小型水库渗漏成因及处理措施

胡戈

(开原市水利事务服务中心，辽宁 开原 112300)

1 均质土坝小型水库常见的渗漏成因

对于常见土坝渗漏现象，依据渗漏位置进行分类可以分为坝体渗流、坝基渗漏、接触渗漏和绕坝渗漏几种形式。下面根据不同位置的渗漏现象进行渗漏因素的具体分析。

1.1 坝体渗漏

坝体位置的渗漏一般有以下几方面的原因：①在土坝坝体的设计施工时对于坝体尺寸的设计不够厚实，导致坝体的边坡过陡，同时施工质量相对较差，在坝后没有做好相关排水措施，导致浸润线的上升从而发生渗漏；②在土坝填筑施工时由于土层太厚导致碾压不透，防渗体和下游坝体间没有过渡带进行良好过渡，防渗体因此遭受渗透；③在填土时选择的土质不符合标准，造成地基不均匀，同时坝下涵管截流环的尺寸不足，可能产生地基沉陷引起涵管发生断裂，水流通过管壁或者坝体出现的裂缝渗出；④由于土坝中涂料的砂砾含量过多，造成渗透性过大，或者土料中由于含有其他杂质，例如杂草、枯枝烂叶等使坝体内部存在一定的缝隙，也会容易出现渗漏现象；⑤土坝施工时如果选择冬季施工，容易因为冻土未能做好清理工作而造成的渗漏通道；⑥对于森林覆盖率高的地区，还有可能因为白蚁、蛇鼠等动物在坝体内部安营扎寨产生空穴；⑦坝体附近的炸鱼或者山石开采放炮等产生的振动导致的坝体裂缝的产生；⑧由于坝体两岸的山坡处理工作没有做造成沉降值不同，引起的横向裂缝渗透现象。

1.2 坝基渗漏

坝基位置发生渗漏主要包含下面几种原因：①由于在土坝施工的过程中没有对坝基做好有效的防渗施工，造成透水层的产生，一般为施工时对坝基清理不够彻底，防渗工程没有达到相关要求等；②施工时的黏土覆盖没有达到相关标准，其覆盖厚度或者长度如果不够就有可能造成黏土层被渗水流穿透，导致坝基渗漏；③在水库的日常管理中管理工作不到位，当水库中的水位过低或者没有蓄水时，坝基的黏土层会暴露出来，经过阳光的暴晒容易导致裂开，导致失去防渗效果；④其他设备的老化或者故障导致渗漏，例如排水沟不通畅或者导流设备长期不清理产生堵塞，排水效果大大降低，导致下游部分沼泽化严重，甚至出现流土现象；⑤后期对于土坝的管理不当引发渗漏，例如在坝后随意取土，导致坝体结构发生变化，或者在周围建鱼塘等，这些都会对坝体产生影响，进而引发渗漏现象的产生。

1.3 接触渗漏

接触渗漏的产生主要有以下几种原因：①土坝施工时没有做好基础的清理工作，导致坝体土坝基之间距离过近，同时有没有在土石坝与坝基结合面设置相应的槽而直接进行了填土工作，导致接触渗漏的发生；②土坝的两端和山体的结合部分坡面太陡，没有进行防渗刺墙的设置，或者设置的防渗刺墙未达到防渗标准；③在进行回填时施工质量较差，没有做好夯实工作，没有做相关截水措施；④坝下面的涵管没有设置相关截水环等。

1.4 绕坝渗漏

绕坝渗漏指的是当水库蓄水之后，由于上游和下游之间的水头差，渗水从沿坝两侧的动物洞穴、岩石缝隙等地方渗出。其主要原因有：①由于坝体两端的山头单薄，且岸坡有未清除的砂砾产生透水层，或者因为山体的岩石破碎造成的缝隙等造成渗漏；②由于天然溶洞的存在或者有些动物造的洞穴以及某些织物根茎由于腐烂所形成的空隙等都有可能成为渗漏通道；③由于施工中的取土不合理，当水库进行蓄水以后长时间的水流冲刷，造成岸坡原来的覆盖遭到破坏，一定程度上增大了绕坝渗漏的风险。

2 正常渗漏与异常渗漏的识别

对于渗漏现象的发生需要判断属于正常渗漏还是异常渗漏，可以从以下几个方面进行判断：①如果渗漏发生于正常设计的排水设施或者在土坝后面的地基中并且渗漏出来的水色非常干净不含颗粒杂质等，则说明是正常的渗漏现象，对土坝和水库本身没有影响；②如果渗漏处的水色开始干净慢慢变得浑浊，可以看到有砂砾或者土颗粒随之溢出，则需要高度警惕，这种是异常渗漏；③如果渗漏发生于坝角，并且位置相对集中，短时间内渗水量明显增多或者突然浑浊，这种情况下通常预示着坝体遭到了破坏，对于坝体来说非常危险。如果渗漏突然停止或者减少，考虑应该是由于渗漏通道的顶壁发生了坍塌对造成了通道堵塞，需要高度重视。

