水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電市公開課一等獎省賽課獲獎課件_第1頁
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文檔簡介

3.4水庫與壩區(qū)滲漏工程地質條件分析水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第1頁1.水庫蓄水會使庫內一些城區(qū)和居民點、古跡、文物、工礦企業(yè)、鐵路、公路和其它一些主要建筑物以及大片農田、森林等受到“淹沒”。

2.水庫蓄水會使兩岸地下水位抬高,使一些地域發(fā)生“浸沒”,甚至地上建筑物也受到危害,有些地域甚至發(fā)生沼澤化、鹽漬化,造成農作物無法種植、土地荒涼、工礦企業(yè)排水困難。在低洼地域會引發(fā)土地充水、沼澤化、鹽漬化或地下水淹沒。

3.水庫若存在嚴重“滲漏”,會影響水利樞紐正常運行。一、水庫主要工程地責問題概述水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第2頁4.當水庫受到沖刷和侵蝕時會引發(fā)“庫岸再造”,有些地段形成滑坡、崩塌和沖蝕。有古滑坡存在條件下會發(fā)生滑坡“復活”。

5.水庫淤積,庫容體積減?。罐r業(yè)、航運、漁業(yè)條件惡化,自然環(huán)境條件受到影響。6.泥炭層、垃圾場以及工廠污水廢料排放到水庫使水庫水質變壞,衛(wèi)生條件變差,造成生活用水、澆灌用水受到污染,引發(fā)一些疾病。

7.有水庫會誘發(fā)(觸發(fā))地震。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第3頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第4頁1.庫岸穩(wěn)定問題(1)水庫建成蓄水后,庫岸自然條件發(fā)生急劇改變,使之處于新環(huán)境和動力地質作用下表現為:

①原來處于干燥狀態(tài)下巖主體,在庫水位改變范圍內部分因浸濕而經常處于飽和狀態(tài),其工程地質性質顯著惡化f、c值下降。②岸邊遭受人工湖泊波浪沖蝕淘刷作用,較原來河流侵蝕沖刷作用更為強烈。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第5頁③庫水位經常改變,當水位快速下降時,原來被頂托而壅高地下水來不及泄出,因而增加了岸坡巖土體動水壓力和自重壓力。因之,使得原來處于平衡狀態(tài)下斜坡,有一部分發(fā)生變形破壞,直至到達新平衡狀態(tài)為止。(2)危害:庫岸變形破壞,危及濱庫地帶居民點和建筑物安全,使濱庫地帶農田遭到破壞,庫岸破壞物質又成為水庫淤積物、減小庫容。近壩庫岸大塌滑體安然滑落激起涌浪,還能危及大壩安全,并給壩下游帶來災難性后果。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第6頁(3)庫岸失穩(wěn)破壞類型①塌岸在水庫中庫岸土石體在庫水波浪及其它外動力作用下,失去平衡而產生逐步坍塌,庫岸線不停后移而進行邊岸再造,以到達新平衡現象和結果,稱水庫塌岸(或稱水庫邊岸再造)??梢?,水庫塌岸是不一樣于巖土體崩塌和滑坡一個特殊破壞形式。這種現象主要發(fā)生于土質岸坡地段。水庫蓄水最初幾年內塌岸表現最為強烈,隨即漸漸減弱,能夠延續(xù)幾年甚至十幾年以上。因而,塌岸是一個長久遲緩演變過程。最終塌岸破壞帶寬度可達幾百米,如我國黃河三門峽庫最大塌岸帶寬度284m。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第7頁水庫塌岸過程示意圖水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第8頁②滑坡庫岸滑坡在大部分水庫蓄水后都會發(fā)生,只是規(guī)模不一樣而已,它往往是岸坡蠕變發(fā)展結果。按庫岸滑坡發(fā)生位置,可分為水上滑坡和水下滑坡,以及近壩滑坡和遠壩滑坡。近壩水上高速滑坡危害尤大。如意大利瓦依昂水庫左岸1963年10月9日發(fā)生超大型高速滑坡,舉世震驚。我國湖南柘溪水庫,在1959年蓄水早期,大壩上游1.5km塘巖光發(fā)生大滑坡,165萬m3土石以25m/s速度滑入庫中,激起高達21米涌浪,致使庫水漫過還未完工壩頂泄向下游,損失巨大。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第9頁滑坡是庫岸破壞主要形式之一,因為危害較大,對山區(qū)水庫來說,需重視研究近壩庫岸滑坡。我國幾座大型水壩,如龍羊峽和小浪底水庫均存在此問題。

