茅草坪水库输水涵洞漏水问题的处理

2020-12-31任光华

建材与装饰 2020年1期

任光华

（宾川县花桥水库管理所云南宾川 671600）

0 引言

水库是在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊，它在灌溉、发电、防洪、蓄水等方面发挥着举足轻重的作用。随着经济的迅猛发展，我国的生产力水平不断提高，水利工程的施工技术也逐渐取得了大的进步。然而，在水利工程发展初期，受到财力、物力、人力等限制，建造年代稍微久远的水库在时间的流逝中开始出现各种各样的问题，最典型的就是漏水，严重影响了工程的运行以及居民的生活。

处于宾川县大营镇萂村的茅草坪水库就出现了漏水问题。为了使茅草坪水库能够更好地服务于人民，必须找到漏水问题的根源所在，进而提出针对性的处理策略。

1 茅草坪水库概况

茅草坪水库修建于1994年下半年，至1998年竣工，距今时间较长。它位于宾川县大营镇萂村，坐标为东经 100°19′02″，北纬 25°46′19″。

茅草坪水库高26.5m，坝顶长98m，坝顶宽6m。坝顶高程2146.5m，正常蓄水位高程2142.36m，校核（最高）水位高程2144.72m，总库容112.6万m3，兴利库容77.10万m3，坝型为均质土坝，属于小（一）型水库。设计灌溉面积1180亩，总耕地面积6312亩，其中水田3813亩，旱地2079亩。

根据地勘资料，茅草坪水库处于碳酸盐岩区，地层中含有石灰岩、玄武岩、岩浆岩等。而且，库区地层有两个断裂组：北西向断裂组和北东向断裂组。北西向断裂组通过库区右岸，断裂面倾向北东方向，是逆断层，坝前库区岸有糜棱岩出现；北东向断裂组规模较小，但分布比较密集。

这是茅草坪水库的基本状况。根据调查，笔者将茅草坪水库竣工后15年来的蓄水情况做出了统计，如表1所示。

根据表1可以看出，茅草坪水库的蓄水量仅在刚建成的1998年达到了86万m3。1999-2008年这十年间，蓄水量只有30～40万m3。而从2009年开始蓄水量出现了陡然下降的现象，甚至比上一年下降了一半还多！到了2012年，蓄水量仅仅只有7.6万m3！

事实数据表明，茅草坪水库出现了严重的漏水现象。俗话说“对症下药”，要解决漏水问题，就必须先找到导致水库漏水的原因。

表1

2 茅草坪水库漏水原因分析

一般来说，水库输水涵洞漏水的原因主要有四个方面：设计、施工、材料和地质。

在设计方面，我国水利工程的起步相对来说比较晚，没有足够的理论数据和可靠技术来作为参考，因此在设计方面或多或少存在着大大小小的问题，特别是在水库大坝输水涵洞的质量以及负荷能力方面，系统性和严密性不够高，存在安全隐患。

在施工方面，由于早期的经济水平相对落后，在输水涵洞的建造过程中缺乏先进技术的指导，只能依靠简单的人力、物力来做加固处理，这对于承受着巨大强度的输水涵洞地基来说是远远不够的。而且，简单的人力、物力在施工过程中难免会出现差错，这可能也是导致输水涵洞漏水的原因[1]。

在材料方面，由于早期经济发展的原因，工程建造所需材料不能够及时补给，再加上地区偏远等问题，水库的建造材料很有可能会出现质量差、抗压强度低、老化等现象。特别是混凝土方面，需要搅拌到位而且不能长时间处于露天环境之中，这在当时来说，都是比较难以达到的标准[2]。

这三点都有可能是导致茅草坪水库出现漏水现象的原因，但因年代久远，已无从追溯。然而，前文在介绍茅草坪水库概况的时候曾提过，水库大坝是建造在碳酸盐岩区的，很容易因为石灰岩岩性相变而导致输水涵洞产生裂缝，从而引发漏水问题。可见，茅草坪水库漏水问题的关键原因可能在于第四点——地质方面。

