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。     

金沙江溪洛渡水电站环境水文地质综合评价

溪洛渡水电站是我国西南地区的一座大型水电站,其规模仅次于三峡水利枢纽规模,在分析坝区水文地质条件的基础上,从温度场,同位素,水化学场以及岩体地下水动力条件等多角度解释了溪洛渡水电站坝区两岸地下水埋深水,局部温度和局部承压等异常现象,通过分析认为,坝址区水文地质工程条件良好,岩体透水性较弱,无水的控水构造,坝区不存在危害性的渗漏问题,坝基及两岸谷坡均有相对抗水介质存在。     

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…     

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。      

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。      

巨型水电工程区域岩溶渗漏研究水文地球化学方法应用前景

开发大西南水能首先遇到的最大问题是岩溶渗漏,特别是对巨型水电站来说,大范围区域性岩溶渗漏研究其钻探工作难度大,基础地质资料匮乏。本文结合川西南某水电站实际,提出应用区域水文地球化学理论,分析水化学成分信息,对解决这类渗问题达到了节约资金又能克服研究范围广、地形险恶、资料极少,水文地质周期长等难点。结果显示该方法是研究岩溶区域渗漏问题的一种简单、有效方法之一,与其他方法联合运用,达到了极佳的效果。     

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。     

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。     

巨厚覆盖层勘察及边坡稳定性分析

通过深入细致的地质勘察研究工作,查清左、右两岸巨厚覆盖层的规模及形态特征,分析堆积体的成因及稳定性问题成为工程建设的主要工程地质问题。研究采用极限平衡条分法对溪洛渡水电站左、右两岸的覆盖层进行二维、三维的稳定性分析计算,利用分析计算结果科学地指导设计与施工,确保水电站工程的安全施工和大坝的安全运行。     

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。     

忻州盆地边山岩溶水系统与盆地孔隙水补给分析

忻州盆地边山岩溶水与盆地孔隙水存在密切的水力联系,岩溶水系统的圈划与分析对盆地孔隙水资源评价十分重要。文章运用地下水系统分析理论,基于地理信息系统技术,定量提取区域地质(岩相古地理、地层与构造)和水文地质信息,绘制了基于区域隔水底板等高线图、典型剖面图、盆地-山区两壁投影图等信息的岩溶水系统图;运用岩溶水系统图分析得出下马圈泉岩溶水系统与盆地孔隙水存在间接汇水、潜流和河流(泉)渗漏等补给关系,并给出了补给量的计算方法,为忻州盆地地下水资源评价与定量模拟提供了新的水文地质依据与基础。     

唐山黄庄岩溶塌陷形成条件和机理分析

为查明唐山黄庄岩溶塌陷形成地质条件与机理,文章从该区岩溶塌陷的地质、地层岩性、水文地质特征对岩溶塌陷的影响等方面入手,研究岩溶地面塌陷的成因诱发条件,利用综合物探方法、钻探及地下水长期观测等技术手段,采用二维高密度测网数据,进行三维高密度数据处理和三维结果多角度分析,研究岩溶塌陷区地下三维空间分布形态、水流运移通道和基岩分布等。研究区岩溶地面塌陷应属于渗透潜蚀作用,塌陷坑分布于地下水的降落漏斗范围内和流水通道区域,特别集中于地下水主要径流方向和水交替强烈的地下水联系密切地段,雨季水气压力变化极为频繁、剧烈,加剧了土洞形成。      

溪洛渡水电站坝址区地下水流动系统分析

针对溪洛渡巨型水利枢纽工程在玄武岩坝址区的勘探中遇到的较为复杂的水文地质异常现象，如冷水与热水、裂隙水“承压”现象、偶遇大水量突水点等异常现象，通过运用地下水流动系统理论，构建了坝区地下水流动系统模式；揭示了深部灰岩水越层排泄和玄武岩潜水混合排泄带的特征，以及浅部以层间层内裂隙发育为主的非均质玄武岩含水介质的特点；阐明了坝区地下水异常现象的成因与条件。     

