复合土工材料在库底透水处理中的应用

赵立富，马志宏

（莒县水利局，山东 莒县 276500）

黄崖下水库位于山东省莒县东莞镇，坝址以上流域面积3.0 km2，属石灰岩地区。该库于1966年10月竣工投入运行，是一座集防洪、灌溉于一体的小（2）型水库。保护着下游2 km处镇驻地和沿途村庄5 000口人、400余hm2耕地的安全。水库建成后，每年仅在夏秋两季为发展灌溉、防洪减灾、改善当地农业生产条件，促进农村经济发展，发挥了一定的作用，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。

黄崖下水库现状总库容65万m3，兴利库容43万m3，死库容6万m3。水库枢纽工程主要有大坝、溢洪道、放水洞3部分组成。大坝为壤土心墙沙壳坝，最大坝高15 m，最大坝长190 m，坝顶宽3～5 m，坝顶高程200～201 m。溢洪道位于大坝右端，坝肩式，进口为开敞式宽顶堰；放水洞位于坝下主河槽段，为浆砌石矩形涵洞；进水口位于坝上游坝坡底部，为斜拉式闸门。

1 工程存在问题

建库46年来，每逢汛期，几乎年年蓄满，可过了汛期，水逐渐减少，一个冬天全部漏完，到翌年春天，用水灌溉时，库内早已无水。因该库地势较高，镇政府及其周边村庄想利用自然压差解决吃水，可水源无保障。由于长期占用大量土地无效益，一度想放弃该库，拆除坝体种田。

2011年小水库除险加固将黄崖下水库列入其中，在确定工程方案时反复考虑，如果只加固坝体、改造放水洞、拓宽溢洪道等，只能保证工程自身安全，水库蓄水问题仍然得不到解决。

因该库坝址及其流域内全部均处在石灰岩地区，猜测产生溶洞透水的现象极有可能，水库兴利水位以下与水的接触面都有透水的可能。对此，县水利局对黄崖下水库进行了地质勘察工作，本次勘察采用了地质钻探、测绘等综合勘测方法和高密度电法勘探。

通过钻探与高密度电法测深等物探方法得出如下结论：1）左岸分水岭山体宽厚（超过1.0 km)，邻谷相对下切较浅，不会发生向邻谷的渗漏问题，但右岸近坝段受采石影响，山体单薄，宽度最窄处仅24.0 m，存在坝肩绕渗问题；2）水库建成后，由于库区渗漏严重，大部分时间处于无水状态，基本成为一座废弃水库，主要原因是由于库水通过库底岩溶发育区渗漏，建议对库底岩溶发育区及水库右岸灰岩出露处及不整合面进行防渗处理；3）库区地下水主要受大气降水补给，地表水排泄畅通，库区周边山间相对低洼处，地形相对较高，地面高程一般高出水库最高蓄水位，库区在兴利水位条件下一般不会产生浸没问题；4）大坝为壤土填筑，填筑质量较好，渗透性、压实度基本符合沙壳坝质量要求和心墙土料技术要求。河床、缓坡段清基彻底，呈长柱状，节理、裂隙不发育，岩体完整性好，承载力高，坝基稳定性好，不存在坝基渗漏问题。但灰岩地区渗漏情况复杂，为安全起见决定对坝基与右岸肩接触带处采取防渗处理。

2 工程方案

1）岸坡裸露岩山整修，按1︰1.5整坡，然后铺50 cm黏土压实，再铺设复合土工膜，复合土工膜上部铺筑80 cm厚黏土保护层，表层种植草皮，禁止植树。

复合土工膜（二布一膜）是在薄膜的外侧贴土工布，复合土工膜具有抗拉、抗撕裂、抗顶破等特性，物理力学指标高，具有强度高、延伸性能好、变形量大、耐酸碱、抗腐蚀、耐老化、防渗性、抗老化性能好等特点。

2）平行坝轴线土工膜铺设160 m左右，个别区域在施工过程中视开挖以后地质变化可做适当调整。顺河流方向铺设长度150 m。

3）土工膜铺设时，库底与坝坡连接由压重平台顺延至高程195 m处，遇齿墙处，设置在齿墙以下，上下黏土保护层厚度满足30 cm。

4）根据地质勘探资料，沿右岸坡整体铺筑150 m，顺岸坡以上，岸坡另行铺筑长度250 m，坡面处理同前段，自坡脚向库内延伸20 m，施工方法相同。

3 工程实施

工程于2012年3月开始动工，6月底竣工。首先对兴利库容淹没线以下确定为透水部分区域进行整修，削高填洼，岸坡处理按1︰1.5整坡，然后铺50 cm黏土压实，共计铺设复合土工膜24 000 m2。复合土工膜单重800 g/m2，搭接缝宽20 cm，幅宽6 m。

复合土工膜铺设施工中，采用边铺膜边附土，为防止紫外线照射，增加抗老化性能，同时防止人为破坏，膜上覆土厚度80 cm。

4 工程效益

截止7月底，水库已蓄水43万m3，水位达到兴利水位。库容达到兴利库容，经过2个多月的观测，在放水洞关闭的情况下，水位没有任何变化，库底透水问题得到彻底解决。

黄崖下水库透水处理的成功，对下游及其周边地区农业产业结构的调整将起到积极作用，极大地调动农民种植高效经济作物的积极性，对下一步节水灌溉规划奠定了基础。目前，东莞镇政府已着手筹建利用水库自然压差来解决镇驻地及周边16个村20 000口人的集中供水工程。