3 均质土坝小型水库渗漏处理措施

3.1 上游防渗漏技术相关措施

黏土覆盖，对于均质土坝小型水库来说，由于已经完成了坝基的建设工作，在此基础上进行垂直防渗施工有较大的难度，尤其是当不透水层处于比较深的位置时更加难以实施，这种情况下可以通过黏土覆盖进行防渗漏处理，相对来说更加方便快捷，也可以达到较好的防渗漏效果。一般情况下黏土的覆盖长度约为坝前水深的五至八倍，前端覆盖厚度约为水深的十分之一，后面靠近坝趾位置的覆盖厚度约为水深的十分之一。

坝体贴坡，通过对上游的坝坡进行黏土覆盖实现坝坡防渗，同时为了防止出现绕坝渗漏现象，新建贴坡需要满足掩盖渗水范围外四米左右，同时做相应的结合槽，新建贴坡截面应当是上薄下厚，对于小型水库来说，顶部厚度应当在0.50 m以上，底部厚度在2.00 m以上。

垂直防渗技术。垂直防渗技术中常见的有混凝土防渗墙，如图1所示，对于已建好的小型水库来说，可以在坝体或者透水层地基中进行造孔，并采取高压泵将泥浆压入孔底进行固壁，使之形成混凝土防渗墙。这种防渗技术可以有效减少地基中的渗水流量，使地基的渗水性更加稳定，从而保证坝体的安全稳固。除此之外还可以采取高压喷射灌浆法，是利用高压将土体进行冲切，与此同时灌入泥浆，使之与冲切的土体进行混合，起到加固的作用，进而有效防渗；最后劈裂灌浆法，这种与高压喷射灌浆法类似，不同的是劈裂灌浆法是通过泥浆和坝体互相挤压最终形成一段几十厘米厚的泥墙，不仅具有良好的防渗效果，同时泥墙还增强了坝体的稳固性，并且施工较为简单，可以就地取材，低投入高回报。

图1 灌浆防渗处理技术图

重视白蚁防治工作，对于坝上的一些虫害等进行定期消杀，确保坝体安全。所谓“千里之堤毁于蚁穴”，可见白蚁对于坝体的危害十分严重，因此，需要加强对白蚁的防治工作。在雨季汛期来临的时候，水库蓄水充足，水位较高，因此蓄水会对这些蚁穴长时间浸润，导致坝体松散，造成管涌或者滑坡等，甚至导致决堤，严重威胁周围居民的正常生产生活。

3.2 下游渗漏处理措施

3.2.1 修建导渗沟

在具体的施工中，导渗沟有多种形式，需要根据坝体具体情况进行选择，通常情况下按照间隔五至八米修一条，深度约为一米左右，宽度在半米左右，然后将沟内填入碎石、砂砾、卵石等，或者砖渣，这些都可以作为导渗材料，最后再覆盖一层稻草防止土颗粒将其缝隙阻塞影响渗水效果。

3.2.2 修建导渗培坡

对于坝体本身相对淡薄或者坝体下游坡度太陡导致的坝体渗径不符合要求，非常容易出现坝体渗漏，并且坝坡稳定性不足，此外，坝体浸润线高，浸润面积大，对于坝体本身的安全造成严重威胁，因此，需要对下游坝坡进行导渗培坡的修建。通过修建导渗培坡增强导渗性的同时提高坝坡的整体稳固性。

3.2.3 增加压渗与排渗暗管

压渗与排渗暗管对于坝基渗漏较为严重的现象有很好的防渗效果，由于坝基渗漏造成坝基长期积水，造成下游坝基逐渐沼泽化，严重损害了坝基的承重能力，进而对整个坝体产生安全威胁。压渗与排渗暗管的具体做法是渗水地段首先进行过滤垫层的铺设，在上面填充土料进行压重，同时在下面安装排渗暗管进一步增强排水渗透能力，以此增强坝基的渗透性，提高坝体的稳固性。

4 结语

小型水库是中国分布极为广泛、应用极为普遍的一类水库,对农业生产有着重要的意义。目前小型水库受到建设时期投资预算限制、使用周期较长、日常维护水平较低等因素的影响存在各种问题和缺陷,因此对小型水库的均质土坝进行除险加固处理有着重要的应用意义。由于多方面因素影响，中国均质土坝小型水库普遍存在渗漏方面的安全隐患，在具体的渗漏分析及渗漏措施的实施时，需要进行多方面考虑，正确把控渗漏原因，采取积极有效的防控措施，参照上游截流下游导排的原则，做好防渗工作。随着社会科技的发展，中国的水库渗漏处理技术也在不断提升，也会逐步提高堤坝以及水库的安全稳定性。