引言：水库工程作为水利基础设施的重要组成部分，在水资源合理利用、防洪减灾、农业灌溉以及生态环境改善等多个方面发挥着不可替代的作用。我国正在使用中的水库建造时间不一，规模大小相异，都是区域防洪、水资源利用的重要基础设施。开展水库工程日常维修养护技术研究，对于保障水库工程的安全稳定运行、充分发挥其综合效益具有现实意义。

1 水库坝体维修养护技术

1.1 坝体裂缝有效处理

坝体裂缝是水库工程中的常见病害。在河北地区，夏冬季节温差变化产生的温度应力，是河北众多水库坝体出现裂缝的主要原因之一；复杂的地形地貌带来了差异性较大的地质条件，坝体自重和水压力导致不同的坝体地基产生不均匀沉降，也是河北水库坝体出现裂缝的原因之一；坝体在施工过程中如果出现填筑材料压实度不足，也会使得坝体在水的冲击和压力下形成裂缝。

坝体裂缝的维修处理需要根据裂缝的具体性质、深度、宽度而定。

1.1.1 表面裂缝日常维修养护技术手段

表面裂缝多因为季节环境温差变化而产生，分布在坝体表面，呈现无规律的网状龟裂，普遍浅而且细。裂缝宽度小于0.2mm、深度较浅的情况下，维护人员通常先进行表面清理，去除裂缝表面的灰尘、松动的颗粒、杂物，为涂抹材料创造干净平整的基底；然后用环氧胶泥、聚氨酯密封胶等材料，在裂缝表面均匀覆盖一层密封层，阻止水分通过裂缝进入坝体深层，预防裂缝进一步发展成害。裂缝宽度在0.2-5mm、深度较浅的情况下，维护人员通常先沿着裂缝凿出U型/V型槽，清理好基底后用高分子密封胶、聚合物水泥砂浆进行填充抹平。如果浅裂缝大面积出现，说明坝体表面材料老化，可以喷聚合物改性水泥基防护涂层或其他柔性防水涂料来形成坝体保护，提高坝体的抗渗性。

1.1.2 结构性裂缝日常维修养护技术手段

因为坝底地基土体不均匀沉降导致的裂缝，走向一般与沉降方向有关，宽度较大；坝体承受水压力、泥沙压力超出设计标准而产生的裂缝，多集中体现在坝体应力集中区域；坝体设计或施工不当，在正常荷载下出现的裂缝通常说明其所在区域的坝体属于薄弱部位。针对结构性裂缝，灌浆法是首选的处理手段。深度较浅的结构性裂缝，可以用高压向其中灌注环氧树脂浆液或聚氨酯浆液，帮助坝体恢复结构整体性；深度较深的情况下，需改用水泥基浆液，提高坝体整体强度。如果裂缝是由于稳定性不足引起的，还需进行加固，比如预应力锚索增加坝体稳定性、碳纤维布或钢板提高坝体抗拉强度。如果裂缝的出现是因为坝体存在受力上的变化，可能需要在坝体的下游面增设支墩或扶壁，超出日常维修养护范畴，进入水库工程大修范畴。

1.2 坝体滑坡有效防治

坝体滑坡是水库工程的严重安全隐患，需将工作重心放在日常巡视和维修养护。滑坡与裂缝一样也有多种形成原因，需要针对性应用维修养护技术手段。

1.2.1 滑坡主要类型与成因

水库工程的上游坡滑坡最常见的诱因是水位快速下降，使得渗入坝体的水来不及排出，形成了向库外的渗透压力，而坝体容重增加、抗滑性能减弱，最终导致滑坡。风浪、强降雨持续冲刷，掏空坡脚，导致坝体重度增加，也会导致滑坡。而下游坡滑坡的最常见诱因是坝体的防渗排水系统低效乃至失效，导致坝体内渗流水面线抬升，坝体大面积浸水饱和，导致坝体有效应力减小、空隙水压力增大、抗剪强度急剧下降。水库工程的上游和下游坡的失稳迹象都伴随着从坡顶开始出现的纵向裂缝，裂缝方向通常平行于坝体轴线，且有向下游错动的趋势；坡面隆起、鼓出、护坡结构错台也是失稳的重要迹象，需引起维护人员的重视。

