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[摘要] 潮州供水枢纽水库蓄水后，库水位普遍高于两岸，将对两岸城区、农田造成一定的浸没影响。本文通过对浸没影响区的防截渗措施及监测系统进行系统阐述，综合评价库区浸没影响区的工程措施效果，以期对其它一些河道型水库在浸没影响问题的处理上提供一些借鉴作用。
关键词：平原河道型水库浸没处理监测探讨
[Abstract] of Chaozhou water supply project water storage reservoir, the reservoir water level is generally higher than the two sides, will cause the immersion effects to the cross-strait City, farmland. Based on the effects of immersion zone anti seepage measures and monitoring system were elaborated, the effect of reservoir inundation area comprehensive evaluation of engineering measures, in order to some reference for other river type reservoir in immersion problem.
Keywords: monitoring of reservoir immersion of plain river
中圖分类号：TV62文献标识码：A
1．工程概况
图1
潮州供水枢纽工程位于韩江下游潮州市区南郊两溪口附近（图1），是以供水为主，结合发电、兼顾航运及改善水环境综合利用的大（I）型水利工程。主要建筑物的设计洪水标准为50年一遇，校核洪水为200年一遇，水库库容约8900万m3。水库于2005年9月28日开始下闸蓄水，初始蓄水位为7.0m,以后按0.5m一个阶段逐步抬高至正常蓄水位▽10.5m，水库蓄水后，将形成一个水库正常蓄水位高于两岸一级阶地、千年古城与水库相邻的三角洲平原河道型水库。
1.1库区地貌、地质简介
潮州供水枢纽工程区域地貌可分为两个地貌单元：在竹竿山以北主要为低山丘陵区，以南为韩江三角洲冲积平原，地面平坦开阔，地势呈北高南低，东高西低，总体上自北东向南西侧微斜呈扇形状展布，在三角洲顶部一带地面高程一般为10.5～7.5m。潮州供水枢纽水库属平原型水库，两岸由人工填筑的防护堤组成，左岸有意东堤、东厢堤，岸有北堤、城堤、南堤，堤顶高程一般为14～18m。堤后地面高程约7～11m，西南方向有枫溪，地面逐渐降低到4m。
1.2蓄水后可能出现的浸没问题
水库蓄水达到正常蓄水位后，库水面比堤内地面约高出0.5～3m，将导致两岸地下水位雍高而产生水库浸没，地下水位也会上升至接近地表，甚至从低洼处冒出，对两岸城区、农田造成一定浸没影响。
对东厢堤区，主要为农田及零星分布村庄，农作物主要为水稻、蔬菜等亲水性植物，民房主要为天然地基的平房，浸没影响主要表现为地表潮湿或轻微积水，对农作物生长有轻微影响。
对北堤区，由于透水层埋深大，影响相对较小。
对城堤区影响较大。在古决堤段堤后约200～800m范围内，地表为人工填土，其下砾粗砂层与河床砂层相连通，厚约达45m，沿堤做悬挂式高喷防渗措施不可能将砂层围封。水库蓄水后，该范围的地下水位势必会升高至接近地表甚至在地表低洼处溢出，从而造成中度～严重的浸没影响。
