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综合探测技术在岩溶水库渗漏分析中的应用

樊宏伟 杨星宇 周火明 郭喜峰 黄奇波

樊宏伟,杨星宇,周火明,等. 综合探测技术在岩溶水库渗漏分析中的应用[J]. 中国岩溶,2026,45(2):368-379 doi: 10.11932/karst20260206
引用本文: 樊宏伟,杨星宇,周火明,等. 综合探测技术在岩溶水库渗漏分析中的应用[J]. 中国岩溶,2026,45(2):368-379 doi: 10.11932/karst20260206
FAN Hongwei, YANG Xingyu, ZHOU Huoming, GUO Xifeng, HUANG Qibo. Application of comprehensive detection techniques in leakage analysis of karst reservoirs[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2026, 45(2): 368-379. doi: 10.11932/karst20260206
Citation: FAN Hongwei, YANG Xingyu, ZHOU Huoming, GUO Xifeng, HUANG Qibo. Application of comprehensive detection techniques in leakage analysis of karst reservoirs[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2026, 45(2): 368-379. doi: 10.11932/karst20260206

综合探测技术在岩溶水库渗漏分析中的应用

doi: 10.11932/karst20260206
基金项目: 湖南省重大水利科技项目(XSKJ2023059-02);重庆水利科技项目(CKSLK2022009)
详细信息
    作者简介:

    樊宏伟(1998-),男,硕士,工程师,主要从事水工建筑物健康诊断、地球物理探测方面工作。E-mail:192302837@qq.com

    通讯作者:

    周火明(1966-),男,硕士,教授级高级工程师,主要从事岩体力学、工程地质与水文地质勘测工作。E-mail:1152259016@qq.com

  • 中图分类号: TV697.3; P631

Application of comprehensive detection techniques in leakage analysis of karst reservoirs

  • 摘要: 通过区域岩溶水文地质调查、地球物理探测和地质钻探对太平水库库尾岩溶渗漏进行探测,对太平水库渗漏原因和渗漏特征提出新认识:水库区域范围宝塔组(O2b)灰岩地层中发育一条NE-SW向横穿太平水库的地下河,在距离水库3.2 km的老龙洞出口排泄。左右岸落水洞发生塌陷后,库水通过岩溶管道快速渗漏至地下河,是导致库水位急剧下降的原因。地球物理探测结果显示库尾左右岸均有明显异常区域,且从左岸至右岸异常区域的高程逐渐降低, 符合地下河岩溶发育一般特征。结合钻孔验证结果认为, 太平水库库尾地下河发育高程为1516.36 (左岸)~1513.36 m(右岸)。研究成果可为太平水库后续防渗工作提供指导,并对岩溶地区类似水库的渗漏探测工作提供借鉴。

     

  • 图  1  太平水库现状图

    Figure  1.  Natural landscape map of the reservoir

    图  2  太平水库区域落水洞分布图

    Figure  2.  Distribution of sinkholes in the Taiping reservoir area

    图  3  太平水库区域地质简图

    Figure  3.  Regional geological map of the Taiping reservoir area

    图  4  示踪剂在老龙洞流出

    Figure  4.  Tracer flowing out from Laolong Cave

    图  5  罗丹明穿透曲线

    Figure  5.  Penetration curve of rhodamine

    图  6  荧光素钠穿透曲线

    Figure  6.  Penetration curve of fluorescein sodium

    图  7  可控源音频大地电磁法探测结果

    Figure  7.  Detection results of CSAMT

    图  8  高密度电法探测结果

    Figure  8.  Detection results of HDR

    图  9  物探线布置与岩溶发育的平面分布图

    Figure  9.  Plan layout of geophysical prospecting lines and karst development

    图  10  钻孔岩芯及岩溶管道钻孔电视图

    Figure  10.  TV Images of drilled cores and boreholes in karst conduits

    图  11  地下河在左岸地层中的位置分布示意图

    Figure  11.  Schematic diagram of underground river distribution within the left bank- strata

    图  12  太平水库区域地下河发育情况

    Figure  12.  Development of underground rivers in the Taiping reservoir area

    表  1  水库库区出露地层岩性表

    Table  1.   Lithology of the reservoir area

    地层代号 地层厚度/m 岩 性 简 述
    第四系 Q 0~20.0 冲洪积层,主要为红褐色、黄褐色粉质黏土夹碎石;残坡积层为灰黄色粉质黏土夹全风化页岩
    志留系 下统 龙马溪组 S1ln 486.0~613.0 上段为灰绿、黄绿色泥质胶结的粉砂岩、粉砂质页岩及页岩,下段黄绿色粉砂质页岩及页岩;主要分布于库尾
    奥陶系 上统 五峰组 O3w 11.6~12.8 灰褐色页岩,黑色炭质页岩,含碳量高,手摸染手,在陈家湾冲沟处出露
    临湘组 O3l 4.2~6.1 灰至深灰色泥灰岩,纹理状构造,局部含白云质;主要分布在库尾
    中统 宝塔组 O2b 28.8~40.1 灰白色、灰色裂纹状、龟裂纹灰岩,分布在库尾
    十字铺组 O2s 10.0~20.4 灰至深灰色泥质灰岩,钙质泥岩,局部夹灰黄色粉砂质页岩,分布在库尾
    下统 大湾组 O1d3 O1d3-3 3.5~16.3 黄褐色页岩,薄层状构造,分布于库首
    O1d3-2 14.8 深灰色页岩,含钙质胶结,局部含生物化石
    O1d3-1 20.0 灰黄色、灰绿色薄层状页岩,薄层状构造,夹深褐色生物碎屑薄层
    O1d2 19.2 灰白色灰岩,厚层构造
    O1d1 87.0 上部黄绿色页岩,中部深灰色泥质生物灰岩,下部灰岩页岩互层,分布于库首
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    表  2  示踪剂投放信息表

    Table  2.   Information on the tracer delivery

    示踪剂投放位置投放点高程/m运移距离/m投放量/g
    荧光素钠田家湾
    落水洞
    1554.794360300
    罗丹明水库左岸
    落水洞
    1548.803370310
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    表  3  地球物理探测测线布设参数

    Table  3.   Layout parameters for geophysical detection lines

    探测技术测线名称布置位置测线长/m探测
    方向
    可控源音频大地电磁法cs-1河床右岸75.0库首至库尾
    cs-2河床中间55.0库首至库尾
    cs-3河床左岸65.0库尾至库首
    高密度电法tj-2左侧田家湾172.5库首至库尾
    zd-4库尾左岸345.0
    yd-4右岸345.0
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    表  4  钻孔揭示岩溶发育情况表

    Table  4.   Karst development revealed by boreholes

    孔号孔口高程/m钻进深度/m溶蚀发育高程/m掉钻高程/m钻孔漏水位置/m地下水位/m
    czk11560.7345.41544.13~1536.43
    1531.73~1526.73
    1538.13~1537.23
    1527.53~1527.03
    1543.931527.20
    czk21551.8730.71547.42~1539.62无掉钻全返水1546.32
    czk31559.6647.31552.86~1544.96
    1530.26~1516.36
    1552.56~1552.06
    1548.96~1548.66
    1548.16~1547.86
    1545.36~1544.96
    1526.16~1525.96
    1519.26~1516.36
    1552.001516.44
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-12-29
  • 录用日期:  2025-06-03
  • 修回日期:  2025-03-01
  • 刊出日期:  2026-04-01

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