王快水库左坝头绕渗分析

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1、l993年南昌水专学报第2期王快水库左坝头绕渗分析厂、一丁L，F7、之ff、]金丽珠王直徐如春一一T爵亘l采虿一(王快水库管理处)可∈孑-tz3摘要本文主要根据原型观酬资料、地质勘探资料和回归分祈与解析心武等计算，对王快水库左坝头绕坝渗流问题，进扦了研究，拽出了绕渗流量增大的原四，并提出了切实可行的I程措施。关键词绕坝渗流；岩体裂隙；渗透亲数；沿山铺盖1工程概况王快水库位于河北省曲阳县境内。控制流域面积3770平方公里．占海河流域大清河系南支沙河垒流域面积的百分之五十九。最大坝高62米、总库容l3．89亿立米，

2、现有灌溉面积近百万亩，发电总装机容量21500千瓦，是一座以防洪为主结合灌溉、发电的综合水利枢纽主要建筑物包括粘土斜墙坝、溢洪道，泄洪洞、发电引水隧洞及电站厂房工程。本工程兴建于1958年．1960年蓄水运用，1973年建成水电站．1977年完成了河床段帷幕井垂直防渗工程(原为铺盖水平防渗)，l980年完成大坝迎水坡放缓加固。现工程存在主要问题有；防洪标准低，仅相当于一千五百年一遇；大坝背水坡太陡，在七度地震情况下有滑坡的危险；左坝头绕渗使坝后8O平米呈沼泽化。2左岸台地段地质情况王快水库左岸台地段0+l0O附

3、近有郑家庄逆掩断层通过，该断层走向北85。东．倾向北。倾角30。。断层泥呈白、红、紫、绿等色，其性极粘，渗透系数k一10厘米／秒，自然么重1．95～2．15克／厘米；压缩系数为012—0．03，断层泥干燥后成龟裂．泡水即崩解。左岸断层上盘。为震旦系荼房子矽质灰岩和角砾岩，裂隙极为发育，已成1～2厘米的碎块，失去清晰的层理与燧石条带，裂隙中充填有碳酸钙粉末，小溶洞(洞径l一5毫米)较多t越近坝端单位吸水率相对值越大．据钻孔资料最大为0．5088升／分·米·米断层下盘为一系列结晶混合片麻岩．此外尚有后期侵入之闪长岩

4、、煌斑岩、伟晶岩、细晶岩和石英既{：，除闲长岩多呈串珠体存在于混合片麻岩之中外，余者均以脉状侵入混合片麻岩内。本区岩石单位吸水率据51钻孔资料为0．128升／分·米·米。本文于1993年L1月6日收到。金丽珠、刘子方、徐如春：王快水库左坝头绕渗分析3左坝头绕渗现状佼水库攫头绕渗在1982年以前坝后无明显的明流即使在1963年最高库水位达200；米，190米以上库水位持续10O天之久，在左坝头下游侧渗流也未出现沼泽化1982年后绕势流量胡显增{『}，表现在左坝头坝后沼泽化面积扩大和地表有明流现象。1983年开始，

5、左现文浮魄臻睨洌列为常规观测项目，截至1990年止最大绕渗流量为9升／秒。以上情况说明顽头绕渗确实彳E加剧4绕坝渗流量增加原因分析．1．1地质条件的分析米．／／一～～盆～～⋯一一一型／(面j曲E一，l_‘t：T，道一埘】一●五]—·1一百{_帕一i日71÷石1■‘习5Ⅱi曩。

6、II水；娄堡栅米V艘绕6i圈l库管水位、降水量过程线由于筑蓄水后上游水位比未筑坝时的河水位抬高了，上、下游水流条件均有所改变。上游部廿，原来由岸坡向河床补水变成在库水位低时仍由岸坡向水库补水，而当库水位高时则由水库向常坡补水；下游部分．位

7、于下游侧的山体内地下水位也同样受建坝蓄水的影响，当库水位较高时，地’i~Ty．位就决定于绕坝渗流情况。图1所绘的管、库水位过程线可看出库岸E~-I-的现象。以上说筑坝蓄承后，原来的天然地下水位发生了变化，本来位于地下水位线以上的某·34-1993年南昌水专学报第2期些部分被浸没，干燥的基岩变为饱和，其物理性能发生变化，特剐是构造软弱带．加中的软弱夹层——断层泥，可能产生渗透破坏。有资料表明，由于泥化夹层各带岩体瓤粒组成和结栝的不同，渗透性差别很大，具有明显渗流层状分带现象和渗流集中的特点。泥化带颗粒细、渗透系数

8、小，为10厘米／秒一10厘米／秒，可认为是不透水的，夹层的营透破坏往往发生在泥化带与劈理带和岩石的界面上，沿裂隙以机械管涌的形式破坏。因此渗透破坏比障的大小。与泥化夹层有无微裂隙和劈理带有关。当夹层上下界面岩体破碎．裂隙发育、透水性强时，则破坏比降就低。王快水库左坝头断层泥的渗透系数为1O厘米／秒，透水性较差，层泥的为撅碎角砾岩，断层泥的下侧为失去结构的角砾岩，正符台在吏屠上下界面岩傩破碎，裂对奄、透水性强的条件，故渗透破坏比降就低，极易产生渗透破坏．导致渗流量加大．这是原田之一4．2历年来绕渗测点位势的变化为

9、了便于分析绕渗情况，将测点水位用下式换算成位势表示h．一日一H—。_—~-Hz式中％——测点的位势；h．——测点的水位；H——上游水位；H——下游水位此处为左坝头绕渗堰的堰上水位，由实测绕渗流量推算．堰口夹角—9O。的三角形薄壁堰，流量计算公式Q=1．4H(米／秒)。堰顶高程为168．262米为了排除降雨影响，测点水位选用无雨期，且库水位稳定时的管水位和相应的下游求位；测点的选择，选用