下庵水库大坝渗流安全鉴定评价分析

陈伟鹏

（漳州市水利水电勘测设计有限公司，福建 漳州 363000）

1 工程概况

下庵水库位于漳州市云霄县马铺乡，动工于1990 年7 月，l994 年8 月建成并正式投入使用，最近一次除险加固于2012年完工。下庵水库大坝为双心双曲砌石薄拱坝，水库坝址以上流域面积21.42 km2，总库容103.2 万m3，坝长93.3 m，最大坝高29.9 m，是一座小（1）型水库，水库设计有效灌溉面积0.35万亩，其中保灌0.28 万亩，受益村为马铺乡的杨美村、石芹村、马铺村、龙镜村、坑口五个行政村，人口l.l 万人。兴建该水库的目的是为解决峰头水库库区就地移民开山造田农业灌溉需要并结合发电及马铺乡用水。

2 历史运行资料

2.1 原设计、施工的渗流控制措施

（1）坝体防渗

拱坝坝体上下游面采用100#水泥砂浆砌条石，150#水泥砂浆深勾缝，坝腹采用100#细石砼砌乱块石，坝体进行补强灌浆，不设砼防渗墙，靠坝体自身防渗。

（2）基础处理

水库在建坝时无地质勘察资料，据当时施工人员回忆及大坝设计资料，坝基开挖：右岸及河槽段挖深约1 m～2 m，基础座落于弱风化凝灰熔岩上，岩体完整性较好；左岸覆盖层厚，岩体裂隙发育，岩体风化破碎，坝基挖深约10 m，基础下部座落于弱风化凝灰熔岩上，170 m 高程以上座落于强风化凝灰熔岩上，于坝肩170 m、173 m 高程发育有两条破碎带，宽约0.5 m，采用洞挖并做砼塞处理，高程179 m 以上为全风化岩，采用推力墩处理，与拱坝坝肩连接。基础与建基面之间浇筑砼垫层，坝基进行固结灌浆处理。

2.2 工程运行中的渗流表现

下庵水库大坝运行至今20 余年，未见明显的变形沉降，期间有经过1994 年、1997 年、2000 年三次灌浆处理，但效果不明显，左侧坝体渗漏仍较为严重，因此，2012 年对大坝进行全面除险加固时，针对左坝肩进行固结灌浆，效果显著，运行至今，左侧坝体已无渗漏现象发生，但目前坝体仍存在一定的问题，主要体现在：①右侧坝体174 m～176 m 高程处背水面仍显湿润，仍有3～5 处漏水点；②下游坝面有部分勾缝砂浆见有老化剥落；2014 年在坝基处用砼加固过，用以提高坝基的渗透稳定性和变形稳定性。根据管理人员介绍，加固后坝基未发现渗漏现象。

2.3 工程渗流安全性态

在钻探过程中，左岸重力墩直接表现为大渗漏，渗漏量Q＞70 L/min。在现场对强风化及弱风化花岗岩进行压水试验，强风化岩透水率q=15.0 Lu～34.0 Lu，ZK01 在高程154.20 m 处有大漏水现象；弱风化岩透水率q=5.5 Lu～23.0 Lu，属弱～中等透水。

大坝从建坝至今未发现有沿坝基接触段渗漏问题。根据钻探压水试验结果，河槽段相对隔水层（q＜10 Lu）埋深一般为建基面下5 m 左右。左坝段主要持力层为强风化凝灰熔岩，该层属中等透水层，在154.2 m 高程处渗漏量大，弱透水的弱风化岩相对隔水层埋深较大。右岸因岩壁陡峭，局部发育有缓倾角裂隙，相对隔水层埋深也较大。综上所分析，大坝存在着坝基深部的渗漏问题。

右岸及河槽段坝基弱风化岩承载力较高，具有一定的抗软化性，能满足该坝对坝基的要求。左岸坝基隔水层顶板线以上的强、弱风化岩体均已进行过帷幕灌浆防渗处理，处理范围宜延伸至两岸山体。大坝右岸山体雄厚，弱风化基岩直接出露，从建坝至今在下游面冲沟中均未发现渗漏点、也未发现浸没现象。

3 现场检查

3.1 大坝检查情况

水库水位约180.0 m，大坝上游面水面以上部分浆砌条石坝面完好，砂浆少有脱落。坝前淤积较为严重；下游坝面浆砌条石砌筑质量一般，但坝面保存较完好，坝体仍存在有几处渗漏点（见图1），直接体现为局部漏水，特别是右侧坝体174 m～176 m 高程处背水面仍显湿润，存在明显渗漏现象，部分勾缝砂浆已脱落，局部长草（见图2）。另据了解，受挑流冲坑影响，坝基处于2014 年用砼加固过，目前运行良好；下游挑流冲刷区范围内弱风化基岩大面积裸露，地质条件较为良好，不存在冲刷稳定问题；坝顶混凝土路面完好，但坝顶栏杆局部防锈漆已有脱落。

图1 大坝背水面

图2 背水面近照

3.2 溢洪道检查情况

下庵水库溢洪道位于拱坝中部，为钢筋混凝土实用堰，共计五跨（见图3），总净宽30 m。溢洪道混凝土底板结构完好，未发现渗水等现象；浆砌石边墩砂浆勾缝完好，有少量杂草滋生在勾缝中；溢洪面枯木碎石杂多（见图4），其中不乏大体积孤木，已影响其正常行洪功能。

