孙海林
(安徽省水利水电勘测设计院,安徽 蚌埠 233000)
2016-11-21日~12-09日,淮水北调管理局利用侯王站抽水至黄桥闸闸上,对萧濉新河段进行试通水试验。原预计提水400×104m3,黄桥闸闸上水位可达30.4m,但试验发现提水628×104m3后,水位仍只有29.6m,且已不再上升。此后的漏水量约20×104m3/d。分析认为此段河道可能存在渗漏问题。
勘察期间,每日均分层量测各水文地质观测孔内的地下水水位。从2017-04-2日正常量测到了04-10日。即日,贾窝闸开始开闸放水。对我们的勘察进度造成了较大影响,但也观测到了一次难得的地表径流过程。10日,萧濉新河河道内地表径流流至桩号K43+700附近。11日,流至桩号K43+200附近。此后以每24h约800m的速度向南流动。大约流至桩号K41+000附近后,出现了明显的滞流现象,流动速度明显放缓。河道中的径流直至05-2日才逐渐退去。
根据水位观测记录,04-10日前(即贾窝闸开闸放水前),河道沿线地下水位均较低。在HL6孔(桩号K41+225)附近,观测到明显的地下水位降落漏斗,最低地下水位低于高程15.0m。降落漏斗范围主要位于桩号K40+300~43+300段。在地下水位降落漏斗的北侧,地下水位高程约21.1m~22.1m;在地下水位降落漏斗的南侧,地下水位高程约19.2m~22.2m。
贾窝闸开闸放水后,经历了一次河道内水位的涨落过程。根据05-20日后的地下水位观测记录,降落漏斗范围基本没有变化。降落漏斗以北的地下水位高程明显抬高,达到26.4m~27.2m左右;降落漏斗以南的地下水位基本回落至放水前的高程。河道纵横地下水位变化趋势图如图1、图2所示。
图1 河道纵断面地下水位变化趋势图
图2 河道横断面地下水位变化趋势图
本次采取现场钻孔注水试验方法,确定场地各土层的渗透性,部分现场注水试验成果如表1所列。
表1 现场注水试验成果表
由表1可见,河底上部土层0.50m~7.70m范围内,土体渗透系数为i ×10-4~1×10-5cm/s,属弱~中等透水性土体。渠底和渠坡土体的渗透性均偏高。渗透性高于同类土层1~2个数量级。这可能与土中夹砂礓较多有关。另外由于该区常年地下水位较低,可能造成土体中的干缩微裂隙发育,渗透性也会相应变大。在HL61A、HL61B和HL8等岸坡孔做注水试验时,注入水量大于12m3/h,其渗透系数大于i ×10-2cm/s,属强透水性土体。
根据现场钻孔地下水位观测记录以及水位变化趋势图,在HL6孔附近,河道两侧钻孔地下水水位高于HL6孔,出现明显的地下水降落漏斗区。据笔者现场走访调查,由于附近电厂等工业用水过度开采,该段地下水水位常年偏低,属降水漏斗区。降水漏斗导致河道表层地表水及地下潜水向下入渗,是该河道渗漏的一个主要因素。
勘察钻孔揭露土体中微裂隙发育及局部夹较多砂礓,致该段土体孔隙较大,形成地表水渗流通道,结合现场注水试验成果,此段土层渗透性均偏高,渗透系数高于同类土层1~2个数量级,加快了上部潜水下渗,是渗漏的另一主要因素。
地下水位降落漏斗范围主要位于桩号K40+300~43+300段,长约3.0km,该段为渠道渗漏处理的重点渠段。渠底和渠坡的渗透性均偏高,故均需进行防护,渠底应全面防护,渠坡应护至输水水位以上一定高度。该段以南至淮海西路段,虽然不是漏斗区,但局部地下水位也偏低,渠底和渠坡土体的渗透性也较高,仍建议进行重点处理。桩号K43+300至贾窝闸段,枯水期地下水位偏低,但受地表水补给后,地下水位能迅速抬高,对减少渠道渗漏有利,但该段也应进行适当处理,以利输水安全。
通过野外钻探和水位观测,分析该段河道存在地下水降落漏斗,且土体渗透性大,引起该段输水渗漏,为保证输水安全,应采取相应措施。