瑞丽市水利局
摘要：帕色河水库是瑞丽市重点工程，水库建成后承担瑞丽市东北部4500亩耕地的灌溉用水和瑞丽市3.6万人城市供水备用水源。此外通过错峰控制，提高水库下游河道防洪能力，能最大程度上保护瑞陇高速公路及瑞丽市城区的防洪安全。
关键词：帕色河水库；渗透系数；调整与优化
一、前言
该项目的实施过程较为复杂，各项参数都在项目实施的过程中进行不断的调整。在下文中，我们将通过一些具体数据来阐述在建设过程中帕色河水库大坝的渗透系数进行了怎样的调整以达到项目的优化。希望该工程能够成功落成能够减轻该地区灌溉生活等方面的问题，也希望在日常使用中不断地对其进行调整优化以更好地发挥其作用。
二、帕色河水库大坝概况
1、工程建设地点
瑞丽市位于德宏州的西南部，地理位置为东经97°31′～98°02′，北纬23°38′～24°14′之间，东邻潞西市，北接陇川县，东南、西南和西北三面与缅甸毗邻，形成一个盆地，两个国家，五座城镇遥相呼应的边境特色。从瑞丽市到省城昆明有320国道相接，距州府芒市102km，距省府昆明827km。帕色河水库位于德宏州瑞丽市勐秀乡境内的帕色河上，距瑞丽市区约6km，是一座以灌溉为主、兼顾城镇供水备用水源的小（1）型水库。
2、流域概况
帕色河水库拟建于帕色河上游，帕色河位于德宏州瑞丽市勐秀乡境内，该河为瑞丽江的一级支流，发源于瑞丽市勐秀乡团结寨，发源地海拔高程1470m，河流由北向南流经帕色坝、允刚等村寨，在姐岗附近汇入团结大沟。
帕色河水库位于帕色寨东北面1.5km处，距城区约6km，坝址位置东经97°50′、北纬24°02′。帕色河水库流域形状呈羽毛形，坝址以上均为山区，流域内植被较好，径流面积8.62km2，河长5.17km，河道平均坡降43.5‰。
3、工程概况
帕色河水库主要任务是解决瑞丽市东北部4500亩耕地的灌溉用水和瑞丽市城市供水不足。水库正常蓄水位为898.45m，相应库容339.5×104m3，兴利库容306.2×104m3。水库设计洪水位（P=3.33%）899.91m，相应库容399.0×104m3，校核洪水位（P=0.33%）900.38m，相应库容395.2×104m 3。
2010年3月，完成了帕色河水库工程可行性研究报告编制工作，2010年11月完成初步设计报告编制工作。
帕色河水库设计洪水初设阶段采用暴雨等值线法，由于帕色河水库临近瑞丽气象站，瑞丽气象站于1959年设立，1965年开始观测短历时暴雨资料，至今已收集43年短历时暴雨资料，为验证帕色河水库原设计洪水与当地实际情况的相符性。因此，本次洪水复核以该站为代表站，采用实测暴雨法进行洪水复核。
三、水文地质情况
（1）岩（土）透水性
区内岩（土）透水性与岩性、岩（土）结构特征、风化程度、地下水位密切相关。全风化混合岩化片麻岩、黑云二长片麻岩为中等透水，向下强～中等风化以下岩体属弱透水
枢纽区岩石透水性总体趋势具有随深度增加透水性减弱的规律，地面以下10～30m透水中等，其下部岩石微透水（q<5Lu），坝址右岸比左岸透水性强。
（2）含（透）水层（组）
区内第四系松散层、全强风化混合岩化片麻岩、黑云二长片麻岩岩体中等—严重透水（q＞5Lu），均为含水透水层。其中：
a）第四系松散层含水透水层
洪冲积（Q4pal）、残坡积（Q4edl）、滑坡堆积（Q4del）岩性为砂、砂土、砂卵砾石、砂壤土、含碎块石砂质粘土。厚1.5～5m。含水层直接出露于地表，为潜水含水层，地下水赋存于松散层孔隙中，属孔隙含水透水层。河床洪冲积K=10～50m/d。残坡积K=0.5～0.86m/d。
b）全强风化及部分弱风化混合岩化片麻岩、黑云二长片麻岩含水透水层。
广泛分布于两岸山坡，厚一般10～30m，下水主要赋存于岩体裂隙中，属裂隙含水层。全强风化及部分弱风化混合岩化片麻岩q=10～65Lu。
（3）相对隔水层
枢纽区基岩全风化层下部和强～弱风化层，为相对隔水层（q＜5Lu）。据钻孔资料，坝基相对隔水层埋深为30～40m，分布连续，起主要隔水作用的相对隔水层。
（4）地下水补给、径流、排泄
区内地下水主要为潜水，接受大气降水补给，沿岩（土）体中的孔隙、裂隙通道从两岸向河床径流，地下水高于河水位，河床为区内最低排泄基准面。地下水坡降：左岸26.5％，右岸22.1％。两岸地下水补给河水。
