小型水庫滲漏成因及處理措施

胡戈

(開原市水利事務服務中心，遼寧 開原 112300)

1 均質(zhì)土壩小型水庫常見的滲漏成因

對于常見土壩滲漏現(xiàn)象，依據(jù)滲漏位置進行分類可以分為壩體滲流、壩基滲漏、接觸滲漏和繞壩滲漏幾種形式。下面根據(jù)不同位置的滲漏現(xiàn)象進行滲漏因素的具體分析。

1.1 壩體滲漏

壩體位置的滲漏一般有以下幾方面的原因：①在土壩壩體的設計施工時對于壩體尺寸的設計不夠厚實，導致壩體的邊坡過陡，同時施工質(zhì)量相對較差，在壩后沒有做好相關排水措施，導致浸潤線的上升從而發(fā)生滲漏；②在土壩填筑施工時由于土層太厚導致碾壓不透，防滲體和下游壩體間沒有過渡帶進行良好過渡，防滲體因此遭受滲透；③在填土時選擇的土質(zhì)不符合標準，造成地基不均勻，同時壩下涵管截流環(huán)的尺寸不足，可能產(chǎn)生地基沉陷引起涵管發(fā)生斷裂，水流通過管壁或者壩體出現(xiàn)的裂縫滲出；④由于土壩中涂料的砂礫含量過多，造成滲透性過大，或者土料中由于含有其他雜質(zhì)，例如雜草、枯枝爛葉等使壩體內(nèi)部存在一定的縫隙，也會容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象；⑤土壩施工時如果選擇冬季施工，容易因為凍土未能做好清理工作而造成的滲漏通道；⑥對于森林覆蓋率高的地區(qū)，還有可能因為白蟻、蛇鼠等動物在壩體內(nèi)部安營扎寨產(chǎn)生空穴；⑦壩體附近的炸魚或者山石開采放炮等產(chǎn)生的振動導致的壩體裂縫的產(chǎn)生；⑧由于壩體兩岸的山坡處理工作沒有做造成沉降值不同，引起的橫向裂縫滲透現(xiàn)象。

1.2 壩基滲漏

壩基位置發(fā)生滲漏主要包含下面幾種原因：①由于在土壩施工的過程中沒有對壩基做好有效的防滲施工，造成透水層的產(chǎn)生，一般為施工時對壩基清理不夠徹底，防滲工程沒有達到相關要求等；②施工時的黏土覆蓋沒有達到相關標準，其覆蓋厚度或者長度如果不夠就有可能造成黏土層被滲水流穿透，導致壩基滲漏；③在水庫的日常管理中管理工作不到位，當水庫中的水位過低或者沒有蓄水時，壩基的黏土層會暴露出來，經(jīng)過陽光的暴曬容易導致裂開，導致失去防滲效果；④其他設備的老化或者故障導致滲漏，例如排水溝不通暢或者導流設備長期不清理產(chǎn)生堵塞，排水效果大大降低，導致下游部分沼澤化嚴重，甚至出現(xiàn)流土現(xiàn)象；⑤后期對于土壩的管理不當引發(fā)滲漏，例如在壩后隨意取土，導致壩體結構發(fā)生變化，或者在周圍建魚塘等，這些都會對壩體產(chǎn)生影響，進而引發(fā)滲漏現(xiàn)象的產(chǎn)生。

1.3 接觸滲漏

接觸滲漏的產(chǎn)生主要有以下幾種原因：①土壩施工時沒有做好基礎的清理工作，導致壩體土壩基之間距離過近，同時有沒有在土石壩與壩基結合面設置相應的槽而直接進行了填土工作，導致接觸滲漏的發(fā)生；②土壩的兩端和山體的結合部分坡面太陡，沒有進行防滲刺墻的設置，或者設置的防滲刺墻未達到防滲標準；③在進行回填時施工質(zhì)量較差，沒有做好夯實工作，沒有做相關截水措施；④壩下面的涵管沒有設置相關截水環(huán)等。

1.4 繞壩滲漏

繞壩滲漏指的是當水庫蓄水之后，由于上游和下游之間的水頭差，滲水從沿壩兩側的動物洞穴、巖石縫隙等地方滲出。其主要原因有：①由于壩體兩端的山頭單薄，且岸坡有未清除的砂礫產(chǎn)生透水層，或者因為山體的巖石破碎造成的縫隙等造成滲漏；②由于天然溶洞的存在或者有些動物造的洞穴以及某些織物根莖由于腐爛所形成的空隙等都有可能成為滲漏通道；③由于施工中的取土不合理，當水庫進行蓄水以后長時間的水流沖刷，造成岸坡原來的覆蓋遭到破壞，一定程度上增大了繞壩滲漏的風險。

2 正常滲漏與異常滲漏的識別

對于滲漏現(xiàn)象的發(fā)生需要判斷屬于正常滲漏還是異常滲漏，可以從以下幾個方面進行判斷：①如果滲漏發(fā)生于正常設計的排水設施或者在土壩后面的地基中并且滲漏出來的水色非常干凈不含顆粒雜質(zhì)等，則說明是正常的滲漏現(xiàn)象，對土壩和水庫本身沒有影響；②如果滲漏處的水色開始干凈慢慢變得渾濁，可以看到有砂礫或者土顆粒隨之溢出，則需要高度警惕，這種是異常滲漏；③如果滲漏發(fā)生于壩角，并且位置相對集中，短時間內(nèi)滲水量明顯增多或者突然渾濁，這種情況下通常預示著壩體遭到了破壞，對于壩體來說非常危險。如果滲漏突然停止或者減少，考慮應該是由于滲漏通道的頂壁發(fā)生了坍塌對造成了通道堵塞，需要高度重視。

