（長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司，湖北武漢 430010）

1 工程概況

白洋河水庫位于長江中游北岸長江一級支流巴河支流陳廟河上游，壩址位于湖北省浠水縣團陂鎮(zhèn)徐家坳村與關(guān)口鎮(zhèn)二圣廟村交界的鴉雀咀處，距浠水縣城區(qū)24 km。水庫控制流域面積21.4 km2，總庫容2 425萬m3，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電和水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫［1］。水庫樞紐主要由主壩、副壩、溢洪道、灌溉輸水涵管和發(fā)電引水隧洞等建筑物組成。工程等別為Ⅲ等，主壩等主要建筑物級別為3級。水庫洪水標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇（P=2%）洪水設(shè)計，1 000 a一遇（P=0.1%）洪水校核，消能防沖洪水標(biāo)準(zhǔn)為30 a一遇（P=3.33%）洪水設(shè)計，相應(yīng)設(shè)計洪水位86.95 m，校核洪水位87.72 m，正常蓄水位84.88 m，死水位66.10 m。

主壩為黏土心墻壩，壩頂長271.00 m，寬8.00 m，壩頂高程89.32 m，防浪墻頂高程為89.62 m，心墻頂高程為87.25 m，最大壩高32.17 m。副壩位于徐家坳村楊家榨灣右側(cè)，為黏土心墻壩，壩頂長60.00 m，寬8.00 m，壩頂高程89.15 m，心墻頂高程為87.25 m，最大壩高13.65 m。溢洪道布置于主、副壩之間的山隘口處，全長460.10 m，控制段采用無底檻寬頂堰，堰頂高程83.88 m，堰頂凈寬14.70 m。灌溉輸水涵管位于副壩壩下，管身為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑1.4 m，壁厚0.35 m，全長64.61 m，進(jìn)口高程76.09 m，出口高程75.96 m。發(fā)電引水隧洞位于主壩左岸鴉雀咀山體之中，隧洞進(jìn)口底高程66.10 m，洞身全長96 m，其后明管段長104 m，管身為鋼筋混凝土圓形結(jié)構(gòu)，隧洞和明管主管內(nèi)徑1.2 m，其后接2臺小型壩后式水電站機組，總裝機容量400 kW。

2 大壩運行以來主要險情概述

白洋河水庫樞紐工程于1958年8月動工興建，1962年基本竣工并投入運用，曾于1969年、1983年進(jìn)行兩次擴建,2003～2005年除險加固后至現(xiàn)狀。水庫大壩在運行過程中曾多次發(fā)生險情［2］，根據(jù)以往資料，主壩歷年險情及應(yīng)急處理措施分述如下：

（1）1991年7月，當(dāng)庫水位為85.3 m時，主壩樁號0+140～0+160處背水坡高程73.0～80.0 m間發(fā)生脫坡險情，脫坡長度約40.0 m，脫坡后緣深0.52～0.70 m，脫坡曲線中部高，兩端向下彎曲，脫坡部位土體含水量大，偏下部有少量隆起變形。

（2）1996年7月，主壩樁號0+158處背水坡高程73.0～80.0 m間發(fā)生脫坡險情，脫坡長度約50.0 m，脫坡體將背水坡高程73.0 m馬道內(nèi)側(cè)排水溝擠垮約50.0 m，高程80.0 m處坡面發(fā)生凹陷。

（3）2015年7月，主壩背水坡左岸二級邊坡高程約76.3 m處發(fā)生脫坡險情，脫坡長度約15 m，脫坡體后緣形成高約0.3 m的陡坎。險情發(fā)生后，對脫坡部位壩坡進(jìn)行了重新回填處理。

（4）2016年8月，主壩背水坡右岸二級邊坡高程約79.5 m處發(fā)生脫坡險情，脫坡長度約58.0 m，寬約23.0 m，脫坡體兩側(cè)產(chǎn)生約0.5 m的裂縫。險情發(fā)生后，對脫坡體予以清除，下部鋪設(shè)砂礫石，并設(shè)置排水管，增強壩坡透水性，并對壩坡進(jìn)行重新修整。

3 2020 年出險情況

2020年7月5～6日，浠水縣遭遇強降雨，12 h降雨量超過300 mm，水庫水位達(dá)到85.6 m，為建庫以來最高水位。7月5日19：30，發(fā)現(xiàn)主壩下游左壩肩出現(xiàn)輕微散浸、脫坡險情。7月6日12：00，主壩突發(fā)大面積散浸和左右壩肩脫坡險情，左壩肩脫坡起點樁號0+026，高程范圍為71.5～82.5 m，滑坡前緣寬約70 m，后緣寬約29 m，順坡向長約26 m，脫坡體最大水平位移1.5 m，最大深度1.1 m，脫坡面積為1 287 m2。右壩肩脫坡起點樁號0+240，高程范圍為71.5～78.5 m，滑坡前緣寬約35 m，順坡向長約18.5 m，脫坡體最大水平位移1.3 m，最大深度1.0 m，脫坡面積為647.5 m2。左右壩坡脫坡區(qū)域面積共計1 935.5 m2，左右壩坡的滑坡體均有0.09～1.20 L/s滲水出流。脫坡險情位置詳見圖1，主壩下游左右壩肩壩坡局部脫坡情況見圖2～3。

