通河縣二甲溝水庫上、下壩址壩基滲漏量計算分析

王曉初，王寶文

(1.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080;2.中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，長春 130021)

通河縣二甲溝水庫上、下壩址壩基滲漏量計算分析

王曉初1，王寶文2

(1.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080;2.中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，長春 130021)

根據(jù)通河縣二甲溝水庫壩基的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，詳細(xì)計算了上、下壩址壩基的滲漏量，并在次基礎(chǔ)上進行了比較。

滲漏量;滲透系數(shù);底板;透水率;上下壩址比較

1 概況

二甲溝水庫是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、養(yǎng)魚、旅游等綜合利用的中型水利樞紐。項目建議書階段分為上、下兩個壩址:上壩址位于民主營林所上游約8 km處，距上游富鄉(xiāng)林場約9 km，壩軸線走向64°，設(shè)計正常蓄水位155.00 m;下壩址位于民主營林所上游約2 km處，壩軸線走向87°，設(shè)計正常蓄水位155.00 m。

2 上壩基巖體滲透性及滲漏量計算

2.1 壩基巖(土)體滲透性

壩基第四系松散層上部為低液限黏土，屬于微透水，下部為級配不良細(xì)砂和級配良好細(xì)礫(灰～黃色)，K=50 m/d(經(jīng)驗值)，屬于強透水。

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。

2.2 滲漏量估算

考慮天然無防滲條件下計算壩基的滲漏量，依據(jù)巖性分布特征將壩段分2段計算。A、C段為低山區(qū)、B段為河床及漫灘區(qū)。見圖1。

圖1 巖性分布壩基滲漏量分段計算圖

邊界條件:計算上限，取天然地表;計算下限，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)驗值，砂、礫的K為50 m/d?；鶐r的滲透系數(shù)均為試驗值。A段共1個鉆孔，做3段注水試驗，平均值K為1.14 m/d;B段共1個鉆孔，做2段注水試驗，平均值K為1.14 m/d;C段共1個鉆孔，做3段注水試驗，平均值 K為1.32 m/d;1段壓水試驗，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為滲漏段長度，m。壩基滲漏量計算結(jié)果見表1。

3 下壩基巖體滲透性及滲漏量計算

3.1 壩基巖(土)體滲透性

壩基第四系松散層上部為低液限黏(粉)土，屬于微透水，下部為級配不良粗砂、含細(xì)粒土細(xì)礫和級配良好細(xì)礫，K為50 m/d(經(jīng)驗值)，屬于強透水。

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。

3.2 滲漏量估算

考慮天然無防滲條件下計算壩基的滲漏量，依據(jù)巖性分布特征將壩段分3段計算。A段、C段為低山區(qū)，B段為河床及漫灘區(qū)。見圖2。

圖2 壩基滲漏量分段計算圖

邊界條件:計算上限，取天然地表;計算下限，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)驗值，砂、礫K為50 m/d?；鶐r的滲透系數(shù)均為試驗值。

A段共2個鉆孔，做6段注水試驗，平均值為1.59 m/d;1段壓水試驗，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個鉆孔，做 1段注水試驗，平均值 K為0.20 m/d;C段共1個鉆孔，做2段注水試驗，平均值K為0.48 m/d;4段壓水試驗，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。

壩基滲漏量計算結(jié)果見表2。

表1 壩基滲漏量計算成果一覽表

表2 壩基滲漏量計算成果一覽表

4 上下壩址壩基滲漏量比較分析

從上面計算可以看出，在天然無防滲措施條件下，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)計院.水利水電工程地質(zhì)手冊［K］.北京:水利水電出版社，1984:444.

［2］ 王曉初.通河縣二甲溝水庫工程地質(zhì)勘察報告［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2010(3):19－22，35－38.

［3］ 中華人民共和國水利部.GB50487－2008水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范［S］.北京:中國計劃出版社，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。