我國境內(nèi)雖然河流眾多，但是在水資源的利用上存在著明顯的季節(jié)和地域差異性。所以，我國興建了很多不同規(guī)模的水庫大壩，以滿足不同時間、不同地區(qū)人們的生活用水、農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電等需求。但是隨著使用年限的增加，很多大壩都出現(xiàn)了一些安全隱患，妨礙了水庫大壩發(fā)揮它的功能。因此，采取合理的措施，加強(qiáng)水庫大壩除險加固設(shè)計，解決病險水庫和河道的防洪安全問題刻不容緩。

1 水庫大壩工程存在的主要病險問題

1.1 水庫大壩滲漏現(xiàn)象比較嚴(yán)重
滲漏主要表現(xiàn)為水庫大壩存在滲漏、管涌、散浸、流土，甚至是壩腳呈現(xiàn)沼澤化；漿砌石壩下游壩面及壩內(nèi)的廊道漏水等現(xiàn)象。出現(xiàn)滲漏的主要原因有以下幾個方面：1）水庫大壩的土質(zhì)防滲體滲透性沒有滿足規(guī)范要求；2）水庫大壩的壩基、壩肩清理不徹底；3）水庫大壩的下游沒有設(shè)排水棱體或者是已經(jīng)失效了；4）水庫大壩的壩下涵管管壁與壩體接觸的部位發(fā)生了沖刷，存在接觸沖刷問題；5）漿砌石壩砌體不密實(shí)，上游防滲面板混凝土產(chǎn)生裂縫，遭到破壞等等。

1.2 抗震標(biāo)準(zhǔn)不夠
抗震標(biāo)準(zhǔn)不夠主要表現(xiàn)為水庫大壩的抗震安全性較低，安全系數(shù)沒有滿足規(guī)范要求。如果遇到地震等情況，壩體就會出現(xiàn)裂縫、沉陷、變形和滑塌等現(xiàn)象。出現(xiàn)這些現(xiàn)象的主要原因有：1）水庫大壩中的細(xì)砂或黏性土有可能液化了，降低了壩坡抗滑穩(wěn)定性；2）建設(shè)水庫大壩時，沒有考慮到地震設(shè)防安全措施，或是地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)低，沒有滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

1.3 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不滿足要求
水庫大壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不滿足要求主要表現(xiàn)為溢流壩閘墩結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫、變形，下游的沖刷破壞較嚴(yán)重，涵管出現(xiàn)漏水、裂縫甚至斷裂等現(xiàn)象。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要原因有：1）溢流壩閘墩結(jié)構(gòu)單薄，混凝土的強(qiáng)度又低；2）輸水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量差，強(qiáng)度低或設(shè)計不完善；3）涵管基礎(chǔ)差，易產(chǎn)生不均勻變
形等。

1.4 設(shè)備老化，銹蝕嚴(yán)重
容易老化的設(shè)備主要有閘門，啟閉機(jī)等，表現(xiàn)為閘門高度不滿足擋水要求，引起變形，啟閉機(jī)不能正常啟閉。出現(xiàn)的主要原因有：某些水庫在建壩時，沒有進(jìn)行前期的勘察，缺乏相對應(yīng)的水文資料，使得現(xiàn)有閘門高度不滿足要求，或者是水庫調(diào)度的改變，造成閘門高度不夠等。

2 水庫除險加固設(shè)計原則

水庫大壩由于其病險情況復(fù)雜，外部條件多變，而且相對應(yīng)每一個病險的除險加固方法都有其特定的適用范圍和局限性，所以，要針對每一個具體的病險進(jìn)行仔細(xì)分析，根據(jù)除險加固要求（包括加固后工程需要達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)、加固范圍、工程進(jìn)度等）等，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工方案等多方面進(jìn)行比較選擇技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理，且能滿足實(shí)際情況的除險加固方法。

3 水庫除險加固設(shè)計

水庫大壩除險加固設(shè)計主要包括以下幾個方面：收集、分析、整理病險基本資料；壩頂、壩坡除險加固設(shè)計；大壩防滲處理設(shè)計；大壩抗震加固設(shè)計；溢洪道、放水洞除險加固設(shè)計等幾個方面。

