郭銘 鄒海江
[摘要]黃土高原地區(qū)水庫(kù)滲漏對(duì)于水庫(kù)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。本文介紹了水庫(kù)滲漏的基本定義,闡述了水庫(kù)滲漏的形成條件,并重點(diǎn)分析了地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)水庫(kù)滲漏的影響。文章以黃土地區(qū)某庫(kù)區(qū)臨谷滲漏為例,計(jì)算分析了滲漏量,并提出基本的防治措施建議。
[關(guān)鍵詞]水庫(kù)滲漏 形成條件 防治措施
[中圖分類號(hào)] P694 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-8-359-1
在黃土高原地區(qū),水資源極為緊缺,必須充分利用和保護(hù)水資源,對(duì)于一個(gè)黃土地區(qū)水庫(kù),驗(yàn)證是否存在水庫(kù)滲漏問(wèn)題是必要的,因而研究分析水庫(kù)滲漏問(wèn)題對(duì)水庫(kù)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。
1水庫(kù)滲漏的形式
水庫(kù)滲漏是指水庫(kù)蓄水后,庫(kù)水沿巖石的孔隙、裂隙、斷層、溶洞等向庫(kù)岸分水嶺外的溝谷低地滲漏。可分為壩區(qū)滲漏和庫(kù)區(qū)滲漏。庫(kù)區(qū)滲漏可在鄰谷區(qū)引起新的滑坡,或使古滑坡復(fù)活,造成農(nóng)田浸沒(méi)、鹽漬化、沼澤化,危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及村舍安全。
水庫(kù)的滲漏可分為暫時(shí)性滲漏和永久性滲漏兩種形式。暫時(shí)性滲漏是水庫(kù)蓄水過(guò)程中,用來(lái)飽和庫(kù)盆包氣帶巖土體的空隙所需的水量。其特點(diǎn)是水量不滲漏到庫(kù)外,而且經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后就會(huì)停止。此種形式的滲漏除干旱地區(qū)外,一般來(lái)說(shuō)研究意義不大。永久性滲漏是庫(kù)水通過(guò)某滲漏通道向庫(kù)外的滲漏。這種滲漏是長(zhǎng)期持續(xù)的,對(duì)水庫(kù)蓄水效益有影響。
永久性滲漏的途徑大致可分為三種情況:①通過(guò)分水嶺向鄰谷滲漏;②通過(guò)河灣向河谷下游滲漏;③通過(guò)庫(kù)盆底部向遠(yuǎn)處低洼處滲漏。
2水庫(kù)滲漏的形成條件
水庫(kù)滲漏的形成條件主要包括地形地貌、地層巖性、水文條件及地質(zhì)構(gòu)造方面。
其中地形地貌條件主要分為山區(qū)型和平原型,山區(qū)型:①庫(kù)區(qū)周圍山體單薄;②鄰近又有低谷或洼地;③存在連同庫(kù)區(qū)和臨谷的滲漏通道;④當(dāng)?shù)凸鹊酌鏄?biāo)高低于水庫(kù)水位時(shí)發(fā)生滲漏,且河谷切割越深,則位差越大滲流量越大。平原型:河谷河間地塊比較單薄,則可能產(chǎn)生滲漏, 特別注意古河道的滲流通道。
地層巖性在水庫(kù)滲漏中主要提供滲漏通道。
地質(zhì)構(gòu)造特征也是水庫(kù)滲漏形成條件最為主要的方面之一。首先,具有連通庫(kù)內(nèi)外的不整合面、裂隙帶、大 的斷層,特別是未膠結(jié)或膠結(jié)不完全的斷層破碎帶,都是水庫(kù)滲漏的主要通道。 其次,背斜和向斜核部伴生的節(jié)理密集帶或?qū)娱g剪切帶可能成為滲漏的通道。再次,巖溶發(fā)育地帶,向斜谷與背斜谷滲漏的地質(zhì)構(gòu)造條件。一般,對(duì)于向斜谷:當(dāng)有隔水層發(fā)育谷底,則不發(fā)生庫(kù)區(qū)滲漏;當(dāng)無(wú)隔水層,則可能發(fā)生滲漏。對(duì)于背斜谷:可能順著巖層傾向發(fā)生滲漏。
3防治措施
庫(kù)區(qū)面積大,地質(zhì)條件復(fù)雜,滴水不漏的水庫(kù)極少見(jiàn)。為了保證水庫(kù)不漏水或少漏水,必須在查明庫(kù)區(qū)和周圍地區(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上,因地制宜地采取相應(yīng)的防滲措施。例如:對(duì)古河道砂礫石透水層采用粘土鋪蓋,建混凝土截水墻,施行水泥或水泥粘土灌漿;對(duì)大斷裂破碎帶和溶蝕裂隙,可噴混凝土或水泥砂漿進(jìn)行堵塞。水庫(kù)防滲處理有時(shí)需通過(guò)水庫(kù)蓄水后的觀測(cè)資料,分幾次處理方能達(dá)到目的。
4工程實(shí)例分析
4.1庫(kù)區(qū)臨谷地貌條件
某黃土地區(qū)水庫(kù),庫(kù)區(qū)黃土粱茆寬度相對(duì)較窄,需要驗(yàn)證是否存在水庫(kù)臨谷滲漏問(wèn)題。楊家溝與宋家溝分水嶺位于庫(kù)區(qū)左岸上游黃土粱茆斜坡地帶。楊家溝谷底高程940~950m,宋家溝谷底高程910~920m,分水嶺寬度600~700m。上部為第四系中上更新統(tǒng)風(fēng)、洪積黃土狀土,下部為瓦窯堡組砂巖,基巖分布高程900~910m。低于水庫(kù)正常蓄水位;據(jù)調(diào)查分水嶺地下水位低于正常蓄水位,因此沿第四系松散堆積物滲漏的可能性行存在。楊家溝與宋家溝滲漏計(jì)算示意圖見(jiàn)圖1。
4.2滲漏計(jì)算
經(jīng)初步分析計(jì)算,該分水嶺滲漏量約5.453m3/d,滲漏量較小,對(duì)水庫(kù)蓄水影響不大。
5小結(jié)
水庫(kù)工程項(xiàng)目的防滲漏處理技術(shù)的應(yīng)用不僅關(guān)系到水庫(kù)工程的質(zhì)量和使用,而且關(guān)系著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,甚至是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。因此,我國(guó)水庫(kù)工程仍然是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的工程,加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)滲漏等一系列問(wèn)題的處理技術(shù)的研究與應(yīng)用迫在眉睫。
參考文獻(xiàn)
[1]工程地質(zhì)手冊(cè)編委會(huì).工程地質(zhì)手冊(cè)(第四版)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.
[2]劉建剛,陳建生.基巖滲漏成因病險(xiǎn)堤壩的兩個(gè)典型實(shí)例[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2003.