勝利油田平原水庫防滲措施淺析

張波峰

【摘要】勝利油田自上世紀八十年代以來，在黃河三角洲地區共興建了9座大中型平原水庫，總庫容約3.24億立方米，圍壩總長約112公里。在水庫建設、運行管理中，針對水庫壩基、壩體防滲措施不斷進行探討。

【關鍵詞】勝利油田；平原水庫；防滲

勝利油田的平原水庫，均建設在黃河河口沖積層和濱海沉積層地基上，筑壩土料就地取材，強度低，滲流穩定性差，成為制約水庫建設、管理的難題之一，早期建設的幾座水庫，不同程度存在滲漏問題。油田水利工作者，結合當地的實際情況，在平原水庫建設和運行管理工作中，針對水庫大壩的防滲措施，進行了不斷探索，積累了一些經驗，下面以孤東水庫、耿井水庫、純化水庫為例做簡要介紹。

1、孤東水庫增容與除險加固

孤東水庫庫容1785萬立方米，為湖泊式中型地上平原水庫，1985年5月開工興建，1997年12月，水庫增容加固工程竣工。

1992～1993年，針對局部壩段、壩腳有砂沸現象，先后在東南西壩進行約5000m長的垂直鋪塑截滲處理，襯塑底高程-1.0m、頂高程7.0m。1997年3月，在實施水庫大壩加高增容加固前對原圍壩K7+955—K4+900壩段補充或重作襯塑處理，襯塑底高程-1.0m、頂高程7.0m。1998年1月，水庫增容后水位達到6.0m，個別壩段外坡壩腳出現流土，在此段130m長的壩腳溝內填30cm厚中砂，上蓋350g/m2土工布，再填壓30cm厚石子，形成壩腳返濾排水棱體，但外壩腳仍然有流土現象。2005年進行壩體袖閥帷幕灌漿工程。施工壩段：k0+038—k0+320、k1+025—k1+300，累計灌漿373孔（含灌漿試驗孔、補灌孔）。在后續的引蓄水工作中，工作人員發現k0+198、K0+230有明顯滲漏點，滲點高程為3.252米。2008年8月，油田委托國家專業單位根據大壩原型監測系統的監測數據，對孤東水庫進行安全鑒定，結論是：孤東水庫大壩滲流控制存在嚴重隱患，大壩屬于“三類壩”，水庫為病險庫，應予除險加固?？梢姶怪变佀芊罎B、修建反壓反濾平臺、袖閥帷幕灌漿等截滲加固措施效果都沒有達到預期效果。

2、耿井水庫

耿井水庫圍壩為碾壓式均質土壩，設計庫容2000萬立方米，圍壩總長7.72km，水庫上游護坡形式為干砌片石+土工布+中砂濾層+土體，坡比為1：3，上游壩肩設漿砌石防浪墻。下游為草皮護坡，坡比為1：2.5。

壩內設中粗砂墻排水，以降低壩內浸潤線，減小滲透壓力，增加下游壩坡的穩定性。砂墻設在壩軸線下游6.5m處，厚度為1.0m，墻底高程3.25m，墻頂高程為8.0m，排水體順壩軸線每隔100米設一條橫向（垂直壩軸線）碎石排水體，上游端伸入砂墻，下游端通向下游壩腳排水溝。

自1990年蓄水以來，水庫大壩狀態良好，國家權威鑒定機構鑒定為一級壩。日常的浸潤線觀測表明，壩體的排水砂墻達到了設計的目的，起到了降低浸潤線的作用。但近幾年由于壩腳排水溝清理不及時，水庫周圍興建其他工程等原因，壩體的排水管約30處淤堵，砂墻的導滲降壓作用在減弱，對水庫大壩的安全運行造成了威脅。

3、純化水庫

純化水庫圍壩是軟土地基上壩高最高的均質土壩，水庫圍壩總長7671.71m，壩型采用碾壓式均質土壩；壩頂高程為18.0m，水庫蓄水深度為10.0m，水庫總庫容3341.49×104m3。水庫工程采用了環水庫圍壩垂直鋪塑并有水平鋪塑與壩坡復合土工膜相接的聯合防滲體系（見圖2所示）。減少了滲漏損失，降低了浸潤線高度，保證了水庫圍壩的穩定。經過16年的運行觀測，達到了設計要求，效果良好?？梢姡瑥秃贤凉つし罎B斜墻、垂直鋪塑截滲是有效的防滲措施。

4、幾點認識

4.1 常規的防滲技術有灌漿和防滲墻等。灌漿是用專門的機具，利用壓力將漿液注入巖土空隙或裂縫，在地層中形成阻水帷幕，以提高其抗滲性能。灌漿一種常見的垂直防滲措施，應用廣泛，適用各種土質。灌漿的效果主要取決于漿液與巖土的結合程度，一般來說，灌漿的耐久性較差，所以每隔一段時間就需要重復灌漿。防滲墻常見的有垂直鋪塑、粘土防滲墻、混凝土防滲墻、水泥攪拌樁防滲墻。垂直鋪塑適用條件苛刻，比較適合均質砂土層，應用范圍受到限制。水泥攪拌樁防滲墻受技術約束，成樁強深度不宜超過18m，適用于淺層防滲處理。從國內實踐看，混凝土防滲墻效果最好，是可靠程度最高的防滲措施。

4.2 從孤東水庫幾次除險加固的效果看，要想根治壩基、壩體滲漏，常規方法作用不明顯，應該采用防滲效果好，可靠程度高，使用壽命長的混凝土墻截滲。因為水庫是飲用水源地，需要連續不間斷向水廠提供原水，可靠性要求極高，不可能停運維修，即使混凝土墻截滲造價高，施工難度大，也應該采用，以提高供水保障率。

4.3 耿井水庫大壩、純化水庫大壩的防滲思路不同，從實際運行效果看，都能保證大壩安全。但砂墻導滲減壓方案施工難度大，運行維護要求高。壩基垂直鋪塑與壩坡復合土工膜聯合防滲體系，不僅能降低壩體浸潤線，還能有效防止平原水庫長期蓄水可能產生的次生鹽堿化，而且造價不高，施工技術成熟，應該在今后的平原水庫建設中推廣應用。