查明潜水分布、评价水库渗涌
在水文地质勘探中,利用地震初至折射波法在松散地层中测定地下水位的主要依据,是含水地层的波速大于上覆不充水地层的波速。在一般情况下,松散岩层中的潜水面均可成为良好的地震折射界面。因此,可以利用折射法直接确定潜水面,借以了解地下水的分布情况,研究其运动规律和补给关系。图7-29是用折射波方法探测陕西无定河某水库左岸基岩埋深和地下水位的剖面图。
图7-29 地下水位及基岩埋深剖面图
该水库区地层稳定,无褶皱和断裂,河底基岩面高程为994~997m,右岸为基岩谷坡,岩性为侏罗系砂岩和泥质页岩,透水性弱,1060m以上为黄土,但左岸基岩未出露,为晚更新统河湖相沉积层——砂壤土、粉砂、细砂、黏性土互层,这套地层称为萨拉乌苏层,厚者达80余米,上覆为风积沙丘。根据上述情况,建坝蓄水后左岸是否会沿库岸大量向库外漏水,成为建坝的关键问题。因此,要求用地震勘探在弄清左岸基岩埋深的同时,查明地下水位及其河流的相互关系。萨拉乌苏层含水的和不含水的虽然属同一地层,但它们弹性波的传播速度不同。在7.4km2的测区范围内,各层的速度如下:萨拉乌苏层(地下水位以上)为400~600m/s,含水层为1700~2000m/s,基岩为3500m/s左右。这一地区松散层含水与不含水的厚度比值为0.5~2,大部分为1左右。这种情况对于应用地震法测定地下水位是十分有利的。
地震勘探结果表明,覆盖层厚度为29.6~80.7m,基岩面高程变化为1047~994.4m,向北逐渐升高,距坝肩2.5~3.0km处基岩面高程近于坝顶设计高程1040m。因此,左岸基岩高程不能满足设计要求。地下水埋深的变化范围为9.6~54.6m,含水层厚度为18.3~27.0m,地下水位高程为1079.6~1014.6m,水位也向北逐渐升高,与基岩上升的趋势一致,如图7-29所示。
地下水位及其基岩埋深剖面进一步表明,地下水平均坡降为2.5%左右,距坝肩1km以内为1%~2%;1km以外为3%~4%。对比上下坝址,渗漏带宽度差不多,但上坝址渗径短,对于绕坝渗漏所引起的左坝肩稳定问题需要进一步考虑。