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湖北某抽水蓄能电站建设中地下河系统多元信息综合分析评价

曹建文 杨海洋 王喆 赵良杰 林玉山 栾崧 李录娟

曹建文,杨海洋,王 喆,等. 湖北某抽水蓄能电站建设中地下河系统多元信息综合分析评价[J]. 中国岩溶,2023,42(4):699-710 doi: 10.11932/karst20230406
引用本文: 曹建文,杨海洋,王 喆,等. 湖北某抽水蓄能电站建设中地下河系统多元信息综合分析评价[J]. 中国岩溶,2023,42(4):699-710 doi: 10.11932/karst20230406
CAO Jianwen, YANG Haiyang, WANG Zhe, ZHAO Liangjie, LIN Yushan, LUAN Song, LI Lujuan. Comprehensive analysis and evaluation of the multi-information on the underground river system in construction of a pumped-storage hydropower station in Hubei[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(4): 699-710. doi: 10.11932/karst20230406
Citation: CAO Jianwen, YANG Haiyang, WANG Zhe, ZHAO Liangjie, LIN Yushan, LUAN Song, LI Lujuan. Comprehensive analysis and evaluation of the multi-information on the underground river system in construction of a pumped-storage hydropower station in Hubei[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(4): 699-710. doi: 10.11932/karst20230406

湖北某抽水蓄能电站建设中地下河系统多元信息综合分析评价

doi: 10.11932/karst20230406
基金项目: 中国地质调查局地质调查项目(DD20221758);中南勘测设计研究院科技项目
详细信息
    作者简介:

    曹建文(1983-),男,教授级高级工程师,博士,主要从事水文地质、岩溶地质调查研究。E-mail:cjianwen@mail.cgs.gov.cn

    通讯作者:

    杨海洋(1987-),男,工程师,主要从事工程地质、水文地质工作。E-mail:snitxiuyy@126.com

  • 中图分类号: P641

Comprehensive analysis and evaluation of the multi-information on the underground river system in construction of a pumped-storage hydropower station in Hubei

  • 摘要: 岩溶发育特征是岩溶区水电工程建设中必须查明的水文地质条件,岩溶渗漏问题更是工程建设成败的关键。湖北某抽水蓄能电站上水库位于岩溶洼地区,工程区地下水系统边界不清、条件不明,可能面临严重的岩溶渗漏问题,本次研究将区域构造分析、地貌成因识别、地下河追踪溯源、微动态自动化监测等多种技术手段有机结合,提取多元信息综合分析,对工程区地下河系统进行了有效识别。结果表明:上水库周边不存在隔水层及阻水构造,子良坪背斜控制了地下水系统的基本格局;地下河岩溶管道具有单支管道状结构特征,南北向岩溶管道不发育,上水库存在向南西侧发生管道式渗漏的风险;上水库内垂向溶蚀作用强烈,建议进行库底土工膜全库盆防渗处理,工程蓄水后应防范可能发生的不均匀沉降和岩溶塌陷问题。

     

  • 图  1  研究区水文地质简图

    Figure  1.  Hydrogeological sketch of the study area

    图  2  子良坪背斜对岩溶发育的控制

    Figure  2.  Control of karst development by the Ziliangping anticline

    图  3  上库区典型地表岩溶形态

    Figure  3.  Typical surface karst morphology in the upper reservoir area

    图  4  上库区及周边地区主要洼地、落水洞、岩溶泉、岩溶管道分布图

    Figure  4.  Distribution of main depressions, sinkholes, karst springs and karst pipelines in the upper reservoir area and its surrounding area

    图  5  冬竹水地下河系统剖面图

    Figure  5.  Cross section of the Dongzhushui underground river system

    图  6  示踪剂浓度曲线图

    Figure  6.  Tracer concentration curve

    图  7  上库区部分钻孔及物探工作布置图

    Figure  7.  Layout of boreholes and geophysical exploration in the upper reservoir area

    图  8  研究区不同高程落水洞分布情况

    Figure  8.  Distribution of sinkholes at different elevations in the study area

    表  1  研究区主要岩溶泉或地下河出口发育特征表

    Table  1.   Development characteristics of main karst spring or underground river outlets in the study area

