双桥水库大坝渗漏分析

双桥水库大坝渗漏分析

邓先均 ,饶杰

（四川省水利水电勘测设计研究院有限公司  四川成都  610000）

摘要：双桥水库位于巴河左岸一级支流龙潭溪上，总库容1784×104m3，是一座以灌溉为主，兼顾灌区农村人畜饮水，并作为平昌县城区应急备用水源的中型水利工程。工区出露基岩主为黄灰、灰色K1c（白垩系下统苍溪组）厚～巨厚层砂岩夹粉砂质泥岩。水库试蓄水过程中出现渗水，通过布置检查孔等勘探以及进行压水试验以及连通试验等手段，结合测压管等数据对大坝进行渗漏分析。

关键词：渗漏；测压管；连通试验；透水率；流量 ；

1引言

水库在试蓄水过程中出现渗漏，对水库蓄水后有一定影响，因此有必要进行研究分析，查清渗漏成因，渗漏部位，为水库渗漏问题后续所采取的工程处理措施提供基础资料。

2双桥水库概况

双桥水库位于巴河左岸一级支流龙潭溪上，坝址枢纽位于平昌县元山镇与土兴交界的小桥沟处，水库正常蓄水位456.40m，总库容1784×104m3，有效库容1575×104m3，是一座以灌溉为主，兼顾灌区农村人畜饮水，并作为平昌县城区应急备用水源的中型水利工程。

3水库试蓄水过程及现状

3.1蓄水过程及大坝渗漏情况

当库水蓄至435.7m高程，位于量水堰右侧边坡（403m高程）出现渗水，流量0.2L/s。库水位至443高程，外坡马道以下坡面较湿润且有细小水流汇集流入排水沟，在雨季结束后，右坝肩岸坡（426.6m高程）仍有较大水流，流量1.2L/s，通过调查，右坝肩岸坡（426.6m高程）及排水沟左侧坝面（415m高程）各出现一处集中渗水点，大坝外坡高程（418m高程）以下的部分坝面有散浸现场。

3.2库水位与量水堰关系

双桥水库试水蓄期间，坝后量水堰流量、库水位高程关系曲线图见图1。结合库水位与量水堰流量历时曲线综合分析，水库蓄水至至435.7m时，库水通过渗漏汇入量水堰的流量Q＝0.2L/s，水库蓄水至451.0m时，库水通过渗漏汇入量水堰的流量Q＝14.23L/s。水库蓄水下降至440.5m以下高程时，量水堰断流。

图1 库水位水位高程与量水堰流量关系曲线图

4大坝渗漏分析

4.1心墙渗漏分析

河床坝体的下游坝壳内布置C1～C10，其中C1～C5位于坝横0+120.00， C6～C8位于坝横0+91.68，布置在原河槽内，在坝体碾压石渣料下部为砂岩堆石排水带， C9、C10测压管位于坝横0+160.30上，布置在左岸坝体。各测压管水位与库水位历时关系曲线图见图2～5。

根据各测压管水位与库水位历时关系曲线图分析，测压管水位较低，不存在与库水位相同的升降关联，其测压管水位高程均在基岩附近，其测压管水位高程均在基岩面以上排水带内（385～386.58m高程），库水位由446.90下降升至439.60m期间。测压管水位未见同步下降，与库水位升降无关联，且C9测压管水位稳定在408m附近，C10测压管水位稳定在413m附近。基本排除心墙集中渗漏的可能性。

4.2垂直过渡层、水平排水带的有效性

根据图1水库库水位高程与量水堰流量关系曲线图和各测压管水位并结合大坝心墙过渡层及下游排水带第三方检测成果分析，大坝心墙下游的垂直排水带（过渡层）和水平排水带是有效的。

4.3坝基渗漏分析

（1）左岸坝基段：根据对大坝巡视，大坝左岸未见渗水点，根据各测压管水位与库水位历时关系曲线图分析，排除左岸坝基段集中渗漏的可能性。

（2）河床坝基段：根据对相应测压管水位与库水位历时关系曲线图分析, 测压管水位稳定不存在与库水位相同的升降段，与库水位升降无关联，其测压管水位高程均在基岩面以上排水带内（385～386.58m高程）。排除河床坝基段集中渗漏的可能性。

