1 基本情况 瀑河水库地处海河流域大清河系瀑河的中游,控制流域面积263km2,1958年兴建,是一座以防洪、灌溉为主综合利用的中型水库。水库自建成以来经历过1963年大水时副坝扒口分洪、19年水毁工程修复、1973年溢洪道衬砌和1977年大坝戴帽加高,现状总库容0.975亿m3,正常蓄水位41.0m,设计洪水位46.03m。水库枢纽由主坝、副坝、右岸溢洪道和右岸输水洞4个建筑物组成。建筑物等级III级,水库大坝防洪标准100年一遇设计,2000年一遇校核。主、副坝都是均质土坝,坝线总长5843.0m,其中0+000~0+200为主坝,横跨主河床及一级阶地, 坝顶高程49.5m, 最大坝高21.0m;0+200~5+843为副坝,座落于河道左岸二级阶地上,阶面开阔,坡降平缓,地面高程自南向北由41.5m渐升至47.5m,坝上游侧二级阶地遭人为破坏较严重。副坝沿坝线有数条近东西向的较大冲沟与之横穿,冲沟宽度20~50m,沟坎陡立,坎高3~5m。左右坝肩基岩裸露,呈剥蚀残丘状,左坝肩丘顶高程102m,右坝肩丘顶高程142.6m。溢洪道建于右坝头基岩上,并与主坝相接。1.2存在的问题 该闸建成后,适逢大旱,拦河挡水至上游水位26.5m时,仅隔2d突然倒塌,从发觉闸身变形到整个倒塌仅经历几个小时,无法观测,倒塌是从右半部开始。事后检查,闸室基本在原位置陷落倾倒,最大陷落深度达7m之多,浅孔闸室上部桥梁全部脱落闸墩,弧形钢闸门扭曲撕裂变形;深孔闸室闸门和桥梁仍架立在闸墩上。上游钢筋混凝土铺盖及下游消力池均倾翻,彻底破坏,上游板桩未动,但有接缝张开,下游海漫基本完好。 根据工程地质报告,主、副坝坝基上部复盖层为黄土状壤土和砂卵石层,局部夹砂层。砂卵石层厚度15~47.0m,平均渗透2.2×10-1cm/s。坝基底部基岩为白云岩,有溶蚀现象,最大埋深83.6m,不排除透水砂卵石层与基岩破碎岩溶相连通的情况。 (1)桩号0+100~0+380段河床砂卵石与下部卵砾石层连通,下部卵砾石层不仅厚度大,而且分布在库区、坝基和库外的广大范围内,形成库内外连通的良好渗漏通道; (2)桩号2+080~3+220段表层黄土状壤土中所夹粗砂层,层厚4~6m,埋深3~11m,顶扳高程32~39.5m,与河漫滩卵砾石层相通,库内外亦连通。该砂层遇枯水年无水,当库水位上升时即成为集中渗漏段; (3)桩号4+200~5+700段砂卵石层埋深2~10m,顶扳高程34.6~44.0m,与河漫滩卵砾石层相通,库内外亦连通。该层厚度大,且与4+200段以前的深层砂卵石层为一层。库水位一旦上升,将成为集中渗漏带,其渗漏量远比上一段大; (4)范村(旧址)以北地表以下6~7m,广泛分布有粗砂层透镜体,回水淹没后易形成水平渗漏。1985年勘探时,在桩号0+500~0+800段发现埋深8.0m,厚0.8m的透水砂带。按其走向和高程分布此砂带从坝前一直延伸到坝后,副坝坝后管涌与该透水砂带有关; (5)桩号0+100~4+200段深层砂卵石层埋深9~26m,顶扳高程17~44m。虽然埋深较大,但其上覆的黄土状壤土夹有透水性较好的砂卵石透镜体。库水通过透镜体仍可补给深部砂卵石层。在地势低洼地带,尤其是冲沟部位黄土状壤土很薄,也会形成渗流通道。 1.2 存在的问题 长期以来,瀑河水库由于主、副坝坝基渗漏严重,致使工程不能正常发挥效益。1973年10月~1974年3月关闸蓄水期间,库水位由39.4m降至36.0m,总渗透量达1300万m3,占总蓄水量的71%。在坝基渗漏的同时,坝后曾多次伴随出现管涌、流砂和大面积沼泽化现象。1960年6月,当库水位达到40.0m时主坝后发生管涌,河滩出现涌泉,位于下游3km处的户本、南城村一带出现大范围沼泽化, 井水外流,部分村民住房地面渗水。1963年8月8日,当库水位达到45.18m时桩号1+050坝后反滤沟出现管涌13处,冒出带砂的浑水。 1977 年8月27日,当库水位达到40.38m时在坝后反滤沟始端,即桩号0+406,距坝轴58.75m,高程33.83m处发生管涌。为保证大坝安全,不得不采取应急弃水降低库水位的措施。1个月之后当库水位上升到40.38m时,上述位置再次出现管涌。1978~1979年为了渡汛的安全,曾用反滤料对管涌部位进行临时处理,将反滤沟改为盲沟。 从1979年8月20日~12月10日的4个月内,库水位保持在40.13~40.4m之间, 坝后未再发生管涌, 但坝后地下水位明显升高,最高水位达38.56m,并与上游库水位几乎同步变化。种种迹象表明,大坝存在严重的渗流破坏隐患。