惠州抽水蓄能電站F304斷層

（河海大學(xué) 文天學(xué)院 江蘇南京210000）

（河海大學(xué) 文天學(xué)院 江蘇南京210000）

在水電站勘測(cè)設(shè)計(jì)階段對(duì)壩基巖體中發(fā)育的較大規(guī)模破碎帶提出合理、科學(xué)的工程處理措施對(duì)于水電站的正常開工建設(shè)有著重要的意義。通過對(duì)惠州抽水蓄能電站工程中揭露 f304斷裂帶的兩個(gè)鉆孔（PDZK03, PDZK04）鉆孔柱狀圖的觀察分析，得出該斷層帶含水層上下巖層均為弱透水到不透水的堅(jiān)硬花崗巖巖層，分別構(gòu)成該斷層帶中含水層的頂板和底板。

水電站斷裂帶抽水試驗(yàn)地質(zhì)條件

在水電站勘測(cè)設(shè)計(jì)階段對(duì)壩基巖體中發(fā)育的較大規(guī)模破碎帶提出合理、科學(xué)的工程處理措施對(duì)于水電站的正常開工建設(shè)有著重要的意義。通過對(duì)惠州抽水蓄能電站工程中揭露f304斷裂帶的兩個(gè)鉆孔（PDZK03,PDZK04）鉆孔柱狀圖的觀察分析，得出該斷層帶含水層上下巖層均為弱透水到不透水的堅(jiān)硬花崗巖巖層，分別構(gòu)成該斷層帶中含水層的頂板和底板。因此斷層帶中含水層屬承壓含水層，應(yīng)采用承壓含水層穩(wěn)定抽水的完整井流公式進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)過對(duì)兩個(gè)鉆孔的抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算整理，得出了該f304斷層帶滲透系數(shù)K值處于10-4～10-2區(qū)間內(nèi)，該斷層帶屬中等透水?dāng)鄬訋?。根?jù)該斷層帶的滲透性導(dǎo)出了滲透性較高的斷層帶在工程（以抽水蓄能電站為例）中可能引起的問題，并進(jìn)行了相應(yīng)的分析。針對(duì)工程中相應(yīng)部分可能遇到的涌水、滲水、外水壓力以及滲漏問題，提出了相應(yīng)的解決辦法。

1 研究目的和意義

廣東惠州抽水蓄能電站位于廣東省惠州市博羅縣，距廣州市112km，距惠州市20km，距深圳77km，總裝機(jī)容量2400MW。上、下水庫主壩為碾壓混凝土重力壩。輸水系統(tǒng)建筑物包括上、下庫進(jìn)出水口，輸水隧洞，上游調(diào)壓井，尾水調(diào)壓井及尾調(diào)通氣洞等。廠房區(qū)地下水活動(dòng)強(qiáng)烈，巖體節(jié)理網(wǎng)絡(luò)具備良好的連通條件，水力聯(lián)系密切。選廠報(bào)告將輸水發(fā)電系統(tǒng)布置在f304斷層上盤距斷裂面約60～200m，很好解決了工程地質(zhì)問題。但是，NW向NNW斷層裂隙仍穿過輸水隧洞和廠房，與f304斷層相連通，據(jù)探洞觀察，它們大多呈張性，皆是較好的導(dǎo)水和儲(chǔ)水構(gòu)造，預(yù)測(cè)通過它們及與其交切的NE向等走向的斷層裂隙網(wǎng)絡(luò)會(huì)將高壓水引到廠房，造成對(duì)廠房邊墻頂拱圍巖穩(wěn)定不利，并產(chǎn)生較高的外水壓力，威脅廠房和鋼支管安全。受條件的限制，選廠報(bào)告推薦的方案未能就f304斷層帶及其透水帶的水文地質(zhì)問題3進(jìn)行詳細(xì)研究分析，因此，開展地下廠房及高壓隧洞區(qū)斷層裂隙網(wǎng)絡(luò)水文地質(zhì)條件和滲流場特征的研究具有特別重要的意義，直接關(guān)系到惠州抽水蓄能電站施工和運(yùn)行期的安全，同時(shí)也具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

斷裂帶作為具有特殊意義的水文地質(zhì)體，對(duì)其滲透特性的研究對(duì)工程具有不可忽視的意義。導(dǎo)水?dāng)鄬訋蔷哂刑厥庖饬x的水文地質(zhì)體，它可以起到貯水空間、集水廊道與導(dǎo)水通道的作用。當(dāng)圍巖本身裂隙不發(fā)育而僅斷層帶局部破碎時(shí)，斷層角礫巖及裂隙增強(qiáng)帶構(gòu)成帶狀導(dǎo)水空間，鉆孔或坑道揭露此類斷層時(shí)，初期涌水量及水壓可能較大，但迅即衰減，以至干涸。因此，斷裂帶作為規(guī)模較大的破裂結(jié)構(gòu)面，其滲透性的研究對(duì)于水電工程具有不可忽視的意義。

2 研究的主要類容和技術(shù)路線

本論文主要從以系統(tǒng)觀點(diǎn)和以現(xiàn)成實(shí)際兩個(gè)方面為指導(dǎo)。以系統(tǒng)的整體性、層次性為原則，對(duì)研究區(qū)復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，從整體上基于地下水系統(tǒng)的觀點(diǎn)，查明涵蓋整個(gè)地下廠房及輸水管線區(qū)的水文地質(zhì)單元，研究水文地質(zhì)單元內(nèi)天然條件下和工程勘探過程中地下水的補(bǔ)、徑、排條件，構(gòu)建整體的結(jié)構(gòu)面導(dǎo)水網(wǎng)絡(luò)，尤其是對(duì)工程關(guān)鍵部位有影響的導(dǎo)水構(gòu)造，重點(diǎn)論證其連通性和滲透性。系統(tǒng)復(fù)核已有的現(xiàn)場測(cè)試、試驗(yàn)、鉆探和地質(zhì)調(diào)查資料，選擇典型地段，其次根據(jù)巖體水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作必要的鉆孔抽水試驗(yàn)、鉆孔注水試驗(yàn)、地下水連通試驗(yàn)及流速流向測(cè)定、地下水同位素測(cè)齡等，闡明研究區(qū)巖體的透水特性及地下水的空間展布規(guī)律和流動(dòng)規(guī)律。

本論文的主要研究內(nèi)容為斷裂帶的滲透特性研究方法以及工程意義。裂隙巖體滲透系數(shù)確定方法有很多，本文介紹了水文地質(zhì)學(xué)手冊(cè)中給出的較為傳統(tǒng)的現(xiàn)場試驗(yàn)方法，即壓水試驗(yàn)、抽水試驗(yàn)、鉆孔注水試驗(yàn)以及試坑滲水試驗(yàn)。然后以實(shí)際工程為研究背景，對(duì)工程中f304斷層帶上的兩個(gè)鉆孔PDZK03和PDZK04的抽水試驗(yàn)資料進(jìn)行了整理，根據(jù)已有資料，確定該斷層帶中含水層屬承壓含水層，因此應(yīng)用承壓完整井的穩(wěn)定流抽水公式

計(jì)算得出斷裂帶的滲透系數(shù)K值。然后根據(jù)對(duì)工程各部位的設(shè)計(jì)要點(diǎn)的了解，以及斷裂帶對(duì)個(gè)部位可能造成的影響進(jìn)行分析，得出斷裂帶滲透特性的研究意義，以及抽水蓄能電站中各部位有透水?dāng)鄬咏?jīng)過時(shí)應(yīng)注意的問題和相應(yīng)的防治措施。

惠州抽水蓄能電站F304斷層

■談盼

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-195-1