德建水庫工程滲流安全監測研究

王流億

（廣東連山壯族瑤族自治縣德建水庫工程管理所，廣東 清遠 513200）

水庫工程在供水、灌溉、防洪等方面具有重要作用，然而，滲流問題卻可能對工程的安全穩定性造成潛在威脅。滲流現象可能引發壩體穩定性問題、地基變形等不利影響，因此，對滲流的安全監測顯得尤為重要[1]。本文通過對德建水庫工程的滲流安全監測研究，探討滲流監測的重要性、監測方案設計、儀器與設備、數據收集與分析等方面，旨在為類似工程的滲流安全保障提供有益的經驗和建議。

1 工程概況

德建水庫工程位于連山壯族瑤族自治縣永豐河支流盤石水上壩址以上集雨面積94.4km2，主干流河長23.75km，河床綜合坡降15.4‰。主壩壩型為碾壓混凝土重力壩，最大壩高40m，壩長132.2m，壩頂高程為300m，副壩壩型為均質土壩，最大壩高34.2m，壩頂長118.4m，壩頂高程為300.2m。建設德建水庫主要為解決連山縣城和附近村鎮飲水安全問題，設計年供水量1760 萬m3，供水人口5.68 萬人，并可改善下游5000畝農田灌溉條件，德建水庫淹沒影響土地1800 畝，工程區占地242 畝，房屋拆遷19645m，需要移民搬遷安置人口97 戶391 人。工程概算總投資為31804.68 萬元。

2 滲流監測方案設計

2.1 壩基滲流監測

1.壩基內外滲流監測：在壩基內外設置監測點，以監測壩基內部滲流和壩基周圍地下水流動情況。

2.不同深度監測：設置不同深度的監測點，以了解不同深度地層的滲流情況，確保全面的監測。

3.監測點分布均勻：監測點應在壩基各個關鍵部位分布均勻，包括壩體上游、下游以及壩體中部等位置。

設置1 個監測縱剖面，縱剖面每個壩段設置1 根測壓管，共8 根測壓管，每根測壓管各放置1 支滲壓計，以實現自動化監測；設置4 個壩基揚壓力監測橫斷面，其中沿灌漿廊道橫斷面設置3 根測壓管，每根管內各放置1 支滲壓計，共計11 根測壓管。其他3 個橫斷面采用預埋滲壓計形式，每個斷面布置4 支滲壓計，共12 支滲壓計[2]。

2.2 壩體滲透壓力監測

1.不同高程監測：在不同高程設置監測點，以了解壩體不同部位的滲透壓力情況。

2.防滲層與混凝土交界處監測：在防滲層與混凝土交界處設置監測點，及早發現可能的滲漏問題。

在壩橫0+065.00 和壩橫0+080.00 各設置1 個監測剖面監測壩體滲透壓力，每個剖面在270.00m 和285.00m高程的防滲層與內部碾壓混凝土的界面附近內、排水管前后各設1 支滲壓計，共8 支滲壓計。

2.3 繞壩滲流監測

1.繞壩兩岸監測：在繞壩區域的兩岸分布監測點，全面監測繞壩區域的滲流情況。

2.帷幕前后監測：在繞壩帷幕前后設置監測點，了解帷幕對滲流的影響。

在壩兩岸灌漿帷幕前各布設1 根測壓管，帷幕后各布設3 根測壓管，共8 根測壓管，測壓管內放置滲壓計以實現自動化監測。

2.4 滲流量監測

1.量水堰設置：在關鍵位置設置量水堰，用于監測滲流水量。

2.不同部位監測：設置不同部位的監測點，包括壩體、壩基和繞壩區域等，以全面了解滲流情況。

中間集水井前部兩側各設置1 個量水堰進行監測，利用量水堰計進行自動化監測，共2 個量水堰。量水堰共計4 套，其中兩套分別布置在灌漿廊道上游面排水溝主壩0+062.00 和主壩0+066.00 樁號上，另外兩套分別布置在縱向灌漿廊道兩側排水溝縱0+006.00 樁號的位置[3]。

3 監測儀器與設備

在德建水庫工程的滲流監測中，采用了多種先進的儀器和設備，以確保監測的準確性和及時性。監測儀器設備包括滲壓計（水頭式滲壓計、氣壓式滲壓計、土壓式滲壓計）和量水堰。

4 滲流監測數據收集與分析

4.1 數據收集頻率與方法

滲流監測數據的收集頻率應根據工程的重要性和監測目的來確定。對于德建水庫工程，由于滲流問題可能對工程穩定性造成影響，因此需要實時監測。數據的收集方法主要包括以下幾種：

1.實時自動監測：在關鍵監測點，如壩基、壩體和繞壩區域，布置滲壓計等傳感器，通過自動化系統實時采集數據，并將其傳輸到中央控制中心。

2.定期人工監測：除了自動監測，還可以定期派遣工作人員進行人工監測。這些監測可以補充自動監測數據，確保數據的準確性和完整性[4]。

4.2 數據分析與解讀

1.趨勢分析：通過比較不同時間段的數據，分析滲流的變化趨勢，可以幫助監測人員了解滲流情況的演變。

2.空間分析：將不同監測點的數據進行比較，分析不同位置的滲流情況是否存在差異。

3.異常識別：通過設定合理的警戒值，監測人員可以識別出異常情況。一旦數據超過警戒值，需要及時采取措施進行應對[5]。

4.3 異常情況的識別與處理

在數據分析過程中，異常情況的識別至關重要。可能的異常包括滲流量突然增加、壓力急劇變化等。一旦發現異常情況，監測人員需要及時采取行動，包括深入分析異常原因、評估對工程的影響，并制定相應的對策。

5 2022 年度滲流監測成果分析

2022年度主壩滲壓計監測成果統計見表1，根據表1以及對滲流監測數據進行分析。以下是對這些數據的分析：

表1 2022 年度主壩滲壓計監測成果統計表

在主壩滲壓計監測成果統計中，涵蓋了不同測點的測量結果，包括測點位置、測點高程、完成日期、水頭值、增減量以及變化速率等。這些數據反映了不同時間段內的滲透水頭變化情況。

從數據中可以看出，在2022 年度內，主壩各監測點的水頭值都有所變化。以P1-1 測點為例，從2021 年底到2022 年底，水頭值從39.92m 降低到38.83m，減少了1.09m。這顯示了在這一時間段內滲透水頭有所下降。類似地，P1-2、P1-4、P2-1 等測點也顯示出了不同程度的水頭值下降。

另外，P3-3 測點在2018 年1 月23 日時水頭值為7.74m，在同一天內增加到了9.36m，增加了1.62m。這種增加可能是由于滲流的變化或其他因素引起的。

6 結語

根據這些數據，可以初步判斷主壩存在一定程度的滲流現象，且不同測點的變化情況不同。這提示了可能需要對特定的監測點進行更深入的調查和分析，以確定滲流的原因和對工程的影響。總的來說，2022年度滲流監測數據為工程的安全評估提供了重要的信息。通過持續的監測和分析，可以更好地了解滲流情況，及時采取措施確保工程的穩定性和安全性。