③巖崩巖崩是峽谷型水庫巖質庫岸常見破壞形式,它常發(fā)生在由堅硬巖體組成高陡庫岸地段。水庫蓄水后,因為坡腳巖層軟化或下部庫岸變形破壞,而引發(fā)上部庫岸巖體崩塌。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第10頁(1)定義:水庫蓄水后水位抬高,引發(fā)水庫周圍地下水壅高。當庫岸比較低平,地面高程與水庫正常高水位相差不大時,地下水位可能靠近甚至高出地面,產生種種不良后果,稱為水庫浸沒。(2)危害:浸沒對濱庫地域工農業(yè)生產和居民生活危害甚大,它使農田沼澤化或鹽堿化;建筑物地基強度降低甚至破壞,影響其穩(wěn)定和正常使用;附近城鎮(zhèn)居民無法居住,不得不采取排水辦法或遷移他處。浸沒區(qū)還能造成附近礦坑滲水,使采礦條件惡化。所以,浸沒問題經常影響到水庫正常高水位選擇,甚至影響到壩址選擇。2.水庫浸沒問題水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第11頁(3)產生浸沒條件浸沒現象產生,是各種原因綜合作用結果,包含地形、地質、水文氣象、水庫運行和人類活動等。依地形地質原因而言,可能產生浸沒條件是:①受庫水滲漏影響鄰谷和洼地,平原水庫壩下游和圍堤外側,尤其是地形標高靠近或低于原來河床庫岸地段,輕易產生浸沒。②巖土應含有一定透水性能。基巖分布地域不易發(fā)生浸沒。第四紀渙散堆積物中粘性土和粉砂質土,因為毛細性較強,易發(fā)生沒沒;尤其是脹縮性土和黃土類土,浸沒影響更為嚴重。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第12頁水庫回水及浸沒水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第13頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第14頁不易發(fā)生浸沒地段是:①庫岸為相對不透水巖土層組成或研究地段與庫岸之間有相對不透水層阻隔。②研究地段與庫岸間有經常水流溪溝,其水位等于或高于正常蓄水位時。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第15頁水庫岸邊不會發(fā)生浸沒地質條件水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第16頁3.水庫淤積問題(1)淤積問題水庫為人工形成靜水域,河水流入水庫后流速頓減,水流搬運能力下降,所挾帶泥砂就沉積下來,堆于庫底,形成水庫淤積。淤積粗粒部分堆于上游,細粒部分堆于下游,伴隨時間推延,淤積物逐步向壩前推移。修建水庫河流若含有大量泥砂,則淤積問題將成為該水庫主要工程地責問題之一。有些人對我國20座水庫淤積情況作過統(tǒng)計,依據統(tǒng)計資料,在不到內,20座水庫平均庫容損失率為31.3%,年平均損失率為2.26%。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第17頁水庫淤積即使可起到天然鋪蓋以預防庫水滲漏良好作用,不過大量淤積物堆于庫底,將減小有效庫容,降低水庫效益;水深變淺,妨礙航運和漁業(yè),影響水電站運轉。嚴重淤積,將使水庫在不長時間內失去有效庫容,縮短使用壽命。比如,美國科羅拉多河上一座大型水庫,建成后便有95%庫容被泥砂充填。日本有256座水庫平均使用壽命僅53年;其中56座已淤庫容50%,26座已淤庫容80%。我國黃河干流上三門峽水庫,若不采取辦法,幾十年后將全部淤滿。山陜高原上有一些小水庫,建成一年后庫容竟全部被泥砂淤滿。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第18頁淤積不但縮短水庫使用壽命,而且會給上下游防洪、澆灌、航運、排澇治堿、工程安全和生態(tài)平衡帶來影響。水庫興建,極大地改變了原河流水動力條件和河流地質作用,使其侵蝕、搬運和沉積作用發(fā)生了大幅度改變,并在自我調整中取得新動態(tài)平衡。其間,庫內沉積作用加劇,將影響水庫壽命、航運(包含航道和港口)通暢、庫尾洪水位等;在壩下游,因為清水下泄,沖刷作用增強,底蝕顯著,河道下切,河流變直,可造成部分河段岸坡穩(wěn)定性下降,出現裂縫、坍塌等現象,河道還可能出現負比降,影響汛期行洪等。(2)水庫淤積對環(huán)境影響水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第19頁水庫形成,實際上是改變了水庫上游河流侵蝕基準面水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第20頁庫壩區(qū)滲漏是指庫水沿巖石孔隙、裂隙、斷層、溶洞等向庫盆以外或經過壩基(肩)向下游滲漏水量現象。