对康杨斜心墙坝渗压分布异常和下游积水来源的分析

胡安静，张俊嵩，唐 燕，胡正和，吕高峰

(1.江苏省江都水利工程管理处，江苏 扬州 225200；2.国家能源局大坝安全监察中心，浙江 杭州 311122)

对康杨斜心墙坝渗压分布异常和下游积水来源的分析

胡安静1，张俊嵩1，唐 燕1，胡正和1，吕高峰2

(1.江苏省江都水利工程管理处，江苏 扬州 225200；2.国家能源局大坝安全监察中心，浙江 杭州 311122)

康杨土石坝横断面上最下游的渗压水位大于其上游侧的渗压水位，不符合浸润线的一般分布规律.结合渗压计附近的电磁沉降管水位分析可知，渗压计测值存在偏差，浸润线分布合理，土石坝整体较安全.土石坝下游存在一积水点，结合下游积水、水塘、鱼塘和灌溉退水的水位高程及原始地质情况，分析认为渗水主要来自下游水塘和灌溉退水.

斜心墙坝；渗流；渗透压力；浸润线；沉降仪

1 工程概况

康杨水电站工程属三等中型工程，其枢纽建筑物主要由左岸及河床土石坝、滩地泄洪闸、右岸混凝土重力坝、河床式厂房等建筑物组成，枢纽布置(见图1).左岸及河床土石坝采用壤土斜墙坝，坝顶高程2 036.00 m，最大坝高23 m，坝顶总长765 m，坝顶宽8.0 m，上、下游坝坡分别为1 ∶2.5、1 ∶1.8.上下游坝坡采用混凝土预制块防护.采用坝体壤土斜墙、基础混凝土防渗墙组成大坝防渗体[1-4]，典型断面(见图2).

2 渗流监测仪器布置

为监测土石坝坝体和坝基渗流性态，在0+238 m、0+338 m、0+538 m设置3个监测断面，在各断面坝基和坝体内共埋入渗压计15支，编号为P-ZFB-01～15，用于监测坝基渗透压力及坝体内孔隙水压力.土石坝坝体内部垂直位移监测采用电磁式沉降仪监测，在3个断面内共布置6套电磁式沉降仪，电磁沉降孔同时兼做水位孔观测，以掌握土坝内浸润线[5-6].0+338 m断面土石坝内渗压计埋设和电磁沉降仪布置(见图2)，其它两个断面布置情况类似.

3 渗压分布异常分析

土石坝0+338 m断面内渗压计测得的水位过

程线(见图3)，2014年12月土石坝浸润线分布(见图4).

图1 康杨水电站枢纽布置图

图2 土石坝典型剖面及监测布置图

图3 土石坝渗压计测值过程线

图4 2014年12月土石坝浸润线分布图

由图可知:

(1)0+338.5 m断面的渗压计除P-ZFB-9从2012年开始有逐步减小趋势，其它渗压计整体处于稳定状态.

(2)土石坝内防渗体下游的浸润线很低，土石坝整体较安全.

(3)P-ZFB-8～10三支渗压计均埋设在2 019.00 m高程，基本都在基础面上，且都在防渗体下游且距离防渗体有一定的距离.理论上，P-ZFB-8～10测值大小从上游往下游递减，但实际监测成果表明P-ZFB-9小于下游的P-ZFB-10，浸润线分布存在异常.

土石坝下游有积水点(见图5)，水面高程低于渗压计P-ZFB-10的渗压水位，积水反渗的可能性不大.

图5 斜心墙土坝下游积实景图

土坝渗压计P-ZFB-9～10和邻近电磁沉降孔水位2014年测值对比成果(见表1)，从渗压计P-ZFB-9～10附近的电磁沉降管内水位看，P-ZFB-9邻近的电磁沉降管水位大于P-ZFB-10附近的电磁沉降管水位，而电磁沉降管水位测值的可靠性较渗压计更高，故浸润线分布合理[7-8].

