白龜山水庫(kù)死水位運(yùn)行期裂縫成因及防治措施

□余鴻鵬　□余　曦（河南省白龜山水庫(kù)管理局）

?

白龜山水庫(kù)死水位運(yùn)行期裂縫成因及防治措施

□余鴻鵬□余曦（河南省白龜山水庫(kù)管理局）

摘要：白龜山水庫(kù)是平頂山市唯一的飲用水源地。從2013年夏季汛期一直到2014年汛期期間，白龜山水庫(kù)出現(xiàn)了自1958年建庫(kù)以來(lái)持續(xù)干旱少雨的年份，水庫(kù)上游來(lái)水量少。造成水庫(kù)庫(kù)水位持續(xù)下降，跌至死水位97.50 m以下。水庫(kù)順河壩出現(xiàn)大量裸露的面積，隨著干旱的發(fā)展裸露的面積越來(lái)越大，形成了許多干縮裂縫。若不及時(shí)處理會(huì)對(duì)大壩安全造成危害。使大壩容易出現(xiàn)滑坡，塌坑，跌窩等險(xiǎn)情。文章通過(guò)對(duì)死水位運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)裂縫的成因分析和處置措施的介紹，為今后解決水庫(kù)遇到死水位以下運(yùn)行期提供有力的依據(jù)，對(duì)大壩安全具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：死水位運(yùn)行期；干縮裂縫；防治措施

1概述

河南省白龜山水庫(kù)是一座集防洪，城市供水，農(nóng)業(yè)灌溉為一體的大（2）型水庫(kù)。是平頂山城區(qū)唯一的地表集中式飲用水源，擔(dān)負(fù)有向平頂山市居民提供生活用水的任務(wù)。水庫(kù)樞紐工程主要有：攔河壩，順河壩，北副壩，泄洪閘和南北渠首閘。其中攔河壩（主壩）為均質(zhì)土壩，壩長(zhǎng)1545 m，順河壩（副壩）壩長(zhǎng)18.16 km。

自2013年汛期以來(lái)白龜山水庫(kù)上游控制流域內(nèi)，出現(xiàn)了自1951年有氣象記錄以來(lái)降雨量最少，最干旱的一年，屬于特大干旱年份。水庫(kù)來(lái)水量極少，水位低至死水位97.50 m以下。水庫(kù)水位最低時(shí)達(dá)96.80 m，低于死水位70 cm。由于持續(xù)干旱和高溫，再加上蒸發(fā)量大，城市供水量大使水庫(kù)大壩在低水位運(yùn)行期間暴曬容易出現(xiàn)干縮裂縫。若不處置，遇到旱澇急轉(zhuǎn)，庫(kù)水位快速上漲，造成滲漏破壞，極易出現(xiàn)滑坡，塌坑，跌窩等險(xiǎn)情，對(duì)大壩工程安全有很大隱患。為確保水庫(kù)大壩在低水位運(yùn)行期的安全及平頂山市民用水，經(jīng)省水利廳同意動(dòng)用死水位。對(duì)順河壩4+000～8+000段4 km出現(xiàn)的裸露的干縮裂縫進(jìn)行防治。

2順河壩4+000～8+000段干縮裂縫成因分析

白龜山水庫(kù)上游控制流域內(nèi)自2013年汛期一直缺少有效降雨，水庫(kù)水量在如不敷出的情況下庫(kù)水位持續(xù)下降。2014年7月17日18時(shí)庫(kù)水位降至死水位97.50 m以下，經(jīng)過(guò)科學(xué)論證，根據(jù)水利部《綜合利用調(diào)度通則》的規(guī)定。及時(shí)編制白龜山水庫(kù)緊急情況下動(dòng)用死庫(kù)容水量保證城市供水的方案并上報(bào)省水利廳。河南省廳同意批復(fù)：加強(qiáng)對(duì)大壩的巡查力度，每天24 h小時(shí)不間斷上壩巡查，并對(duì)裂縫進(jìn)行防治處理。

7月18日，水庫(kù)工程技術(shù)人員上壩巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)水庫(kù)順河壩4+000～8+000段無(wú)護(hù)砌護(hù)坡有大量干縮裂縫，裂縫出現(xiàn)后及時(shí)上報(bào)并組織人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)和排查。發(fā)現(xiàn)上游高程在102～100干砌石護(hù)坡下沿有1至5 mm寬且不規(guī)則的細(xì)小裂縫，深度達(dá)100～200 mm。隨著庫(kù)水位的不斷下降，裂縫越來(lái)越多，面積也越來(lái)越大。

7月25日，壩前水位不足97.34 m，最大裂縫寬度達(dá)20 mm，深度達(dá)500～1200 mm。至7月28日，水位不足97.26 m，順河壩4+000以西壩段上游高程102～100干砌石護(hù)坡下沿出現(xiàn)較大面積的裂縫，最寬達(dá)30 mm。最長(zhǎng)達(dá)3000 mm，深度達(dá)500～1400 mm。102高程以上至104高程干砌無(wú)護(hù)坡之間草地也發(fā)現(xiàn)有極少細(xì)微裂縫。