四、渗流稳定计算
1、基本资料
①水库特征水位：正常蓄水位898.45m，死水位878.00m，设计洪水位899.91m；校核洪水位900.38m。
②计算采用断面：大坝最大横断面和坝轴纵断面。
③大坝各区土料主要物理性质指标统计结果见表5-5。
④浸润线推求
根据地质勘察资料，对坝体、坝基土样进行物理力学性质分析，然后进行坝体渗流分析。坝体浸润线采用北京理正软件设计研究院开发的《理正岩土系列软件》（V5.10）中的渗流分析计算软件进行二维平面有限元分析得到。详见图5-1。.png)
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图5-1正常水位准流网图
图5-2 设计洪水位流网图
图5-3 校核洪水位流网图.png)
2、渗流量计算
计算采用巴甫洛夫斯基～达赫勒分段计算法，按透水地基上的粘土心墙坝进行计算。由于坝体土料具有分区特点且各区土料的渗透系数不尽相同，因此，计算时按分层土体的渗透性计算公式，首先求出坝体最大横断面时的单宽渗透流量（q），最后求出整个坝体的总渗透流量（Q），单宽渗漏量计算结果见表5-6。
从计算结果知，帕色河水库坝体在正常蓄水位898.45m时的坝体、坝基渗透流量计算值为3.34万m3/y，占总库容的0.85%。
3、渗透变形计算
①计算方法
计算方法：根据坝体、坝基土体的级配状况，确定坝土、坝基可能的渗透变形类型，再根据坝体、坝基土料的物理性质指标确定其临界水力坡降（Jcr），依据工程特点及重要性，确定相应的安全系数，求出允许水力坡降（[J]）；结合坝体的运行情况，求出下游坝坡出逸点的出逸水力坡降值（J），最后进行判别。
②、计算结果
坝基：由土样颗粒级配曲线求得大坝坝体土料的＝20>5，=3.2，可知其级配不良。对不连续级配的土，按规范取粗细粒区分粒径=0.25mm，并从颗粒级配曲线上查得其对应含量PC=46.5%>35%，故可判别：坝基可能发生的渗透变形类型为流土破坏。
防渗土料：由土样颗粒级配曲线求得大坝坝体土料的＝200>5，=0.4，可知其级配不良。对不连续级配的土，按规范取粗细粒区分粒径=0.25mm，并从颗粒级配曲线上查得其对应含量PC=40.17%>35%，故可判别：坝土可能发生的渗透变形类型为流土破坏。
坝壳料：由土样颗粒级配曲线求得大坝坝体土料的＝15.2>5，=3.2，可知其级配不良。对不连续级配的土，按规范取粗细粒区分粒径=0.25mm，并从颗粒级配曲线上查得其对应含量PC<25%，故可判别：坝土可能发生的渗透变形类型为管涌破坏。
流土型渗透变形的临界水力比降计算公式为：
管涌型渗透变形的临界水力比降计算公式为：
大坝渗透变形计算结果见表5-7。
③分析
根据计算结果，心墙坝坝体在正常蓄水位情况下，出逸水力坡降（J）为0.463，小于其允许水力坡降（[J]）值（0.50），不易于发生渗透变形。
坝壳料坝体在正常蓄水位情况下，出逸水力坡降（J）为0.11，小于其允许水力坡降（[J]）值（0.20），不易于发生渗透变形。
坝基在正常蓄水位水位情况下，出逸水力坡降（J）为0.23，小于其允许水力坡降（[J]）值（0.25），不易于发生渗透变形。
4、坝体渗流稳定复核结论
经坝体渗流稳定复核计算，其计算结果与初步设计计算结果基本一致。
五、结束语
对于大坝的建设任重而道远，在建设好后也还需要在日常的工作中对其进行监测和观察，以防在使用中出现大的问题。工程的实施过程除了需要详细地方案规划之外，也需要能够经受住使用中的重重考验。帕色河水库大坝的建成关系着该地区人民生活以及该地区各个方面的发展，甚至该项目的成功与否也影响着行业内其他项目的计划实施。希望业内人士以谦虚谨慎的态度更好地为人民，为社会服务。
参考文献：
[1]刘谢伶，某水库土坝地层渗透系数确定[j]《红水河》，2013（01）：45-48
论文作者:曾路明
论文发表刊物:《基层建设》2015年7期
论文发表时间:2016/9/1
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