浅谈水库蓄水试验浸没地质勘察技术要求

浅谈水库蓄水试验浸没地质勘察技术要求

苑晓倩

(辽宁省石佛寺水库工程建设管理局，辽宁 沈阳110166)

【摘要】本文以石佛寺水库蓄水试验应急防护工程浸没地质勘察工作为例，从工作依据及执行标准、方案布置原则、勘察方法等几个方面，总结归纳蓄水试验对地质勘察的特殊技术要求。

【关键词】平原水库；蓄水试验；地质勘察

中图分类号：P641

On Immerged geological survey technical requirements

in reservoir water storage test

YUAN Xiaoqian

(LiaoningShifosiReservoirProjectConstructionBureau,Shenyang110166,China)

Abstract:In the paper, Shifosi Reservoir water storage test emergency protective project immerged geological survey work is adopted as an example. Special technical requirements of water storage test on geological survey are summarized from several aspects of work basis, implementation standard, plan layout principle, survey method, etc.

Key words: plain reservoirs; water storage test; geological survey

1工程概况及蓄水试验目的

1.1工程概况

石佛寺水库枢纽工程主要功能为滞洪，水库坝址位于沈阳市新城子区黄家乡和法库县依牛堡乡，库区淹没范围50.41km2，回水范围21.17km2。淹没区涉及新城子区黄家乡，法库县依牛堡乡和铁岭县新台子镇、阿吉镇、凡河镇共三个县区、5个乡镇、24个自然屯。

1.2蓄水试验目的

石佛寺水库一期工程建成后，辽宁省政府、省水利厅明确要求石佛寺水库不仅要发挥防洪效益，也要发挥综合效益，要尽快蓄水，改善生态环境。水库蓄水兴利，其运行方式和功能将发生变化，由此带来配套的工程措施和许多技术问题需增设和解决。2006年，石佛寺水库进行试蓄水，当蓄水高程达到46.40m时，发现库外渗水严重，尤其是右岸代家荒地—陈平堡西侧低洼地带地表积水较多，影响周围居民日常生活和农作物耕作，浸没现象严重。因此在蓄水前需进行蓄水试验，为最终的工程实施方案提供依据。

1.3地质勘察工作的特殊要求

石佛寺水库拟于2009年3月12日进行蓄水试验。石佛寺水库为平原水库，涉及范围较大、地质条件复杂。与常规勘察工作相比，蓄水试验浸没地质勘察工作要求最大程度减少对周围环境的扰动，精确采集相关数据，必须确保周围居民生产和生活安全。

2蓄水试验浸没地质勘察技术要求

2.1勘察目的与主要内容

2.1.1勘察目的

勘察目的为：查明水库周边地区地层结构、分布规律、地下水埋藏条件及运动变化规律等水文工程地质条件，分析评价水库蓄水后对周边地区的浸没影响，确定浸没范围。

2.1.2主要内容

a.确定土的毛管水最大上升高度、给水度、渗透系数，产生浸没的地下水临界深度和植物根系深度。

b.对城镇居民区和大型建筑物应了解其基础砌置深度及地下水壅高对地基土承载力的影响，预测浸没对该地段房屋等建筑物的影响及环境地质变化情况。

c.预测水库蓄水后库尾淤高情况及引起的水文地质条件改变情况。

d.对水库蓄水后引起的地下水位壅高值进行分析计算，对水库周边可能发生的浸没地段、范围及类型进行预测。

2.2勘察工作依据及执行标准

工作依据及执行标准为《水利水电水文地质勘察规范》(SL 373—2007)、《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50287—99)、《水利水电工程地质测绘规程》(SL 299—2004)、《水利水电工程钻探规程》(SL 291—2003)、《水利水电工程物探规程》(SL 326—2005)、《水利水电工程地质手册》(1985年4月版，水利电力出版社出版)、《土工试验规程》(SL 237—1999)、《水利水电工程测量规范》(SL 107—97)、《水利水电工程地质观测规程》(SL 245—1999)等。

2.3方案布置原则

根据蓄水试验的目的，结合工程前期地质资料制定勘察方案。此次地质勘察根据国家及行业相关规范、规程，主要采取水文地质测绘、勘探、试验、地下水动态长期观测、地下水数值计算等工作手段进行地质勘察。

a.在水库周围共布置10条地质勘察剖面，勘察剖面距离1～2km，勘察剖面长度2～3km。

b.每条勘察剖面勘察点间距为500m左右，由长期观测孔、探坑、物探测深点组成。

c.此次蓄水试验勘察计划期间地下水观测拟采用人工观测。

2.4勘察方法及工作量

浸没勘察方法包括水文地质测绘、勘探、试验、地下水动态长期观测等，方法和工作量布置如下：

a.测绘。为了解勘察区域水文地质概况进行水文地质测绘。库区及周边水文地质测绘工作量约 50km2。

b.勘探。利用钻探及坑槽探探明库区周边易发生浸没地区的岩土结构、分布规律、地下水埋藏条件及毛管水上升高度等。工作量包括钻25个地下水长期观测孔，孔深拟定20m，进入含水层不小于5m；探坑12 个，大部分探坑要求挖到地下水位(见地下水)。

