梅山水库右岸坝基水质分析及帷幕性状评价

季松群， 余常新， 陈 波

(安徽省梅山水库管理处，安徽 金寨 237300)

梅山水库位于安徽省金寨县境,其拦河坝主体为16拱组成的连拱坝,自1958年蓄水运行以来,1962年右岸坝基发生基岩错动大面积漏水事故..[1],后于1963～1966年、1994年～1997年对两岸帷幕进行了补强..[2]。2008年在1997年帷幕补强的基础上,对未补强区域的帷幕进一步开展了检查与补强工作。坝基渗流量在2010年帷幕补强完工初期基本稳定,而在2013年之后,13号拱排水孔总渗流量呈现一定的增长趋势,陈波等..[3]基于渗流量、库水位、大坝变形等宏观特征监测数据相关性的角度,探讨了渗流量增大这一现象的原因以及影响。本文尝试从右岸渗流水的微观特征角度出发,通过分析坝基渗流水水质、析出物的化学成分特征及其演变规律,剖析坝基水-岩体-防渗帷幕三者之间的相互作用情况,以评价坝基帷幕的防渗性能,并为下一阶段针对上述问题开展进一步的工作(包括加强监测/检测、拟采取的工程措施)提供科学依据。

1 右岸库水及坝基渗流水质特征

1.1 库水水质特征

库表水为弱碱性水,库深水为中性水;库水含侵蚀性CO2,且库深水含量大于库表水;均为极软水(钙、镁硬度<1.5 meq/L);重碳酸盐碱度小(≤0.7 mmol/L)具有溶出性侵蚀作用;硫酸盐含量不高(<250mg/L)而不具有硫酸盐类侵蚀作用;库水TDS(总溶解固形物)值很低(<1000mg/L),为淡水,水化学类型为HCO3-SO4-Cl-Ca-Na-Mg。

1.2 右岸坝基渗流水质特征分析

按照PH值以及各离子含量,可将右岸渗流水分为3种类型:

1.3 右岸坝基环境水侵蚀作用评价

2 右岸坝基渗流水质的演变分析

本文依据最近时期(2018年5月)以及以往(1999年10月)的水质化验资料,基于钙镁硬度、重碳酸盐碱度、SO42-、TDS、pH值这5个水质评价的重要指标..[6],对右岸坝基渗流水质随时间的演变规律开展了研究。

2.1 库水水质演变

将最近时期的库水水质资料与前一期相比较,总体来说近20年库水水质变化相对平稳。就库水pH而言,均为弱碱性水,且自库面至库底,水的pH值由大变小;就库水中离子含量来看,含量都很低,一般都在100mg/L以下,阴离子以HCO3-和SO42-为主,阳离子以K++Na+和Ca2+为主。发生的一些变化主要体现在:总硬度略微增加,Ca2+含量相对增大;HCO3-、SO42-和K++Na+含量降低,TDS值减小,即处于被相对稀释的状态。

2.2 右岸渗流水质的演变

图1 右岸排水孔水样PH值(左)及TDS值(右)演变

图2 右岸排水孔水样总硬度、SO42-、HCO3-演变

总体来说,13#拱5个孔水样水质变化相对平稳,说明13#拱渗流水量虽有增加,但目前对坝基岩体和防渗帷幕的侵蚀程度与之前相当。

3 右岸坝基渗水析出物特征分析

分析出物样品的无机化学测试结果。如表1所列。分析如下

表1 2018年坝基析出物的无机化学成分测试结果(%)

4 结 论

根据研究,得到的结论如下:

(1)库水和右岸渗流水均只存在溶出型侵蚀作用。pH值、SO42-含量、Mg2+含量均在规范允许范围,不存在相应的侵蚀作用。

(2)惟幕补强。经2008年帷幕补强加固后,补强的右岸14#拱～16#拱排水孔水质演变为强碱水,说明帷幕补强效果好。未进行帷幕补强的13#拱孔水样水质变化相对平稳,说明13#拱渗流水量虽有增加,但目前对坝基岩体和防渗帷幕的侵蚀程度与之前相当。