梅山水庫右岸壩基水質分析及帷幕性狀評價

季松群， 余常新， 陳 波

(安徽省梅山水庫管理處，安徽 金寨 237300)

梅山水庫位于安徽省金寨縣境,其攔河壩主體為16拱組成的連拱壩,自1958年蓄水運行以來,1962年右岸壩基發(fā)生基巖錯動大面積漏水事故..[1],后于1963～1966年、1994年～1997年對兩岸帷幕進行了補強..[2]。2008年在1997年帷幕補強的基礎上,對未補強區(qū)域的帷幕進一步開展了檢查與補強工作。壩基滲流量在2010年帷幕補強完工初期基本穩(wěn)定,而在2013年之后,13號拱排水孔總滲流量呈現(xiàn)一定的增長趨勢,陳波等..[3]基于滲流量、庫水位、大壩變形等宏觀特征監(jiān)測數(shù)據(jù)相關性的角度,探討了滲流量增大這一現(xiàn)象的原因以及影響。本文嘗試從右岸滲流水的微觀特征角度出發(fā),通過分析壩基滲流水水質、析出物的化學成分特征及其演變規(guī)律,剖析壩基水-巖體-防滲帷幕三者之間的相互作用情況,以評價壩基帷幕的防滲性能,并為下一階段針對上述問題開展進一步的工作(包括加強監(jiān)測/檢測、擬采取的工程措施)提供科學依據(jù)。

1 右岸庫水及壩基滲流水質特征

1.1 庫水水質特征

庫表水為弱堿性水,庫深水為中性水;庫水含侵蝕性CO2,且?guī)焐钏看笥趲毂硭?均為極軟水(鈣、鎂硬度<1.5 meq/L);重碳酸鹽堿度小(≤0.7 mmol/L)具有溶出性侵蝕作用;硫酸鹽含量不高(<250mg/L)而不具有硫酸鹽類侵蝕作用;庫水TDS(總溶解固形物)值很低(<1000mg/L),為淡水,水化學類型為HCO3-SO4-Cl-Ca-Na-Mg。

1.2 右岸壩基滲流水質特征分析

按照PH值以及各離子含量,可將右岸滲流水分為3種類型:

1.3 右岸壩基環(huán)境水侵蝕作用評價

2 右岸壩基滲流水質的演變分析

本文依據(jù)最近時期(2018年5月)以及以往(1999年10月)的水質化驗資料,基于鈣鎂硬度、重碳酸鹽堿度、SO42-、TDS、pH值這5個水質評價的重要指標..[6],對右岸壩基滲流水質隨時間的演變規(guī)律開展了研究。

2.1 庫水水質演變

將最近時期的庫水水質資料與前一期相比較,總體來說近20年庫水水質變化相對平穩(wěn)。就庫水pH而言,均為弱堿性水,且自庫面至庫底,水的pH值由大變小;就庫水中離子含量來看,含量都很低,一般都在100mg/L以下,陰離子以HCO3-和SO42-為主,陽離子以K++Na+和Ca2+為主。發(fā)生的一些變化主要體現(xiàn)在:總硬度略微增加,Ca2+含量相對增大;HCO3-、SO42-和K++Na+含量降低,TDS值減小,即處于被相對稀釋的狀態(tài)。

2.2 右岸滲流水質的演變

圖1 右岸排水孔水樣PH值(左)及TDS值(右)演變

圖2 右岸排水孔水樣總硬度、SO42-、HCO3-演變

總體來說,13#拱5個孔水樣水質變化相對平穩(wěn),說明13#拱滲流水量雖有增加,但目前對壩基巖體和防滲帷幕的侵蝕程度與之前相當。

3 右岸壩基滲水析出物特征分析

分析出物樣品的無機化學測試結果。如表1所列。分析如下

表1 2018年壩基析出物的無機化學成分測試結果(%)

4 結 論

根據(jù)研究,得到的結論如下:

(1)庫水和右岸滲流水均只存在溶出型侵蝕作用。pH值、SO42-含量、Mg2+含量均在規(guī)范允許范圍,不存在相應的侵蝕作用。

(2)惟幕補強。經(jīng)2008年帷幕補強加固后,補強的右岸14#拱～16#拱排水孔水質演變?yōu)閺妷A水,說明帷幕補強效果好。未進行帷幕補強的13#拱孔水樣水質變化相對平穩(wěn),說明13#拱滲流水量雖有增加,但目前對壩基巖體和防滲帷幕的侵蝕程度與之前相當。