山東省平原水庫(kù)浸沒原因及防治措施

王方圓，韓傳超，王 新

（濟(jì)南市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，山東 濟(jì)南 250101）

山東省平原水庫(kù)主要是圍壩型，其次是半填半挖型，通過(guò)地上圍壩和庫(kù)內(nèi)取土下挖形成庫(kù)容，并從水源地引水充庫(kù)形成的蓄水調(diào)節(jié)水庫(kù)。山東省平原水庫(kù)主要特點(diǎn)是：圍壩軸線較長(zhǎng)，壩體就地取材，為均質(zhì)土壩，壩高一般不超過(guò)15.0m；庫(kù)水面較為開闊，水位一般高于壩后地面。水庫(kù)浸沒是平原水庫(kù)主要工程地質(zhì)問題之一，也是水庫(kù)運(yùn)行管理單位比較重視的問題。

1 水庫(kù)浸沒危害

水庫(kù)滲水引起水庫(kù)周邊區(qū)域地下水位壅高，地下水位壅高可使毛管水抬升，當(dāng)其上升高度達(dá)到建筑物地基或農(nóng)作物和樹木的根系，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，將產(chǎn)生浸沒問題。

水庫(kù)浸沒可造成水庫(kù)周邊農(nóng)作物區(qū)土地沼澤化或鹽漬化，引起作物減產(chǎn)；建筑物區(qū)地基軟化及沉降，影響穩(wěn)定和正常使用；道路翻漿，甚至產(chǎn)生凍脹；地下水質(zhì)惡化等危害。

2 水庫(kù)浸沒原因

水庫(kù)浸沒的產(chǎn)生是多種因素共同作用的結(jié)果，且各因素間相互聯(lián)系、相互影響，歸納起來(lái)主要有：地形地貌、地層巖性和水文地質(zhì)條件。

2.1 地形地貌條件

山東省平原水庫(kù)所在區(qū)域地貌單元類型多為黃泛平原區(qū)，地形較為平坦，水庫(kù)蓄水后庫(kù)水位高于壩后地面高程，當(dāng)存在滲漏通道時(shí)，庫(kù)水將不斷地流向壩后，且由于地勢(shì)平坦，影響范圍較大。

2.2 地層巖性條件

受黃河頻繁擺動(dòng)、泛濫等影響，平原水庫(kù)工程場(chǎng)地不同巖相相互疊置，沉積物巖相變化復(fù)雜，常呈犬牙交錯(cuò)，同時(shí)，因黃河水量及泥沙含量變化，沉積物具有微層理及不均勻性，即砂壤土夾有黏土、壤土，黏土夾有砂壤土、粉砂等。表現(xiàn)在地層結(jié)構(gòu)上無(wú)完整統(tǒng)一的相對(duì)隔水層分布。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)注水、抽水試驗(yàn)，場(chǎng)地地層多具中等透水性。

2.3 水文地質(zhì)條件

山東省平原水庫(kù)工程場(chǎng)地地下水類型以潛水為主，局部具微承壓性；場(chǎng)地地下水埋藏較淺，水力坡降較緩，水庫(kù)蓄水后庫(kù)水位高于壩后地下水位，受水庫(kù)滲漏影響，壩后地下水位壅高，產(chǎn)生浸沒。當(dāng)受庫(kù)水壓力和庫(kù)水外漏等影響，水庫(kù)周邊地區(qū)原有的地下水徑流和排泄方式發(fā)生改變時(shí)，地下水位壅高、浸沒現(xiàn)象更為明顯。

綜上所述，山東省平原水庫(kù)工程場(chǎng)地地形較為平坦，地下水埋藏較淺，水力坡降較緩，水庫(kù)蓄水后庫(kù)水位高于壩后地下水位，加之場(chǎng)地地層多具中等透水性等是水庫(kù)浸沒產(chǎn)生的原因。

3 水庫(kù)浸沒防治措施

水庫(kù)浸沒防治原則有三個(gè)方面：一是因害設(shè)防，使控制區(qū)域臨界地下水位不影響農(nóng)作物生長(zhǎng)、庫(kù)周建筑物安全和群眾生活；二是水庫(kù)浸沒防治應(yīng)與增強(qiáng)工程建筑物安全性（如滲透穩(wěn)定性）相結(jié)合；三是因勢(shì)利導(dǎo)，針對(duì)水庫(kù)浸沒的已成事實(shí)，可開發(fā)成藕塘、魚池，種植喜水性植物等，以利用壩后較高地下水位現(xiàn)狀，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。具體防治措施如下：

3.1 上游采取防滲措施

對(duì)大壩上游及庫(kù)區(qū)采取防截滲措施，減少水庫(kù)滲漏量，降低因水庫(kù)滲漏導(dǎo)致水庫(kù)周邊地帶地下水位的壅高，減少水庫(kù)浸沒可能性。根據(jù)山東省平原水庫(kù)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，全庫(kù)區(qū)的水平防滲措施為佳。

3.2 下游采取排滲減壓措施

在壩后設(shè)置排（截）滲溝及減壓井，將滲水及時(shí)地排走，降低壩后地下水位，亦是防治水庫(kù)浸沒的一種有效措施（如濟(jì)南市東湖水庫(kù)、聊城發(fā)電廠新廠引黃調(diào)蓄水庫(kù)）。為減少水資源浪費(fèi)，也可以將壩后排（截）滲溝滲水用水泵抽至水庫(kù)（如德州市陵城區(qū)丁莊水庫(kù)）。

3.3 改變作物品種，進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖

針對(duì)水庫(kù)壩后浸沒的已成事實(shí)，可通過(guò)開發(fā)成藕塘、魚池，種植蒸散發(fā)能力比較強(qiáng)的植物和其他喜水性喬木等措施，或開發(fā)成濕地公園，以減少因水庫(kù)浸沒造成的損失（如濟(jì)南市玉清湖水庫(kù)、德州市夏津縣夏津水庫(kù)）。

3.4 壓滲填高處理措施

采取壓滲填高處理措施，恢復(fù)原場(chǎng)地生產(chǎn)生活條件。因平原地區(qū)，地形較為平坦，水庫(kù)浸沒范圍較大，采取壓滲填高方案需結(jié)合田塊、道路、溝渠、建筑等綜合考慮，一并布置，同時(shí)采取該方案時(shí)需考慮到臨時(shí)征地較多的特征。

4 結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)浸沒是平原水庫(kù)存在的主要工程地質(zhì)問題，其防治措施需結(jié)合其他主要工程地質(zhì)問題統(tǒng)籌考慮，如對(duì)水庫(kù)采取防截滲措施可減少水庫(kù)滲漏、改善壩后浸沒問題；壩后設(shè)置排滲溝的同時(shí)增設(shè)反濾層，可降低壩后地下水位、改善壩后滲透穩(wěn)定。同時(shí)，水庫(kù)浸沒的防治亦可考慮采取改變作物品種，進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖，壓滲填高處理等措施?？傊畮?kù)浸沒問題的防治需因地制宜，根據(jù)工程實(shí)際具體分析后采取處理措施，以期達(dá)到最佳效果。