某人工湖滲漏評(píng)價(jià)研究

林有超

摘要：該建筑場(chǎng)地位于欽州市北部灣國(guó)際建材商貿(mào)城斜對(duì)面，金海灣大道南側(cè)，整個(gè)景觀園林工程繞湖而建。本文結(jié)合勘察報(bào)告，進(jìn)行滲漏分析，并進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算，為滲漏治理提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：人工湖；滲漏量；計(jì)算

一、 引 言

該建筑場(chǎng)地位于欽州市北部灣國(guó)際建材商貿(mào)城斜對(duì)面，金海灣大道南側(cè)，整個(gè)景觀園林工程繞湖而建。工程總占地面積546052.34m2，其中水面面積414791m2，此外還有道路13792m2，廣場(chǎng)24416m2，停車場(chǎng)5268m2。低矮的建筑物，包括碼頭管理房、餐廳、管理服務(wù)用房、茶室和咖啡廳等僅是1～2層，建筑占地面積3007.4m2。

勘察報(bào)告顯示，場(chǎng)地中滲透性較強(qiáng)的土層有填土層與粉砂層等。人工湖能否保持穩(wěn)定的水位，是該景觀工程成功建設(shè)的重要保證，因此，查清白石湖場(chǎng)地各巖土層的滲透特性，并對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行滲透性評(píng)價(jià)尤為重要。因此，進(jìn)行本工程的滲漏評(píng)價(jià)略顯缺乏依據(jù)和針對(duì)性。因此本論文進(jìn)行相關(guān)滲漏計(jì)算研究。

二、滲漏評(píng)價(jià)

結(jié)合“勘察報(bào)告”和現(xiàn)場(chǎng)滲透試驗(yàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各巖土層的評(píng)價(jià)如下：

（1）素填土①滲透系數(shù)在1.22×10-6 cm/s～2.08×10-3cm/s之間，為中等透水性。

現(xiàn)場(chǎng)素填土主要分布在湖區(qū)西北面，沿湖岸分布較少，由于其滲透系數(shù)較大，對(duì)人工湖的滲漏有一定的影響。

（2）淤泥質(zhì)土②滲透系數(shù)在1.24×10-5 cm/s～2.48×10-4cm/s之間，為弱～中等透水性。現(xiàn)場(chǎng)淤泥質(zhì)土局部分布，對(duì)人工湖的滲漏影響較小。

（3）粉砂③滲透系數(shù)在7.51×10-5cm/s～5.81×10-3cm/s之間，為中等透水性?，F(xiàn)場(chǎng)粉砂主要分布在湖區(qū)東北面，由于其滲透系數(shù)較大，對(duì)人工湖的滲漏影響較大。

（4）粘土④滲透系數(shù)在2.62×10-5cm/s～2.91×10-5cm/s之間，為弱透水性，可以視為良好的不透水層?，F(xiàn)場(chǎng)粘土分布很少，對(duì)人工湖的滲漏影響很小。

（5）全風(fēng)化泥巖⑤的滲透系數(shù)在1.76×10-5cm/s～2.74×10-5cm/s之間，為弱透水性，可以視為良好的不透水層?，F(xiàn)場(chǎng)全風(fēng)化泥巖分布不連續(xù)，對(duì)人工湖的滲漏影響很小。

（6）強(qiáng)風(fēng)化泥巖⑥滲透系數(shù)在1.38×10-5cm/s～2.24×10-4cm/s之間，為弱～中等透水性?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)風(fēng)化泥巖分布不連續(xù)，對(duì)人工湖的滲漏影響較小。

（7）中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖⑦滲透系數(shù)為4.94×10-5cm/s，為弱透水性，為良好的隔水層。該巖層全場(chǎng)分布，對(duì)人工湖的滲漏影響很小。