圖1 主壩下游壩坡脫坡險情位置

圖2 主壩下游左壩肩壩坡局部脫坡

圖3 主壩下游右壩肩壩坡局部脫坡

4 險情原因分析

通過分析水庫建設(shè)過程檔案，結(jié)合地勘成果資料，該次險情發(fā)生的主要原因如下。

（1）工程質(zhì)量較差。該水庫建于1962年，受當(dāng)時技術(shù)等多方面條件的限制，壩體碾壓不密實，施工質(zhì)量差。

（2）下游壩坡歷經(jīng)多次覆土。曾在1969年和1983年兩次培厚加高主壩，均對下游壩坡進(jìn)行了培厚，在2003年除險加固過程中對下游壩坡進(jìn)行了培土緩坡，受建設(shè)時期施工條件限制，且均為坡面薄層填土，原壩體與培厚部分壩體填土結(jié)合性難以保證。

（3）下游坡壩殼代料局部夾有弱透水性含礫輕壤土，排水性能差。

（4）大壩心墻土料不均一，防滲性能差。在庫水位較高時，壩體浸潤線較高［3］。根據(jù)本次地勘試驗成果，心墻填土呈弱-中等透水性。1991年和1996年發(fā)生脫坡區(qū)域為主壩下游中部一級馬道和二級馬道之間壩坡區(qū)域。在2003年除險加固工程中，原設(shè)計對大壩（樁號0-025～0+296段）心墻進(jìn)行黏土灌漿，壩基和壩肩（樁號0+000～0+271端）進(jìn)行帷幕灌漿，實施過程中僅對大壩（樁號0+009～0+253段）進(jìn)行了壩體壩基灌漿處理，并對大壩下游中部反濾壩進(jìn)行了改造整修。2003年除險加固工程實施后，除2015，2016年和2020年大壩下游左右兩側(cè)一級馬道和二級馬道之間壩坡區(qū)域發(fā)生了脫坡，中部再未發(fā)生險情。

（5）大壩左右壩肩壩坡排水不暢。由于壩址區(qū)屬低山丘陵區(qū)，左岸壩肩山坡坡度25°～49°，右岸地形坡度5°～28°，構(gòu)成不對稱的“U”形河谷，加之主壩左壩肩下游二級馬道以下設(shè)置有無排水設(shè)施的重力式砌石擋墻，地表匯水和壩體滲水難以從壩腳排出，需匯入壩體中部排出，由此導(dǎo)致在高水位或暴雨情況下左右壩肩地下水位過高。

由于上述諸多原因，加之大壩遭遇強降雨，左右壩肩壩坡土體因排水不暢導(dǎo)致其長時間處于飽和狀態(tài)，土體抗剪強度降低［4］，導(dǎo)致脫坡險情發(fā)生。

5 應(yīng)急搶險措施

針對2020年出現(xiàn)的嚴(yán)重脫坡險情，迅速制定了緊急搶險方案，采取了有效搶險措施。

（1）如圖4所示，在下游壩坡脫坡部位加設(shè)杉木抗滑樁（間排距50 cm，單根長5 m）。如圖5所示，在滑坡體下緣壘砌條形袋裝砂石阻滑體（寬1.5 m，高1.0 m，間距7 m）支護(hù)，阻滑體間增設(shè)碎石反濾導(dǎo)滲溝［5］（間距2 m，寬×深為60 cm×60 cm），最后采用黏土將坡體滑裂面進(jìn)行回填。

圖4 脫坡部位埋設(shè)杉木抗滑樁

圖5 脫坡部位壘砌條形袋裝砂石阻滑體

（2）對下游壩坡加蓋防水油布進(jìn)行全面鋪蓋（見圖6），以防止雨水和壩頂壩肩匯水繼續(xù)灌入下游壩坡，造成更大的滑坡。

（3）溢洪道、灌溉輸水涵管開閘泄水，同時在副壩與溢洪道之間開挖應(yīng)急泄洪通道泄洪（見圖7），應(yīng)急泄洪通道開挖至80.5 m，底寬按30 m控制，以此提高水庫的泄流能力，增加庫水位下降的速度。

（4）加強大壩人員巡視，并在大壩左右岸壩坡加設(shè)了4臺高精度（毫米級）GNSS地表位移自動化監(jiān)測設(shè)備（樁號0+100和樁號0+235，高程75 m和84 m）和1個監(jiān)測基站，對壩體實施24 h監(jiān)測預(yù)警，同時密切關(guān)注水庫水雨情情況，如發(fā)現(xiàn)異常情況，及時采取應(yīng)急處理措施。

經(jīng)過3個晝夜的不懈奮戰(zhàn)，險情于2020年7月9日得到有效控制，確保了大壩安全，大壩脫坡區(qū)域已基本穩(wěn)定，未出現(xiàn)進(jìn)一步擴大的情況。

圖6 壩坡覆蓋彩條布和油布

圖7 開挖應(yīng)急泄洪通道

6 結(jié)語

由于歷史原因，白洋河水庫主壩在建設(shè)過程中存在較多質(zhì)量問題，運行過程中曾多次出現(xiàn)脫坡險情，雖然對運行中出現(xiàn)的險情進(jìn)行了多次加固和處理，但仍存在安全隱患，對下游安全造成威脅。

2020年出現(xiàn)脫坡險情的主要原因為：主壩心墻防滲性能差，壩體浸潤線過高，下游壩坡局部排水不暢，加之下游壩坡培厚部分填土與原壩體結(jié)合性差，在庫水位高、持續(xù)大暴雨的情況下，左右壩肩壩坡土體由于排水不暢長時間處于飽和狀態(tài)，土體抗剪強度降低，導(dǎo)致脫坡險情發(fā)生。

自2020年7月5日水庫發(fā)生險情后，對主壩下游進(jìn)行了緊急搶險，采取了打阻滑樁、開挖導(dǎo)滲溝、壘砌條形袋裝砂石及開挖應(yīng)急溢洪道等措施進(jìn)行全力搶險后，險情在7月9日得到了有效控制。