自贡市水利电力建筑勘测设计院 四川省 自贡市 643000
摘要：水库浸没是水库蓄水后的主要工程地质问题，给当地农作物及建筑物带来了危害，本文以山区闸坝工程为实例说明了浸没的初判、复判计算预测过程，并探讨了处理措施。
关键词：浸没；闸坝；阶地；判别；处理措施
引言
水库蓄水后，库区周围地下水相应壅高而接近或高于地面，导致地面农田盐碱化、沼泽化及建筑物地基条件恶化、矿坑涌水等，这种现象称为浸没。属于水库蓄水后的主要工程地质问题，给当地农作物及建筑物带来了危害。本文以工程实例，对高原山区水库宽阶地上建筑物区浸没的预测判定及处理方式进行了探讨。拉萨河综合整治工程是拉萨市政府开展水生态文明建设、合理配置水资源、落实中央关于生态文明建设决策部署的重要举措。该水闸属于整治工程中的第五座闸坝，位于拉萨市城区南部拉萨河上，拉萨大桥上游约1.45km处，两岸属于城市居民区。5#闸挡水采用合页闸形式，闸总长522.5m，闸最高5.0m，合页闸挡水高度3.0m，共9个闸孔。
1.浸没条件及初判
1.1.浸没基本地质条件
库区正常挡水位为3653.00m，根据地形资料分析，库区左岸前段（距枢纽约1.6km范围内）为基岩山体斜坡及部分滩地，地面高程均高于库区正常挡水位，不具备产生浸没的地形地貌条件，库区左岸尾段堤防内侧距离闸址约1.9km处地面高程略高于库区最高挡水位，地面高程3654.6～3655.0m，仅高于最高挡水位1.5～2.0m，具备产生浸没的地形地貌条件。库岸地层主要为卵石混合土，属于中等～强透水层，说明库岸具备产生浸没的岩性条件。库区岸坡周边地段是否浸没，是通过地下水回水计算，预测地下水回水水位，再结合库岸蓄水位附近的地形地貌、岩性及水文地质条件进行的的综合评价。根据前述可知库区已经具备了产生浸没的地形地貌、岩性及水文地质条件。
1.2.浸没初判及次生盐渍化判断
根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）D.0.3条、D.0.4条对库区浸没情况进行初判。库区左右岸为拉萨河Ⅰ级阶地，其上为拉萨市城区，阶地物质成分为卵石混合土，中等～强透水，阶地内地下水与拉萨河水力联系紧密，地下水位低于库区最高运行水位，初判库区阶地存在浸没问题，属于山谷平原型水库冲积型浸没。拉萨河城区段河水矿化度217.89～223.37mg/l，属于淡水标准，考虑土壤容根层厚度及毛管水上升高度后的潜水临界深度超过1米（《水工设计手册》第2卷表3.2-17），库区两岸地表未见黏性土层分布且卵石混合土透水性良好，地下水径流通道良好排泄条件好，故库区两岸不可能次生盐渍化。
2.浸没计算复判及初判
2.1.浸没计算
根据前述初判及库岸具备的浸没条件，为具体判定库岸浸没问题，本次根据地质调查，结合库岸不同建筑物基础结构型式，将库岸分为9段进行计算复判，见图2（库区浸没范围图）。在分析过程中，计算潜水回水位是采用《水利水电工程水文地质勘察规范》（SL373-2007）附录C（隔水层底板水平，平缓开阔河谷公式），选择计算公式及参数取值如下：
根据辅助剖面，将计算分析结果统计汇总。
2.2.浸没程度分级
由前述浸没计算可知，可能产生浸没的主要是地面高程较低区域或者存在一定基础埋置深度（包括地下结构）的建筑物区域。本次针对可能产生浸没区域的具体水文地质特征、蓄水后的地下水位及可能的危害程度，并结合地区经验，将可能浸没区划分为轻微、中等和严重三个等级，分级原则见表1。
根据浸没程度分级原则，可能浸没区域的浸没程度判别汇总，可知大部分区块浸没影响程度等级均属于轻微，仅区块1由于地下结构较深，情况特殊，综合判定为中等浸没区。地下水壅高后可能对建筑物基础长期浸泡，容易引起地基失稳。
3.浸没评价
根据前述计算分析，库区主要存在5块可能浸没区，左岸浸没区集中在距离枢纽区约1.7km处的香嘎村居民区，右岸浸没区范围较大，从右坝端一直到藏大新校区沿线均存在不同程度的浸没。现将左右岸浸没情况分区块分析描述如下：
区块1：位于闸址右岸，为昌都地区离退休职工生活基地，场地地面高程3654～3654.8m，共18栋6～13层建筑，经调查，存在地下室结构，地下基础砌置深度按照3.0m计算，土的毛管水上升高度按照0.5m考虑，则场地临界地下水位埋深Hcr=3.0+0.5m=3.5m。属于轻微浸没区，但考虑到场地地下结构大部分处于地下水位长期浸泡状态，对地下结构的防渗及墙体地面的防潮措施影响较大，所以综合考虑后本次将该块场地划为中等浸没区。
