天山南麓大石峽水電工程巖溶滲漏分析

【摘要】：在一定的地質條件下，水庫蓄水抬高的水頭有可能驅使庫水通過一些地下通道向鄰區(qū)或下游發(fā)生滲漏，降低水庫蓄水能力，從而影響水庫正常效益的發(fā)揮。擬建大石峽水電站工程位于新疆維吾爾族自治區(qū)，阿克蘇地區(qū)溫宿縣與烏什縣境內的阿克蘇河一級支流庫瑪拉克河上，最大壩高250m，最大水頭225m。壩址區(qū)位于大石峽峽谷出口處河段，庫壩區(qū)巖性主要為泥盆系灰?guī)r，由于巖溶地區(qū)地質條件復雜，易發(fā)生大規(guī)模的滲漏，有必要對庫壩區(qū)安全性和穩(wěn)定性條件進行研究。庫瑪拉克河流域位于典型的西北干旱氣候區(qū)，現(xiàn)階段對西北地區(qū)大型工程的巖溶問題研究較少，本文對大石峽庫壩區(qū)的巖溶發(fā)育規(guī)律進行探討，有利于干旱地區(qū)巖溶的研究。 本文從研究區(qū)地質環(huán)境條件出發(fā)，通過22個平硐調查和70個鉆孔資料的整理，分析了巖溶區(qū)域地下水系統(tǒng)的水文地質條件及其水動力特征，查明地表和地下巖溶發(fā)育程度及規(guī)模，對可溶巖溶蝕的主要分布規(guī)律做出總結，評價巖溶介質的空間滲透性展布特征。在此基礎上對可能存在的地下巖溶通道和不同滲漏模式進行分析，再利用Modflow軟件進行庫區(qū)數(shù)值模擬，計算出單薄山脊可能滲漏部位的危險性及滲漏量，從而更進一步評價庫壩區(qū)滲漏的情況。 論文主要的研究成果有以下幾個方面： （1）對研究區(qū)的基本地質資料進行收集和分析，包括：地形地貌、地層巖性、地質構造、區(qū)域構造穩(wěn)定性及巖溶水文地質條件，對庫區(qū)的工程水文地質條件進行研究。 （2）著重研究庫壩區(qū)的巖溶發(fā)育特征，庫壩區(qū)巖溶發(fā)育類型主要以小規(guī)模的溶管、溶洞為主；水平上主要分布在大壩位置沿河而上約700m的河段內，縱向寬約650m的范圍內，垂向上溶蝕主要發(fā)育在右岸1510m、1700m高程，左岸1560m高程附近；庫壩區(qū)的溶蝕現(xiàn)象主要為Ⅲ級（溶孔、方解石晶洞），對防滲的影響小。 （3）潛在滲漏通道的滲漏模式為裂隙性滲漏，分析結構面發(fā)育程度及空間組合規(guī)律，對研究區(qū)巖體鉆孔壓水試驗資料進行成果分析，庫壩區(qū)巖石滲透能力較弱，呂榮值一般小于20Lu?？偨Y出庫壩區(qū)可溶巖巖體在水平和垂向上滲透性能的空間展布情況，滲透性沿地形展布，埋深越大，滲透性越弱，為模型概化提供依據。 （4）對庫壩區(qū)存在的滲漏通道及水動力條件進行分析。初步計算各滲漏通道的滲漏量，其中左岸庫首單薄山脊在不加防滲帷幕的情況下滲漏量最大，達到2128m3/d，壩基滲漏量為420m3/d，左、右岸壩肩滲漏量為630m3/d。 （5）運用Modflow軟件進行三維數(shù)值模擬分析，按照天然條件、水庫蓄水和水庫蓄水+加防滲帷幕三種不同工況，對研究區(qū)的地下水滲流場進行模擬。分別對幾個可能的重點滲漏部位滲漏量進行計算，左岸庫首單薄山脊?jié)B漏量為3523.395m3/d；壩基處的滲漏量為1088.933m3/d；左岸壩肩的滲漏量為499.1182m3/d；右岸壩肩滲漏量為465.7903m3/d。在加上防滲帷幕后，主要滲漏通道滲漏量為：左岸庫首單薄山脊1913.525m3/d；壩基351.2941m3/d；左岸壩肩174.9472m3/d；右岸壩肩340.1415m3/d。 （6）通過上述庫壩區(qū)巖溶發(fā)育特征、巖體的滲透特性以及不同工況下庫區(qū)滲流場的模擬分析結果，認為大石峽水電站庫區(qū)巖溶發(fā)育程度較低，巖體的滲透性較弱，發(fā)生大規(guī)模滲漏的可能性較小，對工程的影響不大。但由計算結果看出主要滲漏通道的滲漏量仍然較大，對滲漏的重要部位采取防滲措施，確保水庫的正常安全運行。 【關鍵詞】：大石峽水電站 巖溶 滲透性 滲漏 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TV223.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-19
