羅城縣白壩水庫滲漏問題分析研究

謝慶修

（廣西壯族自治區(qū)河池水利電力勘測設計研究院，廣西 河池 547000）

1 工程概況

白壩水庫于 1958年建成蓄水，總庫容 1.8×106m3，為?。?）型水庫。水庫樞紐建筑物主要由主壩、1#副壩、2#副壩、溢洪道及輸水建筑物組成，壩體均為均質土壩。受歷史條件限制，建壩時未進行地質勘察工作，筑壩土料未經(jīng)分析試驗，施工時亦無施工地質有關記錄。水庫自建壩以來，一直存在嚴重的滲漏問題，未能發(fā)揮水庫功能。水庫自 1958年建成后，大壩經(jīng)過多次培厚加高及局部防滲處理，但水庫仍無法正常蓄水。白壩水庫于 1980年申請報廢備案，但水庫樞紐仍保留下來，每年汛期巡視。

2010年，羅城縣白壩水庫水源工程被列入西南五省重點水源工程近期建設規(guī)劃，經(jīng)過論證，舊白壩水庫通過工程措施進行防滲處理后，可滿足成庫條件要求。

2 庫區(qū)工程地質條件

庫區(qū)屬低山剝蝕地貌，總體地勢北西高南東低，庫周山體坡度 15°～30°，庫區(qū)下游 400m 藕塘礦一帶地形較低洼。

庫區(qū)地層巖性為：①第四系殘坡積（Qel+d）l含礫粉質黏土、黏土，厚 0～3m；②石炭系上統(tǒng)大塘階黃金段（C1d1）薄至中厚層泥質灰?guī)r夾頁巖、硅質巖。

庫區(qū)主要發(fā)育2組斷層：一組為北東向的 F1 和 F2 斷層，另一組為南東向的 F3～F7 斷層。其中，北東向的 F1 斷層為張扭性斷層，貫穿主壩至庫尾，與南東向的 F6 和 F7 斷層等對庫周巖體影響較大，造成主壩和 1#副壩之間的山體巖溶裂隙較發(fā)育，是造成庫區(qū)滲漏的主要原因。

庫區(qū)地下水以基巖裂隙水為主，水量較小。庫區(qū)右岸一帶有多個小泉點出露，為上游降雨后通過地下通道，在庫區(qū)低洼處溢出成為庫水；庫區(qū)左岸一帶地下水位低于地表庫水，為地表庫水補給地下水，造成庫水流失。

庫岸山體坡度較緩，植被較發(fā)育，水土保持較好，無不良物理地質問題，庫岸穩(wěn)定性較好。水庫固體徑流物來源少，水庫淤積少。水庫為舊水庫改造工程，有效利用舊水庫庫區(qū)，不存在水庫淹沒與浸沒問題。

3 壩址區(qū)工程地質條件

主壩至副壩一帶樞紐工程區(qū)地貌單元屬低山剝蝕地貌，山體較緩、低矮，坡度 15°～25°?？傮w地勢北西高南東低。

壩址區(qū)地層巖性為：①人工筑壩填土；②第四系殘坡積（Qel+d）l含礫粉質黏土、黏土，厚 0.3～3m；③石炭系上統(tǒng)大塘階黃金段（C1d1）薄至中厚層泥質灰?guī)r夾頁巖、硅質巖。

壩址區(qū)巖層為單斜構造，巖層走向北東，傾向南東，傾角11°～18°，巖體產(chǎn)狀較穩(wěn)定。壩址區(qū)主要發(fā)育北東向的張扭性斷層 F1，貫穿主壩至庫尾，與南東向的 F6 和 F7 斷層等對壩基巖體影響較大，造成主壩和 1#副壩之間的山體基巖裂隙較發(fā)育。

壩址區(qū)地下水以基巖裂隙水為主，賦存于基巖裂隙中，壩址區(qū)泥質灰?guī)r屬弱含水層，水量較小，頁巖、硅質巖屬相對隔水層。

4 水庫滲漏問題分析

4.1 庫區(qū)滲漏問題分析

據(jù)地表調查，庫水滲漏主要是沿 F1 斷層及其兩側影響帶進行，并形成2個滲漏帶(下稱滲漏帶Ⅰ、滲漏帶Ⅱ) 。

滲漏帶Ⅰ：范圍為主壩壩基至右壩肩、溢洪道一帶，主要沿 F1 斷層破碎帶滲漏。F1 斷層為導水斷層，沿河道橫穿主壩壩基，庫水大部分通過該壩基斷層帶滲漏。該滲漏帶的串珠狀滲漏點主要沿 F1 斷層走向發(fā)育，通過主壩右壩腳沿 F1 斷層往下游滲漏出庫?？辈炱陂g滲漏量約 10L/s，在主壩下游約80m 沖溝處滲出。

