水库工程地质课件（30清楚明了）

第四章水水库工程地质质【考试大纲】熟练掌握水库库渗漏的类型型、形成条件件及渗漏量计计算方法。掌握水库浸没没的地形地质质条件、判别别标准与方法法。熟练掌握库岸岸稳定性的评评价方法和内内容。掌握滑坡的分分类及稳定性性评价。了解水库诱发发地震的基本本特征、类型型、产生的地地震地质背景景和主要研究究内容。第四章水水库工程地质质--水库渗漏水库渗漏的类类型暂时性渗漏是是指水库蓄水水初期，库水水渗入库水位位以下岩土体体中未被饱和和的孔隙、裂裂隙和洞穴等等，使之饱和和而出现的库库水渗漏损失失。永久性性渗漏漏是指指库水水沿具具透水水性的的岩（（土））体或或构造造、岩岩溶渗渗漏通通道等等流向向库外外的邻邻谷、、洼地地或坝坝下游游产生生渗漏漏的现现象。。是水水库渗渗漏问问题研研究的的重点点。第四章章水水库库工程程地质质--水库渗渗漏永久性性渗漏漏的地地质条条件1、岩性性条件件：库库底和和水库库周边边有透透水岩岩层2、地形形地貌貌条件件：水水库与与相邻邻河谷谷间分分水岭岭的宽宽窄和和邻谷谷的切切割深深度对对水库库渗漏漏影响响很大大。3、地质质构造造条件件：水水库所所处的的构造造环境境、连连通库库内外外的构构造破破碎带带4、水文文地质质条件件：地地下分分水岭岭的有有无、、高程程及其其与水水库正正常蓄蓄水位位的关关系第四章章水水库库工程程地质质--水库渗渗漏水库渗渗漏估估算原原则根据渗渗漏地地段的的水文文地质质结构构、渗渗流特特性和和边界界条件件，选选择适适宜的的水文文地质质计算算公式式估算算渗漏漏量。。存在在多个个透水水层时时，可可分别别估算算渗漏漏量。。应根据据水文文地质质测试试成果果，经经统计计分析析后给给定各各透水水层（（组、、带））的渗渗透系系数。。要注注意透透水层层（组组、带带）的的不均均匀性性，具具有多多个透透水层层或明明显渗渗透分分带的的透水水层，，难以以单独独估算算渗漏漏量的的，可可取各各透水水层（（组、、带））渗透透系数数的加加权平平均值值，用用以估估算渗渗漏量量。水库渗渗漏估估算（下部部有水水平隔隔水层层，潜潜水透透水层层均一一的渗渗漏量量计算算）式中：：q———单宽渗渗漏量量（m3/d.m）K———岩土体体的渗渗透系系数（（m/d）H1———相对隔隔水层层以上上的水水库水水头（（m）H2———相对隔隔水层层以上上的邻邻谷水水头（（m）L———渗漏距距离（（m）Q———渗漏总总量（（m3/s）B———渗漏总总宽度度（m）水库渗渗漏估估算（不同同透水水性的的水平平岩层层的渗渗漏量量计算算））T1———下层透透水层层的厚厚度（（m）；T2———上层透透水层层的过过水部部分的的平均均厚度度（m）Kcp——两层岩岩土体体的加加权平平均渗渗透系系数（（m/d）水库渗渗漏估估算（承压压含水水层渗渗漏量量计算算））式中：：m1——水库附附近承承压含含水层层厚度度（m）；m2——同一承承压含含水层层在排排水区区的厚厚度（（m）。其它符符号意意义同同前。。第四章章水水库库工程程地质质--水库渗渗漏水库渗渗漏的的处理理混凝土土防渗渗墙防渗面面板水平铺铺盖灌浆帷帷幕其它措措施——除以上上措施施外，，在岩岩溶地地区还还常用用围、、隔、、堵等等措施施解决决水库库渗漏漏问题题。在水利利水电电工程程中，，究竟竟选用用什么么防渗渗措施施，常常常要要结合合工程程区具具体地地质条条件综综合考考虑确确定。。第四章章水水库库工程程地质质--水库浸浸没水库浸浸没的的地形形地质质条件件地形地地貌条条件：：地面面高程程低于于或略略高于于水库库正常常蓄水水位的的盆地地型水水库边边缘与与山前前洪积积扇直直接相相接的的地段段、喀喀斯特特地区区暗河河出口口位于于水库库水位位以下下且暗暗河系系统有有大片片的溶溶蚀洼洼地地地区、、平原原型水水库的的坝下下游、、顺河河坝或或围堤堤或引引水渠渠道的的外侧侧地段段均易易产生生浸没没。