论文部分内容阅读
水泥灌浆帷幕作为大坝控制渗水量的主要载体,在大坝蓄水后必然受到高库水压力的作用,而大坝的修建会造成坝址区原始地应力的重新调整,这些都将使得坝址区环境特征趋于复杂化。 本文结合坝址区环境水文地质情况与工程地质中“场”的思想与方法,首先在宏观上对坝址区渗流场特征进行归纳演绎和推理分析,包括坝址两岸原始渗流特征及大坝早期和现今两岸地下水位、两岸廊道渗漏量、坝基渗漏量、深部岩溶渗漏量等,然后利用库水、坝基渗水、各高程廊道渗水、钻孔水等水样温度及坝体温度等温度场信息与总溶解固体、电导率、酸碱度、常量离子成分、水化学类型、水-岩-帷幕体中钙质成分的变化与转移等化学场信息进行联合探究,实现在微观上对坝址区环境水文地质特征的归纳分析,并利用相关软件对渗流场、温度场和化学场的变化特征和走势进行图示,以及水文地球化学异常区的绘制。 在此基础上,根据水环境中特征离子在析出物形成过程中的转移、主要的化学反应、载体的物理性状的变化及钙质的流失程度对帷幕的防渗性能及有效性进行评价。 最后得到如下相关主要结论: ⑴坝址两岸地下水主要顺岩层垂直汇流排泄,部分经两岸地下暗河系统流入坝址下游再汇入乌江。 ⑵两岸地下水位因帷幕体的修建,在右岸末端和左岸帷幕沿线下游侧出现稳定高水位带,在左岸帷幕线上游侧出现稳定低水位带,水位整体稳定、受库水位变化影响甚小;靠近帷幕部位及帷幕线末端存在一定程度的渗流,属于正常现象。 ⑶库水位变化对各高程廊道、坝基、深部岩溶渗漏量的影响均不显著,其中对坝基和深岩溶渗漏量的影响可忽略,而对各高程廊道渗漏量的影响呈现出减弱趋势,并且随高程降低渗漏量呈现减小的现象,目前各廊道渗漏量保持在4L/min以下,坝基总渗漏量约为2.16L/min,坝基测压管内水位变幅均小于1.5m,各坝段基础扬压力强度系数大多小于0.1,实测扬压力值均远小于设计值。 ⑷坝址区共计出现四个水文地球化学异常区,范围小、彼此相对孤立,特征指标呈现部分重合;坝体温度及坝基、坝内廊道渗水温度较为稳定,与底层库水间保持约2℃的温度差,表明库水与坝内渗水在温度上无直接连通。 ⑸渗水是水文地球化学异常情况发生和转移的载体,其中特征离子含量的增减均是水-岩-帷幕体间发生反应的客观表现,特别是帷幕体的溶解;渗水点的高pH值、低渗流量及干孔现象,是径流途径受阻的表现。 ⑹帷幕体中钙质成分的变化及转移既可造成其防渗性能的降低,也可增强其防渗性能。主要的化学反应方程式有两个,分别为Ca(OH)2+H2CO3=H2O+CaCO3(s),CaCO3+H2O+CO2?Ca(HCO3)2;以钙离子和钾钠离子的流失量为计算指标,以帷幕体中水泥含量的25%流失量为失效标准,当下帷幕体中水泥含量还能溶解约一千年有余。 ⑺水样水化学类型以HCO3-为主,其次是OH-及K++Na+型,库水与地下水类型一致;廊道正常渗水与库水或地下水类型基本一致,而异常渗水则与其类型不同;深岩溶断层影响带渗水与库水或地下水类型不同,远离深岩溶断层影响带则与其类型类似;坝基深岩溶渗水与库水类型不同。 ⑻大坝工况良好,未有明显且持续或规律的异变现象发生,目前仍处于“青壮年期”,帷幕体的防渗功能依然有效可靠。