水利水电工程除险加固技术：筑牢水安全防线 水库大坝的安全，关乎着下游千百万人的生命财产安全，也关乎着水资源的可持续利用。 水库大坝作为国家重要的水利基础设施，承担着防洪、供水、灌溉、发电等多项功能。随着时间推移，一批建于上世纪和近年新修的水库都相继出现老化病害，成为制约水资源利用的“瓶颈”。 通过科学有效的除险加固工程技术，这些病险水库得以重获新生，才能继续守护流域安澜与百姓福祉。
01 水库安全：重大民生关切 水是生命之源，而水库则是调控水资源的重要枢纽。我国现有各类水库近10万座，这些水库在防洪减灾、供水保障、农业灌溉、减少水土流失等方面发挥着不可替代的作用。 然而，许多水库建于上世纪50-70年代，经过数十年运行，老化病害问题日益凸显。 坝体渗漏、边坡失稳、泄洪设施损坏等安全隐患如同“定时炸弹”，威胁着下游地区人民群众的生命财产安全。 为确保水库安全，水利部门持续推进水库大坝安全鉴定工作。根据《水库大坝安全鉴定办法》，新建或实施除险加固的水库，首次安全鉴定需在竣工验收后5年内进行，以后每隔6-10年进行一次。 对鉴定为“三类坝”的水库，及时开展除险加固，确保水库不带病运行。
02 病害诊断：全面复核评估 除险加固工程如同医生治病，需先准确诊断病情并加以防治。水库工程现状复核是除险加固的基础工作，包括对主坝坝顶高程、渗流稳定、坝坡稳定、水源复查、供排水设施复查、配套应急水源设施情况等方面的系统评估。 坝顶高程复核 坝顶高程复核关乎水库的防洪安全。工程师需根据最新的水文数据，复核水库设计洪水标准，检验坝顶高程是否满足规范要求，确保遇到设计洪水时水库不致漫顶溃坝。 渗流稳定分析 渗流稳定是所有类型大坝安全的核心问题。通过建立数学模型，分析坝体及坝基的渗流场，确定浸润线位置、渗流量和渗透坡降，判断是否存在管涌、接触冲刷等渗透破坏风险。 坝坡稳定分析 坝坡稳定分析直接关系大坝结构安全。工程师需运用刚体极限平衡法或有限元法，计算坝坡在各种工况下的抗滑稳定安全系数，识别可能的滑动面，为加固设计提供依据。 03 技术创新：常用加固技术解析 随着水利科技的发展，水库除险加固技术不断创新完善，形成了一系列成熟有效的工程技术方案。 混凝土防渗墙技术 对于坝体渗漏问题，混凝土防渗墙是一种常用且有效的解决方案。达开水库除险加固工程采用的“0.8m厚混凝土防渗墙+帷幕灌浆+压坡”方案，从技术经济角度考虑，具有投资省、施工工艺可靠等优点。该方案各项指标均满足规范要求，为类似工程提供了有益参考。 高压喷射灌浆技术 针对复杂地质条件下的渗漏问题，高压喷射灌浆技术显示出独特优势。温峡口水库大坝存在严重的渗漏破坏问题，多次直接灌浆试验均未获成功。 后来采用高压喷射灌浆技术建筑一定高度的连续高喷墙体，截断基岩表层裂隙和强风化层的渗漏并形成灌浆盖板，再实施基岩防渗帷幕灌浆，现场试验取得成功。 集中渗水点或分散排水点技术
把非常分散的漏水点清挖后，尽量找到集中渗漏的位置，统一引流，安装可控水引流管、并立即从里到外进行防渗和充填灌浆，做好变形实时监测，再在迎水面加装防水材料如柔性化学材料、沥青、土工膜等，同时后坡加安防渗土工膜，再恢复外观原状；对于渗透量大的，尽量深挖后安埋分流可控水管，再按上述方法处理。
