李翠梅
摘 要:文章結(jié)合實例論羅光水庫濕斑、滲水及處理存在的問題進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:水庫;滲水及處理;問題分析
1 工程概況
羅光水庫位于羅定市分界鎮(zhèn)羅光管理區(qū)境內(nèi)。是一座以防洪為主,兼發(fā)電、灌溉、養(yǎng)殖的綜合利用中型水庫。其集雨面積為:42.1km2,正常蓄水位297.62m,相應(yīng)庫容2840萬m3,最高洪水位299.70m,相應(yīng)庫容3150萬m3,死水位263.42m,相應(yīng)庫容90萬m3。壩址以上控制流域面積42.1km2。水庫以上流域多年平均降雨量1500mm,多年平均徑流深900mm。工程于1976年動工興建,中間緩建7年,1991年竣工。
羅光水庫有主壩和副壩各一座,壩體為均質(zhì)土石壩,主壩壩頂高程為301.5m,壩頂寬8.0m,壩體長225.5m,高53.3m,反濾底寬55m,頂寬2.0 m,高15.92m迎水坡壩坡比,從壩頂往下分別是1:2.5、1:3.0、1:3.5和1:4.0,在變坡處設(shè)有戧臺三道,寬為1.5m,其高程分別為289.42m、276.42m和263.42m,采用C15標(biāo)號砼現(xiàn)澆護(hù)坡,規(guī)格為2×2×0.12,錯縫布置,背水坡坡比結(jié)構(gòu)和迎水坡一致,草皮護(hù)坡。
副壩壩頂高程和壩頂寬度和主壩相同,壩底寬210.6m,反濾體底寬40m,迎水坡和背水坡的護(hù)坡如主壩。
2 歷年濕斑、滲水及處理情況
羅光水庫于1988 年10月4日正式落閘蓄水,同年最高蓄水位273.22m(相應(yīng)庫容219.5萬m3),1990 年,降雨量為1578.8mm,年最高水位為286.77m,1991年降雨量為1430mm,最高水位290.62m,運(yùn)行至1992年7月9日,當(dāng)水位上升至292.07m(相應(yīng)庫容2238萬m3)時,發(fā)現(xiàn)主副壩出現(xiàn)濕斑、滲水現(xiàn)象,同年7月18日,當(dāng)水位上升到292.53m(相應(yīng)庫容(2203萬m3),主壩后坡在281m~284m高程之間,主壩背水坡偏東方
向,有面積約為800m2范圍的濕斑,局部有散滲現(xiàn)象,副壩后坡在275m~285m高程之間,步級偏南方向有100m2范圍的濕斑,局部有散滲現(xiàn)象。
從該年的相關(guān)水文數(shù)據(jù)可看出,壩后坡滲水逸出點遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于浸潤面,已屬于非正常運(yùn)行,經(jīng)決定,對主、副壩進(jìn)行灌漿處理,灌漿孔布置在距壩體防浪墻1米的位置,單排布孔,孔距3.0米,最大孔深22.0m,孔底高程為297.50米,以粘土水泥為漿料,孔口最大壓力為2.5kg/cm2,主壩設(shè)有64個孔,副壩31個孔,于93年5月完成,同年10月,主副壩經(jīng)受了最高水位294.03米(相應(yīng)庫容2379.97萬m3)的考驗,未發(fā)現(xiàn)有濕斑現(xiàn)象,但是該年降雨量只有1623.1mm。
1994年7月7日,當(dāng)庫水位在288.89米,(相應(yīng)庫容1797萬m3)時,主壩后坡在281.0m~284.0m 高程范圍內(nèi)開始出現(xiàn)濕斑現(xiàn)象。8月5日,由于連續(xù)降雨(7月4日至8月5日連續(xù)降雨22天)主壩出現(xiàn)最大濕濕斑面積454.7m2,滲水236.7m2,牛皮漲5m2,漏眼3個,副壩濕斑57m2,滲水61m2,牛皮漲2.5m2。
