阜康市白杨河水库坝基渗流监测资料简析

阜康市白杨河水库坝基渗流监测资料简析

沈志刚

（新疆水利水电科学研究院    乌鲁木齐   830049）

摘  要：白杨河水库工程的主要开发任务是：在满足灌溉的前提下，向工业园区供水，同时兼顾防洪，是一座具有综合利用任务的水利工程。文章主要通过坝基、坝体及绕坝渗流监测资料，简要分析了水库运行期间渗流监测情况。

关键词：大坝监测  粘土心墙坝  渗流监测

1概况

白杨河水库工程位于新疆阜康市滋泥泉子镇境内，工程规模为Ⅲ中型，是一座具有灌溉、工业供水兼顾防洪综合利用任务的水利工程。工程主要建筑物有粘土心墙坝，表孔溢洪道，导流兼泄洪洞等组成。最大坝高78m。水库总库容1270.6万m3，正常蓄水位1011.00m，正常蓄水位相应库容1198.7万m3，死库容86.8万m3，调节库容1112万m3。

2 渗流监测布置

（1）坝基渗流：0+130m断面基础防渗墙上、下游侧不同高程各埋设4支渗压计；0+540m、0+610m断面基础帷幕上游各埋设1支渗压计，下游侧不同高程各埋设2支渗压计。

（2）坝体渗流

坝体渗流监测分别在0+130m、0+250m、0+400m、0+540m、0+610m断面布设测压管16根，渗压计31支。为了监测导流兼泄洪隧洞洞顶与大坝接触面间的渗流情况，在洞顶沿洞轴线在坝轴线上游14.51m、1.51m及坝轴线下游13.49m、17.49m、31.29m、56.794m处各埋设1支渗压计，埋设高程为973.18m~973.58m，共计6支。

（3）绕坝渗流监测

左、右岸两坝肩各布置3根测压管，其中帷幕前布置1根，帷幕后布置2根，共计6根，用于监测坝肩帷幕效果及绕坝渗流情况。

3坝基渗流监测

3.1 0+130m断面防渗墙渗流监测

水库蓄水期间，0+130m断面952m高程防渗墙上游侧的P1和下游侧的P5测点渗压水位随库水位逐渐增大，防渗墙下游侧962m、972m及982m高程各渗压计也先后出现渗压水位。防渗墙上下游两侧的渗流测点的渗压水位均随库水位的上升而上升，库水位的下降而下降，同库水位相关性密切，且表现出一定的滞后。选择高水位运行期间（库水位大于1000.00m）防渗墙后渗流测点的渗压水位，统计计算防渗墙折减系数分别为952m高程39.56%~56.22%、962m高程49.71%~68.49%、972.00m高程62.57%~82.41%、982.00m高程86.14%~97.54%。

（a）952.00m高程                      （b）962.00m高程

（c）972.00m高程（d）982.00m高程

图3-1  0+130m断面防渗墙上下游渗压水位过程线

3.2帷幕渗流监测

蓄水期间，0+540m断面坝基帷幕前后各个测点的渗压水位均随库水位的上升而上升，库水位的下降而下降，同库水位相关性密切；统计蓄水后各年库水位在1000m以上运行期间帷幕后各测点渗压水位，根据渗压计安装高程和对应库水位计算帷幕折减系数，0+540m断面：928.00m高程帷幕折减库水位水头在44.43m~54.14m，帷幕折减系数在60.86%~66.31%；941.50m高程帷幕折减库水位水头在34.25m~42.02m，帷幕折减系数在57.56%~62.01%。0+6100m断面：941.50m高程处帷幕折减系数，帷幕折减库水位水头在40.31m~49.25m，防渗帷幕折减系数在68.60%~72.16%。

图3-2  坝基0+540m、0+610m断面帷幕前渗压水位过程线

4坝体渗流监测

坝体渗流监测共设置7个监测断面，本文选择最大坝高处0+540m断面在水库蓄水过程中的渗流监测情况。

在库水位达历史最大值1009.92m期间，建基面944.40高程坝轴线上游22.56m、1.50m及坝轴线及下游19.00m、23.00m、45.06m、100.28m处坝体建基面七个测点最大渗压水位分别为1005.69m、984.19m、991.20m、949.84m、946.92m、946.12m、945.81m，心墙前后折减了58.77m水头。心墙内部965.00m高程坝轴线上游16.2m、1.5m及下游13.1m处在库水位达历史最大值1009.92m前后，最大值分别为1006.25m、988.79m、968.55m，心墙前后最大折减近37.70m水头。心墙内部985m高程坝轴线上游1.5m处渗压水位达最大值997.61m、987.87m，心墙上游侧相对库水位折减12.31m水头，心墙下游侧相对上游侧折减9.74m水头。

0+540m断面在库水位1000m高程左右时的渗流位势计算结果表明：偏上游侧的测点位势高，居下游侧的测点位势低。当前坝体底部944m高程心墙渗压位势由94.69%减至3.35%，可知此监测断面坝体底部的防渗效果较好；965m高程心墙渗压位势由96.67%

减至51.26%，心墙985m高程由88.19%减至83.04%，可知两个高程心墙位势偏高，且减量不大。

表4-1      0+540m断面不同高程渗压位势统计表

（a）944.00m高程                        （b）965.00m高程

（c）985.00m高程                        （d）坝体测压管

图4-1  0+540m断面坝体渗压水位过程线

5绕坝渗流监测

左岸山体绕坝渗流测压管UP1、UP2、UP3和右岸UP18、UP19、UP20在蓄水期间，其管内水位均与库水位相关性密切，受库水位影响，均有上升表现，管内水位呈上游侧的高、下游侧的低分布。其中左岸测压管管内水位最大分别升至995.77m、982.39m、无水。右岸分别为993.82m、984.19m、978.25m。统计历年库水位996.00m工况下左右岸绕坝测压管的管内水位的可知：左右岸帷幕前后测点基本呈先增大，后减小的变化过程，可知绕坝渗流环境有改善趋势。

（a）左岸测压管                            （b）右岸测压管

图5-1  左岸测压管渗压水位过程线

6结论

大坝基础防渗墙、帷幕防渗效果尚可，坝体内部4个监测断面浸润线已形成，左右两岸绕坝渗压水位有减小趋势。

参考文献：

[1]吴中如，水工建筑物安全监控理论与应用[M].北京：高等教育出版社，2003

[2]陈久宇，林见。观测数据的处理方法[M].上海：上海交通大学出版社，1987

[3]罗谷怀、甘明辉。土石坝安全论证理论与方法，北京：科学出版社，2001

[4]郦能惠。土石坝安全监测分析评价预报系统.中国水利水电出版社,2002

作者简介：沈志刚，1977年出生，男，高级工程师，Sky_Szg@126.com，13565945201