图3 溢洪道

图4 溢洪道进口

3.3 输水涵洞检查情况

下庵水库输水系统布置在左岸，由埋在坝内内径为0.5 m的钢管及坝后闸阀所组成。冲砂孔直径较小，由于坝前淤积严重，闸门拉杆已弯曲，且常有孤石枯木沉积于此而导致闸门无法开启（见图5）；冲砂孔坝内埋设的钢管腐蚀也较严重。另据了解，2015 年7 月20 日，放水涵洞进口受沉木影响，无法启闭，后请潜水员下水清除闸门处的沉木，方解决启闭问题。

图5 挑流冲刷区

3.4 防汛公路

防汛抢险通道总长1.0 km，为C30 砼路面，宽4.5 m，现状路面完好（见图6），无凹陷及坍塌现象，排水沟顺畅，局部路段的M7.5 浆块石挡土墙护砌结构保存完善，防汛道路整体情况较好，路面通畅，满足防汛抢险要求。

图6 防汛道路

3.5 其它

水雨情观测系统在2012 加固设计时有布设，但至今尚未安装。

水库四周山峦起伏，右岸山体雄厚，左岸山体较单薄，植被较发育。经过多年的运行考验，现有山坡边坡基本稳定，近坝河岸也未见有坍塌现象。但库区周边受种植经济林的影响，水土流失严重。

4 渗流安全鉴定评价及建议

4.1 防洪标准复核

本次洪水复核按规范规定，采用30 年一遇设计，200 年一遇校核。经调洪演算得：工程设计标准为30 年一遇洪水设计，相应洪水位183.34 m，洪峰流量291 m3/s；校核标准为200 年一遇，相应水位为184.17 m，洪峰流量为429 m3/s，总库容为101.72 万m3；大坝实测坝顶高程184.4 m，高于校核洪水位184.17 m，大坝坝顶高程计算成果为184.9 m，虽大坝实测坝顶高程仅184.4 m，但已于2012 年除险加固时在镀锌管栏杆底部增建C20 钢筋砼底座0.5 m，可以满足坝顶高程计算成果。因此，大坝坝顶高程满足要求。

溢洪道位于大坝中部，为钢筋混凝土实用堰，库水位达到校核水位184.17 m 时，溢洪道现有墩体高度基本能满足校核洪水泄流时的理论要求高度，因此溢洪道满足安全泄洪要求。溢洪道出口为挑流消能，反弧半径R=2.8 m，挑射角15°，2012年除险加固时已对溢流面进行M10 水泥砂浆抹面加固，近年来受多次洪水考验，消能防冲可以满足要求。由于常年受挑流冲坑影响，2014 年在坝基处用砼加固过，根据现场检查，目前现状下游冲刷影响已得到较大改善。

4.2 渗流安全评价及建议

（1）大坝左侧坝肩原漏水严重，经2012 年灌浆加固过后，现已无坝体渗漏问题。

坝体右侧局部背水面湿润，仍有3～5 处漏水点。历史运行资料记录该漏水点在2012 年除险加固前已存在，坝体勾缝见有老化剥落、坝腹174 m～176 m 段有一明显薄弱带，沿该带渗漏非常严重，主要渗漏点近20 个，总渗漏水量大于185 t/d。2011 年～2012 年水库除险加固工程所采用的加固措施是坝体M10 水泥砂浆深勾缝。经过上述工程处理后，目前现场检查右侧坝体174 m～176 m 高程处背水面仍显湿润，仍有3～5 处漏水点，说明2011 年～2012 年水库除险加固所采取的工程处理措施虽解决了坝体大部分渗漏问题，该渗漏带渗漏点及总渗漏水量已明显减少，但并未能彻底解决该处的渗漏问题。

故结合过往经验应对该渗漏部位进行充填灌浆或化学灌浆，并对该处坝面进行重新深勾缝，彻底有效的解决该处坝体的渗漏问题。

（2）溢洪道底板、边墩、下游冲坑等结构未发现渗透破坏等质量问题；放水系统各部分建筑物均可正常使用，未发现有渗、漏水情况。

由于洪道浆砌石边墩、下游坝面有少量杂草滋生在勾缝中，容易引起勾缝砂浆脱落进而导致渗流安全风险，建议安排专人定期清除浆砌石边墩及坝面的杂草，必要时，进行重新勾缝，定期对溢洪道内的枯木碎石进行清理，避免安全隐患的发生。同时加强水库的日常巡查工作，发现问题及时处理，尽快落实增设大坝安全监测设施及水雨情自动测报系统。

（3）水库周边的水土保持对于水库坝基深部的渗漏安全有着积极地意义，故建议水库管理层要制定合理的水土保持方案，对库区水土保持影响范围内的山坡植被进行重新规划种植或保护，达到防止库区周边水土流失的目的。

5 结论

根据工程现场检查和历史运行资料，下庵水库大坝渗流安全除了右侧坝体仍存在渗漏点，存在一定的渗流隐患，其他部位无明显渗流安全隐患。水利工程水库大坝的安全运行一直是水利管理工作中的重点关注问题，其中渗流是影响大坝安全运行的最直接的因素，故在日常管理工作中一定要加强水库大坝渗流问题的排查，尽可能的利用到现代的科学技术，譬如大坝渗流安全检测系统等。