花橋水庫大壩滲漏量監(jiān)測資料及滲流計算分析

楊必嫻

摘 要：花橋水庫為中型水利工程，大壩為均質(zhì)土壩，壩體滲漏是最常見的水庫大壩病害類型。文章以該工程為例，通過對水庫滲漏量監(jiān)測資料進行分析，結(jié)合計算，分析滲漏量變化的相關(guān)因素，在此基礎(chǔ)上提出保證大壩滲漏安全的措施。

關(guān)鍵詞：水庫大壩 滲漏量 滲流計算

1.工程概況

花橋水庫位于云南省賓川縣城西北部，屬金沙江水系，桑園河支流煉洞河上游石墓江中游。花橋水庫始建于1958年，全面竣工于1972年，于2003年進行了除險加固，次年蓄水運行。除險加固后水庫樞紐由大壩、輸水涵洞、溢洪道組成，其中溢洪道為三孔閘寬頂堰，大壩為均質(zhì)土壩，壩高35m，庫容為1959.8萬m3，水庫規(guī)模為中型。

2.滲漏量監(jiān)測系統(tǒng)

大壩滲漏為量水堰法監(jiān)測。根據(jù)《大壩滲漏觀測記錄表》，2011年2月～2014年12月、2017年1月～2018年3月，觀測為每10d左右一次，分別對堰上水頭、流量、水質(zhì)、水庫上游水位及累計降雨量進行記錄。

3.監(jiān)測資料分析

花橋水庫滲漏量通過三角堰進行量測，現(xiàn)有7年觀測數(shù)據(jù)，觀測頻次為每月3次。2011年1月～2014年12月觀測項目為滲漏量及庫水位；2015年1月～2018年3月觀測項目增加了降雨量，即為滲漏量、庫水位及降雨量。滲漏量及庫水位相關(guān)性見圖1和圖2。

由圖1可知，2011年5月9日的滲漏量數(shù)據(jù)異常，經(jīng)過與管理人員核實，該日從花橋水庫下游河道調(diào)水至金牛鎮(zhèn)，堰后有回水，使堰水位升高。剔除該數(shù)據(jù)，修正后的水庫滲漏量過程線見圖2。

由圖2可知，水庫滲漏量與庫水位過程線波峰與波谷基本對應(yīng)，呈正相關(guān)性，說明滲漏量隨庫水位升高而增大。但過程線后段仍有兩個陡增段，結(jié)合降雨量，對2015年1月～2018年3月的滲流量過程線分析見圖3。

由圖3可知，滲流量與降雨量變化正相關(guān)，且滲漏量變化受降雨量影響大于庫水位影響，滲漏量波峰滯后于降雨量波峰，說明降雨后有一個匯流過程。

2011年1月～2018年3月，花橋水庫大壩滲漏量最大值為496.8m3/ d（出現(xiàn)在2017年7月21日、2017年9月11日，遇暴雨），滲漏最小值69.12m3/d。除偶遇暴雨外，滲漏量量隨庫水位變化平穩(wěn)，滲漏量不大。

4.滲漏量計算

滲流穩(wěn)定評價是建立在現(xiàn)狀壩高的基礎(chǔ)上進行的，水庫特征水位以本次調(diào)洪演算結(jié)論為依據(jù)。大壩滲流計算依據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL 274-2001）中的規(guī)定進行計算。計算采用河海大學Autobank7.51軟件。

經(jīng)計算得主、副壩不同工況的滲漏量，分別見表1。

根據(jù)表1計算所得主、副壩單寬滲漏量，估算花橋水庫大壩在現(xiàn)狀水位下的滲漏量為413.28m3/d，與大壩實測滲漏量接近。因現(xiàn)有資料缺多年平均來水量資料，不能判斷滲漏程度，但相較于水庫庫容，滲漏量不大。

5.滲漏變形計算

滲流安全評價采用“Autobank軟件”進行計算，大壩壩坡出逸點的滲透坡降分別詳見表2和表3。

6.結(jié)束語

綜上所述，得出以下結(jié)論：

（1）水庫滲漏量與庫水位正相關(guān)，滲漏量隨庫水位升高而增大；

（2）滲流量受降水影響明顯，過程相對滯后，影響幅度大于庫水位；

（3）均值土壩的下游壩基表面最大出逸比降較心墻壩、面板壩偏大，容易引起滲透破壞，故應(yīng)做好下游反濾及壓重，防止?jié)B透破壞。

參考文獻：

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[2]SL 274-2001，碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國水利水電出版社，2002.

[3]耿計計，王瑞駿，趙一新，等.土石壩繞壩滲流分析方法及防滲措施研究[J].水資源與水工程學報，2009，20（05）： 77-81.