劉錄君，季 聰

（中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林 長春 130021）

荒溝抽水蓄能電站上水庫左岸分水嶺滲漏分析

劉錄君，季 聰

（中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林 長春 130021）

抽水蓄能電站上水庫滲漏問題，是關(guān)系到電站能否正常運(yùn)行，并發(fā)揮最大發(fā)電效益的重要工程地質(zhì)問題。本文通過對荒溝抽水蓄能電上水庫左岸分水嶺地下水位長期觀測資料的分析，客觀地評價了該部位的水庫滲漏問題，并提出了合理的建議，為庫周左岸防滲設(shè)計提供依據(jù)。

地下水位長期觀測孔；滲漏問題；防滲處理；荒溝抽水蓄能電站

1　工程概況

荒溝抽水蓄能電站位于黑龍江省海林市境內(nèi)，距牡丹江市約130km，距蓮花水電站約45km。該電站系以三道河右岸的山間洼地作為上水庫，正常蓄水位652.50m，已建的蓮花水庫作為下水庫，正常蓄水位218.00m。電站裝機(jī)1200MW，是一座大型水電站，其樞紐建筑物主要由上水庫擋水主壩、庫尾埡口擋水副壩、輸水隧洞、上下游調(diào)壓井和中部地下廠房等組成。

上水庫庫周分水嶺山體多較寬厚，構(gòu)成庫岸及庫底的白崗花崗巖多為微、弱透水巖體，但左岸局部地段存在地下水位略低于水庫正常蓄水位的單薄分水嶺，為此，在該部位布置了一個鉆孔（鉆孔編號ZK148）進(jìn)行地下水位長期觀測工作，通過對為期超過一個水文年的地下水位長期觀測資料的分析，計算該部位在水庫蓄水后的水庫滲漏量，為庫周防滲設(shè)計提供依據(jù)。

2　地質(zhì)概況

上水庫左岸分水嶺長約2400m，山頂高程一般670～800m，正常蓄水位高程山體厚400～800m，地下水分水嶺厚250～400m，構(gòu)成山體的巖石為白崗花崗巖，全風(fēng)化巖石厚度不均，自坡上向溝底全風(fēng)化巖石厚度逐漸變厚，正常蓄水位以上岸坡全風(fēng)化厚度一般2～10m，局部地段無全風(fēng)化巖石，下部邊坡全風(fēng)化厚度一般10～15m。強(qiáng)風(fēng)化巖石厚度一般1～3m，局部地段強(qiáng)全風(fēng)化厚度達(dá)7m。下部弱風(fēng)化帶巖體較完整。正常蓄水位以下巖體多呈微風(fēng)化狀態(tài)，巖石透水率一般0.012～0.035L/（min·m·m），屬弱透水巖體。局部巖體透水率小于0.01L/（min·m·m），屬微透水巖體。左側(cè)庫岸雖通過十余條斷層，但多延伸不長，規(guī)模不大，且多屬壓性斷層，不構(gòu)成較強(qiáng)的滲漏帶。

據(jù)左岸分水嶺ZK148，ZK149兩個長期觀測孔地下水位觀測資料，地下水位高程一般為648～685m。左岸庫周分水嶺除枯水期ZK148鉆孔附近地下水位略低于正常蓄水位外，其余大部分地段地下水位均高于水庫正常蓄水位。

3　庫周地下水位長期觀測孔的布置

可研階段共埋設(shè)6個觀測孔，其中左、右壩肩各1個——ZK55，ZK65孔；左岸分水嶺1個——ZK22孔；右岸分水嶺3個——ZK21，ZK23和ZK24孔。各孔僅觀測一次。

招標(biāo)設(shè)計階段共埋設(shè)了11個孔觀測孔，其中左、右壩肩各 1個——ZK84，ZK89孔；左岸分水嶺 3個——ZK146，ZK148和ZK149孔；右岸分水嶺2個——ZK150，ZK151孔；左、右兩岸岸坡各2個——ZK113，ZK123孔和ZK133，ZK137孔。各長觀孔每10d觀測一次地下水位，觀測時間均已超過一個水文年。

