某人工湖滲漏評價研究

林有超

摘要：該建筑場地位于欽州市北部灣國際建材商貿城斜對面，金海灣大道南側，整個景觀園林工程繞湖而建。本文結合勘察報告，進行滲漏分析，并進行了相關計算，為滲漏治理提供依據。

關鍵詞：人工湖；滲漏量；計算

一、 引 言

該建筑場地位于欽州市北部灣國際建材商貿城斜對面，金海灣大道南側，整個景觀園林工程繞湖而建。工程總占地面積546052.34m2，其中水面面積414791m2，此外還有道路13792m2，廣場24416m2，停車場5268m2。低矮的建筑物，包括碼頭管理房、餐廳、管理服務用房、茶室和咖啡廳等僅是1～2層，建筑占地面積3007.4m2。

勘察報告顯示，場地中滲透性較強的土層有填土層與粉砂層等。人工湖能否保持穩定的水位，是該景觀工程成功建設的重要保證，因此，查清白石湖場地各巖土層的滲透特性，并對場地進行滲透性評價尤為重要。因此，進行本工程的滲漏評價略顯缺乏依據和針對性。因此本論文進行相關滲漏計算研究。

二、滲漏評價

結合“勘察報告”和現場滲透試驗對現場各巖土層的評價如下：

（1）素填土①滲透系數在1.22×10-6 cm/s～2.08×10-3cm/s之間，為中等透水性。

現場素填土主要分布在湖區西北面，沿湖岸分布較少，由于其滲透系數較大，對人工湖的滲漏有一定的影響。

（2）淤泥質土②滲透系數在1.24×10-5 cm/s～2.48×10-4cm/s之間，為弱～中等透水性。現場淤泥質土局部分布，對人工湖的滲漏影響較小。

（3）粉砂③滲透系數在7.51×10-5cm/s～5.81×10-3cm/s之間，為中等透水性。現場粉砂主要分布在湖區東北面，由于其滲透系數較大，對人工湖的滲漏影響較大。

（4）粘土④滲透系數在2.62×10-5cm/s～2.91×10-5cm/s之間，為弱透水性，可以視為良好的不透水層。現場粘土分布很少，對人工湖的滲漏影響很小。

（5）全風化泥巖⑤的滲透系數在1.76×10-5cm/s～2.74×10-5cm/s之間，為弱透水性，可以視為良好的不透水層。現場全風化泥巖分布不連續，對人工湖的滲漏影響很小。

（6）強風化泥巖⑥滲透系數在1.38×10-5cm/s～2.24×10-4cm/s之間，為弱～中等透水性。現場強風化泥巖分布不連續，對人工湖的滲漏影響較小。

（7）中風化粉砂質泥巖⑦滲透系數為4.94×10-5cm/s，為弱透水性，為良好的隔水層。該巖層全場分布，對人工湖的滲漏影響很小。

從土層滲透性來看，粉砂和素填土滲透性最強，對白石湖的滲漏影響比較大。

湖岸大部分為回填區域，最大回填厚度達1.50m，回填過程，若不注意防滲將對白石湖的蓄水能力造成很大的影響。

三、滲漏區域分析

人工湖滲漏是指人工湖蓄水后，湖水沿巖石的孔隙、裂隙、斷層、溶洞等向湖岸分水嶺外的溝谷低地滲漏，分為岸區滲漏和湖區滲漏。

“勘察報告”顯示，地下穩定水位較高，埋深在0.40～3.40m，水量較大，而白石湖底設計最低高程為0.5m。基巖即中風化粉砂質泥巖埋深較淺，所以湖水不會向湖底滲漏，只是當人工湖蓄水時，先要飽和基巖上覆的松散沉積物，這部分損失的水不會漏失到人工湖以外，對人工湖的蓄水能力也是沒有多少影響，只是在一定程度上延緩了人工湖蓄滿水的時間。蓄水后湖水滲漏通道主要通過湖底透水層側向滲漏，所以，本研究只考慮湖岸滲漏而不考慮湖區滲漏。

四、滲漏量估算

白石湖設計常水位為4.5m，湖底最低高程為0.5m，地下穩定水位埋深在0.40～3.40m。根據“勘察報告”，不透水層即中風化砂質泥巖層的平均埋深取-3.0m，地下穩定水位高程取0.5m計算，即白石湖的設計常水位與地下水位的水頭差為4.0m。在滲漏量計算中，認為湖岸回填區域防滲效果良好，不影響湖水滲漏，只考慮湖岸-3.0m～4.5m高程范圍內巖土層的側向滲透情況。

依據本場地水文地質條件，白石湖滲漏量采用《流體力學》推薦的達西滲透定律進行計算。

Q滲透= K×A×（ΔH/L）

根據現場滲透試驗，按較不利情況進行計算。各巖土層滲透系數K取值如下：K素填土=2.08×10-3cm/s，K粉砂=5.81×10-3cm/s，K淤泥質土=2.48×10-4cm/s，K強風化泥巖=2.24×10-4cm/s；各土層過水面積A按表4統計取值，水頭損失ΔH計算時，湖內水位高程取設計常水位高程即4.5m，地下水位高程取0.5m，故ΔH=4.0m；現場地勢較為平坦且地下水位起伏不大，參照《基坑降水手冊》中滲透的影響半徑經驗值，根據巖性和顆粒直徑確定影響半徑，顆粒越小，影響半徑越小，粉砂的影響半徑為25～50m，而湖岸過水界面多為強風化泥巖，組成粒徑比粉砂小，綜合考慮滲透路徑L取10 m則滲漏計算偏于安全且取值合理。

五、結論

通過以上計算得出，在不防滲情況下湖區總滲漏量為Q總=1617.35m3/d，雖然強風化泥巖為弱～中等透水性，但其過水面積很大，因此湖水透過強風化泥巖滲漏量為Q強風化泥巖=880.96m3/d，占總滲漏量的54.47%，湖水透過粉砂層滲漏量為Q粉砂=628.50m3/d，占總滲漏量的38.86%。若不進行防滲治理，湖面水位的下降量約為0.005m/d。經計算，防滲治理后湖面水位下降量約為0.003m/d左右。一般地，人工湖的防滲驗收標準為小于或等于0.015m/d，因此，采取防滲處理后能達到人工湖的蓄水要求。

參考文獻

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