前坪水库位于淮河流域沙颍河支流北汝河上游、河南省洛阳市汝阳县城西9km的前坪村附近，坝址以上控制流域面积1325km2，水库总库容5.84亿m3。前坪水库是一座以防洪为主，结合供水、灌溉，兼顾发电等综合利用的大（Ⅱ）型水库。前坪水库设计洪水标准采用500年一遇，相应洪水位418.36m；校核洪水标准采用5000年一遇，相应洪水位422.41m。主要建筑物包括筑坝、副坝、溢洪道、输水洞、泄洪洞、电站等。主坝采用粘土心墙砂砾(卵)石坝，跨河布置，坝顶长810m，坝顶路面高程423.50m，坝顶设高1.2m混凝土防浪墙，最大坝高90.3m。副坝位于主坝右侧，采用混凝土重力坝结构型式，坝顶长165m，坝顶高程423.50m，坝顶设高1.2m混凝土防浪墙，最大坝高11.6m。

　　前坪水库建设中主要问题包括：

　　（1）工程面临陡峻岸坡及深厚覆盖层复杂地形地质条件。根据工程场址条件，拟建前坪水库挡水建筑物为粘土心墙砂砾石坝，最大坝高86.1m，属高坝。大坝右岸侧存在两段式高陡岸坡，呈朝向河谷外凸形状，凸点约位于400m高程附近，凸点以下较陡峻，400m高程以上坡度减缓。大坝坝壳等部坐落于深厚覆盖层以上。从类似地形地质条件下的已有工程运行状况看，极易发生渗透破坏（水力劈裂、突然渗漏等）、坝顶纵向裂缝等安全问题。

　　（2）亟需研究陡峻岸坡作用下土质心墙砂砾石坝长期防渗安全关键技术。前坪工程中坝壳材料采用砂砾石，其变形模量高于堆石料，与心墙土料之间模量差大，心墙与坝壳之间的相互作用（拱效应）远强于心墙堆石坝；同时，砂砾石抗渗性能远低于堆石料，一旦心墙出现水力劈裂、渗透破坏或裂缝，与堆石体不同，砂砾石坝壳极有可能发生持续的细粒冲刷并发生坍塌，继而导致溃坝。前坪土质心墙砂砾石坝面临较为突出的长期防渗安全问题，已建工程的既有经验难以为工程设计建设提供技术参考。亟需针对性地开展相关研究，以支撑工程安全建设运行。

　　前坪土质心墙砂砾石坝长期防渗安全主要取决于心墙在与陡峻岸坡和砂砾石坝壳相互作用下的变形，以及变形对心墙渗透特性、抗渗性能的影响。本项主要研究内容包括：

　　（1）前坪水库筑坝材料室内力学特性试验内容包括：物理特性试验、压缩试验、三轴剪切试验、心墙土不同围压条件下的渗透特性试验。通过室内试验研究，获得不同筑坝材料的物理特性、压缩模量和压缩系数、强度指标和邓肯模型参数、不同围压条件下的渗透系数等，为工程设计建设提供依据。

　　（2）根据前坪水库心墙坝的设计分区、地形条件以及覆盖层的土层分布，建立三维心墙砂砾石坝模型。根据设计的填筑过程及蓄水过程对大坝的填筑及蓄水过程进行模拟，研究各关键时刻包括竣工期、满蓄期大坝的应力、变形特性。

　　本项目研究将为坝体结构设计、蓄水运行规划等提供依据。

　　（来源：河南省水利厅、大河网）