溪洛渡水电站库首岩溶渗漏可能性研究

溪洛渡巨型水电站岩溶水渗漏研究,面临着范围大,地形地质条件复杂,基础资料缺乏,以及隐伏岩溶不易获取实证等多重困难。本文通过地质学、第四纪地质学、岩深水文地质学等多学科联合,将零星不完整的各种资料进行了整体系统性的分析。运用定性分析与灰域模拟方法对库区岩溶发育、蓄水前后渗流特征进行综合性量化分析,对溪洛渡水电站库首岩溶渗漏可能作出了较全面可信的评价。     

广西大化水电站水库岩溶渗漏的勘察技术

岩溶地区建设水电站最主要的工程地质问题是岩溶渗漏问题,它关系到工程建设的速度、成败和效益。研究岩溶渗漏问题,必须在查明工程地质条件的基础上,针对当地岩溶发育的规律和特点,在可能的渗漏地段,采用综合勘探技术方法,以取得充分的资料进行论证和评价,并提出切实可行的工程地质措施。     

岩溶渗漏研究的重要手段——堵洞试验

<正> 利用堵塞天然出水溶洞的“堵洞试验”,研究水库渗漏问题,在国外曾经采用过。国内有许多在暗河或溶洞中修建地下水库和水电站的实例。堵塞岩溶系统出水通道,形成独特的地下水库,随之岩溶系统的水文地质特征(水位、水质、出水量、出水点等)将发生一系列的变化。选择对水库渗漏具有控制作用的岩溶系统进行这一试验,详细收集和研究这些资料,对评价水库渗漏具有重要意义。本文以彭水水电站为例,对堵洞试验在岩溶渗漏研究中的作用进行了初步总结。      

巨型水利枢纽工程岩溶水渗漏的系统分析方法

针对传统方法难以解决复杂地区岩溶水渗漏评价的问题,提出了联合地质学、第四纪地质学、岩溶水文地质学与水文地球化学等多学科理论,充分利用同位素研究、灰色模拟与预测、遥感分析等技术手段的“系统分析方法”,对岩溶发育、水流特征、渗流模拟与库水渗漏预测评价进行了综合性分析,解决了某巨型水电站库水渗漏的评价问题。     

水中自然电场法探测病态水库岩溶渗漏通道———以金鸡河水库一级水电站为例

在岩溶区修建的水库或矿山尾矿库等建筑物,常因库区岩溶地质条件复杂而出现库水或污水渗漏等问题,岩溶渗漏通道勘察中常用的物探方法多布置在库区的大坝、坝肩等库岸陆地一带,未能对库内的库底岩溶塌陷等岩溶渗漏通道直接进行探测与评价,致使探测与治理效果往往不佳。本文以桂北金鸡河水库一级水电站放水涵管旁岩溶渗漏通道探测为例,研究水上自然电场法探测水库岩溶渗漏通道的原理、现场工作方法及探测效果。研究区出露地层主要由泥盆系榴江组（D3l）石灰岩夹白云岩、白云质灰岩,泥盆系东岗岭阶（D2d）白云岩、石灰岩、泥质灰岩组成,隐伏岩溶中等发育。区内一级水电站放水管入水口放水可引起强烈水上自然电位负心区域场,经采用圆周平均法划分水上自然电位区域场与剩余局部异常计算,分离出6个被强烈区域场淹盖了的次级似等轴状或似椭圆状负心水上自然电位剩余局部异常。经潜水员潜水入库内查看,这6个负心剩余局部异常区在库底均有岩溶塌陷或岩溶开口或库底渗漏天窗一一对应,其中,16线46-48号测点附近出现的似等轴状负心剩余局部异常对应的库底岩溶塌陷规模最大,塌陷坑直径约1.8 m,塌陷坑深约2.5 m,其余异常区对应的库底渗漏天窗或岩溶开口规模次之。经库内外水的简易连通实验及工程地质钻探,物探异常查证效果好。水上自然电场法可用于岩溶病态库区水上应急、快速圈定浅层岩溶渗漏通道范围等岩溶地质问题调查。      

莲花台水电站岩溶发育特征及工程意义

根据地质调查和勘探资料,阐明莲花台水电站坝址区岩溶发育形态、规模及空间展布特征,归纳岩溶发育规律。结果表明:坝址区岩溶发育主要受岩性和地质构造控制,岩溶现象分布范围广,岩溶发育较为密集,具有垂向分带性及空间分布不均匀性的特征;岩溶发育对工程的影响主要表现在岩溶渗漏和岩溶塌陷稳定问题两个方面,岩溶渗漏可能造成电站无法达到设计正常蓄水水位,岩溶空间的存在可能引起坝基抗滑稳定问题。因此,建议设置防渗帷幕,并对坝基开挖揭露的溶洞进行换填加固及固结灌浆等工程处理措施,通过处理,可有效避免岩溶发育对工程的影响。      

