曾向農(nóng) 石昌智

（長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410004）

1 概況

我國是一個(gè)洪澇災(zāi)害十分嚴(yán)重的國家[1]，為此建設(shè)了大量的水庫。湖南自然地理?xiàng)l件特殊，為東南西三面環(huán)山、東北開口的馬蹄形盆地，洪水災(zāi)害嚴(yán)重，是我國建成水庫最多的省份。到2008年10月止，現(xiàn)有各類水庫13326座[2]，其中大型水庫19座，中型水庫264座，?。ㄒ恍停┧畮?779座，約占全國的1/7。水庫蓄水總量365.7m3，設(shè)計(jì)灌溉農(nóng)田約4000萬畝。水庫大多存在防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量差、滲漏嚴(yán)重等問題，即為病險(xiǎn)水庫。從2002年起至目前，湖南已累計(jì)對210座病險(xiǎn)水庫進(jìn)行了除險(xiǎn)加固，但仍有5621座病險(xiǎn)水庫嚴(yán)重威脅著人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，制約著水庫效益發(fā)揮，見表1。為此，從2008年起，湖南省將用67億元花5年時(shí)間消除全省所有病險(xiǎn)水庫。

表1 湖南病險(xiǎn)水庫一覽表

2 湖南病險(xiǎn)水庫的現(xiàn)狀、成因

2.1 湖南省病險(xiǎn)水庫的現(xiàn)狀

湖南省病險(xiǎn)水庫的現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為“量多、面廣、病、雜”。

2.1.1 病險(xiǎn)水庫數(shù)量多，病險(xiǎn)程度嚴(yán)重。最近的普查和安全鑒定表明，在湖南省水利系統(tǒng)管理的13298座水庫中，其中病險(xiǎn)水庫三類壩有7233座，其中大型13座，占大型水庫總數(shù)的68%：中型190座，占中型水庫總數(shù)的72%；小型7030座，占中型水庫總數(shù)的54%。此外，還有二類水庫3450座。

2.1.2 病險(xiǎn)水庫分布面廣，威脅范圍大。湖南省病險(xiǎn)水庫分布于全省14個(gè)市州。更為嚴(yán)重的是，很多病險(xiǎn)水庫，位于城鎮(zhèn)的上游，是城鎮(zhèn)頭上的一“盆”水，一旦垮壩，將對城鎮(zhèn)造成滅頂之災(zāi)。

2.1.3 水庫病險(xiǎn)問題復(fù)雜。一個(gè)水庫幾種問題往往同時(shí)發(fā)生。如：防洪標(biāo)準(zhǔn)低、結(jié)構(gòu)不安全、滲流穩(wěn)定不安全機(jī)電設(shè)備老化、大壩觀測系統(tǒng)不完善等。

2.2 湖南省病險(xiǎn)水庫的產(chǎn)生的原因

2.2.1 水庫建設(shè)先天不足。湖南省主要大中型水庫修建年份情況統(tǒng)計(jì)如表2所示。從表2可以看出：湖南省大中型水庫在1958-1976年之間修建約占70%，其中大部分是邊勘探、邊設(shè)計(jì)、邊施工；有的甚至沒設(shè)計(jì)，這樣造成的病險(xiǎn)水庫占總數(shù)的80%。設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)市場不規(guī)范；設(shè)計(jì)技術(shù)人員匱乏；技術(shù)及規(guī)范上的滯后；知識缺乏設(shè)計(jì)計(jì)算不當(dāng)。形成了先天不足的局面。

2.2.2 水庫管理后天失調(diào)。如體制不順，責(zé)任不明；財(cái)政撥付少，水費(fèi)收效低；機(jī)構(gòu)臃腫，素質(zhì)低下；重建輕營。由于水價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于成本價(jià)且水費(fèi)收取率低，很多水庫管理單位管理經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重短缺。水庫管理人員的綜合素質(zhì)偏低。

2.2.3 水庫施工失去質(zhì)量控制

壩體施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，如碾壓不實(shí)或上料含沙礫太多，透水性過大；或者施工過程中在壩身內(nèi)形成了軟弱夾層和漏水通道，從而造成管涌塌坑；或溢出點(diǎn)和浸潤線抬高；造成集中滲漏。

施工質(zhì)量不好，或由于下游水位過高，洪水期泥水倒灌，使反濾層被淤塞失效，造成溢出點(diǎn)和浸潤線抬高。

反濾層施工質(zhì)量差，未按反濾原理鋪設(shè)，或未設(shè)反濾層，常成為管涌塌坑和斜墻與心墻遭到破壞的重要原因。

岸坡施工質(zhì)量不符合要求，施工中由于開挖困難或工期緊迫等原因，沒有根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，例如岸坡坡度開挖過陡；截水槽回填質(zhì)量不好，形成滲漏通道。