從土層滲透性來(lái)看，粉砂和素填土滲透性最強(qiáng)，對(duì)白石湖的滲漏影響比較大。

湖岸大部分為回填區(qū)域，最大回填厚度達(dá)1.50m，回填過(guò)程，若不注意防滲將對(duì)白石湖的蓄水能力造成很大的影響。

三、滲漏區(qū)域分析

人工湖滲漏是指人工湖蓄水后，湖水沿巖石的孔隙、裂隙、斷層、溶洞等向湖岸分水嶺外的溝谷低地滲漏，分為岸區(qū)滲漏和湖區(qū)滲漏。

“勘察報(bào)告”顯示，地下穩(wěn)定水位較高，埋深在0.40～3.40m，水量較大，而白石湖底設(shè)計(jì)最低高程為0.5m?；鶐r即中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖埋深較淺，所以湖水不會(huì)向湖底滲漏，只是當(dāng)人工湖蓄水時(shí)，先要飽和基巖上覆的松散沉積物，這部分損失的水不會(huì)漏失到人工湖以外，對(duì)人工湖的蓄水能力也是沒(méi)有多少影響，只是在一定程度上延緩了人工湖蓄滿水的時(shí)間。蓄水后湖水滲漏通道主要通過(guò)湖底透水層側(cè)向滲漏，所以，本研究只考慮湖岸滲漏而不考慮湖區(qū)滲漏。

四、滲漏量估算

白石湖設(shè)計(jì)常水位為4.5m，湖底最低高程為0.5m，地下穩(wěn)定水位埋深在0.40～3.40m。根據(jù)“勘察報(bào)告”，不透水層即中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖層的平均埋深取-3.0m，地下穩(wěn)定水位高程取0.5m計(jì)算，即白石湖的設(shè)計(jì)常水位與地下水位的水頭差為4.0m。在滲漏量計(jì)算中，認(rèn)為湖岸回填區(qū)域防滲效果良好，不影響湖水滲漏，只考慮湖岸-3.0m～4.5m高程范圍內(nèi)巖土層的側(cè)向滲透情況。

依據(jù)本場(chǎng)地水文地質(zhì)條件，白石湖滲漏量采用《流體力學(xué)》推薦的達(dá)西滲透定律進(jìn)行計(jì)算。

Q滲透= K×A×（ΔH/L）

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)滲透試驗(yàn)，按較不利情況進(jìn)行計(jì)算。各巖土層滲透系數(shù)K取值如下：K素填土=2.08×10-3cm/s，K粉砂=5.81×10-3cm/s，K淤泥質(zhì)土=2.48×10-4cm/s，K強(qiáng)風(fēng)化泥巖=2.24×10-4cm/s；各土層過(guò)水面積A按表4統(tǒng)計(jì)取值，水頭損失ΔH計(jì)算時(shí)，湖內(nèi)水位高程取設(shè)計(jì)常水位高程即4.5m，地下水位高程取0.5m，故ΔH=4.0m；現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)較為平坦且地下水位起伏不大，參照《基坑降水手冊(cè)》中滲透的影響半徑經(jīng)驗(yàn)值，根據(jù)巖性和顆粒直徑確定影響半徑，顆粒越小，影響半徑越小，粉砂的影響半徑為25～50m，而湖岸過(guò)水界面多為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，組成粒徑比粉砂小，綜合考慮滲透路徑L取10 m則滲漏計(jì)算偏于安全且取值合理。

五、結(jié)論

通過(guò)以上計(jì)算得出，在不防滲情況下湖區(qū)總滲漏量為Q總=1617.35m3/d，雖然強(qiáng)風(fēng)化泥巖為弱～中等透水性，但其過(guò)水面積很大，因此湖水透過(guò)強(qiáng)風(fēng)化泥巖滲漏量為Q強(qiáng)風(fēng)化泥巖=880.96m3/d，占總滲漏量的54.47%，湖水透過(guò)粉砂層滲漏量為Q粉砂=628.50m3/d，占總滲漏量的38.86%。若不進(jìn)行防滲治理，湖面水位的下降量約為0.005m/d。經(jīng)計(jì)算，防滲治理后湖面水位下降量約為0.003m/d左右。一般地，人工湖的防滲驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為小于或等于0.015m/d，因此，采取防滲處理后能達(dá)到人工湖的蓄水要求。

參考文獻(xiàn)

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