蔣秀華，呂文星，錢云平，羅思武

(黃河水利委員會水文局，河南 鄭州450004)

許多土石壩樞紐工程，其地質(zhì)條件復雜時壩肩強透水性導致的繞壩滲流成為防滲設計的關鍵性問題之一。由于反調(diào)蓄庫區(qū)左壩肩含有強透水性砂礫石層，存在繞壩滲漏。目前，對于深厚砂層壩肩的繞壩滲流問題，實際工程大多采用混凝土防滲墻防滲形式，以期增大繞壩滲流滲徑、削減繞壩滲流量并減小砂層滲透坡降［2］。但由于修建防滲墻會改變堤外地下水與堤內(nèi)河水的水力聯(lián)系，可能對地下水流場或地下水水位產(chǎn)生影響。防滲墻的實施不僅能有效改善堤身和堤基的滲流狀態(tài)，使?jié)B透穩(wěn)定和抗浮穩(wěn)定狀態(tài)得以滿足，而且對處理堤身、堤基土層中存在的隱患作用明顯，這些隱患包括堤身孔穴、堤基強透水夾砂層和管涌通道等。防滲墻的設計思路是在高水位時，在堤身和堤基內(nèi)通過防滲墻阻斷地下水滲流通道或者延長滲流路徑，從而達到降低滲透比降、防止?jié)B透破壞發(fā)生的目的。防滲墻占地少，目前的施工技術可靠，因此目前得到了廣泛的應用，并取得了良好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

本研究以水庫兩岸現(xiàn)有民井為基礎，分析水庫蓄水前、后近壩區(qū)地下水動態(tài)變化及續(xù)建防滲墻對近壩區(qū)地下水影響及效用分析，對于保證反調(diào)蓄水庫安全運行和提高工程效益具有重要的現(xiàn)實意義。

1 庫區(qū)工程地質(zhì)概況

西霞院水庫是小浪底水利樞紐的配套工程，位于小浪底壩址以下16 km處?？値烊轂?.62億 m3，正常蓄水水位134 m，汛期限制水位 131 m［3－4］。

西霞院水庫處于洛陽盆地和濟源盆地之間，黃河自西向東穿流其間，南北均與黃土臺塬～丘陵區(qū)相鄰。該區(qū)為基巖低山丘陵區(qū)向沖洪積平原的過渡地帶，地形起伏，地貌類型較復雜，地勢西高東低，兩岸沖溝發(fā)育不均衡。

近壩區(qū)黃河河谷呈寬淺的“U”型，主河槽兩側(cè)分布有高低漫灘。右岸發(fā)育Ⅰ、Ⅱ級階地，左岸發(fā)育Ⅱ級階地。

2 研究方法

通過調(diào)查及收集資料發(fā)現(xiàn)，近壩區(qū)自動觀測井和民井共有76眼(左岸58眼，右岸18眼);自動觀測井20眼(左右岸各10眼)，詳見圖1。民井觀測資料系列大多為2005年11月～2008年6月，由于受農(nóng)業(yè)灌溉抽水等因素影響，人工觀測井內(nèi)水位變化較大，觀測準確度較低，資料代表性相對較差。自動井資料系列為2008年4月1日～2010年4月30日，資料系列較好。

3.遺忘。記憶的大敵就是遺忘，演奏中突然出現(xiàn)的遺忘，心理學解釋為“暫時神經(jīng)聯(lián)系的抑制”，猶如“短路”。由于音樂是時間的藝術，容不得半點兒停滯。故這種“遺忘”并非真正的記憶障礙，而是由于動作慣性紊亂使然?！鞍e浩斯遺忘曲線”告訴我們，遺忘規(guī)律是先快后慢，細微枝節(jié)容易遺忘，但框架不易忘。所以演奏中唯“心中有數(shù)”方可有條不紊、從容不迫，要積極調(diào)動演奏欲望，把握好音樂的架構，投入音樂，即使細枝末節(jié)出現(xiàn)遺忘，但整體依然穩(wěn)如泰山。我們詮釋作品時應考慮的是如何表達音樂的精神內(nèi)涵和意境，尋求感性和理性間的平衡。

本研究以現(xiàn)有自動觀測井和民井為基礎，分析水庫蓄水前、后近壩區(qū)地下水動態(tài)變化及續(xù)建防滲墻對近壩區(qū)地下水影響及效用分析。

3 結果與分析

3.1 水庫蓄水對近壩區(qū)地下水影響分析

3.1.1 水庫蓄水前近壩區(qū)地下水動態(tài)變化

近壩區(qū)位于黃河沖積扇的頂部，沖積扇形成的水文地質(zhì)單元邊界可作為近壩區(qū)的邊界。北部(左岸)邊界下部為下第三系地層，透水性較弱，可作為相對隔水邊界;南部(右岸)邊界下部為上第三系粘土層、砂層及砂卵石層，屬中等強度透水層，靠近邙山，可作為補給邊界。因此，水庫蓄水前，右岸地下水補給黃河，黃河補給左岸地下水，近壩區(qū)黃河水位一般為117～121 m。