c.取样与试验。取样包括土样和水样。取样数量：原状样约50组，扰动样约100组，水样6组；土样易融盐试验24组。室内试验项目主要包括土的天然密度、颗粒组成、含水率、饱和度、比重、液限、塑限、孔隙度、渗透系数、毛管水上升高度、土壤含盐量、水化学成分等。在现场完成毛管水上升带高度观测试验(探坑中进行)。

d.物探。根据有关技术规范进行，目的是查明相对隔水层或基岩的埋藏深度。在不同剖面共布置测深点8个。

e.测量。为绘制图件和评价的需要，所有水文观测点、地质孔、物探点、抽水试验孔等均进行坐标(三等)和高程(四等)测量。工作量包括布置钻孔、探坑点及物探点约45个，测量断面约10条 (总长约 25km)。

f.地下水三维流数值模拟计算。为了解地下水壅高过程及不同高程地下水的变化规律，进行地下水三维流数值模拟计算，为水库蓄水后易发生浸没地带的处理措施提供设计依据。

2.5技术要求

2.5.1水文地质测绘技术要求

a.库区周边水文地质测绘底图比例尺 1∶10000，测绘精度 1∶10000。以《石佛寺水库初设地勘报告》及附图为基础完成库水位以上至 50.00m高程内的水文地质测绘工作。要求准确调查工作区内地层岩性、地形、地貌，进行地貌分区。调查居民区民用井地下水水位随库水位变动情况及浸没影响情况。要求定点准确，调查资料可靠，对主要地质现象应拍照。

b.测绘工作执行《水利水电工程地质测绘规程》(SL 299—2004)。

c.外业工作结束后, 结合勘探资料绘制有关图件。

2.5.2测量技术要求

测量人员必须按项目负责人的要求及时布置钻孔、探坑及测量纵横断面。保证每一个测量点的测量精度。外业工作结束后，及时提供有关测量资料, 并按要求将有关测量点准确清绘于地质图件上。

2.5.3钻探技术要求

a.必须按测量布置的钻孔孔位安放钻机，不准随意变动钻孔孔位。如因特殊情况需要调整孔位时，必须经项目负责人或现场专业地质人员同意，上报单位总工批准，并由项目负责人或专业地质人员指定新孔位后方可变动。

b.钻孔孔径、孔深要求。采用146mm 孔径。每个钻孔孔深达到要求后，经现场地质人员验收同意方可起钻，不得擅自终孔停钻。

c.采用跟管钻进工艺。

d.准确划分土层及定名，见地下水后要精确量测稳定地下水位。

e.尊重跟钻地质人员的意见，按要求取样和进行标准贯入试验，认真填写班报记录内容。钻孔验收合格后有关责任人及时签名。

2.5.4取样及试验技术要求

a.取样数量。相同土层取代表性原状土样数量每孔不少于2～3组，扰动样不少于2组。

b.选取探坑12个，在地下水以上2.00m内每20cm取一组扰动样，密封保存。

c.取代表性农田区地下水样1～2组，代表性居民区地下水样2～3组，水库水样1组。

d.对所取土样及水样要用铅笔认真填写取样标签(取样时间、位置、深度及编号)。

e.所取土样要妥善保管，不准丢失弄散。原状样要严格密封(包括要求测定天然含水量所取的扰动样)，避免扰动。取样数量要满足试验项目要求。

f.试验前应填写试验委托书，并由单位总工批准。

g.试验内容应按填写的试验委托书进行，不准随意增删试验项目。试验标准应执行《土工试验规程》(SL 237—99)。

h.毛管水上升带高度观测试验，要求现场探坑挖至见地下水位后立刻进行。

i.对所取水样要密封，并在4d内完成分析试验。

j.在初判可能盐渍化区域内选取探坑12个，地表至1.00～2.00m内取扰动样2组/坑,进行土壤含盐量分析试验。

2.5.5物探技术要求

对物探的实测资料，应结合地质和水文地质条件进行综合分析，提出物探成果和相应的水文地质解释。

2.5.6观测孔安装要求

a.钻探完成后严格冲洗。

b.各观测孔采用PVC材料管，孔径不小于89mm。底端可设1～1.5m沉淀管，孔口安装丝口的圆盖，高出地面0.5～1.0m。

c.在中粗砂、卵砾石层中，宜采用缠丝过滤器；在细、粉砂层中，宜采用填砾过滤器，填砾层厚度为20mm。

d.地下水动态观测孔的过滤器，应下至所需观测的含水层最低水位以下5m。

3结语

实践证明：按照上述技术要求开展地质勘察工作，有效确保了石佛寺水库蓄水试验浸没地质勘察及影响评价工作的顺利完成。随着水利行业的发展，水资源配置工程不断增多，对地质勘察工作提出了许多新的技术要求。本文旨在总结此次地质勘察工作中取得的经验，为今后同类工程地质勘察工作提供参考。