区块2：位于右岸，距离闸址约700m，为拉萨市城关区人民检察院和统战部藏胞接待中心。经调收集勘察设计资料，为回填场地，原地面高程3655.1～3655.7m，当前地面高程3657.7m左右。检察院地面7层建筑、藏胞接待中心地面5层建筑，建筑物均无地下结构，柱下独立基础，基础埋深3.6m，土的毛管水上升高度按照0.5m考虑，则场地临界地下水位埋深Hcr=3.6+0.5m=4.1m。略小于临界地下水位埋深，说明该块场地属于可能浸没区，根据浸没程度分级原则判定属于轻微浸没区。
区块3：位于右岸，闸址上游约1050m，为某部队驻地，场地地面高程3655.5～3656.1m，现场调查时，因为保密原因，不能透露相关信息。部队与堤防之间有一户居民，简易单层建筑。部队内部主要为2～3层建筑物，地下基础砌置深度平均按照1.5m考虑，土的毛管水上升高度按照0.5m考虑，则场地临界地下水位埋深Hcr=1.5+0.5m=2.0m。说明该块场地属于可能浸没区，根据浸没程度分级原则判定属于轻微浸没区。
区块4：位于右岸，闸址上游约1.2～2.0km范围，为西藏大学新校区，场地地面高程3656.2～3656.8m，主要为学生宿舍、食堂、开水房等，为4～6层建筑。经调查，建筑物均无地下结构，采用浅基础结构，地下基础砌置深度1.85～2.2m，土的毛管水上升高度按照0.5m考虑，则场地临界地下水位埋深Hcr=2.2+0.5m=2.7m。场地当前地下水位埋深3.2～3.7m，经计算，库区蓄水地下水位壅高后，埋深2.1～2.3m，小于临界地下水位埋深，说明该块场地属于可能浸没区，根据浸没程度分级原则判定属于轻微浸没区。
区块5：位于左岸，闸址上游1.7～2.1km范围，为香嘎村居民区，场地地面高程3655.6～3656.5m，场内建筑为一般的2～3层民房，经调查，地下基础砌置深度1.0～1.5m，土的毛管水上升高度按照0.5m考虑，则场地临界地下水位埋深Hcr=1.5+0.5m=2.0m。场地当前地下水位埋深2.5m左右，经计算，库区蓄水地下水位壅高后，埋深1.5～1.7m，小于临界地下水位埋深，说明该块场地属于可能浸没区，根据浸没程度分级原则判定属于轻微浸没区。
4.浸没的主要处理方式
上述可知，库区蓄水后河道水位抬高，可能对左右岸小区、机关及学校的各类建筑产生浸没影响，对建筑基础长期浸泡，容易引起地基失稳，应采取防范措施。根据库区岩土结构及库岸地质情况，可以考虑在库区内设置水平铺盖以延长渗漏路径减少库区渗漏量，使库岸地下水位能保持在各类建筑物地下安全水位以下。在严重浸没区及关键部位甚至可考虑在铺盖后配合设置减压井来收集渗水，以加强铺盖防渗效果。
5.结语
总体上来看，库区是否浸没，主要通过地下水回水计算预测回水水位，并根据回水水位与临界地下水位埋深之间的关系来判定，而根据库岸不同的地形地貌、岩性及水文地质条件选择计算公式就特别重要，在计算的基础上绘制蓄水后潜水等水位线预测图或埋深分区预测图能直观的反映库岸浸没范围及浸没情况等。浸没的处理措施除上述防渗铺盖结合减压井的形式外，还可以考虑垂直防渗的方式，但垂直防渗造价较高、施工难度大，因根据工程具体情况慎重选择。所选择的处理措施，第一要素是为降低地下水位解决库区浸没问题，最终目的都是为了减小对建筑物基础及人类生产生活的影响。
参考文献
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[2]张长征. 汉江兴隆水利枢纽库区两岸浸没治理[D]. 长江水利委员会 2009
[3]张会刚.四川某水电站库区浸没问题预测[D]. 成都理工大学 2004
作者简介
冉爱明，（1986.9——），男，四川遂宁人，本科，工程师，从事工程地质工作。
论文作者:冉爱明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/26
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