白龜山水庫死水位運行期裂縫成因及防治措施

□余鴻鵬　□余　曦（河南省白龜山水庫管理局）

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白龜山水庫死水位運行期裂縫成因及防治措施

□余鴻鵬□余曦（河南省白龜山水庫管理局）

摘要：白龜山水庫是平頂山市唯一的飲用水源地。從2013年夏季汛期一直到2014年汛期期間，白龜山水庫出現了自1958年建庫以來持續干旱少雨的年份，水庫上游來水量少。造成水庫庫水位持續下降，跌至死水位97.50 m以下。水庫順河壩出現大量裸露的面積，隨著干旱的發展裸露的面積越來越大，形成了許多干縮裂縫。若不及時處理會對大壩安全造成危害。使大壩容易出現滑坡，塌坑，跌窩等險情。文章通過對死水位運行期間發現裂縫的成因分析和處置措施的介紹，為今后解決水庫遇到死水位以下運行期提供有力的依據，對大壩安全具有重要的意義。

關鍵詞：死水位運行期；干縮裂縫；防治措施

1概述

河南省白龜山水庫是一座集防洪，城市供水，農業灌溉為一體的大（2）型水庫。是平頂山城區唯一的地表集中式飲用水源，擔負有向平頂山市居民提供生活用水的任務。水庫樞紐工程主要有：攔河壩，順河壩，北副壩，泄洪閘和南北渠首閘。其中攔河壩（主壩）為均質土壩，壩長1545 m，順河壩（副壩）壩長18.16 km。

自2013年汛期以來白龜山水庫上游控制流域內，出現了自1951年有氣象記錄以來降雨量最少，最干旱的一年，屬于特大干旱年份。水庫來水量極少，水位低至死水位97.50 m以下。水庫水位最低時達96.80 m，低于死水位70 cm。由于持續干旱和高溫，再加上蒸發量大，城市供水量大使水庫大壩在低水位運行期間暴曬容易出現干縮裂縫。若不處置，遇到旱澇急轉，庫水位快速上漲，造成滲漏破壞，極易出現滑坡，塌坑，跌窩等險情，對大壩工程安全有很大隱患。為確保水庫大壩在低水位運行期的安全及平頂山市民用水，經省水利廳同意動用死水位。對順河壩4+000～8+000段4 km出現的裸露的干縮裂縫進行防治。

2順河壩4+000～8+000段干縮裂縫成因分析

白龜山水庫上游控制流域內自2013年汛期一直缺少有效降雨，水庫水量在如不敷出的情況下庫水位持續下降。2014年7月17日18時庫水位降至死水位97.50 m以下，經過科學論證，根據水利部《綜合利用調度通則》的規定。及時編制白龜山水庫緊急情況下動用死庫容水量保證城市供水的方案并上報省水利廳。河南省廳同意批復：加強對大壩的巡查力度，每天24 h小時不間斷上壩巡查，并對裂縫進行防治處理。

7月18日，水庫工程技術人員上壩巡查時發現水庫順河壩4+000～8+000段無護砌護坡有大量干縮裂縫，裂縫出現后及時上報并組織人員進行監測和排查。發現上游高程在102～100干砌石護坡下沿有1至5 mm寬且不規則的細小裂縫，深度達100～200 mm。隨著庫水位的不斷下降，裂縫越來越多，面積也越來越大。

7月25日，壩前水位不足97.34 m，最大裂縫寬度達20 mm，深度達500～1200 mm。至7月28日，水位不足97.26 m，順河壩4+000以西壩段上游高程102～100干砌石護坡下沿出現較大面積的裂縫，最寬達30 mm。最長達3000 mm，深度達500～1400 mm。102高程以上至104高程干砌無護坡之間草地也發現有極少細微裂縫。

隨著庫水位的下降，水庫最低水位達96.80 m，達到建庫以來歷史最低水位。順河壩無護坡裂縫隨時間的發展而增加，為保證大壩安全和全市人民的供水安全，必須對裂縫進行全面的處置。

3壩坡隱患的分析

水庫在低水位運行期因水位突升突降大壩最易出現的險情是滑坡，裂縫，跌窩等。當庫水位在死水位以下繼續下降時土壩上游無護坡面干縮裂縫控制不當影響壩坡和防滲功能，嚴重時會危害大壩安全；同時，一直處于低水位的大壩無護壩坡可能會出現塌坑和跌窩。

由于歷史原因，白龜山水庫是一座半平原水庫，順河壩長，沿庫村莊多。有一些村民法律意識淡薄在水庫大壩一定范圍內炸魚留下的坑窩，這些缺水暴曬后出現下沉的干縮裂縫。處理不當會影響到壩體的防滲功能，嚴重時會給大壩帶來極大的危害。由于水庫還在死水位以下運行，依據可能出現的危害，裂縫的面積越來越大且位置越來越低。如旱澇急轉且庫水位快速上升，不徹底治理干縮裂縫很容易埋下工程隱患，造成水庫大壩滲漏和壩體，壩基滲透破壞從而對大壩造成安全隱患。

4防裂措施及方法

順河壩4+000以西壩段上游無護砌壩坡采用灑水保濕措施。用抽水機6臺在水庫不分晝夜抽水保濕并用塑料布進行覆蓋減少土壤水分蒸發，防止太陽暴曬，減少裂縫的發展速度。

對干縮裂縫發展慢，較寬，較深的干縮裂縫采用灌漿并用塑料布覆蓋的方法進行處置。同時運用干的粘土粉碎后填土。對102～100高程干砌時護坡下沿的干縮裂縫，采用上鋪20～40 cm厚粘土覆蓋保護。減少裂縫的速度和面積并且每間隔30 m，堆放3～5 m3的粘土隨時備用。共用土方量25000 m3，免得缺少暴曬產生的干縮裂縫，遇到旱澇急轉不及時處置埋下了隱患。

對于干縮裂縫的處置我們采取的縱橫裂縫，如果僅僅是表面裂縫，可不處理。對較寬，較深的縱裂縫應及時處置消除隱患。

橫向裂縫無論是貫穿壩身，壩基均應隨時處置。寬而窄的龜紋縱裂縫，一般可不進行處置。寬而深的龜紋裂縫可采用粘土，泥漿重力灌溉或用較干的粉粹細粘土澆水洇實。對于寬度，深度，長度走向明顯危害工程安全的必須采取開挖，回填，夯實，橫墻隔斷，封堵縫口的方法，及時搶救。確保旱澇急轉庫水位快速上升埋下隱患對大壩安全造成危害。

5結語

白龜山水庫經過昭平臺水庫，燕山水庫，澎河水庫調水和南水北調引丹江水以及后來有效降雨，使庫水位迅速上漲，已達死水位97.50 m以上，再加上有效的防治，水庫裂縫經過處置已經解除。表明灌漿和鋪蓋的方法效果明顯。從而確保了大壩安全運行，為今后水庫在低水位運行期間提供了科學依據。

（責任編輯：趙鑫）

中圖分類號：TV640.35

文獻標識碼：B

文章編號：1673-8853（2016）05-0087-02

收稿日期：2016-05-06