山西壽陽(yáng)縣石門水庫(kù)滲漏分析及工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

香山水庫(kù)工程于1959年10月動(dòng)工,歷經(jīng)反復(fù)停工、復(fù)工,直到1975年大壩整險(xiǎn)加固后方建成投入運(yùn)行。但由于未進(jìn)行工程地質(zhì)勘察工作,壩址區(qū)存在的主要工程地質(zhì)問(wèn)題未予查明,致使水庫(kù)運(yùn)行后大壩出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏問(wèn)題,嚴(yán)重影響了水庫(kù)的正常運(yùn)行,并危及崇陽(yáng)縣城安全,急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固,因此查明壩址區(qū)滲漏問(wèn)題成為除險(xiǎn)加固的首要任務(wù)。從壩體防滲性、壩基滲漏以及左岸巖溶發(fā)育特征等多方面進(jìn)行分析,確定了左岸巖溶為主要滲漏通道,為除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)指明了防滲重點(diǎn),也為其他病險(xiǎn)水庫(kù)勘察提供了參考。

宜沖橋水庫(kù)是澧水干流重要的防洪工程,近壩庫(kù)區(qū)河谷為縱向谷,兩岸由碳酸巖鹽地層構(gòu)成,巖溶相對(duì)較發(fā)育,其左岸有宜沖橋鄰谷切割,右岸有慈利～花垣區(qū)域性斷裂通向壩址下游,存在庫(kù)水沿巖溶洞穴、斷層破碎帶向鄰谷及下游滲漏的可能。文章從地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖溶水文地質(zhì)特征和巖溶發(fā)育規(guī)律等方面入手,論證了近壩庫(kù)區(qū)水庫(kù)滲漏的可能性,為設(shè)計(jì)最終確定設(shè)計(jì)蓄水位和壩址選擇提供了基礎(chǔ)資料。

病險(xiǎn)水庫(kù)建筑物的檢測(cè)和安全評(píng)價(jià)是病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié),本文通過(guò)對(duì)石門水庫(kù)溢洪閘的安全性、結(jié)構(gòu)完整性和局部結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行評(píng)價(jià),為除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)和計(jì)算提供依據(jù)和可靠數(shù)據(jù)。

湯泉水庫(kù)位于赤城縣城西北部4.5km處,系潮白河水系白河支流湯泉河上的一座以防洪、灌溉為主的小(1)型蓄水工程。水庫(kù)主要由大壩、溢洪道、灌溉洞、電站等建筑物組成。該庫(kù)始建于1958年,當(dāng)年施工當(dāng)年蓄水?？偪刂屏饔蛎娣e348km2,原設(shè)計(jì)總庫(kù)容795萬(wàn)m3,2008年最后一次除險(xiǎn)加固后防洪標(biāo)準(zhǔn)由原來(lái)的20年一遇提高到50年一遇設(shè)計(jì)、500年一遇校核,總庫(kù)容561.2萬(wàn)m3。

通過(guò)對(duì)張峰水庫(kù)上下游圍堰地質(zhì)的勘察及透水性試驗(yàn),對(duì)圍堰的工程地質(zhì)與滲漏進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

泌陽(yáng)縣石門水庫(kù)是一座以防洪、灌溉為主,結(jié)合養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的中型水庫(kù)。水庫(kù)大壩存在壩體填筑質(zhì)量差、碾壓不實(shí),河槽段壩基存在中粗砂層,施工時(shí)未做徹底清除,有壩基滲漏,臺(tái)地段及副壩段壩基為強(qiáng)風(fēng)化巖,存在滲漏現(xiàn)象、壩肩存在滲漏等問(wèn)題,需要對(duì)壩體壩基進(jìn)行處理,經(jīng)過(guò)對(duì)防滲處理方案的比選,最終選定高壓擺噴灌漿方案,取得了較好效果。

文中針對(duì)平定縣大石門水庫(kù)現(xiàn)存在的四個(gè)主要問(wèn)題經(jīng)論證確定此水庫(kù)為一座病險(xiǎn)庫(kù),并根據(jù)水庫(kù)的現(xiàn)狀,提出了五條除險(xiǎn)加固措施。

