關(guān)于長(zhǎng)河壩水電站滲流滲壓監(jiān)測(cè)成果的分析

李峰

摘 要：大壩的滲流滲壓參數(shù)是關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，影響著大壩的安全和周圍環(huán)境的安全，是關(guān)乎人民利益的重要建設(shè)項(xiàng)目。因此，本文以大壩的滲流滲壓監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)及結(jié)果為研究對(duì)象，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，以提升大壩關(guān)鍵參數(shù)的建設(shè)，提升大壩安全性。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)河壩水電站；滲流滲壓；監(jiān)測(cè)成果分析

1 滲流滲壓監(jiān)測(cè)的重要性

滲流主要是對(duì)巖土空隙中運(yùn)動(dòng)的地下水的總稱，滲流理論則在水利、土建、給水與排水、石油、地質(zhì)和化工等多個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域都有應(yīng)用。其中，在水利水電工程中主要存在的滲流問題是土壤與透水地基上水工建筑物的滲漏與穩(wěn)定性，水庫(kù)魚河渠邊岸等的側(cè)漏以及擋水大壩中的滲漏[1]。主要研究的滲漏包括了滲流區(qū)域內(nèi)的水頭或地下水位的分布、滲流量的確定、滲流作用于建筑物基底上的力、滲流速度分布及其可能引起的土體結(jié)構(gòu)變形等。在力學(xué)方面則需要注意滲流流量、浸潤(rùn)線的位置、滲透壓強(qiáng)與滲透壓力以及滲透流速。

在常見的長(zhǎng)河大壩建成后，大量的水存在于水庫(kù)中，對(duì)大壩形成較大的水壓力，其壩基、壩體以及壩基等部位都會(huì)受到影響，形成滲流，進(jìn)而對(duì)大壩的安全造成影響，危害周邊環(huán)境的生命與財(cái)產(chǎn)安全。一旦形成過大的滲流現(xiàn)象，則可能造成大壩的坍塌或更嚴(yán)重的安全事故，并且有相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)有近40%的大壩工程事故都是由于滲流問題造成的。因此，在對(duì)大壩的蓄水后設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行管理等方面需要投入較大的資金與人力物力。需要受到相關(guān)人員的重視，確保大壩的安全與穩(wěn)定[2-3]。因此本文將結(jié)合長(zhǎng)河壩水電站的滲流滲壓監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行分析，簡(jiǎn)析我國(guó)大壩滲流問題，并采取處理措施，維護(hù)大壩安全。

2 長(zhǎng)河壩水電站工程概況

長(zhǎng)河壩水電站地處四川省康定縣境內(nèi)，系大渡河干流水電規(guī)劃“三庫(kù)22級(jí)”的第10級(jí)電站，上游是猴子巖水電站，下游是黃金坪水電站。總裝機(jī)容量2600MW，最大壩高為240m。正常蓄水位為1690m，總庫(kù)容為10.75億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容4.15億m3，基本具備季調(diào)節(jié)能力。

根據(jù)確切的蓄水計(jì)劃，現(xiàn)已完成以下3個(gè)階段的蓄水：1）由2條初期導(dǎo)流洞下閘，蓄水水位至1580m。2）水位由1580m升至1650m，由中期導(dǎo)流洞排泄至水位1595m，再由中期導(dǎo)流洞下閘，放空洞排泄，繼續(xù)蓄水至1650m。首批發(fā)動(dòng)機(jī)組調(diào)試。3）根據(jù)實(shí)際情況，放空洞排泄，蓄水至1658m，放空洞下閘，由1、2、3號(hào)泄洪洞控泄，蓄水至1680m。