狭窄作业空间施工技术 双河口水库除险加固工程面临“宽仅0.6米、深达50米”的超窄深作业空间技术瓶颈。施工中创新采用“分层槽挖+同步浇筑”新工艺，并引入智能化温控系统，成功攻克了核心的心墙浇筑难题。此类技术创新为特殊条件下的除险加固施工积累了宝贵经验。
04 攻坚克难：特殊条件施工策略 水库除险加固工程常面临施工空间有限、工程量大、交叉作业多、度汛压力大、生活用水不能中断等挑战，需要采取针对性的施工策略。
狭窄场地施工组织 双河口水库除险加固过程中，建设者推行“三班倒”错峰作业，克服盛夏40℃高温，单日最高投入劳动力超300人次，累计奋战108万工时保障进度。 这种精细化施工组织在保证工程质量的前提下，有效缩短了工期。
供水保障挑战 在除险加固期间，如何保障水库原有功能不中断是一大难题。双河口水库创新实施“一库双渠”调度方案，同步铺设临时供水管道与推进永久工程建设，确保了施工期间灌区数万居民饮水及9.3万亩农田灌溉不受影响。 动态化管理与进度控制 永川在推进小型水库除险加固过程中，形成了完善的管理机制：实行“日汇报、周调度、月考核”机制，参建各方每日在工作群报进度、水利部门每周党组会上专题调度、业主单位每月进度拨付并挂图量化。这种精细化的管理确保了项目推进有力。
05 防汛度汛：施工期安全保障 水库除险加固工程多在汛期施工，如何确保工程本身及下游安全度汛是一大挑战。 空库运行原则 水利部门虽明确规定，严格落实水库大坝安全三个责任人和小型水库防汛三个责任人的责任。主汛期病险水库一律空库运行，确保水库安全度汛，但一旦空库或是半库等，就一定会加重虫害。 这一原则从根本上只避免了施工期间溃坝的风险。 度汛方案编制 施工单位需编制详细的施工度汛方案，并报主管部门核备。永川在除险加固工程中，积极开展应急培训演练，切实筑牢安全质量屏障。 这些措施为应对可能出现的洪水情况提供了制度保障。
06 成效显著：除险加固的综合效益 水库除险加固工程不仅能消除安全隐患，还能带来显著的经济、社会和环境效益。 提升供水灌溉能力 双河口水库除险加固主体工程告捷后，其灌溉保障能力提升30%，确保9.3万亩农田稳定灌溉；年供水能力提升至1200万立方米，为沿线10万群众提供更可靠的生产生活用水保障。 增强防洪安全保障 海原县张湾、苋麻河两座病险水库除险加固工程全面完成后，不仅显著提升了水库自身防洪标准，更大幅增强了区域防洪减灾能力，为下游居民和项目区筑起了更坚实的“水安全堤坝”。 投资效益明显 “十四五”以来，西藏自治区对鉴定为三类坝的15座水库开展了病险水库除险加固工作。永川在“十四五”期间已完成37座小型水库除险加固工程，今年流水岩、东方红等7座小型水库除险加固工程已陆续完工，减灾面积约1800亩，改善灌溉面积约1.4万亩。 这些投资产生了巨大的防灾减灾效益和经济效益。
07 未来展望：从工程治理到智慧管理 随着新技术的发展，水库除险加固与运行管理正朝着智能化、信息化方向迈进，但依然缓慢。 智慧水库建设 双河口水库除险加固工程中，物联网采集系统的建设迈出了智慧管理的关键一步。这种智能化管理系统为水库的安全监测和精细调度提供了技术支撑。 常态化机制建设 水利部联合国家发展改革委印发的《全国病险水库除险加固实施方案（2025—2027年）》提出了“随病随治”原则，但未提及未病防治，虽然标志着水库除险加固从集中治理向常态化机制转变，但依然还有很大完善空间。 2025至2027年预计共需实施200余座大中型水库和4800余座小型水库除险加固，预计投资350余亿元，展现了国家对水库安全的高度重视。 动态监控与预防性维护 未来，随着传感技术、大数据分析和人工智能的发展，水库安全管理将从被动除险向主动预警转变，实现病害早发现、早处理，最大限度减少安全隐患，延长水库使用寿命。 ---
