缩略图

水库大坝渗流问题分析与控制措施研究

作者

王睿 孙晓梅

山东省德州市陵城区禹兴水利建筑工程有限公司 253500

水库大坝的安全稳定运行是保障水资源有效利用和区域安全的关键。渗流控制作为大坝安全管理体系中的核心环节,其效能直接影响着工程的整体安全性和耐久性。有效的渗流管理实践对于维持坝体结构稳定、防止潜在不利影响至关重要。为此,深入理解渗流现象并采取针对性的管理措施是工程实践中的持续需求。本研究聚焦于渗流控制的关键策略,重点探讨强化人工巡查与基础渗流监测方式的实施、完善排水设施规范化清淤与维护流程的推进、以及落实坝面植被管控与局部防渗层修复工作的必要性。

一、水库大坝渗流的问题分析

水库大坝运行过程中,渗流现象是难以完全避免的物理过程,但其不当发展或过度集中将构成潜在威胁 [1]。渗流问题核心在于水在压力差作用下穿透坝体、地基及两岸岩土体。当渗流通道存在或防渗体功能减弱时,渗透水流强度可能增大,并伴随土颗粒移动。持续且不受控的渗流侵蚀效应将逐步削弱坝体及地基的力学稳定性,显著降低抗剪强度,导致不均匀沉降,甚至可能诱发结构内部潜在软弱带的贯通,最终危及大坝整体结构安全。长期渗水还可能加速坝体材料劣化,并可能形成稳定地下流路,加大控制的难度。准确分析渗流的形成机理、路径特点及其对坝体稳定性的动态影响,是实施有效管控的基石。

二、水库大坝渗流问题的控制策略

(一)强化人工巡查与基础渗流监测方式

切实提升渗流控制效能的首要环节是建立系统化、精细化的常态巡查与监测机制。在人工巡查方面,应制定标准化的巡查路线、时段和重点观察项目,巡查人员需重点关注坝坡、坝脚、两岸连接部位、涵洞出口周边是否存在异常渗水点、湿润区、集中水流、翻砂冒水或水质浑浊现象,同步检查植被生长是否暗示局部渗流加剧、有无动物洞穴或人为活动痕迹可能破坏防渗体完整性。与此同时,基础渗流监测需构建立体化、长时序的数据采集体系。关键在于科学布设并精准维护渗压计、测压管及量水堰等观测设施网络,实现关键断面浸润线、扬压力及渗流量的自动化实时或定期测量。对渗水点位需增设简易标记与简易流量测定,结合降雨、库水位变化进行关联分析。通过构建统一的数据采集与管理平台,确保观测数据的连续性、准确性及可追溯性,便于及时发现渗流场的微小异常变化趋势,为后续预警及精细化处理提供直接依据,形成“早发现、早研判、早处理”的主动防控链条。

(二)完善排水设施规范化清淤与维护流程

确保排水设施功能健全是渗流控制系统发挥效用的关键支撑,应建立周期化、标准化的清淤与维护工作规程。具体实施中,需依据设施类型和淤塞规律,制定差异化的清淤计划 [2]。清淤作业需重点关注关键部位:对地面排水沟渠,要逐段清理沟底淤泥、杂草及人为杂物,保持设计坡降;对地下排水体,需通过预设检查井或探孔定期评估反滤料淤堵情况,必要时进行局部开挖清淤或补充合格反滤料。维护流程应包含清淤后的设施效能复核,检查排水口出水是否顺畅、有无异常浑浊,确认反滤层级是否失效。同时强化日常巡查中的简易维养,及时修复沟渠衬砌破损、疏通局部堵塞点、加固松动盖板。所有清淤维护过程均应记录在案,明确淤积物性质及清理量,建立设施状态台账。通过形成“计划-执行-检查-记录-改进”的闭环管理,保障排水路径持续畅通,有效控制渗流逸出点压力和防止地下水位异常壅高,将渗流影响限制在可控范围。

(三)实施坝面植被管控与局部防渗层修复

精细化治理坝面生态环境与及时修复破损防渗结构,是削减浅层渗流路径的有效方式 [3]。在植被管控层面,应建立周期性普查与动态修整机制。重点关注草灌木根系的穿透性影响,针对性筛选浅根性、低蒸腾量的本土优势草种,严格清除深根系乔灌木及侵入性攀援植物。日常维护中需及时修剪过高过密草皮,避免形成积水洼地与根系缠绕区,特别留意坝坡与混凝土结构接缝、观测设施周边等薄弱区域的植被清理。对于局部防渗层修复,需系统识别破损类型:对黏土心墙顶部保护层风化、混凝土面板裂缝或沥青心墙老化部位,采用分层开挖、清除劣化材料、按原设计分层回填夯实合格防渗料的工艺;针对防浪墙伸缩缝或止水带局部失效,则采用凿槽清理、嵌填柔性密封材料并加覆盖板保护的方式。修复全过程需确保新旧材料结合紧密、压实度满足要求,并同步恢复表层植被防护以隔绝外界侵蚀。通过植被控根与防渗修复的协同治理,主动阻断雨水入渗与毛细水上升形成的浅层渗流通道,显著降低局部水压力传导对坝体结构的不利影响。

结束语:

本文系统剖析了水库大坝渗流问题的潜在风险机理,针对性提出以强化人工巡查与智能监测、规范排水设施清淤维护、精细化实施坝面生态与防渗修复为核心的控制策略。未来,需持续优化监测技术智能化、维护作业标准化与生态治理协同化的发展路径,以动态适应复杂环境变化下的渗流安全管理需求。

参考文献:

[1] 折 喜 梅 , 张 红 . 横 山 区 河 口 庙 水 库 大 坝 渗 流 分 析 [J]. 陕 西 水利 ,2025,(05):152-154.

[2] 郝雷 , 庄作义 . 水库大坝渗流问题及防渗措施 [J]. 河南水利与南水北调 ,2023,52(07):101-102.

[3] 邱永章 . 水库大坝渗流安全稳定分析 [J]. 内蒙古水利 ,2017,(05):17-18.