第4階段的蓄水安排將以水電工程質(zhì)量監(jiān)督總站專家組的具體安排而定。

3 長(zhǎng)河壩水電站滲流滲壓監(jiān)測(cè)成果與分析

3.1 滲流滲壓的監(jiān)測(cè)布置

1）壩基滲流滲壓監(jiān)測(cè)布置。分別在副防滲墻下游3.5m沿壩軸線壩基處設(shè)置8個(gè)滲壓計(jì)、主防滲墻下游3.5m沿壩軸線壩基處設(shè)置5個(gè)滲壓計(jì)、（縱）0+213.72m壩基處設(shè)置9個(gè)滲壓計(jì)、（縱）0+253.72m壩基處設(shè)置7個(gè)滲壓計(jì)、（縱）0+303.72m壩基處9個(gè)滲壓計(jì)，總計(jì)38個(gè)。

2）測(cè)壓管的布置。分別在基礎(chǔ)廊道設(shè)置測(cè)壓管6個(gè)，左岸灌漿平洞設(shè)置測(cè)壓管15個(gè)，分別為1640m灌漿平洞ZGJ2處設(shè)置4個(gè)、1580m灌漿平洞ZGJ3處設(shè)置4個(gè)、1520m灌漿平洞ZGJ4處設(shè)置4個(gè)、1460m灌漿平洞ZGJ5處設(shè)置3個(gè)；右岸灌漿平洞設(shè)置測(cè)壓管15個(gè)，分別為1640m灌漿平洞YGJ2處設(shè)置4個(gè)、1580m灌漿平洞YGJ3處設(shè)置4個(gè)、1520m灌漿平洞YGJ4處設(shè)置5個(gè)、1460m灌漿平洞YGJ5處設(shè)置3個(gè)，廠區(qū)灌漿平洞設(shè)置測(cè)壓管21個(gè)，分別為1640m廠區(qū)灌漿平洞ZGJ2處3個(gè)、1580m廠區(qū)灌漿平洞ZGJ3處5個(gè)、1520m廠區(qū)灌漿平洞6個(gè)、1460m廠區(qū)灌漿平洞7個(gè)。共計(jì)測(cè)壓管57個(gè)。

3）繞滲孔的布置。分別在左岸灌漿平洞設(shè)置繞滲孔11個(gè)，依次為：1697m灌漿平洞1個(gè)、1640m灌漿平洞1個(gè)、1580m灌漿平洞1個(gè)、1520m灌漿平洞1個(gè)、1460m灌漿平洞1個(gè)、9#公路隧洞3個(gè)、901#公路隧洞3個(gè)。右岸灌漿平洞設(shè)置繞滲孔11個(gè)，依次為1697m灌漿平洞1個(gè)、1640m灌漿平洞1個(gè)、1580m灌漿平洞1個(gè)、1520m灌漿平洞1個(gè)、1460m灌漿平洞1個(gè)、4-2#公路隧洞1個(gè)、交通洞YJT6處1個(gè)、5#公路隧洞1個(gè)。

4）量水堰的布置。分別在大壩和廠區(qū)的不同位置設(shè)置量水堰12處，分別為左岸：1640m、1580m、1520m和1460m灌漿平洞各1個(gè)；右岸及基礎(chǔ)廊道：1640m、1580m、1520m等三個(gè)灌漿平洞各1個(gè)、交通洞 YJT7處1個(gè)、1460m基礎(chǔ)廊道河床1個(gè)；廠區(qū)：一、二、三層排水廊道各1個(gè)以及壩后量水堰1個(gè)。

3.2 滲流滲壓的監(jiān)測(cè)成果分析

1）壩基滲流滲壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析。總體數(shù)據(jù)而言，所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)差異不大，但是也有部分水位需要繼續(xù)觀察。在副防滲墻處，滲壓水頭的變化與庫(kù)水位的變化具有明顯相關(guān)性，水頭變化較大，會(huì)對(duì)壩體的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響；主防滲墻處，數(shù)據(jù)變化在-0.09m～2.18m，具有一定差距，但仍需繼續(xù)觀察；其余測(cè)點(diǎn)水頭變化在-0.10m～0.64m之間，差異不明顯，可繼續(xù)關(guān)注。