对南堤区，地层基本为双透水层结构。上部以三角洲相粘性土为主，中间夹厚5～6m中细砂层，呈连续稳定分布，局部与河床砂层连通，是上部的主要透水层。由于填土层之下普遍有厚3m以上的粘性土层相隔，沿堤作防渗处理将上部透水砂层截渗处理后，库水入渗较小，但水会从上游溃堤段绕渗过来，导致局部地下水位上升，产生浸没影响。
2．工程措施及监测系统
2.1工程采取的处理措施
为防止水库正常蓄水后对库区造成浸没影响，通过充分论证，结合各堤段的实际情况，并考虑工程措施的可操作性，在水库两岸采用了以截堵和疏排相结合的处理措施。
（1）意东堤：采用全封闭截渗措施，局部低洼地采取浅表排渗沟排水。
（2）东厢堤：堤身设多轴深搅等厚薄墙防渗墙，墙体最小厚度为200mm，以截住上层透水层的渗流，由北溪至坝址处，防渗墙深入第一层相对不透水层2m；在东厢堤北段距堤脚约100m处布置一条排水盲沟，塑料盲沟埋深约1.5～3.0m，盲沟四周设砂砾石反滤料，渗水可自流排入北溪及坝下，而在南段则利用大型水塘排水控制地下水位，对局部低洼地区采用填砂压渗等措施。
（3）北堤和南堤：北堤末端低洼地采用浅表排渗沟排水；南堤～上埔堤～坝址段设高压定喷防渗墙，设计墙体最小厚度为200mm，墙深深入第一层相对不透水层2m。
（4）城堤和南堤北段：在堤后防汛公路上设减压井及排水沟，在全长约2km范围内设68个减压井，井距平均25m，井径Ф300mm，井深深入第一层强透水层，井口高程8.0m，减压井渗水汇集中至古树庙泵站后采用抽水泵抽回水库。
2.2建立完善的监测系统
（1）库区地下水长期监测网布置情况
库区浸没影响区地下水监测网共建立58个监测孔。主要布置范围包括潮州市城区、枫溪区、意东堤后区、东厢堤后区等区域，总面积约30km2。其中潮州市城区临江约600m范围大部分属古溃决区或溃决区边缘，东厢堤左坝头附近也是近代溃决区，是重点监控区。
（2）监测方法和频率
监测方法主要人工采用钢尺直接对各监测井地下水位进行测量，对部分地下水位较深监测井，采用电极式水位观测仪配合进行测量。
观测频率根据《水利水电地质观测规程（SL245-1999）》有关规定，并结合枢纽蓄水的实际情况，第一个观测年每5天监测一次，往后每半个月监测一次，同时根据水库调蓄情况，在提高蓄水位或腾空库水位等工况下加密进行监测。
3.对浸没影响的分析及评价
经过四年多对潮州供水枢纽库区地下水位的监测，为掌握库区浸没影响情况提供了可靠、科学的基础分析数据。现根据历年的监测数据，结合各区域在水库蓄水后所反映的一些问题，对库区的浸没影响程度进行初步分析评价。
（1）城堤及南堤堤后片区
该区域属潮州市的核心区，为韩江右岸一级阶地，沿库岸有城堤和南堤作防护，地面高程为6.26～10.58m。经综合分析城区各地下水测点的历年资料，蓄水后对城区影响范围主要在堤后在600～1 000 m范围内，减压井对堤内水头调节作用明显，在库水位超过8.7m时， JK01（管口高程7.15m）、JK11（管口高程7.23m）、JK13（管口高程7.67m）、JK15（管口高程7.72m）、JK22（管口高程7.39m）等监测孔承压，这几个监测孔的地下水位历时曲线与库水位历时曲线呈同步变化现象，相关性很好，在库水位变化时出现较明显的水位变化，但周边未见有地下水渗出现象，说明下部深厚砂层与外江连通性好，承压水向西南方向消散缓慢，上部薄层粘土及人工杂填土层隔水效果良好，整个城区未出现浸没现象，基本上确保了城区的安全。
（2）枫溪片区
该区域地势处于較低洼地带，但由于其向西南方向倾斜，使得地下水向西南方向的枫溪河有良好消散作用，加上该区地层上部普遍分有有较厚的粘土层阻隔，因此该区受水库蓄水影响较小，未出现浸没影响。监测资料表明，该区大多数监测孔地下水位较低，大多数低于地面高程2m左右，地下水位变化与库水位关系并不密切。