地地面越越是宽宽阔低低平，，则浸浸没范范围越越大。。第四章章水水库库工程程地质质--水库浸浸没水库浸浸没的的地形形地质质条件件岩性条条件：：库岸岸带为为透水水岩层层，易易产生生浸没没。水文地地质条条件：：蓄水水前地地下水水埋藏藏较浅浅，地地下水水排泄泄不畅畅，蓄蓄水后后地下下水壅壅高，，地下下水补补给量量大于于排泄泄量的的库岸岸地段段、闭闭封或或半封封闭的的洼地地、沼沼泽的的边缘缘地带带，易易产生生浸没没。第四章章水水库库工程程地质质--水库浸浸没浸没判判别分分初判判和复复判两两个阶阶段。初判--不易产产生浸浸没地地区的的标志志1、库岸岸或渠渠道由由相对对不透透水岩岩土层层组成成，或或调查查地区区与库库水间间有相相对不不透水水层阻阻隔；；且该该不透透水层层的顶顶部高高程高高于水水库设设计正正常蓄蓄水位位。2、调查查地区区与库库岸间间有经经常水水流的的溪沟沟，其其水位位等于于或高高于水水库设设计正正常蓄蓄水位位。第四章章水水库库工程程地质质--水库浸浸没初判--易产生生浸没没地区区的标标志1、平原原型水水库的的周边边和坝坝下游游，顺顺河坝坝或围围堤的的外侧侧，地地面高高程低低于库库水位位地区区。2、盆地地型水水库边边缘与与山前前洪积积扇、、洪积积裙相相连的的地区区。3、潜水水位埋埋藏较较浅，，地表表水或或潜水水排泄泄不畅畅，补补给量量大于于排出出量的的库岸岸地区区，封封闭或或半封封闭的的洼地地，或或沼泽泽的边边缘地地区。。第四章章水水库库工程程地质质--水库浸浸没复判--在初判判的基基础上上进行行。主要是是三个个方面面的内内容：：1、核实实和查查明初初判圈圈定的的浸没没地区区的水水文地地质条条件，，获得得比较较详细细的水水文地地质参参数及及潜水水动态态观测测资料料；2、建立立潜水水渗流流数学学模型型，进进行非非稳定定态潜潜水回回水预预测计计算，，绘出出设计计正常常蓄水水位情情况下下，库库区周周边的的潜水水等水水位线线预测测图，，预测测不同同库水水位时时的浸浸没范范围；；3、除复复核水水库设设计正正常蓄蓄水位位条件件下的的浸没没范围围外，，还要要根据据需要要计算算水库库运用用规划划中的的其它它代表表性运运用水水位下下的浸浸没情情况。。潜水回回水计计算隔水底底板水水平、、陡直直河岸岸、无无渗入入均质质介质质的稳稳定态态潜水水回水水计算算模型型与公公式如如下。。其他他不同同水文文地质质条件件的稳稳定态态潜水水回水水计算算模型型与公公式见见手册册P686~688表4-3-1。对于非非稳定定态的的潜水水回水水计算算，需需要采采用数数值法法进行行计算算。第四章水水库工程程地质--水库浸没地下水临界界埋深的确确定方法一是根据浸浸没地段所所在地区的的具体水文文地质条件件、农业科科研单位的的田间实验验观测资料料和当地生生产实践经经验确定。。二是计算（（根据上述述方法确定定浸没的临临界地下水水位埋深有有困难时））：HCr＝Hk＋△H式中HCr——浸没的临界界地下水位位埋深（m）；Hk——地下水位以以上，土壤壤毛管水上上升带的高高度（m）；△H——安全超高值值（m）。对农业区，，该值即根根系层的厚厚度；城镇镇和居民区区，该值取取决于建筑筑物荷载，，基础型式式和砌置深深度。第四章水水库工程程地质--水库浸没水库浸没的的判别标准准浸没评价根根据当地浸浸没监界值值与潜水回回水位埋深深之间的关关系确定，，当预测的潜潜水回水位位埋深值小小于浸没的的临界地下下水位埋深深时，该地区即应应判定为浸浸没区。水库库岸稳稳定水库回水使使水库沿岸岸的自然条条件发生显显著变化，，使原本自自然稳定的的边坡，稳稳定条件恶恶化，形成成各种破坏坏现象。