复杂岩溶水系统势汇区建坝成库可行性研究

北盘江流域沿线山高谷深,岩溶水文地质条件复杂,局部区域水资源短缺,岩溶渗漏问题成为水利水电工程建设的瓶颈。文章综合地质调查测绘、钻探及物探、水文地质试验、岩溶水系统分析、地下水均衡分析等方法,论证了PCH水库不会发生邻谷渗漏及绕坝基深部的岩溶管道型渗漏,但发生溶隙型渗漏的可能性较大。采用有限元法模拟溶隙渗漏显示:随着T₁yn1-1灰岩溶蚀率的增大,坝基抗滑稳定系数稍有降低,潜在失稳模式为后缘剪断T₁yn1-2岩体,前缘沿T₁yn1-2层内岩屑夹泥型软弱结构面剪出;坝基渗漏量呈线性增加,T₁yn1-1灰岩溶隙密集带为坝基主要渗漏区。当溶隙密集带沿T₁yn1-1灰岩与T₁yn1-2泥灰岩接触带水平发育且集中分布时,坝基抗滑稳定系数将明显减小,坝基渗漏量将明显增大;当溶隙密集带垂直发育、分散发育或主要分布于坝后区域时,其对坝基抗滑稳定及坝基渗漏量影响微弱。岩溶水文地质分析及数值模拟均显示,复杂岩溶水系统势汇区下游区域多以溶隙渗漏为主,其工程影响有限,具备建坝成库条件。      

基于数值模拟的汾河二库对晋祠泉岩溶水系统渗漏补给作用研究

汾河二库的下闸蓄水，改变了晋祠泉域汾河地表水对岩溶水的渗漏补给条件，对区域岩溶水流场变化有着长远的影响。本研究通过系统梳理库区水文地质条件，勾画地表水渗漏补给岩溶水范围，考虑地层岩性、蓄水高度等因素，确定二库不同蓄水水位下晋祠泉域获渗漏量占比；构建晋祠泉三维岩溶地下水流模型，研究二库渗漏对泉域岩溶地下水补给作用，并预测不同蓄水情景下晋祠泉口水位变化趋势。结果表明:晋祠泉域获渗漏量占比随二库蓄水位非线性变化，最低为92.8%，在二库蓄水位达902 m后稳定在93.7%，而渗漏量与二库蓄水高度呈正相关；泉域岩溶水径流区受渗漏补给作用最显著，其次为排泄区、北部补给区；渗漏补给作用下，地下水位回升值受二库水位和补水距离影响；维持设计水位（905.7 m）和2017年水位（895.9~902.4 m）时，预计晋祠泉口水位分别在2021年7月和2023年1月达到泉口高程。      

Inference of creep mechanism in underground soil loss of karst conduits I. Conceptual model

Karst is widely distributed in the southwest of China, especially in Guizhou Province. The phenomenon of desertification in these areas is very serious. And soil erosion is the key link in the process of desertification. Through field monitoring, underground soil leakage is derived to the main mode of soil loss in this area. Shear strength tests and creep experiments were carried out with the aim of analyzing the creep mechanism in underground soil loss. It is shown that the water content can lead to the great influence on the shear strength of the brown clay. This variation has been combined with creep characteristics besides the structural geology, hydrology condition and brown clay distribution circumstance (field observation). A conceptual creep model of the brown clay sliding along the karst conduits has been unveiled to show the detailed inference of the creep mechanism in the underground soil loss: geology and hydrology control the development of the karst conduit system; and penetration of water induces the weakening of the shear strength of the surface soil and accelerates the creeping and sliding of the brown clay along the karst conduit system. This understanding of the creep mechanism has significant implications for the future management of the soil erosion in the karst area.     

磷石膏岩溶发育机理研究及工程处理

磷石膏可以直接为水所溶蚀,磷石膏的特殊结晶形态以及其中的杂质进一步影响磷石膏的溶解特性,从而产生磷石膏的岩溶现象。堆放在碳酸盐岩地区的磷石膏由于复合岩溶作用的影响,还会带来水文、工程地质等方面的问题,磷石膏的岩溶现象是影响渣场稳定、渣坝稳定、地下水环境的特殊问题。提出了提高磷石膏渣坝稳定性、防止磷石膏渣场渗漏和保护地下水环境的工程措施。