香山水庫滲漏分析

水庫滲漏問題一直是制約水庫蓄水的瓶頸。如何準(zhǔn)確的分析水庫的滲漏原因是解決問題的關(guān)鍵，本文就此展開分析。

治淮 陳 玉 山 何 建 新 !"#$%$&’%((((((((((()""!·* 【科技推廣與應(yīng)用】 一、工程概況 香山水庫位于大別山北麓的河南 省新縣縣城東南+,-處、淮河水系潢 河一級支流田鋪河上，控制流域面積 .)/0,-)，總庫容0102萬-1，興利庫容 23+.萬-1。水庫于3*+.年開工，3*.) 年基本建成，同年2月開始攔蓄洪水， 3*.1年0月發(fā)電。該水庫是一座以防 洪、城市供水為主，結(jié)合發(fā)電、灌溉、水 產(chǎn)等綜合利用的中型水庫。 水庫主壩為漿砌石重力拱壩，壩頂 高程3+04""-，最大壩高+242-，防浪墻 高34"2-，防浪墻頂部高程3+*4"2-，壩 頂長)3!4"-，壩頂寬242-，壩軸線處半 徑563.)-，最大中心角!6.3!3."3)7。 壩體砌筑材料為漿砌石，因工程建設(shè)初

利用水化學(xué)資料,針對某水庫下游面和右壩肩滲漏水來源采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法進行了識別,并利用水化學(xué)分析方法進行對照,結(jié)果表明:水庫右壩肩滲漏水主要來自水庫水繞壩滲漏,而大壩下游面滲漏水則主要來源于地下水,其通過地下水腐蝕壩體形成滲漏在壩前滲出,其灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果與水化學(xué)分析得出結(jié)論一致,為水庫滲漏的進一步防治提供了參考依據(jù).

根據(jù)庫區(qū)地形地貌、堤基地層巖性、水文地質(zhì)條件、構(gòu)造地質(zhì)條件等,分析潮州供水樞紐工程水庫蓄水后的滲漏位置、滲漏方向、滲漏量、滲漏影響等,并對工程防滲處理作了簡單介紹。

茅草橋水電站工程主要建筑物由大壩、引水發(fā)電隧洞、地面式廠房、升壓站等組成.水庫一旦發(fā)生滲漏,不但會大大降低水庫效益,嚴(yán)重時還會危及樞紐建筑物的安全,導(dǎo)致事故.在本文中,筆者結(jié)合實際情況從鄰谷、庫首、壩址三方面對茅草橋水電站水庫滲漏的可能性進行分析評價,并給出防滲處理建議,以供參考.

芝瑞抽水蓄能電站上水庫庫區(qū)基巖為玄武巖,柱狀節(jié)理發(fā)育,不同期次玄武巖之間為混合土碎石層,混合土碎石層組成物復(fù)雜,以地下水發(fā)育特征為切入點,通過分析地下水位埋深、壓水試驗成果、柱狀節(jié)理與各層混合土碎石聯(lián)系方式,得出上水庫區(qū)柱狀節(jié)理與混合土碎石層組成的龐大網(wǎng)絡(luò)是地下水存儲、運移的主要區(qū)域,水庫蓄水后,存在庫水滲漏的工程地質(zhì)問題.

本文分析了客蘭水庫庫區(qū)、壩體、輸水涵管、壩基、溢洪道、輸水隧洞等工程部位滲漏情況和原因,并對壩體進行了有限元滲流計算與分析。

該水庫位于貴州省務(wù)川縣境內(nèi)的洪渡河下游,經(jīng)初步勘察顯示,水庫具備較好的成庫條件,水庫區(qū)兩岸山體雄厚,庫盆的地層巖性以灰?guī)r為主,碎屑巖主要分布于庫尾,但其與鄰谷之間有相對隔水的碎屑巖分布,因此,不存在向鄰谷永久滲漏問題。但由于庫首有較大范圍的可溶巖分布,巖溶發(fā)育且?guī)r溶水文地質(zhì)條件復(fù)雜,存在一定范圍的巖溶滲漏問題,可結(jié)合繞壩滲漏進行防滲處理。

碳酸鹽巖地區(qū)修建水庫,巖溶滲漏是首要的工程地質(zhì)問題,制約著能否成庫。以鳳山水庫工程為例,通過勘探、物探及巖溶調(diào)查等方法對庫區(qū)碳酸巖巖溶發(fā)育規(guī)律及地下水水文地質(zhì)問題進行研究,確定水庫庫盆封閉條件較好,不存在巖溶滲漏問題。

以野三河水電站為例,在詳細的野外水文地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上分析可疑滲漏帶,應(yīng)用連通試驗結(jié)果驗證水庫區(qū)巖溶地下水系統(tǒng)補給、徑流、排泄關(guān)系,確定庫區(qū)右岸河間地塊地下分水嶺的位置,為選擇合理的正常蓄水位提供了重要依據(jù)。

本文應(yīng)用三態(tài)變量的邏輯信息法及非線性回歸法,建立了貴州巖溶水庫滲漏的數(shù)學(xué)——地質(zhì)模型,用此模型對五個已知滲漏水庫進行了檢驗,所得結(jié)果與實際基本符合,效果良好,最后對一個待建水庫的滲漏量進行了預(yù)測。文中以貴州省研究程度較高的八個巖溶水庫為實例,應(yīng)用邏輯信息法建立變異序列,按標(biāo)志正負構(gòu)形出現(xiàn)概率之差,從80個標(biāo)志中篩選出48個與巖溶滲漏有關(guān)的地質(zhì)標(biāo)志,逐次計算標(biāo)志的信息權(quán)p_k,標(biāo)志區(qū)分權(quán)r_k,信息度和有利度,最后建立了數(shù)學(xué)——地質(zhì)模型。在邏輯信息法的基礎(chǔ)上,利用九個已知滲漏水庫的數(shù)據(jù),進一步建立了水庫滲漏量與有利度之間的非線性回歸模型,從而可以對水庫滲漏量給出定量的估值。