左岸近壩區(qū)地下水位低于河水位，主要接受黃河水、大氣降水及后緣山區(qū)少量基巖裂隙水的補給。河漫灘部位由黃河向Ⅱ級階地方向地下水位逐漸降低。至Ⅱ級階地前緣，水位降至113 m左右，Ⅱ級階地部位水位一般在112～114 m，接近Ⅱ級階地后緣地下水逐漸升高，達140 m。因此，其徑流方向自灘地流向Ⅱ級階地。左岸地下水排泄以水平側(cè)向徑流為主，其徑流方向自北西向南東，與黃河水流向基本一致;另外還有蒸發(fā)和開采排泄。

右岸地下水水位一般為119 m以上，普遍高于河水位，主要接受邙山地下水及大氣降水補給。在Ⅱ級階地后緣，水位較高，可達134 m;在Ⅱ級階地前緣附近，地下水水位一般為119～120 m;在河漫灘部位，地下水水位一般為120～122 m。右岸近壩區(qū)地下水總體流向與地形一致。即:由黃土臺塬依次向Ⅱ級階地、Ⅰ級階地、河漫灘方向徑流，最終補給黃河。

3.1.2 水庫蓄水后近壩區(qū)地下水動態(tài)變化

2007年5月30日水庫下閘蓄水至2008年5月7日，水庫水位變化大致可分為三個時段:(1)2007年5月30日水庫下閘蓄水，水庫水位從120.83 m上升到130 m左右后，黃河進行調(diào)水調(diào)沙試驗(2007年6月中旬至7月上旬)，水庫水位下降，其后7月上旬到9月底，水庫水位基本在128～131 m之間;(2)2007年9月26日開始，水庫進行抬升試驗。10月2日至11月13日，水位在133～134 m區(qū)間運行;(3)為減少水庫蓄水對近壩區(qū)地下水影響，水庫水位分兩次下降，第一次從2007年11月13日開始，水庫水位從132.86 m逐步下降到2月20日的130.18 m，在130～131 m區(qū)間運行;第二次從2月20日的130.18 m下降至5月7日127.35 m，在127～128 m區(qū)間運行。近壩區(qū)地下水監(jiān)測井水位變化曲線分別見圖1和圖2。

圖1 蓄水后左岸代表性觀測井地下水位過程線圖

圖2 蓄水后右岸代表性觀測井地下水位過程線圖

由圖1和圖2可見，水庫蓄水后，左、右岸地下水位隨著庫水位變化而變化，地下水位與庫水位響應關系明顯。

左岸近壩區(qū)地下水位與蓄水前相比，地下水呈顯著上升變化趨勢。壩軸線上游Ⅱ級階地地下水位上升6.43～7.60 m;壩軸線下游Ⅱ級階地地下水位上升了7.03～11.51 m，灘地和Ⅱ級階過渡區(qū)水位上升4.30～7.13 m，灘地上升0.26～4.79 m，見圖 2。

右岸近壩區(qū)地下水位與蓄水前相比，也有較大幅度上升，但沒有左岸幅度大。壩軸線上游Ⅱ級階地地下水位上升3.00 m左右;壩軸線下游Ⅱ級階地地下水位上升了2.66～4.28 m，Ⅰ級階地水位上升 1.95 ～3.99 m，灘地上升 3.00 m左右。

3.2 續(xù)建防滲墻對近壩區(qū)地下水影響及效用分析

3.2.1 防滲墻續(xù)建與近壩區(qū)地下水位動態(tài)變化

1)2008.5.7 ～2009.8.27 期間地下水位動態(tài)變化

2008年5月7日至2009年4月13日期間，防滲墻正在續(xù)建，近壩區(qū)地下水變化不大。左岸地下水位大多是先下降，然后緩慢上升，而后又小幅下降。變化幅度在0.26～0.98 m。右岸變化趨勢同左岸基本相同，變幅在0.09～2.09 m間。

2009年4月13日至8月27日為水庫水位抬升試運行階段(右岸續(xù)建防滲墻2009年8月4日已全部完工)。左岸所有觀測井水位變化過程均與庫水位變化過程相關，地下水位呈上升趨勢。在2009年6月5日前，壩軸線附近各觀測井水位漲率基本一致，防滲墻上游略大下游。但6月5日之后，隨著庫水位進一步抬升，防滲墻上游漲率基本不變，而下游漲率明顯減小，說明防滲墻此時已開始發(fā)揮作用。另外，從地下水位變幅來看，左岸防滲墻上游地下水位變化幅度明顯大于下游，且上、下游測井的水位差加大，說明續(xù)建防滲墻已開始發(fā)揮作用。