• 1.1 選題依據及研究意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 巖溶水庫的建設與發(fā)展11-12
• 1.2.2 巖溶水庫滲漏的研究12-14
• 1.2.3 水庫防滲的研究14-15
• 1.2.4 西北巖溶研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究內容及技術路線16-19
• 1.3.1 研究內容16-17
• 1.3.2 技術路線17-19
• 第2章 壩址區(qū)地質環(huán)境條件19-36
• 2.1 區(qū)域地質概況19-25
• 2.1.1 區(qū)域地貌19-20
• 2.1.2 區(qū)域構造20-22
• 2.1.3 區(qū)域地質條件22-25
• 2.2 壩址區(qū)地質環(huán)境條件25-36
• 2.2.1 地形地貌25
• 2.2.2 巖性及工程地質巖組25-26
• 2.2.3 地質構造與巖體結構26-30
• 2.2.4 水文地質條件30-36
• 第3章 庫壩區(qū)巖溶發(fā)育特征36-53
• 3.1 溶蝕空間類型及分級36-38
• 3.2 巖溶的空間分布特征38-48
• 3.2.1 平硐揭露巖溶39-42
• 3.2.2 鉆孔揭露巖溶42-45
• 3.2.3 巖溶空間分布規(guī)律45-48
• 3.3 巖溶的規(guī)模及發(fā)育程度48-52
• 3.3.1 巖溶的發(fā)育規(guī)模48-51
• 3.3.2 巖溶的發(fā)育程度51-52
• 3.4 本章小結52-53
• 第4章 庫壩區(qū)滲漏地質分析53-63
• 4.1 滲漏基本條件和模式53-55
• 4.1.1 滲漏的基本條件53
• 4.1.2 滲漏模式分析53-55
• 4.2 潛在滲漏通道分析55-59
• 4.2.1 左岸庫首單薄山脊?jié)B漏55-57
• 4.2.2 壩基滲漏57
• 4.2.3 左、右壩肩滲漏57-59
• 4.3 可能滲漏通道的滲漏量計算59-62
• 4.3.1 滲透系數(shù)確定59-60
• 4.3.2 左岸庫首單薄山脊?jié)B漏量的計算60
• 4.3.3 壩基滲漏量計算60-61
• 4.3.4 左、右岸壩肩處滲漏量計算61-62
• 4.4 本章小結62-63
• 第5章 庫壩區(qū)巖溶滲漏三維數(shù)值模擬預測分析63-79
• 5.1 模型的建立64-67
• 5.1.1 模擬范圍的確定64
• 5.1.2 模型空間離散64-65
• 5.1.3 模型計算單元與邊界條件概化65-66
• 5.1.4 參數(shù)的選取66-67
• 5.2 模擬方案及模型校核67-70
• 5.2.1 模擬方案67-68
• 5.2.2 模型校驗68-70
• 5.3 不同工況下的模擬對比分析70-76
• 5.3.1 天然滲流場分析70-72
• 5.3.2 水庫蓄水條件下滲流場分析72-74
• 5.3.3 水庫蓄水+防滲帷幕工況下地下滲流場分析74-76
• 5.4 滲漏量預測與評價76-78
• 5.5 合理的防滲措施與建議78-79
• 結論79-81
• 致謝81-82
• 參考文獻82-85
• 攻讀學位期間取得學術成果85

