貴州貓跳河紅楓大壩防滲結構監測資料初步分析

程淑芬++鐘輝

摘 要：紅楓水電站位于貴州省清鎮市，是貓跳河流域七個梯級電站中的龍頭電站，電站廠房裝機容量20 MW。紅楓水電站為Ⅱ等工程，大壩為二級建筑物。紅楓水電站大壩也是國內唯一一座采用木斜墻防滲的堆石壩，工程于1958年動工興建，1959年下閘蓄水，1960年5月建成發電，至今正常運行50余年。紅楓大壩于1989年進行防滲結構改造，本文通過對改造后的滲壓觀測數據進行分析，初步得出了紅楓大壩防滲結構改建后的運行效果。

關鍵詞：紅楓大壩 防滲結構 浸潤線 揚壓力

中圖分類號：TV698 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0025-01

1 工程概況

紅楓水電站位于貴州省清鎮市，距貴陽市約30 km，是貓跳河流域七個梯級電站中的龍頭電站。水庫按百年一遇洪水設計，千年一遇洪水校核，設計總庫容6.42億 m3，正常高水位時庫容6.01億 m3，死庫容1.59億 m3，調節庫容4.42億 m3，水庫為不完全多年調節，電站廠房裝機容量20 MW。紅楓水電站為Ⅱ等工程，大壩為二級建筑物。

紅楓大壩為木斜墻堆石壩，壩頂高程1241.3 m，最大壩高52.5 m，壩頂長290 m，壩頂寬8.55 m，是國內唯一采用木斜墻防滲的堆石壩。工程于1958年動工興建，1959年下閘蓄水，1960年5月建成發電，至今正常運行50余年。

紅楓大壩防滲木斜墻設計使用壽命為15年，運行期間管理單位對木斜墻進行多次維修，并于1989年進行壩體防滲結構改建，從根本上提高壩體防滲性能。壩體防滲結構改建主要在壩體上游側干砌石體中灌注高濃度的混合材料漿，以鉆孔灌漿心墻防滲體取代木斜墻防滲，于1991年11月灌漿結束。為了解改建后心墻防滲體防滲效果，設置了壩體浸潤線和心墻防滲體揚壓力監測項目。

2 改建后防滲結構監測布置

2.1 壩體浸潤線監測布置

壩體浸潤線共設置5個監測斷面，分別在壩橫0+066 m、0+099 m、0+128 m、0+155 m、0+202 m樁號，每個斷面在防滲體中設3個水位孔，0+099每個斷面還在防滲體前、后設有水位孔。水位孔孔口位于大壩表面、孔內安裝花管護壁，并安裝滲壓計。

2.2 心墻防滲體揚壓力監測布置

鉆孔灌漿心墻防滲體揚壓力監測共布置4個斷面，分別在壩橫0+047 m、0+084 m、0+140 m和壩橫0+167 m樁號，每個監測斷面防滲體底部布置3支滲壓計。

3 工程效果分析

3.1 防滲結構改建后壩體浸潤線觀測資料分析

壩體改建防滲結構鉆孔灌漿心墻防滲體于1991年11月灌漿完成，其壩體浸潤線水位孔也相繼安裝埋設，于1992年7月觀測并持續至今。根據水位孔早期（1993年9月22日）、中期（2001年6月29日）及近期（2009年5月26日）觀測數據，可得如下結論。

（1）每個水位觀測孔基本都受庫水位的影響，同步漲跌趨勢略滯后于庫水位。后排水位孔變化趨勢較前排水位孔平緩。

（2）5個監測斷面水位觀測孔測值變化規律基本一致，由每個斷面的第一排水位孔到第三排水

位孔，水位依次從上游經過壩體、鉆孔心墻防滲體，除個別斷面外大部分都消減15～25 m的水頭，說明壩體防滲結構效果明顯。

（3）上游水位經過木斜墻后水頭仍有折減，說明防滲木斜墻并未完全失效。其次，上游水位在經過鉆孔心墻防滲體后大幅折減，并與下游水位持平，說明心墻防滲體防滲效果顯著，起到良好的防滲作用。

3.2 防滲結構改建后心墻防滲體揚壓力觀測資料分析

鉆孔心墻防滲體揚壓力觀測同樣于壩體心墻灌漿結束后，于1992年5月觀測并持續至今。根據測壓管早期（1993年5月26日）和近期（2009年5月26日）測值可得出。

（1）1993年5月26日各斷面的防滲體底部前、中、后部的水位孔水位高程依次降低，防滲體底部揚壓力明顯折減。但由于受到下游水位的影響，個別時段防滲體后部揚壓力大于防滲體中部。

（2）2009年5月26日各斷面的防滲體底部揚壓力明顯折減，但壩橫0+047 m和壩橫0+083 m兩個斷面防滲體中部的揚壓力均大于防滲體前部揚壓力，其規律和1993年不符，也與揚壓力折減的一般規律不符。對比各測點測值，這種異常現象始于2001年3月份，該項目曾在2000年時進行過監測儀器更新改造，可能與儀器更新改造時防滲體中的測壓管封閉不嚴實或基準值讀取有誤有關。

（3）為進一步了解2009年5月26日各斷面防滲體底部揚壓力折減情況，將各斷面的揚壓力折減系數計算如表1。

由表1發現，壩橫0+047 m和壩橫0+083 m兩個斷面前部折減系數較小，折減效果明顯，但中部折減系數顯然要比前部的折減系數大，中部折減效果較差；其次壩橫0+140和0+170 m斷面前部折減系數偏大，折減效果較差，但防滲體揚壓力從前部至后部依次折減。

4 結論

綜上分析，可得如下結論。

（1）改建壩體防滲結構后，防滲效果良好，上游水位經過壩體鉆孔心墻防滲體之后大幅減小。

（2）鉆孔心墻防滲體揚壓力在部分觀測時段由前部至后部折減規律不顯著，應加強觀測，有待進一步分析。

（3）紅楓大壩雖然改建了壩體防滲結構，將鉆孔心墻防滲體取代了木斜墻，且改建后壩體防滲效果明顯，但不能視其防滲效果已萬無一失，仍應加強人工巡視和儀器監測，注重工程維護及保養。

參考文獻

[1] DL/T 5259-2010土石壩安全監測技術規范[S].endprint