【摘 要】水庫的水文地質(zhì)勘察是對其工程地質(zhì)勘察的補充,也是水庫工程地質(zhì)勘察其中的一部分,因此擬建水庫滲漏的水文地質(zhì)勘察也是分階段進行,不同的階段其勘察的內(nèi)容及研究程度不盡相同。但對病險水庫而言,因為其勘察的目的是直接為防滲治理設(shè)計服務(wù),因此勘察內(nèi)容及研究程度應(yīng)與擬建工程的設(shè)計階段類同,不再分階段進行。 

  【關(guān)鍵詞】水庫;特征;水文地質(zhì);觀測;勘察 

  地形地貌、巖性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)是決定水庫滲漏的必要條件,但不是充分條件,還必須研究水文地質(zhì)條件。即要進行水文地質(zhì)分區(qū),確定含水層及隔水層,查明含水構(gòu)造、地下水補給、徑流、排泄條件、地下水的類型、地下水的水位、流向、流速、水力坡度、地下水的化學(xué)特征等情況。勘察時要特別注意水庫周圍是否有地下分水嶺,以及分水嶺的高程與庫水位的關(guān)系,并以此來大致判斷庫水向鄰谷滲漏的可能性。如當(dāng)?shù)叵路炙畮X高于水庫正常高水位時,不會發(fā)生滲漏;而當(dāng)?shù)叵路炙畮X低于水庫正常高水位時,有可能發(fā)生滲漏;在蓄水前已出現(xiàn)庫區(qū)河谷的水流向鄰谷流去,無地下分水嶺,則蓄水后水庫將滲漏更嚴(yán)重。 

  1.工程分析 

  1.1水文地質(zhì)勘察 

  1.1.1地質(zhì)地貌 

  某水庫流域內(nèi)海拔高程1250~1356m,地勢較平坦,地貌以巖溶地貌為主,碳酸鹽廣泛分布,巖石裸露,植被覆蓋一般,河床多年平均侵蝕模數(shù)為200~500t/km2,多年平均含沙量0.606kg/m3,森林覆蓋率為12.1%。工程區(qū)構(gòu)造簡單,穩(wěn)定性好,無晚近期斷裂活動,本區(qū)地震烈度<Ⅵ級,對工程無影響。 

  1.1.2水文及氣象 

  該區(qū)域內(nèi)氣候溫和,屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),根據(jù)該地區(qū)氣象站氣象統(tǒng)計分析,多年平均氣溫14.4℃,年平均風(fēng)速2.5m/s,多年平均最大風(fēng)速20m/s,平均日照1241h,無霜期達300d,多年平均降水量1297.1mm,最大年降水量1651.3mm,最小年降水量920.4mm,降水集中在5~9月,降水量約占年降水的72%。 

  1.2工程施工中存在的問題及處理 

  (1)對右岸帷幕灌漿施工中孔號126,171,172遇溶洞,當(dāng)年對溶洞進場進行物探,重新對溶洞處理進行設(shè)計,停工5個月;設(shè)計批復(fù)以后對溶洞進行灌漿處理,組織隊伍進場,對溶洞進行灌漿,同時進行溶洞段外帷幕灌漿施工質(zhì)量檢查?偣矊(dǎo)致工期延誤8個月的時間。 

 。2)項目在具體施工中,由于工程所處環(huán)境及地質(zhì)條件發(fā)生變化,導(dǎo)致實際施工工程量大于合同工程量;溢洪道工程基礎(chǔ)開挖時,遇軟(土基),設(shè)計增加基礎(chǔ)斷面,增加碎石墊層,實際開挖工程量比設(shè)計大。 

  (3)大壩右岸灌漿先道孔施工時,過別孔終孔段壓水實驗未滿足設(shè)計要求,增加孔深,工程量增大;右岸帷幕灌漿孔號126,171,172段遇溶洞,增加對溶洞處理工程量,工作量增大;壩頂及下游面增設(shè)漿砌石擋墻,增加工程量。 

  1.3工程事故分析 

  從工程施工中遇到的以上主要事件中可以看出,造成這些事故發(fā)生、工期延誤,主要是由于在進行水文地質(zhì)勘查時,勘察不仔細(xì)造成的?梢娫谒畮旖ㄔO(shè)以及水庫滲漏施工中,進行水文地質(zhì)勘察的重要性。 

  2.水文地質(zhì)勘察內(nèi)容 

  2.1地質(zhì)條件 

  (1)地形地貌的特點,通過勘察水庫周圍的地形地貌,正確分析其對于水庫區(qū)地下水的影響。河水位低于庫水位,以及水庫間的分水嶺比較單薄時,容易引起庫水滲漏。 

 。2)地質(zhì)構(gòu)造,褶皺、斷層、裂隙等發(fā)育的地帶,斷層破碎現(xiàn)象明顯,是形成水庫嚴(yán)重滲漏的通道;巖層中寬大密集裂隙地帶容易形成滲漏;在巖溶地區(qū),斷層帶上容易形成滲漏的通道。 