（3）东厢堤后片区
该区域属于韩江左岸一级阶地，地面高程一般为7～10m，局部低洼鱼塘处约5m，根据监测资料分析，在靠近堤围的地下水位与库水位同步变化特征较明显，两者地下水联系密切，部分低洼处已出现浸没现象，浸没地区基本上是水田作物，靠近堤脚部位浸没影响较大，但总体影响范围不大，也未发现有明显渗流，且离堤越远及坝址下游的地下水高程越低，说明地下水位向库外下降消散趋势较明显，堤基截渗处理和排水减压产生一定效果。
（4）意东堤堤后片区
意东堤段的地下水位高程一般较高，在库水位小于10m以内时，大部分地下水位高于库水位，地下水补给库水。当库水位高于10m时，在意溪南区靠近堤围附近地段，下层承压水位明显上升，但由于上部有粘土层阴隔，地表未见地下水渗出，表明上部粘土隔渗效果良好，观测点水位跟库水位的变化辐度相对较小，均未出现溢出管口现象，该区域未出现浸没影响问题。
4.结束语
（1）低水头径流式电站正常蓄水位一般限制在河流一级阶地附近，形成河槽型水库，不少枢纽还为抬高水头而需要靠两岸堤防挡水成库，形成正常蓄水位高于两岸一级阶地的平原水库，因水库蓄水抬高河水位导致两岸地下水位雍高而产生水库浸没，是低水头径流式电站水库的主要环境工程地质问题之一。
（2）潮州供水枢纽工程采用截堵和疏排相结合的工程措施进行控制或减低的库区浸没影响，经监测资料综合分析，采用这种工程措施的处理效果是比较明显，特别是减压井的工作效果较好，基本上能达到保护潮州老城区的要求。
（3）库区浸没问题是潮州供水枢纽能否充分发挥其职能效益的关键，通过建立完善的监测系统，及时撑握库区地下水变化情况，了解库区浸没地区的影响程度，才能为水库顺利蓄水提供可靠的、科学的依据，确保蓄水安全。
（4）通过对潮州供水枢纽库区地下水浸没影响研究分析，能够为其他河道型水库工程在库区防渗处理、两岸低洼地区环境保护提供宝贵的借鉴经验。
[作者简介]
1、陈穆凯，男，1982年9月出生，32岁，广东省揭阳市人，水工工程师，主要从事水利水电工程建设管理工作。
关键词：平原河道型水库浸没处理监测探讨
[Abstract] of Chaozhou water supply project water storage reservoir, the reservoir water level is generally higher than the two sides, will cause the immersion effects to the cross-strait City, farmland. Based on the effects of immersion zone anti seepage measures and monitoring system were elaborated, the effect of reservoir inundation area comprehensive evaluation of engineering measures, in order to some reference for other river type reservoir in immersion problem.
Keywords: monitoring of reservoir immersion of plain river
中圖分类号：TV62文献标识码：A
1．工程概况
图1
潮州供水枢纽工程位于韩江下游潮州市区南郊两溪口附近（图1），是以供水为主，结合发电、兼顾航运及改善水环境综合利用的大（I）型水利工程。主要建筑物的设计洪水标准为50年一遇，校核洪水为200年一遇，水库库容约8900万m3。水库于2005年9月28日开始下闸蓄水，初始蓄水位为7.0m,以后按0.5m一个阶段逐步抬高至正常蓄水位▽10.5m，水库蓄水后，将形成一个水库正常蓄水位高于两岸一级阶地、千年古城与水库相邻的三角洲平原河道型水库。
