第五章 水利工程常见的地质问题演示幻灯片

坚硬岩层的巨厚风化壳亦可能形成与之类似的渗漏。 喀斯特洞穴、暗河通道是形成库区集中渗漏的主要危 险。
9
库区渗透条件
库区与邻谷间的地下分水岭高于库水位时，即使具备 其他渗漏条件也不会发生渗漏。
邻谷切割深，并且水位低于库水位时，在上述诸条件 配合下会形成大渗漏量的渗漏。渗漏量还与沟谷间分 水岭的厚薄有关，分水岭愈薄，渗漏途径愈短，渗漏 量也就愈大。
4
1.地形与地质构造条件
库区渗漏量的大小由构成库岸和分水岭的岩层的 渗透性质、地质结构以及地貌条件所决定
5
6
背斜构造的河谷是形成库区渗漏的有利条件。库水 极易沿透水岩层向邻谷渗漏。
7
只有当岩层的倾斜较陡，库水位以下的透水岩 层插入邻谷谷底以下时，此种渗漏才可避免
8
2.地层岩性条件
未胶结的砂砾石层是透水性极强的渗漏通道。此类岩 层多存在于河湾或平原河谷的河间地段，山前倾斜平 原区的库岸也可能遇到冲积、洪积的砂砾石层。当库 水位超出此类堆积层时，即产生严重的渗漏。
15
浸没实例
中国河北官厅水库1955年8月蓄水后，受库水顶托,使 原妫水河北岸北辛庄的地下水位上升2.7m，甘子堡上 升2.2m，妫水河南岸太平庄上升4m，西榆林村上升 3m，定州营上升1.7m，因而发生盐碱化和沼泽化，造 成沿库地区农作物及果树减产以至部分涝死、 房屋倒 塌、 墙垣开裂等浸沿灾害，个别地段浸没带宽达 3km。 云南水槽子水库蓄水76天后，库水沿灰岩岩溶通道向 库外的那姑盆地渗漏,在距库3km的白雾三村一带涌出 地表；其后不久，库外13km的蒙姑一带，许多农田和 房屋也受到浸没影响。
16
易于发生浸没的条件
①平原型水库的周边地带和坝下游地区；②盆地型 水库边缘平地与山前洪积扇、洪积裙相接的地带；③ 地下水埋藏较浅、地表水或地下水排泄不畅的库岸地 带，库岸附近的封闭或半封闭的洼地，以及沼泽的边 缘地带；④与水库渗漏通道相连的邻谷洼地等。
17
浸没防治措施
应从降低地下水位入手，根据水文地质条件和长期 观测成果，布置排渗和疏干工程。对农田可按水、土、 盐等具体条件，采取工程与农业措施（如改变作物种 类和耕作方法）相结合的综合治理方案。
10
库区渗漏防治措施
在查明库区和周围地区的地质、水文地质情况的基础 上，因地制宜地采取相应的防渗措施。例如：对古河 道砂砾石透水层采用粘土铺盖，建混凝土截水墙，施 行水泥或水泥粘土灌浆；对大断裂破碎带和溶蚀裂隙， 可喷混凝土或水泥砂浆进行堵塞；对喀斯特管道可用 混凝土或浆砌块石堵塞其咽喉要道；修建围堤、围井， 将岸坡、库内的落水洞与库水隔离起来。
18
5.1.3 水库塌岸问题
水库蓄水后，土质岸 坡发生的坍塌破坏现 象。又称水库边岸再 造。它是某些水库的 重要环境地质问题。
19
塌岸发展过程
库水改变了库岸土质的含水量，使容重加大、抗剪 强度降低，引起土体软化、崩解以至坍滑。又因水面 展宽后，风浪增大，库岸在波浪的侵蚀、冲击和淘刷 作用下，下部土体被淘空，上部土体失去支撑而塌落， 岸线随之后移。塌滑物经水流搬运、分选后形成浅滩。 在水和波浪的不断作用下,库岸破坏继续发生,岸线不断 后移，浅滩逐渐增大，直到水上岸壁与水下浅滩达到 相对平衡时，库岸才趋于稳定。
库边大面积土质岸坡的塌岸防治工程量大、代价高， 难以采用工程措施，只能根据气象、水文、工程地质 勘察成果,计算一年、三年和最终塌岸宽度,据以考虑移 民迁建和弃耕范围。对难以迁移的重要建筑物(厂矿、 文物古迹)所在河岸，可修建防护堤等工程，予以保护。 根据塌岸量和上游泥沙来源等情况，设计足够的淤积 库容和排沙工程，以避免减少水库有效库容和淤塞引 水建筑物的进水口。
23
5.1.4 水库淤积问题
河流挟带的泥沙在水库区的淤积。河流流入水库回水 区后,由于断面增大,流速减小,水流挟沙能力降低,所挟 带的泥沙将在库区落淤。泥沙在库区的淤积数量、过 程和分布受水库库容大小、平面形态、底部地形、壅 水高度、运行方式和来水来沙量、过程及泥沙组成等 多种因素的影响。
第五章 水利工程常见 的地质问题
1
水工建筑物
控制和调节水流、防治水害、开发利用水资源的建筑物。 水工建筑物是实现除害兴利的各项水利工程的重要组成部
分。水利工程与国计民生息息相关，而水工建筑物又决定 着水利工程能否安全有效地运行。大型或重要的水工建筑 物失事，常会造成重大灾害。 通用性水工建筑物 主要有：①挡水建筑物，如各种坝、 水闸、堤和海塘；②泄水建筑物，如各种溢流坝、岸边溢 洪道、泄水隧洞、分洪闸；③进水建筑物，也称取水建筑 物，如进水闸、深式进水口、泵站；④输水建筑物，如引 （供）水隧洞、渡槽、输水管道、渠道；⑤河道整治建筑 物，如丁坝、顺坝、潜坝、护岸、导流堤。
11
5.1.2 水库浸没问题
水库蓄水使水库周边地带的地下水壅高，引起土地盐 碱化、沼泽化等次生灾害的现象。地下水壅高可使毛 管水抬升，当其上升高度达到建筑物地基或农作物和 树木的根系，且持续时间较长时，将产生浸没问题。
12
土地盐碱化
13
土地沼泽化
沼泽化土地
治理排渗
14
水库浸没的危害
浸没可使农田作物减产，工矿企业和民用建筑物地基 条件恶化而损坏，矿井涌水量增加，铁路、公路发生 翻浆、冻胀，有时还影响水库正常蓄水位或坝址的选 择。水库浸没是不可忽视的一种环境地质问题。
20
滑坡塌岸
21
塌岸危害和影响
①大量土体坍塌入库产生淤积,减少库容,对库容较小的 山区水库影响很大。
②塌落物可淤塞、填堵引水建筑物的进水口。 ③岸线后移，使库边农田、建筑物、道路遭受毁坏。 ④如预测塌岸严重，将影响开发方案、坝址或设计蓄水
位的选择等。 ⑤坝前库岸如发生塌岸，将影响大坝安全。
22
塌岸防治措施
2
5.1 水库的工程地质问题
漏损失。由于饱 和库岸和库底岩、土体而引起的库水损失，称渗透损 失，这种渗漏现象称暂时性渗漏。库水沿透水层、溶 洞、断裂破碎带、裂隙节理带等连贯性通道外渗而引 起的损失，称渗漏损失，这种渗漏现象称经常性渗漏， 或永久性渗漏。通常，库区渗漏指永久性渗漏。 库区渗漏可在邻谷区引起新的滑坡，或使古滑坡 复活，造成农田浸没、盐渍化、沼泽化，危及农业生 产及村舍安全。