1.2.2 滑坡日常维修养护技术手段

水库工程滑坡的预防依靠日常监测和巡查，维修治理的思路离不开“减载、压脚、排水、防渗”八个字。维护人员需定期进行水库坝体的监测和巡查，表面位移监测依赖坝坡表面和顶、脚的位移观测桩，以及全站仪，判断观测对象是否正在加速发生变形；定期用测斜仪精确测量坝体不同深度的水平位移，及时发现坝体深层滑动苗头；用渗压计实时监测坝体浸润线位置，实时获取渗压计数据，一旦发现浸润线异常抬高，立刻预警滑坡。在暴雨后、水库水位骤降后，水库的维护人员必须要到现场进行人工巡检，确定坝坡是否有新的裂缝、隆起位，是否出现了渗水点、湿斑、管涌等危险现象。一旦发现滑坡苗头，立刻着手治理。

在巡查未发现滑坡苗头的情况下，维护人员需要做好以下几件工作：一是需要日常做好排水设施的定期清理，尤其是下游排水棱体、褥垫排水、竖式排水体等不可淤堵，坝坡坝脚的排水沟需保持通畅，才能有效预防雨水汇集下渗。二是对坝坡坡脚已有的压重体进行维护，保证压重体有效，还可在底部设置反滤层，预防坝体土料被渗流带出。三是对渗漏通道进行封堵，在坝轴线位置建造塑性混凝土防渗墙，对坝基和坝体进行灌浆防渗。四是修复被风浪冲刷而破损的护坡，补种出现缺口的草皮，减少雨水深入坝体的风险。

若巡查发现滑坡苗头，说明现有的排水系统能力不足，可增设水平排水孔、排水盲沟以降低坝体浸润线，如果苗头出现在下游坡，可设置贴坡反滤排水，兼顾渗水排出和坡脚保护。在水库水位下降后，趁机清理上方有下滑倾向的土石方，减轻下滑力，实现给坝坡的减载。在滑坡的坡脚处堆放石料、土袋等压重体，可以有效增加坝坡的抗滑力，是水库工程中最常用也最有效的治理手段。对发现有滑动倾向的滑动土体打钢筋混凝土桩，利用桩的强度抵抗下滑力，可以遏制深层滑坡。

2 水库溢洪道、放水设施维修养护技术

2.1 溢洪道维修养护

溢洪道是水库工程中的重要泄洪设施，其正常运行对于保障水库大坝的安全至关重要。溢洪道主要由控制段、泄槽段、消能段等部分组成，各部分在运行过程中可能会出现不同的问题，需要进行针对性的维护。

2.1.1 溢洪道控制段

控制段常见的问题包括闸门及启闭机故障、电气控制柜接触不良。闸门是控制水流的重要设备，其止水橡胶容易老化、磨损，导致漏水、行程控制失灵。启闭机则可能出现机械故障、电气故障、传动效率下降、液压油泄露等，影响闸门的正常开启和关闭。电气控制柜是水库闸门启闭系统的控制中心，负责接收、传递各类信号，控制闸门启闭操作。长期处于湿度较大的水库环境中，容易发生氧化现象，出现接触不良、控制失灵故障。

溢洪道控制段的维修养护重在日常预防：

①定期保养闸门启闭机齿轮箱。水库工程的维护人员需制订科学合理的油品更换周期，按计划定期更换齿轮箱润滑油，清洗齿轮箱内部的杂质，提高齿轮箱运行的可靠性，降低因为油品质量、杂质堆积引发齿轮箱机械部件过度磨损等故障的风险。此外，还需选择符合齿轮箱工作要求的润滑油生产厂家，使用符合工作环境、负荷要求的油品，避免润滑油过快老化。在更换齿轮箱内旧油时，需要将旧油完全排出，对齿轮箱内部用专用的清洗剂进行彻底清洁，确保清除齿轮表面、油路上的积垢，避免污染新油。清洗的同时还可检查齿轮箱内零部件的状态，确保所有需要润滑的部位都清洁到位、无异物堵塞。

