惠州抽水蓄能电站F304断层

（河海大学 文天学院 江苏南京210000）

（河海大学 文天学院 江苏南京210000）

在水电站勘测设计阶段对坝基岩体中发育的较大规模破碎带提出合理、科学的工程处理措施对于水电站的正常开工建设有着重要的意义。通过对惠州抽水蓄能电站工程中揭露 f304断裂带的两个钻孔（PDZK03, PDZK04）钻孔柱状图的观察分析，得出该断层带含水层上下岩层均为弱透水到不透水的坚硬花岗岩岩层，分别构成该断层带中含水层的顶板和底板。

水电站断裂带抽水试验地质条件

在水电站勘测设计阶段对坝基岩体中发育的较大规模破碎带提出合理、科学的工程处理措施对于水电站的正常开工建设有着重要的意义。通过对惠州抽水蓄能电站工程中揭露f304断裂带的两个钻孔（PDZK03,PDZK04）钻孔柱状图的观察分析，得出该断层带含水层上下岩层均为弱透水到不透水的坚硬花岗岩岩层，分别构成该断层带中含水层的顶板和底板。因此断层带中含水层属承压含水层，应采用承压含水层稳定抽水的完整井流公式进行计算。经过对两个钻孔的抽水试验数据计算整理，得出了该f304断层带渗透系数K值处于10-4～10-2区间内，该断层带属中等透水断层带。根据该断层带的渗透性导出了渗透性较高的断层带在工程（以抽水蓄能电站为例）中可能引起的问题，并进行了相应的分析。针对工程中相应部分可能遇到的涌水、渗水、外水压力以及渗漏问题，提出了相应的解决办法。

1 研究目的和意义

广东惠州抽水蓄能电站位于广东省惠州市博罗县，距广州市112km，距惠州市20km，距深圳77km，总装机容量2400MW。上、下水库主坝为碾压混凝土重力坝。输水系统建筑物包括上、下库进出水口，输水隧洞，上游调压井，尾水调压井及尾调通气洞等。厂房区地下水活动强烈，岩体节理网络具备良好的连通条件，水力联系密切。选厂报告将输水发电系统布置在f304断层上盘距断裂面约60～200m，很好解决了工程地质问题。但是，NW向NNW断层裂隙仍穿过输水隧洞和厂房，与f304断层相连通，据探洞观察，它们大多呈张性，皆是较好的导水和储水构造，预测通过它们及与其交切的NE向等走向的断层裂隙网络会将高压水引到厂房，造成对厂房边墙顶拱围岩稳定不利，并产生较高的外水压力，威胁厂房和钢支管安全。受条件的限制，选厂报告推荐的方案未能就f304断层带及其透水带的水文地质问题3进行详细研究分析，因此，开展地下厂房及高压隧洞区断层裂隙网络水文地质条件和渗流场特征的研究具有特别重要的意义，直接关系到惠州抽水蓄能电站施工和运行期的安全，同时也具有一定的经济价值。

断裂带作为具有特殊意义的水文地质体，对其渗透特性的研究对工程具有不可忽视的意义。导水断层带是具有特殊意义的水文地质体，它可以起到贮水空间、集水廊道与导水通道的作用。当围岩本身裂隙不发育而仅断层带局部破碎时，断层角砾岩及裂隙增强带构成带状导水空间，钻孔或坑道揭露此类断层时，初期涌水量及水压可能较大，但迅即衰减，以至干涸。因此，断裂带作为规模较大的破裂结构面，其渗透性的研究对于水电工程具有不可忽视的意义。

2 研究的主要类容和技术路线

本论文主要从以系统观点和以现成实际两个方面为指导。以系统的整体性、层次性为原则，对研究区复杂的水文地质条件，从整体上基于地下水系统的观点，查明涵盖整个地下厂房及输水管线区的水文地质单元，研究水文地质单元内天然条件下和工程勘探过程中地下水的补、径、排条件，构建整体的结构面导水网络，尤其是对工程关键部位有影响的导水构造，重点论证其连通性和渗透性。系统复核已有的现场测试、试验、钻探和地质调查资料，选择典型地段，其次根据岩体水文地质结构特点作必要的钻孔抽水试验、钻孔注水试验、地下水连通试验及流速流向测定、地下水同位素测龄等，阐明研究区岩体的透水特性及地下水的空间展布规律和流动规律。

本论文的主要研究内容为断裂带的渗透特性研究方法以及工程意义。裂隙岩体渗透系数确定方法有很多，本文介绍了水文地质学手册中给出的较为传统的现场试验方法，即压水试验、抽水试验、钻孔注水试验以及试坑渗水试验。然后以实际工程为研究背景，对工程中f304断层带上的两个钻孔PDZK03和PDZK04的抽水试验资料进行了整理，根据已有资料，确定该断层带中含水层属承压含水层，因此应用承压完整井的稳定流抽水公式

计算得出断裂带的渗透系数K值。然后根据对工程各部位的设计要点的了解，以及断裂带对个部位可能造成的影响进行分析，得出断裂带渗透特性的研究意义，以及抽水蓄能电站中各部位有透水断层经过时应注意的问题和相应的防治措施。

惠州抽水蓄能电站F304断层

■谈盼

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-10-195-1