（3）右岸坝基段：在不破坏心墙结构及不伤及心墙地基的情况下，在心墙下游侧布置观ZK2号钻孔，观ZK2位于心墙轴线下游8m，并对观ZK2和C10测压管进行连通试验。根据对观ZK2钻孔进行分析，在445.56～444.43m、440.90～440.72m、426.31～426.21m、422.56～422.44m、420.26～420.14m高程可以见60～80°陡倾裂隙，裂面起伏粗糙，未见充填物；在437.38～437.30m、435.28～435.06m可以见50～70°陡倾裂隙，裂面起伏粗糙，可见泥质充填物；在436.64～436.56m可见45～60°倾角裂隙，充填1cm左右水泥结石。证明观ZK2裂隙与大坝帷幕相连。对观ZK2和C10测压管进行连通试验，在观ZK2孔内投放大红，在C10测压管孔底有水从基岩内冒出，且水呈红色，染手。由此说明观ZK2和C10测压管存在连通性。综上所述，在右岸段坝基存在沿砂岩层向下游右侧坝坡渗漏的裂隙性通道。

4.4右岸绕坝渗漏分析

为进行绕坝渗漏分析，在右岸防渗帷幕线上布置检ZK1、检ZK2号钻孔。检ZK1、检ZK2勘探孔的试验成果资料（详见表1）。

表1                      右岸坝肩防渗帷幕检查成果表

通过右岸所布置的2个检查孔资料分析，检ZK1在高程438.44～433.04m岩体透水率为9.0Lu；在高程433.37～428.07m岩体透水率为6.0Lu，其余岩体透水率均小于5Lu；检ZK1岩体的透水率为0.6～9Lu，为弱透水层。检ZK2在高程 454.04～456.40m岩体透水率Q=0.96L/s；在高程443.93～449.16m岩体透水率为16.0Lu为中等透层，其余高程段岩体透水率均小于5Lu，为弱透水层。检ZK1、检ZK2水位与库水位历时曲线详见（图6、图7）。

根据图7、图7曲线图显示，检ZK1、检ZK2水位随库水位同步下降，其水位与库水位相关联。综上所述，右岸坝肩段防渗帷幕存在绕坝渗漏通道。

绕坝渗漏计算公式为：Q绕坝=0.366KH（H1+h1）·lg（B/r）

式中：Q—渗漏量（m3/d）；K—渗透系数（m/d）；L—坝基长度（m）；H—坝上、下游水位差（m）； M—坝基透水带岩体平均厚度（m）； 2b—坝底宽度（m）；H1—上游岸边透水带岩体厚度（m）；h1—下游岸边透水带岩体厚度（m）；B—坝肩绕渗带宽度（m）；r—坝肩接头绕渗半园的半径（m）。

计算结果为： Q右绕=3.44L/s。通过绕坝渗漏计算分析，右坝肩存在绕坝渗漏问题，其渗漏量为3.44L/s；量水堰最大流量为14.23L/s。因此渗漏量较小，绕坝渗漏不是大坝渗漏的主要通道。

5总结

经过上述分析论证，右岸段坝基存在沿砂岩层向下游右侧坝坡渗漏的裂隙性通道；右坝肩段存在绕坝渗漏通道，但渗漏量较小，不是大坝渗漏的主要通道。建议对右岸坝基段及坝肩段进行灌浆处理。

参考文献

[1]薛禹群. 地下水动力学[M]. 地质出版社, 1997.

[2]郭蕾, 胡海峰. 土石坝绕坝渗漏的原因及处理措施[J]. 黑龙江科技信息, 2012(36):1.

[3]李泽发. 某水库库岸绕坝渗漏分析计算及研究[J]. 西部探矿工程, 2014, 26(9):3.

[4]梅正星. 地下水连通试验资料的整理和分析[J]. 水利水电技术, 1988, 000(001):11-17.