长河坝水电站大坝基础渗流分析与评价

万永波，李晓波

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610072)



长河坝水电站大坝基础渗流分析与评价

万永波，李晓波

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610072)

长河坝水电站大坝是建在深厚覆盖层上的高土石坝，大坝基础的防渗效果反映基础覆盖层的渗流状况，为防止大坝基础出现渗透破坏，故要准确监控大坝基础渗流渗压，正确判断基础防渗墙的运行状态。介绍了长河坝水电站大坝基础渗流监测中渗压计的布置情况，对大坝基础渗流情况进行分析评价。

基础防渗；渗流；分析与评价；长河坝水电站

1 工程概况

长河坝水电站大坝基础覆盖层最大厚度约60 m，在大坝基础以下覆盖层内设置2道混凝土防渗墙。副防渗墙位于大坝0～015.0 m位置，副防渗墙是悬挂式，未伸入基岩；主防渗墙位于大坝0+000.0 m位置，主防渗墙嵌入基岩。长河坝坝基覆盖层深厚，漂(块)卵砾石层渗透系数K=8.0×10-2～2.0×10-1cm/s，具有强透水性；②-c砂层渗透系数K=6.86×10-3cm/s，具有中等透水性。漂(块)卵砾石颗粒大小悬殊，结构不均一，允许渗透坡降J=0.10～0.15，局部架空J=0.07；砂层允许渗透坡降J=0.20～0.25，渗透坡降较低，抗渗稳定性差，易产生管涌破坏；此外河床覆盖层具有多层结构，且夹有砂层，由于渗透性的差异，有产生接触冲刷的可能性，存在渗漏和渗透变形问题。

2 大坝基础渗流监测设计

在坝纵0+213.72、0+253.72、0+330桩号布置1个监测横剖面以监测坝基渗流情况。在每个监测断面副防渗墙前各布置1支渗压计；在主防渗墙后及主副防渗墙之间各钻孔布设1个深孔，深孔分高程布设3支渗压计，用来分层监测坝基覆盖层渗水压力；在主防渗墙下游心墙区域内各布置2支渗压计；在下游过渡层及坝壳建基面布设渗压计5～6支，渗压计各测点间距60～90 m，用以监测下游堆石区的水位情况，观测整个坝基顺河向渗流水位过程线。在副防渗墙下游3.5 m(主副防渗墙之间)及主防渗墙下游3.5 m沿坝轴线方向各布置1个监测纵剖面(沿坝轴线方向)，布置渗压计10支，用以监测该部位蓄水后是否发生渗漏。共计布置渗压计54支。

3 大坝基础渗流资料分析

2016年4月8日上游水位为1 489.11 m，副防渗墙上游坝基处P40测值为1 487.81 m，水头差仅有1.3 m。副防渗墙下游3.5 m位置渗压计观测的水位1 475.94～1 485.29 m，副防渗墙下游渗压均低于上游水位，副防渗墙后水头折减3.82～13.17 m。副防渗墙后基础最大水力坡降0.878，主要是通过副防渗墙折减。

图1 (纵) 0+213.72坝基实测水位分布(单位：m)

图2 (纵) 0+253.72坝基实测水位分布(单位：m)

主防渗墙下游3.5 m位置处渗压计水位1 467.88～1 479.99 m，主防渗墙后的水位均小于上游水位，也低于副防渗墙后的水位。通过主防渗墙折减水头9.12～21.23 m，主防渗墙后基础最大水力坡降1.895，主要是通过主防渗墙折减。

在坝基(纵)0+213.72位置顺河向监测剖面上，渗压水位均低于上游水位，水头折减4.63～15.42 m，其中位于心墙区外堆石区的P18水位偏高，初步判定此处有积水但近期有所消散。在坝基(纵)0+253.72位置顺河向监测剖面上，渗压水位均低于上游水位，水头折减5.77～15.82 m。在坝基(纵)0+303.72顺河向监测剖面上，渗压水位均低于上游水位，水头折减7.78～17.19 m。坝基渗压监测剖面上渗压成果分布符合一般规律，基础渗压水头主要通过两道防渗墙折减，基础水头折减效果显著，折减规律表现为在防渗墙位置集中折减，在基础覆盖层内由上游向下游的平滑折减。覆盖层内最大水力坡降位于P18与P19之间，水力坡降0.182 8，小于设计允许的水力坡降。

从坝基渗压成果空间分布分析，主副防渗墙之间、主防渗墙下游侧、(纵)0+213.72、(纵)0+253.72、(纵)0+303.72坝基处渗压水位空间分布见图1～图3。空降分布主要规律表现为主副防渗墙之间坝基实测水位均低于上游水位，基覆分界线处渗压水位基本右岸高于左岸；主防渗墙下游侧坝基实测水位均低于上游水位，且水头差在副防渗墙

图3 (纵) 0+303.72坝基实测水位分布(单位：m)

后进一步折减，折减9.12～21.23 m，符合一般规律；顺河向坝基渗压水位基本呈现递减规律，但堆石区处渗压水位基本上稍高于心墙区、反滤层、过渡层。

4 大坝基础渗流评价与改进措施

长河坝大坝基础副防渗墙水力坡降是0.878，主防渗墙水力坡降是1.895，与设计允许坡降值对比，小于设计允许坡降值。坝基覆盖层最大水力坡降0.182 8，小于砂层允许渗透坡降J=0.20～0.25，目前坝基渗流渗压满足设计要求。

由于大坝基础渗流监测的重要性和必要性，为了准确掌握长河坝大坝基础渗流分布情况，在长河坝基础廊道下游侧补钻孔，钻孔倾斜向下游，钻孔深度超过心墙底座混凝土，伸入至主防渗墙下游侧，再在钻孔内埋设渗压计，用补充渗压计观测主防渗墙后的渗流分布情况。

5 结 语

长河坝大坝是深厚覆盖层上建设的高土石坝，基础渗流破坏关系大坝的安全；为了准确获取大坝基础渗压分布情况，必须保证基础渗压观测设备(设施)完好，保障基础渗压资料的连续性和完整性。但在施工过程中受多种因素的影响，埋设基础渗压计不可避免出现损坏，为了保证基础渗压资料的完整性，可以采用在基础关键部位埋设足够的冗余渗压计或安装测压管至基础廊道，在基础渗压计出现损坏后使用冗余渗压计代替损坏的渗压监测设施，保障基础渗压资料的完整性和连续性。其他工程可以参考借鉴长河坝的基础渗压监测经验。

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(责任编辑 王 琪)

Analysis and Evaluation of Seepage in Dam Foundation of Changheba Hydropower Station

WAN Yongbo, LI Xiaobo

(PowerChina Chengdu Engineering Corporation Limited, Chengdu 610072, Sichuan, China)

As the dam of Changheba Hydropower Station is a high earth-rock dam which is built on deep overburden layer, the anti-seepage effect in dam foundation will reflect the seepage condition of foundation layer. In order to prevent seepage failure in dam foundation, it is needed to monitor the seepage and seepage pressure of dam foundation accurately, and to judge the operation state of foundation cutoff wall correctly. The layout of osmotic pressure gauge of seepage monitoring in dam foundation of Changheba Hydropower Station is introduced, the seepage in dam foundation is also analyzed and evaluated．

foundation seepage control; seepage; analysis and evaluation; Changheba Hydropower Station

2016- 07- 22

万永波(1973—)，男，重庆人，高级工程师，从事水电水利工程安全监测工作．

TV543.8；TV223.4(271)

A

0559- 9342(2016)10- 0054- 03