對(duì)里石門水庫(kù)拱壩的橫縫滲漏原因進(jìn)行了分析,并通過(guò)處理方案的比較,最終選擇了178~165m高程采用水上結(jié)構(gòu)方案、165~122m高程采用水下結(jié)構(gòu)方案處理。橫縫滲漏經(jīng)處理后,并通過(guò)對(duì)近2a的大壩運(yùn)行觀測(cè),未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,表明橫縫滲漏處理是成功的。

本文應(yīng)用三態(tài)變量的邏輯信息法及非線性回歸法,建立了貴州巖溶水庫(kù)滲漏的數(shù)學(xué)——地質(zhì)模型,用此模型對(duì)五個(gè)已知滲漏水庫(kù)進(jìn)行了檢驗(yàn),所得結(jié)果與實(shí)際基本符合,效果良好,最后對(duì)一個(gè)待建水庫(kù)的滲漏量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。文中以貴州省研究程度較高的八個(gè)巖溶水庫(kù)為實(shí)例,應(yīng)用邏輯信息法建立變異序列,按標(biāo)志正負(fù)構(gòu)形出現(xiàn)概率之差,從80個(gè)標(biāo)志中篩選出48個(gè)與巖溶滲漏有關(guān)的地質(zhì)標(biāo)志,逐次計(jì)算標(biāo)志的信息權(quán)p_k,標(biāo)志區(qū)分權(quán)r_k,信息度和有利度,最后建立了數(shù)學(xué)——地質(zhì)模型。在邏輯信息法的基礎(chǔ)上,利用九個(gè)已知滲漏水庫(kù)的數(shù)據(jù),進(jìn)一步建立了水庫(kù)滲漏量與有利度之間的非線性回歸模型,從而可以對(duì)水庫(kù)滲漏量給出定量的估值。

海城市王家坎水庫(kù)經(jīng)多次加固處理,仍未達(dá)到預(yù)期的效果,本文經(jīng)綜合分析和認(rèn)真研究,從工程地質(zhì)角度對(duì)大壩的安全穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià),并結(jié)合實(shí)際分析了滲漏原因,為水庫(kù)加固處理提供了可靠的理論依據(jù)。

石門水庫(kù)大橋主橋?yàn)橐豢?62m的中承式鋼管混凝土拱橋,探討了技術(shù)設(shè)計(jì)階段的一些內(nèi)容,如雙肋拱的橫聯(lián)優(yōu)化、橋道系的研究等。

2003年10月16～17日,西峽縣石門水利水電樞紐工程通過(guò)了由河南省水利廳主持,河南省農(nóng)村水電及電氣化建設(shè)發(fā)展中心,南陽(yáng)市水利局、市計(jì)委、市水電工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督站,西峽縣人民政府、縣計(jì)委、縣水利局,河南科光工程建設(shè)監(jiān)理有限公司,河南省水利第二工程局,鄭州工業(yè)大學(xué)綜合設(shè)計(jì)研究院,河南省水利水電實(shí)業(yè)有限公司設(shè)計(jì)室等單位有關(guān)專家和領(lǐng)

敢懷水庫(kù)地處廣西巖溶發(fā)育地區(qū),水庫(kù)滲漏十分嚴(yán)重。針對(duì)該水庫(kù)巖溶滲漏問(wèn)題,分析了庫(kù)區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況,通過(guò)大量的巖溶調(diào)查工作,并采取多種勘探方法和手段,探明了水庫(kù)的巖溶發(fā)育規(guī)律,并對(duì)水庫(kù)滲漏進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià),為水庫(kù)的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

文章對(duì)里石門水庫(kù)主體工程占地、土石方工程、施工工藝及水土保持措施進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。

本文分析了客蘭水庫(kù)庫(kù)區(qū)、壩體、輸水涵管、壩基、溢洪道、輸水隧洞等工程部位滲漏情況和原因,并對(duì)壩體進(jìn)行了有限元滲流計(jì)算與分析。