1.1库区地貌、地质简介
潮州供水枢纽工程区域地貌可分为两个地貌单元：在竹竿山以北主要为低山丘陵区，以南为韩江三角洲冲积平原，地面平坦开阔，地势呈北高南低，东高西低，总体上自北东向南西侧微斜呈扇形状展布，在三角洲顶部一带地面高程一般为10.5～7.5m。潮州供水枢纽水库属平原型水库，两岸由人工填筑的防护堤组成，左岸有意东堤、东厢堤，岸有北堤、城堤、南堤，堤顶高程一般为14～18m。堤后地面高程约7～11m，西南方向有枫溪，地面逐渐降低到4m。
1.2蓄水后可能出现的浸没问题
水库蓄水达到正常蓄水位后，库水面比堤内地面约高出0.5～3m，将导致两岸地下水位雍高而产生水库浸没，地下水位也会上升至接近地表，甚至从低洼处冒出，对两岸城区、农田造成一定浸没影响。
对东厢堤区，主要为农田及零星分布村庄，农作物主要为水稻、蔬菜等亲水性植物，民房主要为天然地基的平房，浸没影响主要表现为地表潮湿或轻微积水，对农作物生长有轻微影响。
对北堤区，由于透水层埋深大，影响相对较小。
对城堤区影响较大。在古决堤段堤后约200～800m范围内，地表为人工填土，其下砾粗砂层与河床砂层相连通，厚约达45m，沿堤做悬挂式高喷防渗措施不可能将砂层围封。水库蓄水后，该范围的地下水位势必会升高至接近地表甚至在地表低洼处溢出，从而造成中度～严重的浸没影响。
对南堤区，地层基本为双透水层结构。上部以三角洲相粘性土为主，中间夹厚5～6m中细砂层，呈连续稳定分布，局部与河床砂层连通，是上部的主要透水层。由于填土层之下普遍有厚3m以上的粘性土层相隔，沿堤作防渗处理将上部透水砂层截渗处理后，库水入渗较小，但水会从上游溃堤段绕渗过来，导致局部地下水位上升，产生浸没影响。
2．工程措施及监测系统
2.1工程采取的处理措施
为防止水库正常蓄水后对库区造成浸没影响，通过充分论证，结合各堤段的实际情况，并考虑工程措施的可操作性，在水库两岸采用了以截堵和疏排相结合的处理措施。
（1）意东堤：采用全封闭截渗措施，局部低洼地采取浅表排渗沟排水。
（2）东厢堤：堤身设多轴深搅等厚薄墙防渗墙，墙体最小厚度为200mm，以截住上层透水层的渗流，由北溪至坝址处，防渗墙深入第一层相对不透水层2m；在东厢堤北段距堤脚约100m处布置一条排水盲沟，塑料盲沟埋深约1.5～3.0m，盲沟四周设砂砾石反滤料，渗水可自流排入北溪及坝下，而在南段则利用大型水塘排水控制地下水位，对局部低洼地区采用填砂压渗等措施。
（3）北堤和南堤：北堤末端低洼地采用浅表排渗沟排水；南堤～上埔堤～坝址段设高压定喷防渗墙，设计墙体最小厚度为200mm，墙深深入第一层相对不透水层2m。
（4）城堤和南堤北段：在堤后防汛公路上设减压井及排水沟，在全长约2km范围内设68个减压井，井距平均25m，井径Ф300mm，井深深入第一层强透水层，井口高程8.0m，减压井渗水汇集中至古树庙泵站后采用抽水泵抽回水库。
2.2建立完善的监测系统
（1）库区地下水长期监测网布置情况
库区浸没影响区地下水监测网共建立58个监测孔。主要布置范围包括潮州市城区、枫溪区、意东堤后区、东厢堤后区等区域，总面积约30km2。其中潮州市城区临江约600m范围大部分属古溃决区或溃决区边缘，东厢堤左坝头附近也是近代溃决区，是重点监控区。
（2）监测方法和频率
监测方法主要人工采用钢尺直接对各监测井地下水位进行测量，对部分地下水位较深监测井，采用电极式水位观测仪配合进行测量。
