水利工程老化病害治理及运维管理措施研究

廖文春

身份证：511111197403263110

摘要：水利工程是水资源调配、防洪排涝、农业灌溉、城乡供水、生态保护的核心基础设施，直接关系区域水安全、民生保障与经济社会稳定发展。我国大量中小型水利工程多建设于20世纪中后期，受限于当时建设标准、施工工艺、材料性能，加之长期自然侵蚀、水文荷载往复作用、日常运维管护薄弱等因素，多数工程已逐步进入老化病害高发阶段，普遍存在结构破损、渗漏失稳、设备老化、功能衰减等问题，极大降低了工程运行安全性与服役寿命，部分老旧工程甚至存在重大安全隐患。为有效解决水利工程老化病害频发、治理不彻底、运维体系不完善、长效管护缺失等行业痛点，本文系统梳理水利工程常见老化病害类型与核心特征，深入剖析病害产生的自然因素、人为因素与管理因素，精准研判各类病害的演化规律与安全风险。

关键词：水利工程；老化病害；病害治理；运维管理；全生命周期；安全防控

一、引言

水利工程作为国民经济发展的基础性、战略性民生工程，承担着防洪减灾、水资源优化配置、农田灌溉保障、城乡生活供水、水生态环境修复等多重核心功能，是保障区域水安全、推动生态文明建设、助力乡村振兴的重要硬件支撑。经过数十年大规模水利建设，我国已建成水库、堤防、水闸、泵站、渠道、输水隧洞等各类水利工程数百万座，形成了覆盖全域的水利基础设施网络，为经济社会高质量发展提供了坚实的水利保障。

从工程服役现状来看，大量早期建成的水利工程已运行数十年，远超设计使用年限的基准周期，叠加长期水流冲刷、干湿交替、温度变化、冻融破坏、水土压力往复荷载等自然作用，以及后期管护不到位、检修不及时、改造滞后、运维技术落后等人为因素，工程本体逐步出现各类老化病害问题。混凝土结构碳化剥落、坝体闸室渗漏、堤身沉降滑移、金属设备锈蚀、启闭设备失灵、渠道淤积破损等病害普遍存在，导致工程防洪标准下降、灌溉供水能力衰减、结构稳定性不足，部分老旧工程带病运行，极易引发渗漏、垮塌、溃坝等安全事故，严重威胁下游群众生命财产安全与区域水安全稳定。

二、水利工程常见老化病害类型及成因分析

2.1 常见老化病害主要类型

结合水库、堤防、水闸、泵站、灌渠等各类水利工程运行实况，现阶段老旧水利工程老化病害主要分为结构类病害、设备类病害、功能类病害三大类，各类病害相互叠加、持续演化，严重影响工程整体安全与运行效能。

结构类病害是水利工程最核心、危害最大的病害类型，主要包含混凝土结构老化破损、坝体及堤身渗漏、结构裂缝、基础沉降、边坡失稳、冲刷剥蚀等问题。混凝土结构长期受水流侵蚀、冻融循环、碳化作用影响，表层出现起皮、剥落、蜂窝麻面、钢筋锈蚀膨胀等缺陷，导致结构强度持续衰减；坝体、闸底板、堤身防渗体系老化失效，产生集中渗漏、散浸、管涌等隐患，威胁工程整体稳定性；结构裂缝分为表层裂缝与深层贯穿裂缝，多由温度应力、不均匀沉降、荷载超限引发，裂缝持续扩张会直接破坏结构整体性，诱发重大安全风险。

2.2 老化病害核心成因分析

水利工程老化病害的产生与演化，是自然环境、工程本体、人为管理多重因素耦合作用的结果，具体可分为自然因素、工程固有因素、运维管理因素三大维度。

自然环境因素是病害产生的基础诱因。水利工程长期处于露天、临水的复杂工况，常年遭受水流冲刷、干湿交替、冻融循环、温度骤变、紫外线照射等自然作用，混凝土、金属、橡胶等材料性能持续衰减。同时，极端暴雨、洪水、大风等灾害性天气频发，超出工程常规承载能力，加剧结构冲刷、沉降、破损，加速工程老化进程。水土中的腐蚀性介质会逐步侵蚀混凝土内部结构与钢筋骨架，造成结构强度不可逆下降，形成持续性病害隐患。

三、水利工程老化病害综合治理技术措施

3.1 结构类老化病害专项治理技术

针对混凝土老化破损问题，采用表层修复与结构补强相结合的治理方式。彻底清除混凝土表层剥落、疏松、碳化破损部位，打磨清理基层，对锈蚀钢筋进行除锈、阻锈处理，更换严重锈蚀失效的钢筋构件。基层处理完成后，采用高强度聚合物砂浆、环氧修补材料进行分层修补找平，表层涂刷防渗防腐保护层，提升混凝土结构抗碳化、抗冲刷、抗腐蚀能力，恢复结构整体强度与完整性。

