磨溝水庫滲漏穩定性分析

【摘要】通過對磨溝水庫壩址區工程地質勘察、地層結構分析，采用定性分析和定量計算兩種方法，對水庫的滲漏問題進行評價。

【關鍵詞】滲漏；穩定性分析

磨溝水庫位于陜西省山陽縣磨溝河下游，擬建壩址位于距溝口6.9km的磨溝里村。山陽縣磨溝水庫工程主要任務是以向縣城居民生活、工業（醫藥食品類）供水為主，同時兼顧壩址以下磨溝河道兩岸420畝農田灌溉。磨溝水庫攔河大壩為碾壓混凝土重力壩，工程屬IV等小（1）型工程。

1、主要地層巖性

全新統沖洪積砂卵礫石層（Q42al+pl）：主要分布于河床，成分為砂卵礫石層，厚度9m～13m，粒徑一般2cm～20cm不等，呈次圓狀～渾圓狀，分選性差，結構中等密實。

泥盆系中統池溝組（D2ch）：巖性主要為灰黑色變質砂巖，巖層產狀為：走向NW275?～NW285° 、傾向NE、傾角65?～80°，巖體主要呈中厚層狀，少量為薄層狀，分布于各壩址兩壩肩及壩基底部。

2、壩基基巖滲漏

本次滲漏計算按砼重力壩防滲標準對透水率q大于3Lu巖體段進行計算，根據壩基滲漏計算公式（壩基滲漏計算模型見圖5-3）：Q=B·K·H

公式中Q—庫水滲漏量（m3/d）；K—基巖的滲透系數（m/d）；H—有效水頭高度m；2b—滲流長度m；M—透水層厚度（m）；B—壩線計算段長度（m）。

計算的滲漏量如表5-1所示。滲透系數K根據弱風化帶巖體透水率q換算獲得的（q的平均值為8.4Lu）。呂榮值換算滲透系數公式：K=0.525q×10-2lg

式中：a——換算系數，通常取0.66；l——為壓水試驗段長度；（l=5m）；r——鉆孔半徑；（r=0.038m）。

經計算，壩基滲透系數為0.086m/d；滲流長度71m，壩線計算段長度80m，透水層厚度47m，有效水頭高度55m。將各參數代入公式，求得壩基滲漏量為150.7m3/d，

3、繞壩滲漏：

繞壩滲漏量估算公式（繞壩滲漏計算模型見圖5-4）：

Q=0.366K （h12-h22）×lg（B/r0）

式中：h1、h2——上下游岸邊處滲透層的厚度，單位m；B——繞壩滲漏寬度，單位m；r0——繞壩滲漏最小半圓半徑，單位為m；K——滲透系數，根據壓水試驗值>3Lu的各段透水率大值均值獲得，單位m/d。

經計算，左壩肩滲透系數（q為8.19Lu）換算后為0.086m/d；繞壩滲漏帶寬度B為地下位與水庫正常蓄水位交點的距離（105m），繞壩滲漏最小圓半徑r0（18m）；上游滲透層厚度h1取63.0m，下游滲透層厚度h2取47.0m。將各參數代入公式，求得左岸繞壩滲漏量為42.7m3/d。

經計算，右壩肩滲透系數（q為8.19Lu）換算后為0.086m/d；繞壩滲漏帶寬度B為地下位與水庫正常蓄水位交點的距離（89m），繞壩滲漏最小圓半徑r0（18m）；上游滲透層厚度h1取62.0m，下游滲透層厚度h2取47.0m。將各參數代入公式（1），求得右岸繞壩滲漏量為35.7m3/d。

4、結論

壩基及兩壩肩滲漏估算總量Q=229.1m3/d，滲漏損失量較大，應進行防滲處理。為了減小壩基揚壓力，建議壩肩弱風化帶巖體采用帷幕灌漿防滲，防滲帷幕下限宜深入相對隔水層3～5m。壩基巖體無軟弱夾層及泥化夾層，但裂隙較發育，在水庫長期滲壓水作用下，會出現局部集中滲流，可能產生滲透變形和滲透破壞的問題，應結合壩基開挖及防滲帷幕進行處理。

參考文獻：

[1]《水利水電工程地質勘察規范》（GB50487-2008）

[2]《巖土工程勘察規范》（GB50021—2001）

作者簡介：喬嶠（1988-），男，漢族，助理工程師，主要從事水利水電工程地質、水文地質勘察工作