②系统检查液压启闭系统。液压启闭系统是控制闸门启闭的关键，其密封性能、油管完好程度直接影响着大功率传动的稳定性和有效性。水库工程的维护人员需定期检查液压启闭系统是否存在泄漏现象，及时发现泄漏点和泄漏原因，若密封件老化或受损则更换密封件，若油管膨胀、开裂则更换油管，若连接处松动则紧固。启闭系统油管的检查频率最少半年1次，密封件老化的检查频率可以1-2年1次。

③清洁闸门限位开关触点。限位开关触点的接触精度，直接影响着闸门开关运行的行程控制精度，限位开关接触点接触不良，不仅可能导致闸门控制精度不足，甚至可能导致闸门停运、损坏。维护人员需定期检查限位开关触点的状态，定期清洁触点。清洁时需用专业的无腐蚀性的清洁剂轻擦触点表面，去除堆积的灰尘、油污，避免因化学物质、过硬的工具损伤触点；清洁后需检查触点位置、间隙，如果发现问题需即时调整；闸门开关行程的调试，利用传感器测量闸门的行程记录数据，确定闸门能够在正确的位置响应限位开关动作，且反应时间符合闸门的设计要求。

④定期检查电气控制柜。维护人员需定期对电气控制柜中的接线端子进行检查，定期涂抹抗氧化保护剂，定期对松动的端子进行紧固，确保接线端子接触良好；定期用专业的接触电阻仪器进行电接触阻抗测试，及时发现不合格的接触点，分析不合格原因做针对性处置。电气控制柜接线端子所用的抗氧化保护剂需选用符合环境温湿度变化、符合接触点工作需求的类型，不合格的保护剂会影响接触效果。涂抹保护剂时，应涂布均匀且涂布适量，涂过多、过少、厚度不均匀都会影响接触电阻。

2.1.2 溢洪道泄槽段

泄槽段是溢洪道中水流速度较大的部分，容易受到水流的冲刷和磨损。泄槽段常见的问题有底板磨损、边墙裂缝等。水流的高速冲刷会使泄槽底板的混凝土表面磨损、剥落，降低底板的强度和耐久性。边墙在水流的冲击和渗透作用下，可能会出现裂缝，影响边墙的稳定性。在维护时，对于磨损的泄槽底板，可以采用耐磨材料进行修复，如铺设耐磨钢板、浇筑抗冲耐磨混凝土等。对于边墙裂缝，应及时进行封堵，防止裂缝进一步扩展。

2.1.3 溢洪道消能段

消能段的作用是消减下泄水流的能量，防止对下游河道造成冲刷。消能段常见的问题有消能设施损坏、下游河床冲刷等。消能设施如挑流鼻坎、消力池等，在长期的水流冲击下，可能会出现损坏，影响消能效果。下游河床在高速水流的冲刷下，可能会被淘刷，导致河床降低，危及消能设施的安全。在维护过程中，需要对消能设施进行检查和修复，确保其正常运行。对下游河床进行监测，如发现冲刷严重，应采取防护措施，如铺设护坦、设置防冲墙等。

2.2 放水涵管重点检修

放水涵管是连接水库和下游的输水通道，其常见问题有涵管渗漏、堵塞等。涵管渗漏会导致水库水量损失，影响水库的正常运行；堵塞则会影响放水能力，无法满足下游用水需求。在检查过程中，需要对涵管进行外观检查，查看是否有裂缝、变形等情况。通过压力测试等方法，检测涵管的渗漏情况。对于渗漏的涵管，可采用灌浆、内衬等方法进行处理；对于堵塞的涵管，可采用冲洗、疏通等方法进行清理。

3 坝基、坝肩稳固养护技术

3.1 坝基维修养护

坝基是坝体的基础，其稳定性直接影响到坝体的安全。坝基防护的主要目的是提高坝基的承载能力和防渗性能，防止坝基出现渗漏、滑动等问题。

坝基加固是提高坝基承载能力的重要措施。高压喷射灌浆加固技术是一种常用的坝基加固方法，其原理是利用高压喷射设备，将水泥浆液等固化材料喷射到坝基土体中，使土体与浆液混合，形成具有一定强度和防渗性能的固结体。在某水库的坝基加固工程中，采用了高压喷射灌浆技术。根据坝基的地质条件和承载要求，确定了喷射参数和灌浆材料。通过钻孔将喷射管插入坝基土体中，然后启动高压喷射设备，将水泥浆液以高压喷射的方式注入土体中。在喷射过程中，喷射管边旋转边提升，使浆液与土体充分混合，形成圆柱形或板状的固结体。经过高压喷射灌浆加固后，坝基的承载能力得到了显著提高，满足了坝体的稳定性要求。

