新疆阿克達拉水庫擴建工程防滲設計

【摘要】根據水庫各壩段壩體、壩基的地質條件，通過經濟、技術施工條件等進行分析比較，提出了適合各壩段的防滲設計方案。

【關鍵詞】水庫；擴建；防滲；設計

1、工程概況

新疆阿克達拉水庫是一總干灌區的主要蓄水工程之一，水庫位于額爾齊斯河南岸、福海縣境內，農十師183團團部東南24km處，距離北屯鎮51km。其地理位置為東經88°08′00″～88°10′40″，北緯47°04′30″～47°06′22″。阿克達拉水庫由水庫大壩、引水建筑物和放水建筑物組成。工程規模為中型水庫，工程等別為Ⅲ級，主要建筑物工程等別為3級，次要建筑物為4級。

一期工程建于1992年，主壩全長3600m（0+000～3+600），總庫容3000萬m3，興利庫容2640萬m3，設計水位577.38m，控制灌溉面積33.5萬畝，根據灌區規劃阿克達拉水庫擴建后（二期工程）主壩全長4050m（0-250～0+000、0+000～3+800），總庫容5400萬m3，興利庫容5040萬m3，設計水位579.0m，控制灌溉面積38萬畝。

阿克達拉水庫2004年進行了水庫除險加固，除險加固后維持一期工程的設計庫容，主壩長度3600m，壩頂高程579.1m，壩頂寬7m，壩上游坡為1：10的土緩坡，下游為1：2.5砼框格護坡，同時將主壩0+700～3+404壩段的壩體、壩基采用塑性砼墻進行防滲處理，防滲墻頂高程578m；副壩長400m，壩頂高程579.1m，壩頂寬7m，上游坡1：10的土緩坡，下游為1：2.5，壩體、壩基未作防滲處理。

根據國務院2010年5月17日至19日召開的新疆工作座談會的精神，努力實現新疆跨越式發展和長治久安，阿勒泰地區決定擴建阿克達拉水庫，增加水庫調蓄能力，改善灌區農牧業灌溉條件、減少灌區旱災損失，保證水庫控制區的工業、人畜飲水；擴建阿克達拉水庫為牧民定居飼草料基地建設提供水源保障（灌區新增灌溉面積4.5萬畝，解決900戶牧民定居）。

2、地質條件

2.1 區域地質

地層巖性：主要由第四系沖洪積的粉土質砂、粘礫土、嚴粘土、砂礫石組成，構成庫盆基底的最基本巖層為下第三系泥巖，下伏灰白色砂巖，二者呈互層狀。

庫區位于準噶爾凹陷北部隆起帶，其北側為額爾齊斯斷裂擠壓帶，額爾齊斯斷裂擠壓帶東北側為蒙古弧形構造，東部為歐亞“山”字型構造東翼反射弧，庫區所在區域地質構造活動較弱，第四紀以來相對穩定，地層單一，構造簡單，新構造運動不強烈，區域構造穩定性好。

綜合區域活動、地質構造、地震基本烈度等條件，該區域屬于穩定區。

2.2 庫區工程地質

庫區是利用天然洼地筑堤而成。庫盆地層巖性主要由第四系沖洪積的粉土質砂、粘礫土、嚴粘土、砂礫石組成，構成庫盆基底的最基本巖層為下第三系泥巖，下伏灰白色砂巖，二者呈互層狀。由于鉆孔深度有限，未能揭穿第三系巖層，下第三系巖層屬弱透水到微透水層。

水庫周邊無低于現庫盆高程的鄰谷或洼地存在，庫盆呈封閉狀不存在鄰谷滲漏問題。構成庫盆的巖性以下第三系不透水的泥巖為主體，無活動性斷層通過庫盆，庫水與外界水力聯系甚微，封閉性好，不存在庫盆滲漏問題。

水庫庫岸主要由第四系沖洪積的粉土質砂、粘礫土、砂礫石及薄層亞粘土組成。自然邊坡為1：12～1：18，由于庫岸邊坡寬緩，因此水庫周邊無塌岸和邊岸再造現象，庫岸穩定。

水庫庫盆為天然的構造剝蝕洼地，未建庫前屬季節性地下水和農田灌溉棄水的排泄區，洼地內常年積水，無農田及工業民用建筑物。水庫擴建后，在保持蓄水位579.0m的情況下，浸沒區仍無民房與其它建筑物，無經濟損失。

2.3 壩線工程地質

本項目為擴建工程，主要是水庫大壩加高延長，因此壩線工程地質包括壩體、壩基兩部分的地質：①壩體土以戈壁礫石土為主，滲透系數K=2.5×10-4cm/s，具中等透水性，需要防滲處理。在除險加固時主壩0+700～3+404沿壩軸線做C5砼防滲墻，除險加固后保證了大壩的安全運行。②壩基由砂礫石和基巖（砂質泥巖和泥質砂巖）組成，砂礫石厚度2～11.8m不等，滲透系數1.8×10-2～7.6×10-3 cm/s，為強透水層，需要防滲處理；其下為砂質泥巖，滲透系數K=1.8×10-6～6.5×10-6cm/s，具微透水性。

根據工程地質分析水庫滲漏較嚴重，在蓄水位579.00m時，壩基滲漏量約540萬m3，壩體、壩基土存在發生滲透變形破壞的可能性。建議對壩基采取截滲墻防滲措施，且防滲墻截斷覆蓋層至基巖以下不少于0.5m。

3、主壩壩體、壩基防滲設計

3.1 主壩0+700～3+404段防滲體加高設計

阿克達拉水庫于2004年進行了除險加固處理，對主壩0+700～3+404段采用塑性砼防滲墻對壩體和壩基進行防滲處理，防滲墻嵌入不透水基巖1m，墻頂高程為578.00m。水庫擴建工程建成后，設計蓄水位為579.00m，現狀防滲墻頂高程不能滿足水庫安全運行要求，需要對該段現有的防滲體進行加高處理，用以滿足水庫安全運行需要。

根據該段壩體現狀的防滲型式，結合壩體擴建后加高的高度和需要修建防滲體的高度以及目前壩體防滲的材料，選擇塑膜垂直防滲方案。

4、結束語

阿克達拉水庫擴建工程于2010年9月開工建設，2012年6月竣工，，經觀測檢查水庫運行一切正常。

作者簡介：謝紹紅，女，1970年12月出生，大學本科，工程師，現從事水利工程建設與管理工作。