复杂水文地质条件的库盆防渗方案研究

发布时间：2019-12-04 05:09

【摘要】：洪屏抽水蓄能电站上水库断层发育,局部库盆与地下厂房存在水力联系,水文地质条件较为复杂。针对上水库水文地质条件,综合应用示踪试验、地下水位长期观测等勘测方法对断层的渗透特性、渗漏范围进行研究。在对水文地质条件、建筑物运行安全要求等深入研究的基础上进行水文地质分区设计和防渗功能分区设计,并以此为基础综合考虑建筑物运行要求、运行管理风险等因素进行防渗方案选择。工程最终选择主副结合的防渗体系,该防渗体系具有投资相对较省、施工质量控制要求较低、运行风险相对较小等优势。根据电站初期蓄水监测成果,防渗效果满足电站要求。
【图文】：

断层分布,上水库,断层分布,库岸

0m，总库容为2960万m3，有效库容为2031万m3。1.2地形地质条件盆底高程为690.0～710.0m，库周山体较雄厚，山顶高程一般为900.0～1119.0m，属中低山区。盆地内分布彼此相连的山包，山顶高程一般为750.0～780.0m，将上库库底分为南库底和西库底。主坝至西南副坝上游库底为南库底，，西副坝坝前为西库底，正常蓄水位时水库水面面积约为1.60km2。库内冲沟发育，以走向北西、北北西和北东东向为主。库区大致可分为西库岸、西北库岸、北库岸、东南库岸、南库岸及西库底、北库底、南库底等，各部位位置及范围如图1所示。上水库主要岩性为变质含砾中粗砂岩(主要分布于东库岸至库尾、主坝和南库岸)、变质长石石英中细砂岩(主要分布于西南副坝)、变质泥质粉砂岩(主要分布于北库岸到西副坝一带)。除主坝及南库岸风化较浅局部弱风化基岩出露外，库盆其他区域风化较强烈且分布不均，全风化厚度一般为2.0～10.0m，强风化厚度多为10.0～25.0m。图1上水库地貌分区及断层分布地质勘探揭露库区内共分布断层31条，其中以北东—北东东向压扭性断层最为发育，次为北西向张扭性，多为中陡倾角。除F43、F44、F49等9条(占29%)断层宽度为1.0～2.0m、属Ⅱ级结构面且延伸较长外，其余22条均为0.1～0.5m宽小断层(占71%)、属于Ⅲ级结构面(见图1)。断层带岩石多呈碎块状、鳞片状和角砾岩，多见有石英脉侵入及泥质充填。2水文地质条件研究上水库存在渗透的区域主要为西北垭口库岸段、西副坝与西南副坝之间库岸段、南库岸段、主坝至西南副坝附近库盆底部。上水库水文地质条件的复杂性主要在于南库岸和库底断层渗透特性复杂、影响范围不确定。可行性研究阶段因地下厂房长探洞开挖南库岸山体地下水位出现下降，形成渗透漏斗(见图2)。根据示踪

网络图,库岸

朱安龙，等∥复杂水文地质条件的库盆防渗方案研究水利水电技术第48卷2017年第5期观测初步确定渗透通道范围的基础上，结合地下厂房洞室群开挖期间地下水位变动规律分析，对渗透通道的范围进行确认或修正，为合理确定防渗范围、选择防渗方案提供可靠的依据。图2南库岸渗漏网络图3地下水位观测孔布置2.1地下水观测孔设计为了合理确定防渗范围，根据上水库的地形地质条件，可行性研究及招标设计阶段在库内布置60个地下水位观测孔，根据地下洞室开挖后地下水位的变化情况分析上水库库盆与地下厂房洞室群之间的水力联系。地下水位观测孔主要分布于东南库岸—南库岸—西库岸—西北库岸沿线的库岸和坝基以及库底。为分析南库底库尾岩体和断层渗透特性及与地下洞室群之间的水力联系，库底中部布置一条水位观测断面，通过交叉斜孔(ZKS106—ZKS1094个孔)查明断层的产状，封闭断层上盘岩体隔绝断层与地表之间的水力通道，达到观测断层内水位变化的目的。地下水位观测孔的布置如图3所示。2.2示踪试验研究为了分析上水库地表水及地下水与地下厂房长探洞之间的水力联系，可行性研究阶段对上水库可能存在渗透通道的区域进行示踪试验。示踪试验共3次投源，第一次投源点选在ZK1'号钻孔，第二次投源点选在ZKS28号钻孔，第三次投源点选在主坝冲沟沟头的地表水中。在长探洞内设置S1—S12共12个接受点，投源点、接收点布置如图4所示。通过3次示踪试验发现，南库岸山体及主坝冲沟地表水与地下厂房长探洞之间存在水力联系，根据接受部位与投源点之间的相对位置关系、投源与接受的时差等采用达西定律进行计算，每条断裂渗漏路径的当量渗透性数量级在10－3～10－4m/s［4］。2.3水文地质分区设计及复核2.3.1分区设计根据上水库地

【参考文献】