赤金峡水库坝后渗流规律分析

赤金峡水库坝后渗流规律分析

刘金辉

甘肃省疏勒河流域水资源局

摘要：坝体1966m以下心墙采用高喷防渗体，大坝加高方案采用倾斜防渗斜墙，渗流渗径变短、穿透相对较快，渗流马上出现且流量迅速达到正常水平，然后呈现随水位升降而升降；这是目前赤金峡水库大坝渗流的主要来源。

关键词：渗流两;浸润线；正态分布；滞后

1 赤金峡水库概况

赤金峡水库位于石油河中游赤金峡峡谷。是一座以灌溉为主兼顾防洪与发电的年调节性中型水库，自1959年建成至今，通过多次的改扩建和除险加固，形成了现在的工程规模。拦河坝为粉质粘、壤土心墙砂砾块碎石坝型，坝高34.6m，坝顶长度264.8m，坝顶宽5m，坝顶高程1571.60m。水库总库容3878 万m³（校核洪水位1570.91m）。在2005年实测库容核定为2274万m³。

2 大坝渗流观测设施情况

坝体下部设排水褥垫，后坝坡坡脚处设有排水棱体，沿后坝坡坡脚设集水沟、排水沟。集水沟为干砌石材质。排水沟2018年10月之前为砼板砖渠道，冻胀破损严重，2018年10月改建为砼现浇排水沟，流量观测采用三角堰观测。坝体共设5个横观测断面、4个纵观测断面，21支测压管（代号A） 。4支测压管深入基岩，功能是测量基岩扬压力水位；16支埋设于坝体，用于测量坝体浸润水位；1支埋设于左岸基岩，用于测量基岩浸润水位。

测压管分布图

3 历年坝后渗流情况

三角堰流量变化数据分两种情况，第一种情况，蓄水位超过1566米，保持时间不超过20天，这种情况下水位上涨至1566m时渗流突然出现，水位下降至1565.50m时突然消失。第二种情况下蓄水位超过1566.0米，持续上涨并持续20天以上，渗流持续增大，最大值8.27L/s,水位降至1566.00m以下时渗流持续30天以上才消失。

4 各种蓄水状态渗流分析

4.1 测压管水位与坝后渗流之间的线性联系

4.2 数据分析、图表

典型断面浸润线

历年水位-渗流量过程线

（1）水位低于1566米，水位变化状况下渗流量稳定无突变，测压管水位变化不大。说明库水位在1566.00m以下运行时，由于压差小，渗流相对就小，渗流不明显。

（2）水位高于1566m时的渗流研判。由于水位逐渐升高，压差加大，一方面1566m以下坝体心墙渗流开始增大，另一方面由于防渗心墙过渡到防渗斜墙，渗径变短，渗流短时间内快速出现并且变化明显。根据赤金峡水库运行规律，全年最大渗流出现在四月下旬，但并不一定出现在最高水位时。对比1—4月份高水位期间渗流量和8—11月份高水位期间渗流量数据，各年份都呈现出春季渗流量大，秋季渗流量小的特征。初步判断是由于春季高水位持续时间长，坝体下部渗流滞后出现与坝体上部渗流合并出现的结果。

（3）水位在1566.00m上下波动时，渗流时有时无，滞后于水位达到1566.00m的时间5天左右出现（或消失）。证明上部渗流较下部渗流敏感。

5 结论

（1）在蓄水过程中，大坝渗流分布规律与水位变化相关性总体上呈正态分布；

（2）渗流主要出现在水位1966.00m至正常蓄水位1569.89m区间，大坝1966.00m以上；由于坝体1966m以下心墙采用高喷防渗体，大坝加高方案采用倾斜防渗斜墙，渗流渗径变短、穿透相对较快，渗流马上出现且流量迅速达到正常水平，然后呈现随水位升降而升降；这是目前赤金峡水库大坝渗流的主要来源。

（3）渗流滞后规律。水位下降过程中，渗流消散滞后约35天；水位上升过程中，渗流出现或显著增大滞后约5天。