理论教育 探索水库渗漏类型划分基于主控要素的新途径

探索水库渗漏类型划分基于主控要素的新途径

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:其中最主要的是地下分水岭高于水库正常蓄水位和有隔水层包围。由此说明,在岩溶工程地质勘察阶段,对于邻谷或河湾地带的岩溶渗漏,重点应查明地下分水岭高程、岩溶发育程度及隔水层的部分情况。发生水库渗漏的典型水利水电工程见表4.4。

探索水库渗漏类型划分基于主控要素的新途径

4.2.3.1 河谷岩溶水文地质结构

根据河流流向与岩层走向的关系可以将河谷分为三大类,即横向谷、纵向谷及斜向谷(中国科学院地质研究所岩溶研究组,1979)。邹成杰(1994)进一步综合坝址河谷地质结构的分类,将坝址河谷分为6类,即横向谷、纵向谷、斜向谷、背斜谷、向斜谷及断裂谷。每一类河谷渗漏条件的影响因素虽然不同,但主要应该考虑岩层产状与河谷的交结关系和岩溶层组类型。

在河谷地带,河谷类型、岩层产状、岩溶层组三者在空间上的组合称河谷水文地质结构。它控制着河谷地带地下水的径流及岩溶水动力剖面(中国科学院地质研究所岩溶研究组,1979)。邹成杰(1994)对河谷的岩溶水文地质结构给出了明确的定义,即河谷与地质结构和岩溶水文地质条件相结合的集合体,根据河谷岩溶层组类型和构造类型,可划分出单斜型、背斜型、向斜型和断裂型四种河谷岩溶水文地质结构(表4.2)。

表4.2 以构造类型划分的河谷岩溶水文地质结构(邹成杰,1994)

四川省兴文县新坝水库坝址地处长官司—叙永向斜北西翼,受向斜褶皱作用,水库回水区出露的三叠系碳酸盐岩地层沿向斜两翼延伸到低高程的邻谷,构成向邻谷古宋河、万寿河、清水河的岩溶渗漏通道,可能存在库区向邻谷的岩溶渗漏问题(杨艳娜,2009)。如图4.2所示。

图4.2 向斜构造水库渗漏地下水径流模式示意图(杨艳娜,2009)

4.2.3.2 岩溶渗漏条件

邹成杰(1994)指出岩溶渗漏与否,主要取决于5项基本条件:①河谷及分水岭地带岩溶发育程度;②河间地块地下水分水岭高低;③可溶岩体的透水性;④隔水层及相对隔水层的分布情况;⑤河谷岩溶水动力条件(表4.3)。吴灌洲(2013)认为水库向低邻谷渗漏条件包括:①地形地貌;②库区地下水出露情况;③基岩岩性;④渗漏途径。归纳起来看,水库渗漏必须具备的条件包括两点,即水动力条件和通道条件(杨艳娜,2009),其中库区水文地质条件决定了水动力条件,而地质构造和地层岩性等决定了渗漏通道条件。

表4.3 水库岩溶渗漏基本条件判别表(引自邹成杰,1994)

在水动力条件研究方面,岩溶地区河谷岩溶动力类型可划分为补给型、补排型、排泄型和悬托型四种,其中补排型、排泄型和悬托型河谷岩溶水动力类型一般存在水库渗漏问题(邹成杰,1994;徐福兴和陈飞,2004)。汪文富(1999)二元流场、三维空间的水文地貌形态以及双重含水介质体结构的特点。

严福章(1999)根据河间地块地下水分水岭和非(弱)岩溶化带的分布情况(图4.3),将碳酸盐岩组成的河间地块的岩溶渗漏类型可分为3个大类4个亚类,并据此划分了国内外灰岩地区16座水库的河间地块的岩溶渗漏类型。徐福兴和陈飞(2004)根据表4.3将水库岩溶渗漏类型分为:①不渗漏或微弱渗漏;②溶隙型渗漏;③管道型或管道—溶隙混合型渗漏。(www.daowen.com)

“不产生岩溶渗漏”的9项条件,只要具备2项以上即能成立。其中最主要的是地下分水岭高于水库正常蓄水位和有隔水层包围。“产生岩溶渗漏”的9项条件,其中岩溶发育程度、地下分水岭水位高低和有无隔水层分布,是最基本的条件。由此说明,在岩溶工程地质勘察阶段,对于邻谷或河湾地带的岩溶渗漏,重点应查明地下分水岭高程、岩溶发育程度及隔水层的部分情况。

图4.3 河间地块地下水动力学条件及岩溶发育程度示意图(严福章,1999)

王增银等(1998)根据地下水流动系统理论分析认为,分水岭地带岩溶发育程度较弱,而且以发育垂向岩溶为主;河谷岸边地带岩溶最发育,多形成岩溶管道系统。

对水库岩溶渗漏的研究,主要是通过综合分析库区地层岩性、地质构造分布和易溶岩出露地段的岩溶发育程度及岩溶水文地质特征等基本情况,判断在水库蓄水后,分水岭地带地下水补排关系是否会发生本质变化(简武,2007)。云南省罗平县阿岗水库位于南盘江二级支流九龙河上,库区出露P、C、D地层,岩性以灰岩为主夹砂岩玄武岩,位于岩溶化程度较高的阿岗溶蚀盆地上。库区岩溶洼地、漏斗、落水洞、竖井等岩溶形态星罗棋布,地下暗河四通八达,库盆千疮百孔,岩溶十分发育。王汝华(2005)阿岗水库库区地下水分水岭高程远高于库区出露的暗河、泉水出口和水库正常高水位,水库库区发生岩溶渗漏的可能性不大。

发生水库渗漏的典型水利水电工程见表4.4。

表4.4 水库渗漏典型水利水电工程

续表

图4.4 芙蓉江—乌江河间地块岩溶水文地质示意图(樊长华,2001)

1—岩溶层;2—隔水层;3—正断层和逆断层;4—地层代号;5—暗河天窗及岩溶潭;6—暗河;7—泉水;8—温泉;9—岩溶洼地;10—溶洞;11—电站坝址;12—钻孔

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