同時(shí)，結(jié)合壩基的水位實(shí)測(cè)值可見，副防滲墻的測(cè)壓計(jì)所測(cè)水位與上游庫(kù)水位基本一致，受上游實(shí)際水位的變化影響，滲壓計(jì)水位低于庫(kù)水位，壩基水位與庫(kù)水位走勢(shì)相似，呈逐漸遞減趨勢(shì)。

2）測(cè)壓管監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析。基礎(chǔ)廊道測(cè)壓管的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在水位的監(jiān)測(cè)過程中，相鄰兩次的水位差變化為0.05m～0.57m，數(shù)據(jù)結(jié)果差異不大，水壓正常；左岸灌漿平洞測(cè)壓管的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在水位的監(jiān)測(cè)過程中，相鄰兩次的水位差變化為-2.21m～2.67m，數(shù)據(jù)差異相對(duì)較大，需要再繼續(xù)觀察；右岸灌漿平洞測(cè)壓管的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在水位的監(jiān)測(cè)過程中，相鄰兩次的水位差變化為-1.38m～1.62m，數(shù)據(jù)差異相對(duì)較大，需要再繼續(xù)觀察；廠區(qū)灌漿平洞測(cè)壓管的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在水位的監(jiān)測(cè)過程中，相鄰兩次的水位差變化為-0.09m～0.80m，數(shù)據(jù)差異相對(duì)較小，可繼續(xù)關(guān)注。

3）繞滲孔監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析。左岸灌漿平洞繞滲孔監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，相鄰兩次的水頭差變化為0.04m～0.70m，數(shù)據(jù)變化不大，對(duì)于差異較大的數(shù)據(jù)可再次考察；右岸灌漿平洞繞滲孔監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，相鄰兩次的水頭差變化為-3.67m～0.69m，除去1520m灌漿平洞的-3.67m的較大差異，其余數(shù)據(jù)差異較小；可見，左右兩岸的灌漿平洞等地基本不滲漏，對(duì)水位和大壩影響較小。

4）量水堰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析。有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示：該大壩蓄水前總滲漏量為5.06L/s，蓄水后總滲漏量為34.31L/s，其中壩區(qū)滲漏量為28.62L/s，廠區(qū)滲漏量為5.69L/s，壩區(qū)左岸滲漏量為7.84L/s，右岸及基礎(chǔ)廊道滲漏量為20.78L/s。而相鄰兩次的測(cè)量值差異為-0.45m～0.64m，數(shù)據(jù)差異相對(duì)較小，即表示大壩的滲流較小。

3.3 其他測(cè)定點(diǎn)及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果分析

對(duì)其他諸如泄洪洞、放空洞洞身、壓力管道、初期導(dǎo)流洞、中期導(dǎo)流洞等部位，其檢測(cè)結(jié)果也基本符合大壩的設(shè)計(jì)要求，符合滲流的基本要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

由以上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以知道，長(zhǎng)河壩水電站的水壩的滲流滲壓數(shù)據(jù)變化較小，符合國(guó)家及相關(guān)單位的具體標(biāo)準(zhǔn)，可以正常使用。同時(shí)，在使用的過程中需繼續(xù)觀測(cè)滲流滲壓情況，以保證大壩的安全性欲穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]王軍，李俊.黃金坪水電站右岸廠區(qū)蓄水后滲流滲壓監(jiān)測(cè)成果分析[J].四川水力發(fā)電，2017，36（05）：92-95.

[2]劉建坤，由廣昊，馬林艷.長(zhǎng)河壩大壩施工期安全監(jiān)測(cè)成果分析[J].水力發(fā)電，2016，42（10）：57-61.

[3]阮彥晟.官地大壩滲流滲壓監(jiān)測(cè)分析及評(píng)價(jià)[J].重慶建筑，2014，13（08）：58-60.