氚分析在某些库坝地区深岩溶及渗漏问题研究中的应用

近二十年来,对于深岩溶和岩溶渗漏问题的研究,采用了一种利用氚作为天然示踪剂的新方法。本文以乌江渡、猫跳河四级水电站为例,根据地下水的氚含量,确定深岩溶发育的部位,利用氚等值线进行岩溶渗漏带的划分。      

西南某水电站断裂构造和层间溶蚀带组合岩溶渗漏研究

西南某水电站坝址基岩为碳酸盐岩,坝区断层构造和岩溶较发育。水库蓄水后,坝址右岸抗力体1 315 m排水洞出现持续渗漏。随库区水位升高,涌水量逐渐加大至约1.9 m3·s?1,水库无法正常蓄水。为查明库水渗漏途径,有针对性地采取措施减少渗漏量,开展了岩溶渗漏研究。通过工程地质测绘、岩溶水文地质调查、钻探、压水试验、孔内电视、孔内电磁波CT等勘察手段,结合前期平硐、基坑开挖和物探等勘查成果,并利用灌浆孔灌浆过程试验数据,最终查明库水渗漏通道:在水压力作用下,库水沿断裂构造F₁₂下渗,在深部沿层间溶蚀带绕过防渗帷幕,呈30°倾角向下游逐步抬升,最终通过竖向岩溶发育带,从1 315 m排水洞地质薄弱点涌出。通过对灌浆帷幕采取补强措施,封堵了主要渗漏通道,库水渗漏得到有效控制,达到了设计要求。      

直角正交电网络模型上对裂隙和岩溶含水层的模拟

笔者对×水电站库区左岸的渗漏进行了直角正交电网络模拟。圈定了裂隙发育强带及岩溶通道的位置,并用不同比例(对全区1:2000,对裂隙带1:500,对岩溶通道1:125)进行模拟,得出了渗漏量。其结果与实际资料基本吻合。     

岩溶区地温场与岩溶渗漏问题的研究

岩溶发育,不仅受控于碳酸盐岩性、构造和地下水等条件,而且还受控于地温场中不同温度的地下水相混合后的温度混合溶蚀作用。在水电站和水库建设地区,常见的是冷水地温场,亦见有热水地温场。利用地温场来探索和研究岩溶的发育和岩溶渗漏问题,此种研究方法,笔者称之为“地温场”分析法。文中对不同的钻孔水温曲线,按其形成机理,划分为五种类型,即直线型、抛物线型、对数曲线型、正异常型和负异常型。文中还列举了猫跳河、江垭、彭水及法国特里约等几个工程和地区的地温场和地温梯度的研究成果,在此研究工作的基础上,利用地温梯度分析法,对二个电站坝区的岩溶发育和岩溶渗漏以及防渗处理问题进行了实例分析。实践证明,对地温场的研究,在岩溶渗漏分析中具有一定的现实意义。      

洞坪水库岩溶发育规律及水库渗漏条件分析

洞坪水电站左岸河间地块是由一套滨— 浅海相的碳酸盐岩地层组成。岩溶水文地质条件复杂,发育有呈串珠状、平行于忠建河展布的岩溶洼地,并直抵清江,其下是否存在贯通的地下岩溶管道? 水库蓄水后会不会形成自库尾向清江的岩溶管道式渗漏? 这是该工程急待解决的主要工程地质问题。本文在该区岩溶发育规律研究的基础上,分析了其岩溶水系统的特征及岩溶水流动子系统的空间展布规律,为水库渗漏问题的勘察和评价提供了方向和依据。      

龙塘水库岩溶发育规律及渗漏问题分析

针对龙塘水库岩溶发育、水文地质条件复杂的特点,采取了多种勘察和试验手段,对该区域进行了岩溶渗漏问题的综合研究。通过分析库坝区岩溶发育分布及其规律,以及暗河、溶洞、泉水分布情况及其与库水的补排关系,对左、右岸邻谷渗漏及坝区渗漏类型和成因进行了总结。     

广西平果铝厂平南赤泥堆场的岩溶渗漏研究与治理

为了治理广西平果铝矿氧化铝厂赤泥堆场的岩溶渗漏的环境问题,阐述了堆场的岩土工程地质条件、岩溶发育特征与规律及岩溶渗漏的途径与方向。对岩溶渗漏对周围环境的影响作了评价,并提出了岩溶渗漏的防治措施。研究认为,赤泥堆场的岩溶渗漏治理措施是切实可行的,治理效果是良好的。     

黄河北干流北部水利水电工程的岩溶渗漏问题

黄河北干流北部(山西保德县以北至内蒙清水河县)有几个拟建的水电站坝址,同属刘家畔—天桥岩溶泉域。泉域范围内,各地的岩溶发育程度具有差异性,这种差异性符合北方岩溶泉域有从补给区—迳流区—排泄区岩溶发育由弱到强的规律,可利用这一规律来预测河段内几个水电站库坝址岩溶渗漏性质,初步评价岩溶渗漏对各水电站库坝工程的影响。      

