王亞芹 于麗君 遼寧省鬧德海水庫(kù)管理局 123000

對(duì)鬧德海水庫(kù)繞壩滲漏問(wèn)題的探討

王亞芹 于麗君 遼寧省鬧德海水庫(kù)管理局 123000

鬧德海水庫(kù)繞壩滲漏問(wèn)題從地質(zhì)、現(xiàn)狀、觀測(cè)數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行了分析，可知繞壩滲漏問(wèn)題的存在且很?chē)?yán)重，滲漏量加劇不利于大壩的安全與穩(wěn)定，對(duì)滲漏部位進(jìn)行帷幕灌漿處理，可確保大壩安全運(yùn)行。

地址;滲漏;帷幕灌漿

大壩運(yùn)行近70年來(lái)，繞壩滲漏一直是困擾本工程的主要問(wèn)題之一。1994年曾進(jìn)行過(guò)帷幕灌漿處理，雖取得一定效果，但目前兩岸繞滲現(xiàn)象仍很?chē)?yán)重，兩岸繞壩滲流出露點(diǎn)較多，主要分布于壩下游150m范圍內(nèi)，左岸多于右岸，出露高程一般在155.0m以下。

1 壩址地區(qū)地質(zhì)條件

鬧德海水庫(kù)壩址區(qū)地貌屬剝蝕低丘，地表風(fēng)積物較厚，植被不發(fā)育，以黃土狀粉砂、粉土為主，一般厚約10～20m，地面高程約194～200m。左岸基巖面高程為182.21～188.33m,右岸基巖面高程為188.14～192.94m?；鶐r面最低高出庫(kù)水位5m左右。大壩走向NW3260，壩長(zhǎng)167 m，最大壩高44.5 m。

在庫(kù)水位附近的巖體一般為強(qiáng)～弱風(fēng)化，透水性較強(qiáng)，節(jié)理較發(fā)育。左岸分布的F6、F7斷層于岸坡上有滲流點(diǎn)（下降泉）出露，節(jié)理較發(fā)育；走向NE350～500的一組節(jié)理，微張，無(wú)充填或鈣質(zhì)、鐵質(zhì)充填。壩端基巖巖性主要為灰色～紅褐色凝灰質(zhì)安山巖，巖芯取獲率低，破碎，多呈碎塊狀，僅局部呈短柱狀，巖石脆，吸水性較強(qiáng)，易軟化，節(jié)理較發(fā)育。

壩端基巖以弱透水為主，局部為中等透水，左岸最大透水率10.5Lu,右岸最大透水率11.3Lu。壩基巖體的透水率較低，透水性較弱。壩址區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水和第四系孔潛水；基巖裂隙水含水層廣泛分布于兩岸安山巖或集塊巖中。而孔隙水含水層主要分布于河谷砂卵礫石中及兩岸第四系松散堆積層中。

2 繞壩滲漏的現(xiàn)狀

2.1 從地貌上，勘察期間壩址下游兩岸山體腳斷續(xù)形成冰瀑，最長(zhǎng)約20m,高約1～2m，主要集中在壩下150m范圍內(nèi)，最遠(yuǎn)距大壩超過(guò)300m。其特點(diǎn)是滲漏出露點(diǎn)多、滲流通道遠(yuǎn)。左岸較右岸更嚴(yán)重。

2.2 從歷年長(zhǎng)觀數(shù)據(jù)上，通過(guò)對(duì)左右壩端共10個(gè)長(zhǎng)觀孔水位的觀測(cè)，兩壩端各點(diǎn)的地下水位觀測(cè)數(shù)據(jù)總體上呈“庫(kù)水位＞壩端上游水位＞壩端水位＞壩端下游水位”的趨勢(shì)。

有關(guān)繞壩滲漏觀測(cè)點(diǎn)位置參見(jiàn)圖1。

表2.1是2005年1月27日進(jìn)行的一次觀測(cè)。從表2.1可以看出兩岸均存在繞壩滲漏問(wèn)題。左岸地下水位值168.10～174.85m,右岸地下水位值163.00～164.83 m，左岸明顯高于右岸。

表2.2為繞壩滲流觀測(cè)點(diǎn)于2000年、2002年和2005年觀測(cè)數(shù)據(jù)匯總表，從表中可以看出，不同觀測(cè)年的庫(kù)水位下，兩岸地下水位均存在上面的規(guī)律性，此外，由表2.1、表2.2也可看出，左壩端各測(cè)點(diǎn)地下水位比右岸的高約6～8m。

圖1

表2.22000年、2002年、2005年各測(cè)點(diǎn)記錄匯總表

2.3從滲漏量上，水庫(kù)運(yùn)行期間于1996年～2003年對(duì)繞壩滲流量進(jìn)行了實(shí)測(cè)，實(shí)測(cè)方法為：繞壩滲流量（m3/日）=下游斷面總流量（m3/日）-閘門(mén)滲流量（m3/日）

