如何降低引水隧洞漏水率？

对于有压隧洞，人们关心的往往是通水运行时隧洞的漏水情况。隧洞漏水取决于如下因素：①围岩的覆盖厚度，尤其是侧向覆盖厚度，围岩侧向覆盖厚度越厚，则渗漏半径越长，对减少渗漏量有一定的作用；②地下水位。地下水位的高低，对隧洞渗漏量影响较大，地下水位越高，则渗漏量越小；③围岩的渗透系数。围岩渗透系数越小，则渗漏量越小；④围岩灌浆圈的灌浆质量。对于Ⅳ类围岩，通常情况下需要对围岩进行灌浆，以形成一定的灌浆圈，其目的有二：一是固结围岩，促使围岩更加稳定，另一方面是减少围岩的渗透系数，减少渗漏量，使之形成一个以灌浆圈为中心的封水圈。

基于以上四个方面的因素，则令Hb=b；渗漏量q为

式 （12）为单宽渗漏流量。挪威人在总结了大量实际工程经验之后，提出了另一个计算隧洞渗水量的公式：

式中 Q——流量；

Km——渗透系数；

g——重力加速度；

Pr——半径为r处的压力；(www.xing528.com)

μ——流体的动力黏滞系数；

D——隧洞埋深；

L——隧洞长度。

以某水电站引水隧洞为例，其设计开挖洞径为4.8m，灌浆圈深度为5m，其岩石为Ⅳ类围岩，采用一坡到底深埋方式，满足隧洞覆盖准则。按照上述公式，假定了不同的工况，计算得出渗漏流量情况如图3所示。图中kg表示灌浆圈的渗透系数，其值为1×10-7m/s。

图3　灌浆圈不同的渗透系数计算结果图

图3为灌浆圈不同的渗透系数计算出的结果。ΔH 为内压与外压差，即表示不同地下水位。kr/kg表示围岩与灌浆圈渗透系数的比值。由于地下水位未知，故只能按假定来分析。另外，从图3可以看出，灌浆圈渗透系数在kg=1×10-7m/s之间，则渗漏流量每公里可达5～35L/s。这是可以接受的渗漏值。以上是Ⅳ类围岩的渗漏估算，对于Ⅱ、Ⅲ类较好的围岩，渗漏量还会减少。