隨著庫(kù)水位的下降，水庫(kù)最低水位達(dá)96.80 m，達(dá)到建庫(kù)以來(lái)歷史最低水位。順河壩無(wú)護(hù)坡裂縫隨時(shí)間的發(fā)展而增加，為保證大壩安全和全市人民的供水安全，必須對(duì)裂縫進(jìn)行全面的處置。

3壩坡隱患的分析

水庫(kù)在低水位運(yùn)行期因水位突升突降大壩最易出現(xiàn)的險(xiǎn)情是滑坡，裂縫，跌窩等。當(dāng)庫(kù)水位在死水位以下繼續(xù)下降時(shí)土壩上游無(wú)護(hù)坡面干縮裂縫控制不當(dāng)影響壩坡和防滲功能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危害大壩安全；同時(shí)，一直處于低水位的大壩無(wú)護(hù)壩坡可能會(huì)出現(xiàn)塌坑和跌窩。

由于歷史原因，白龜山水庫(kù)是一座半平原水庫(kù)，順河壩長(zhǎng)，沿庫(kù)村莊多。有一些村民法律意識(shí)淡薄在水庫(kù)大壩一定范圍內(nèi)炸魚(yú)留下的坑窩，這些缺水暴曬后出現(xiàn)下沉的干縮裂縫。處理不當(dāng)會(huì)影響到壩體的防滲功能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)給大壩帶來(lái)極大的危害。由于水庫(kù)還在死水位以下運(yùn)行，依據(jù)可能出現(xiàn)的危害，裂縫的面積越來(lái)越大且位置越來(lái)越低。如旱澇急轉(zhuǎn)且?guī)焖豢焖偕仙?，不徹底治理干縮裂縫很容易埋下工程隱患，造成水庫(kù)大壩滲漏和壩體，壩基滲透破壞從而對(duì)大壩造成安全隱患。

4防裂措施及方法

順河壩4+000以西壩段上游無(wú)護(hù)砌壩坡采用灑水保濕措施。用抽水機(jī)6臺(tái)在水庫(kù)不分晝夜抽水保濕并用塑料布進(jìn)行覆蓋減少土壤水分蒸發(fā)，防止太陽(yáng)暴曬，減少裂縫的發(fā)展速度。

對(duì)干縮裂縫發(fā)展慢，較寬，較深的干縮裂縫采用灌漿并用塑料布覆蓋的方法進(jìn)行處置。同時(shí)運(yùn)用干的粘土粉碎后填土。對(duì)102～100高程干砌時(shí)護(hù)坡下沿的干縮裂縫，采用上鋪20～40 cm厚粘土覆蓋保護(hù)。減少裂縫的速度和面積并且每間隔30 m，堆放3～5 m3的粘土隨時(shí)備用。共用土方量25000 m3，免得缺少暴曬產(chǎn)生的干縮裂縫，遇到旱澇急轉(zhuǎn)不及時(shí)處置埋下了隱患。

對(duì)于干縮裂縫的處置我們采取的縱橫裂縫，如果僅僅是表面裂縫，可不處理。對(duì)較寬，較深的縱裂縫應(yīng)及時(shí)處置消除隱患。

橫向裂縫無(wú)論是貫穿壩身，壩基均應(yīng)隨時(shí)處置。寬而窄的龜紋縱裂縫，一般可不進(jìn)行處置。寬而深的龜紋裂縫可采用粘土，泥漿重力灌溉或用較干的粉粹細(xì)粘土澆水洇實(shí)。對(duì)于寬度，深度，長(zhǎng)度走向明顯危害工程安全的必須采取開(kāi)挖，回填，夯實(shí)，橫墻隔斷，封堵縫口的方法，及時(shí)搶救。確保旱澇急轉(zhuǎn)庫(kù)水位快速上升埋下隱患對(duì)大壩安全造成危害。

5結(jié)語(yǔ)

白龜山水庫(kù)經(jīng)過(guò)昭平臺(tái)水庫(kù)，燕山水庫(kù)，澎河水庫(kù)調(diào)水和南水北調(diào)引丹江水以及后來(lái)有效降雨，使庫(kù)水位迅速上漲，已達(dá)死水位97.50 m以上，再加上有效的防治，水庫(kù)裂縫經(jīng)過(guò)處置已經(jīng)解除。表明灌漿和鋪蓋的方法效果明顯。從而確保了大壩安全運(yùn)行，為今后水庫(kù)在低水位運(yùn)行期間提供了科學(xué)依據(jù)。

（責(zé)任編輯：趙鑫）

中圖分類號(hào)：TV640.35

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1673-8853（2016）05-0087-02

收稿日期：2016-05-06