月谭水库库区浸没问题研究

吴炳富

(安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司,安徽 合肥 230088)

月潭水库位于黄山市休宁县的皖南山区腹地，是一座以防洪为主，结合供水、发电等综合利用的大(2)型水利枢纽。坝型为混凝土重力坝，正常蓄水位165m，最大坝高36.6m，水库总库容1.55×108m3，电站装机20MW。库区位于皖南腹地中低山区，库区溪口至沉潭段阶地漫滩较发育，河谷较开阔，库尾回水线部分河道平均坡降约为0.075%～0.08%。水库区出露基岩大多为千枚岩，第四系地层主要有分布在河道及漫滩、山前坡脚的冲洪积层以及山坡表面的坡积层，库区上游回水接近库周耕地农田及村庄。本文通过地下水回水计算，结合水库正常蓄水位上下范围的地形地貌、岩性及水文地质条件评价对库区周边村庄建筑物区和农作物的浸没影响。

1 基本概况

水库上游溪口镇金城村位于河道右岸，地面高程为167.0m～169.4m；地处高程略高于正常蓄水位，在水库蓄水后，可能发生浸没，以下分别对其进行浸没影响分析。

本区属湿润性气候区，年降水量1600m～1800mm，径流条件好，地下水矿化度低，则没有因浸没产生次生盐渍化地段，因此该处地下水对农作物的浸没影响只需评价适宜于农作物生长的地下水浸没问题。根据水利水电工程地质勘察规范“附录D”的相关规定，浸没影响分别对农作物区及建筑物区两项分别进行评价。

2 水库浸没问题研究

2.1 农作物区浸没影响

现以库区金城村地质资料为例进行问题研究。根据各钻孔地下水位特征，水库建成后库区地下水将发生一定雍高，对水库正常蓄水位(165.0m)条件下进行雍高值计算，金城浸没地区地下水雍高计算典型剖面图如图1所示，计算公式如式(1)：

(1)

其中，h1为蓄水前的地下水位，m，钻孔实测；h2为河水位，m；Z2为水库设计正常蓄水位与河水位的高差，m；Z1为地下水的壅高值，m。

计算过程如表1所列：

表1 金城地下水位雍高值(Z1)计算过程表

据调查，当地农作物以水稻为主，次为油菜，一般每年2季，春季以种植水稻为主，冬季农户种植少量油菜，水稻为喜水性作物，根据有关资料，在分蘖末期晒田期间，地下水埋深以0.30m～0.60m为宜，为满足机收、机耕要求，撤水后地下水适宜埋深为0.7m～1.0m，而油菜为旱季作物，生长期地下水适宜埋深以0.30m～0.90m为宜，综合以上农作物生长特点并结合当地经验，将该处农作物要求地下水位埋深临界值定为0.70m～1.0m。考虑到本地区农作物以水稻为主，土性以轻粉质壤土～轻壤土为主，故该处农作物地下水埋深临界值(毛细上升高度及植物根系深度)取0.70m，绘制农作物浸没地下水临界线，根据金城区不同部位地面高程及金城浸没区剖面图预测的农作物浸没地下水临界高程的关系，确定了绘制浸没区范围线。

金城区域地表地层主要为第四系粘性土层，以种植水稻为主，水稻为喜水作物，地下水仅在水稻分蘖末期晒田期间对其有一定影响，由于区内春夏季降雨偏多，地下水位值较高；至秋冬季节，降雨较少，则地下水位将会有所回落，因此秋冬及早春季浸没影响范围可能小些，浸没影响程度也有所减轻。由于率水河干流金城村段河道20年1遇洪水回水位约为167.9m～167.6m，高于水库正常蓄水位，则部分田地在短期内可能淹没。

图1 金城浸没地区地下水雍高计算典型剖面图

2.2 建筑物区浸没影响

由金城建筑物区地面高程一般为168.8m～169.4m，JC5孔雍高水位为167.10m，则蓄水后地下水位埋深约为0.68m～1.28m。该处建筑物地基土层为中粉质壤土，该层土强度一般，中等压缩性土，非黄土、软弱土层以及膨胀性等特殊性地层，在水库蓄水后，地下水位雍高，导致地基土层含水率增加，一般强度降低不大，因此建筑物区浸没地下水埋深临界值由居住环境标准确定，相当于表土层毛细水上升高度，根据经验中粉质壤土层毛细水上升高度一般为1.0m～1.2m，而该处地下水埋深约为0.68m～1.28m，大部分居民区毛细水将到达地面，则水库蓄水后大部分金城居民建筑物区将受浸没影响。

金城村大部分建筑物修建在JC5孔以北，建筑物区地面高程一般为168.8m～169.4m，JC5雍高水位167.10m，则建筑物区蓄水后地下水埋深约1.70m～2.30m。该处建筑物地基土层为轻粉质壤土，该层土强度一般，中等压缩性土，非黄土、软弱土层以及膨胀性等特殊性地层，在水库蓄水后，地下水位雍高，导致地基下部土层含水率增加，一般强度降低不大，因此建筑物区浸没地下水埋深临界值由居住环境标准确定，根据经验，建筑物区轻粉质壤土层要求地下水埋深临界值(毛细水上升高度及建筑物基础埋置深度)为1.00m，水库蓄水后JC5孔以北雍高地下水埋深约为1.70m～2.30m，则该处居民建筑物区基本不受浸没影响。

金城JC8孔以北，分布有部分居民建筑物，该处地面高程为167.4～167.8m，JC8雍高水位为166.83m，则建筑物区蓄水后地下水埋深约为0.57m～0.97m。该处建筑物地基土层亦为轻粉质壤土，建筑物区浸没地下水埋深临界值按1.00m考虑，则蓄水后地下水埋深小于建筑物浸没地下水临界值，因此JC8孔以北建筑物将受到一定浸没影响。

3 结束语

本文通过对水库回水引起库周边地下水位壅高进行计算，确定浸没影响范围，分析预测对当地居民建筑物及农作物的影响程度。认为溪口镇金城村大部分居民区不存在浸没影响，仅在JC8孔附近以北居民建筑物区存在一定浸没影响，JC1孔以西的部分建筑物区有轻微浸没影响，农作物区在JC5与JC9孔连线以南存在浸没影响。

针对以生产水稻为主的农作物区存在的浸没影响，可以考虑在田地上设置纵横向排水沟降低地下水位，以尽量减少因浸没所造成农作物的影响，针对建筑物的浸没影响，应设置排水沟，排水沟深应不小于1.0m，并设置排水泵站。