[摘 要] 水庫(kù)大壩滲漏是水利工程較為常見(jiàn)的問(wèn)題，類型眾多，狀態(tài)多樣，成因復(fù)雜，后果嚴(yán)重，必須高度重視，切實(shí)加強(qiáng)防治。本文分析了大壩滲漏原因，介紹了相應(yīng)的防治措施。
[關(guān)鍵詞] 水庫(kù)大壩 滲漏 原因 對(duì)策
小型水庫(kù)是以農(nóng)田灌溉為主，兼顧城鎮(zhèn)供水、養(yǎng)殖為一體的綜合性效益的水利工程。壩體作為水庫(kù)運(yùn)行和防洪抗汛的主要水工建筑，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行使用后，必然會(huì)存在防滲體風(fēng)化、壩身滲漏的現(xiàn)象，不但直接降低了蓄水功能和效益，也給工程帶來(lái)隱患，對(duì)水庫(kù)壩身的整體性產(chǎn)生影響[1]。因此，本文分析、研究了水庫(kù)壩體滲漏的狀況和原因，提出準(zhǔn)確的防治措施，有效杜絕水壩滲漏，對(duì)提高水庫(kù)建設(shè)質(zhì)量，更好地為農(nóng)業(yè)服務(wù)，意義重大[2]。
1 大壩滲漏的常見(jiàn)類型和狀況
大壩滲漏的表現(xiàn)相當(dāng)多，而且狀態(tài)復(fù)雜，它的主要危害有：如其滲漏量較大，將使水庫(kù)效益顯著降低，使某些巖土或斷裂帶充填物產(chǎn)生滲透變形，治理難度也較大，是水電建設(shè)和使用中的突出問(wèn)題。
1.1 大壩滲漏的常見(jiàn)類型
從土石料透水性質(zhì)和滲透破壞發(fā)生的機(jī)理看，大壩在水流滲透和外力的作用下，會(huì)使壩體的土石料受到?jīng)_擊，土石料的顆�；蝾w粒成分、顆粒結(jié)構(gòu)等，發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，此現(xiàn)象稱之為大壩滲漏，也稱滲透破壞。滲透水流作用下的壩體土石料抗剪切強(qiáng)度降低，壩基發(fā)生不均勻沉降、局部沉降和沖剪破壞，即為形變破壞。破壞形式根據(jù)形成原因分為孔隙性滲漏、裂隙性滲漏、管道式滲漏等幾種形式[3]。
1.1.1孔隙性滲漏：水流透過(guò)土石料孔隙間隙產(chǎn)生的滲漏，一般是孔隙均勻流態(tài)，滲流量的大小主要取決于土石料的顆粒級(jí)配及其滲透系數(shù)。例如黃土、各種粒徑的砂層及礫石等。
1.1.2裂隙性滲漏：水流透過(guò)土石料中節(jié)理、裂隙產(chǎn)生的滲漏。當(dāng)節(jié)理、裂隙錯(cuò)綜復(fù)雜時(shí)，裂隙性滲流近似均勻流態(tài)；當(dāng)節(jié)理、裂隙發(fā)育不規(guī)則時(shí)，裂隙性滲流呈非均勻流態(tài)。裂隙性滲漏量的大小取決于節(jié)理、裂隙的發(fā)育程度[4]。
1.1.3管道式滲漏：水流透過(guò)可溶巖中的溶洞產(chǎn)生的滲漏，管道式滲漏流量的大小取決于地下溶洞的規(guī)模。例如喀斯特地貌區(qū)的水庫(kù)，水流透過(guò)各種規(guī)模的溶洞發(fā)生滲漏。
這三種類型的滲漏在壩基中可以在不同部位同時(shí)出現(xiàn)，也可以獨(dú)立出現(xiàn)[5]。
1.2 大壩滲漏及其后果
水庫(kù)蓄水運(yùn)行以后，開(kāi)始持續(xù)受到滲流、破壞、沖刷、凍融等作用，還有可能受到非正常頻率洪水和地震的破壞作用，建筑結(jié)構(gòu)逐漸老化，壩體承受水壓力、風(fēng)浪壓力等巨大荷載作用的能力不斷下降，因而必須及時(shí)通過(guò)安全鑒定評(píng)價(jià)分析，準(zhǔn)確掌握壩身應(yīng)力變化規(guī)律，找出危及大壩安全的主要原因，并加固補(bǔ)救，以保證大壩的安全運(yùn)行。如果水庫(kù)壩身的安全隱患得不到及時(shí)鑒定和安全加固，則會(huì)影響水電站發(fā)揮其設(shè)計(jì)功能的，并且可能會(huì)造成潰壩危險(xiǎn)，給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)極大的災(zāi)難，威脅國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，以及生態(tài)環(huán)境和社會(huì)穩(wěn)定[6]。
