韓文娟 顧 梅

（江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院 揚(yáng)州 225000 淮委治淮檔案館（治淮宣傳中心） 蚌埠 233001）

1 引言

大壩滲漏會(huì)致使水庫(kù)水位無(wú)法到達(dá)正常蓄水位，影響水庫(kù)發(fā)揮正常的使用功能，降低水利工程效益，嚴(yán)重滲漏問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)報(bào)廢，突發(fā)的潰壩更會(huì)危害下游居民的生產(chǎn)生活安全。因此，為保障水庫(kù)下游居民的生命及財(cái)產(chǎn)安全，需對(duì)存在安全隱患的水壩及時(shí)進(jìn)行滲漏檢測(cè)，因此首先要判斷其滲漏通道，然后合理選擇防滲措施。當(dāng)水庫(kù)蓄水運(yùn)行以后，由于壩區(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜多變性和運(yùn)行后水壓力的變化等因素會(huì)導(dǎo)致地下水滲漏強(qiáng)度和滲漏通道變得難以判斷，因此一個(gè)行之有效的檢測(cè)方法對(duì)于水庫(kù)滲漏檢測(cè)具有重要的指導(dǎo)意義。本文以某水利樞紐工程為例，探討示蹤試驗(yàn)在水庫(kù)滲漏檢測(cè)中的應(yīng)用。

2 工程基本情況

某水利樞紐工程由主壩、副壩、溢洪道等建筑物組成。主壩壩頂高程為730.80m。該工程正常蓄水位724.0m，死水位707.0m，防洪限制水位724.0m，設(shè)計(jì)洪水位729.09m，校核洪水位731.18m。在蓄水過(guò)程中，水位升至692.0m時(shí)，水庫(kù)左壩端上、下游出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。由于水庫(kù)左岸壩下始終存在明顯滲漏現(xiàn)象，無(wú)法繼續(xù)抬高蓄水位，目前庫(kù)水位基本保持在696.0～699.0m高程。

3 示蹤試驗(yàn)檢測(cè)原理

示蹤試驗(yàn)是常用的檢測(cè)地下水連通性的試驗(yàn)，即在含水層滲透段的上游投入適當(dāng)?shù)氖聚檮诒粰z測(cè)部位下游的檢測(cè)點(diǎn)采取地下水進(jìn)行示蹤劑成分連續(xù)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析確定被檢測(cè)部位地下水的連通性。該水利工程滲漏途徑復(fù)雜，結(jié)合水庫(kù)壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及壩體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，滲漏檢測(cè)主要采用示蹤試驗(yàn)對(duì)壩肩部位進(jìn)行探測(cè)，確定滲漏位置，為制定合理的防滲處理方案提供依據(jù)。

4 示蹤試驗(yàn)實(shí)施及檢測(cè)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)

4.1 試驗(yàn)孔布設(shè)

滲漏檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)左岸地質(zhì)情況及個(gè)別異?，F(xiàn)象的分析，確定左岸岸坡部位心墻上游淺部基巖與下游的連通性，采用示蹤試驗(yàn)技術(shù)對(duì)左壩肩具有代表性部位鉆孔進(jìn)行檢測(cè)。其中心墻上游布設(shè)3個(gè)投源孔，心墻下游布設(shè)4個(gè)檢測(cè)孔，結(jié)合左岸已有3個(gè)繞壩滲漏觀測(cè)孔，共7個(gè)取樣檢測(cè)孔。

首先對(duì)其中一個(gè)孔分不同深度進(jìn)行5次示蹤試驗(yàn)，試驗(yàn)孔具體參數(shù)見表1。

表1 投源孔試驗(yàn)參數(shù)表

4.2 第1、2次試驗(yàn)分析

根據(jù)第1、2次試驗(yàn)檢測(cè)期內(nèi)各檢測(cè)孔試驗(yàn)段所取水樣電導(dǎo)率變化情況，繪制各檢測(cè)孔電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線，部分成果見圖1～2。

