天桥水电站坝基承压力处理及实测资料分析

提要 天桥水电站蓄水后，由于承压水排泄受阻、坝基承压水位抬高，增大坝基扬压力，从而影响大坝的稳定。本文主要对坝基承压水的处理设计和实测资料进行了简要的阐述。     

天桥水电站坝基承压水处理及实测资料分析

天桥水电站蓄水后,由于承压水排泄受阻,坝基承压水位抬高,增大坝基扬压力,从而影响大坝的稳定。本文主要对坝基承压水的处理设计和实测资料进行了简要的阐述。     

平原承压水源论证模型及安全取水趋势研究

随着国民经济的发展,大部分地区水资源紧缺状况逐步加剧,供需矛盾日益突出,对深层承压水的开发力度逐步加大,易形成区域性降落漏斗,而压力水位和开采量之间的关系可以通过水均衡原理,结合地下水的渗流公式建立计算模型.以建设项目区实例为依据,对区域深层承压水源地论证模型、安全取水和水位预测趋势做了详尽的分析,对承压水的参数进行了系统的研究,对区域深层承压水的论证提出了科学的方法,该模型对平原地区承压水论证具有普遍的适应性.     

缅甸某水电站坝址承压水化学特征及对工程影响分析

承压水是在水电开发过程中常见问题,在承压水高渗透压力作用下,坝基可能产生化学溶滤和机械管涌,造成库水渗漏。重点对缅甸某水电站低温、高矿化度的基岩裂隙承压水分布、水文地球化学等特征进行分析,提出坝址承压水对工程建设影响主要是大坝建成后,水库水位抬高,应力增加,最大承压水头高出河水位23 m,在渗透压力不断作用下,导致化学溶滤和机械管涌,造成水库渗漏,发生基地付托,导致坝基不均匀沉降,应采取适当排水方法对承压水进行处理,通过灌浆对承压水进行封堵等处理措施,防止水库大面积渗漏,为水电站顺利建设提供技术支撑。     

陆浑水库坝基断层破碎带渗透稳定性评价

陆浑水库位于河南省洛阳市嵩县境内。为了论证大坝在水库投入正常高水位（319．5m,327.5m,331.8m)运行时的安全，经过对30余年的水位观测资料的整理和分析，在厘定水文地质模型的定性分析基础上，运用现代数理统计原理，成功地解决了困扰水库正常运行的坝基渗流问题，获得了善于坝基渗透稳定状况及其变化趋势的认识。结果表明：目前大坝的运行状况是正常的；水库在缓慢蓄水过程中，截水槽的薄弱部位可以得到渗透中固，截水槽中的填土与岩石结合面的抗渗比降可达45以上；上游铺盖与截水槽结合下游排水的防渗体系有效地控制了坝基渗流。同时，预测了高水位时坝基渗流是稳定的，水库完全可以投入高水位运行。这为病险水库的论证提供了一个案例。     

上海地区第三硬土层间粉土夹层抽水沉降效应分析

现场对上海第三硬土层间粉土夹层即第⑩夹层承压含水层实施抽水试验,对水位、地表沉降及深层沉降进行观测,采用三维渗流及比奥固结理论模拟,分析了深层承压水抽水过程中的地层垂向变形与地下水水位变化之间的关系,为超深基坑地下水控制提供了依据。     

石板水电站重力坝坝基渗流渗压观测资料的统计回归分析

渗流、渗压是影响坝基稳定的重要因素。通过对石板水电站重力坝坝基渗流、渗压多年观测数据的统计分析,考虑水位、温度和时效的影响,采用逐步回归分析法建立了坝基渗流、渗压的统计回归分析模型。回归计算结果表明,渗流、渗压统计值与观测值吻合较好,统计复相关系数较大,估计标准误差较小。统计回归分析模型有效地反映了坝基渗流、渗压的变化规律和发展趋势,为评价大坝运行安全性态提供了有效地分析手段和途径。     

块状岩溶承压含水层非稳定流数学模型的建立及应用

块状岩溶介质可视为双重孔隙介质, 其含水层为承压含水层, 水文地质模型概化为各向同性非均质。根据块状岩溶承压含水层地下水运动规律, 建立二维承压含水层非稳定流数学模型, 采用有限体积法对其求解, 并以深圳葵涌区为例对模型进行识别和验证。结果表明: 各时段的计算水位值与实测水位值非常接近, 所建立的数学模型正确可应用。     