水庫作用是蓄水興利,在一定地質條件下,水庫蓄水期間及蓄水后會產生滲漏。對任何一座水庫來說,在未采取有效工程處理辦法情況下,假如存在嚴重滲漏現象,將會直接影響到該水庫效益。而壩區(qū)滲漏,在不少情況下往往造成壩基產生滲透變形,威脅到大壩安全。在工程設計中,普通都要求使水庫滲漏量小于該河流段平水期流量1%-3%。庫壩區(qū)滲漏介紹水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第21頁1.庫區(qū)滲漏類型(1)暫時性滲漏水庫蓄水早期,因為庫水位逐步抬高,因濕潤、飽和庫水位以下巖土層孔隙、裂隙和空洞,造成庫水量損失。但庫水不漏出庫外,所以,水量損失是暫時。(2)永久性滲漏指水庫蓄水后,庫水經過庫岸或庫盆底部巖土體中孔隙、裂隙、斷層及溶隙、溶洞等滲漏通道,向庫外鄰谷、低地或遠處低洼排水區(qū)不停滲水。二、庫區(qū)滲漏地質條件分析水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第22頁永久性滲漏,大多沿以下部位發(fā)生:(1)經過庫岸分水嶺向鄰谷或低地滲漏;(2)壩下游河道是彎道,庫水經過庫岸向下游河道滲漏;庫水經過庫底向遠處低洼排泄區(qū)滲漏。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第23頁庫區(qū)永久滲漏方式水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第24頁按滲漏通道性質,普通可劃分為以下幾個類型:(1)孔隙滲漏型。庫水主要經過第四紀渙散土層發(fā)生滲漏,比如黃土、各種粒徑砂層及礫石等。這一類型滲漏量主要取決于土層孔隙率及空隙直徑大小和土層分布范圍。(2)裂隙滲漏型。庫水主要經過巖、土體內裂隙進行滲漏,包含可透水各種原生裂隙、次生裂隙以及斷層破碎帶裂隙。裂隙型滲漏量大小取決于斷層性質、規(guī)模、充填物及填膠程度及裂隙張開度和密集程度等。(3)溶洞滲漏型??λ固氐赜蛩畮?,庫水經過各種規(guī)模溶洞發(fā)生滲漏。除了以上三種基本類型外,還有孔隙—裂隙滲漏型和裂隙—溶洞滲漏型等混合型滲漏。2.據滲漏通道劃分水庫滲漏類型水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第25頁水庫發(fā)生滲漏條件主要有三個:一是組成庫盆巖體是透水,假如水庫坐落在粘土巖地域,或庫盆被厚層粘土所覆蓋,這種水庫基本上是不漏水;二是庫外存在有比庫水位低排泄區(qū);三是庫水位高于庫岸地下水位,庫水才能向庫外滲漏。由此可見,水庫滲漏發(fā)生主要與巖性和地質結構、地形及水文地質條件相關。具備上述三個條件水庫,就可能發(fā)生滲漏。3.水庫滲漏條件分析水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第26頁水庫滲漏與不一樣地貌單元親密相關。假如庫岸山體薄弱,又有鄰谷存在且下切較深,庫水外滲可能性就大。若水庫修建在基巖山區(qū)河谷急劇拐彎處,河灣之間山脊有地方可能會很狹窄,這么地形條件,就有可能產生水庫滲漏。平原地域河谷普通切割較淺,庫區(qū)與鄰谷常相距很遠,庫水若要穿過河間地塊向鄰谷滲漏,普通是不輕易。但在河曲發(fā)育地段,河間地塊比較薄弱,則屬可能產生滲漏地形。(1)地形地貌條件水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第27頁強透水層能夠造成水庫滲漏,隔水層存在則能夠起到防滲作用。能夠起防滲作用是微弱透水或基本不透水巖層,如粘土類巖中粘土巖、頁巖和粘土質沉積層,以及完整致密各種堅硬巖層。假如庫盆或水庫周圍有隔水層存在,就能夠起擋水作用,使庫水不致向庫外滲漏。(2)巖性條件水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第28頁基巖普通比較堅硬致密,孔隙率小。庫水假如要經過基巖發(fā)生滲漏,主要取決于各種裂隙和溶洞存在情況,以及沉積巖層面充填情況。在第四紀渙散沉積層中,對水庫滲漏有重大意義是未經膠結砂礫(卵)石層,這些砂礫石、礫石、卵石層空隙大、透水性強,假如庫區(qū)存在這些強透水層并溝通庫區(qū)內外,就能夠成為水庫滲漏通道。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第29頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第30頁某水庫庫區(qū)滲漏示意圖水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第31頁與水庫滲漏有親密關系地質構造,主要有斷層破碎帶或斷層交匯帶、裂隙密集帶、背斜及向斜構造、巖層產狀等。斷層存在,特別是未膠結或膠結不完全斷層破碎帶,都是水庫滲漏主要通道。