2 大壩滲漏形成原因
根據(jù)大壩滲漏發(fā)生的部位不同，分為壩體滲漏、壩基滲漏、繞壩滲漏三種情況，各種滲漏的原因分析如下。
2.1 壩體滲漏主要原因
大壩在加高培厚過(guò)程中，壩體通過(guò)很多次規(guī)模的擴(kuò)建，新、舊壩體連接的位置處置不好，筑壩土石料質(zhì)量差，土石料水性大、回填土中塊石及雜物過(guò)多，引發(fā)壩體滲漏隱患。如果大壩提高蓄水水位，壩體的防滲體將承擔(dān)更大的水壓力，進(jìn)而導(dǎo)致防滲墻失去其用途，存在潰壩的危險(xiǎn)[7]。
2.2 壩基滲漏主要原因
壩基滲漏通常是由于土石壩的地基強(qiáng)度不高所造成，因此基礎(chǔ)與壩身防滲體的銜接程度，關(guān)系到大壩的運(yùn)行安全。例如有些水庫(kù)地基基礎(chǔ)覆蓋層很厚，或其地基為透水巖石帶，如：未膠結(jié)或膠結(jié)不好的砂礫石層，巖漿巖，玄武巖、還有巖溶透水帶等。由于水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中對(duì)地質(zhì)情況未予探明，或探明后未按施工規(guī)范進(jìn)行加固處理，在水庫(kù)后期運(yùn)行多年后，安全隱患慢慢顯現(xiàn)，造成壩基滲漏嚴(yán)重[8]。
2.3 繞壩滲漏主要原因
繞壩滲漏又稱壩肩滲漏，是指水庫(kù)蓄水后，由于上下游水頭差，使庫(kù)水沿壩兩岸巖石的孔隙、裂隙、溶洞、斷層等向壩下游的滲漏。產(chǎn)生的主要原因是：由于壩端岸坡地質(zhì)條件差，如土石壩兩側(cè)岸坡下有透水的砂礫層；開(kāi)挖或者風(fēng)浪侵蝕岸坡后，破壞了上游岸坡的鋪蓋防滲體；壩端與岸坡銜接處的防滲體處理措施不當(dāng)，如防滲體暴露，反而加劇了繞壩滲漏；有時(shí)施工未根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，造成質(zhì)量缺陷，形成滲漏通道[9]。
3 大壩滲漏的防治措施
3.1 灌漿帷幕
通過(guò)鉆孔向地下灌注可凝結(jié)的漿液，堵塞巖體裂隙（滲漏通道），形成可以阻水的防滲帷幕。灌漿分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、接觸灌漿，用于防止裂隙性巖溶滲漏具有顯著的效果。對(duì)規(guī)模不大的巖石裂隙滲漏也有較好的效果。一般在壩肩位置設(shè)有接觸灌漿，以防止繞壩滲漏。接觸灌漿布置在壩前，以及壩后的壩基處，提高地基承載力。壩基灌漿要貫穿深層巖石基礎(chǔ)，這是防止壩基滲漏比較徹底的辦法。灌漿的灌漿壓力、鉆孔孔距、鉆孔排距、鉆孔排數(shù)等，根據(jù)壅水高度、建筑物特點(diǎn)、巖溶發(fā)育特點(diǎn)和灌漿試驗(yàn)結(jié)果確定[10]。 3.2 防滲墻
當(dāng)壩基下透水層厚度不大時(shí)，常用防滲墻防滲，這是一種比較簡(jiǎn)單、可靠的防滲措施。防滲墻根據(jù)材質(zhì)分為粘土墻、混凝土墻和大口徑鉆孔成墻等形式。粘土防滲墻多用于土壩壩基，將透水層截?cái)嗯c壩身心墻或斜墻相連接，要求防滲墻厚度滿足設(shè)計(jì)要求，具備反濾措施，以保護(hù)防滲墻不致產(chǎn)生管涌和流土�；炷练罎B墻多用于巖石壩基的透水帶，如溶蝕帶、岸坡風(fēng)化帶等[11]。
3.3 鋪蓋
