雙鴨山市七星源水庫中、下壩址壩基滲漏量計算分析

楊寶國

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

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雙鴨山市七星源水庫中、下壩址壩基滲漏量計算分析

楊寶國

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

摘要：七星源水庫位于雙鴨山市三合屯西南部七星河干流上，文章根據(jù)雙鴨山市七星源水庫壩基的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，詳細計算了中、下壩址壩基的滲漏量，并進行了比較分析。結果表明：兩個壩址的滲漏部分均位于第四系松散層，建壩前均需進行壩基防滲處理。

關鍵詞：滲漏計算；壩基；松散層滲漏；透水率

七星源水庫位于雙鴨山市三合屯西南7.0 km處的七星河干流上，是一座以供水為主的中型水庫，主體工程由黏土心墻壩、河岸式溢洪道及壩下涵管式供水洞組成。項目建議書階段分為中、下兩個壩址：中壩址位于中壩址位于三合村上游約9.2 km處，壩軸線走向 182°，設計正常蓄水位174.70 m；下壩址位于三合村上游約6.5 km處，壩軸線走向 214°，正常蓄水位163.00 m。

1中壩址壩基巖體滲透性及滲漏量計算

1.1　壩基巖(土)體滲透性

壩基第四系松散層上部為含砂低液限黏土，下部為級配良好中礫和卵石混合土等，其滲透系數(shù)K=20m/d(經(jīng)驗值)，屬于強透水。壩基巖體為花崗巖。壩基ZK2孔覆蓋層以下基巖，經(jīng)現(xiàn)場注水3段、壓水試驗1段，確定為中等透水。左壩肩巖體為花崗巖各鉆孔各段注、壓水試驗及滲透系數(shù)見表1。

1.2　滲漏量估算

考慮天然無防滲條件下計算壩基的滲漏量，依據(jù)巖性及滲透性分布特征將覆蓋層分為A、B兩段；基巖中等透水分為A、B、C三段。壩基及繞壩滲漏分段計算圖見圖1。

邊界條件假定：

松散層：計算上限，取第①層含砂低液限黏土層底；計算下限，取基巖面上限。

基巖段：計算上限，取基巖面上限；計算下限，取弱透水上限。

圖1　壩基及繞壩滲漏分段計算示意圖

透水率換算成滲透系數(shù)的巴布什金公式為：

K=5.25×10-3qlg(0.66L/r)

(1)

式中：L為試段長度；r為鉆孔半徑；q為透水率。

壩基滲漏的計算公式為：

(2)

繞壩滲漏的計算公式為：

Q繞=KH(H1+h1)

(3)

式中：Q這壩基滲漏量，m3/d；Q繞為繞壩滲漏量，m3/d；K為滲透系數(shù)，m/d；M為含水層厚度，m；H為壩上、下游水頭差(H=正常蓄水高程-河水位=174.70 m -147.67=27.03 m)；2b為壩底防滲體寬度(取2b=5.00 m)；H1為正常蓄水位到透水層底板高度；h1為壩下游河水位到透水底板高度；B為滲漏段長度，m[1]。

壩基滲漏量各段計算結果見表1。

表1　中壩址各孔各段注、壓水試驗統(tǒng)計表

表2　壩基滲漏量計算成果一覽表

2壩基巖體滲透性及滲漏量計算

2.1　壩基巖(土)體滲透性

壩基第四系松散層上部含砂低液限黏土、級配良好粗礫、高液限粉土、黏土質(zhì)礫和粉土質(zhì)粗砂，K=20 m/d(經(jīng)驗值)，屬于強透水。

壩基巖體為花崗巖，各鉆孔各段注、壓水試驗及滲透系數(shù)見表3[2]。

2.2　滲漏量估算

考慮天然無防滲條件下計算壩基的滲漏量，依據(jù)巖性及滲透性分布特征將覆蓋層分為A、B、C三段；基巖中等透水分為A、B、C、D4段。見圖2。

松散層：計算上限，取第①層含砂低液限黏土層底；計算下限，取基巖面上限。

圖2　 壩基及繞壩滲漏計算示意圖

基巖段：計算上限，取基巖面上限；計算下限，取弱透水上限。

壩基滲漏量計算結果見表4。

表3　下壩址各孔各段注、壓水試驗統(tǒng)計表

表4　壩基滲漏量計算成果一覽表

3中、下壩址壩基滲漏量比較分析

通過計算表明：在天然無防滲措施條件下，中壩址壩基年滲漏量為3.97×107m3/a，年滲漏量占正常蓄水位以下庫容的51.77%，占多年平均徑流量的65.02%；下壩址壩基年滲漏量為6.63×107m3/a，年滲漏量占正常蓄水位以下庫容的87.37%，占多年平均徑流量的106.33%。綜合以上分析，兩個壩址的主要滲漏部位均為第四系松散層，無論在何處建壩，均需進行地基防滲處理[3]。

參考文獻：

[1]水利電力部水利水電規(guī)劃設計院.水利水電工程地質(zhì)手冊[K].北京：水利水電出版社，1984:444.

[2]李偉良.雙鴨山市七星源水庫工程地質(zhì)勘察報告[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2011.

[3]中華人民共和國水利部.GB50487—2008水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2009.

[作者簡介]楊寶國(1981-)，男，吉林輝南人，工程師。

[收稿日期]2015-06-28

中圖分類號：P641；P642

文獻標識碼：B

文章編號：1007-7596(2015)08-0040-03