罗光水库坝坡渗水、湿斑现象浅析

时间:2022-06-14 07:22:31

罗光水库坝坡渗水、湿斑现象浅析

摘 要:文章结合实例论罗光水库湿斑、渗水及处理存在的问题进行分析。

关键词:水库;渗水及处理;问题分析

1 工程概况

罗光水库位于罗定市分界镇罗光管理区境内。是一座以防洪为主,兼发电、灌溉、养殖的综合利用中型水库。其集雨面积为:42.1km2,正常蓄水位297.62m,相应库容2840万m3,最高洪水位299.70m,相应库容3150万m3,死水位263.42m,相应库容90万m3。坝址以上控制流域面积42.1km2。水库以上流域多年平均降雨量1500mm,多年平均径流深900mm。工程于1976年动工兴建,中间缓建7年,1991年竣工。

罗光水库有主坝和副坝各一座,坝体为均质土石坝,主坝坝顶高程为301.5m,坝顶宽8.0m,坝体长225.5m,高53.3m,反滤底宽55m,顶宽2.0 m,高15.92m迎水坡坝坡比,从坝顶往下分别是1:2.5、1:3.0、1:3.5和1:4.0,在变坡处设有戗台三道,宽为1.5m,其高程分别为289.42m、276.42m和263.42m,采用C15标号砼现浇护坡,规格为2×2×0.12,错缝布置,背水坡坡比结构和迎水坡一致,草皮护坡。

副坝坝顶高程和坝顶宽度和主坝相同,坝底宽210.6m,反滤体底宽40m,迎水坡和背水坡的护坡如主坝。

2 历年湿斑、渗水及处理情况

罗光水库于1988 年10月4日正式落闸蓄水,同年最高蓄水位273.22m(相应库容219.5万m3),1990 年,降雨量为1578.8mm,年最高水位为286.77m,1991年降雨量为1430mm,最高水位290.62m,运行至1992年7月9日,当水位上升至292.07m(相应库容2238万m3)时,发现主副坝出现湿斑、渗水现象,同年7月18日,当水位上升到292.53m(相应库容(2203万m3),主坝后坡在281m~284m高程之间,主坝背水坡偏东方

向,有面积约为800m2范围的湿斑,局部有散渗现象,副坝后坡在275m~285m高程之间,步级偏南方向有100m2范围的湿斑,局部有散渗现象。

从该年的相关水文数据可看出,坝后坡渗水逸出点远远高于浸润面,已属于非正常运行,经决定,对主、副坝进行灌浆处理,灌浆孔布置在距坝体防浪墙1米的位置,单排布孔,孔距3.0米,最大孔深22.0m,孔底高程为297.50米,以粘土水泥为浆料,孔口最大压力为2.5kg/cm2,主坝设有64个孔,副坝31个孔,于93年5月完成,同年10月,主副坝经受了最高水位294.03米(相应库容2379.97万m3)的考验,未发现有湿斑现象,但是该年降雨量只有1623.1mm。

1994年7月7日,当库水位在288.89米,(相应库容1797万m3)时,主坝后坡在281.0m~284.0m 高程范围内开始出现湿斑现象。8月5日,由于连续降雨(7月4日至8月5日连续降雨22天)主坝出现最大湿湿斑面积454.7m2,渗水236.7m2,牛皮涨5m2,漏眼3个,副坝湿斑57m2,渗水61m2,牛皮涨2.5m2。

经局技术人员的分析研究,决定对主坝进行第二次灌浆,在主、副坝设置两排灌浆孔,第一排孔距防浪墙2米,最大孔深57.5米,通过灌浆使坝体内形成一道厚约5米隔水止水“粘土”心墙的防渗帷幕,材料使用粘土及425#以上普通水泥,最大压力控制在3kg/cm2以内。该年的降雨量为2060.2mm。

1995年,虽然该年没有渗水湿斑出现,但该年的降雨只有1677.7mm,1996年,也没有发现渗水湿斑现象,本年度降雨量为1569.6mm。

1997年4月增灌第二排孔,主坝10孔,副坝7孔,同年6月,主坝再增8孔。

1997年,由于连续降雨,库水位急速上升,湿斑、渗水再次出现,经过泄洪,湿斑、渗水面积随着降雨量的减少、水位的逐渐下降而明显减弱。同年11月,经局决定采用导渗措施,在主、副坝背水坡湿斑面积较大的范围内开挖设置“Y”型导渗沟,主坝设有导渗井13个,导渗沟共计241米,副坝导渗井5个,导渗沟56.5米。

2001年7月11日,水位296.06米(相应库容2608.2万m3),由于连日降雨,库水位暴涨(7月1日,水位从291.84米升至296.06米,降雨总量319.5mm),在导渗沟导渗的情况下,主坝出现湿斑面积47.3m2,副坝8.0m2,渗水流量,主坝17.15 L/s,副坝14.42 L/s(历年湿斑、渗水详见表)。

3 存在的问题的分析

3.1 多次灌浆对坝体渗水的抑制效果明显,却未能彻底完全消除隐患;而且反复灌浆导至反滤体褥垫部分的排水沟堵塞,反滤体排水不畅,引起浸润水位上升,从坝坡逸出,出现湿斑、渗水。

3.2 连日降雨、库水位的暴涨加剧了坝体的湿斑、渗水,同时坝体两侧山体的土表水入渗,更增大了坝坡湿斑面积、渗水量。

3.3 受连日降雨的影响,下游河床水位雍高,反滤体排水不彻底,使浸润水位抬高,渗漏水从坝坡逸出,产生湿斑、渗水。

3.4 导渗沟的设置,只是从表面上降低了湿斑面积,实质上,坝体渗水量不会减少。且与同年降雨量成正比关系。

3.5 副坝的部分湿斑、渗水与坝体左岸后山坡阴阳沟的地表水有关。

3.6 由于水库中间缓建7年,两期工程土体的衔接不充分,土质不同,也是坝坡渗水的另一因素。

3.7 从浸润线的观测记录可见:浸润水位有时高出相应水库下的理论值,且测压管水位受连日降雨的影响较大,尤其是靠近两侧的山体的测压管,坝坡的湿斑、散渗只是地表的、局部的、或是两侧山体的渗水。另外,从水文资料可见,在高水位、大面积湿斑、渗水的情况下,坝体的位移数很小,所以湿斑、渗水未影响到坝体的稳定。

4 解决的办法

4.1 对水库的反滤体进行维修,对褥垫排水沟进行重新施工。

4.2 对下游河床进行清淤处理,使渗流排水彻底,杜绝河床水位回雍。

4.3 在前坡一级平台(289.42米高程)设置一排灌浆孔,孔距3米,形成防渗帷幕,既加固坝体又起到防渗作用。

4.4 当水库水位急剧上涨时要密切观测坝坡的湿斑、渗水,水库高水位运行时,加强对坝体的巡逻,库水位超过汛限297.00米,或湿斑、渗水情况较为严重时应果断采取泄洪,降低水位运行。

以上是我在罗光水库工作多年,对坝体渗水的一点拙见,有不妥或错误的地方还请专家们多多指导。

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