滲漏帶Ⅱ：范圍為主壩左壩肩至 1#副壩右壩肩之間山體，該山體巖層傾向下游，由于為透水層與隔水層相間出露的地層，形成順層滲漏途徑，且受 F1、F6、F7 斷層切割作用，巖體較破碎，形成較大的面狀滲漏通道。據(jù)勘察發(fā)現(xiàn)，泥質灰?guī)r淺層巖溶裂隙較發(fā)育，由于巖層傾角較平緩，且傾向下游，在地下水和地表水的長期沖蝕作用下，巖溶裂隙多沿泥質灰?guī)r與頁巖隔水巖層的交界層面發(fā)育，形成淺層橫向溶隙通道，并受到斷層構造的切割影響，地下水沿淺層形成橫向及縱向溶隙通道滲漏，在下游低洼處溢出，形成滲漏帶Ⅱ。據(jù)調查，該地帶庫區(qū)內存在7處滲漏點，部分庫水從這些漏水點漏走，最終通過主壩左壩肩的小山腳至藕塘礦一帶洼地滲出，勘察發(fā)現(xiàn)下游有多處泉水溢出點，滲漏量約 15L/s，滲流面較廣，未發(fā)現(xiàn)集中滲漏管道。

此外，2#副壩一帶也存在串珠狀滲漏帶，當庫水位高于這些滲漏點時，也會產(chǎn)生滲漏問題。

綜上所述，白壩水庫存在嚴重的滲漏問題，是造成水庫多年來無法蓄水的主要原因。滲漏主要表現(xiàn)為沿斷層影響帶滲漏及淺層可溶巖的層間滲漏 2種。

4.2 壩體滲漏問題分析

主壩、1#副壩、2#副壩：據(jù)現(xiàn)場鉆孔注水試驗及室內滲透試驗，各壩體的筑壩填土普遍存在滲透系數(shù)偏大及壓實度偏低問題，不滿足規(guī)范要求，壩體存在滲漏問題。

4.3 壩基滲漏問題分析

主壩、1#副壩、2#副壩：據(jù)鉆孔揭露，各壩基上部巖體較破碎，鉆孔壓水試驗透水率偏大，存在壩基滲漏問題。由于施工質量不佳，壩體填土與壩基壩肩接觸帶壓實度不足，存在沿接觸面滲漏問題。

4.4 繞壩滲漏問題分析

主壩與 1#副壩之間山體：據(jù)鉆孔揭露，巖體較破碎，鉆孔壓水試驗透水率偏大，存在繞壩滲漏問題。

5 水庫防滲處理措施及效果分析

5.1 水庫防滲處理措施

庫區(qū)：對已發(fā)現(xiàn)查明的庫區(qū)漏水點采用追索法開挖回填灌漿及表面鋪蓋。

主壩（改建混凝土重力壩）：由于主壩歷年多次加固質量均未得到保證，本次拆除舊土壩在原壩址上新建混凝土重力壩，壩體改建后，不存在滲漏問題。壩基采用雙排帷幕灌漿孔處理，往兩岸山體延伸。在滲漏帶Ⅰ及滲漏帶Ⅱ寬 20m 范圍內采用雙排加密灌漿孔。

1#副壩：壩體采用高壓擺噴灌漿及上游壩坡 C15 混凝土面板護坡。壩基采用單排帷幕灌漿孔。

2#副壩：壩體采用上游壩坡鋪設復合土工膜及 C15 混凝土面板護坡。壩基采用單排帷幕灌漿孔。

3#副壩（新建均質土壩）：壩體按規(guī)范和設計要求新建均質土壩，施工質量良好，不存在滲漏問題。

主壩與 1#副壩之間山體：采用雙排帷幕灌漿孔。

5.2 防滲效果分析

樞紐區(qū)各項防滲工程措施實施后，經(jīng)監(jiān)測，位于主壩下游的常年漏水點已不再出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，說明該漏水通道已被灌漿封閉。各壩基帷幕灌漿分2序進行，分序施工灌漿，壩基帷幕灌漿孔的吸漿量總體隨序數(shù)而下降，即一序孔的吸漿量普遍較高，二序孔吸漿量普遍較低。經(jīng)帷幕灌漿后，各壩基的檢查孔鉆探巖芯可見巖體裂隙充填水泥漿液閉合較好，各段次壓水試驗透水率均小于 5Lu，滿足規(guī)范及設計要求。以上情況均說明了水庫防滲處理措施得當，實施效果較好。

6 結語

羅城縣白壩水庫通過行之有效的防滲處理后，原水庫存在的嚴重滲漏問題已經(jīng)得到了有效解決，這說明了該水庫滲漏問題分析研究成果的合理性、準確性。同時，該水庫的成功防滲經(jīng)驗也為同類工程提供一些借鑒和參考價值。