新疆阿克達(dá)拉水庫(kù)擴(kuò)建工程防滲設(shè)計(jì)

【摘要】根據(jù)水庫(kù)各壩段壩體、壩基的地質(zhì)條件，通過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)施工條件等進(jìn)行分析比較，提出了適合各壩段的防滲設(shè)計(jì)方案。

【關(guān)鍵詞】水庫(kù)；擴(kuò)建；防滲；設(shè)計(jì)

1、工程概況

新疆阿克達(dá)拉水庫(kù)是一總干灌區(qū)的主要蓄水工程之一，水庫(kù)位于額爾齊斯河南岸、福海縣境內(nèi)，農(nóng)十師183團(tuán)團(tuán)部東南24km處，距離北屯鎮(zhèn)51km。其地理位置為東經(jīng)88°08′00″～88°10′40″，北緯47°04′30″～47°06′22″。阿克達(dá)拉水庫(kù)由水庫(kù)大壩、引水建筑物和放水建筑物組成。工程規(guī)模為中型水庫(kù)，工程等別為Ⅲ級(jí)，主要建筑物工程等別為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)。

一期工程建于1992年，主壩全長(zhǎng)3600m（0+000～3+600），總庫(kù)容3000萬m3，興利庫(kù)容2640萬m3，設(shè)計(jì)水位577.38m，控制灌溉面積33.5萬畝，根據(jù)灌區(qū)規(guī)劃阿克達(dá)拉水庫(kù)擴(kuò)建后（二期工程）主壩全長(zhǎng)4050m（0-250～0+000、0+000～3+800），總庫(kù)容5400萬m3，興利庫(kù)容5040萬m3，設(shè)計(jì)水位579.0m，控制灌溉面積38萬畝。

阿克達(dá)拉水庫(kù)2004年進(jìn)行了水庫(kù)除險(xiǎn)加固，除險(xiǎn)加固后維持一期工程的設(shè)計(jì)庫(kù)容，主壩長(zhǎng)度3600m，壩頂高程579.1m，壩頂寬7m，壩上游坡為1：10的土緩坡，下游為1：2.5砼框格護(hù)坡，同時(shí)將主壩0+700～3+404壩段的壩體、壩基采用塑性砼墻進(jìn)行防滲處理，防滲墻頂高程578m；副壩長(zhǎng)400m，壩頂高程579.1m，壩頂寬7m，上游坡1：10的土緩坡，下游為1：2.5，壩體、壩基未作防滲處理。

根據(jù)國(guó)務(wù)院2010年5月17日至19日召開的新疆工作座談會(huì)的精神，努力實(shí)現(xiàn)新疆跨越式發(fā)展和長(zhǎng)治久安，阿勒泰地區(qū)決定擴(kuò)建阿克達(dá)拉水庫(kù)，增加水庫(kù)調(diào)蓄能力，改善灌區(qū)農(nóng)牧業(yè)灌溉條件、減少灌區(qū)旱災(zāi)損失，保證水庫(kù)控制區(qū)的工業(yè)、人畜飲水；擴(kuò)建阿克達(dá)拉水庫(kù)為牧民定居飼草料基地建設(shè)提供水源保障（灌區(qū)新增灌溉面積4.5萬畝，解決900戶牧民定居）。

2、地質(zhì)條件

2.1 區(qū)域地質(zhì)

地層巖性：主要由第四系沖洪積的粉土質(zhì)砂、粘礫土、嚴(yán)粘土、砂礫石組成，構(gòu)成庫(kù)盆基底的最基本巖層為下第三系泥巖，下伏灰白色砂巖，二者呈互層狀。

庫(kù)區(qū)位于準(zhǔn)噶爾凹陷北部隆起帶，其北側(cè)為額爾齊斯斷裂擠壓帶，額爾齊斯斷裂擠壓帶東北側(cè)為蒙古弧形構(gòu)造，東部為歐亞“山”字型構(gòu)造東翼反射弧，庫(kù)區(qū)所在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)較弱，第四紀(jì)以來相對(duì)穩(wěn)定，地層單一，構(gòu)造簡(jiǎn)單，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不強(qiáng)烈，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性好。

綜合區(qū)域活動(dòng)、地質(zhì)構(gòu)造、地震基本烈度等條件，該區(qū)域?qū)儆诜€(wěn)定區(qū)。

2.2 庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)

