任务7.1水库的工程地质问题.doc

《土力学》

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任务7.1水库的工程地质问题

水库的工程地质问题可归纳为渗漏、浸没、塌岸、淤积等几个方面。

5．1．1库区渗漏问题

库区渗漏包括暂时性渗漏和永久性渗漏两类。前者是指在水库蓄水初期，为使库水位以下岩土空隙饱和而出现的库水损失，这部分水的损失是不可避免的，对水库影响不大。后者系指库水通过库岸的分水岭向邻谷低地或经库底向远处洼地渗漏，这种长期的渗漏影响水库效益，还可能造成邻区和下游的浸没。

判断库区是否渗漏，应从下述几个方面综合考虑。

1．地形条件

山区水库，地形分水岭(或称河间地块)单薄，邻谷谷底高程低于水库正常水位[图5．1(a)]，则库水有可能外渗入邻谷。临谷切割越深，与库水位高程相差越大，渗漏的水量也越大。相反，若河间分水岭宽厚，或邻谷谷底高于水库正常高水位，库水则不可能向邻谷渗漏[图5．1(b)]。

当山区水库位于河湾处时，若河湾间山脊较薄，且又位于垭口、冲沟地段，则库水可能外渗(图5．2)。

平原区水库一般不易向邻近河道渗漏，但在河曲地段有古河道沟通下游时，则有渗漏可能。

2．地层岩性和地质构造条件

当河间分水岭岩性由强透水岩层组成，例如断层破碎带[图5．3(a)]，岩溶通道[图5．3(b)]，卵砾石层[图5．3(c)]，且这些岩层及通道又低于库区的正常水位时，必将引起强烈漏水。

5．1．2水库浸没问题

水库蓄水后，水库周围地区的地下水位受库水顶托作用而相应抬高(即壅水)，上升后的地下水位可能接近或高过地面，导致水库周围地区的土壤盐渍化和沼泽化，以及使建筑物地基软化，矿坑充水等现象，称为水库浸没(图5．4)。

水库浸没的可能性主要取决于水库岸边正常水位变化范围内的地貌、岩性及水文地质条件。对于山区水库，水库边岸地势陡峻，多为不透水岩石组成，地下水埋藏较深，一般不存在浸没问题。但对山间谷地和山前平原中的水库，周围地势平坦，易发生浸没，而且影响范围也较大。

5．1．3水库坍岸问题

当水库蓄水后，岸边的岩石或土体受库水饱和，其强度降低，加之库水波浪的冲击、淘刷，引起库岸发生坍塌后退的现象，称为塌岸。塌岸将使库岸扩展后退，对岸边的建筑物、道路、农田等造成威胁、破坏，且使塌落的土石体又淤积库中，减少有效库容。还可能使分水岭变得单薄，导致水库外渗。

影响塌岸的主要因素有库岸地形、岩性、地质构造以及水文气象条件等。塌岸一般在平原水库比较严重，往往在蓄水两三年内发展较快，以后逐趋稳定。

5．1．4水库淤积问题

水库建成后，上游河水携带大量泥沙及塌岸物质和两岸山坡地的冲刷物质，堆积于库底的现象，称为水库淤积。水库淤积必将减小水库的有效库容，缩短水库寿命。在多泥砂河流上修建水库，淤积问题尤为严重。例如三门峡水库由于黄河带来大量泥砂，从而使淤积十分强烈。

从工程地质角度研究水库淤积问题，主要是查明淤积物的来源、范围、岩性及其风化程度和斜坡稳定性等，为论证水库的运行方式及使用寿命等提供资料。