3.1 收集、分析、整理基本資料
水庫大壩除險加固工程的首要環(huán)節(jié)是收集、分析、整理基本資料。我國大部分水庫大壩在建設(shè)時受到技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)水平等多方面條件的限制，往往是三邊工程“邊勘探、邊設(shè)計、邊施工”，導(dǎo)致水庫大壩的相關(guān)基本資料不全。而基礎(chǔ)資料的質(zhì)量水平對水庫大壩除險加固工程的設(shè)計有著直接的影響。所以，在水庫大壩除險加固工程的前期階段必須高度重視基礎(chǔ)資料的收集、分析與整理工作。

3.2 壩頂、壩坡除險加固設(shè)計
壩頂、壩坡除險加固設(shè)計是水庫大壩除險加固設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。壩頂路面要進(jìn)行合理的排水設(shè)計，以提高水庫大壩壩頂?shù)姆�(wěn)定性。一般情況下，水庫大壩的壩頂路面可以向下游方向傾斜20%左右，在下游側(cè)鋪設(shè)路緣石，使壩頂排水溝和排水口相連接，這樣更有利于壩頂?shù)呐潘�。另一方面，還要注意水庫大壩壩頂?shù)母叱蹋瑝雾敻叱毯蛯挾纫�符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。邊坡比例對于水庫大壩除險加固設(shè)計也很重要，綜合考慮壩型、壩基、壩體、壩高等因素來確定大壩的邊坡比例。壩坡的抗滑穩(wěn)定性與壩坡滲流要根據(jù)壩體承受的荷載進(jìn)行計算，來判斷壩坡是否達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。水庫大壩護(hù)坡的加固設(shè)計要根據(jù)安全可靠、方便施工、就地取材、節(jié)約投資等原則進(jìn)行設(shè)計，靈活采用預(yù)制砼或現(xiàn)澆砼等護(hù)坡形式。還要注意的是，在采用現(xiàn)澆砼進(jìn)行護(hù)坡加固時，需設(shè)置足夠的縱橫縫和排水口，在坡腳設(shè)置基座。反濾層與上游坡的厚度要根據(jù)反濾和抵御風(fēng)浪沖擊的要求進(jìn)行設(shè)定，水庫大壩下游護(hù)坡加固可以采用草皮護(hù)坡的措施。

3.3 大壩防滲處理設(shè)計
水庫大壩的防滲加固處理設(shè)計可以分為水平防滲和垂直防滲兩大類。需遵循的原則是上堵下排，使其滲透坡降不超過允許坡降，以確保土體的滲透穩(wěn)定。
3.3.1 混凝土防滲墻
混凝土防滲墻通常是采用鉆鑿、抓斗等方法在壩體或地基中建造槽形孔，然后澆筑成連續(xù)的混凝土墻，以達(dá)到防滲的目的。混凝土防滲墻的適用性很廣，實(shí)用性強(qiáng)，施工條件的要求也寬，耐久性好，防滲可靠性高，近年來廣泛應(yīng)用于水庫大壩的防滲加固中，例如湖北陸水水庫、青山水庫、江西油羅口水庫、安徽盧村水庫、釣魚臺水庫等等，都采用了混凝土防滲墻用于水庫大壩的防滲加固，也取得很好的防滲效果。
3.3.2 高壓噴射灌漿
對于淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、粉土、砂土、礫石、卵（碎）石等松散透水的地基或填筑體內(nèi)的防滲工程，可以采用高壓噴射灌漿。該方法可灌性好、可控性好、適應(yīng)性廣、設(shè)備簡單，而且對施工場地的要求不高。目前國內(nèi)水庫大壩病險加固設(shè)計采用高壓噴射灌漿的工程也有很多，比如廣西客蘭水庫、布見水庫、三利水庫等等。但是，高壓噴射灌漿的防滲效果受到地層條件、施工工藝以及技術(shù)參數(shù)的影響較大。施工現(xiàn)場需要通過現(xiàn)場高噴試驗(yàn)來確定其施工技術(shù)參數(shù)，另外，對施工人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高。