筑壩土料豁粒含水量大，加之壩體填筑上升速度太快，上部填土荷重不斷增加，而土料滲透系數(shù)小，孔隙壓力不易消散降低了土壤顆粒間的有效壓力而造成滑坡。

2.2.4 病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固任務(wù)重。雖然近年來病險(xiǎn)庫除險(xiǎn)加固力度加大，一部分水庫已經(jīng)除險(xiǎn)摘帽。但由于湖南病險(xiǎn)水庫基數(shù)大，全面整治需要的資金較多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1998年以來，湖南省共有804座病險(xiǎn)水庫列入國家專項(xiàng)治理規(guī)劃，國家投入湖南省病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固的資金已達(dá)17.8億元。截至2008年，194座病險(xiǎn)水庫已基本完成除險(xiǎn)加固任務(wù)，還有國家專項(xiàng)規(guī)劃內(nèi)的610座病險(xiǎn)水庫、省級規(guī)劃內(nèi)803座小I型和308座重點(diǎn)小II型病險(xiǎn)水庫和國家、省級規(guī)劃外的3900座小II型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工作尚未實(shí)施，預(yù)計(jì)投入資金67億元，中央可投入22億元，本省解決45億元。在近幾年病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固中，各級政府在積極籌措資金方面已盡了很大努力，但由于地處經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，各級政府財(cái)力有限，即使中央投入項(xiàng)目，也存在自籌資金籌措困難的問題。

表2 湖南省主要大中型水庫修建年份情況統(tǒng)計(jì)表

2.2.5 治理集中在金費(fèi)和管理上，且沒什么新觀點(diǎn)、新技術(shù)和新方法，沒有從根本上解決問題。

2.2.6 運(yùn)行管理的問題

管理工作中，對白蟻、灌、鼠等動(dòng)物在壩體內(nèi)的孔穴未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以致發(fā)展成為集中滲漏通道。

排水時(shí)庫水位降落速度太快，或因放水閘開關(guān)失靈等原因，引起庫水位驟降而無法控制，此時(shí)，往往在迎水坡引起滑坡。當(dāng)均質(zhì)土壩厚斜墻在長期蓄水，浸潤線已經(jīng)形成后，庫水驟降更為危險(xiǎn)。

壩面排水不暢，壩體填筑質(zhì)量較差，在長期持續(xù)降雨時(shí)，下游壩坡土料飽和，大大增加了滑動(dòng)力矩，減少了阻滑力矩，從而引起滑坡。

3 湖南省病險(xiǎn)水庫已采取的主要治理對策

改革開放以來，湖南省對病險(xiǎn)水庫治理采取了一些治理對策。

3.1 實(shí)現(xiàn)治理近期目標(biāo)，認(rèn)識水庫病險(xiǎn)治理的持久性[3]。

湖南省病險(xiǎn)水庫治理的近期目標(biāo)是，力爭在3～5年內(nèi)完成現(xiàn)有各類病險(xiǎn)水庫的除險(xiǎn)加固任務(wù)。因此，在認(rèn)真總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)，充分認(rèn)識到了病險(xiǎn)庫的動(dòng)態(tài)性和多樣性特點(diǎn)，并持久地開展病險(xiǎn)庫整治工作。已對第一批病險(xiǎn)水庫規(guī)劃中已經(jīng)完成除險(xiǎn)加固任務(wù)的，認(rèn)真組織開展了后評價(jià)工作，對產(chǎn)生的效益的認(rèn)真評估，使中央能夠下決心繼續(xù)加大湖南病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固的投資力度。

3.2 采取了多層次、多渠道融資辦法，為病險(xiǎn)水庫加固提供了資金保證。

病險(xiǎn)水庫加固工程投資大、周期長、社會效益顯著，應(yīng)以公共投入為主。按照“分級管理，分級負(fù)責(zé)”的原則，湖南省政府建立了相應(yīng)的專項(xiàng)治理資金。并建立和完善多元化、多層次、多渠道的投資體系，根據(jù)病險(xiǎn)水庫加固的現(xiàn)狀和各地的實(shí)際情況，采取不同的融資政策。同時(shí)，結(jié)合病險(xiǎn)水庫治理，在防汛責(zé)任制得到切實(shí)落實(shí)的前提下，采取了拍賣、租賃、承包、股份合作等方式籌集治理資金。

3.3 強(qiáng)化病險(xiǎn)水庫加固前期工作，為搞好病險(xiǎn)庫加固夯實(shí)基礎(chǔ)。

按照水利部頒發(fā)的《水庫大壩安全鑒定辦法》，湖南省認(rèn)真做好了水庫大壩安全鑒定工作。全面準(zhǔn)確地查找出水庫存在的各種隱患，實(shí)事求是地確定水庫的安全類別，科學(xué)而又有針對性地提出加固措施或建議。除險(xiǎn)加固與綜合利用及管理設(shè)施的改善相結(jié)合，并充分考慮增設(shè)和改造有關(guān)的管理設(shè)施。