3 均質(zhì)土壩小型水庫滲漏處理措施

3.1 上游防滲漏技術相關措施

黏土覆蓋，對于均質(zhì)土壩小型水庫來說，由于已經(jīng)完成了壩基的建設工作，在此基礎上進行垂直防滲施工有較大的難度，尤其是當不透水層處于比較深的位置時更加難以實施，這種情況下可以通過黏土覆蓋進行防滲漏處理，相對來說更加方便快捷，也可以達到較好的防滲漏效果。一般情況下黏土的覆蓋長度約為壩前水深的五至八倍，前端覆蓋厚度約為水深的十分之一，后面靠近壩趾位置的覆蓋厚度約為水深的十分之一。

壩體貼坡，通過對上游的壩坡進行黏土覆蓋實現(xiàn)壩坡防滲，同時為了防止出現(xiàn)繞壩滲漏現(xiàn)象，新建貼坡需要滿足掩蓋滲水范圍外四米左右，同時做相應的結合槽，新建貼坡截面應當是上薄下厚，對于小型水庫來說，頂部厚度應當在0.50 m以上，底部厚度在2.00 m以上。

垂直防滲技術。垂直防滲技術中常見的有混凝土防滲墻，如圖1所示，對于已建好的小型水庫來說，可以在壩體或者透水層地基中進行造孔，并采取高壓泵將泥漿壓入孔底進行固壁，使之形成混凝土防滲墻。這種防滲技術可以有效減少地基中的滲水流量，使地基的滲水性更加穩(wěn)定，從而保證壩體的安全穩(wěn)固。除此之外還可以采取高壓噴射灌漿法，是利用高壓將土體進行沖切，與此同時灌入泥漿，使之與沖切的土體進行混合，起到加固的作用，進而有效防滲；最后劈裂灌漿法，這種與高壓噴射灌漿法類似，不同的是劈裂灌漿法是通過泥漿和壩體互相擠壓最終形成一段幾十厘米厚的泥墻，不僅具有良好的防滲效果，同時泥墻還增強了壩體的穩(wěn)固性，并且施工較為簡單，可以就地取材，低投入高回報。

圖1 灌漿防滲處理技術圖

重視白蟻防治工作，對于壩上的一些蟲害等進行定期消殺，確保壩體安全。所謂“千里之堤毀于蟻穴”，可見白蟻對于壩體的危害十分嚴重，因此，需要加強對白蟻的防治工作。在雨季汛期來臨的時候，水庫蓄水充足，水位較高，因此蓄水會對這些蟻穴長時間浸潤，導致壩體松散，造成管涌或者滑坡等，甚至導致決堤，嚴重威脅周圍居民的正常生產(chǎn)生活。

3.2 下游滲漏處理措施

3.2.1 修建導滲溝

在具體的施工中，導滲溝有多種形式，需要根據(jù)壩體具體情況進行選擇，通常情況下按照間隔五至八米修一條，深度約為一米左右，寬度在半米左右，然后將溝內(nèi)填入碎石、砂礫、卵石等，或者磚渣，這些都可以作為導滲材料，最后再覆蓋一層稻草防止土顆粒將其縫隙阻塞影響滲水效果。

3.2.2 修建導滲培坡

對于壩體本身相對淡薄或者壩體下游坡度太陡導致的壩體滲徑不符合要求，非常容易出現(xiàn)壩體滲漏，并且壩坡穩(wěn)定性不足，此外，壩體浸潤線高，浸潤面積大，對于壩體本身的安全造成嚴重威脅，因此，需要對下游壩坡進行導滲培坡的修建。通過修建導滲培坡增強導滲性的同時提高壩坡的整體穩(wěn)固性。

3.2.3 增加壓滲與排滲暗管

壓滲與排滲暗管對于壩基滲漏較為嚴重的現(xiàn)象有很好的防滲效果，由于壩基滲漏造成壩基長期積水，造成下游壩基逐漸沼澤化，嚴重損害了壩基的承重能力，進而對整個壩體產(chǎn)生安全威脅。壓滲與排滲暗管的具體做法是滲水地段首先進行過濾墊層的鋪設，在上面填充土料進行壓重，同時在下面安裝排滲暗管進一步增強排水滲透能力，以此增強壩基的滲透性，提高壩體的穩(wěn)固性。

4 結語

小型水庫是中國分布極為廣泛、應用極為普遍的一類水庫,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要的意義。目前小型水庫受到建設時期投資預算限制、使用周期較長、日常維護水平較低等因素的影響存在各種問題和缺陷,因此對小型水庫的均質(zhì)土壩進行除險加固處理有著重要的應用意義。由于多方面因素影響，中國均質(zhì)土壩小型水庫普遍存在滲漏方面的安全隱患，在具體的滲漏分析及滲漏措施的實施時，需要進行多方面考慮，正確把控滲漏原因，采取積極有效的防控措施，參照上游截流下游導排的原則，做好防滲工作。隨著社會科技的發(fā)展，中國的水庫滲漏處理技術也在不斷提升，也會逐步提高堤壩以及水庫的安全穩(wěn)定性。