双鸭山市七星源水库中、下坝址坝基渗漏量计算分析

杨宝国

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)



双鸭山市七星源水库中、下坝址坝基渗漏量计算分析

杨宝国

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

摘要：七星源水库位于双鸭山市三合屯西南部七星河干流上，文章根据双鸭山市七星源水库坝基的工程地质与水文地质条件，详细计算了中、下坝址坝基的渗漏量，并进行了比较分析。结果表明：两个坝址的渗漏部分均位于第四系松散层，建坝前均需进行坝基防渗处理。

关键词：渗漏计算；坝基；松散层渗漏；透水率

七星源水库位于双鸭山市三合屯西南7.0 km处的七星河干流上，是一座以供水为主的中型水库，主体工程由黏土心墙坝、河岸式溢洪道及坝下涵管式供水洞组成。项目建议书阶段分为中、下两个坝址：中坝址位于中坝址位于三合村上游约9.2 km处，坝轴线走向 182°，设计正常蓄水位174.70 m；下坝址位于三合村上游约6.5 km处，坝轴线走向 214°，正常蓄水位163.00 m。

1中坝址坝基岩体渗透性及渗漏量计算

1.1　坝基岩(土)体渗透性

坝基第四系松散层上部为含砂低液限黏土，下部为级配良好中砾和卵石混合土等，其渗透系数K=20m/d(经验值)，属于强透水。坝基岩体为花岗岩。坝基ZK2孔覆盖层以下基岩，经现场注水3段、压水试验1段，确定为中等透水。左坝肩岩体为花岗岩各钻孔各段注、压水试验及渗透系数见表1。

1.2　渗漏量估算

考虑天然无防渗条件下计算坝基的渗漏量，依据岩性及渗透性分布特征将覆盖层分为A、B两段；基岩中等透水分为A、B、C三段。坝基及绕坝渗漏分段计算图见图1。

边界条件假定：

松散层：计算上限，取第①层含砂低液限黏土层底；计算下限，取基岩面上限。

基岩段：计算上限，取基岩面上限；计算下限，取弱透水上限。

图1　坝基及绕坝渗漏分段计算示意图

透水率换算成渗透系数的巴布什金公式为：

K=5.25×10-3qlg(0.66L/r)

(1)

式中：L为试段长度；r为钻孔半径；q为透水率。

坝基渗漏的计算公式为：

(2)

绕坝渗漏的计算公式为：

Q绕=KH(H1+h1)

(3)

式中：Q这坝基渗漏量，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(H=正常蓄水高程-河水位=174.70 m -147.67=27.03 m)；2b为坝底防渗体宽度(取2b=5.00 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[1]。

坝基渗漏量各段计算结果见表1。

表1　中坝址各孔各段注、压水试验统计表

表2　坝基渗漏量计算成果一览表

2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含砂低液限黏土、级配良好粗砾、高液限粉土、黏土质砾和粉土质粗砂，K=20 m/d(经验值)，属于强透水。

坝基岩体为花岗岩，各钻孔各段注、压水试验及渗透系数见表3[2]。

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，依据岩性及渗透性分布特征将覆盖层分为A、B、C三段；基岩中等透水分为A、B、C、D4段。见图2。

松散层：计算上限，取第①层含砂低液限黏土层底；计算下限，取基岩面上限。

图2　 坝基及绕坝渗漏计算示意图

基岩段：计算上限，取基岩面上限；计算下限，取弱透水上限。

坝基渗漏量计算结果见表4。

表3　下坝址各孔各段注、压水试验统计表

表4　坝基渗漏量计算成果一览表

3中、下坝址坝基渗漏量比较分析

通过计算表明：在天然无防渗措施条件下，中坝址坝基年渗漏量为3.97×107m3/a，年渗漏量占正常蓄水位以下库容的51.77%，占多年平均径流量的65.02%；下坝址坝基年渗漏量为6.63×107m3/a，年渗漏量占正常蓄水位以下库容的87.37%，占多年平均径流量的106.33%。综合以上分析，两个坝址的主要渗漏部位均为第四系松散层，无论在何处建坝，均需进行地基防渗处理[3]。

参考文献：

[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]李伟良.双鸭山市七星源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，2011.

[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.

[作者简介]杨宝国(1981-)，男，吉林辉南人，工程师。

[收稿日期]2015-06-28

中图分类号：P641；P642

文献标识码：B

文章编号：1007-7596(2015)08-0040-03