安徽省安慶市下滸山水庫(kù)滲漏分析

楊文杰 胡義 陜碩 虢風(fēng)華

摘 要：本文通過(guò)對(duì)安徽省安慶市下滸山水庫(kù)的滲漏分析，定性的分析評(píng)價(jià)了庫(kù)區(qū)的滲漏問(wèn)題，定性及定量的分析了庫(kù)首右岸埡口滲漏問(wèn)題及滲漏量，為水庫(kù)的防滲處理措施提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：下滸山水庫(kù) 滲漏分析 漏水量 滲漏漏水量計(jì)算 5Lu底板界線

1.工程概況

安徽省安慶市下滸山水庫(kù)地處潛山縣源潭鎮(zhèn)，水庫(kù)在長(zhǎng)江下游左岸一級(jí)支流大

沙河中上游是大沙河干流上的骨干控制性工程，以防洪、灌溉、供水為首要的開(kāi)發(fā)任務(wù)，兼顧發(fā)電。水庫(kù)正常蓄水位115m，死水位90m。水庫(kù)總庫(kù)容1.96億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容1.28億m3。由攔河壩、泄洪建筑物、水電站、灌溉及供水渠首等結(jié)合成樞紐工程。攔河壩為碾壓混凝土重力壩，最大壩高74.0m，河岸地面式廠房，安裝3臺(tái)發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量15MW。

2.水庫(kù)區(qū)基本地質(zhì)條件

水庫(kù)干流長(zhǎng)約17.4km，左岸支流東河長(zhǎng)6.90km，右岸支流黃柏河長(zhǎng)4.6km，屬中低山地貌，河谷狹窄，多為“V”型河谷。庫(kù)、壩區(qū)主要發(fā)育大別山群深變質(zhì)巖系，構(gòu)造線走向呈北東～北北東向，主要褶皺為英山溝復(fù)背斜。庫(kù)區(qū)主要發(fā)育三條平行展布的岳西斷裂、龍井關(guān)斷裂和朱屋斷裂。

庫(kù)區(qū)干支流河谷多為峽谷，分水嶺雄壯寬厚，庫(kù)周自然地形封閉條件好。庫(kù)盆由大別山群變質(zhì)巖系和混合花崗巖組成，通透性弱，隔水性能較好，巖性封閉條件一般良好，但是壩址右岸庫(kù)第一段的大沙河、五井河低脊巖體風(fēng)化比較強(qiáng)烈，易透，有往鄰谷滲漏的可能性。

3.庫(kù)首右岸滲漏條件分析與滲漏量計(jì)算

壩址處右岸上游200～350m處（鉆孔BH60～BH59一帶），有一段低矮山脊在大沙河與五井河分水嶺處。山脊長(zhǎng)約150m，地面標(biāo)高為125m～135m，山脊頂寬一般5～10m，最窄處寬度為3m，正常蓄水位115m時(shí)對(duì)應(yīng)最小寬度為32m。大沙河一側(cè)地勢(shì)較緩，坡度角約20°～30°，五井河一側(cè)地勢(shì)陡峭，坡角角約30°～50°，其工程地質(zhì)平面圖如圖1所示、工程地質(zhì)橫剖面圖如圖2所示。

圖1：（1）人工堆積物（2）河流沖積物（3）坡積物（4）崩積物（5）橋嶺組第一段（6）橋嶺組第二段（7）覆蓋層與基巖分界線（8）地層界線（9）前期勘察鉆孔及編號(hào)（10）施工期先導(dǎo)孔及防滲線

圖2：（1）河流沖積物（2）劉畈組（3）橋嶺組（4）覆蓋層與基巖分界線（5）強(qiáng)風(fēng)化下限（6）弱風(fēng)化下限（7）5Lu底板線（8）前期勘察鉆孔及編號(hào)（9）分界孔深及高程（10）施工期先導(dǎo)孔及編號(hào)

根據(jù)前期勘探表明，這段全強(qiáng)風(fēng)化最大厚度32m（BH35孔），最低處下限高程僅95.43m，鉆孔發(fā)現(xiàn)，全強(qiáng)風(fēng)化帶巖芯大多為沙質(zhì)，有少量碎屑，巖體被打破，壓水試驗(yàn)時(shí)沒(méi)有施加壓力，鉆孔鉆進(jìn)中不返水，反應(yīng)出全強(qiáng)風(fēng)化帶為中—強(qiáng)透水層。在勘探過(guò)程中，ZK5孔、BH35孔、BH59孔地下水位均低于正常蓄水位115m，其中BH35孔最低水位僅81.99m，并出現(xiàn)了庫(kù)水通過(guò)全強(qiáng)風(fēng)化滲漏到鄰谷五井河的問(wèn)題。