背斜構造和向斜構造與水庫滲漏關系,主要應從兩個方面來分析。一是背斜和向斜核部伴生節(jié)理密集帶或層間剪切帶可能成為滲漏通道;其次主要由透水層與隔水層相互配合和產狀情況來決定。(3)地質結構水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第32頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第33頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第34頁斷層與水庫滲漏關系水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第35頁庫區(qū)水文地質條件是水庫能否發(fā)生滲漏主要條件之一,尤其是庫岸有沒有地下水分水嶺,以及地下水分水嶺高程,對水庫滲漏含有決定性意義。而地下水一些特征,則能夠用來直接判斷庫區(qū)滲漏問題。依據地下水分水嶺脊線高程與水庫正常高水位關系,可判斷水庫是否有向鄰谷滲漏可能。此時有四種情況:A.建庫前地下水分水嶺高于水庫正常高水位,建庫后普通不會產生向鄰谷滲漏,如圖(a)所表示。(4)水文地質條件水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第36頁B.建庫前地下水分水嶺低于水庫水位,則蓄水后將會向鄰谷滲漏,如圖(b)所表示。C.建庫前地下水就從庫區(qū)河谷流向鄰谷,蓄水后水頭更大,滲漏更嚴重,如圖(c)所表示。D.建庫前鄰谷河水經地下流向庫區(qū)河谷,鄰谷水位低于建庫后庫水位,建庫后庫水將向鄰谷滲漏如圖(d)所表示。有時,地下水分水嶺雖略低于水庫正常高水位,但因為蓄水后庫水頂托作用,地下水分水嶺最終可能略高于庫水位,庫水不致外漏。在分水嶺很寬厚、巖土體透水性較小時,庫水更不會外漏。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第37頁地下水分水嶺與滲漏關系水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第38頁對于承壓水(或建庫后可能出現承壓水)。只要透水層穿過了分水嶺,而其兩端分別在庫區(qū)和鄰谷(或低洼地)出露,且其出露高程均低于水庫正常高水位,則庫水就能沿透水層以承壓水形式流向鄰谷。當建壩前庫區(qū)有承壓水露頭時,只要泉水口高程超出水庫正常高水位且其內部通道沒有與低處泉水串通,則庫水就不會沿該承壓含水層漏走。若泉水口高程低于庫水位,庫水能否沿承壓含水層漏走,則應依據承壓水含水層補給區(qū)和排泄區(qū)詳細情況確定。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第39頁(6)巖溶庫區(qū)滲漏分析巖溶地域水庫漏水問題分析,關鍵是:A.查清該區(qū)地形、地層、巖性、結構和水文地質等情況;B.在以上基礎上深入查清巖溶發(fā)育程度和巖溶形態(tài)延伸分布規(guī)律。這里僅結合水庫滲漏問題,深入研究和補充。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第40頁巖溶滲漏通道按其規(guī)??煞郑孩俅笮?,如溶洞、暗河和落水洞等;②中型,如被溶蝕而加大了空隙斷層和大型溶隙;③小型,如溶孔和小型溶隙等。其中以第①類滲漏規(guī)模最大,第③類滲漏規(guī)模最小。三者往往相互串通。所以,從實際意義而言,查清巖溶滲漏通道主要是指查清①、②類通道而言。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第41頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第42頁水庫巖溶滲漏基本條件判別水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第43頁水庫巖溶滲漏分級表水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第44頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第45頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第46頁①建壩河谷是地下水排泄區(qū)在這種情況下應注意:A.水平循環(huán)帶和谷底循環(huán)帶是最易出現巖溶滲漏位置。河床兩岸地下水靠近垂直方向流人河床叫橫向徑流地段,平行河水流向方向流人河床叫縱向徑流地段??v向徑流地段輕易發(fā)育縱向巖溶形態(tài),成為庫水外滲通道。易出現地段:a.河流縱坡由平緩突變?yōu)檩^陡地段,在這個轉折點處易發(fā)育谷底縱向巖溶形態(tài);b.