图 洪泽湖大堤52k地下水渗漏路径平面示意图
张 敏 徐 铭 刘洪林
摘 要 洪泽湖大堤52ｋ堤后发现一强渗水，经采用同位素示踪技术进行检测，查出了渗水来源、渗漏路径及渗漏量。解决渗漏的办法是，在１－３号孔向南加一道混凝土连续墙，截断渗水通道。
关键词
堤防渗漏 同位素 检测
洪泽湖大堤始建于公元200年，北起淮阴区码头镇，南至盱眙县张大庄，全长67.25ｋｍ，保卫着里下河地区200万ｈｍ2良田和2000万人口安危，属大１型水工建筑物。2000年三河闸管理处在汛前检查中发现洪泽湖大堤52ｋ堤后，距上游211ｍ处有一处强渗水，经测量每分钟33Ｌ。为查明渗水原因，采用了“九五”国家重点科技成果推广项目“大坝安全检测与示踪诊断技术”对其进行渗流场测试，查明了渗水来源、路径及渗漏量。
一、水文地质情况
1．布 孔
52ｋ堤段为历史减水坝——智坝遗址，测孔布置于桩号51＋914～52＋141范围内。钻孔19个，包括已有的4个测压管，共完成测孔23个。堤前防浪林台高程14.0ｍ布孔8个；堤后三级戗台高程17.0ｍ、14.0ｍ、11.0ｍ平台上分别布孔5个、4个、3个；青坎地上布孔3个，如图１。
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2．地质情况
52ｋ的有效测量坝段250ｍ，老的减水坝长200ｍ。前三排中的13个钻孔显示在高程9.0～18.6ｍ有人工堆积土，其中高程13.0ｍ有一层0.3～0.8ｍ的石头层，高程5.0～9.0ｍ为淤积土，高程2.0～5.0ｍ为带砂礓的软黄色黏土，高程－2.0～－8.0ｍ为较好的黏土隔水层。第四排孔正好打在老减水坝上，高程9.0～11.0ｍ为三合土，高程1.0～9.0ｍ均为筑坝杂石。第五排的5－1号孔在高程0.0～9.0ｍ为块石、砾石和泥的混合物。第六排的6－1号孔从高程1.0～9.0ｍ全都是条石和块石的堆积物。整个减水坝的坝脚是一个赋水性很好的泥坑。前三排中的13个钻孔均打到了高程0.0ｍ，未发现减水坝坝址，目前大堤的堤身建在历史减水坝坝址的前面，避开了复杂的减水坝地基。
二、同位素示踪技术的原理
用微量的放射性同位素（碘）标记测孔中的水柱，被标记的地下水浓度被流过滤管（即测孔中埋设的塑料滤管）的水稀释，稀释速度与地下水渗流速度可以建立数学关系。
三、天然示踪剂测量
1．同位素氚（Ｔ）的测量
湖水中的天然放射性同位素氚（T）是在大气层的对流中形成的对现代环境水起标记作用。利用这一特点，可以对渗漏水的水源进行鉴别。通过对洪泽湖的湖水和渗水处的渗漏水进行二次取样，用美国生产的贝克马RS9800放射性测量仪，测出两处氚（T）的放射性衰变数（DPM），湖水为62DPM，渗漏水为45DPM。测量数据表明这两处水均属同一个本底即渗水处的水源为湖水。
2．电导和温度测量
通过示踪诊断技术对23个钻孔中的电导和温度进行了测量，定性地反映了湖水通过坝体时的信息。电导测量的数据经分析表明，第一排Ｊ01033、1－3号等孔距湖水最近，其电导值与湖水的电导值相近；第四、五排Ｊ01037、4-1号等孔与渗水处的电导值相近；第二、三排电导稍大。渗水处的电导值与湖水的电导值都在（400～500）×103μｓ/ｃｍ之间。温度测量的数据经分析表明，第一排孔靠湖水较近其温度相近，第二、三排孔温度较高；第四、五排孔处在渗水处，温度相近。电导和温度测量结果表明，它们之间存在一定的水力联系。
四、渗流的测量
1．渗流矢量的测量
天然流场下的渗流矢量测量是指上游洪泽湖水位在11.38ｍ，下游排水沟的水位在7.7ｍ这一水位组合下进行的地下水渗流场。对52ｋ各孔平均渗透流速、渗流方向、渗流量、孔中垂向流速和方向以及各孔的单宽渗透系数等的测量结果表明：19个测孔中平均渗透流速较大的排序依次为1－3号孔4.929ｍ/ｄ、Ｊ01037孔4.811ｍ/ｄ、2－4号孔3.390ｍ/ｄ；第一排的渗流量是1442ｍ3/ｄ，第二排的渗流量是1226ｍ3/ｄ，第三排的渗流量是76ｍ3/ｄ，第四排是37ｍ3/ｄ；每排单宽渗流量依次排序是：4.8ｍ3/ｄ、4.7ｍ3/ｄ、0.7ｍ3/ｄ、0.45ｍ3/ｄ。
2．渗漏路径
测量数据的综合反映，湖水从1－3号孔高程0.0～5.0ｍ以每米单宽流量54ｍ3/ｄ，最大流速28ｍ/ｄ，方向ＮＥ71°－109°通过；2－4号孔，高程6.0～3.0ｍ，最大流速11ｍ/ｄ方向ＮＥ43°～75°，单宽流量22ｍ3/ｄ；Ｊ01037号孔，高程6.0～8.0ｍ，最大流速ｍ/ｄ，方向ＮＥ55°～75°，单宽流量15ｍ3/ｄ。通过地质钻探知道，主堤坝高程0.0～8.0ｍ有一层带砂礓的棕黄色的软泥土，分析认为是历史老减水坝泄洪时形成的冲沟或冲槽。主堤坝后的减水坝坝址是一地质条件十分复杂的石块和淤泥的堆积物，这样就构成了现在的渗水特性。渗漏通道所通过的主流线是：湖水—1－3号—2－4号—Ｂ3—4－2号—5－1号—Ｊ01037号—6－1号—冒水处。如图1。
3．渗透系数的测量
23个测孔的渗透系数中，第一排1－3号孔的渗透系数最大是33ｍ/ｄ，其次是Ｂ2孔9ｍ/ｄ、1－4号孔6ｍ/ｄ，渗透的主要层位发生在高程－2.0～6.0ｍ之间；第二排2－4号孔的渗透系数最大是29.7ｍ/ｄ，高程2.0～6.0ｍ；第三排Ｂ3号孔的最大渗透系数发生在高程5.0ｍ，渗透系数为15.5ｍ/ｄ，3－2号孔在高程2.0～6.0ｍ出现最大渗透系数9.4ｍ/ｄ。
五、结论与建议
1．结 论
52ｋ坝段的测量结果表明：湖水与冒水的关系，通过天然放射性氚（T）和天然流场中的温度与电导场的定性测量，以及人工同位素（碘）地下水渗流场动态定量测量，均显示出冒水处的水体是来自上游洪泽湖的湖水。在高程0.0～5.0ｍ有一条宽50ｍ的深层强渗水带，如图2。
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2．建 议
以1－3号孔向南加一道长为100ｍ、深16ｍ即底高程为－2.0ｍ的地下混凝土连续墙，以截断来自洪泽湖的渗水通道。
（作者单位：江苏省三河闸管理处）