 。3)地層巖性以及結(jié)構(gòu),水庫發(fā)生滲漏和巖土體有很大的關(guān)系,如果水庫是松散巖類壩基,容易形成河道堆積物,由于其滲透性比較強,造成庫水的滲漏和流失;如果水庫建在巖溶地區(qū),由于碳酸鹽底部的隔水層的隔水效果一般來說很差,不利于阻擋和保存庫水,也會造成庫水流失。 

  2.2水文地質(zhì)條件 

  除了地形地貌以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)以外,水文地質(zhì)條件也是影響水庫滲漏的重要因素。首先要確定地下水類型,含水層層次、分布以及埋藏深度等信息以及地下水的補給、徑流以及排泄的條件,分析地下水水位及其變化幅度。在勘查中尤其要注意隊水庫附近地下分水嶺的勘察,因為如果當(dāng)?shù)叵路炙畮X比水庫正常高水位低的時候,容易引發(fā)滲漏。 

  2.3巖溶區(qū)的巖溶發(fā)育特征 

  如果水庫位于巖溶地區(qū),還必須重視勘察巖溶發(fā)育強度及其規(guī)律、巖溶形態(tài)及其分布規(guī)律、巖溶水的動力特征、建壩前后水流量動態(tài)變化等。 

  2.4水庫滲漏的地質(zhì)分析 

 。1)滲漏通道的主要表現(xiàn)形式。對于巖漿巖地區(qū)的水庫,一般來說,可能發(fā)生滲漏通道主要是砂礫石層以及基巖表面的透水層;對于沉積巖地區(qū)的水庫其滲漏一般來說主要表現(xiàn)為透水層漏水,而且斷層的破碎帶也可以形成滲漏的通道;對于第四紀(jì)堆積物地區(qū)的水庫,壩下滲漏的主要通道有河床、古河道以及砂卵礫石層等,見表1: 

  表1滲漏通道形式分析 

  (2)漏水通道的連通性。地層的結(jié)構(gòu)特征對于松軟巖層滲漏通道的連通性具有重要的影響。多層結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)條件下,相對隔水層的條件會影響到漏水,而對于基巖透水層以及巖溶發(fā)育地帶漏水通道的連通性,其主要影響因素為地質(zhì)構(gòu)造。 

  3.勘察手段 

  3.1水文地質(zhì)測繪 

  在進行水文地質(zhì)測繪時,應(yīng)該注意滲漏通道和進出口地段;山區(qū)的水庫地質(zhì)測繪還要包括水庫附近的鄰谷和分水嶺;平原地區(qū)的水庫地質(zhì)測繪還要包括正常高水位以上的第一級階地;在巖溶地區(qū)的水庫地質(zhì)測繪應(yīng)該包括所有勘測到的巖溶洞穴。 

  3.2鉆探和物探 

  鉆探和物探是勘察和確定水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況、含水層的具體位置,斷裂富水帶的位置等水文地質(zhì)條件以及獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息的重要手段。鉆探和物探結(jié)合使用,有利于提高水文地質(zhì)勘察的質(zhì)量,獲取準(zhǔn)確地數(shù)據(jù)信息?碧狡拭婢的布置必須中和考慮水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地下水的分布情況。對于多層含水層結(jié)構(gòu)的區(qū)域,在可能出現(xiàn)滲漏情況的各巖組內(nèi)布置2個以上的鉆孔;在巖溶地區(qū),鉆孔的布置的深度必須穿過巖溶發(fā)育帶。 

  3.3水文地質(zhì)試驗 

  主要包括鉆孔抽水試驗,抽水試驗的持續(xù)時間比較長,一般來說>1個月,準(zhǔn)確分析水位的變化趨勢,提高計算的精確度。在巖溶地區(qū),主要應(yīng)用的是示蹤試驗,用于勘察巖溶洞穴的連通性。此外,巖土層的滲透試驗可以測定滲透系數(shù),是估算水庫的滲漏量的主要數(shù)據(jù)依據(jù)。 

  3.4地下水動態(tài)觀測 

  進行地下水動態(tài)觀測需要建立一個長期觀測網(wǎng),尤其對于可能發(fā)生滲漏的巖組內(nèi)要布置2個以上的觀測孔。主要觀測水文地質(zhì)勘察的常規(guī)項目,以及發(fā)生降雨時洞穴的涌水和流量等具體情況。 

  4.結(jié)語 

  綜上所述,水文地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容包括地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、巖溶區(qū)的巖溶發(fā)育特征、滲漏區(qū)的地質(zhì)分析等方面。水庫施工的水文地質(zhì)勘察手段主要包括水文地質(zhì)測繪、化學(xué)調(diào)查、鉆探、物理勘探、水文地質(zhì)實驗以及地下水動態(tài)觀測等。 

  【參考文獻】 

  [1]戴兵國.探討水庫滲漏水文地質(zhì)勘察內(nèi)容及方法[J].沿海企業(yè)與科技,2009,(05):21. 

  [2]周銀波,劉銳.山區(qū)中小型病險水庫除險加固工程地質(zhì)勘察要點[J].人民珠江,2010,(04):34. 

  [3]左重輝.病險水庫除險加固工程地質(zhì)勘察的基本原則和主要技術(shù)要求[J].資源環(huán)境與工程,2008,S1:57. 

  [4]韋港.小型病險水庫除險加固工程地質(zhì)勘察的若干問題[J].中國水能及電氣化,2009,(04):22.