某大型水电枢纽坝基埋藏型岩溶发育特征及深层承压水研究

作者在现场工程地质勘察、试验基础上, 对我国西南某大型水电枢纽坝基所遇特殊的复杂埋藏型岩溶、承压水问题进行了研究, 弄清了坝基岩溶、承压水形成条件及发育特性, 对坝址选择及工程处理的决策具有重要意义。     

某大型水电枢纽坝基埋藏型岩溶发育特征及深层承压水研究

作者在现场工程地质勘察、试验基础上, 对我国西南某大型水电枢纽坝基所遇特殊的复杂埋藏型岩溶、承压水问题进行了研究, 弄清了坝基岩溶、承压水形成条件及发育特性, 对坝址选择及工程处理的决策具有重要意义。     

黑龙江省革下水动态及其变化规律

地下水动态、主要受气象、水文、地形、地貌及地质条件探讨,人为因素对中国城市地下水动态也产生重要的影响。文章根据影响黑龙江省地下水动态主要因素分析规律,指出黑龙江省地下水动态有明显的季节性、周期性变化规律,潜水和中深层承压水动态变化明显,水位变幅较大;深层承压水动态变化缓慢,水位变幅小。文章强调研究地下水动态、掌握地下水均衡及预测地下水动态趋势,为地下水资源开发利用及其管理提供科学依据的重要性。文章还划分了黑龙江省地下水动态基本成因类型。     

苏州城市规划区Ⅱ承压水开采与地面沉降预防控制研究

在孔隙承压水开采与地面沉降的关系上存在2种观点。水、土应力平衡理论认为：只要开采承压水，就会引发应力失衡并导致地面沉降；而水、土动态平衡理论则认为：除非开采水压力至水、土应力平衡面以下，否则不会引发地面沉降。苏州城市规划区第Ⅱ承压水开采水位与地面沉降动态观测表明，在-33m处存在一个天然动态水、土应力平衡面。第Ⅱ承压含水层形成后，经上覆堆积物自重压力长期压缩作用，其水压力具较高的压强．这种天然状态下产生的弹性释放储存量可开采利用多少，取决于开采状态下水、土应力平衡时可消耗压力水柱高度中的水头值。因而地面沉降的根本原因是开采水位超过了-33m，突破了天然状态水、土应力平衡面水位。Ⅱ承压含水层在天然状态受上覆堆积物重力产生的高压强弹性释放储存量现象，可以帮助我们确立该地区孔隙Ⅱ承压水开采不产生地面沉降的临界水位(水、土应力平衡面)。这一点对承压水开采条件、可开采资源性质具有重大实际意义。同样可以应用于饱受地面沉降困扰的无锡、常州及周边地区，为地下水开发利用政策由单一的封井停采转为目标水位控制开采提供了科学依据。同时也为此政策在承压水动力学机制上找到了内在原因。     

回灌条件下地下水的动态特征—以上海市浦西地区第Ⅱ承压含水层为例

本文以上海市浦西地区为例，对其承压水的动态进行了综合分析。通过分析可知：人工开采和回灌对地下水水位流态、水质动态和水温动态起着决定性的作用，但大气降水等其他因素对地下水动态仍有一定的影响。了解这些情况对于我们研究上海地区地下水变化规律以及建立准确完整的地下水水流模型和地面沉降模型具有重要的参考价值。     

