分析水库渗漏水文地质勘察内容及方法

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1、分析水库渗漏水文地质勘察内容及方法在本文中，笔者提出渗漏病险水库的水文地质勘察应包含的内容和需采取的手段，为渗漏病险水库的水文地质勘察提供可操作性的建议。关键词：水库渗漏；水文地质勘察；方法一、水库渗漏水文地质勘察内容　　(一)地形地貌　　主要是了解库区周围的地形地貌对库区地下水运动所产生的影响。如相邻的河谷被切割很深，其河水位低于库水位，当水库间的分水岭比较单薄时，由于渗透途径短、水力梯度大，易造成库水渗漏。　　(二)地层岩性及地层的结构　　渗透性强烈的岩土体是水库渗漏的主要通道之一。对于平原地区松散岩类坝基水库而言，库水可能会沿着古河道堆积物的渗漏通道流失。而在岩溶地区，

2、当库区存在强岩溶化的碳酸盐底部并无隔水层分布时，或虽有隔水层存在，但其埋藏很深或封闭条件很差时，库水就有可能通过分水岭向邻谷、河谷的下游或远处低洼排泄区发生渗漏。　　(三)地质构造　　一般而言，褶皱比较发育的地段，各类断层和裂隙也都比较发育。断层破碎带，尤其是横切河谷与邻谷相通的宽大而未胶结的断层破碎带，是形成大量渗透的通道；具有宽大密集裂隙的岩层易造成渗漏；在岩溶地区，在断层带上往往发育着岩溶管道。　　(四)水文地质条件　　地形地貌、岩性及地质结构是决定水库渗漏的必要条件，但不是充分条件，还必须研究水文地质条件。即要进行水文地质分区，确定含水层及隔水层，查明含水构造，地下水

3、补给、径流、排泄条件，地下水的类型，地下水的水位、流向、流速、水力坡度，地下水的化学特征等情况。勘察时要特别注意水库周围是否有地下分水岭，以及分水岭的高程与库水位的关系，并以此来大致判断库水向邻谷渗漏的可能性。　　(五)岩溶区的岩溶发育特征　　在岩溶地区，需要查明库区内岩溶发育强度和岩溶发育规律。具体包括：(1)各个地层的岩溶发育强度(溶隙率)、发育方向以及受地质构造作用控制情况；(2)岩溶形态及分布规律；(3)岩溶水的动力特征(包括补排条件、垂直分带性、流动特点)；(4)建坝前后泉水流量的变化和动态变化等。　　(六)渗漏的地质分析　　分析水库渗漏的2个条件，即渗漏通道及其连

4、通性。水库的渗漏通道一般有透水岩层(如砂卵砾石层)、透水带(断层破碎带、裂隙密集带)、岩溶管道等。　　1.渗漏通道的分析　　岩浆岩地区水库：岩浆岩作坝基、库区的基岩是比较理想的，一般不易发生渗漏。这种水库的可能渗漏通道一般是第四纪砂砾石层(河床沉积物)、基岩表面风化裂隙组成的透水层。沉积岩地区水库：最常见的是透水层的漏水，此外就是断层破碎带、节理密集带构成的漏水通道。如节理裂隙发育的砂岩，它们只要穿过坝基，同时在上游库区和下游河床出现，即可成为漏水通道。第四纪堆积物地区水库：坝下渗漏通道主要是古河道、河床和阶地内的砂卵砾石层。古河道穿过坝基或贯通上下游时，可能发生严重渗漏；建

5、坝时如坝下的截水墙太浅，未能将砂卵砾石层全部截断，残留的砂卵砾石层就成为漏水通道。　　2.漏水通道连通性分析　　砂砾石层等松软岩层渗漏通道的连通性主要取决于其地层的结构特征。山区河流，河床的沉积物多为单一的粗粒物质，透水层的连通性好。中下游河床的细粒成分增加，地层呈多层、双层结构。双层结构时沉积物上细下粗，上部弱透水层构成了天然防渗铺盖，但若在建坝取土时破坏了此相对隔水层，或因受河流冲刷使隔水层出现了部分损坏，则它就不再具有隔水作用，应将其修补完整。多层结构时，漏水通道的连通性主要受相对隔水层的厚度、延伸情况及其完整性的影响。有的厚度较小，被渗漏水击穿后不再起隔水作用，有的延

6、伸不远即自行消灭。基岩透水层、透水带及岩溶发育管道的连通性则受地质构造的控制。纵向河谷(岩层走向与河流流水平行)的透水层的连通性良好，而横向河谷透水层的连通性较差。　　(七)渗漏量的估算　　水库渗漏是指库水沿着透水岩(土)带向库外低处渗漏的现象，可分为坝区渗漏和库区渗漏。其中坝区渗漏又分为坝基渗漏和绕坝渗漏；库区渗漏包含了库水的渗透损失和渗漏损失两部分。据此，水库的总渗漏量应是以上4个部分的总和，即：Q=Q-Q坝基+Q绕坝+Q库水渗透+Q渗漏损失。式中，水库的各项渗漏量可采用地下水动力学公式、数值法或其他方法进行计算。目前在实际工作中应用最多的是地下水动力学公式。虽然用于渗漏

7、计算的地下水动力学的公式很多，但本质上都是由达西公式演变而来。这些公式的适用条件是：地下水必须是达西流、含水介质为均质且各向同性。　　根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)附录B.0.5条的规定，岩溶地区的水库，其渗漏量必须采用地下水动力学法和水量均衡法进行计算，并相互验证。这是由于岩溶管道中的地下水流可能不再属于达西流，地下水动力学中的有关公式可能已不再适用。水量均衡法就是根据多年实测水库水位、水面蒸发量、农业灌溉用水量等资料，利用水位-库容关系资料，计算水库年蓄变量、年平均库容量、