重点勘察研研究范围是是近坝地段段第四章水水库工程程地质--库岸稳定水库岸坡稳稳定性研究究的主要内内容地形地貌条条件，河谷谷结构类型型，冲沟发发育情况；；库岸岩土体体性质，完完整程度，，风化状态态，岩体应应力状况；；岩体中各种种结构面（（层面、断断层、节理理裂隙、软软弱夹层等等）与库岸岸坡向的组组合关系；；库岸地下水水特征及动动态变化，，泉水分布布及特征；；库岸稳定现现状，变形形破坏的发发育阶段，，变形破坏坏迹象和位位移监测资资料；第四章水水库工程程地质--库岸稳定水库岸坡稳稳定性研究究的主要内内容库水位的变变化情况，，特别是抽抽水蓄能电电站库水位位剧烈变化化情况；降水、地震震、地下矿矿藏开采以以及其它天天然和人为为活动情况况等。在对以上内内容分析的的基础上，，对库岸进进行工程地地质分段研研究和评价价，评价库库岸、潜在在不稳定库库岸和现行行破坏体的的稳定现状状；预测它它们在水库库蓄水过程程中和运行行期（库水水位骤降或或频繁升降降）的发展展趋势；边边坡失稳的的可能性和和变形破坏坏机制、规规模；提出出处理措施施等。水库滑坡关于滑坡的的特征、分分类、稳定定影响因素素和评价方方法等将在在“边坡工工程地质””中介绍关于水库滑滑坡引起的的涌浪问题题，重大工工程采用模模型试验或或数值分析析方法可以以进行估计计和评价。。滑坡体入水水后所造成成的水体反反应非常复复杂，计算算边界条件件不得不进进行充分简简化，采用用计算方法法获得的浪浪高常具有有局限性。。水库滑坡部部分的重点点垂直滑坡体体的滑速计计算式中m——滑体单宽质质量，kg；g——重力加速度度，m/s2；L——滑体水上部部分滑面长长度，m；H——滑坡体水上上部分重心心至水面高高度，m；θ——滑面倾角；；f——滑面摩擦系系数；c——滑面的粘聚聚力，Mpa。关于涌浪高高度计算建建议大家了了解第四章水水库工程程地质--库岸稳定水库塌岸塌岸的过程程见下图勘察的目的的是预测塌塌岸的宽度度（图e）第四章水水库工程程地质--库岸稳定水库塌岸预预测的常用用方法卡丘金法P692卓洛塔廖夫夫图解法P693我国黄土地地区水库塌塌岸长期预预测P694~695要求孰悉公公式中各符符号的含义义，会利用用已有资料料计算坍岸岸宽度。一一般会说明明用什么公公式计算。。第四章水水库工程程地质—其它问题水库其它环环境问题泥石流——是一种含有有大量泥砂砂、石块等等固体物质质、突然爆爆发、历时时短暂、来来势凶猛，，具有强大大破坏力的的洪流过程程，是山区区特有的一一种自然地地质现象。。移动沙丘（（风沙）——干旱、半干干旱地区。。矿产资源——水库淹没、、塌岸、浸浸没范围内内的矿产资资源都应进进行调查，，由矿产资源源管理部门门出具文件件给予确认认，作为水水库淹没设设计的依据据。文物——水库诱发地地震因蓄水而引引起库盆及及其邻近地地区原有地地震活动性性发生明显显变化的现现象，简称称水库地震震。水库诱发地地震的基本本特征发震概率：：国内外统统计资料表表明，出现现水库地震震的工程占占水利水电电工程总数数的比例不不足0.1％，但随着着坝高（蓄蓄水深度））和库容的的增大，其其所占比例例明显增高高。空间分布：：平面上，震中的主主体部分集集中在库盆盆和距库岸岸3～5km以内的地方方，特殊情情况下（例例如区域性性大断裂带带横穿库区区或水库沿沿喀斯特暗暗河形成地地下支汊）），也不至至超过10km。垂向上，一般都属属于极浅震震，震源深深度在3～5km以内；水库诱发地地震的基本本特征——时间分布：：初震：出现在开始始蓄水后几几天至一、、两年。更细致的分分析则表明明，同一水水库的几个个震中密集集区出现初初震的时间间是不同的的，但大都都是在库水水位刚刚上上涨到该震震中区并超超过当地天天然最高洪洪水位的时时刻，几乎乎没有滞后后。