在大壩壩基的上游，以鋼筋混凝土板做成鋪蓋，覆蓋壩底漏水區(qū)，以防止?jié)B漏。鋪蓋防滲主要適用于壩底的孔隙性、裂隙性滲漏。水庫(kù)庫(kù)底大面積滲漏，常用粘土介質(zhì)鋪蓋；對(duì)于水庫(kù)岸坡地段的局部滲漏，常用鋼筋混凝土鋪蓋。為防止壩基、壩端滲漏而設(shè)置的防滲鋪蓋，最好使壩體與上游的防滲覆蓋相銜接，將繞過(guò)鋪蓋的比降和流量控制在允許范圍以內(nèi)。
3.4 隔離與導(dǎo)排
隔離就是在水庫(kù)岸基巖石上修筑隔水圍堰。對(duì)于滲漏范圍不大的集中區(qū)，修筑圍堰可以減少水量滲漏。導(dǎo)排則是將建筑物基礎(chǔ)下及其周圍壓力水區(qū)域通過(guò)反濾設(shè)施，如減壓井、導(dǎo)管及排水溝（廊道）等將壓力水引導(dǎo)至建筑物范圍以外，以降低水壓力。減壓井或其他排水設(shè)施一般在壩后的防滲帷幕和后面的兩岸山坡[12]。
3.5 堵洞
查找集中漏水的洞口，用填充材料堵塞，是防止巖石裂隙滲漏的有效方法。對(duì)裸露在外的基巖中的漏水洞，只要清除其風(fēng)化松軟的腐質(zhì)，然后用混凝土、水泥漿液封堵，即可獲得良好效果。對(duì)于深層巖溶河段，由于基巖中滲流通道埋藏于覆蓋層之下，要消除覆蓋層，應(yīng)找到基巖中滲流通道的入口，加以封堵。如果覆蓋層太厚，徹底開(kāi)挖清除掉有一定困難，也應(yīng)盡可能深挖清除。清除其中的腐質(zhì)物質(zhì)，然后加以封堵。[13]
4 結(jié)語(yǔ)
水庫(kù)大壩如何治理滲漏問(wèn)題，一直是水利水電工作者長(zhǎng)期關(guān)注的重要的工作，任務(wù)艱巨，難度大。必須仔細(xì)分析滲漏原因，高度重視，采取相對(duì)應(yīng)的防治措施，有效解決大壩滲漏問(wèn)題，以使水庫(kù)發(fā)揮最大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]樊長(zhǎng)華， 羅興建， 陳殘?jiān)? 江口水電站水庫(kù)巖溶滲漏問(wèn)題研究[J].人民長(zhǎng)江， 2001， 32（3）：13-15.
[2]葛娟. 涇惠渠水庫(kù)滲漏研究[J]. 電網(wǎng)與清潔能源， 2009， 25（8）：78-80.
[3]蔣昊良， 李卓， 麥山. 寧夏賀家灣水庫(kù)滲漏分析研究[J]. 寧夏工程技術(shù)， 2015， 14（1）：34-37.
[4]庫(kù)爾班・艾克木， 阿斯古麗・吐尼亞孜. 小型水庫(kù)堤壩防滲漏監(jiān)測(cè)研究[J]. 黑龍江水利科技， 2015（1）：139-140.
[5]米德才， 張新興. 浩坤水電站水庫(kù)巖溶滲漏研究[J]. 地球與環(huán)境， 2005， 33（z1）：242-246.
[6]宋林華， 王長(zhǎng)富. 北京�？谟鬯畮�(kù)喀斯特滲漏問(wèn)題研究[J]. 地理環(huán)境研究， 1989（2）：70-79.
[7]田應(yīng)坤. 龍?zhí)梁铀畮?kù)大壩滲漏研究及綜合治理技術(shù)[J]. 水利與建筑工程學(xué)報(bào)， 1998（3）：19-21.
[8]王永普. 五峰秦家灣水庫(kù)防滲加固設(shè)計(jì)[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2016（2）.
[9]王子忠. 礫巖巖溶與水庫(kù)滲漏研究[J]. 四川水力發(fā)電， 2003， 22（2）：18-20.
[10]衛(wèi)愛(ài)民， 陳曉霞. 復(fù)雜巖溶地區(qū)麒麟觀水庫(kù)滲漏分析研究[J]. 低溫建筑技術(shù)， 2005（4）：102-103.
[11]徐福興， 陳飛. 水庫(kù)巖溶滲漏問(wèn)題研究[C]// 西部水利水電開(kāi)發(fā)與巖溶水文地質(zhì)論文選集. 2004.
[12]張選鋒. 談洛陽(yáng)村水庫(kù)壩基滲漏原因及防治措施[J]. 山西建筑， 2016（4）.
[13]周洪文， 鄒成杰. 馬畔塘水庫(kù)巖溶滲漏研究[J]. 貴州水力發(fā)電， 1995（3）：325-334.