广东湛江开发巨型盆地防治海水入侵研究

项目来源：国土资源部定向基金项目 项目编号：地技发97-034 起止时间： 1998年2月-2000年12月 项目负责人：梁彬 主要完成人：梁彬关碧珠崔光中(中国地质科学院岩溶地质研究所) 揭江、唐祚旺(广东省地质矿产局水文工程地质一大队) 承担单位：中国地质科学院岩溶地质研究所 协作单位：广东省地质矿产局水文工程地质一大队 湛江市是我国首批对外开放城市，又是大西南的主要出海门户和我国南海主要的海军基地。该市自50年代开采地下水以来，地下水开采量逐年增加，中、深层承压地下水逐年下降，降压漏斗范围不断加深和扩大，特别是近年来随着特区城市建设及经济发展，大量开采承压地下水(1995年开采量已达51×104m3/d)，中、深层承压水漏斗中心水位已分别低于海平面23m和20m多，因而面临海水入侵的威胁。本研究的主要目的是制定典型滨海特定地区开发承压地下水防止海水入侵对策，以为湛江市合理、有效选择供水方案提供科学依据。研究成果对沿海松散岩类复式含水层系统规模性开发滨海承压水系统防海水入侵具有重大学术价值和广阔的应用远景。研究成果主要有： (1) 取得有关“滨海地区承压水开采压力场二次转换”理论的实践性突破 针对湛江自流盆地多年开采，形成低于海平面的负压区，但海水仍未侵入承压含水层，两者间存在不连续界面。根据“滨海区承压水开采压力场二次转换”系统分析理论，建立多层结构拟三维防海水入侵承压水流模型，改变对滨海地区地下水资源评价一般采用水质三维模型求咸水移动界面的做法，通过系统分析及数值模拟，调控承压水流场，求得防海水入侵状态下最优开采方案的满意结果，大大节省评价的工作量，不仅具有实践重要意义，而且还进一步发展了“滨海区承压水开采压力场二次转换”理论。 (2) 对承压水开采场的系统分析，深化对湛江自流盆地水循环机理的认识，为有效防止海水入侵提供可靠的科学依据 ①系统微结构分析：以平面及垂向(不同标高段)详细研究滨海地段工程地质浅钻信息，找出潜水及浅层微承压水层与海域接触带内的隔水层透镜体的分布规律，以及地下水向海排泄和海水可能入侵的地段； ②系统的流场分析：在划分出四个含水层组基础上，分析多年来大量的分层水压动态观测信息，取得由于开采中深层承压水所形成的人工流场，已产生低于海平面的三维负压区，但浅层微承压水目前仍保持正压状态，此层即是防止海水入侵中、深承压水层的保护层，而防海水入侵的关键是必须保证浅层微承压水层能持续保持正压等重要认识。 ③系统的均衡分析：分层均衡结果，找出以往入渗补给量计算偏大原因，即降雨入渗经过玄武岩的分段排泄和溪沟的高位排泄，有效进入承压含水层已大打折扣；平面均衡分析，肯定太平镇是有开发潜力地段、改变原认为东海岛有潜力可挖的误解，必须维持该岛现有的大面积有效入渗，保证承压水负压区不能往外海扩展延伸，是防海水入侵措施的新认识。 ④系统的化学场、同位素场和水温场的分析：目前中、深层承压水水质仍处于未受人为开采、干扰的背景状态，仅浅层水个别地段因受自然环境(海潮或人为污染影响)，水质有咸化现象；同位素场和水温场则与地下水赋存状态、循环条件及构造断裂有关。 ⑤系统分析的计算机软件开发：保证对复式四个含水层组合系统的数值模拟计算的实施，使上述系统分析得到定量化，为本项目提供可靠的技术支撑。且所建的数学模型仿真性高，模拟开采状态下人工流场耦合性良好。数值模拟基本工作量：计算层4层、节点数每层613个、面元数每层1137个。模拟方法的改进使模拟软件功能在数值模拟技术方面具可推广性。 (3) 确定防海水入侵的可采承压水资源，中层可采量＜34.41×10４m３／d、深层可采量＜35．26×10４m３／d，新辟太平水源地允许开采量＜30×10４m３／d。 今后，对湛江地下水盆地应进一步完善保护层(浅层微承压水)监测系统，以便同时掌握开采层负压区空间状态的变化，为实行优化开采地下水及地下水资源管理提供科学依据。     

呼和浩特市大青山山前倾斜平原地质环境问题形成机理研究

长期地下水超采,导致呼和浩特市大青山山前倾斜平原浅层地下水疏干,深层承压水水位持续下降,局部地区承压水转为无压水等地质环境问题。利用呼和浩特市城区地下水开采量资料、地下水位动态监测资料以及呼和浩特市水文气象数据,结合该市城市社会经济发展状况,通过自然因素和人为影响两个方面对其地质环境问题产生机理进行总结分析。山前倾斜平原含水层结构的特殊性及自然条件的改变为呼和浩特市地质环境问题的发生提供了可能;承压水开采量的增大及山前侧向径流补给的减少是地质环境问题的发生的决定性因素;双层结构承压水对浅层水的山前侧向径流补给的袭夺,加速了大青山山前地质环境问题的形成和发展。     