庫(kù)區(qū)是利用天然洼地筑堤而成。庫(kù)盆地層巖性主要由第四系沖洪積的粉土質(zhì)砂、粘礫土、嚴(yán)粘土、砂礫石組成，構(gòu)成庫(kù)盆基底的最基本巖層為下第三系泥巖，下伏灰白色砂巖，二者呈互層狀。由于鉆孔深度有限，未能揭穿第三系巖層，下第三系巖層屬弱透水到微透水層。

水庫(kù)周邊無低于現(xiàn)庫(kù)盆高程的鄰谷或洼地存在，庫(kù)盆呈封閉狀不存在鄰谷滲漏問題。構(gòu)成庫(kù)盆的巖性以下第三系不透水的泥巖為主體，無活動(dòng)性斷層通過庫(kù)盆，庫(kù)水與外界水力聯(lián)系甚微，封閉性好，不存在庫(kù)盆滲漏問題。

水庫(kù)庫(kù)岸主要由第四系沖洪積的粉土質(zhì)砂、粘礫土、砂礫石及薄層亞粘土組成。自然邊坡為1：12～1：18，由于庫(kù)岸邊坡寬緩，因此水庫(kù)周邊無塌岸和邊岸再造現(xiàn)象，庫(kù)岸穩(wěn)定。

水庫(kù)庫(kù)盆為天然的構(gòu)造剝蝕洼地，未建庫(kù)前屬季節(jié)性地下水和農(nóng)田灌溉棄水的排泄區(qū)，洼地內(nèi)常年積水，無農(nóng)田及工業(yè)民用建筑物。水庫(kù)擴(kuò)建后，在保持蓄水位579.0m的情況下，浸沒區(qū)仍無民房與其它建筑物，無經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 壩線工程地質(zhì)

本項(xiàng)目為擴(kuò)建工程，主要是水庫(kù)大壩加高延長(zhǎng)，因此壩線工程地質(zhì)包括壩體、壩基兩部分的地質(zhì)：①壩體土以戈壁礫石土為主，滲透系數(shù)K=2.5×10-4cm/s，具中等透水性，需要防滲處理。在除險(xiǎn)加固時(shí)主壩0+700～3+404沿壩軸線做C5砼防滲墻，除險(xiǎn)加固后保證了大壩的安全運(yùn)行。②壩基由砂礫石和基巖（砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)砂巖）組成，砂礫石厚度2～11.8m不等，滲透系數(shù)1.8×10-2～7.6×10-3 cm/s，為強(qiáng)透水層，需要防滲處理；其下為砂質(zhì)泥巖，滲透系數(shù)K=1.8×10-6～6.5×10-6cm/s，具微透水性。

根據(jù)工程地質(zhì)分析水庫(kù)滲漏較嚴(yán)重，在蓄水位579.00m時(shí)，壩基滲漏量約540萬m3，壩體、壩基土存在發(fā)生滲透變形破壞的可能性。建議對(duì)壩基采取截滲墻防滲措施，且防滲墻截?cái)喔采w層至基巖以下不少于0.5m。

3、主壩壩體、壩基防滲設(shè)計(jì)

3.1 主壩0+700～3+404段防滲體加高設(shè)計(jì)

阿克達(dá)拉水庫(kù)于2004年進(jìn)行了除險(xiǎn)加固處理，對(duì)主壩0+700～3+404段采用塑性砼防滲墻對(duì)壩體和壩基進(jìn)行防滲處理，防滲墻嵌入不透水基巖1m，墻頂高程為578.00m。水庫(kù)擴(kuò)建工程建成后，設(shè)計(jì)蓄水位為579.00m，現(xiàn)狀防滲墻頂高程不能滿足水庫(kù)安全運(yùn)行要求，需要對(duì)該段現(xiàn)有的防滲體進(jìn)行加高處理，用以滿足水庫(kù)安全運(yùn)行需要。

根據(jù)該段壩體現(xiàn)狀的防滲型式，結(jié)合壩體擴(kuò)建后加高的高度和需要修建防滲體的高度以及目前壩體防滲的材料，選擇塑膜垂直防滲方案。

4、結(jié)束語(yǔ)

阿克達(dá)拉水庫(kù)擴(kuò)建工程于2010年9月開工建設(shè)，2012年6月竣工，，經(jīng)觀測(cè)檢查水庫(kù)運(yùn)行一切正常。

作者簡(jiǎn)介：謝紹紅，女，1970年12月出生，大學(xué)本科，工程師，現(xiàn)從事水利工程建設(shè)與管理工作。