亭口水库水库渗漏问题分析评价

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1、陕西省咸阳市亭口水库库区渗漏评价【摘要】库区渗漏问题是控制水库工程成败的重要工程地质问题之一，工程前期勘察设计阶段对库区渗漏问题的认识深度及渗漏量准确计算直接决定工程效益的发挥。本文通过对咸阳市亭口水库库区渗漏问题勘察过程的总结，论述了库区渗漏问题勘察中的一些工作方法及思路，阐明了科学合理的工作流程对库区渗漏勘察的重要性。【关键词】水库渗漏渗透系数渗漏段渗漏量31工程概况陕西省咸阳市亭口水库工程①位于陕西省咸阳市长武县亭口镇以北泾河一级支流黑河之上，坝址距离泾河干流与黑河交汇处上游2.0km，距长武县城18km，距咸阳市160km。水库

2、建设的主要任务是给彬长矿区企业工业供水及彬县、长武两县县城生活供水，同时兼有减淤、发电等作用。水库控制流域面积4235km2，总库容2.427亿m3，电站装机1.8MW，属综合利用的大（二）型Ⅱ等工程。拦河大坝坝型为压坡式均质土坝，正常蓄水位高程893.00m，最大坝高48.6m。2水库区地质条件亭口水库位于华北地台陕甘宁台坳，属陕北黄土高塬南缘残塬沟壑区。燕山期后期，由于新构造运动，本区受渭河断陷盆地的影响，泾河、黑河先后形成，后期河流间歇性下切，形成了由黄土覆盖的多级基座阶地。水库区地貌形态以黄土梁（塬）为主，次为河流一、二、三、四

3、级阶地，地貌单元相对简单。水库周边长武塬、巨家塬、枣园图1亭口水库水系图塬等黄土塬分布高程为1100～1400m，泾河四级阶地阶面高程约1000m左右。水库工程区出露地层主要为中生界三迭系、侏罗系、白垩系浅海相、河湖相沉积砂泥岩及砂砾岩和新生界第三系经粘土及第四系松散堆积层，岩相较稳定，地层较单一。据鸭儿沟出露剖面观测，上覆黄土厚度100m左右，下伏地层为第三系红粘土和白垩系砂砾岩。亭口水库工程区水系主要有泾河、黑河及黑河支流南河，水系分布如图1。水库区地下水按含水层性质地下水可分上层滞水，潜水和承压水三个类型。其中上层滞水分布于黄土地

4、层或砂砾石层，受大气降水补给，以下部的红粘土或较致密的砂页岩为相对隔水层，而形成上层滞水，在河谷两岸及冲沟内以下降泉的形式出露；潜水分为：第四系孔隙潜水及基岩裂隙潜水，第四系孔隙潜水分布于河床砂砾石层中，以河流补给，潜水位随河水位变化，基岩裂隙水分布于砂页岩岩层中，受大气降水及上层滞水入渗补给；承压水：分布于河床以下的侏罗纪砂页岩地层中，为大气降水，河水或潜水补给。3水库渗漏问题分析3.1地下水位水库区河谷两岸冲沟内地下水以泉或径流形式补给河水，出水点均高于水库正常设计水位，不具备产生水库渗漏的水文条件。3.2水库区各岩土层透水性a.基

5、岩：水库区砂（砾）泥岩产状平缓，裂隙不发育，一般透水性很小，其中868.0m高程以下砂砾岩透水率为2～3Lu，为弱透水岩层；以上砂泥岩互层透水率为30～35Lu，为中等透水岩层。基岩顶部由于风化卸荷作用，节理裂隙较为发育，具一定透水性，但其厚度有限。b.黄土：据室内试验，黄土层渗透系数K=5.010-5～7.26×10-5cm/s，属弱透水性。c.砂砾石层：根据坝区河床（卵）砾石层抽水试验及同类工程资料类比，阶地下部的（卵）砾石层渗透系数K=34.5～40.5m/d，属强透水层。3.3阶地卵石层的连通性3水库区河床、漫滩及一级阶地砂砾石

6、层与高阶地砂砾石层不连通，与基岩直接接触，而基岩为相对不透水层，裂隙不发育，故不能构成渗漏通道。二、三级阶地又为侵蚀性基座阶地，阶地底部砂砾石也不连续，顺河向大多处被Q3、Q2黄土所覆盖，无渗漏条件。故认为沿各级阶地底部的砂卵石层不能形成集中渗漏通道。水库区河谷阶地岸坡结构如图2所示。图2阶地对渗漏影响示意图3.4水库渗漏的可能性分析根据亭口水库库区不同地貌单元地层结构的差异及产生渗漏的地质条件，将库区自上而下分为三段进行渗漏的可能性分析如下：a．河川口以上段该段为南河与黑河干流汇合处上游库岸，基岩出露标高900～950m，两岸地下水位

7、高程高于水库正常设计水位893.00m，故不会产生水库渗漏。b．河川口至碾子坡下游段左岸基岩出露高程888～900m，正常库水位高出基岩顶板5.0m，基岩顶面分布有厚度约1.5～2.0m的（卵）砾石分布。该段一、二级阶地普遍发育，基岩及（卵）砾石层大部分被表层黄土覆盖，仅在两岸一些冲沟两侧可见（卵）砾石分布。该段河谷与泾河的分水岭最小宽度约为5000m，渗径较长，故认为该段左岸不会产生大的渗漏。右岸为黄土塬，基岩出露高程为888.0～921.0m，最近邻谷塬面宽度大于10.0Km。基岩上覆第三系（卵）砾石层多为半胶结状，透水率较低，卵石

8、层沿河谷出露范围大部分被阶级表层黄土覆盖，基本无渗漏途径，故不会产生渗漏。c.碾子坡下游至坝址段左岸杨家场村为泾河与黑河的河间地块，山梁宽550.0m～801.0m，较为单薄，基岩出露高程为890.0m，稍