□ 张利平 □刘慧芳 □任剑飞

（1安阳市彰武南海水库工程管理局 2安阳市漳南灌区管理处）

1 工程概况

彰武水库位于海河流域卫河支流洹河上，与上游10 km的小南海水库组成梯级水库。设计总库容0.78亿m3，控制流域面积120 km2，是一座以防洪为主，兼顾工业供水、灌溉、发电、旅游等综合利用的中型水库。

彰武水库大坝为均质土坝，以重粉壤土为主，夹有粘土和中、轻粉质壤土，最大坝高28.70m，坝长730m。大坝迎水面坡率为1：2～1：3,分为3级坡,采用干砌石护坡；背水坡坡率从上到下分别为 1：2.50、1：2.00、1：5.50，为草皮护坡。彰武水库大坝左岸和右岸主要为中、强透水的砂卵石的砾岩层和砂页岩，坝基的砂卵石层厚约7m，渗透流速为2.71～3.80×10-2cm/s，属极强透水层。上游采用坝前粘土铺盖防渗，坝后设降压井和排渗廊道，廊道出口设有梯形量水堰观测渗透流量。

彰武水库除险加固工程2008年10月开工建设，2011年6月结束。主要建设内容包括坝基防渗处理，大坝上游坝坡塌坑处理及坡面整修，下游坝坡草皮护坡整修、坝顶整修；溢洪道闸墩表面加固处理，拆除重建启闭闸房，重建工作桥，拆除重建下游交通桥，消力池、下游护坦混凝土剥蚀、碳化部分加固、防护处理；水文站网设施建设；更换部分机电与金属设备，完善工程管理及水文观测设施等。工程共投资5600万元。

2 大坝渗流监测系统介绍

彰武水库从1958年动工兴建，到1975年先后经历了6次施工。水库大坝原设计和安装的浸润线管和坝基渗水测压管较多，主要分布于主副坝两侧和溢洪道两岸，均为1963、1964年相继埋设。1992—1994年除险加固期间，水库又增设了部分测压管和浸润线管，共有测压管、浸润线管43孔。由于多年来部分渗流观测设施损毁失灵，并且水库长期处于低水位运行，2008年除险加固前能正常观测的测压管、浸润线管只有22孔。本次除险加固，在水库原有设施的基础上进行了补充完善，并新增了浸润线管、坝基测压管14孔，还在每个测压管内放一支渗压计，所有渗压计均通过电缆引向大坝右岸的操纵室内，实现了自动化观测。整个坝基原设计有2个量水堰，本次除险加固对原堰进行了清理、恢复，并在渗流堰上安装了堰流计，实现了自动化监测。

3 大坝渗流观测资料分析

通过对2008年除险加固前两年和2011年除除加固结束后两年的全部库水位、测压管水位和渗透流量进行统计分析，可看出位于同一观测断面的五排坝基测压管管水位均从上游向下游方向依次降低，管水位、坝后渗流量随上游库水位变化而变化，管水位变化存在滞后现象，滞后时间约为2d。管水位变化幅度小于库水位变化幅度。现以测压管0+5482、0+5483、0+4552、0+4553水位变化情况为例说明，详见表1、表2。

表1 不同水位下测压管水位、渗流量观测表

表2 同水位下测压管水位、渗流量观测表

3.1 不同库水位下测压管水位、渗流量比较分析

从表1中数据资料可以看出，在不同库水位情况下，大坝除险加固前和除险加固后的管水位、坝后渗流量均随上游库水位变化而变化，且与库水位变化一致。和库水位变化幅度相比，管水位除险加固后比加固前变化幅度大。这主要是经过对上游坝坡塌坑处理、防渗土工膜铺设和坝基采用塑性混凝土垂直防渗墙等防渗措施处理，起到了很好的防渗作用，致使管水位明显下降，渗流量明显减小。

3.2 同一库水库下测压管水位、渗流量比较分析

从表2中数据资料可以看出，在相同库水位情况下，水库除险加固后的测压管水位、渗透流量均低于或小于除险加固前的测压管水位和渗透流量。这是因为大坝初建时未作特殊处理，仅在河槽段坝前采用水中倒土方式铺筑粘土铺盖，铺盖与原河槽之间未设反滤层。台地自然铺盖为含钙质结核的壤土和粘土，下部为砾岩层和砂页岩，自然铺盖局部偏薄。且坝体填筑质量差，129m高程以上存在松软层，因而渗流量较大，运行中还多次发生塌坑，渗流安全存在极大隐患。本次除险加固，对大坝坝基采用塑性混凝土垂直防渗墙进行了防渗处理，在123.00m高程以上统一铺设了一层防渗土工膜，土工膜上采用厚20 cm、边长20 cm的六边形混凝土砌块护砌，123.00m高程以下采用干砌石护砌。这些防渗措施的实施，使得测压管水位和渗透流量明显降低和减少，防渗效果明显。

4 结语

通过除险加固前和除险加固结束后的渗透观测资料分析，可看出测压管水位和渗透流量随着库水位有规律的变化而变化，除险加固后测压管水位明显降低，渗透流量明显减少。由此可以证明，除险加固中经过对上游坝坡塌坑处理、防渗土工膜铺设和坝基采用塑性混凝土垂直防渗墙防渗措施的实施，防渗效果显著，有效提高了大坝的安全系数，保障了大坝的安全运行。