经过详细勘察，茅草坪水库所处地区的地层中，分布着新生界第四系及上古生界的泥盆系、石碳系、二迭系及二迭系玄武岩，此外尚有一些岩浆岩。从其颜色、结构、性质和组合关系分析，该地层具有海陆交互的沉积特征，这是地壳运动导致的后果。各种岩性呈混杂状态，包含着多种变化关系。再加上水库地层又有两个断裂组穿过。因此，水库所在地的地质具有强度低、易软化、弱固结等特性，更容易发生岩性相变。

况且，在地勘工作中曾经也发现过异常：曾有钻孔压水试验出现负压的现象；坝前左岸有一探井，井底比河水低3m，却滴水不见；大坝清基过程中还曾挖出过溶洞。种种迹象表明，茅草坪水库大坝所在地的地层岩石是透水的，存在严重缺陷，那么漏水就是难以避免的了。

了解了茅草坪水库漏水的原因，就等于处理工作迈出了坚实的一步。那么，针对漏水现象及其原因，具体应该做出什么样的处理呢？

3 处理茅草坪水库漏水现象的策略

根据茅草坪水库漏水原因，应该对均质土坝坝内进行重新加固和粘封工作。然而，根据实际情况来看，茅草坪水库漏水不仅仅在于一小处地方，必须先将蓄水抽干，才能进行下一步动作。

在以往的水利工程修复工作中，对于水库的漏水补救方法有多种不同方式，而对于茅草坪水库漏水问题，经过商量与探讨，不少专业人士也提出了宝贵意见。总结起来，主要的措施有四种，即“盖”“围”“堵”“灌”。但要注意的是，修补漏洞要根据具体情况而定，茅草坪水库的漏水问题能否以上述四种方式来进行呢？还需要进一步的评定。

首先来看“盖”的方式。盖就是针对库区所出现的裂缝用粘土进行铺盖，茅草坪水库的坝型为均质土坝，利用粘土铺盖似乎能解决一部分问题。但是，铺盖在坝底还勉强可以避免漏水问题，但大坝由多面组成，岸坡是一个具有倾斜度的一面，若是岸坡出现裂缝或者疏松，粘土铺盖就难以操作，铺不稳，压不实，不能从根本上解决问题。因此，“盖”这种方式不太适合茅草坪水库漏水问题的处理。

其次来看“围”的方式。在发现明显漏水孔的时候，可以采取将漏水孔围起来的方式。就像砌烟囱一样，在漏水孔附近以水泥或混凝土将漏水孔隔离起来，水体与之不再接触，也就不会发生漏水问题。但是，茅草坪水库的漏水问题不仅仅是一个漏水孔引起的，因为没有集中的漏水通道，就是想“围”也无从下手。因此，“围”这种方式也不适合用来解决茅草坪水库漏水问题。

再次来看“堵”的方式。“堵”和“围”依靠的根本原理是相同的，那就是需要发现集中的漏水通道。可以将漏水通道彻底挖开，利用填充物进行填塞，将通道堵实，来避免漏水的再次发生。然而，跟前面所讲的原因一样，茅草坪水库中没有集中的漏水通道，因此“堵”这种方式也是无济于事的。

最后来看“灌”的方式。一般来说，对于水库坝内输水涵洞的漏水情况，灌浆是一种特别有效的方法。使用高压灌浆机在裂缝中灌入浆料，待其凝固干燥后再进行蓄水就可以解决问题。然而，茅草坪水库的实际情况是，地层岩石破碎、岩溶发育，而且岩溶地下水的排泄与周围村庄紧密相关。若要进行灌浆，遇到地层大溶洞和暗河，将会出现灌不饱的无底洞，还会因此而影响到村民生活[3]。

经过仔细研究，笔者发现，可以将“盖”和“灌”的方式结合起来解决茅草坪水库的漏水问题。因为茅草坪水库比较特殊，没有明显的漏水孔或者集中的漏水通道，而是整个库区都在渗漏，因此必须采取全面铺盖的方式。

先将库区进行整理压实，在库底铺上15cm厚的沥青混凝土，再压实，这个过程和铺柏油路有些相似。这样就可以弥补坝底出现裂缝的现象。至于岸坡这种难以铺盖的地方，可以采用“喷灌”的方式，先喷一层沥青浆，再灌以水泥浆，防止沥青被晒流失。这样一来，坝底和岸坡等于得到了完整的修补和充实，即使没有发生渗漏的地方也将得到补充，以防万一。