對鬧德海水庫繞壩滲漏問題的探討

王亞芹 于麗君 遼寧省鬧德海水庫管理局 123000

對鬧德海水庫繞壩滲漏問題的探討

王亞芹 于麗君 遼寧省鬧德海水庫管理局 123000

鬧德海水庫繞壩滲漏問題從地質、現狀、觀測數據等方面進行了分析，可知繞壩滲漏問題的存在且很嚴重，滲漏量加劇不利于大壩的安全與穩定，對滲漏部位進行帷幕灌漿處理，可確保大壩安全運行。

地址;滲漏;帷幕灌漿

大壩運行近70年來，繞壩滲漏一直是困擾本工程的主要問題之一。1994年曾進行過帷幕灌漿處理，雖取得一定效果，但目前兩岸繞滲現象仍很嚴重，兩岸繞壩滲流出露點較多，主要分布于壩下游150m范圍內，左岸多于右岸，出露高程一般在155.0m以下。

1 壩址地區地質條件

鬧德海水庫壩址區地貌屬剝蝕低丘，地表風積物較厚，植被不發育，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。基巖面最低高出庫水位5m左右。大壩走向NW3260，壩長167 m，最大壩高44.5 m。

在庫水位附近的巖體一般為強～弱風化，透水性較強，節理較發育。左岸分布的F6、F7斷層于岸坡上有滲流點（下降泉）出露，節理較發育；走向NE350～500的一組節理，微張，無充填或鈣質、鐵質充填。壩端基巖巖性主要為灰色～紅褐色凝灰質安山巖，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，易軟化，節理較發育。

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 繞壩滲漏的現狀

2.1 從地貌上，勘察期間壩址下游兩岸山體腳斷續形成冰瀑，最長約20m,高約1～2m，主要集中在壩下150m范圍內，最遠距大壩超過300m。其特點是滲漏出露點多、滲流通道遠。左岸較右岸更嚴重。

2.2 從歷年長觀數據上，通過對左右壩端共10個長觀孔水位的觀測，兩壩端各點的地下水位觀測數據總體上呈“庫水位＞壩端上游水位＞壩端水位＞壩端下游水位”的趨勢。

有關繞壩滲漏觀測點位置參見圖1。

表2.1是2005年1月27日進行的一次觀測。從表2.1可以看出兩岸均存在繞壩滲漏問題。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為繞壩滲流觀測點于2000年、2002年和2005年觀測數據匯總表，從表中可以看出，不同觀測年的庫水位下，兩岸地下水位均存在上面的規律性，此外，由表2.1、表2.2也可看出，左壩端各測點地下水位比右岸的高約6～8m。

圖1

表2.22000年、2002年、2005年各測點記錄匯總表

2.3從滲漏量上，水庫運行期間于1996年～2003年對繞壩滲流量進行了實測，實測方法為：繞壩滲流量（m3/日）=下游斷面總流量（m3/日）-閘門滲流量（m3/日）

根據水庫實測資料，有關繞壩滲流量詳見表2.3。

從表中可以看出,近年來繞壩滲漏量一直較大并呈越來越大的趨勢,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，無論是地貌上還是長觀數據上，都證明繞壩滲漏問題的存在且很嚴重。

3 繞壩滲漏原因分析

3.1 從地貌上，壩址區地貌屬波狀起伏的剝蝕低丘，地表風積物較厚，植被不發育。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 從構造上，壩址區無垂直壩軸線方向的斷層，但據前期資料，左岸分布的F6、F7斷層于岸坡上有滲流點（下降泉）出露。經測繪發現本區節理較發育，優勢節理產狀見表2.4。由于大壩走向為NW3260 ，因此走向近NE向的節理，特別是張開度大、延伸遠、無充填的節理有利于滲漏。本區發育的節理中，走向NE350～500的一組節理，微張，無充填或鈣質、鐵質充填，對繞壩滲漏有利。

3.3 從地層分布情況看,壩址區地表風積物較厚,以黃土狀粉砂、粉土為主，一般厚約10～20m，地面高程約194～200m。根據偽滿時期、1960年和1964年的勘察鉆孔資料，左右岸在距壩端100m范圍內共進行過34個和26個鉆孔（土鉆、機鉆）的勘察工作，從揭露的情況來看，左岸基巖面高程為182.21～188.33m，右岸基巖面高程為188.14～192.94m。基巖面最低高出現有庫水位5m左右，在庫水位附近的巖體一般為強～弱風化，透水性較強，節理較發育。

3.4 從巖性上，根據鉆孔揭露，壩端基巖巖性主要為灰色～紅褐色凝灰質安山巖，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，易軟化，節理較發育。

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，說明壩基滲流量較小，而壩端的滲流量會相對增大。

3.5 從水力關系上，兩岸地下潛水位在蓄水前與蓄水后的分布情況見圖2。兩岸地下水位在庫水位（176.5m）以下區段均會受庫水補給,如圖中陰影部分。此區段內地下水位越低，說明該部位地下水與下游連通性好，基巖滲水性強。反之，說明巖體完整性好，與下游連通性差，滲水性弱。

表2.4 優勢節理統計表

根據前面對觀測數據的分析，右壩端各測點地下水位比左岸的低約6～8m，說明右岸與大壩下游連通性好，基巖滲水性強，繞壩滲漏會更嚴重。

圖2

4 評價與建議

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

4.1 帷幕深度：按不大于3Lu的防滲標準考慮，建議帷幕線宜達到150m高程。

4.2 帷幕范圍：

根據勘察成果并結合1980年保壩工程時的鉆探資料：建議左岸帷幕范圍：從L2孔開始，沿壩軸線方向，向SE延伸不少于60m。同時要注意灌漿時對輸水洞的影響。

此外在帷幕灌漿過程中兩岸現有的觀測孔可能會進漿并造成孔內於堵，建議帷幕灌漿結束后進行檢查，視具體情況進行透孔或重新布設觀測孔。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.14.034