坝基防渗处理也是坝基防护的关键环节。除了前面提到的帷幕灌浆外，还可以采用其他防渗方法，如铺设土工膜、设置防渗墙等。土工膜具有良好的防渗性能，可用于坝基表面的防渗处理。在坝基表面铺设土工膜时，要确保土工膜的铺设质量，避免出现破损、孔洞等情况。防渗墙则是一种较为彻底的坝基防渗措施，适用于坝基渗漏较为严重的情况。防渗墙的类型有混凝土防渗墙、塑性混凝土防渗墙等，可根据坝基的地质条件和工程要求选择合适的类型。

3.2 坝肩维修养护

坝肩是坝体与山体的连接部位，其稳定性对坝体的安全同样重要。坝肩失稳的原因主要有山体岩石风化破碎、节理裂隙发育、地下水作用等。在河北地区，一些水库的坝肩位于山区，山体岩石长期受到风化作用，岩石强度降低，节理裂隙增多，容易导致坝肩失稳。

为了加固坝肩，可以采取多种方法。设置挡土墙是一种常用的坝肩加固措施，挡土墙能够阻挡坝肩土体的滑动，增加坝肩的稳定性。挡土墙的类型有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙等，可根据坝肩的地形、地质条件和工程要求选择合适的类型。挡土墙采用块石砌筑，墙身设置排水孔，以排除墙后积水，减小墙后土压力。挡土墙的基础应埋置在稳定的地基上，确保挡土墙的稳定性。

抗滑桩也是加固坝肩的有效方法，适用于坝肩山体存在潜在滑动面的情况。抗滑桩通过深入滑动面以下的稳定岩体中，提供抗滑力，阻止坝肩山体的滑动。抗滑桩的间距和直径根据坝肩的稳定性要求和地质条件确定，确保抗滑桩能够有效地提供抗滑力。

4 典型案例深度剖析

涉县宋家沟水库建于 1976 年，总库容 31.2 万立方米，属小（2）型水库，承担防洪、灌溉及邯钢工业供水任务，运行 48 年后，受河北地区汛期强降雨冲刷与山体渗水影响，出现护坡脱落、坝体渗漏等问题。

以标准化改造与智慧化升级并行，解决老旧设施隐患、管护效率低及汛期应急响应慢的问题。采用干砌石护坡修复（1095 平方米）、混凝土预制框架坡面防护（4522 平方米）技术，增强坝坡抗暴雨冲刷能力；安装高清视频监控、水位渗压监测设备，搭建 “水库管家” 智慧云平台，实现坝体浸润线、水位数据实时传输，适配河北地区汛期高频次监测需求。2023 年投入资金 100 万元，消除 2 处重大安全隐患；清淤清障后水资源利用率提升 30%，年杂草清理成本降低 60%；实现巡查记录数字化，隐患整改响应时间缩短至 2 小时内，在 2024 年涉县汛期强降雨中，有效抵御洪水冲击，保障下游工业用水与农田灌溉需求。

宋家沟水库维修养护工程量分布如下图所示：

图 1 宋家沟水库维修养护工程量分布饼状图（数据来源2023年宋家沟水库维修养护工程）

正是这些日常养护工作的有效实施，让宋家沟水库多年来一直保持着稳定运行。宋家沟水库的养护经验表明，完善的检查制度和科学的养护措施是确保水库长期稳定运行的关键。

结语：综上，水库工程的长期稳定运行依赖的是日常的维修和养护工作。日常维护技术应用得当，维护计划制定合理、落实到位，才能及时发现水库潜在的安全隐患，及时处置避免引发更大的安全危机。做好日常维修和养护，不仅可以保证水库的正常运行，还能降低能源消耗、材料消耗。未来，人工智能等先进技术为水库维修养护赋能，可进一步提高维护工作的精准度和效率。

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