王曉初,王寶文
(1.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,哈爾濱 150080;2.中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,長(zhǎng)春 130021)
通河縣二甲溝水庫(kù)上、下壩址壩基滲漏量計(jì)算分析
王曉初1,王寶文2
(1.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,哈爾濱 150080;2.中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,長(zhǎng)春 130021)
根據(jù)通河縣二甲溝水庫(kù)壩基的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件,詳細(xì)計(jì)算了上、下壩址壩基的滲漏量,并在次基礎(chǔ)上進(jìn)行了比較。
滲漏量;滲透系數(shù);底板;透水率;上下壩址比較
二甲溝水庫(kù)是一座以灌溉為主,結(jié)合防洪、養(yǎng)魚(yú)、旅游等綜合利用的中型水利樞紐。項(xiàng)目建議書(shū)階段分為上、下兩個(gè)壩址:上壩址位于民主營(yíng)林所上游約8 km處,距上游富鄉(xiāng)林場(chǎng)約9 km,壩軸線走向64°,設(shè)計(jì)正常蓄水位155.00 m;下壩址位于民主營(yíng)林所上游約2 km處,壩軸線走向87°,設(shè)計(jì)正常蓄水位155.00 m。
壩基第四系松散層上部為低液限黏土,屬于微透水,下部為級(jí)配不良細(xì)砂和級(jí)配良好細(xì)礫(灰~黃色),K=50 m/d(經(jīng)驗(yàn)值),屬于強(qiáng)透水。
壩基巖體為花崗巖。壩基中等透水其下限高程127.02~144.75 m,滲透系數(shù)為5.30×10-4~2.93×10-3cm/s。其余部分為弱透水。
左壩肩巖體為花崗巖。中等透水巖體其下限高程159.00 m,滲透系數(shù)為6.90×10-4~2.76×10-3cm/s。其余部分為弱透水。
右壩肩巖體為花崗巖。中等透水巖體其下限高程為166.00 m,滲透系數(shù)為3.37×10-4cm/s。其余部分為弱透水。
考慮天然無(wú)防滲條件下計(jì)算壩基的滲漏量,依據(jù)巖性分布特征將壩段分2段計(jì)算。A、C段為低山區(qū)、B段為河床及漫灘區(qū)。見(jiàn)圖1。
圖1 巖性分布?jí)位鶟B漏量分段計(jì)算圖
邊界條件:計(jì)算上限,取天然地表;計(jì)算下限,A、C段取中等透水下限,B段松散層取其底部,基巖取中等透水下限。
滲透系數(shù)選取:松散層的滲透系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值,砂、礫的K為50 m/d?;鶐r的滲透系數(shù)均為試驗(yàn)值。A段共1個(gè)鉆孔,做3段注水試驗(yàn),平均值K為1.14 m/d;B段共1個(gè)鉆孔,做2段注水試驗(yàn),平均值K為1.14 m/d;C段共1個(gè)鉆孔,做3段注水試驗(yàn),平均值 K為1.32 m/d;1段壓水試驗(yàn),q=26.9 Lu;則K為0.27 m/d。
右壩肩滲透系數(shù)平均值K為0.80 m/d。
滲漏計(jì)算公式為:
式中:Q基為壩基滲漏量,m3/d;Q繞為繞壩滲漏量,m3/d;K為滲透系數(shù),m/d;M為含水層厚度,m;H為壩上、下游水頭差;2b為壩底防滲體寬度(取2b=15 m);H1為正常蓄水位到透水層底板高度;h1為壩下游河水位到透水底板高度;B為滲漏段長(zhǎng)度,m。壩基滲漏量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。
壩基第四系松散層上部為低液限黏(粉)土,屬于微透水,下部為級(jí)配不良粗砂、含細(xì)粒土細(xì)礫和級(jí)配良好細(xì)礫,K為50 m/d(經(jīng)驗(yàn)值),屬于強(qiáng)透水。
壩基巖體為花崗巖。壩基中等透水巖體其下限高程106.60 ~ 119.33 m,滲 透 系 數(shù) 為 2.22 × 10-4~3.98×10-4cm/s。其余部分為弱透水。
左壩肩巖體為花崗巖。中等透水巖體其下限高程135.34 m,滲透系數(shù)為1.3×10-3~0.02 cm/s。其余部分為弱透水和微透水。
右壩肩巖體為花崗巖。中等透水巖體其下限高程為166.00 m,透水率均值為12.9 Lu。另外,在高程127.49 m以下為中等透水,透水率為46 Lu。其余部分為弱透水。
考慮天然無(wú)防滲條件下計(jì)算壩基的滲漏量,依據(jù)巖性分布特征將壩段分3段計(jì)算。A段、C段為低山區(qū),B段為河床及漫灘區(qū)。見(jiàn)圖2。
圖2 壩基滲漏量分段計(jì)算圖
邊界條件:計(jì)算上限,取天然地表;計(jì)算下限,A、C段取中等透水下限,B段松散層取其底部,基巖取中等透水下限。
滲透系數(shù)選取:松散層的滲透系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值,砂、礫K為50 m/d?;鶐r的滲透系數(shù)均為試驗(yàn)值。
A段共2個(gè)鉆孔,做6段注水試驗(yàn),平均值為1.59 m/d;1段壓水試驗(yàn),q為24.0 Lu;則K為0.27 m/d。左壩肩滲透系數(shù)平均值為K為0.93 m/d。
B段共 1個(gè)鉆孔,做 1段注水試驗(yàn),平均值 K為0.20 m/d;C段共1個(gè)鉆孔,做2段注水試驗(yàn),平均值K為0.48 m/d;4段壓水試驗(yàn),平均透水率q為12.9 Lu;右壩肩滲透系數(shù)平均值為K=0.31 m/d。
壩基滲漏量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。
表1 壩基滲漏量計(jì)算成果一覽表
表2 壩基滲漏量計(jì)算成果一覽表
從上面計(jì)算可以看出,在天然無(wú)防滲措施條件下,上、下壩址壩基年滲漏量占正常蓄水位以下庫(kù)容分別為45.269%和45.903%,主要滲漏部位為第四系松散層,即河床段。下壩址滲漏總量大于上壩址,主要原因是下壩址第四系松散層厚度遠(yuǎn)大于上壩址,建議對(duì)此段采取防滲處理措施。
[1] 水利電力部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)院.水利水電工程地質(zhì)手冊(cè)[K].北京:水利水電出版社,1984:444.
[2] 王曉初.通河縣二甲溝水庫(kù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,2010(3):19-22,35-38.
[3] 中華人民共和國(guó)水利部.GB50487-2008水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2009.
TV223.6
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1007-7596(2011)05-0076-02
2010-12-31
王曉初(1978-),男,山東龍口人,工程師,從事地質(zhì)勘察工作;王寶文(1972-),男,吉林梅河口人,工程師,從事地質(zhì)勘察工作。