蔡文清
(孫吳縣二門山水庫管理處,黑龍江孫吳164200)
二門山水電站位于黑龍江省孫吳縣遜別拉河上游,距孫吳縣城32 km,是一座以防洪、發(fā)電、城鎮(zhèn)供水和農田灌溉為主,兼顧養(yǎng)魚、旅游等綜合利用的年調節(jié)中型水利樞紐工程。水庫總庫容為7 920萬m3,主體工程由漿砌石重力壩、溢流壩、放水洞、電站廠房4個部分組成。漿砌石重力壩壩頂長279 m,壩頂寬5 m,最大壩高27 m。電站裝機容量2×1050kW,多年平均發(fā)電量460萬kW·h時。工程于2003年10月開工建設,2007年8月竣工。
二門山水電站壩址位于峽谷中,第四系全新統(tǒng)沖洪積層分布于河床及漫灘區(qū),巖性由低液限黏土、砂、卵石混合土組成?;子扇A力西晚期侵入巖構成。壩肩處有花崗閃長巖,巖體內穿插有石英閃長巖。巖基裂隙水分布于壩址花崗閃長巖、石英閃長巖的風化裂隙和構造裂隙中,巖層的透水性具明顯的垂直分帶性,一般隨深度加大而減小。
二門山水庫大壩主體工程于2006年8月完工,9月7日下閘蓄水,當水蓄至263.5 m時,發(fā)現左壩肩壩后有一處滲漏點,滲漏量為1.9 L/min,庫區(qū)突降大雨后,庫水位猛漲至267.8 m,滲漏量明顯增大至4.5 L/min,水樣清澈。
對于滲漏原因,有關領導、專家和施工技術人員進行了認真分析、研究,大致有2種意見:①認為是由于左壩肩在施工過程中就有水在巖石裂隙中流出,壩后滲水是山體巖石裂隙水,滲漏量增大是由于雨后地表含水量增加,巖石裂隙水壓增大造成的;②認為是由于左壩肩巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,地質條件復雜,蓋板與巖石結合處以及巖石以下固結、帷幕灌漿不徹底,造成水庫里的水沿巖石裂隙繞滲至壩后,壩后滲水是水庫里的水,滲漏量增大是由于庫水位升高,水壓力增大造成的。
以上2種原因都有可能造成壩后滲漏,針對這種情況,單憑想象、猜測是無法確定水是從哪里滲漏出來的,最后,工程指揮部確定了處理方案:在滲水點的上游壩體上鉆孔,通過壓水實驗確定滲水通道,在滲水通道處灌漿封堵漏點。
通過壓水實驗尋找滲漏通道是個“老生常談”的方法,但是采同不同的方法卻得到不同的結果。
1)壩上鉆孔布置。根據施工方案,施工隊伍在滲漏點的上游沿壩軸線每隔2 m設立一個鉆孔,總共8個鉆孔,鉆孔深度為12 m,鉆孔最深處低于漏點高程1 m。
2)壓水實驗。每個孔鉆完后,在距孔口7 m處卡住膠塞進行壓水實驗,先進行清水實驗,壓力為0.1 Mpa,然后在清水中加入染色劑(高錳酸鉀),壓力為0.2~0.4 Mmp,每次加壓時間為30 min。加壓時有專人在壩后觀察滲漏情況。
3)結果。壩后沒有觀察到有染色水樣滲出,滲漏點處沒有發(fā)現有明顯漏量變化,只是在其他幾個不同地方發(fā)現新的滲漏點,壓水實驗完成幾個小時后,新的滲漏點消失。
1)壩上鉆孔布置。此次鉆孔布置在先前壩軸線上鉆孔的下游0.5 m處,鉆孔間距1 m,總共6個鉆孔,方向與壩軸線平行排列,距離漏點最近,鉆孔深度也為12 m。
2)壓水實驗。同樣,每個孔鉆完后,在距孔口7 m處卡住膠塞進行壓水實驗,此次壓水只用清水,壓力為0.3~0.5 MPa,加壓時間為30 min。開始加壓后,有專人在漏點量水堰處每隔5 min用量杯測量滲漏水量并記錄。
3)結果。在做第2個鉆孔壓水實驗時,滲漏量發(fā)生了變化,隨著壓力的增加漏量明顯增大,壓水實驗停止后,滲漏量慢慢恢復到以前,此處基本被確定為滲漏通道。
滲漏通道確定以后,灌漿封堵成為重中之重,為了保證封堵效果,施工隊經過研究確定利用水泥漿封堵,水泥標號為425,灌漿分兩步完成:第一步灌漿配合比為:水泥∶水 =1∶5,灌漿壓力為0.5 MPa,時長20 min。第二步灌漿配合比為:水泥∶水=1∶3,灌漿壓力為0.5 Mpa,時長根據吸漿量確定。在實際封堵過程中,隨著水泥漿的滲入,漏點的滲水量逐漸減小。
經過在滲漏通道處6個鉆孔的灌漿封堵,二門山水電站壩后滲水的問題得到全面解決,水庫自2007年10月運行至今,壩后滲漏量為零,說明灌漿封堵效果是良好的。
解決壩后滲漏問題的例法為:①如果滲漏量很大,可以利用染色劑來確定滲漏通道,如果是滲漏量小的巖隙滲漏,由于巖隙的“過濾”作用,染色劑很難被人用眼睛發(fā)現,效果不明顯。②利用壓水實驗查找?guī)r隙滲漏通道時,單憑人的眼睛不能辨別滲漏量的微小變化,應利用量具來具體測量滲漏量的大小。
[1]李艷紅,叢輝,張曉明.水電站經濟運行新方法[J].黑龍江水利科技,2007,35(5):70.