汪 祥

(貴州省建維水利水電工程有限責(zé)任公司，貴陽550000)

0 引言

很多水庫由于建設(shè)較早、施工質(zhì)量不高、使用時間比較長、加之維護(hù)管理不到位等原因，加之水庫受自然環(huán)境影響比較大，導(dǎo)致現(xiàn)階段很多的水庫出現(xiàn)滲漏等現(xiàn)象，安全隱患比較嚴(yán)重。忽視水文地質(zhì)勘察是造成很多水庫施工質(zhì)量差、滲漏現(xiàn)象多發(fā)的重要原因。水文地質(zhì)勘察在水庫建設(shè)中具有重要地位，因此要加強(qiáng)水文地質(zhì)勘察，確保水庫的施工質(zhì)量，防范滲漏的發(fā)生。

1 工程概況

凱掌水庫位于平壩縣城東南部馬場凱掌村，距貴陽市60 km，距平壩縣城42 km，有4 km的進(jìn)壩公路與馬場至廣順公路相接，馬場至林卡村公路由壩頂通過，交通較為便利。水庫地處長江流域烏江水系南明河上游小干河源頭，壩址以上集雨面積8.8 km2，主河道長9.2 km，河床平均比降 9.3‰，最枯流量0.032 m3/s，多年平均流量0.16 m3/s。水庫大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高12 m，壩頂高程為1 257.0 m，總庫容380萬m3，是以灌溉為主的綜合性小(1)型水利樞紐工程。

凱掌水庫除險加固工程施工的主要工作內(nèi)容包括:右岸防滲帷幕灌漿工程、溢洪道工程、放水設(shè)施改造工程等。

2 工程分析

2.1 水文地質(zhì)勘察

2.1.1 地質(zhì)地貌

流域內(nèi)海拔高程1 254～1 360 m，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，根據(jù)《貴州省地表水資源》，河床多年平均侵蝕模數(shù)為200～500 t/km，多年平均含沙量0.606 kg/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。

2.1.2 水文及氣象

區(qū)域內(nèi)氣候溫和，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，根據(jù)平壩氣象站(1958—2001)44年氣象統(tǒng)計分析，多年平均氣溫14.4℃，年平均風(fēng)速2.5 m/s，多年平均最大風(fēng)速20 m/s，平均日照1 241 h，無霜期達(dá)3 00d，多年平均降水量1 297.1 mm，最大年降水量1 651.3 mm，最小年降水量920.4 mm，降水集中在5—9月，降水量約占年降水的72%。

2.2 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遇溶洞，2008年5月設(shè)計對溶洞進(jìn)場進(jìn)行物探，重新對溶洞處理進(jìn)行設(shè)計，停工5個月;設(shè)計批復(fù)以后對溶洞進(jìn)行灌漿處理，組織隊伍進(jìn)場，對溶洞進(jìn)行灌漿，同時進(jìn)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(shí)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(shí)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(shí)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。

2.3 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(jìn)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(jìn)行水文地質(zhì)勘察的重要性。

3 水庫滲漏水文地質(zhì)勘察內(nèi)容

3.1 地質(zhì)條件

1)地形地貌的特點(diǎn)，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(qiáng)，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。

3.2 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(bǔ)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。

3.3 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(qiáng)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。

3.4 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 滲漏通道的主要表現(xiàn)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。

4 水庫滲漏的水文地質(zhì)勘察手段

4.1 水文地質(zhì)測繪

在進(jìn)行水文地質(zhì)測繪時，應(yīng)該注意滲漏通道和進(jìn)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。

4.2 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。

4.3 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)。

4.4 地下水動態(tài)觀測

進(jìn)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。

5 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(shí)驗以及地下水動態(tài)觀測等。

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