淺談平原水庫的滲漏危害及勘察

張澤平，劉 猛，馬 釗

（山東省水利勘測設計院,山東 濟南 250013）

隨著經濟社會的迅速發展，山東省水資源需求越來越大，供需矛盾日益突出，水資源短缺已成為影響該省經濟社會發展的制約因素。興建平原蓄水調節水庫，豐蓄枯用，已成為全省水利建設的一項重要任務。平原水庫庫區滲漏與否作為成庫的前提條件，很大程度上影響工程建設的可行性，這就要求必須細致準確地做好平原水庫庫區滲漏的勘察工作。

1 平原水庫建設現狀

山東省的平原水庫主要分布于魯西南和魯西北的黃泛沖積平原區，庫區地勢平坦；庫容主要由地上圍壩和庫內取土下挖所形成；庫水位高出壩基地面；圍壩壩高一般不超過15m；水庫水面比較開闊；壩體一般為均質土壩，就地取材；一般以工業、城市供水、鄉鎮居民生活供水和農業灌溉為主要對象。

從20世紀50年代開始，山東省平原地區就開始利用低洼地或廢棄河床修建平原水庫。截至2009年3月，山東省平原地區已建成100萬m3以上的平原水庫為 141座，其中大型 3座，中型 56座，?。?）型 82座，總庫容18.45億m3。通過修建平原水庫，進行蓄水調節，做到了豐蓄枯用，保障供給，有效的緩解了山東省平原地區水資源供需矛盾，提高了當地城鄉人民的生活質量，滿足了當地工業、農業的用水要求，促進了經濟社會的可持續發展。

2 平原水庫的滲漏危害

由于平原水庫的壩基土體都具有一定程度的透水性，在持續高水位作用下，容易造成壩背水坡和壩基不斷有水滲出的滲漏現象。平原水庫的滲漏危害很多，主要有以下3個方面。

2.1 造成大量水資源的浪費

平原水庫壩基多為第四系松散堆積物，一般具有中等透水性，水庫滲漏量大，再加上平原水庫蓄水水深較小，面積又比較大，水庫的蒸發量很大，造成了大量水資源的浪費，影響了工程效益的發揮，這對水資源嚴重缺乏的山東省，損失是難以估量的。

2.2 影響壩基穩定

平原水庫建成蓄水后，隨著蓄水位的不斷升高，壩內與壩外的水頭差亦會隨之增大，從而促使壩基的滲透壓力不斷增大。當其滲透比降超過土體的抗滲強度時，在滲流的作用下，壩基土體中一些細顆粒甚至整體發生移動，容易導致土體結構發生變形或破壞。在山東的河流相沖積細土平原區變形破壞一般發生流土和管涌兩種形式較多。壩基土體發生滲透變形或滲透破壞后，將會造成壩基沉陷、壩體滑坡、泄水閘閘基塌陷等險情的出現。

2.3 造成庫外浸沒與土壤鹽堿化

平原水庫建成運行后，如果水庫存在較大的滲漏量，隨著庫水位的上升，庫周地下水位和土層中的毛細管水也隨之升高，導致水庫周圍浸沒、濕陷等現象產生，甚至出現沼澤化、鹽漬化等現象。平原水庫周邊多為農田和村莊，大面積的浸沒、鹽堿化等問題將造成糧食減產、居民房屋沉陷裂縫等危害，極大地影響周邊群眾的生活生產。

3 平原水庫庫區滲漏勘察的主要內容

庫區滲漏是平原水庫勘察的重點內容，防止庫水滲漏是平原水庫建設的主要任務，查明影響水庫滲漏的地質條件是勘察的主要工作。庫區滲漏勘察的主要內容：1）庫區相對隔水層及主要透水層的巖性特征、成因、性質、厚度、延伸分布、闡明庫區相對隔水層的封閉條件和連續性。2）各層土的地下水位及相互補排關系，透水層和出逸區滲透穩定性。重點查明庫區垂直滲漏和側向滲漏條件，調查庫水外滲途徑。3）與透水層（帶）連通的井位及穿透相對隔水層而引起庫水滲漏和庫區內取土等對庫水滲漏的影響。4）壩前天然鋪蓋的物質組成、厚度及滲透性。5）分析庫區垂直入滲、滲水形式、位置，確定通向庫外的滲漏區（段），估算滲漏量。6）提出防滲處理的范圍、深度和工程處理措施。

4 滲漏勘察的常用方法

4.1 地質測繪

通過地質測繪工作，調查平原水庫的微地貌如古河道、砂堤、鬃崗、牛軛湖、水洼地等的分布及形態；調查第四紀沉（堆）積物的成因類型、地層的巖性及結構特征等分布及變化規律；調查庫區的水文地質條件，包括地下水天然露頭（泉）、人工露頭（水井、鉆孔、礦坑等）及地表水體的分布，地下水的分布情況和埋藏條件等。

4.2 物探與鉆探

平原水庫常采用地面物探、地質雷達等探測方法初步查明透水層（帶）、地下古河道等的分布及變化規律，為鉆孔布置提供依據。鉆探是平原水庫庫區滲漏勘察中較常采用的勘察方法，常沿圍壩布設一條縱勘察剖面及若干條橫剖面，庫區中按方格網布置勘察剖面，并在可能存在較嚴重滲漏問題的地段（比如古河道）加密布設鉆孔。

4.3 水文地質試驗

水文地質試驗通常分為現場（野外）試驗和室內試驗，平原水庫的滲漏勘察應該以現場試驗為主。查清平原水庫庫區地層的透水性是滲漏勘察的核心問題，實際工作中常用抽水試驗及注水試驗等現場試驗測試地層的滲透系數來評價其透水性的強弱。此外還常需進行地下水流速、流向、各土層水位等測試工作。常用的室內水文試驗是滲透試驗，將其作為野外試驗的補充，仍具有較高的參考價值。

5 結 語

無論是新建平原水庫還是平原水庫的除險加固工程，只有通過合理的勘察工作布置，查清影響庫區滲漏的地質條件，提供準確詳實的地質參數，才能保證平原水庫防滲截滲的設計、施工等工作順利進行。庫區滲漏勘察是平原水庫建設的重要環節，做好這項工作對平原水庫建設具有重要意義。