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岩溶水库渗透破坏型渗漏勘察与评价

曾荣福 郑克勋 王钦权

曾荣福,郑克勋,王钦权. 岩溶水库渗透破坏型渗漏勘察与评价[J]. 中国岩溶,2023,42(1):119-127 doi: 10.11932/karst2021y29
引用本文: 曾荣福,郑克勋,王钦权. 岩溶水库渗透破坏型渗漏勘察与评价[J]. 中国岩溶,2023,42(1):119-127 doi: 10.11932/karst2021y29
ZENG Rongfu, ZHENG Kexun, WANG Qinquan. Investigation and evaluation of the leakage caused by seepage failure in karst reservoir[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(1): 119-127. doi: 10.11932/karst2021y29
Citation: ZENG Rongfu, ZHENG Kexun, WANG Qinquan. Investigation and evaluation of the leakage caused by seepage failure in karst reservoir[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(1): 119-127. doi: 10.11932/karst2021y29

岩溶水库渗透破坏型渗漏勘察与评价

doi: 10.11932/karst2021y29
详细信息
    作者简介:

    曾荣福(1981-),男,高级工程师,研究方向水文地质工程地质。E-mail:94031252@qq.com

    通讯作者:

    郑克勋(1982-),男,正高级工程师,研究方向为水文地质工程地质。E-mail:848545331@qq.com

  • 中图分类号: TV697.3

Investigation and evaluation of the leakage caused by seepage failure in karst reservoir

  • 摘要: 以重庆市南川区肖家沟水库蓄水多年之后库首右岸发生的岩溶渗漏为例,探讨了岩溶水库长期运行过程中防渗体系因高压渗透破坏产生的岩溶渗漏的勘察与评价方法。通过地质分析、渗漏历史调查、钻孔、水文地质测试、物探及连通试验等方法,查明了水库右岸岩溶渗漏的范围及原因。水库渗漏边界清晰,渗漏范围主要是右岸可溶岩区的630 m高程以上,防渗体渗透破坏是水库产生渗漏主要原因。其渗漏途径一是沿原封堵堵头的薄弱区域或溶洞封堵体周边发生渗透破坏产生新的通道向下游溶洞出口集中的渗出,二是穿过右岸防渗线绕过右岸坝肩后沿岩体溶蚀裂隙或管道汇入下游右岸岸坡溶洞集中的渗出地表。通过此工程实例,提出了岩溶水库防渗体渗透破坏型渗漏的勘察与评价方法,宜以历史资料分析为基础,初判渗漏成因及范围,采用勘探、试验及物探等多种手段进行验证,为防渗处理提供可靠依据。

     

  • 图  1  坝区右岸平面示意图

    P1m-茅口组灰岩 P1q5-栖霞组第五段页岩夹灰岩 P1q4-栖霞组第四段灰岩 P1q3-栖霞组第三段灰岩夹页岩 P1q2-栖霞组第二段钙质页岩P1q1-栖霞组第一段灰岩夹页岩 P1l2-梁山组第二段炭质页岩 P1l2-梁山组第一段黏土岩 S2h-韩家店组页岩夹粉砂岩1-地层界线 2-裂隙 3-岩层产状 4-原防渗线 5-正常蓄水位线 6-斟探剖面 7-钻孔 8-溶洞 10-岩溶管道 11-隔水层

    Figure  1.  Schematic diagram of the right bank of the dam area

    图  2  主要入渗点(枯水期)

    Figure  2.  Main infiltration points (in the dry season)

    图  3  K2集中出水点

    Figure  3.  Centralized water outlets

    图  4  大坝右岸下游渗漏点

    Figure  4.  Leakage points downstream of the right bank of the dam

    图  5  出水点渗漏量、库区水位观测曲线图

    Figure  5.  Curves of leakage at watered points and of water level observation in the dam area

    图  6  钻孔地下水位温度等值线图

    P1q4-栖霞组第四段灰岩 P1q3-栖霞组第三段灰岩夹页岩 P1q2-栖霞组第二段钙质页岩 P1q1-栖霞组第一段灰岩夹页岩 P1l2-梁山组第二段炭质页岩1-地层界线 2-地下水位线 3-温度异常区 4-温度等值线 5-钻孔

    Figure  6.  Contour diagram of groundwater temperature in borehole

    图  7  库水、地下水电导率曲线图

    Figure  7.  Conductivity curves of reservoir water and groundwater

    图  8  坝区右岸部位物探异常区

    P1q4-栖霞组第四段灰岩 P1q3-栖霞组第三段灰岩夹页岩 P1q2-栖霞组第二段钙质页岩 P1q1-栖霞组第一段灰岩夹页岩 P1l2-梁山组第二段炭质页岩 1-地层界线 2-地下水位线 3-小型岩溶区管道区 4-岩溶裂隙区 5-钻孔

    Figure  8.  Geophysical anomaly area on the right bank of the dam area

    表  1  库坝区含水岩组划分表

    Table  1.   Division of acquifer groups in the dam area

    地层厚度/m岩性含水岩组
    志留系中统韩家店组(S2h570页岩夹粉砂岩隔水层
    二叠系
    梁山组第一段(P1l10.7~4.5铝土岩隔水层
    梁山组第二段(P1l20~3页岩夹炭质页岩及煤线隔水层
    栖霞组第一段(P1q15~6灰岩夹钙质页岩中等岩溶含水层
    栖霞组第二段(P1q22~3粉砂质页岩及钙质页岩隔水层
    栖霞组第三段(P1q31~5灰岩夹薄层钙质页岩中等岩溶含水层
    栖霞组第四段(P1q450~60灰岩强岩溶含水层
    栖霞组第五段(P1q58~10钙质页岩夹灰岩隔水层
    茅口组(P1m>200生物碎屑灰岩强岩溶含水层
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    表  2  钻孔地下水位统计表

    Table  2.   Statistics of groundwater level in borehole

    孔号高程/m具体位置地层揭露情况地下水位特征
    稳定地下水位
    埋深及高程/m
    地下水位与
    库水位关系/m
    地下水位与
    河水关系/m
    ZK1680.85坝前防渗线
    端头
    P1l2页岩、P1q1-3灰岩、页岩7.1/673.75+5.75+63.75
    ZK2680.05坝前防渗线
    中部
    P1q4灰岩50.0/630.05−37.95+20.05
    ZK3680.00坝端附近P1q4灰岩26.5/653.5−14.5+43.5
    ZK4653.60坝下游岸坡
    高位
    P1q4灰岩13.8/639.8−28.2+29.8
    ZK5619.60坝下游岸坡
    低位
    P1q4灰岩0.7/618.9−49.1+8.9
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    表  3  水质特征表

    Table  3.   Characteristics of water quality

    取样位置深度/m离子浓度/mmol·L−1
    Ca2+Mg2+K++Na+${\rm{HCO}}_3^{-}$矿化度
    泉水S22.920.232.134.67507.97
    右岸近坝库水0.870.211.512.14239.51
    坝后渗漏点水1.080.151.321.95247.10
    ZK2600.760.381.151.75216.90
    700.80.321.351.95230.62
    800.740.251.191.75203.56
    ZK3300.740.441.322.14234.09
    500.870.341.311.95238.62
    700.720.342.091.75319.16
    ZK4301.330.171.612.53297.20
    451.230.231.722.73297.09
    601.290.173.023.8414.76
    ZK5150.760.301.562.16242.1
    注:S2为大坝左岸上游附近泉水点。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-05-30
  • 刊出日期:  2023-02-25

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