3.4 要加大力度開展水庫降等報(bào)廢工作

隨著農(nóng)村體制的改革、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以及節(jié)水技術(shù)的推廣，一部分水庫的功能與原設(shè)計(jì)相比發(fā)生了較大的變化。有些水庫多年失修，一直沒有達(dá)到設(shè)計(jì)效益，這些水庫需要降等運(yùn)行或報(bào)廢。

3.5 除險(xiǎn)加固與體制改革同步進(jìn)行

3.5.1 必須要更新思路，改革機(jī)制。建立健全管理機(jī)構(gòu)，配備專職管理人員。要區(qū)別不同的類別和管理模式，將其經(jīng)費(fèi)列入財(cái)政預(yù)算，并支持搞好管理單位必要的生產(chǎn)、管理等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

3.5.2 必須發(fā)揮優(yōu)勢，注重開發(fā)。水庫要致富，就是緊緊依靠開發(fā)水、開發(fā)水利工程來致富。要根據(jù)本地本庫的實(shí)際，制定庫區(qū)旅游開發(fā)、產(chǎn)業(yè)調(diào)整、荒山綠化、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水利發(fā)電、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等規(guī)劃，實(shí)行水、山、林、地的立體開發(fā)，逐步使水庫走上良性循環(huán)路子。

3.5.3 必須強(qiáng)化教育，培養(yǎng)人才。一個(gè)水庫要想發(fā)展，最關(guān)鍵、最根本的因素就是要大力選擇培養(yǎng)懂經(jīng)營、善管理、有知識的人才到水庫去工作，不斷開拓水庫管理的新局面。二是加強(qiáng)對基層水利人員的教育培訓(xùn)。采取短訓(xùn)、委培、脫產(chǎn)學(xué)習(xí)等多種形式，幫助基層水利人員更新知識，提高專業(yè)技術(shù)水平。三是結(jié)合對基層水利人員的教育培訓(xùn)，全面推行持證上崗制度。四是認(rèn)真落實(shí)基層水利人員的待遇。切實(shí)解決他們晉職晉級、工作條件、生活待遇等問題，充分調(diào)動(dòng)基層水利人員的積極性。

4 湖南病險(xiǎn)水庫的治理對策

4.1 “四水”流域興建控制性水庫，提高調(diào)控能力

目前，湘、資、沅、澧“四水”已建水庫有資水的柘溪水庫、沅江的鳳灘和五強(qiáng)溪水庫、澧水的江埡水庫，總庫容億112.35m3，其中防洪庫容30.83億m3。還有很多中小型水庫，但均未設(shè)置防洪庫容,一旦失事，就會成為病險(xiǎn)庫。所以，應(yīng)興建部分水庫和防洪庫容，這樣能對“四水”下游地區(qū)防洪起到了有效的調(diào)控作用，提高湖南整體抗洪標(biāo)準(zhǔn)，減少病險(xiǎn)庫的形成和破壞。

4.2 加快水情信息采集和傳輸系統(tǒng)建設(shè)，建立洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)

洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)可在大洪水到來以前預(yù)測和發(fā)布洪水信息，為水庫調(diào)度和防汛救災(zāi)決策提供依據(jù)，可有效地減少洪水災(zāi)害損失，對病險(xiǎn)水庫的承受能力作出早期預(yù)報(bào)。

4.3 采用科學(xué)的儀器探測方法，確定水庫病險(xiǎn)情況，對癥下藥治理水庫

1998年長江發(fā)生特大洪水后，1999水利部國科司啟動(dòng)了“堤防隱患及險(xiǎn)情快速探測研發(fā)”項(xiàng)目，針對堤防隱患探測開展了系統(tǒng)的研究[4]。在研究過程中，在可能條件下，還考慮到對壩的檢測要求，統(tǒng)一研究堤壩的檢測隱患需要，同時(shí)一還深入考慮到向堤壩質(zhì)量檢測發(fā)展的可能性，目前，堤防隱患及險(xiǎn)情快速探測開發(fā)引進(jìn)項(xiàng)目已完成并初步建成了一整套堤壩隱患檢測儀器系統(tǒng)。

4.4 學(xué)習(xí)國外水利治理先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，確保病險(xiǎn)水庫的治理費(fèi)用

國外水利治理起步早，美國、日本等有許多先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)[5]~[6]。如日本河流分級管理，對治河費(fèi)用及管理費(fèi)用的分擔(dān)有明確規(guī)定，主要對策有：

