摘要：八一水庫是中型水庫，由于新建泄洪涵洞與原土壩之間新填土體壩頂裂縫滲透破壞，于2004年1月潰決。破壞原因是新建泄洪涵洞處原土壩開挖斷面狹窄，左側邊坡偏陡，涵洞外壁截滲環過密，環徑大，新填壩體填筑速度快，上部質量低，完工后立即蓄水，新填土壩左側不均勻沉降過大，壩頂出現橫向裂縫，當庫水位接近正常蓄水位時，滲流從下游壩坡較高處逸出，出口無反濾保護，壩頂裂縫滲流沖刷，導致潰壩。
關鍵詞：泄洪涵洞 截滲環 土壩裂縫 滲流沖刷 潰壩
1 工程概況
八一水庫位于新疆昌吉州米泉縣境內，始建于1952年。水庫總庫容3500萬m3，大壩為均質土壩，上游壩坡1∶2.5，下游壩坡1∶2，土料為粉質黏土。壩頂高程466.85m，正常蓄水位464.22m，壩長10105m，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養殖等綜合效益的中型水庫。
大壩經安全鑒定，防洪標準不夠，決定加高大壩0.40m，新建泄洪涵洞一座，設計流量為15m3/s，建在老壩段樁號4+050處。新建泄洪涵洞時先拆除老壩，開挖尺寸底部寬9.00m，邊坡1∶1，洞底位于基槽的中心線上。地基是老壩壩基，為粉質黏土，基面高程459.50m。
泄洪涵洞為長方形，洞內尺寸2.00m×2.50m，洞身長15.00m，分為兩個工作段，每段長7.50m，并在中間各設截滲環一道，截滲環的外徑較大，插入新填壩體1.50m。洞口設一道擋土墻，兼截滲環的作用。泄洪涵洞外形結構尺寸及老壩開挖剖面如圖1所示。
圖1 泄洪涵洞出口橫剖面(單位:cm)
水庫加固工程于2003年9月15日開始施工，泄洪涵洞基礎土方開挖于9月20日完成，隨后進行洞身澆筑。11月11日開始回填涵洞兩側土體，填土為粉質黏土，11月15日回填到463.40m高程，稍高于洞室頂高程463.23m，5d內回填3.90m，控制干密度為1.68g/cm3，11月16～17日兩天填完剩余壩體，達臨時要求高程466.00m，回填厚度2.60m。該部分施工質量未加嚴格控制，鋪土層較厚，含水量偏高，碾壓6遍已出現彈簧土，填筑質量較差。7d內完成了整個壩的回填任務，日平均填土高度0.93m，隨后大壩立即投入蓄水運行。
12月8日庫水位由459.50m猛漲至462.50m，以后緩慢上升，12月29日庫水位達463.40m，為上部填筑質 量偏低的部位。2004年1月21日，庫水位上升到464.04m，僅低于正常蓄水位18cm，低于臨時壩頂1.96m，蓄水2300萬m3。
2 潰壩過程
1月21日13時30分，水庫管理單位值班人員巡視大壩時發現泄洪涵洞出口左側壩坡距擋土墻邊緣1m處有一漏水洞，洞高約1m，寬0.5m，洞底約和泄洪洞中心高程461.58m齊平，漏水量約50L/s，到17時增大至1m3/s。當時搶險采取的主要措施是設法封堵漏水通道進水口，在出口未采取任何措施。由于庫內冰凍層厚達60cm，未能及時鑿開冰面找到進口，搶險措施無法實現。20時漏水量增大到30m3/s，壩體出現大的塌洞。當漏水流量為100m3/s時，由于壩頂凍土層的作用，壩頂仍未塌落，但出現一拱橋，拱頂厚度1.5m，實際為壩頂凍土層的厚度，拱跨15m。22日11時拱頂塌落，大壩出現了30多米長的潰口，流量為240m3/s。24日7時水庫基本排空，潰壩后實測潰口上游最大寬度45m，至下游壩坡坡腳處收縮為35m，除新填壩段全部沖毀外，左岸還沖走了部分老壩壩體。由于泄洪涵洞的防沖作用，使最大沖刷斷面位于泄洪涵洞軸線偏左5m，泄洪涵洞洞身向左側倒塌，河床最大沖刷深度2.5m，高程457.00m。
3 潰壩原因分析
客觀事實表明，潰壩系新填壩體過早出現滲流所致，潰壩原因分析也就是新填壩體滲流和
滲透破壞原因分析。
3.1 與潰壩原因分析有關的一些要素
3.1.1 壩體開始發現滲透破壞時的上游水位及出口高程 如上所述，壩體滲透破壞是在庫水位剛剛上升到464.04m時發現的，因此出險時的水庫水位應是464.04m。下游壩坡出水點的位置是根據第一位目擊者的描述，水利部專家工作組與當地有關人員共同確定的，作者參加了這次討論。目擊者先看到壩坡有滲流逸出，隨即從泄洪洞出口擋土墻的下游面走到有滲水處進行了仔細觀察。滲水出自壩體一洞穴，洞高約1m，寬約0.5m，距泄洪涵洞出口擋土墻邊緣左側約1m，洞底高程約與洞中心線齊平，高程461.58m。由于目擊者進入現場時下游壩坡漏水洞已發展到高約1.0m，可肯定下游壩坡開始有滲流逸出時的高程要高于461.58m，取其漏水洞的中心高程為水流開始逸出點，則壩體開始滲透破壞時的下游壩坡逸出點高程在462.00m附近。滲透破壞開始時的位置如圖1所示。根據上述分析可知，大壩滲透破壞開始時實際作用的水頭為2.04m。
