德建水庫工程滲流安全監(jiān)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(wěn)定性造成潛在威脅。滲流現(xiàn)象可能引發(fā)壩體穩(wěn)定性問題、地基變形等不利影響，因此，對滲流的安全監(jiān)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(jiān)測研究，探討滲流監(jiān)測的重要性、監(jiān)測方案設(shè)計、儀器與設(shè)備、數(shù)據(jù)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(jīng)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(zhì)土壩，最大壩高34.2m，壩頂長118.4m，壩頂高程為300.2m。建設(shè)德建水庫主要為解決連山縣城和附近村鎮(zhèn)飲水安全問題，設(shè)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(nóng)田灌溉條件，德建水庫淹沒影響土地1800 畝，工程區(qū)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(jiān)測方案設(shè)計

2.1 壩基滲流監(jiān)測

1.壩基內(nèi)外滲流監(jiān)測：在壩基內(nèi)外設(shè)置監(jiān)測點，以監(jiān)測壩基內(nèi)部滲流和壩基周圍地下水流動情況。

2.不同深度監(jiān)測：設(shè)置不同深度的監(jiān)測點，以了解不同深度地層的滲流情況，確保全面的監(jiān)測。

3.監(jiān)測點分布均勻：監(jiān)測點應(yīng)在壩基各個關(guān)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(shè)置1 個監(jiān)測縱剖面，縱剖面每個壩段設(shè)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(xiàn)自動化監(jiān)測；設(shè)置4 個壩基揚壓力監(jiān)測橫斷面，其中沿灌漿廊道橫斷面設(shè)置3 根測壓管，每根管內(nèi)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(yù)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(jiān)測

1.不同高程監(jiān)測：在不同高程設(shè)置監(jiān)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(jiān)測：在防滲層與混凝土交界處設(shè)置監(jiān)測點，及早發(fā)現(xiàn)可能的滲漏問題。

在壩橫0+065.00 和壩橫0+080.00 各設(shè)置1 個監(jiān)測剖面監(jiān)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(nèi)部碾壓混凝土的界面附近內(nèi)、排水管前后各設(shè)1 支滲壓計，共8 支滲壓計。

2.3 繞壩滲流監(jiān)測

1.繞壩兩岸監(jiān)測：在繞壩區(qū)域的兩岸分布監(jiān)測點，全面監(jiān)測繞壩區(qū)域的滲流情況。

2.帷幕前后監(jiān)測：在繞壩帷幕前后設(shè)置監(jiān)測點，了解帷幕對滲流的影響。

在壩兩岸灌漿帷幕前各布設(shè)1 根測壓管，帷幕后各布設(shè)3 根測壓管，共8 根測壓管，測壓管內(nèi)放置滲壓計以實現(xiàn)自動化監(jiān)測。

2.4 滲流量監(jiān)測

1.量水堰設(shè)置：在關(guān)鍵位置設(shè)置量水堰，用于監(jiān)測滲流水量。

2.不同部位監(jiān)測：設(shè)置不同部位的監(jiān)測點，包括壩體、壩基和繞壩區(qū)域等，以全面了解滲流情況。

中間集水井前部兩側(cè)各設(shè)置1 個量水堰進行監(jiān)測，利用量水堰計進行自動化監(jiān)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(cè)排水溝縱0+006.00 樁號的位置[3]。

3 監(jiān)測儀器與設(shè)備

在德建水庫工程的滲流監(jiān)測中，采用了多種先進的儀器和設(shè)備，以確保監(jiān)測的準確性和及時性。監(jiān)測儀器設(shè)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(jiān)測數(shù)據(jù)收集與分析

4.1 數(shù)據(jù)收集頻率與方法

滲流監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集頻率應(yīng)根據(jù)工程的重要性和監(jiān)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(wěn)定性造成影響，因此需要實時監(jiān)測。數(shù)據(jù)的收集方法主要包括以下幾種：

1.實時自動監(jiān)測：在關(guān)鍵監(jiān)測點，如壩基、壩體和繞壩區(qū)域，布置滲壓計等傳感器，通過自動化系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)街醒肟刂浦行摹?/p>

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

4.2 數(shù)據(jù)分析與解讀

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

2.空間分析：將不同監(jiān)測點的數(shù)據(jù)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(shè)定合理的警戒值，監(jiān)測人員可以識別出異常情況。一旦數(shù)據(jù)超過警戒值，需要及時采取措施進行應(yīng)對[5]。

4.3 異常情況的識別與處理

在數(shù)據(jù)分析過程中，異常情況的識別至關(guān)重要?？赡艿漠惓０B流量突然增加、壓力急劇變化等。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，監(jiān)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(yīng)的對策。

5 2022 年度滲流監(jiān)測成果分析

2022年度主壩滲壓計監(jiān)測成果統(tǒng)計見表1，根據(jù)表1以及對滲流監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析。以下是對這些數(shù)據(jù)的分析：

表1 2022 年度主壩滲壓計監(jiān)測成果統(tǒng)計表

在主壩滲壓計監(jiān)測成果統(tǒng)計中，涵蓋了不同測點的測量結(jié)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(shù)據(jù)反映了不同時間段內(nèi)的滲透水頭變化情況。

從數(shù)據(jù)中可以看出，在2022 年度內(nèi)，主壩各監(jiān)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(nèi)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(nèi)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(jié)語

根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以初步判斷主壩存在一定程度的滲流現(xiàn)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(jiān)測點進行更深入的調(diào)查和分析，以確定滲流的原因和對工程的影響?？偟膩碚f，2022年度滲流監(jiān)測數(shù)據(jù)為工程的安全評估提供了重要的信息。通過持續(xù)的監(jiān)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(wěn)定性和安全性。