根據(jù)河流的重要性及其影響大小等因素，劃分等級。一級河流由國家主管部門管理，由建設(shè)大臣主管；其它河流由都道府縣首長管理。

國家管理的河流所需建設(shè)、管理費(fèi)用，原則由中央政府負(fù)擔(dān)，若屬地方要求項(xiàng)目，其費(fèi)用由中央負(fù)擔(dān)1/3~1/2。

地方政府管理河流所需建設(shè)、管理費(fèi)用，原則由地方政府負(fù)擔(dān)，根據(jù)需要可申請國家給與補(bǔ)貼。

對于因?yàn)?zāi)損毀的公用設(shè)施，所在地方政府應(yīng)在災(zāi)后立即組織修復(fù)，不需立項(xiàng)申請，所需要費(fèi)用按相關(guān)法律規(guī)定分擔(dān)，一般中央、省、市各負(fù)擔(dān)1/3。

我們可根據(jù)日本等國的治理制度，對病險(xiǎn)水庫的治理費(fèi)用分擔(dān)進(jìn)行劃分，確保病險(xiǎn)水庫的正常加固治理。

4.5 進(jìn)行病險(xiǎn)水庫治理科學(xué)技術(shù)研究

有關(guān)病險(xiǎn)水庫治理技術(shù)研究及減災(zāi)對策的研究，屬公益事業(yè)，是直接為國家決策和社會服務(wù)的。因此一般都是由國家設(shè)立相應(yīng)研究機(jī)構(gòu)，或指定某些大學(xué)設(shè)立研究中心，開展相關(guān)研究。這些機(jī)構(gòu)擁有一流設(shè)備和人才，享受國家公務(wù)員待遇，并由國家提供足夠的資金，組織全國科研部門開展大規(guī)模的調(diào)查和研究工作，研究水庫的設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、運(yùn)行時(shí)的各種情況，研究病險(xiǎn)水庫的治理和維護(hù)新技術(shù)和新工藝，研究水庫洪水地震災(zāi)害時(shí)的預(yù)報(bào)預(yù)警體系，確保水庫的運(yùn)行安全。

4.6 采用先進(jìn)的治理施工技術(shù)和工藝

湖南省眾多的病險(xiǎn)水庫有各種各樣的病險(xiǎn)情況，病險(xiǎn)種類繁多，這樣決定了處理方法的多樣化。在除險(xiǎn)加固工作中，各地水庫應(yīng)針對不同病險(xiǎn)情，采取不同的處理措施，有些病險(xiǎn)水庫工程還采取了多種辦法進(jìn)行綜合治理，以取得更好的效果。現(xiàn)在主要的先進(jìn)的處理方法有：沖抓套井回填構(gòu)筑防滲墻技術(shù)；劈裂灌漿技術(shù)；塑膜防滲技術(shù)；土工織物防滲、導(dǎo)滲技術(shù)；垂直鋪膜技術(shù)；高噴灌漿防滲技術(shù)；涵洞、隧洞加固處理技術(shù)；粘鋼處理砼裂縫技術(shù)等等。通過具體的工程實(shí)踐，特別是推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，使我們積累了豐富的處理病險(xiǎn)工程的經(jīng)驗(yàn)，確保湖南省病險(xiǎn)水庫的徹底根治。

5 結(jié)論

總之，湖南省病險(xiǎn)水庫的除險(xiǎn)加固工作通過多年的努力，取得了一定的成效，但同標(biāo)準(zhǔn)要求還有很大的差距。我們一定要認(rèn)清湖南省病險(xiǎn)水庫的嚴(yán)重性和危害性，繼續(xù)進(jìn)行病險(xiǎn)水庫的除險(xiǎn)加固工作，研究采用新技術(shù)、新工藝，借鑒國內(nèi)外病險(xiǎn)水庫的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，真正治理好湖南省現(xiàn)有的病險(xiǎn)水庫，杜絕新的病險(xiǎn)水庫的產(chǎn)生，使湖南水庫能抗震防洪，正常有序的運(yùn)行，充分發(fā)揮其工程效益和社會效益，為湖南省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

[1]陳龍珠等編著.防災(zāi)工程學(xué)導(dǎo)論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.1.

[2]湖南省水利廳編，除險(xiǎn)加固展新顏[M].湖南省病險(xiǎn)水庫治理巡禮編委會，2005.9.

[3]寧邁進(jìn)，周北達(dá).20世紀(jì)90年代湖南省洪災(zāi)原因分析及減災(zāi)對策，水文 [J]：P47-50，2002.4.

[4]張震夏.堤壩隱患檢測的方法與儀器[J].大壩與安全，2004.1:1-8.

[5]劉樹坤，國外防洪減災(zāi)發(fā)展趨勢分析[J].水利水電科技進(jìn)展，2000.01.

[6]國際灌溉與排水委員會編，世界防洪環(huán)顧，哈爾濱出版社，1992年.