根據(jù)水庫(kù)實(shí)測(cè)資料，有關(guān)繞壩滲流量詳見(jiàn)表2.3。

從表中可以看出,近年來(lái)繞壩滲漏量一直較大并呈越來(lái)越大的趨勢(shì),如2003年4月的日繞壩滲漏量是1996年3月的6.5倍；而2003年10月的日繞壩滲漏量是1996年的9倍。

因此，無(wú)論是地貌上還是長(zhǎng)觀數(shù)據(jù)上，都證明繞壩滲漏問(wèn)題的存在且很?chē)?yán)重。

3 繞壩滲漏原因分析

3.1 從地貌上，壩址區(qū)地貌屬波狀起伏的剝蝕低丘，地表風(fēng)積物較厚，植被不發(fā)育。由于大壩位于河道拐彎（近90度）處，其上游左岸岸坡較近，可能存在與大壩走向近平行。庫(kù)水位以上的該段岸坡較陡，距大壩下游岸坡較近，可能存在的滲徑較小，有利于繞壩滲漏。

3.2 從構(gòu)造上，壩址區(qū)無(wú)垂直壩軸線方向的斷層，但據(jù)前期資料，左岸分布的F6、F7斷層于岸坡上有滲流點(diǎn)（下降泉）出露。經(jīng)測(cè)繪發(fā)現(xiàn)本區(qū)節(jié)理較發(fā)育，優(yōu)勢(shì)節(jié)理產(chǎn)狀見(jiàn)表2.4。由于大壩走向?yàn)镹W3260 ，因此走向近NE向的節(jié)理，特別是張開(kāi)度大、延伸遠(yuǎn)、無(wú)充填的節(jié)理有利于滲漏。本區(qū)發(fā)育的節(jié)理中，走向NE350～500的一組節(jié)理，微張，無(wú)充填或鈣質(zhì)、鐵質(zhì)充填，對(duì)繞壩滲漏有利。

3.3 從地層分布情況看,壩址區(qū)地表風(fēng)積物較厚,以黃土狀粉砂、粉土為主，一般厚約10～20m，地面高程約194～200m。根據(jù)偽滿時(shí)期、1960年和1964年的勘察鉆孔資料，左右岸在距壩端100m范圍內(nèi)共進(jìn)行過(guò)34個(gè)和26個(gè)鉆孔（土鉆、機(jī)鉆）的勘察工作，從揭露的情況來(lái)看，左岸基巖面高程為182.21～188.33m，右岸基巖面高程為188.14～192.94m。基巖面最低高出現(xiàn)有庫(kù)水位5m左右，在庫(kù)水位附近的巖體一般為強(qiáng)～弱風(fēng)化，透水性較強(qiáng)，節(jié)理較發(fā)育。

3.4 從巖性上，根據(jù)鉆孔揭露，壩端基巖巖性主要為灰色～紅褐色凝灰質(zhì)安山巖，巖苡芯取獲率低，破碎，多呈碎塊狀，僅局部呈短柱狀，巖石脆，吸水性較強(qiáng)，易軟化，節(jié)理較發(fā)育。

壩基巖體的透水率較低，透水性較弱，而壩端基巖的透水率較大，說(shuō)明壩基滲流量較小，而壩端的滲流量會(huì)相對(duì)增大。

3.5 從水力關(guān)系上，兩岸地下潛水位在蓄水前與蓄水后的分布情況見(jiàn)圖2。兩岸地下水位在庫(kù)水位（176.5m）以下區(qū)段均會(huì)受庫(kù)水補(bǔ)給,如圖中陰影部分。此區(qū)段內(nèi)地下水位越低，說(shuō)明該部位地下水與下游連通性好，基巖滲水性強(qiáng)。反之，說(shuō)明巖體完整性好，與下游連通性差，滲水性弱。

表2.4 優(yōu)勢(shì)節(jié)理統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)前面對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析，右壩端各測(cè)點(diǎn)地下水位比左岸的低約6～8m，說(shuō)明右岸與大壩下游連通性好，基巖滲水性強(qiáng)，繞壩滲漏會(huì)更嚴(yán)重。

圖2

4 評(píng)價(jià)與建議

綜上所述分析，產(chǎn)生繞壩滲漏的原因主要還是壩基巖體完整性差，庫(kù)水沿裂隙滲漏，滲漏量加劇不利于大壩的安全與穩(wěn)定。因此建議針對(duì)可能的滲漏部位進(jìn)行帷幕灌漿處理。

4.1 帷幕深度：按不大于3Lu的防滲標(biāo)準(zhǔn)考慮，建議帷幕線宜達(dá)到150m高程。

4.2 帷幕范圍：

根據(jù)勘察成果并結(jié)合1980年保壩工程時(shí)的鉆探資料：建議左岸帷幕范圍：從L2孔開(kāi)始，沿壩軸線方向，向SE延伸不少于60m。同時(shí)要注意灌漿時(shí)對(duì)輸水洞的影響。

此外在帷幕灌漿過(guò)程中兩岸現(xiàn)有的觀測(cè)孔可能會(huì)進(jìn)漿并造成孔內(nèi)於堵，建議帷幕灌漿結(jié)束后進(jìn)行檢查，視具體情況進(jìn)行透孔或重新布設(shè)觀測(cè)孔。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.14.034