通河县二甲沟水库上、下坝址坝基渗漏量计算分析

王晓初，王宝文

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080;2.中水东北勘测设计研究有限责任公司，长春 130021)

通河县二甲沟水库上、下坝址坝基渗漏量计算分析

王晓初1，王宝文2

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080;2.中水东北勘测设计研究有限责任公司，长春 130021)

根据通河县二甲沟水库坝基的工程地质与水文地质条件，详细计算了上、下坝址坝基的渗漏量，并在次基础上进行了比较。

渗漏量;渗透系数;底板;透水率;上下坝址比较

1 概况

二甲沟水库是一座以灌溉为主，结合防洪、养鱼、旅游等综合利用的中型水利枢纽。项目建议书阶段分为上、下两个坝址:上坝址位于民主营林所上游约8 km处，距上游富乡林场约9 km，坝轴线走向64°，设计正常蓄水位155.00 m;下坝址位于民主营林所上游约2 km处，坝轴线走向87°，设计正常蓄水位155.00 m。

2 上坝基岩体渗透性及渗漏量计算

2.1 坝基岩(土)体渗透性

坝基第四系松散层上部为低液限黏土，属于微透水，下部为级配不良细砂和级配良好细砾(灰～黄色)，K=50 m/d(经验值)，属于强透水。

坝基岩体为花岗岩。坝基中等透水其下限高程127.02～144.75 m，渗透系数为5.30×10－4～2.93×10－3cm/s。其余部分为弱透水。

左坝肩岩体为花岗岩。中等透水岩体其下限高程159.00 m，渗透系数为6.90×10－4～2.76×10－3cm/s。其余部分为弱透水。

右坝肩岩体为花岗岩。中等透水岩体其下限高程为166.00 m，渗透系数为3.37×10－4cm/s。其余部分为弱透水。

2.2 渗漏量估算

考虑天然无防渗条件下计算坝基的渗漏量，依据岩性分布特征将坝段分2段计算。A、C段为低山区、B段为河床及漫滩区。见图1。

图1 岩性分布坝基渗漏量分段计算图

边界条件:计算上限，取天然地表;计算下限，A、C段取中等透水下限，B段松散层取其底部，基岩取中等透水下限。

渗透系数选取:松散层的渗透系数为经验值，砂、砾的K为50 m/d。基岩的渗透系数均为试验值。A段共1个钻孔，做3段注水试验，平均值K为1.14 m/d;B段共1个钻孔，做2段注水试验，平均值K为1.14 m/d;C段共1个钻孔，做3段注水试验，平均值 K为1.32 m/d;1段压水试验，q=26.9 Lu;则K为0.27 m/d。

右坝肩渗透系数平均值K为0.80 m/d。

渗漏计算公式为:

式中:Q基为坝基渗漏量，m3/d;Q绕为绕坝渗漏量，m3/d;K为渗透系数，m/d;M为含水层厚度，m;H为坝上、下游水头差;2b为坝底防渗体宽度(取2b=15 m);H1为正常蓄水位到透水层底板高度;h1为坝下游河水位到透水底板高度;B为渗漏段长度，m。坝基渗漏量计算结果见表1。

3 下坝基岩体渗透性及渗漏量计算

3.1 坝基岩(土)体渗透性

坝基第四系松散层上部为低液限黏(粉)土，属于微透水，下部为级配不良粗砂、含细粒土细砾和级配良好细砾，K为50 m/d(经验值)，属于强透水。

坝基岩体为花岗岩。坝基中等透水岩体其下限高程106.60 ～ 119.33 m，渗 透 系 数 为 2.22 × 10－4～3.98×10－4cm/s。其余部分为弱透水。

左坝肩岩体为花岗岩。中等透水岩体其下限高程135.34 m，渗透系数为1.3×10－3～0.02 cm/s。其余部分为弱透水和微透水。

右坝肩岩体为花岗岩。中等透水岩体其下限高程为166.00 m，透水率均值为12.9 Lu。另外，在高程127.49 m以下为中等透水，透水率为46 Lu。其余部分为弱透水。

3.2 渗漏量估算

考虑天然无防渗条件下计算坝基的渗漏量，依据岩性分布特征将坝段分3段计算。A段、C段为低山区，B段为河床及漫滩区。见图2。

图2 坝基渗漏量分段计算图

边界条件:计算上限，取天然地表;计算下限，A、C段取中等透水下限，B段松散层取其底部，基岩取中等透水下限。

渗透系数选取:松散层的渗透系数为经验值，砂、砾K为50 m/d。基岩的渗透系数均为试验值。

A段共2个钻孔，做6段注水试验，平均值为1.59 m/d;1段压水试验，q为24.0 Lu;则K为0.27 m/d。左坝肩渗透系数平均值为K为0.93 m/d。

B段共 1个钻孔，做 1段注水试验，平均值 K为0.20 m/d;C段共1个钻孔，做2段注水试验，平均值K为0.48 m/d;4段压水试验，平均透水率q为12.9 Lu;右坝肩渗透系数平均值为K=0.31 m/d。

坝基渗漏量计算结果见表2。

表1 坝基渗漏量计算成果一览表

表2 坝基渗漏量计算成果一览表

4 上下坝址坝基渗漏量比较分析

从上面计算可以看出，在天然无防渗措施条件下，上、下坝址坝基年渗漏量占正常蓄水位以下库容分别为45.269%和45.903%，主要渗漏部位为第四系松散层，即河床段。下坝址渗漏总量大于上坝址，主要原因是下坝址第四系松散层厚度远大于上坝址，建议对此段采取防渗处理措施。

［1］ 水利电力部水利水电规划设计院.水利水电工程地质手册［K］.北京:水利水电出版社，1984:444.

［2］ 王晓初.通河县二甲沟水库工程地质勘察报告［R］.哈尔滨:黑龙江省水利水电勘测设计研究院，2010(3):19－22，35－38.

［3］ 中华人民共和国水利部.GB50487－2008水利水电工程地质勘察规范［S］.北京:中国计划出版社，2009.

TV223.6

B

1007－7596(2011)05－0076－02

2010－12－31

王晓初(1978－)，男，山东龙口人，工程师，从事地质勘察工作;王宝文(1972－)，男，吉林梅河口人，工程师，从事地质勘察工作。