针对工程渗漏、管涌、散浸等病害，采用“防渗、堵渗、排水、减压”综合处置工艺。坝体、堤身浅层渗漏采用高压旋喷灌浆、帷幕灌浆、劈裂灌浆技术，填充内部空隙、封堵渗漏通道；基础深层渗漏采用垂直截渗墙、防渗铺盖加固工艺，构建完整防渗体系。同步优化工程排水系统，疏通排水廊道、排水盲沟，降低坝体浸润线，消除渗透压力，从根源杜绝管涌、散浸等渗透破坏风险。

针对结构裂缝病害，根据裂缝宽度、深度、形态分类精准治理。微细表层裂缝采用环氧树脂胶泥、聚合物防水涂料进行表面封闭处理，阻断外界水体与腐蚀性介质侵入；深层贯穿裂缝、活动性裂缝采用压力灌浆技术，灌注聚氨酯浆、环氧浆、水泥浆等专用材料，填充裂缝内部空隙，加固结构整体性，抑制裂缝持续扩张。针对基础不均匀沉降、边坡失稳问题，采用地基加固、土方回填压实、边坡锚固、格构护坡、植草防护等综合措施，稳固工程基础与边坡结构，杜绝沉降滑移风险。

3.2 设备类老化病害升级改造措施

针对金属结构锈蚀、变形病害，全面清理闸门、栏杆、启闭机架等金属构件表面锈蚀层、氧化层，采用喷砂除锈工艺提升基层洁净度，依次涂刷防锈底漆、防腐面漆，形成长效防腐防护层。对变形、破损严重的金属构件进行矫正、修补或整体更换，保障结构受力稳定。针对老旧止水橡胶老化、开裂、失效问题，全部更换新型高弹性、耐老化止水材料，优化止水安装工艺，彻底解决设备渗漏问题。

针对启闭设备、机电系统老化失灵问题，开展系统化提质改造。检修启闭机传动系统、制动系统、电机设备，更换磨损轴承、老化线路、失效配件，对老旧手动设备进行电气化、自动化升级改造，提升设备运行稳定性与调度效率。全面排查泵站机组磨损、异响、低效等问题，检修叶轮、轴承、密封系统，对超期服役、性能衰减严重的机组进行更新替换，恢复设备输水、排水效能。同步更新改造观测、监测设备，布设水位、位移、渗压、雨量监测装置，实现工程运行状态实时采集、动态监控。

四、结论

水利工程老化病害是长期自然侵蚀、工程先天缺陷、运维管护缺失多重因素共同作用的结果，结构破损、设备老化、功能衰减等各类病害的持续演化，严重制约水利工程安全稳定运行，威胁区域水安全与民生保障。本文系统梳理了水利工程三大类老化病害的核心特征与形成机理，针对性提出混凝土结构修复、渗漏封堵、裂缝治理、设备升级、功能提质的系统化病害治理技术方案，能够精准解决老旧水利工程各类显性、隐性病害隐患，有效恢复工程结构稳定性与综合服务功能。

同时，本文立足长效管护需求，构建了集制度建设、预防性养护、人才保障、智慧管控、应急防控于一体的全生命周期运维管理体系，彻底扭转了传统水利工程“重建轻管、重治轻防”的粗放管护模式，从根源延缓工程老化进程、降低病害复发概率，实现水利工程安全、稳定、长效运行。在水利现代化高质量发展背景下，后续需持续推进老旧水利工程病害精准治理与智慧化运维升级，持续完善长效管护机制，不断提升水利工程安全保障能力与水资源调配效能，为区域水安全保障、生态文明建设与经济社会高质量发展提供坚实的水利支撑。

参考文献

[1] 布合丽其木·吐鲁洪.水利设施老化治理与运行维护策略[J].工程技术研究,2026,11(12):78-80.

[2] 李鹏飞.老旧水利工程除险加固与提质增效技术研究[J].水利科技与经济,2025,31(08):45-47.

[3] 张旺,秦国帅.提升水利工程运行管理水平的思考和建议[J].水利发展研究,2025(04):23-26.

[4] 吴妮娜.水利工程隐蔽部位运维检测技术与病害修复方案实践[J].水电水利,2026,10(06):89-91.

[5] 招启军.水工混凝土耐久性与病害治理研究[J].现代水利,2025(09):56-58.

[6] 付钟生.水利工程设施老化问题与维护更新技术研究[J].水利工程与管理,2025,39(07):34-36.

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