圖1表明，投源孔投放示蹤劑3.5h后下游檢測(cè)孔1電導(dǎo)率開始上升，上升速度較快，但是上升幅度較小，電導(dǎo)率最大值升高約50us/cm。由于此次取樣間隔較大，為了捕捉峰值，于24h后進(jìn)行了第二次投源試驗(yàn)，并減小取樣間隔，但是電導(dǎo)率沒(méi)有上升，檢測(cè)期內(nèi)檢測(cè)孔內(nèi)電導(dǎo)率下降極其緩慢?？梢耘袛嘣谕对纯谆鶐r面以上2m試段位置與下游檢測(cè)孔之間存在徑流通道，但是徑流量較小，連通性差。

圖1 檢測(cè)孔1電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖2 檢測(cè)孔2電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖2表明，檢測(cè)期內(nèi)檢測(cè)孔2電導(dǎo)率有小幅度上升，響應(yīng)時(shí)間很晚，電導(dǎo)率最大值升高10 us/cm，可能由于投源孔與該檢測(cè)孔直線距離較長(zhǎng)，地下水通過(guò)其他徑流通道流出，導(dǎo)致示蹤劑濃度稀釋較快，電導(dǎo)率上升值較小?？梢耘卸ㄍ对纯谆鶐r面以上2m試段向該檢測(cè)孔方向存在微弱徑流，徑流量很小，連通性差。

4.3 第3次試驗(yàn)分析

根據(jù)第3次試驗(yàn)檢測(cè)期內(nèi)各檢測(cè)孔試驗(yàn)段所取水樣電導(dǎo)率變化情況，繪制各檢測(cè)孔電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線，部分成果見圖 3～4。

圖3 檢測(cè)孔1電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖4 檢測(cè)孔2電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖3表明，投源孔投放示蹤劑24h后檢測(cè)孔1電導(dǎo)率開始上升，48h內(nèi)達(dá)到峰值，上升幅度較大，電導(dǎo)率最大值升高240us/cm，并且檢測(cè)期內(nèi)電導(dǎo)率下降較快，55h基本回歸背景值?？梢耘卸ㄍ对纯自诟叱?76.82～674.82m接觸帶（進(jìn)入基巖2.2m試段）部位與檢測(cè)孔1之間存在徑流通道，且徑流量略大，連通性好。

圖4表明，檢測(cè)期內(nèi)檢測(cè)孔2電導(dǎo)率—時(shí)間曲線有小幅度漲落趨勢(shì)，電導(dǎo)率最大值分別升高30 us/cm、10 us/cm。由于投源孔與該檢測(cè)孔直線距離較長(zhǎng)，地下水通過(guò)其他徑流通道流出，導(dǎo)致示蹤劑濃度稀釋較快，電導(dǎo)率上升值較小?？梢耘卸ㄍ对纯自诟叱?76.82～674.82m接觸帶（進(jìn)入基巖2.2m試段）向該檢測(cè)孔方向存在徑流，徑流量很小，連通性差。由于該檢測(cè)孔孔底高程高于投源孔試驗(yàn)段高程，試驗(yàn)結(jié)果受一定影響。

4.4 第4次試驗(yàn)分析

根據(jù)第4次試驗(yàn)檢測(cè)期內(nèi)各檢測(cè)孔試驗(yàn)段所取水樣電導(dǎo)率變化情況，繪制各檢測(cè)孔電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線，部分成果見圖5～6。

圖5 檢測(cè)孔1電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖6 檢測(cè)孔2電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖5表明，投源孔投放示蹤劑24h后檢測(cè)孔1電導(dǎo)率開始緩慢上升，并且一直處于上升狀態(tài)，但在第4天檢測(cè)期內(nèi)電導(dǎo)率值接近穩(wěn)定，電導(dǎo)率最大值為650 us/cm，較背景值升高80us/cm。分析認(rèn)為投源孔基巖面以下2.2～10m試段與檢測(cè)孔1之間存在徑流通道，但徑流量不大，連通性差。

圖6表明，檢測(cè)期內(nèi)檢測(cè)孔2電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線有微小幅度變化，電導(dǎo)率最大值升高10 us/cm。由于投源孔與該檢測(cè)孔直線距離較長(zhǎng)，地下水通過(guò)其他徑流通道流出，導(dǎo)致示蹤劑濃度稀釋較快。另外，由于投源孔試驗(yàn)段高程低于該檢測(cè)孔高程，因此，檢測(cè)孔2基本檢測(cè)不到示蹤劑，但并不能說(shuō)明檢測(cè)孔以下深部不存在徑流。