应用泉水均衡法分析四川省兴文县新坝水库岩溶渗漏问题

岩溶地区水库渗漏是碳酸盐岩地区兴建水利枢纽的主要工程地质问题之一,尤其是在可溶岩广布、岩溶发育强烈、地形复杂地区。拟建兴文县新坝水库地处岩溶地区,存在岩溶渗漏的可能性。通过对该水库库区地质概况、岩溶水系统进行分析研究,论证了水库潜在的三条岩溶渗漏途径均不会发生渗漏;并利用库区降雨量与泉流量进行水均衡计算,计算结果进一步论证了该水库不存在岩溶渗漏问题。     

趋势面分析在岩溶工程地质中的应用

岩溶渗漏是水利水电工程中较为复杂的技术难题之一。而岩溶渗漏又主要与岩溶地下水位及溶洞分布等有关。但是,仅用直观的、经验性的定性描述,已不能有效的解决上述问题。如何从大量的观测资料中分析问题,找出规律,从而更深刻地阐明问题的本质。找出规律,趋势面分析提供了一条分析方法的途径。本文以大化电站和隔河岩坝址为实例,探讨了多项式趋势面方程的具体应用,论证了大化电站亮山地段地下河的分布及地下分水岭的存在,解释了未产生岩溶渗漏的原因。对隔河岩坝址河床岩溶发育的差异性作了趋势分析并圈出了异常点。      

岩溶水库渗透破坏型渗漏勘察与评价

以重庆市南川区肖家沟水库蓄水多年之后库首右岸发生的岩溶渗漏为例,探讨了岩溶水库长期运行过程中防渗体系因高压渗透破坏产生的岩溶渗漏的勘察与评价方法。通过地质分析、渗漏历史调查、钻孔、水文地质测试、物探及连通试验等方法,查明了水库右岸岩溶渗漏的范围及原因。水库渗漏边界清晰,渗漏范围主要是右岸可溶岩区的630 m高程以上,防渗体渗透破坏是水库产生渗漏主要原因。其渗漏途径一是沿原封堵堵头的薄弱区域或溶洞封堵体周边发生渗透破坏产生新的通道向下游溶洞出口集中的渗出,二是穿过右岸防渗线绕过右岸坝肩后沿岩体溶蚀裂隙或管道汇入下游右岸岸坡溶洞集中的渗出地表。通过此工程实例,提出了岩溶水库防渗体渗透破坏型渗漏的勘察与评价方法,宜以历史资料分析为基础,初判渗漏成因及范围,采用勘探、试验及物探等多种手段进行验证,为防渗处理提供可靠依据。     

金沙江溪洛渡地区叠加褶皱及工程地质意义

金沙江溪洛渡地区古—中生代沉积地层中发育复杂的褶皱构造，它们是喜马拉雅运动期间经3期褶皱叠加而成，其叠加方式主要有跨褶、移褶、限褶、重褶等。大比例尺填图及构造解析表明，区内第3期褶皱——箐口复式背斜形成地下分水岭，构成了金沙江溪洛渡水电站库首至下游可能渗漏路径上的挡水墙，岩溶管道式渗漏不会发生。区内第3期褶皱的首次厘定及研究，对溪洛渡巨型水电站库首渗漏研究具有极为重要的意义。     

金沙江溪洛渡水电站岩溶渗漏可能性研究项目通过评审验收

溪洛渡水电站是金沙江干流梯级开发规划中的特大型水电工程。水库是否存在岩溶渗漏的可能性,是该水电站预可行性研究报审查后提出的关键性工程水文地质问题之一。受原电力工业部成都勘测设计研究院委托,中国地质大学（武汉）工程学院承担“金沙江溪洛渡水电站库水沿库首下二叠统灰岩向金沙江下游渗漏可能性研究”专题任务。由梁杏副教授、韩庆之副教授、曾克峰副教授等十余名教师组成的多学科项目组,针对研究区勘探程度低,涉及范围大,基础地质工作薄弱,以及研究目标层广泛分布于深埋的覆盖区等特殊困难,研究工作以系统理论为指导,采…     

岩溶水库渗漏预测的地质-数学模型——数量化理论在岩溶方面的应用

岩溶水库渗漏定量预测是一个非常复杂的问题。本文提出一种新的预测方法,该方法依据是应用数量化理论。能灵活地处理地质因素中的诸多定性变量。在广泛收集各地岩溶水库渗漏观测资料的基础上,建立地质-数学模型,拟定求解方程,并使其程序化。研究结果认为,本文建立的三个预测模型精度均较高,相关系数大于0.95。总体预测可信度达到0.73以上,表明该模型是可行的和实用的。文中,并用实例进行了检验和预测。