德阳市中江县的双河口水库除险加固主体工程宣告圆满完工，正式启动下闸蓄水；宁夏海原县的张湾、苋麻河两座水库以新姿亮相，全面完工；重庆永川的7座小型水库除险加固工程也已陆续完工——这些只是全国水库除险加固工程的缩影。 放眼未来，水利部联合国家发展改革委印发的《全国病险水库除险加固实施方案（2025—2027年）》水库除险加固系统工程方案与技术要求 水库除险加固是一项复杂的系统工程，旨在消除水库大坝存在的安全隐患，恢复并提升其原有设计功能，确保工程长期安全运行。其核心遵循“诊断先行、对症下药、综合治理、智慧长效”的原则。 一、 前期工作与病害诊断方案 在制定加固方案前，必须对水库进行全面的“体检”，准确诊断病害成因。 1. 工程勘察与复核 · 地质复核： 采用钻探、物探，声波等手段，重新勘察坝基、坝肩及库区的地质条件，查明软弱夹层、破碎带和渗漏通道。 · 水文复核： 根据最新水文资料和防洪标准，复核设计洪水和校核洪水，验证水库的防洪能力。 · 结构调查： 详细调查大坝、溢洪道、输水涵管等建筑物的结构完整性，包括混凝土碳化、裂缝、钢筋锈蚀等情况。 2. 安全评价与稳定分析 · 坝顶高程复核： 校核坝顶高程是否满足最新规范下的防洪、波浪爬高和安全超高等要求。 · 渗流稳定分析： 通过计算或数值模拟，确定坝体及坝基的浸润线、渗流量和渗透坡降，判断是否存在管涌、流土等渗透破坏风险。 · 结构稳定分析： 计算大坝在各种工况（正常、校核、地震）下的抗滑、抗倾覆稳定性，确定最小和最大安全系数是否满足规范。 · 抗震安全评价： 对位于地震区的工程，进行抗震复核，分析地震作用下的液化可能性及稳定性。 二、 主要除险加固技术方案 根据病害诊断结果，选择针对性强、技术可靠、经济合理的加固方案。 （一） 防渗加固方案 适用于解决坝体、坝基及绕坝渗漏问题。 技术方案 适用情况 技术要求 混凝土防渗墙 坝体、坝基渗漏严重，深度较大。 墙体厚度0.6-1.0m，深度应嵌入基岩弱风化层或相对不透水层不少于1.0m。墙体材料可采用普通混凝土、塑性混凝土（变形能力强）。28天抗压强度不低于设计值，渗透系数K≤1×10⁻⁷ cm/s。 高压喷射灌浆 坝基、覆盖层渗漏，施工场地受限。 采用三管法或双管法，或是袖阀管等，形成连续致密的板墙。喷浆压力、提升速度、旋转速度需根据地质条件经现场试验确定。成墙后需进行钻孔取芯和注水试验，严禁疲劳或破坏压水，检验其完整性和防渗性能。 帷幕灌浆 解决基岩内部和坝体的渗漏问题，常与防渗墙结合。 灌浆孔按单排或多排布置，孔距、排距通过试验确定。灌浆材料以水泥基为主，部分土坝也以水泥泥浆混合浆为主，对细微裂隙可加入化学浆液。检查孔压水试验的透水率（Lu值）需满足设计要求（如≤5Lu）。 土工膜防渗 均质土坝或斜墙坝的坝体防渗。 采用HDPE土工膜等优质材料，需验证寿命，铺设于上游坝坡。膜下需设垫层保护，膜上需设防护层（如混凝土板）防止穿刺和老化。搭接宽度需符合规范，并采用双焊缝进行气密性检测。