河流凸岸,尤其是河灣間或河曲間地段河岸,易發(fā)育岸邊縱向巖溶形態(tài)。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第47頁B.河水面附近有顯著溶洞層時,回水后庫水將沿溶洞倒灌。若該溶洞底板高程比庫水位高,則不會成為庫水直接外漏通道。此時,若溶洞在庫水位高程以內,但最近鄰谷(或鄰谷溶洞系統(tǒng))間巖體很厚,巖溶不發(fā)育,透水性不大,則雖發(fā)生庫水倒灌,但可能不會形成滲漏;若溶洞與鄰谷(或鄰谷溶洞系統(tǒng))間巖體很薄,透水性很強,則可能形成大量滲漏。當然,若溶洞與鄰谷溶洞系統(tǒng)已經在庫水位高程以下串通,則必將產生大量滲漏。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第48頁C.巖溶形態(tài)是地下水從補給區(qū)流向排泄區(qū),沿巖體內各種結構面溶蝕而成通道。所以對穿越分水嶺斷層破碎帶、節(jié)理密集帶、不整合面、褶皺軸面等,應尤其注意查清是否已形成巖溶滲漏通道。D.多層巖溶地層與非巖溶地層交互地帶滲漏問題。在查清巖溶地層透水性以后,可按普通沉積巖地域隔水層和透水層互層分析標準,判斷其漏水可能性。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第49頁②建庫河谷是地下水補給區(qū)。此最為不利,易產生大量滲漏。當河谷是該區(qū)地下水補給區(qū)時,往往含有下述地形和水文地質特征,應尤其注意庫水外漏問題。A.盲谷:河谷突然中止處往往是地表水轉入地下人口位置,系水庫蓄水后庫水外漏通道入口。B.谷底落水洞:若谷底落水洞發(fā)育,修建水庫,落水洞是庫水外漏通道入口。C.谷底溶洞:谷底若有溶洞口是入水口,亦屬大型滲漏通道。當河谷是地下水補給區(qū)時,必須查清外漏通道,采取有效辦法,不然水庫漏水是極難防止。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第50頁大壩建成后,壩上游水位抬高,在上、下游水位差作用下,庫水可能經過壩基或壩肩巖層中孔隙、裂隙、破碎帶向下游滲漏。前者稱為壩基滲漏,后者稱為繞壩滲漏。壩區(qū)滲漏形式分為均勻滲漏和集中滲漏兩種。前者,如經過砂礫石層和基巖中較為均布風化裂隙滲漏;后者,如經過較大斷裂破碎帶和各種巖溶通道滲漏。三、壩區(qū)滲漏條件分析水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第51頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第52頁繞壩滲漏示意圖水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第53頁1.渙散巖層壩區(qū)滲漏條件在渙散巖層地域建壩,滲漏主要是經過透水性強砂礫石層發(fā)生。砂礫石層有是當代河床沉積,有是位于階地之上,也有是古河道沉積。古河道砂礫石沉積能夠是埋藏在河岸一側,也能夠分布于階地之上。有時砂礫石層與不透水層成互層結構,對此,應給予充分注意。普通在河谷狹窄、谷坡高陡壩區(qū),砂礫石層僅分布于谷底,所以,壩區(qū)滲漏主要發(fā)生在壩基。而在寬谷區(qū)當谷坡上分布有多級階地時,庫水除沿壩基滲漏外,還可能發(fā)生繞壩滲漏。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第54頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第55頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第56頁2.裂隙巖層壩區(qū)滲漏條件在裂隙巖層分布區(qū),因為巖層中各種結構面透水能力不一樣,以及河谷地貌和地質結構差異,使建壩所造成滲漏在不一樣地域或地段內有顯著不一樣。河谷地貌與地質結構條件對壩區(qū)滲漏有顯著影響。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第57頁河谷平面形態(tài)與壩區(qū)滲漏關系水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第58頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第59頁四、巖層滲透性指標表征巖層滲透性指標有三個,即滲透系數(k)、單位吸水量(w)和透水率(q)。這三個指標是評價壩、庫是否滲漏或估算滲漏量時主要參數,也是地基防滲處理設計水文地質依據。1.滲透系數(k)法國水力學家達西曾經過大量試驗,發(fā)覺地下水層流滲透速度(v)與水力坡度(I)成正比,寫成公式為:

v=kI式中:v為滲透速度(m/d);I為水力坡度;k為滲透系數。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第60頁在生產實踐中,多采取抽水試驗確定巖體滲透系數k值:水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第61頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第62頁單位吸水量是在單位壓力下每米試驗段、每分鐘壓入巖層中水量,以L/(min·m·104Pa)表示。它是在巖層中進行壓水試驗所測得巖層滲透性指標。新壓水試驗結果為巖層透水率(q,Lu),1Lu(呂榮)單位為:在lMPa壓力下,每米試驗段平均壓人流量,以L/min計,即:1Lu等于在1MPa壓力下,每米試段壓人流量為1L/min。試驗要求試段長為5m左右,每個試段試驗時間為10min。1Lu普通相當于單位吸水量w值為0.01L/(min·m·104Pa)時滲透量。2.單位吸水量(w)和透水率(q)水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第63頁壓水試驗示意圖水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第64頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第65頁滲透系數k值是代表整個降水漏斗較大范圍內巖層平均透水性。而透水率q值或單位吸水量w值,則是代表鉆孔中某個試驗段巖層透水性。它代表范圍較小,但可說明巖層不一樣部位滲透性和巖層滲透性不均一程度。

長久以來,w值被看成壩區(qū)防滲處理——帷幕灌漿設計主要依據和質量判定標準,即認為w值小于0.01或0.05時,就被視為不透水層,不需進行防滲處理。

據k值和q值對巖土滲透性分級見表。水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第66頁水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第67頁(一)灌漿帷幕經過鉆孔向地下灌注水泥漿或其它漿液,填塞巖溶巖體中滲漏通道,形成阻水帷幕,能夠到達防滲目標。灌漿帷幕用于裂隙性巖溶滲漏含有顯著防滲效果。對規(guī)模不大管道性巖溶滲漏采取填充性灌漿也有一定效果。普通在壩基和壩肩部位都設置有灌漿帷幕,以預防繞壩滲漏。帷幕深度及向兩岸延伸范圍則依據防滲處理范圍確定。壩基灌漿帷幕最好能深入基礎相對不透水層巖層中組成接地式帷幕,這是截斷滲流比較徹底方法。帷幕灌漿壓力、孔距、排距、排數等,依據壅水高度、建筑物特點、巖溶發(fā)育特點和灌漿試驗結果確定。五、防滲辦法水庫與壩區(qū)滲漏的工程地質條件分析華電第68頁當地

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