水庫是否存在嚴(yán)重的滲漏問題是制約工程可行的關(guān)鍵，而巖溶滲漏又是其中最主要的滲漏問題。洞潭水電站正是處在強巖溶發(fā)育地區(qū)，因此，有必要對庫區(qū)巖溶發(fā)育特征及發(fā)育規(guī)律進行詳細分析，并對庫區(qū)巖溶滲漏做出正確評價，保證水庫正常效益的發(fā)揮。

徐水縣瀑河水庫滲漏巖溶地面塌陷——瀑河水庫滲漏造成三個村莊出現(xiàn)地面沉降、開裂與塌陷，通過實地調(diào)查研究，總結(jié)了庫區(qū)巖溶發(fā)育特征、巖溶塌陷的分布規(guī)律，分析了地面塌陷產(chǎn)生的原因，并提出了防治對策。

在對水庫庫區(qū)地形地貌、地層巖性、水文地質(zhì)條件及巖溶發(fā)育特征等分析的基礎(chǔ)上,對水庫各主要可能滲漏地段進行了初步滲漏量估算,并提出了建議處理措施,為工程設(shè)計提供了合理的依據(jù)。

在巖溶地區(qū)修建水庫,滲漏與否往往是成敗的關(guān)鍵,如何評價巖溶地區(qū)水庫滲漏、規(guī)模及其影響因素,迄今為止,仍然沒有一個較系統(tǒng)的方法對其進行定量預(yù)測。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在巖溶水庫滲漏評價中的運用,為此找到了一種新的方法。

在巖溶地區(qū)修建水庫，滲漏與否往往是成敗的關(guān)鍵．如何評價巖溶地區(qū)水庫滲漏、規(guī)模及其影響因素，迄今為止．仍然沒有一個較系統(tǒng)的方法對其進行定量預(yù)測。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在巖溶水庫滲漏評價中的運用，為此找到了一種新的方法。

貴州省畢節(jié)地區(qū)巖溶較發(fā)育,大部分水庫修建于20世紀(jì)50、60年代且在巖溶區(qū),屬\"三邊\"工程,目前大部分水庫成為病險庫。針對此問題,根據(jù)多年來的成功處理經(jīng)驗,作者對巖溶區(qū)水庫滲漏進行分類并提出處理措施,并且強調(diào):在巖溶區(qū)建庫,只要選好庫壩址,即使出現(xiàn)一些問題,采取\"避、堵、截、鋪、灌、圍、導(dǎo)(排)、觀\"等綜合處理措施,是可以充分發(fā)揮工程效益的。

湯泉水庫位于赤城縣城西北部4.5km處,系潮白河水系白河支流湯泉河上的一座以防洪、灌溉為主的小(1)型蓄水工程。水庫主要由大壩、溢洪道、灌溉洞、電站等建筑物組成。該庫始建于1958年,當(dāng)年施工當(dāng)年蓄水?？偪刂屏饔蛎娣e348km2,原設(shè)計總庫容795萬m3,2008年最后一次除險加固后防洪標(biāo)準(zhǔn)由原來的20年一遇提高到50年一遇設(shè)計、500年一遇校核,總庫容561.2萬m3。

巖溶地區(qū)的庫區(qū)滲漏問題一直是水利工程中的熱點和難點問題。河口村水庫庫壩區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜,局部發(fā)育有較大規(guī)模的溶蝕現(xiàn)象,在總結(jié)巖溶發(fā)育空間分布規(guī)律的基礎(chǔ)上,分析了影響巖溶發(fā)育的因素:本區(qū)的巖溶發(fā)育的分布與地質(zhì)構(gòu)造形跡的強弱、距離岸坡的遠近、地表和地下水的強徑流區(qū)以及風(fēng)化卸荷作用密切相關(guān),在此基礎(chǔ)上分析了巖溶發(fā)育對水庫滲漏量和水庫防滲的影響,為水庫滲漏問題的評價和防滲設(shè)計提供了依據(jù)。

根據(jù)工程定期檢查及大壩測壓管原型觀測資料,對跋山水庫大壩左岸壩基滲流進行分析,結(jié)果表明壩基與壩體間砂土防滲效果差,庫水位高于176.50m時,將發(fā)生滲透破壞;為保證大壩安全穩(wěn)定,采用固結(jié)灌漿處理方案,起到了防滲補漏的效果。

擬建的牛牛壩水電站,水庫內(nèi)有可溶巖地層順層在大壩下游出露,構(gòu)成潛在的巖溶滲漏通道,影響水庫的蓄水效益。通過對庫區(qū)三疊系嘉陵江組、雷口坡組可溶巖地層的調(diào)查和分析,發(fā)現(xiàn)巖溶并不發(fā)育,地下水運移通道為裂隙-溶隙型通道;巖溶滲漏水量計算結(jié)果表明,該水庫巖溶滲漏水量為164.4m3/d,遠小于美姑河平均流量,故庫區(qū)巖溶對水庫滲漏影響不大。

以楊家壩河市區(qū)段生態(tài)環(huán)境治理工程為實例,分析評價水庫蓄水后產(chǎn)生的滲漏問題,為工程防滲設(shè)計提供依據(jù)。