劉 楓，趙 浩，任建欽

（中水東北勘測設計研究有限責任公司科學研究院，吉林 長春 130061）

蒲石河電站下水庫壩基滲流監(jiān)測資料分析

劉 楓，趙 浩，任建欽

（中水東北勘測設計研究有限責任公司科學研究院，吉林 長春 130061）

文章介紹了蒲石河抽水蓄能電站下水庫混凝土重力壩滲流監(jiān)測設計布置，以施工期和蓄水期滲流監(jiān)測資料為基礎，分析了壩基及左右壩頭的滲流特性，對壩體施工質(zhì)量和蓄水后的安全穩(wěn)定進行了初步評價，提出了電站運行中需要關(guān)注的問題。

蒲石河電站；下水庫；混凝土重力壩；滲流監(jiān)測；資料分析

蒲石河抽水蓄能電站，位于遼寧省寬甸滿族自治縣境內(nèi)，距離丹東市約 60 km，該電站是我國東北第一座大型純抽水蓄能電站。該工程為一等工程，工程規(guī)模為大（I）型。下水庫位于鴨綠江右岸支流蒲石河下游長甸鎮(zhèn)的王家街村，正常蓄水位 66.0 m，死水位 62.0 m，總庫容為 2 905×104m3，調(diào)節(jié)庫容 1 284×104m3，死庫容為 1 621×104m3，左岸設對外永久交通公路，交通便利。大壩為混凝土重力壩，壩頂高程 70.1 m，壩頂長 336.0 m，最大壩高 34.1 m，整個大壩（包括泄洪排沙閘和引水壩段）共分 19 個壩段，其中擋水壩段 9 個，泄洪排沙閘段壩段 8個，引水壩段 2個。

1 滲流監(jiān)測設計布置

滲流監(jiān)測對象包括壩基及壩肩的壩基揚壓力監(jiān)測、滲漏量監(jiān)測和繞壩滲流監(jiān)測，這是對壩基及壩肩防滲體的防滲能力最直接的監(jiān)測。

1.1 壩基揚壓力監(jiān)測

揚壓力分縱、橫向揚壓力，共布設 25 個監(jiān)測孔?？v向揚壓力每個壩段布設一孔，位于壩段中間的排水幕上，共布設 19 孔，其中 3 孔兼作橫向揚壓力觀測孔，測孔布置，見表 1。

1.2 壩體滲漏量監(jiān)測

在壩基廊道排水溝集水井入口處布設4座直角三角量水堰（后增 2 座），分區(qū)監(jiān)測滲漏量，儀器布置，見表 2。

1.3 繞壩滲流監(jiān)測

為監(jiān)測繞壩滲流情況，在壩肩兩岸山體上根據(jù)可能產(chǎn)生滲流的流線和梯度方向布設滲流監(jiān)測孔，左右岸分別布置 6 孔：左岸為 DUP01~DUP06，右岸為 DUP07~DUP12，共計 12 孔。

2 滲流監(jiān)測成果分析

2.1 壩基揚壓力

1）壩基揚壓水位。左壩肩 1，2 號壩段在蓄水前水位在 50 m 左右，高于河床壩段數(shù)米，蓄水后至 2011 年底，隨著庫水位的抬高，兩測孔水位也緩慢上升了 6.54，2.42 m。右壩肩 19 號壩段內(nèi)水位較高，蓄水前在 54 m 左右，且變化不大，蓄水后該測孔水位變化較小，基本未受蓄水影響。

大部分河床壩段測孔水位在蓄水后升幅不大。蓄水后孔內(nèi)水位上升較明顯的為7號壩段和12 號壩段。截至 2011 年底，UP07-1 變幅達 12.25 m，UP12 變幅達 10.10 m。

2012 年以來測壓管水位趨于較明顯增大的壩段為 1，2，4，7，8，12，16，19 號壩段，蓄水后水位變幅為 1.56~16.58 m，其中 UP07-1 水位呈周期變化，變幅最大達 16.58 m，詳見圖 1。

表1 壩基揚壓力監(jiān)測孔布置情況表

表2 滲漏量監(jiān)測儀器布置情況表

2）壩基揚壓力折減系數(shù)，見圖 2。蓄水后，3（橫向廊道測點），5，6，8~11 號等 7 個壩段的揚壓水位始終低于壩下水位，因此這些壩段的揚壓系數(shù)始終為 0。3（縱向廊道測點），13~19 號等 8 個壩段的揚壓系數(shù)在設計參考值 0.25 以內(nèi)。有 4 個壩段的揚壓系數(shù)最大值超過設計參考值，分別為1，2，7，12 號壩段。