右岸地下水位也均呈上升趨勢，但變化幅值明顯小于左岸。防滲墻上、下游地下水變幅相近，隨著距河道距離越近，變化幅度越小，此時右岸續(xù)建防滲墻的作用不如左岸明顯。

2)2009.8.27 ～2010.2.1 期間地下水位動態(tài)變化

2009年8月4日，右岸續(xù)接防滲墻工程全部完工;2010年1月25日，左岸續(xù)接防滲墻工程全部完工。防滲墻續(xù)建期間水庫水位在130～131 m區(qū)間運行。

在此期間，左岸防滲墻上游和下游地下水位動態(tài)開始呈現(xiàn)不同的變化趨勢。防滲墻上游地下水位變化與庫水位變化響應關系非常明顯，隨著庫水位的變化而變化;而防滲墻下游地下水位在此時段與庫水位開始呈現(xiàn)不同的變化趨勢，尤其是2010年1月上旬以后，當庫水位小幅回升時，下游地下水位仍繼續(xù)下降。地下水位變化滯后水庫水位變化，且距離壩軸線越遠，地下水位滯后時間越長，說明左岸防滲墻已開始發(fā)揮明顯作用。

從地下水位變化幅度看，左岸防滲墻上游Ⅱ級階地地下水位下降2.86～3.22 m，防滲墻下游Ⅱ級階地下降0.37～2.53 m，過渡帶下降了 1.17 m，灘地下降了 0.36 m，距壩軸線較遠位于吉利灘地的測井上升了0.60 m，上升了0.71 m。

右岸地下水位隨著庫水位的變化而變化。防滲墻上游Ⅱ級階地下降幅度最大，為2 m左右，下游Ⅱ級階地下降幅度在1.7 m左右，Ⅰ級階地下降幅度在0.56～1.44 m之間。從水位動態(tài)變化上看，右岸防滲墻作用不如左岸明顯。

3)2010.2.1 ～2010.4.30 期間地下水位動態(tài)變化

防滲墻續(xù)建完工后，從2010年2月1日至4月30日，水庫進行第一次抬升運行。水庫水位抬升期間，左岸防滲墻上游地下水位隨庫水位的抬升而上漲，變化幅值在5.50～6.00 m;而防滲墻下游白坡以西區(qū)域的地下水位上漲幅度很小，在0.15～0.78 m之間，以東區(qū)域的地下水位不僅未上升，反而呈下降趨勢，下降幅度在0.15～0.44 m之間，可見防滲墻起到了明顯的防滲作用。

右岸地下水位隨著庫水位的抬升，基本呈抬高變化趨勢。右岸防滲墻上游漲幅為2.32 m，下游漲幅為2.23 m;灘地上漲了0.63 m?？梢?，右岸防滲墻上游和下游地下水位的變化幅度差別不大，反映右岸防滲墻作用不如左岸明顯。

3.2.2 防滲墻續(xù)建后近壩區(qū)滲流場變化

根據(jù)防滲墻續(xù)建前后庫水位相近的兩個日期(2007.11.7 庫水位133.05 m 和2010.4.8 庫水位 133.19 m)的測井水位繪制的等值線圖比較，可見防滲墻續(xù)建前后左岸滲流方向有所改變，滲流強度明顯減小;右岸滲流方向基本沒變，滲流強度有所減小，說明續(xù)建防滲墻防滲效果明顯。

4 結語

綜合以上分析，近壩區(qū)地下水位變化與水庫水位變化關系密切，水庫蓄水對近壩區(qū)產(chǎn)生了明顯的影響，使地下水位抬升明顯、地下水滲流場發(fā)生改變。

通過分析防滲墻續(xù)建前后地下水位的動態(tài)和滲流場變化可知，左岸下游地下水位與庫水位響應關系已不明顯，滲流方向有所改變，滲流強度明顯減小，反映左岸防滲墻防滲作用明顯;右岸滲流方向基本沒變，滲流強度有所減小，下游地下水位與庫水位仍存在一定的相關關系，右岸防滲墻上下游測井水位差沒有左岸明顯，說明右岸防滲墻也已經(jīng)發(fā)揮防滲作用，但不如左岸明顯。

［1］白寅虎.亭口反調(diào)節(jié)水庫土石壩繞壩滲流數(shù)值分析［D］.楊凌:西北農(nóng)林科技大學.2012.

［2］耿計計.基于滲流場與應力場耦合分析的土石壩繞壩滲流問題研究［D］.西安:西安理工大學.2010.

［3］秦云香，周莉，程翠林.西霞院反調(diào)節(jié)水庫工程布置特點及主要問題［J］.人民黃河.2000，22(5):30－31.

［4］呂銘捷，張鴻喜.西霞院水利樞紐施工進度控制［J］.質(zhì)量.2007，2:32－35.