cAAA第七章：水利水电工程渗漏问题.ppt

第七章：水利水电工程水文地质研究 水利水电工程水文地质研究的意义 岩溶河谷区的水文地质勘察 深厚覆盖层河谷区的水文地质勘察 水库区的水文地质勘察 坝址区的水文地质勘察 §1水利水电工程水文地质研究的意义 水利水电工程中经常遇到的主要水文地质问题： （１）渗漏问题，包括坝段（坝下和绕坝）渗漏和水库渗漏； （２）浸没问题，即由于水库蓄水，水位抬高，周围库岸岩石随之受浸润，逐渐饱和，使地下水位上升，形成地下水壅水而引起的种种不良后果； （３）地下水对建筑物和基坑的水动力作用； （４）地下水对坝区建筑物引起的水化学稳定问题。 不仅关系到建筑物未来的稳定性，而且也关系到工程的经济效益和使用年限。 §2岩溶河谷区的水文地质勘察 一、勘察目的与任务 岩溶地区蕴藏着丰富的水力资源。岩溶发育又对工程建筑带来不利条件和威胁。 查明水库及建筑物区的岩溶水文地质条件，对岩溶渗漏、岩溶性涌水及外水压力、岩溶水变化导致的环境恶化等岩溶水文地质问题进行分析、评价。 二、勘察内容 （一）、查明岩溶水文地质条件 1 地形地貌条件：可能出现渗漏的低邻谷高程、距离，河弯捷径长度，裂点及远方排泄基准面高程、距离等； 2 地层岩性：应按碳酸盐纯度(纯、次纯、不纯)及岩层组合形式(连续型、夹层型、互层型)分类，并按岩溶化岩组分类。 3地质构造条件：主要是褶皱、断裂性质及空间展布情况；隔水层、相对隔水层厚度、可靠性、空间分布的连续性，即封闭条件；同层位或不同层位可溶岩沟通库内、外或坝址上、下游，组成统一的岩溶含水系统情况； 4岩溶发育程度：地下水位线以上及以下的岩溶洞穴类型、规模、充填物及其空间分布规律，延伸性及贯通性； 5岩溶水文地质结构，对单斜构造坝址河谷岩溶水文地质结构类型； 6岩溶水补给条件，包括补给面积、方式，对集中补给者应区分外源水还是内源水； 7可溶岩透水性介质划分 8岩溶水径流条件与形式，即平面上的水动力场类型：有管道流 (汇集型)与扩散流(弥散型)两大类； 9岩溶水流动系统(泉、大泉、管道水、暗河、地下河)的边界、水文特征，应按排泄条件划分为基控型还是层控型； 10地下水的流向、流速、管道水的比流速，水力比降及流态，据河水与地下水之间的关系，确定河谷岩溶水水动力条件基本类型； 11 地下水位分布特征及水位、流量、水质的动态变化规律； 12 渗漏范围:包括宽度、深度的确定渗漏量的估算及评价和处理建议. （二）、确定河谷类型 岩溶地区河谷类型基本可划分宽谷和峡谷两大类型。不同的河谷类型其水文地质条件不同，尤其是水动力条件不同，因而也造成岩溶发育特征的不同。 （三）、河谷深部岩溶研究 水利部门习惯上将河水位以下发育的岩溶现象称之为河谷深部岩溶。 深部岩溶不受当地河流侵蚀基准面控制,而是受溶蚀基面的控制。 河谷深部岩溶的形成与岩溶水运动特征密切相关，尤其在峡谷区，岩溶地下水存在裂隙流和管道流两种类型。 管道水流是一种快速流，流速一般大于１０００米／昼夜。动态属剧变型，主要依靠降水地表水，从落水洞灌入式补给，其排泄口流量动态不稳定系数达５００～１０００以上。 裂隙水又分为快速流和慢速流两类。快速流出现在裂隙发育，地下径流速度快的部位，又称为强径流带，地下水位动态明显受到降水影响，年幅度达２０～３０米，此带内的钻孔水位与河水位几乎是同步涨落。慢速流出现的部位称为缓径流带，地下水动态类型属于平稳型，水位变幅甚小，仅１～２米，甚至不受当年气候变化的影响。 河谷深部岩溶成因 1、岩溶洞穴管道水流的动力条件是形成河谷深部洞穴的主因，峡谷区内岩溶管道水流的补给区和排泄区间的高差愈大，由溶洼落水洞等灌入式补给条件愈好，洞穴管道内愈易产生高压水流，在气水压力作用下，地下水易沿断裂带或裂隙带向下运动，形成深部洞穴。 河谷深部岩溶成因 2、混合溶蚀作用 雨季中，富含有机质的地表水流进入地下，与原有水体混合，形成的混合溶蚀，更促进深部洞穴的形成与发育。 有的河谷地区，存在含盐量高的温泉，称盐温泉，由于盐温泉与岩溶水的混合而引起的混合溶蚀，盐效应以及水温增高加速溶蚀作用的进行等原因，也是促使河谷深部岩溶形成的原因之一。地下热水中比冷水含有更多的ＣＯ２、ＨＣＯ３-，而且水温愈高含量愈多，这是与埋藏的古有机质分解有关。据此有人推测热水造成的深岩溶其发育深度可达数千米，一些千米以上石油钻井中发现的岩溶现象提供了旁证。 河谷深部岩溶成因 3、洪水季节河水位迅速上升，淹没地下河系的出洞口，所引起的水击波作用，也是在地下河谷河口段，洞穴管道水向下部运动的主要原因。 河谷深部岩溶成因 4、在含有硫化物（如黄铁矿）岩层或矿床区，由于硫化物水解，形成酸性水，加速溶蚀作用的进行。故在硫化物