南门峡水库渗漏原因及处理效果

刘锦明

摘要互助县南门峡水库存在的主要问题是渗漏严重,水库渗漏量占水库来水量的46%,严重影响水库效益正常发挥。通过防渗措施后,减少渗流达81.3%,恢复了水库的蓄水功能。

关键词渗漏;原因;处理效果;南门峡水库

中图分类号TV223.4文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)15-0277-01

南门峡水库是互助县最大的一座拦河式中型水库,也是互助县最大的农业灌溉水源之一。1983年建成一期工程,坝高36.5m,总库容1 840万立方米,设计灌溉面积4 333 hm²,灌区辖沙塘川流域、马圈沟流域,流域面积达1 202 km²,流经6个乡,45个行政村,人口24万人。

1水库渗漏现状

南门峡水库自1983年建成一期水库蓄水至今,渗漏一直是一项突出问题。据测定,水库渗漏量达0.7m³/s,占多年来水量1.534m³/s的46%,大大降低了水资源实际利用率,造成极大的水资源浪费。多年来水库一直低于正常水位高程2 769.2m以下运行,1986年和1993年水位最高高程也仅2 768.11m和2 768.502m,一般年份多在2 760.00m左右。在渗透破坏方面,左坝肩岸坡多次出现塌坑,塌坑出现最深位置达到2 763m,在现场观察到的塌坑数量达10多个,塌坑漏斗进口直径2m左右,直接威胁大坝的安全运行。

2水库渗漏原因

水库渗漏的原因是多方面的,如坝体坐落位置、基岩组成、坝体材料、施工方法等。

2.1水库基岩组成

水库坝址坐落于厚度为10~19m的鹅卵石覆盖层上,覆盖层主要成分为石灰岩,其次为砂岩、石英岩,粒径在5~300 mm之间,厚度为10~19m,左侧较深,渗透性较强,渗透系数K=3.4×10-2cm/s,采用人工开挖浇筑混凝土墙防渗。防渗墙下的基岩为泥晶质白云岩、鳞粒质灰岩、含燧石条带白云岩碳质岩。基岩中多为石灰岩断层,节理裂隙发育,地质构造复杂,地下水旺盛。这种基岩特点极易造成渗透破坏。

2.2右岸岩体破碎造成绕坝渗流

右坝靠近坝肩部分排水不畅,浸润线较高,渗流从马道2 755m高程以上溢出,测压管的观测结果也同样说明这一问题。右坝段浸润线过高,在长期运行和高水位运行情况下,将不利于坝体安全。

2.3左坝肩及左岸绕渗流量过大

通过测定计算,左坝肩绕流占整个渗流量的12%以上,这部分流量绕过斜心墙进入下游坝壳,由坝壳排向下游。根据量水堰渗流资料分析,左岸岸边绕渗流量占整个大坝渗流的55%~70%,左岸绕渗流量高达来水量的30%~37%,造成岸坡多处出现塌坑,防渗面板塌陷,有的甚至被折断。

3防渗处理及效果

根据《南门峡水库安全评价》(内部资料),针对性地提出防渗处理方案,右岸采用“上堵下排”的处理措施,左岸采用帷幕灌浆法处理。

3.1防渗处理效果

2001年8月至2002年8月,由中国水利水电基础工程局承担施工任务,投资1 600万元,进行防渗处理(效果见表1)。从表1可以看出,灌浆处理后水库平均渗流量迅速降低。即使2002年9月出现高水位,水库平均渗流量仍保持低水平稳定态势。

3.2防渗处理效果的t检验

对表1的观测结果进行t检验,结果见表2。从表2可以看出,南门峡水库防渗措施实施前后渗流量的差异极显著,说明防渗措施起到了防渗作用。防渗处理后比防渗处理前渗流量减少81.3%。

4结语

检测分析说明,中国水利水电基础工程局对互助南门峡水库渗漏采取的措施是正确的,效果是明显的,可以保证在若干年内水库大坝安全运行。

5参考文献

[1] 青海省水利厅水利管理局.青海省农灌工程老化失修情况调研[J].青海水利,2005(3):17-18.

[2] 北京林学院.数理统计[M].北京:中国林业出版社,1979.

[3] 徐冰,黄胜强,黄文威.PE土工膜在防洪堤中的应用设计[J].防渗技术,2002,8(4):22-24.

[4] 叶成林,徐梦华.百花林水库大坝除险加固设计[J].广东水利水电,2007(3):28-30.

[5] 李显棠.土质堤坝渗漏的主要成因及相应对策[J].广东建材,2007(9):286-288.

[6] 谭福林.横江水库土坝渗水原因分析及处理措施[J].广东水利电力职业技术学院学报,2008,6(3):77-80.