花橋水庫大壩滲漏量監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測資料進行分析，結合計算，分析滲漏量變化的相關因素，在此基礎上提出保證大壩滲漏安全的措施。

關鍵詞：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，大壩為均質土壩，壩高35m，庫容為1959.8萬m3，水庫規模為中型。

2.滲漏量監測系統

大壩滲漏為量水堰法監測。根據《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、水庫上游水位及累計降雨量進行記錄。

3.監測資料分析

花橋水庫滲漏量通過三角堰進行量測，現有7年觀測數據，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性見圖1和圖2。

由圖1可知，2011年5月9日的滲漏量數據異常，經過與管理人員核實，該日從花橋水庫下游河道調水至金牛鎮，堰后有回水，使堰水位升高。剔除該數據，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，呈正相關性，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，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，滲漏量不大。

4.滲漏量計算

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

經計算得主、副壩不同工況的滲漏量，分別見表1。

根據表1計算所得主、副壩單寬滲漏量，估算花橋水庫大壩在現狀水位下的滲漏量為413.28m3/d，與大壩實測滲漏量接近。因現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.結束語

綜上所述，得出以下結論：

（1）水庫滲漏量與庫水位正相關，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，故應做好下游反濾及壓重，防止滲透破壞。

參考文獻：

[1]SL 551-2012，土石壩安全監測技術規范[S].北京：中國水利水電出版社，2012.

[2]SL 274-2001，碾壓式土石壩設計規范[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.