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        山東省平原水庫浸沒原因及防治措施

        2020-01-06 22:14:11王方圓韓傳超
        山東水利 2020年6期
        關(guān)鍵詞:平原山東省水庫

        王方圓,韓傳超,王 新

        (濟南市水利建筑勘測設(shè)計研究院有限公司,山東 濟南 250101)

        山東省平原水庫主要是圍壩型,其次是半填半挖型,通過地上圍壩和庫內(nèi)取土下挖形成庫容,并從水源地引水充庫形成的蓄水調(diào)節(jié)水庫。山東省平原水庫主要特點是:圍壩軸線較長,壩體就地取材,為均質(zhì)土壩,壩高一般不超過15.0m;庫水面較為開闊,水位一般高于壩后地面。水庫浸沒是平原水庫主要工程地質(zhì)問題之一,也是水庫運行管理單位比較重視的問題。

        1 水庫浸沒危害

        水庫滲水引起水庫周邊區(qū)域地下水位壅高,地下水位壅高可使毛管水抬升,當其上升高度達到建筑物地基或農(nóng)作物和樹木的根系,且持續(xù)時間較長時,將產(chǎn)生浸沒問題。

        水庫浸沒可造成水庫周邊農(nóng)作物區(qū)土地沼澤化或鹽漬化,引起作物減產(chǎn);建筑物區(qū)地基軟化及沉降,影響穩(wěn)定和正常使用;道路翻漿,甚至產(chǎn)生凍脹;地下水質(zhì)惡化等危害。

        2 水庫浸沒原因

        水庫浸沒的產(chǎn)生是多種因素共同作用的結(jié)果,且各因素間相互聯(lián)系、相互影響,歸納起來主要有:地形地貌、地層巖性和水文地質(zhì)條件。

        2.1 地形地貌條件

        山東省平原水庫所在區(qū)域地貌單元類型多為黃泛平原區(qū),地形較為平坦,水庫蓄水后庫水位高于壩后地面高程,當存在滲漏通道時,庫水將不斷地流向壩后,且由于地勢平坦,影響范圍較大。

        2.2 地層巖性條件

        受黃河頻繁擺動、泛濫等影響,平原水庫工程場地不同巖相相互疊置,沉積物巖相變化復(fù)雜,常呈犬牙交錯,同時,因黃河水量及泥沙含量變化,沉積物具有微層理及不均勻性,即砂壤土夾有黏土、壤土,黏土夾有砂壤土、粉砂等。表現(xiàn)在地層結(jié)構(gòu)上無完整統(tǒng)一的相對隔水層分布。根據(jù)現(xiàn)場注水、抽水試驗,場地地層多具中等透水性。

        2.3 水文地質(zhì)條件

        山東省平原水庫工程場地地下水類型以潛水為主,局部具微承壓性;場地地下水埋藏較淺,水力坡降較緩,水庫蓄水后庫水位高于壩后地下水位,受水庫滲漏影響,壩后地下水位壅高,產(chǎn)生浸沒。當受庫水壓力和庫水外漏等影響,水庫周邊地區(qū)原有的地下水徑流和排泄方式發(fā)生改變時,地下水位壅高、浸沒現(xiàn)象更為明顯。

        綜上所述,山東省平原水庫工程場地地形較為平坦,地下水埋藏較淺,水力坡降較緩,水庫蓄水后庫水位高于壩后地下水位,加之場地地層多具中等透水性等是水庫浸沒產(chǎn)生的原因。

        3 水庫浸沒防治措施

        水庫浸沒防治原則有三個方面:一是因害設(shè)防,使控制區(qū)域臨界地下水位不影響農(nóng)作物生長、庫周建筑物安全和群眾生活;二是水庫浸沒防治應(yīng)與增強工程建筑物安全性(如滲透穩(wěn)定性)相結(jié)合;三是因勢利導,針對水庫浸沒的已成事實,可開發(fā)成藕塘、魚池,種植喜水性植物等,以利用壩后較高地下水位現(xiàn)狀,產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。具體防治措施如下:

        3.1 上游采取防滲措施

        對大壩上游及庫區(qū)采取防截滲措施,減少水庫滲漏量,降低因水庫滲漏導致水庫周邊地帶地下水位的壅高,減少水庫浸沒可能性。根據(jù)山東省平原水庫建設(shè)經(jīng)驗,全庫區(qū)的水平防滲措施為佳。

        3.2 下游采取排滲減壓措施

        在壩后設(shè)置排(截)滲溝及減壓井,將滲水及時地排走,降低壩后地下水位,亦是防治水庫浸沒的一種有效措施(如濟南市東湖水庫、聊城發(fā)電廠新廠引黃調(diào)蓄水庫)。為減少水資源浪費,也可以將壩后排(截)滲溝滲水用水泵抽至水庫(如德州市陵城區(qū)丁莊水庫)。

        3.3 改變作物品種,進行水產(chǎn)養(yǎng)殖

        針對水庫壩后浸沒的已成事實,可通過開發(fā)成藕塘、魚池,種植蒸散發(fā)能力比較強的植物和其他喜水性喬木等措施,或開發(fā)成濕地公園,以減少因水庫浸沒造成的損失(如濟南市玉清湖水庫、德州市夏津縣夏津水庫)。

        3.4 壓滲填高處理措施

        采取壓滲填高處理措施,恢復(fù)原場地生產(chǎn)生活條件。因平原地區(qū),地形較為平坦,水庫浸沒范圍較大,采取壓滲填高方案需結(jié)合田塊、道路、溝渠、建筑等綜合考慮,一并布置,同時采取該方案時需考慮到臨時征地較多的特征。

        4 結(jié)語

        水庫浸沒是平原水庫存在的主要工程地質(zhì)問題,其防治措施需結(jié)合其他主要工程地質(zhì)問題統(tǒng)籌考慮,如對水庫采取防截滲措施可減少水庫滲漏、改善壩后浸沒問題;壩后設(shè)置排滲溝的同時增設(shè)反濾層,可降低壩后地下水位、改善壩后滲透穩(wěn)定。同時,水庫浸沒的防治亦可考慮采取改變作物品種,進行水產(chǎn)養(yǎng)殖,壓滲填高處理等措施。總之,水庫浸沒問題的防治需因地制宜,根據(jù)工程實際具體分析后采取處理措施,以期達到最佳效果。

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