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內容

豐滿大壩滲水對混凝土的溶蝕分析    樸龍澤,趙淑明,高偉平

粉煤灰混凝土在不同水力梯度下溶蝕特性的研究    謝文濤,吳玲,潘玲

陽宗海電廠210/7.0m煙囪地基處理    馬宇

基于地質雷達技術的巖溶場地地質綜合評價    黃河;楊宇;王繼勇;

巖溶發(fā)育程度的小區(qū)劃評價方法    王禹;樊煉;梅濤;王星運;

水泥灌漿帷幕的耐久性分析    劉斌云

碾壓混凝土(RCC)在不同水力梯度下滲透和溶蝕特性研究    阮燕,方坤河,曾力,吳定燕

某水電站引水隧洞群的圍巖變形量測研究    陶振宇,張忠亭

蜂窩組件釬焊工藝    伍弟銑

透視探測在巖溶不良地質的應用研究    余國紅;

錦屏二級深埋隧洞巖溶發(fā)育程度的宏觀地質預報及其驗證    單治鋼;

三峽庫區(qū)溶蝕泥灰?guī)r邊坡變形破壞機理分析    常中華;伍法權;劉海燕;梁寧;

溫度與動水壓力作用下灰?guī)r微觀溶蝕的定性分析    劉琦;盧耀如;張鳳娥;齊繼祥;張勝;

巖溶研究的發(fā)展及基本內容和理論問題的概略探討    盧耀如;劉福燦;

離子鍵交聯(lián)聚兩性電解質凝膠在電場作用下的溶蝕現(xiàn)象    陳萬煜;趙彥兵;楊亞江;

中國巖溶地區(qū)水文環(huán)境與水資源模式    盧耀如;

面板混凝土抗溶蝕耐久性研究    楊德福;馬鋒玲;

巖溶地質分形預報應用技術初步研究    李蒼松;何發(fā)亮;陳成宗;

湖北馬鞍煤系含煤特征和控制因素    陳錦海;

混凝土抗溶出性侵蝕試驗方法研究    阮燕;方坤河;

龍門石窟：給我一把綠色的傘    王林香

廣西鳳山巖溶“天窗”樹葉釣魚成奇觀    陸漢魁

廣西發(fā)現(xiàn)串珠式巖溶地下河天窗群    陸漢魁

豐滿大壩擬移址重建    記者 褚曉亮

豐田召回小開關撬動大市場    本報記者 翟亞男

元壩勘探再獲超百萬立方米高產井    夏寧　鄭杰青

千佛崖 生命中承載多少風雨多少痛    本報記者 周萱

天坑,別樣的世界    江楓

假翡翠“變身”記    本報記者 符王潤

金沙江觀音巖電站紅層鈣質砂巖類巖溶發(fā)育特征及滲透穩(wěn)定性研究    張強

堿溶液在地層多孔介質中的輸運規(guī)律研究    熊生春

含夾層鹽穴建腔期圍巖損傷災變誘發(fā)機理及減災原理研究    陳結

藥物洗脫支架聚合物涂層的設計、制備與評價    劉洪澤

礦井深部裂隙巖溶富水規(guī)律及底板突水危險性評價研究    喬偉

基于三維地質分析模型的水電工程復雜壩基處理分析研究    于躍

含碳氣溶膠采樣與分析方法研究    程遠

層狀鹽巖礦床油氣儲庫建造及穩(wěn)定性基礎研究    徐素國

塔河油田二區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲集體研究    牛永斌

東營凹陷古近系沙四上亞段灘壩砂體固體—流體相互作用與有效儲層預測    趙偉

天山南麓大石峽水電工程巖溶滲漏分析    任蕊

強堿三元體系對油層礦物的溶蝕特征研究    王洪濤

典型巖溶槽谷區(qū)不同土地利用類型巖溶地質作用速率及其碳匯效應研究    劉文

巖溶森林區(qū)地下水水文地球化學特征及碳匯效應研究    李清艷

巖溶區(qū)成土速率的影響因素研究    謝芳

火山巖儲層酸化體系研究    王百坤

西黃寺石質文物表層劣化特征分析及機理研究    王帥

農業(yè)活動影響下的巖溶作用及碳匯效應研究    張興波

青木關巖溶流域水—土系統(tǒng)碳氮同位素特征研究    汪智軍

CO_2流體—石千峰組砂巖相互作用的實驗研究    王懷遠