本次滲漏漏水量計(jì)算采用均質(zhì)巖體滲漏量的計(jì)算和非均質(zhì)巖層透水性不一滲漏量的計(jì)算方法進(jìn)行估算漏水量，其計(jì)算公式如下：

其他符號(hào)意義同前。

首先采用第一種方法均質(zhì)巖體滲漏量的計(jì)算方法，根據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)，鉆孔揭示強(qiáng)風(fēng)化厚度，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，綜合取K=1.63×10-3cm/s， H1=115m，H2=65m，L=150m，由此可計(jì)算單寬剖面一天24小時(shí)的滲漏量q=61.6 m3/d·m，分水嶺漏水段總長(zhǎng)度B=210m，由此可計(jì)算該單薄分水嶺正常蓄水位下一天漏水量約Q=12936m3/d（0.150m3/s）。

其次采用第二種方法非均質(zhì)巖層透水性不一滲漏量的計(jì)算方法，根據(jù)鉆孔揭示，正常蓄水位115m以下強(qiáng)風(fēng)化層厚度約18.0m，弱風(fēng)化以下厚度約97.0m，則有強(qiáng)風(fēng)化層T2=18.0m，弱風(fēng)化層T1=97.0m，對(duì)應(yīng)強(qiáng)風(fēng)化層取K2=10-2cm/s，弱風(fēng)化層取K1=10-5cm/ s，計(jì)算取Kop=1.57×10-3cm/s，其余參數(shù)同前，由此可計(jì)算單寬剖面一天24小時(shí)的滲漏量約q=52.0 m3/ d·m，由此可計(jì)算該單薄分水嶺正常蓄水位下一天漏水量約Q=10920m3/d（0.126m3/s）。

由此可知兩種方法計(jì)算的漏水量均不大，計(jì)算漏水量占大沙河多年平均徑流量10.8m3/s的1.17%～1.39%。

4.滲漏對(duì)工程的影響及處理措施建議

根據(jù)以上滲漏分析及圖2的5Lu界線可知，透水率>5Lu底板高程與巖體的風(fēng)化深度及地表形態(tài)相關(guān)。當(dāng)巖體風(fēng)化較深，地形較陡時(shí)，透水率>5Lu底板高程就越低，其底板的坡度就越大，底板所形成的脊背就越窄，底板高程隨距山脊距離的增加而下降非常明顯；反之，當(dāng)巖體風(fēng)化較淺，地形較緩時(shí)，透水率>5Lu底板高程就較高，其底板的坡度就較緩，底板所形成的脊背就較寬，底板高程隨距山脊距離的增加而下降就不明顯。根據(jù)滲漏量計(jì)算，右岸埡口滲漏對(duì)下滸山水庫(kù)蓄水影響不大，但是由于長(zhǎng)期滲漏可能產(chǎn)生滲透破壞以及對(duì)滲流區(qū)環(huán)境帶來(lái)不利影響，需對(duì)該段采取防滲措施，根據(jù)前期勘察鉆孔及施工期先導(dǎo)孔壓水試驗(yàn)確定5Lu底板線。防滲帷幕接頭應(yīng)根據(jù)水庫(kù)正常蓄水位線或地下水位與透水率q≤5Lu線來(lái)確定，防滲帷幕下限深入q≤5Lu線以下10m來(lái)確定帷幕深度。

5.結(jié)語(yǔ)

該水庫(kù)庫(kù)周與鄰近河谷的分水嶺，除了右岸庫(kù)的第一段外，相對(duì)較薄。其他區(qū)域比較寬厚，封閉條件較好。庫(kù)周巖體是一種花崗巖和花崗片麻巖，透氣性較弱。巖體的封閉條件一般是好的。只有右岸庫(kù)首大沙河與五井河間低矮山脊巖體相對(duì)破碎，風(fēng)化性強(qiáng)，巖體透水性強(qiáng)。有泄漏到鄰近山谷或下游的可能性，根據(jù)滲漏量計(jì)算及透水率q≤5Lu線確定了防滲線長(zhǎng)度及深度，為防滲處理措施提供了地質(zhì)依據(jù)。

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