贵州猫跳河红枫大坝防渗结构监测资料初步分析

程淑芬++钟辉

摘 要：红枫水电站位于贵州省清镇市，是猫跳河流域七个梯级电站中的龙头电站，电站厂房装机容量20 MW。红枫水电站为Ⅱ等工程，大坝为二级建筑物。红枫水电站大坝也是国内唯一一座采用木斜墙防渗的堆石坝，工程于1958年动工兴建，1959年下闸蓄水，1960年5月建成发电，至今正常运行50余年。红枫大坝于1989年进行防渗结构改造，本文通过对改造后的渗压观测数据进行分析，初步得出了红枫大坝防渗结构改建后的运行效果。

关键词：红枫大坝 防渗结构 浸润线 扬压力

中图分类号：TV698 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0025-01

1 工程概况

红枫水电站位于贵州省清镇市，距贵阳市约30 km，是猫跳河流域七个梯级电站中的龙头电站。水库按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核，设计总库容6.42亿 m3，正常高水位时库容6.01亿 m3，死库容1.59亿 m3，调节库容4.42亿 m3，水库为不完全多年调节，电站厂房装机容量20 MW。红枫水电站为Ⅱ等工程，大坝为二级建筑物。

红枫大坝为木斜墙堆石坝，坝顶高程1241.3 m，最大坝高52.5 m，坝顶长290 m，坝顶宽8.55 m，是国内唯一采用木斜墙防渗的堆石坝。工程于1958年动工兴建，1959年下闸蓄水，1960年5月建成发电，至今正常运行50余年。

红枫大坝防渗木斜墙设计使用寿命为15年，运行期间管理单位对木斜墙进行多次维修，并于1989年进行坝体防渗结构改建，从根本上提高坝体防渗性能。坝体防渗结构改建主要在坝体上游侧干砌石体中灌注高浓度的混合材料浆，以钻孔灌浆心墙防渗体取代木斜墙防渗，于1991年11月灌浆结束。为了解改建后心墙防渗体防渗效果，设置了坝体浸润线和心墙防渗体扬压力监测项目。

2 改建后防渗结构监测布置

2.1 坝体浸润线监测布置

坝体浸润线共设置5个监测断面，分别在坝横0+066 m、0+099 m、0+128 m、0+155 m、0+202 m桩号，每个断面在防渗体中设3个水位孔，0+099每个断面还在防渗体前、后设有水位孔。水位孔孔口位于大坝表面、孔内安装花管护壁，并安装渗压计。

2.2 心墙防渗体扬压力监测布置

钻孔灌浆心墙防渗体扬压力监测共布置4个断面，分别在坝横0+047 m、0+084 m、0+140 m和坝横0+167 m桩号，每个监测断面防渗体底部布置3支渗压计。

3 工程效果分析

3.1 防渗结构改建后坝体浸润线观测资料分析

坝体改建防渗结构钻孔灌浆心墙防渗体于1991年11月灌浆完成，其坝体浸润线水位孔也相继安装埋设，于1992年7月观测并持续至今。根据水位孔早期（1993年9月22日）、中期（2001年6月29日）及近期（2009年5月26日）观测数据，可得如下结论。

（1）每个水位观测孔基本都受库水位的影响，同步涨跌趋势略滞后于库水位。后排水位孔变化趋势较前排水位孔平缓。

（2）5个监测断面水位观测孔测值变化规律基本一致，由每个断面的第一排水位孔到第三排水

位孔，水位依次从上游经过坝体、钻孔心墙防渗体，除个别断面外大部分都消减15～25 m的水头，说明坝体防渗结构效果明显。

（3）上游水位经过木斜墙后水头仍有折减，说明防渗木斜墙并未完全失效。其次，上游水位在经过钻孔心墙防渗体后大幅折减，并与下游水位持平，说明心墙防渗体防渗效果显著，起到良好的防渗作用。

3.2 防渗结构改建后心墙防渗体扬压力观测资料分析

钻孔心墙防渗体扬压力观测同样于坝体心墙灌浆结束后，于1992年5月观测并持续至今。根据测压管早期（1993年5月26日）和近期（2009年5月26日）测值可得出。

（1）1993年5月26日各断面的防渗体底部前、中、后部的水位孔水位高程依次降低，防渗体底部扬压力明显折减。但由于受到下游水位的影响，个别时段防渗体后部扬压力大于防渗体中部。

（2）2009年5月26日各断面的防渗体底部扬压力明显折减，但坝横0+047 m和坝横0+083 m两个断面防渗体中部的扬压力均大于防渗体前部扬压力，其规律和1993年不符，也与扬压力折减的一般规律不符。对比各测点测值，这种异常现象始于2001年3月份，该项目曾在2000年时进行过监测仪器更新改造，可能与仪器更新改造时防渗体中的测压管封闭不严实或基准值读取有误有关。

（3）为进一步了解2009年5月26日各断面防渗体底部扬压力折减情况，将各断面的扬压力折减系数计算如表1。

由表1发现，坝横0+047 m和坝横0+083 m两个断面前部折减系数较小，折减效果明显，但中部折减系数显然要比前部的折减系数大，中部折减效果较差；其次坝横0+140和0+170 m断面前部折减系数偏大，折减效果较差，但防渗体扬压力从前部至后部依次折减。

4 结论

综上分析，可得如下结论。

（1）改建坝体防渗结构后，防渗效果良好，上游水位经过坝体钻孔心墙防渗体之后大幅减小。

（2）钻孔心墙防渗体扬压力在部分观测时段由前部至后部折减规律不显著，应加强观测，有待进一步分析。

（3）红枫大坝虽然改建了坝体防渗结构，将钻孔心墙防渗体取代了木斜墙，且改建后坝体防渗效果明显，但不能视其防渗效果已万无一失，仍应加强人工巡视和仪器监测，注重工程维护及保养。

参考文献

[1] DL/T 5259-2010土石坝安全监测技术规范[S].endprint