4　地下水位長期觀測成果分析

為了調(diào)查上水庫左岸單薄分水嶺地下水位進(jìn)埋深情況，在該部位布置一個地下水位長期觀測孔——ZK148。觀測時間為2011年10月16日至2013年5月25日，共觀測19個月、60次。地下水位觀測曲線見圖1。

從圖1可以看出：2011年10月份觀測初期，地下水位尚不穩(wěn)定，水位高程從667.52m下降至650.32m，降幅達(dá)17.20m。從2011年11月初開始至2013年5月25日觀測結(jié)束，地下水位高程為645.88～647.75m，變幅僅為1.87 m，觀測曲線總體平緩。分析認(rèn)為該段為單薄分水嶺，兩側(cè)邊坡較陡，地表集水面積有限，地下水位受季節(jié)、降水影響較小。該孔地下水位低于正常蓄水位。

圖1ZK148孔地下水位觀測曲線圖

5　滲漏量計算

為了分析預(yù)測上水庫蓄水后左岸庫周分水嶺ZK148鉆孔附近在枯水期向庫外滲漏量，采用《水利水電工程水文地質(zhì)勘察規(guī)范》附錄C中潛水含水層均質(zhì)巖體水庫滲漏量計算公式進(jìn)行計算。1）計算假設(shè)條件：巖體透水性相對均一，滲透系數(shù)采用巖體壓水試驗值換算，K=q透×0.01728 m/d；水庫水位652.50m，鄰谷水位545m，隔水層頂板水平高程545m。2）計算公式：單寬滲漏量q單=K（H1-H2）/ L（H1+H2）/2；總滲漏量Q=B·q單。計算結(jié)果：巖體透水率平均值q透=0.024L/（min·m·m）；滲透系數(shù)K=0.0415m/d；平均滲徑L=920m；單寬滲漏量q單=0.26m2/d；滲漏斷面寬度B=264m。經(jīng)計算滲漏量僅為68.6m3/d，對水庫運(yùn)行影響不大。

6　上水庫左岸分水嶺滲漏評價

上水庫左岸單薄分水嶺，山頂高程一般為670～714m，正常蓄水位高程山體厚200～350m，該部位為單薄分水嶺，基巖為白崗花崗巖，全、強(qiáng)風(fēng)化巖石較薄，厚度一般為4～13 m，多裸露，局部地段呈弱風(fēng)化巖。鉆孔附近有F50，F(xiàn)582條陡傾角斷層，寬度均小于0.8m，組成物為碎裂巖及斷層泥夾碎屑。正常蓄水位以下巖體多呈微風(fēng)化狀態(tài)，巖體透水率一般為0.012～0.035L/（min·m·m），屬弱透水巖體。630m高程巖體透水率小于0.01L/（min·m·m），屬微透水巖體。據(jù)長期觀測孔地下水位觀測資料，ZK148鉆孔附近地下水位略低于正常蓄水位，水庫蓄水后存在滲漏問題。

7　結(jié)　語

1）上水庫左岸分水嶺ZK148鉆孔地段地下水位低于正常蓄水位，建議對該部位采取防滲處理措施。

2）施工期上水庫庫周地下水位監(jiān)測網(wǎng)建成后，復(fù)核ZK148鉆孔附近地段的地下水位，并結(jié)合施工期開挖，進(jìn)行補(bǔ)充勘察工作，復(fù)核地質(zhì)構(gòu)造的分布、規(guī)模等情況，進(jìn)一步研究該部位的水庫滲漏問題。

［1］中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司．荒溝抽水蓄能電站上水庫地下水位長期觀測成果分析報告［R］．2013.

［2］中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司．荒溝抽水蓄能電站招標(biāo)設(shè)計報告［R］．2012.

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