皮溝水庫大壩滲漏原因及防治對策

李梅華,邵 蔚

(1.黃河水利職業技術學院,河南 開封 475001;2.河南省南陽市水利勘測設計院,河南 南陽 473062)

1 工程概況

皮溝水庫位于唐河縣王集鄉皮溝村以南,長江流域唐白河水系泌陽河支流上。控制流域面積2.5 km2,壩址以上干流長度1.4 km。水庫于1968年10月動工興建,1970年6月建成蓄水,是一座以防洪、灌溉為主,兼顧水產養殖的小(2)型水庫。皮溝水庫樞紐主要建筑物包括大壩、溢洪道、輸水洞。工程為Ⅴ等,總庫容 98×104m3,大壩為均質土壩,壩頂高程150.20 m,壩頂長520m,壩頂寬4.0m,最大壩高8.6m。

該水庫自運行以來,險情不斷,現有防洪能力不足10 a一遇。高水位運行時,壩體及兩壩肩均有滲漏現象,壩后常年有滲水,致使壩下游大面積沼澤化,存在滲漏隱患。經過專項復核,皮溝水庫為三類壩,存在嚴重安全隱患,屬病險水庫,亟待除險加固。

2 大壩滲漏形成的原因分析

2.1 壩體與壩基接觸面處理不善

對壩基鉆探,壩址區的地層較單一,主要為第四系上、中更新統粉質粘土。①第四系中更新統粉質粘土:分布于兩壩肩,黃褐色,可塑～硬塑狀態,含鐵錳結核及鈣質結核,裂隙發育,具弱膨脹性。土質物理力學指標為:含水率 w=20.12%,天然孔隙比 e=0.691,干密度 ρd=1.600 g/cm3,比重Gs=2.705,壓縮系數 av1-2=0.12MPa-1,壓縮模量 Es1-2=14.1MPa,飽 和快 剪 c=43 kPa,φ=12.5°,滲透 系數2.19×10-6cm/s。②第四系上更新統粉質粘土:分布于崗間洼地及河槽段,黃褐色,可塑～硬塑狀態,含鐵錳結核,具弱膨脹性。土體物理力學指標:含水率w=18.77%,天然孔隙比 e=0.701,干密度 ρd=1.590 g/cm3,比重 Gs=2.705,壓縮系數av1-2=0.13MPa-1,壓縮模量 Es1-2=13.1MPa,飽和快剪 c=40 kPa,φ=12°,滲透系數 3.48×10-6cm/s。

經鉆探資料分析表明,左、右臺地段(0+230～0+415及0+445～0+485):壩基巖性上部為第四系上更新統粉質粘土,弱透水;下部為第四系中更新統粉質粘土,微透水,工程地質條件較好。……