岩溶裂隙地下水流数学模型求解的有限体积法及应用

岩溶裂隙介质可视为双重孔隙度介质。根据水流连续性原理、质量守衡和达西定律,建立了裂隙-岩溶承压含水层非稳定流双重介质数学模型,采用有限体积法对其求解,并以深圳龙岗区为例对模型进行验证。结果表明,计算模型与实际水文地质条件比较接近,计算水位与实测水位相吻合。     

银川地区承压水水化学特征及控制因素

银川平原属中温带干旱区,蒸发强烈,潜水水质差,承压水是银川市地下水开采的主要水源。通过ArcMap空间分析、传统作图分析、氢氧同位素分析等方法,分析银川地区承压含水层水化学特征及各含水层水化学特征的差异,探讨了承压水水化学分布特征的控制因素。研究表明,潜水和承压水水化学分布特征在水平和垂直方向上均存在较大差异;第一和第二承压水水化学分布特征在水平方向上相似,在垂直方向上存在一定差异。水平方向上,两层承压水水化学特征存在一定分带性,而潜水无明显规律性。两层承压水在靠近西侧补给区溶解性总固体（TDS）较小,阴离子以HCO-3为主,阳离子以Mg2+和Ca2+为主,向东溶解性总固体逐渐增加,在银川断裂附近,阴离子变为以Cl-和SO2-4为主,阳离子以Na+为主。垂向上,由于银川断裂贯穿承压和潜水含水层,且潜水水位高于承压水位,第二承压水可能主要受到更深层地下水沿着断裂的混入作用,第一承压水可能同时受到更深层地下水和潜水的混入,使得在银川断裂附近,部分第二承压水TDS大于第一承压水,且具有更高含量的Na+和Cl-,及更低含量的Ca2+和HCO-3,也有部分第一承压水TDS大于第二承压水,该部分第一承压水中的个别水样TDS大于潜水。由此得出,银川断裂的发育及其对潜水及承压含水层的贯通作用是控制该区地下水水质的一个重要因素。如果承压水继续过量开采,承压水位持续下降,将进一步激发潜水和更深层地下水的混入,从而导致承压水质恶化。因此控制银川区承压水的过量开采,对于承压水资源的可持续利用至关重要。     

焦作煤矿区岩溶水水位统计模型研究

针对研究区地下水系统结构等资料不完备,本文基于质量守恒原理和微积分原理,建立了地下水水位统计预测模型和水位延迟模型,并在焦作矿区得到验证。焦作矿区岩溶地下水对于降水响应结果表明,当延迟时间为10个月时,岩溶地下水水位与降水的相关系数最大,为0.83,而延时2个月和5个月时,相关系数分别只有0.71和0.78;模型观测孔水位预测结果表明,相关系数超过0.9的观测孔达60 %,相关系数超过0.8的观测孔则高达95 %;模型水位影响因素分析结果显示,在降雨、矿坑排水、地下水蒸发3个影响因素中,煤矿区岩溶地下水水位动态对降雨量响应最敏感,说明降雨量,尤其是长期稳定的补给量是地下水水位最主要的影响因素。该类模型适用性强,简易方便,有广阔的应用前景。      

改进的前馈型神经网络模型在承压水漏斗水位预报中的应用

建立了以改进Powell法优化的前馈型神经网络模型，模型既具有强大的函数逼近功能，又克服了传统神经网络优化方法的缺点。将神经网络模型用于承压水漏斗的动态水位预报，实例表明：模型预报效果较好。     

基于界面元法的向家坝重力坝深层抗滑稳定分析

重力坝的深层抗滑稳定分析多采用刚体极限平衡分析方法和非线性有限元法,但通常的刚体极限平衡法不能反映坝基岩体渐近失稳过程和破坏的力学机制,非线性有限元法则难以解决坝基中软弱结构面位移不连续问题。结合向家坝工程,建立了泄④坝段的计算模型,采用界面元法进行了大坝深层抗滑稳定分析,给出了坝基中破坏区的范围和分布,以及坝基的渐进破坏过程和可能滑体的抗滑稳定安全系数等成果,为坝基处理措施提供了重要的技术参考依据。研究结果表明,所建立的分析方法可以自然描述坝基岩体各种介质的错动、张开和滑移等不连续变形的特征,可用于重力坝坝基的深层抗滑稳定 分析。