4.5 第5次試驗(yàn)分析

根據(jù)第5次試驗(yàn)檢測(cè)期內(nèi)各檢測(cè)孔試驗(yàn)段所取水樣電導(dǎo)率變化情況，繪制各檢測(cè)孔電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線，部分成果見圖 7～8。

圖7 檢測(cè)孔1電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖8 檢測(cè)孔2電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線圖

圖7表明，投源孔投放示蹤劑5h后檢測(cè)孔1電導(dǎo)率開始上升，且上升速率較快，17h后達(dá)到峰值，電導(dǎo)率最大值高出背景值130us/cm左右，并且在隨后的16個(gè)小時(shí)內(nèi)該檢測(cè)孔內(nèi)電導(dǎo)率降回背景值。隨后第5天的檢測(cè)期內(nèi)該檢測(cè)孔電導(dǎo)率值又出現(xiàn)小幅度波動(dòng)，主要與鉆孔注水影響有關(guān)。初步判定投源孔在基巖面以下10～25m試段與檢測(cè)孔1之間存徑流通道，徑流量較大，連通性好。

圖8表明，檢測(cè)期內(nèi)檢測(cè)孔2電導(dǎo)率—時(shí)間關(guān)系曲線變化幅度微小，電導(dǎo)率最大值升高10us/cm。由于投源孔試驗(yàn)段高程低于該檢測(cè)孔高程，因此，雖然該檢測(cè)孔取樣基本無(wú)法檢測(cè)到示蹤劑，但并不能說(shuō)明該檢測(cè)孔以下深部不存在徑流。

4.6 綜合分析

以左岸防滲墻上游某孔作為投源孔，對(duì)下游相應(yīng)部位檢測(cè)孔進(jìn)行取樣分析，從各檢測(cè)孔電導(dǎo)率變化規(guī)律、示蹤劑運(yùn)移過(guò)程及各孔之間位置關(guān)系情況綜合分析：檢測(cè)孔1與投源孔之間不同深度巖體透水性存在較大差異，局部透水性較強(qiáng)，其中透水率較大段主要位于投源孔與檢測(cè)孔1附近、高程為674.82～672.62m段及664.82～649.82m段；徑流主要方向近垂直壩體。

重復(fù)上述試驗(yàn)，另取左岸防滲墻上游投源孔2、3，對(duì)下游相應(yīng)部位檢測(cè)孔進(jìn)行取樣分析，從投源孔2、3各試驗(yàn)段不同檢測(cè)孔電導(dǎo)率變化、達(dá)到峰值時(shí)間及鉆孔相對(duì)位置分析，可以判斷投源孔與下游檢測(cè)孔之間徑流強(qiáng)弱及巖體透水性。

5 結(jié)論

本文采用示蹤試驗(yàn)對(duì)某水庫(kù)堤壩進(jìn)行滲漏檢測(cè)，選取代表性部位確定投源孔，根據(jù)各檢測(cè)孔電導(dǎo)率與時(shí)間關(guān)系曲線，判斷投源孔與檢測(cè)孔間是否存在徑流通道及徑流量大小，從而確定大壩滲漏點(diǎn)及滲漏情況，為查明滲漏途徑及滲漏趨勢(shì)提供了工程應(yīng)用實(shí)例。但是水庫(kù)滲漏情況往往非常復(fù)雜，單一示蹤試驗(yàn)不能準(zhǔn)確探獲滲漏通道的位置及特征。滲漏部位的探測(cè)可以采用工程地質(zhì)鉆探、注水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)、地下水位觀測(cè)、孔內(nèi)水溫觀測(cè)及孔內(nèi)地下水流速測(cè)定等多種有效方法進(jìn)行綜合檢測(cè)分析、驗(yàn)證，以相互一致的結(jié)果分析滲漏程度，確定滲漏部位。因此，滲流檢測(cè)技術(shù)需要深入發(fā)展，高效滲漏檢測(cè)技術(shù)或成為未來(lái)研究方向■