观测频率根据《水利水电地质观测规程（SL245-1999）》有关规定，并结合枢纽蓄水的实际情况，第一个观测年每5天监测一次，往后每半个月监测一次，同时根据水库调蓄情况，在提高蓄水位或腾空库水位等工况下加密进行监测。
3.对浸没影响的分析及评价
经过四年多对潮州供水枢纽库区地下水位的监测，为掌握库区浸没影响情况提供了可靠、科学的基础分析数据。现根据历年的监测数据，结合各区域在水库蓄水后所反映的一些问题，对库区的浸没影响程度进行初步分析评价。
（1）城堤及南堤堤后片区
该区域属潮州市的核心区，为韩江右岸一级阶地，沿库岸有城堤和南堤作防护，地面高程为6.26～10.58m。经综合分析城区各地下水测点的历年资料，蓄水后对城区影响范围主要在堤后在600～1 000 m范围内，减压井对堤内水头调节作用明显，在库水位超过8.7m时， JK01（管口高程7.15m）、JK11（管口高程7.23m）、JK13（管口高程7.67m）、JK15（管口高程7.72m）、JK22（管口高程7.39m）等监测孔承压，这几个监测孔的地下水位历时曲线与库水位历时曲线呈同步变化现象，相关性很好，在库水位变化时出现较明显的水位变化，但周边未见有地下水渗出现象，说明下部深厚砂层与外江连通性好，承压水向西南方向消散缓慢，上部薄层粘土及人工杂填土层隔水效果良好，整个城区未出现浸没现象，基本上确保了城区的安全。
（2）枫溪片区
该区域地势处于較低洼地带，但由于其向西南方向倾斜，使得地下水向西南方向的枫溪河有良好消散作用，加上该区地层上部普遍分有有较厚的粘土层阻隔，因此该区受水库蓄水影响较小，未出现浸没影响。监测资料表明，该区大多数监测孔地下水位较低，大多数低于地面高程2m左右，地下水位变化与库水位关系并不密切。
（3）东厢堤后片区
该区域属于韩江左岸一级阶地，地面高程一般为7～10m，局部低洼鱼塘处约5m，根据监测资料分析，在靠近堤围的地下水位与库水位同步变化特征较明显，两者地下水联系密切，部分低洼处已出现浸没现象，浸没地区基本上是水田作物，靠近堤脚部位浸没影响较大，但总体影响范围不大，也未发现有明显渗流，且离堤越远及坝址下游的地下水高程越低，说明地下水位向库外下降消散趋势较明显，堤基截渗处理和排水减压产生一定效果。
（4）意东堤堤后片区
意东堤段的地下水位高程一般较高，在库水位小于10m以内时，大部分地下水位高于库水位，地下水补给库水。当库水位高于10m时，在意溪南区靠近堤围附近地段，下层承压水位明显上升，但由于上部有粘土层阴隔，地表未见地下水渗出，表明上部粘土隔渗效果良好，观测点水位跟库水位的变化辐度相对较小，均未出现溢出管口现象，该区域未出现浸没影响问题。
4.结束语
（1）低水头径流式电站正常蓄水位一般限制在河流一级阶地附近，形成河槽型水库，不少枢纽还为抬高水头而需要靠两岸堤防挡水成库，形成正常蓄水位高于两岸一级阶地的平原水库，因水库蓄水抬高河水位导致两岸地下水位雍高而产生水库浸没，是低水头径流式电站水库的主要环境工程地质问题之一。
（2）潮州供水枢纽工程采用截堵和疏排相结合的工程措施进行控制或减低的库区浸没影响，经监测资料综合分析，采用这种工程措施的处理效果是比较明显，特别是减压井的工作效果较好，基本上能达到保护潮州老城区的要求。
（3）库区浸没问题是潮州供水枢纽能否充分发挥其职能效益的关键，通过建立完善的监测系统，及时撑握库区地下水变化情况，了解库区浸没地区的影响程度，才能为水库顺利蓄水提供可靠的、科学的依据，确保蓄水安全。
（4）通过对潮州供水枢纽库区地下水浸没影响研究分析，能够为其他河道型水库工程在库区防渗处理、两岸低洼地区环境保护提供宝贵的借鉴经验。
[作者简介]
1、陈穆凯，男，1982年9月出生，32岁，广东省揭阳市人，水工工程师，主要从事水利水电工程建设管理工作。