該水庫(kù)位于貴州省務(wù)川縣境內(nèi)的洪渡河下游,經(jīng)初步勘察顯示,水庫(kù)具備較好的成庫(kù)條件,水庫(kù)區(qū)兩岸山體雄厚,庫(kù)盆的地層巖性以灰?guī)r為主,碎屑巖主要分布于庫(kù)尾,但其與鄰谷之間有相對(duì)隔水的碎屑巖分布,因此,不存在向鄰谷永久滲漏問(wèn)題。但由于庫(kù)首有較大范圍的可溶巖分布,巖溶發(fā)育且?guī)r溶水文地質(zhì)條件復(fù)雜,存在一定范圍的巖溶滲漏問(wèn)題,可結(jié)合繞壩滲漏進(jìn)行防滲處理。

在工程地質(zhì)勘察所取得資料的基礎(chǔ)上,對(duì)該水庫(kù)壩肩工程地質(zhì)進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。

對(duì)石門水庫(kù)病險(xiǎn)庫(kù)出現(xiàn)的典型工程隱患和病害進(jìn)行了總結(jié),主要有:大壩和壩基的穩(wěn)定性、滲漏、溢洪道堵塞、干渠病害、水庫(kù)附屬結(jié)構(gòu)的混凝土裂縫和碳化問(wèn)題、大壩原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低問(wèn)題和安全監(jiān)測(cè)不足等等,分別采取了壩坡、壩基加固、混凝土防滲墻加固、疏浚和改造溢洪道、干渠拓寬和加固、混凝土加固、修補(bǔ)原監(jiān)測(cè)和補(bǔ)充新的監(jiān)測(cè)設(shè)施等工程處理措施,經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),水庫(kù)病害和隱患得到了有效控制。

針對(duì)里石門水庫(kù)存在的全面老化問(wèn)題,在水庫(kù)大壩安全鑒定的基礎(chǔ)上,重新對(duì)水庫(kù)泄洪設(shè)施進(jìn)行全面的安全檢測(cè)和分析。檢測(cè)項(xiàng)目包括閘門外觀檢查、閘門腐蝕狀態(tài)檢測(cè)、閘門材質(zhì)驗(yàn)證檢測(cè)、焊縫超聲波無(wú)損探傷、閘門啟閉力及啟閉機(jī)性能狀態(tài)檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析,對(duì)里石門水庫(kù)壩頂溢洪道弧形工作閘門及啟閉機(jī)、壩體泄洪洞弧形工作閘門及啟閉機(jī)的運(yùn)行性態(tài)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。

以國(guó)家有關(guān)法規(guī)、政策為依據(jù),按照補(bǔ)償成本、公平負(fù)擔(dān)的原則,分析了里石門水庫(kù)灌區(qū)實(shí)際供水成本,測(cè)算灌區(qū)農(nóng)業(yè)供水支渠末端成本為0.16元/m3,末級(jí)渠系灌溉供水成本為0.04元/m3,灌溉終端水價(jià)為0.20元/m3。提出了實(shí)行灌溉終端水價(jià)制度的建議:積極推進(jìn)末級(jí)渠系供水管理體制改革、充分考慮農(nóng)民的實(shí)際承受能力、完善農(nóng)業(yè)水費(fèi)補(bǔ)貼激勵(lì)機(jī)制等。

根據(jù)庫(kù)區(qū)地形地貌、堤基地層巖性、水文地質(zhì)條件、構(gòu)造地質(zhì)條件等,分析潮州供水樞紐工程水庫(kù)蓄水后的滲漏位置、滲漏方向、滲漏量、滲漏影響等,并對(duì)工程防滲處理作了簡(jiǎn)單介紹。

石峪溝水庫(kù)是以一座防洪、灌溉等綜合利用的小型水庫(kù),為粘土斜墻堆石壩;溢洪道位于右岸,是在基巖上開(kāi)挖的明渠。文章主要介紹石峪溝水庫(kù)工程地質(zhì)存在的一些問(wèn)題及其建議。