圖1 7號壩段橫向揚壓力及揚壓水位及揚壓系數(shù)過程線

圖2 壩基縱向揚壓系數(shù)分布曲線

壩段是左壩肩壩段，2號壩段的揚壓系數(shù)始終較高，其最大值為 0.57 （2013-2-23），平均值為0.48；1 號壩段揚壓系數(shù)最大值為 0.49 （2013-3-18），平均值為 0.33。1 和 2 號壩段揚壓系數(shù)超過設計參考值，2012 年 10 月后揚壓系數(shù)有增大趨勢。

河床 7 號壩段 UP07-1 揚壓系數(shù)呈周期變化，每年的 3 月份左右最大，9 月份左右最小。揚壓系 數(shù) 最大 值為 0.52（2013-3-18），平 均 值 為 0.27，兩者均超過設計參考值，揚壓系數(shù)有增大趨勢，建議引起關(guān)注，加強監(jiān)測分析。河床 12 號壩段 UP12揚壓系數(shù)最大值為 0.36（2013-3-18），超過設計參考值，平均值為 0.24，接近設計參考值，揚壓系數(shù)有增大趨勢，建議引起關(guān)注，加強監(jiān)測分析。

右壩肩 19 號壩段 UP19 揚壓系數(shù)在設計參考值之內(nèi)，平均值為 0.16，但揚壓系數(shù)有逐年增大趨勢，最大值為 0.25（2013-3-26），達到設計參考值，建議引起關(guān)注，加強監(jiān)測分析。

2.2 壩體滲漏量

施工期，壩體總滲漏量很小，在 1.0 L/s以內(nèi)。2010 年 7 月受施工用水的影響（導流底孔封堵段混凝土循環(huán)降溫排水），以及 2010 年 10 月份受施工用水的影響，滲漏量出現(xiàn)先增大后減小的過程，總滲漏量最大值分別達到 12.01 L/s和 12.92 L/s，已超過設計 參考值 （2.5 L/s）。此后 至 2010 年 12月蓄水前，壩體總滲漏量在 0.55 L/s以內(nèi)。

蓄水后，各測點的滲漏量波動增大，2011 年 6月以后滲漏量有所減小，總滲漏量在 0.73 L/s以內(nèi)，在設計參考值范圍內(nèi)，下游側(cè)排水溝流量大于上游側(cè)，WE02 測值最大，見圖 3。

圖3 壩體滲漏量測值過程線

2.3 繞壩滲流

左岸 6 個繞壩滲流測孔 （DUP01～DUP06）水位變化主要受左岸山體地下水位影響，受蓄水影響不大，水位多高于庫水位，有汛期效應，繞滲現(xiàn)象不明顯。

右岸 6 個繞壩滲流測孔 （DUP07～DUP12）水位變化主要受右岸山體地下水位影響，水位多低于庫水位，蓄水前后變化不大，有汛期效應，繞滲現(xiàn)象不明顯。

3 結(jié)論

1）基礎廊道測壓管測值反映了各壩段壩基地下水的活動狀態(tài)。蓄水前各測點水位較低，滲流狀態(tài)基本正常，蓄水后測壓管水位趨于較明顯增大的壩段為 1，2，4，7，8，12，16，19 號壩段，水位變幅為 1.56～16.58 m，其中 UP07-1 水位呈周期變化，變幅最大達 16.58 m。

2）壩基大多數(shù)壩段揚壓力折減系數(shù)滿足設計要求。左壩肩 1和2號壩段揚壓系數(shù)較大且超過設計參考值；河床 7號壩段揚壓系數(shù)呈周期變化，平均值為 0.27 超限；12 號壩段揚壓系數(shù)最大值為0.36，超過設計參考值，平均值為 0.24，接近設計參考值。以上測點揚壓系數(shù)呈增大趨勢建，建議引起關(guān)注，加強監(jiān)測分析，發(fā)現(xiàn)異常，及時處理，確保大壩安全。

3）施工期壩體總滲漏量很小，在 1.0 L/s 以內(nèi)；蓄水后各測點的滲漏量波動增大，2011 年 6 月以后滲漏量有所減小，總滲漏量在 0.73 L/s以內(nèi)，滿足設計要求。

4）繞壩滲流測孔水位變化主要受山體地下水位影響，蓄水前后變化不大，有汛期效應，繞滲現(xiàn)象不明顯。

［1］DL/T 5178-2003，混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］DL/T 5209-2005，混凝土壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程［S］.

［3］二灘水電開發(fā)有限公司.巖土工程安全監(jiān)測手冊［M］.北京∶中國水利水電出版社，1999.

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