水库大坝渗流监测与分析

析研究。分析结果表明 : 大坝扬压力及绕坝渗流情况与大坝的防渗降压措施、 库水位、 地质条件、 降雨、 施工质 量等因素有关； 大坝扬压力值在允许范围内， 大坝左右岸存在不同程度的绕渗现象， 说明大坝的防渗降压措施 是有效的， 但应加强观测和分析； 同时也表明自动化渗流观测数据真实、 可靠。 ［关键词］水库大坝； 自动化； 渗流观测； 扬压力 ［中图分类号］ TV698.1 ［文献标识码］B
2 观测方法
自动化观测系统中的各项观测数据存储在各 自的测控单元 （MCU） 中， 主机应用数据采集系统 将观测数据传入计算机后， 再进行数据处理及分
1 观测设备的布置
主坝渗流观测是整个大坝观测的主要内容之
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表 1 主坝扬压力各观测点具体位置 测点 编号 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 桩号 0+264.5 J0+6.23 0+354 0+290.8 0+290.8 0+290.8 0+290.8 0+290. J0+6.23 J0+27 J0+7.2 J0+16 J0+20 J0+24 埋设高程 测点 /m 编号 20.36 19.05 20.42 20.22 20.69 20.66 20.68 20.79 23.98 20.22 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 Y18 Y19 Y20 桩号 0+387 J0+15.6
0+300.4 J0+26.23
Y10 0+354.5 J0+26.23
析。各项观测同时进行人工比测， 以确定自动观 测的可靠性。观测时间均从 1997 年 12 月份开始。
特殊的变化， 只是随着上下游库水位的升降而略 有变化， 且最大的渗压系数值也没超过历史上最 大的渗压系数值。通过计算分析知各测点的渗压 系数值均小于规范规定的 а ᶄ ɤ0.3 。这充分说明了 混凝土坝廊道内防渗及排水设施运行状态良好， 均起到了应有的作用， 即上游的灌浆帷幕与下游 的排水孔真正起到了上堵下排的作用。 4.2 绕坝渗流观测资料分析 从绕坝渗流观测资料看， 各测孔水位因其所 在位置不同而有所变化， 多数低于或接近于同期 的库水位， 只有少数比库水位高。影响绕坝渗流 的因素很多， 现从以下几方面进行分析。 4.2.1 库水位对测孔水位的影响 从孔水位与库水位相关线知 ： 各测孔水位变 化的情况与库水位的关系存在两种情况。 1） 库水位对测孔水位产生一定影响。库水位 对绕坝渗流测孔水位变化的影响又分为三种情 况： 一是测孔水位几乎与库水位同步变化。二是 测孔水位与库水位变化趋势相似。三是测孔水位 与库水位变化相似， 且与山体水有关。 经分析， 水的来源主要为山体水， 也可能会有 上游库水通过岩石裂隙或某些空隙的绕渗水， 这 也说明了左右坝头可能存在裂缝， 而成为上游库 水的渗漏通道， 初步判断以前在进行帷幕灌浆施 工时， 可能未与坝头山体衔接好。今后应重点观 测这些部位， 以便深入分析确定这部分水的来源。 2） 库水位对测孔水位不产生影响。这种情况 下， 库水位升高和降低， 都不会使测孔水位发生变 化。而 2001 年 1 至 10 月份 （建库以来库水位最低 · 67 ·
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工程建设与管理
好， 渗压系数都较小， 甚至有的为负值， 说明所观
埋设高程 /m 17.25 19.04 24.30 24.13 24.27 24.16 18.64 24.29 28.44 28.37
测的孔水位低于下游库水位。这些也表明该部位 的防渗降压措施是非常有效的， 扬压力值符合设 计要求。 4.1.2 左联接段处资料分析 扬压力观测点 Y13-Y20 在左联接段处， 虽然 上游和左侧均有灌浆帷幕， 但因其位于 F101 和 f12 两大断层处， 地质条件不好， 故渗压系数很大， 特 别是 Y14 、 Y15 、 Y16 处的渗压系数近于设计允许值 [ α ᶄ] ɤ0.3 ， 其中较大值在 Y16 处， 为 2003 年的 0.224 和 2005 年的 0.212。 虽 2005 年库水位较高， 但扬压值基本没发生
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［文章编号］ 1002—0624 （2017） 8—0066—03
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水库大坝渗流监测与分析
何兴梅
（辽宁省水资源管理集团有限责ຫໍສະໝຸດ 公司， 辽宁 沈阳 110003）
［摘 要］文中以某水库主坝在 1997.12.1 2005.12.1 期间的扬压力观测和绕坝渗流观测资料为基础， 进行了分
0+480.5 J0+15.6 0+477.5 J0+1.25 0+491.5 J0+1.25 0+491.5 J0+6.5 0+491.5 J0+13.0 0+486.5 J0+13.0 0+477.5 J0+19.0 0+486.5 J0+39.0 0+477.5 J0+39.0
0+290.8 J0+11.6
一座以供水为主， 兼顾防洪、 灌溉、 发电、 养渔、 旅 游等综合效益的大型水库。水库挡水建筑物由二 级组成， 即一座主坝和三座副坝， 主坝是混合坝 型， 从左至右依次为沥青心墙砂砾坝、 混凝土重力 坝、 沥青心墙堆石坝， 坝顶高程 74.3 m ， 最大坝高 53.5 m ， 坝的全长 708.5 m 。渗流观测包括主坝扬 压力观测、 左右岸绕坝渗流观测、 一副坝浸润线观 测、 二副坝渗流观测和坝体渗流量观测。文中主 要以主坝渗流观测为例进行研究分析。
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一， 包 括 扬 压 力 观 测 和 绕 坝 渗 流 观 测 两 项 内 容。 观测设备是由加拿大 ROCTEST 公司提供的自动 化观测系统， 主要是振弦式渗压计 （Vibrating wire piezometer） 、 2380 数据采集系统及作图软件。 1.1 扬压力观测点的布置 主坝廊道扬压力观测点布置按照 “全面布置， 重点考虑， 点面结合” 的原则， 依次在排水廊道、 灌 浆廊道、 坝段横穿廊道及左联接段布置扬压力观 测点。表 1 所示为主坝扬压力各观测点具体位置 情况， 其中 Y1 、 Y2 为灌浆廊道扬压力观测点 ； Y3 、 Y9 、 Y10 、 Y12 为排水廊道扬压力观测点 ； Y4-Y8 为 八号坝段横穿廊道扬压力观测点 ； Y11 为十四号坝 段横穿廊道扬压力观测点 ； Y13-Y20 为廊道左联 接段扬压力观测点。 1.2 绕坝渗流观测孔的布置 绕坝渗流观测包括右岸和左岸两部分。在这 两处各埋设了 6 支渗压计， 右岸标记为 RB-1A 至 RB-6A ， 左岸标记为 RB-7A 至 RB-12A。
我国现有运行的水库大坝中许多存在不同程 度的缺陷和病害， 严重的可使大坝失事。导致病 害产生并影响其安全的因素很多， 主要是运用过 程中， 长期受到水压力、 渗透、 冲刷、 磨损和气蚀等 物理作用及腐蚀、 侵蚀等化学作用。特别是渗漏 及渗透稳定问题一直是水库工程管理中的一个重 要问题。若能加强观测和管理， 及时摸清和消除 工程中存在的缺陷和隐患， 就可避免一些事故的 发生， 或减轻事故破坏程度。 位于辽宁省大连市碧流河干流上某水库， 始 建于 1975 年， 1986 年竣工， 总库容为 9.34 亿 m 。是