經(jīng)局技術(shù)人員的分析研究,決定對主壩進(jìn)行第二次灌漿,在主、副壩設(shè)置兩排灌漿孔,第一排孔距防浪墻2米,最大孔深57.5米,通過灌漿使壩體內(nèi)形成一道厚約5米隔水止水“粘土”心墻的防滲帷幕,材料使用粘土及425#以上普通水泥,最大壓力控制在3kg/cm2以內(nèi)。該年的降雨量為2060.2mm。
1995年,雖然該年沒有滲水濕斑出現(xiàn),但該年的降雨只有1677.7mm,1996年,也沒有發(fā)現(xiàn)滲水濕斑現(xiàn)象,本年度降雨量為1569.6mm。
1997年4月增灌第二排孔,主壩10孔,副壩7孔,同年6月,主壩再增8孔。
1997年,由于連續(xù)降雨,庫水位急速上升,濕斑、滲水再次出現(xiàn),經(jīng)過泄洪,濕斑、滲水面積隨著降雨量的減少、水位的逐漸下降而明顯減弱。同年11月,經(jīng)局決定采用導(dǎo)滲措施,在主、副壩背水坡濕斑面積較大的范圍內(nèi)開挖設(shè)置“Y”型導(dǎo)滲溝,主壩設(shè)有導(dǎo)滲井13個,導(dǎo)滲溝共計241米,副壩導(dǎo)滲井5個,導(dǎo)滲溝56.5米。
2001年7月11日,水位296.06米(相應(yīng)庫容2608.2萬m3),由于連日降雨,庫水位暴漲(7月1日,水位從291.84米升至296.06米,降雨總量319.5mm),在導(dǎo)滲溝導(dǎo)滲的情況下,主壩出現(xiàn)濕斑面積47.3m2,副壩8.0m2,滲水流量,主壩17.15 L/s,副壩14.42 L/s(歷年濕斑、滲水詳見表)。
3 存在的問題的分析
3.1 多次灌漿對壩體滲水的抑制效果明顯,卻未能徹底完全消除隱患;而且反復(fù)灌漿導(dǎo)至反濾體褥墊部分的排水溝堵塞,反濾體排水不暢,引起浸潤水位上升,從壩坡逸出,出現(xiàn)濕斑、滲水。
3.2 連日降雨、庫水位的暴漲加劇了壩體的濕斑、滲水,同時壩體兩側(cè)山體的土表水入滲,更增大了壩坡濕斑面積、滲水量。
3.3 受連日降雨的影響,下游河床水位雍高,反濾體排水不徹底,使浸潤水位抬高,滲漏水從壩坡逸出,產(chǎn)生濕斑、滲水。
3.4 導(dǎo)滲溝的設(shè)置,只是從表面上降低了濕斑面積,實質(zhì)上,壩體滲水量不會減少。且與同年降雨量成正比關(guān)系。
3.5 副壩的部分濕斑、滲水與壩體左岸后山坡陰陽溝的地表水有關(guān)。
3.6 由于水庫中間緩建7年,兩期工程土體的銜接不充分,土質(zhì)不同,也是壩坡滲水的另一因素。
3.7 從浸潤線的觀測記錄可見:浸潤水位有時高出相應(yīng)水庫下的理論值,且測壓管水位受連日降雨的影響較大,尤其是靠近兩側(cè)的山體的測壓管,壩坡的濕斑、散滲只是地表的、局部的、或是兩側(cè)山體的滲水。另外,從水文資料可見,在高水位、大面積濕斑、滲水的情況下,壩體的位移數(shù)很小,所以濕斑、滲水未影響到壩體的穩(wěn)定。
4 解決的辦法
4.1 對水庫的反濾體進(jìn)行維修,對褥墊排水溝進(jìn)行重新施工。
4.2 對下游河床進(jìn)行清淤處理,使?jié)B流排水徹底,杜絕河床水位回雍。
4.3 在前坡一級平臺(289.42米高程)設(shè)置一排灌漿孔,孔距3米,形成防滲帷幕,既加固壩體又起到防滲作用。
4.4 當(dāng)水庫水位急劇上漲時要密切觀測壩坡的濕斑、滲水,水庫高水位運(yùn)行時,加強(qiáng)對壩體的巡邏,庫水位超過汛限297.00米,或濕斑、滲水情況較為嚴(yán)重時應(yīng)果斷采取泄洪,降低水位運(yùn)行。
以上是我在羅光水庫工作多年,對壩體滲水的一點拙見,有不妥或錯誤的地方還請專家們多多指導(dǎo)。