员应及时对其进行有效的防治。对渗漏问题一般都需要采取上堵下排模式来进行处理，其中，采取上堵方式进行控制，通常都需要相关工作人员能够在上游设置防渗帷幕，还需要将溶洞进行有效的堵塞。另外，下排主要就是指采取合理措施减少扬压力或是渗透，通常相关工作人员在这个过程当中需要运用减压井、排水垫层，排水廊道以及坝体排水管等措施。
（3）土坝滑坡
第一，在冬季施工的过程中相关工作人员没有能够针对土坝实施保温措施，这样的情况之下就很容易造成土坝滑坡问题；第二，运行管理方面没有切实做到位，主要体现在放水过猛导致水位下降过快以及减压设施受到堵塞等；第三，持续性暴雨、地震问题或排水堵塞问题都很容易造成突发滑坡问题。针对滑坡来讲，其在发生之前也有一定的征兆，首先，是出现裂缝问题。其次，是出现异常变形问题。最后是其中的孔隙水压力出现异常状况。一般而言，土坝滑坡根本性是由于土体缺乏足够抗滑力以及土体滑动力过大所造成。工作人员在对于滑坡进行处置的过程当中需要充分考虑如何有效的提高土体自身抗滑力同时采取合理措施减少土体滑动力。工作人员针对于大坝的滑坡实施处理的过程当中要求采取合理及科学措施，包括下列几项：第一，在滑坡处理的过程中，要根据大坝的规模采取合适方式进行开挖，可以实现全部性开挖，也可以局部性开挖。局部性开挖过程中需要相关的工作人员针对其中松动土体进行回填。第二，在土坝滑坡处理的过程当中，若是因为坡度较陡而产生滑坡问题，可以通过利用放缓坡方式有效处理滑坡问题，让坡陡度得到降低。第三，抛石固脚，这就要求相关工作人员针对于下部位置实施加固，这样就能够提高自身稳定性和可靠性。
3.2涵管除险加固方案优化
一般选用内衬钢管或新建涵管作为水库涵管的优化设计方案，当选用内衬涵管的加固方案时，应注意出口部分反滤体以及涵管外壁与土坝连接部分的灌浆防渗；当选用新建管涵设计方案时，应考虑涵管受梯形土坝断面的不均匀负荷作用，需要充分考虑不均匀沉陷因素对方案的影响，若涉及到断面开挖则尽可能的控制台阶数，并且确保新、老土体之间的有效结合；同时，在施工条件允许的情况下可在坝肩新建输水隧洞，直接挖除旧涵管。
3.3溢洪道加固方案优化
确保水库正常蓄水是加固方案优化设计的基本原则，设计人员应充分考虑实地的地质条件设计扩建或改建溢洪道方案。对于溢洪道的加固设计需要参照溢洪道位置、长度、宽度等条件，同时要避免对已发生滑坡的山体开挖和大范围坝体的扩挖。为避免回流淘刷或水流冲刷对下泄水流与坝脚的影响，包保证下泄水流与坝脚之间储备一定的安全距离，必要时采取相应的防护措施。
结语
综上所述，水库加固施工设计方案的优化需要根据水库的实际使用需求来制定。所以，相关设计单位在进行水库除险加固设计的过程中，需要针对工程所在地区的现场情况进行深入勘察，综合考虑各种方案比选最终制定出更为合适的水库加固设计方案，保证水库工程的安全稳定，保障当地群众生命财产安全。
参考文献
[1]杜直进.石阡县林家冲水库大坝除险加固设计[J]．水利科技与经济，2014，20（4）:100-102.
[2]曾旭.天生桥水库除险加固设计[J].水利建设与管理，2016,36(3):40- 43.
[3]迟颖．大河水库除险加固设计中的溢洪道设计[J]．水利建设与管理，2014,34(12):24-26.