（二） 结构加固与稳定性增强方案 适用于解决坝坡不稳定、结构强度不足等问题。 技术方案 适用情况 技术要求 培厚压坡（培厚加筋） 大坝边坡抗滑稳定安全系数不足。 在下游坝坡或上游坝坡填筑压重体。但多在上游压，压坡体材料宜采用透水性好的砂砾料，并设置反滤层或防滤层。坡比需经稳定计算确定，新老坝体结合面需开挖台阶并压实。 抗滑桩（锚固桩） 坝体或坝基存在深层滑动风险。 桩体通常采用钢筋混凝土，布置在潜在滑动体上。桩径、桩长和配筋需根据滑坡推力计算确定。施工需监测桩身变形和应力。 预应力锚索 加固岩质边坡、闸墩、溢洪道边墙等。 锚索设计拉力、自由段和锚固段长度需经计算和试验确定。钻孔、编索、注浆、张拉锁定需严格按规程操作。完成后需进行验收试验，并建立长期监测系统。 增建或扩宽溢洪道 原泄洪能力不足的，无法满足现行防洪标准。 泄流能力需经水文水力计算复核。结构上需确保泄槽、消能工和边墙的稳定性。消能方式（挑流、底流）需根据下游地形地质条件选择，避免冲刷破坏。 （三） 泄水建筑物修复与改造方案 针对溢洪道、输水涵管等建筑物的老化损坏。 · 结构裂缝处理： 根据裂缝性质（表面/深层、静止/活动）采用表面封闭、低压灌浆、化学灌浆等技术。 · 混凝土缺陷修复： 凿除疏松、碳化混凝土，采用高性能聚合物砂浆或混凝土进行修复，必要时采用喷浆/喷射混凝土。 · 金属结构与机电设备更新： 更换锈蚀或渗漏的管道和闸门、启闭机，升级落后的电气控制系统，实现远程自动化控制。 · 消能设施优化： 对损坏的消力池进行修复或优化其体型，提高消能效率。 三、 施工组织与技术要求 1. 施工导流与度汛： 必须编制详尽的施工期度汛方案。病险水库在主汛期施工原则上应空库运行。导流建筑物（如围堰）的级别和防洪标准需符合规范。 2. 施工质量控制： · 土石方工程： 严格控制填料含水量、铺土厚度、碾压遍数，确保压实度达到设计要求。 · 灌浆工程： 实行“随钻随灌、分序加密”原则，全程记录灌浆压力、浆液稠度和吸浆量。 · 混凝土工程： 控制配合比、坍落度，做好浇筑、振捣和养护，特别是冬雨季施工的温控措施。 3. 信息化施工： 在施工期间，加强对大坝变形、渗流等关键参数的监测，实时反馈指导施工，实现动态设计。 四、 智慧化管理与长效运维要求 除险加固不仅是“治病”，更是为了“强身健体”。 1. 建设安全监测系统： 布设自动化监测设备（如渗压计、测斜仪、GNSS接收机、视频监控），实现对大坝变形、渗流、水位、视频图像的实时在线监测。 2. 构建信息管理平台： 建立水库大坝智慧管理平台，集成监测数据、水雨情信息、工情资料，具备数据预警、安全评估、调度决策支持等功能。 3. 健全运维管护机制： 明确管护主体和责任，落实管护经费，制定和落实日常巡查、维修养护和应急预案制度，确保工程长期发挥效益。 ---
水库除险加固工程的成功，依赖于精准的病害诊断、科学的方案比选、严格的施工管理和智慧的长效运维。在具体项目中，往往需要将多种技术方案组合应用，形成一个综合性的治理体系，方能从根本上消除隐患，筑牢水安全防线，实现水资源可持续利用。 从被动除险到主动防控，从工程治理到智慧管理，中国水库安全管理的现代化之路才能越走越宽广。
引用：公众号 所见皆有学
