陆浑水库东坝头渗透稳定性初步分析

□张玲玲 □张灵军（河南省陆浑水库管理局）

陆浑水库大坝东端（右岸）与坝肩紧相连的一段山岭通常叫东坝头，东坝头在294m高程以上有2m左右厚的砂卵石层和3m左右厚的粉沙层，在坝轴线0+950～1+036地段由于受下游沟道的切割，山体比较单薄，1970年增建灌溉发电洞使其稳定性又有减弱,因此该地段的渗透稳定性一直是我们关注的主要方面，在这个地段的下游坡面设有7根地下水测压管和一个渗流量观测点（东渗），1985年发生过因输水洞洞壁漏水而出现地表渗流泉的情况，故又在输水洞轴线左侧埋设了3个测压管H38～H40，主要观测断面为测验管H31～H32～H33。

陆浑水库1965年8月建成后长期低水位运行，1973年以前空库运用。1986年进行了第一期除险加固，对西坝头和坝趾进行了加固处理。2003-2006年进行第二次除险加固，东坝头下游坡面作块石护坡处理，2003年10月5日库水位第一次达到318.87m，并在318以上一次性连续运行了58d。2010年7月25日15时，库水位首次超过设计兴利水位达到历史最高320.91m。2011年9月24日库水位达历史第二高水位319.50m，截至2012年2月水库在318.00m以上运行113d，现在将多年来的观测资料作一整理，对该地段的渗透稳定性作一初步分析。

1.测压管水位的变化规律与趋势

1.1 管、库水位之间的关系

从管水位、库水位历时过程线上可以看出：管水位、库水位关系密切，管水位随着库水位的升降而升降。

管水位的变化幅度较小，当库水位在300～318m之间变化时，管水位的变值一般＜3m。

1.2 管水位的变化趋势

以测压管H31为代表，选取不同年份的观测资料在渗流场比较稳定的每月取1个数，一年取12个数，绘制了管、库水位关系曲线（略），又绘制了相同库水位情况下的管水位关系表（见表1）。从中可以看出:

1.2.1 管、库水位之间关系密切，管水位随着库水位的升降而升降，二者呈直线相关；

1.2.2 随着时间的推移，关系曲线在向左移，曲线斜率也发生了明显变化，变得更大，这表明管水位在逐渐降低，降低的幅度在变小；

1.2.3 管水位在295.5m时有1个拐点（1979年曲线），拐点两边曲线的斜率明显不同，这表明在测压管H31附近的透水层（砂卵石层）的底部高程在295.5m左右；

1.2.4 在相同库水位条件下，随着时间的推移管水位呈下降趋势，在观测断面上，上游端的管水位下降的更明显一些。

表1 相同库水位时的管水位变化表

1.3 浸润线的特点

浸润线比较平缓且呈继续变缓之势，变缓的特点是上游端降的稍多一些，具体数据见表2：

表2 浸润线变化表

2.管水位的平面分布

东坝头测压管数量较少，管水位在平面上的分布特点从水位等值线图上可以看出：整个东坝头管水位以测压管H6处为最高，向大坝和下游方向逐渐降低，到测压管D12处最低，渗流场没有畸变现象。

3.渗流量及其变化

东坝头仅有一个渗流量观测点（东渗），渗流量及其变化特点是：渗流量大小受库水位高低控制，量较小变化幅度也不大，当库水位在300.71～319.50m之间时，其渗流量为0.2～4.01L/S。随着时间的推移，在相同库水位条件下，渗流量呈下降趋势（见表3示）。

东渗点上渗流量的大小受总干渠水深的影响，尤其是当渠水位深度＞2m后，影响就更明显。

4.变化原因初步分析

对于渗流场的上述变化，认为主要是自然淤堵作用所致，这点与西坝头是相同的:

4.1 砂卵石层胶结较差，或者很弱，起主要胶结作用的粘土矿物属高亲水性的，遇水易分化分解，同时砂卵石层中的部分颗粒风化严重，经浸水饱和后，风化层便剥落下来，由于渗水坡降很小，分解剥落下来的细粒物质便沉积下来，堵塞孔隙，使得该层第一次渗水过后再有渗水通过时，其渗透性便会降低，致使渗水量减小。

4.2 水库中的水含有杂质，尤其是发生洪水和有风浪时，水质浑浊，含有杂质的水通过砂卵石孔隙向下渗时，会堵塞孔隙，影响下渗，被堵塞的孔隙首先是渗径的最上游部分，因此浸润线的上游端降的要快要多，下游端降的较少，使得渗流量减小，浸润线变缓。

表3 东渗点渗流量变化表

5.初步分析意见

通过以上分析可以看出，东坝头砂卵石层的渗透特性随着时间的推移发生了变化，是在向着良性方向发展，而且还在继续着，经过兴利水位的考验，东坝头的渗透稳定性是安全的，可作为提高兴利水位和汛限水位的依据。

不过由于水库经受的最大洪水（2010年7月发生）仅相当于20年一遇，还未经受过更大洪水的考验，为了监视工程的安全运行状态，以后还要继续作好水库工程的安全监测；同时及早对有问题的测压管H6、H31、H33进行处理，使其正常运用。