    编号类型规模/m洞口高
    程/m
    高于附近河床
    高度/m
    发育
    层位
    SK1岩溶泉出口0.82.5不详154.50Є2-3l
    SK2岩溶泉出口170.00O1n
    SK3岩溶泉出口0.40.5不详195.08O1f
    SK4岩溶泉出口210.00O1n+f+h
    SK6岩溶泉出口不详162.020O1n+f+h
    SK8水平溶洞出口3.0不详228.025O1f
    SK5水平溶洞出口2.02.5不详165.025O1f+h
    SK10水平溶洞出口1.02.5155.015O1n
    SK9地下河出口3.0不详165.015Є2-3l
    SK12水平溶洞出口2.3不详172.022O1f
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    表  2  上库区及周边地段岩溶洼地基本特征一览表

    Table  2.   Development characteristics of karst depression in the upper reservoir area and its surrounding area

    洼地
    编号
    洼地底部
    高程/m
    按底部高
    程分级
    长轴
    方向
    与背斜位置
    关系
    L1551Ⅰ级近EW向核部
    L2552Ⅰ级近SN向
    L3578Ⅰ级近EW向
    L12414Ⅱ级近EW向
    L4585Ⅰ级近NW向北翼
    L5528Ⅰ级近SN向
    L10537Ⅰ级近SN向
    L6553Ⅰ级近SN向南翼
    L7482Ⅰ级近SN向
    L8558Ⅰ级近SN向
    L9548Ⅰ级近SN向
    L11453Ⅰ级近SW向
    L13338Ⅱ级近SW向
    L14290Ⅱ级近SW向
    L15302Ⅱ级近SW向
    L16272Ⅱ级近EW向
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    表  3  上库区及周边地段落水洞基本特征一览表

    Table  3.   Development characteristics of sinkholes in the upper reservoir area and its surrounding area

    落水洞编号洞口高程/m分布位置落水洞规模/m发育条件
    宽度长度深度
    K1551L1洼地西侧底部2~46~8>4受300°∠85°裂隙控制
    K2552L2洼地东侧底部1~22~3>3长轴方向60°
    K3578L3洼地南侧底部0.65>1被填埋
    K4585L4洼地南侧底部>20被填埋
    K5586L4洼地北侧底部23>2长轴方向20°
    K6558L8洼地东南侧底部22>1.5长轴方向60°
    K12457L12洼地东侧底部>2被填埋
    K31414L12洼地底部2>6
    K32449L12洼地西北侧底部58受340°∠80°裂隙控制
    K33449L12洼地西北侧底部0.3不详
    K36302L15洼地北侧
    K37295L14洼地西侧底部2.20.3不详沿317°∠15°岩层面发育
    K38290L14洼地西侧底部1.80.4不详裂隙控制
    K44530L5洼地东北侧底部310
    K46556.6L5洼地东北侧底部2.51.35受岩层面控制
    K47528L5洼地北侧底部14>10沿330°裂隙垂向发育
    K48534L5洼地中部1.83.8不详沿310°裂隙垂向发育
    K49543.1L5洼地西侧底部1.81.8不详沿290°裂隙垂向发育
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    表  4  上库区钻遇溶洞钻孔统计表

    Table  4.   Statistics of boreholes in karst caves in the upper reservoir area

    位置孔号钻孔高程/m孔深/m溶洞距孔口深度/m溶洞底部高程/m
    1#副坝YZK27604.8760.76.9~7.9596.97
    YZK29606.0181.89.4~15.5590.51
    18.0~23.5582.51
    29.7~34.5571.51
    43.8~46.0560.01
    2#副坝YZK21586.4660.38.6~10.0576.46
    YZK22564.6750.84.4~7.0557.67
    7.6~9.2555.47
    10.4~13.5551.17
    15.2~18.8545.87
    21.1~27.4537.27
    3#副坝YZK17621.5460.45.0~7.8613.74
    10.0~11.9609.64
    16.4~17.6603.94
    YZK18609.7650.23.7~5.0604.76
    16.0~21.1588.66
    30.4~31.0578.76
    32.3~33.3576.46
    34.8~37.3572.46
    库盆YZK20575.0440.23.4~8.0567.04
    16.0~22.6552.44
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-28
  • 录用日期:  2023-07-24
  • 修回日期:  2023-07-20
  • 网络出版日期:  2023-11-28
  • 刊出日期:  2023-11-28

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