表1 土坝渗压计P-ZFB-9～10和邻近电磁沉降孔水位2014年测值对比成果表

4 渗水来源分析

土石坝0+290 m桩号附近下游存在积水，积水照片(见图5).从现场情况看：积水紧挨坝体侧的砂砾石为土坝下游排水棱体.水面没有明显冒泡，且积水清澈，积水来源于土坝渗漏的可能性极小；积水顶高程低于土坝下游排水棱体顶(图中紧挨坝脚的砂砾石)高程.同时积水附近有水塘、鱼塘和灌溉退水，具体性状和水位高程(见图6)，积水高程为2 018.23 m，高于下游鱼塘的水位高程2 017.59 m，但低于灌溉退水的2 019.43 m，与下游水塘的2 018.23 m持平.土坝下游为原河床，土坝下游表层多为砂砾石，现土坝下游的进厂公路基础也是由砂砾石组成，其渗透系数极大，土坝下游积水主要来源于下游水塘和灌溉退水.

图6 积水附近水塘、鱼塘和灌溉退水实景

5 结 语

通过对土石坝渗流性状的分析得出，土石坝内防渗体下游的浸润线很低，土石坝整体较安全.0+338.5 m断面的渗压计除P-ZFB-9从2012年开始有逐步减小趋势，其它渗压计整体处于稳定状态.结合渗压计和电磁沉降管水位资料可知，浸润线分布合理.土石坝下游积水主要来源于下游水塘和灌溉退水.

[1] 郑培溪,袁书超,李生庆.从监测资料看冶勒大坝右岸排水孔灌浆及边坡反滤排水保护处理效果[J].大坝与安全,2013(3):45-50.

[2] 盛金昌,赵 坚,速宝玉.混凝土防渗墙开裂对坝基渗透稳定性的影响[J].水利水电科技进展,2006,26(1):23-26.

[3] 黄辰杰,王宝田.悬挂式防渗墙防渗效果数值模拟[J].水电能源科学,2013,31(5):123-125.

[4] 毛海涛,侍克斌,魏 东，等.无限深透水地基上土石坝防渗墙位置对坝基渗流的影响[J].水力发电,2008,34(1):45-47.

[5] 吕高峰,王玉洁,朱锦杰,等.某大坝右岸覆盖层内渗流性状和防渗缺陷分析[J].水力发电,2015,41(11):47-50,54.

[6] 耿计计,王瑞骏,赵一新.土石坝绕坝渗流分析方法及防渗措施研究[J].水资源与水工程学报,2009,20(5):77-81.

[7] 吕高峰.响水涧抽水蓄能电站上水库主坝应力变形分析[J].浙江水利水电学院学报，2014，26(3):18-23.

[8] 张俊嵩,缪慧丽,吕高峰.丹巴闸坝覆盖层基础应变和渗流有限元计算分析[J].浙江水利水电学院学报,2016,28(6):29-33.

Analysis on Abnormal Pressure Distribution and Downstream Water Source of Kangyang Sloping Core Dam

HU An-jing1, ZHANG Jun-song1, TANG Yan1, HU Zheng-he1, LYU Gao-feng2

(1.Jangdu Administrative Office of Water Conservancy Project, Yangzhou 225200, China; 2.Large Dam Safety Supervision Center of National Energy Administration, Hangzhou 311122, China)

Seepage pressure water level downstream is greater than the water level upstream on the cross section of Kangyang earth rockfill dam, which is not up to the general rule of saturation line. Based on the analysis of water level in settlement instrument near the osmometer, it is reported that there are errors in osmotic pressure gauge but the saturation line is reasonable and the earth rockfill dam is safe as a whole. There is also a water point in the downstream of the earth rockfill dam. Combined with the water level elevation and the original geological condition of the downstream water, pond, fish pond and irrigation water, it is concluded that the seepage mainly comes from the downstream reservoir and the irrigation water.

sloping core dam; seepage; osmotic pressure; saturation line; settlement instrument

2016-12-26

胡安静(1990-)，女，江苏江都人，助理工程师，主要从事技术研究和工程运行管理.

TV698

A

1008-536X(2017)04-0042-04