贺庄水库渗流控制加固效果分析

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1、http://www.paper.edu.cn贺庄水库渗流控制加固效果分析123沈振中，崔强，盛蓉1．河海大学水利水电工程学院，江苏南京(210098)2．东海县水务局，江苏连云港市（222300）3．扬州市水利局，江苏扬州市（225000）email:zhzhshen@hhu.edu.cn摘要：东海县贺庄水库建成已运行40多年，经过多次的加固处理后达到现有规模，但均因投资过少，致使水库在运行过程中依然存在许多安全隐患。本次除险加固主要包括对坝身进行粘土劈裂灌浆以及在上游迎水面增设混凝土护坡等措

2、施。根据地质勘探和试验资料，通过二维渗流有限元计算分析，得到加固前后大坝的出逸点高程、最大渗透坡降、渗透流量等渗流场特征信息，以对比验证所采取工程措施的实际效果。关键词：除险加固；渗流；有限元；渗透流量；渗透坡降1概述贺庄水库地处江苏省连云港市东海县西部丘陵地区的竹墩河上游，地理坐标为东经2118°38’，北纬34°32’，距县城15㎞，在石湖乡及双店镇境内。原设计集水面积63.3km，22由于修建农田水利工程，水系有所调整，现有集水面积57.0km，其中龙梁河以上31.0km，0干流长度F=1

3、4.4km，干流比降J=16.1/000。水库下游向南经尤庄河泄洪，河道长约8.6公里，洪水最终排入新沂市阿湖水库。在西双湖水库缺乏灌溉水源时，水库可经跃进河向东通过尤塘闸流入西双湖水库，为西双湖水库提供水源。水库于1958年开工建设，1959年建成蓄水，333总库容2654万m，其中兴利库容1207万m，防洪库容1759万m，是一座以防洪、灌溉为主，结合水产养殖等综合利用的中型水库。贺庄水库平面位置如附图1所示。主坝自1958年11月兴建、1959年5月建成。建成以来，历经多次加固，现坝顶长4

4、025m，坝顶高程42.00m，坝顶宽6.00m，迎水面坡比1:2.5，背水面坡比1:3。本次除险加固前主要有以下几个方面的问题：首先大坝防洪标准不足。贺庄水库现有坝顶高程为42.00m，低于50年一遇设计水位下的坝顶高程42.23m。其次，大坝桩号0+000～2+500坝基渗水严重，对水库蓄水影响较大。大坝背水坡趾处未做反滤体，背水坡及护坝地无排水设施，以致30m宽护坝地常年呈沼泽化，严重影响大坝安全。除险加固灌浆工程自2004年12月8日开工至2005年3月19日按期完成，主要为部分坝体（长

5、2345m）采用劈裂灌浆（粘土浆），部分坝基（长1100m）采用高喷灌浆（水泥浆）。除险加固后，水库防洪标准达50年一遇设计，1000年一遇校核；相应设计水位39.18m，33校核水位为40.26m；相应的库容分别为1737万m、2654万m。贺庄水库工程等级为Ⅲ等，相应主要建筑物为3级，次要建筑物4级，地震设防烈度Ⅷ度。本文主要对贺庄水库的防渗系统进行深入分析，根据地质勘探和安全监测资料等，研究除险加固前后大坝的渗流性态，评价除险加固措施的效果。-1-http://www.paper.edu.

6、cn图1贺庄水库平面布置示意图Fig.1SketchmapofplanlayoutofHezhuangreservoir2测压管水位分析贺庄水库渗流观测系统仅布置了监测坝体渗压的测压管观测系统。测压管位于桩号0+900、桩号1+300、桩号1+700以及桩号2+100断面。测压管选用镀锌白铁管，每排坝后按等间距布置三根，迎水面布置一根。测压管位置如图2所示。贺东涵洞圩庄泄洪涵洞Ⅰ-1Ⅰ-20+900水堤Ⅰ-31+300库1+700Ⅰ-4西涵洞2+10010.5m6.0m6.0m比例纵:1:100

7、横:1:200(a)平面位置(b)立面位置图2测压管位置示意图Fig.2Sketchmapofpiezometertube-2-http://www.paper.edu.cn本文分析以0+900断面为例，对该坝段所采取的除险加固措施的实际效果进行评价。0+900断面测压管水位和库水位变化时程曲线如图3所示。测压管水位随库水位变化关系曲线如图4所示。38.5038.50Ⅰ-1Ⅰ－138.00Ⅰ-2Ⅰ－238.00Ⅰ-3Ⅰ－337.50Ⅰ－4Ⅰ-4库水位37.0037.50)m(36.50水位库水位

8、(m)37.0036.0035.5036.5035.0036.0034.5034.0034.5035.0035.5036.0036.5037.0037.5038.001998-1-111998-4-211998-7-301998-11-71999-2-15时间测压管水位(m)图30+900断面测压管水位和库水位图40+900断面测压管水位随库水位变化时程曲线变化关系曲线Fig.3CurveofwaterlevelofpiezometrictubeFig.4Relationshipbetweenw