沙老河水库岩溶渗漏分析及防渗处理.docx

沙老河水库岩溶渗漏分析及防渗处理黄顺涛刘荣富吴高海(贵州省水利水电勘测设计研究院贵州贵阳550002)【摘要】岩溶发育在时间和空间上的不均一性和差异性,造成沙老河水库岩溶水文地质条件十分复杂;通过对水库岩溶渗漏分析,根据左、右岸库首岩溶发育特点,提出了处理意见和方案,对特殊岩溶洞穴采取了相应工程处理措施。【关键词】沙老河水库岩溶渗漏帷幕灌浆防渗处理【中国分类号】TV697132【文献标识码】B【文章编号】167222469(2008)0420041204沙老河水库是贵阳市北郊水厂水源工程的重要组成部分。该水库距贵阳市区约18km,大坝坝型为三心圆双曲拱坝,最大坝高6112m,坝址以上集水面积6815km2,多年平均流量112m3/s,水库正常蓄水位高程1236m,相应库容1577万m3。水库河谷为宽缓浅切型,库首两岸分布可溶岩地层且存在低邻谷或岩溶低洼地,地质构造复杂,岩溶发育,岩层倾角较平缓,由此形成了可溶岩地层向两侧低邻谷或岩溶低洼地贯穿分布的不利地质结构。因此,岩溶渗漏是该水库成库建坝的主要工程地质问题;而防渗处理是该工程成败的关键技术问题。谷、槽谷及溶洼等组成的岩溶地貌。水库由南明河左岸一级支流沙老河构成。正常蓄水位高程1236m时,库段回水长度约517km。沙老河总体由北向南流,平面流态蜿蜒曲折,两岸阶地不发育,为山盆期宽缓浅切河谷。由于河流切割深度不大,水库库首左岸存在桥头沟邻谷及岩溶低洼地,高程1215m;右岸库首存在长冲低邻谷,高程1190～1219m。坝址区河流枯季水面高程1183m。112地层岩性主要出露地层为二叠系(P)、三叠系(T)、第四系(Q)。岩性由可溶岩和非可溶岩相互组合而成。其中可溶岩(灰岩、白云岩、白云质灰岩、灰质白云岩)占地层总厚度的92%左右,与工程1库区基本地质条件111地形地貌库区地处黔中丘原盆地区近分水岭地带,1相关的非可溶岩以P2d、Ty为代表,岩性主要为泥1地势岩、硅质岩、页岩等。总体北高南低,东高西低。海拔高程多在1000～1500m之间。受地质、构造、气候、水文和植被等因素的综合影响,形成浅切中山和由溶蚀峰丛沟作者简介:黄顺涛(1966年—),男,高级工程师。·41·科研与管理水利规划与设计2008年第4期两岸长约019～115km地段,分述如下。211左岸库首渗漏分析坝址位于河流转弯前沿,方向由N10°E转至近EW,左岸形成河湾地块,玄长约1km。外侧距库首约560m分布桥头沟邻谷,大致平行河流分布,谷底有岩溶低洼地分布,高程1215m,低于水库正常蓄水位15～21m,洼地与水库之间岩性以白云岩为主,坝前距大坝约80m分布K2溶洞,高程1188110m。受库外下游水田坝断层影响,小断层、裂隙十分发育,据钻探资料,距坝肩约50m处ZK5钻孔在高程1189～1235m共揭露4层溶洞,高程分别为:1235176～1230186m、1216168～1207108m、1204158～1202158m、1190178～1189108m,除上层溶洞为半充填外,其余均为黏土全充填。其余钻孔在钻进过程中均有不同程度掉钻、钻进进尺快等现象,岸坡地下水高程1183133～1206150m,地下水位以上压水试验吕荣值大(大多为注水)。说明岸坡地下岩溶发育,岩体岩溶化程度高。基于以上条件,分析坝前K2溶洞与ZK5钻孔揭露的地下溶洞已连通,由此形成河湾地带纵向岩溶管道渗漏带。水库蓄水后,由于渗漏带距大坝近,渗径短,在高水头的作用下,左岸库首存在库水绕坝渗漏,向库外侧岩溶低洼地渗漏的问题。212右岸库首渗漏分析右岸库首外侧平行水库分布长冲低邻谷,长约115km,水库于长冲低邻谷之间地表分水岭单薄,厚约500～600m,谷底高程1190～1219m,低于水113地质构造在大地构造上,研究区属扬子准地台、黔北台隆、遵义断拱、贵阳复杂构造变形区。属贵阳北部断块的一部分,地质构造复杂。区内断裂褶皱发育,主要断裂构造以北东向居多,褶皱以南北向为主。水田坝区域断层在坝址下游近东西向横切工程区,旁侧多见小褶曲和一系列派生的小断层。114岩溶水文地质岩溶发育程度及特征受岩性、地质构造、地下水及地貌等因素影响。根据构造破坏影响和岩石类型、层厚和岩性组合关系,库区出露地层可分为强212岩溶含水层,由P2c、T1y、T1m、T1m灰岩、白云岩等组成;弱岩溶含水层,由T3、T3薄层灰岩夹泥1y1m页岩组成;相对隔水层,岩性以砂页岩、泥岩为主,1代表地层有P2d、T1y。由于新构造运动较强烈,地壳以间歇性抬升为主,河流不断下切,两岸地下水以河床为排泄基准面,据调查和钻孔揭露,两岸地下水均高于河水,河谷岩溶水动力条件总体属补给型。但由于河流蜿蜒曲折,两岸溪沟纵横,岩溶发育,地质构造复杂,导致两岸地下水呈低、平缓之特点,岸坡地段有低