水库渗漏是岩溶地区最复杂的问题之一,至今仍是大家关注的热点,是直接影响水库能否成库和经济效益的关键因素。滇东山原区地形地貌条件独特,山地与盆地相间分布,地势整体平坦开阔,切割较浅,而四周河谷深切,地势陡降数百米;构造复杂,褶皱开阔平缓,陡倾角断裂交织发育;碳酸盐岩广布,岩溶发育。滇东山原区的地质环境条件复杂,水库岩溶渗漏的水动力条件因山原周边深切河谷的存在而显著不同。此外,山原区于20世纪50-60年代建成的水库大多存在岩溶渗漏病害问题。显然地,对这样复杂背景下的水利工程岩溶渗漏问题进行系统研究,是十分有意义的。论文基于系统工程地质研究的观点,深化了高原分水岭地带及河谷斜坡地带岩溶发育的独特性以及控制因素,划分了滇东山原区的主要岩溶水文地质结构类型和含水系统类型,总结了研究区内岩溶水流动系统的类型和特点。在对区内20余个既有病害水库水文地质-工程水文地质分析的基础上,提出了山原区内水库渗漏的地质模式,并结合拟建黑滩河水库的工程特点,构建了山原区水库渗漏的评判方法和流程,进行了防渗论证,为黑滩河水利工程的论证提供了科学依据。最终得到了以下的重要结论:(1)根据山原区内地质结构特征(岩溶层组和非岩溶层组的空间展布关系)、地质构造和岩溶水动力单元三者在空间上的组合情况,将区内的水文地质结构主要划分为以下三种类型:①均匀状纯碳酸盐岩平缓褶皱型,②断裂构造控制型,③间互状褶皱构造型。山原区内的含水系统可分为单层含水系统和多层含水系统两类。(2)山原区的地下水交替循环主要包括两种模式:①盆地、谷地就近排泄型;②向深切河谷远端排泄型。其中,盆地、谷地就近排泄型可细分为汇水盆地型和汇水-径流盆地型;向深切河谷远端排泄型可细分为直接向区域侵蚀基准面排泄型和向深切割支流排泄型两类。在山原区边缘地带,地表径流往往转化为地下径流,以岩溶大泉或暗河形式在区域侵蚀基准面附近排泄。这种水资源系统源于大气降水,地表径流与地下水流之间从腹地到边缘的转换过程,是滇东山原区较为特别的“三水”转化形式。(3)研究区内的地下水流系统分属牛栏江、南盘江、北盘江三个二级岩溶地下水流系统。其中,牛栏江和北盘江的三级岩溶地下水流系统类型主要为岩溶大泉型和地下河型;南盘江则以支流型三级地下水流系统为主,其四级地下水系统则多为岩溶大泉型和地下河型。(4)牛栏江和北盘江的三级岩溶水流动系统类型(岩溶大泉型和地下河型),按照地下水流径流的串联关系过程,可以将系统自上游源到下游汇细分为三个四级地下水流系统,包括:①浅表层段岩溶水流系统,地下水排入局部侵蚀基准面,系统内地表有小流量的泉出露;②深部段岩溶水流系统,地下水不受局部侵蚀基准面控制,该段地表水系为悬谷,地表基无泉点出露;③伏流段岩溶水流系统,既汇入地表径流的水量又汇入深部段的地下水流,同时又得到本段内地下水的补给。(5)山原区的水库渗漏既有可溶岩地区的,也有非可溶岩地区的,并以可溶岩地区的水库渗漏危害更为显著。根据渗漏部位、渗漏介质、渗漏距离的差异,山原区的水库岩溶渗漏可划分为常规渗漏型和向远端-深切割侵蚀基准面渗漏型两大类。向远端-深切割侵蚀基准面渗漏型具有渗漏距离远,相对落差大的特点,是区内一类独特的渗漏模式。(6)针对山原区向远端-深切割侵蚀基准面渗漏类型的评判,提出岩溶含水系统的空间分布和蓄水前后岩溶水流动系统边界的改变是重要的评判因素,尤其是岩溶含水系统与远端-深切的区域排泄基准面的连通性是评判向远端-深切割侵蚀基准面渗漏类型的重要因素。黑滩河水库在正常蓄水后,原浅表层段岩溶水流系统和深部段岩溶水流系统之间的分水岭边界消失,形成了统一的地下水流动系统,库水向菱角塘暗河的渗漏发生,渗漏量大,程度严重。(7)岩溶水库的防渗处置应根据实际地质条件,选取技术可行,经济合理的防渗方案。黑滩河水库区采取的防渗帷幕方案,布置在渗漏的重点部位。通过数值模拟计算了不同深度时的渗漏量和防渗投入,并作经济性对比,提出了适宜的帷幕深度(占渗漏岩体厚度的60%),为黑滩河水利工程的论证提供了科学依据。