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工程地质学水库工程地质问题分析PPT

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  • 卖家[上传人]:fen****835
  • 文档编号:162774868
  • 上传时间:2021-01-21
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    • 1、0.概 述,三峡水库总库容393亿m3,淹没632km2,0.概 述,金沙江下游第三级水电站 溪洛渡 (水库长约200km,平均宽度约700m,总库容126.7亿m3 ,水库淹没涉及四川省的等9个县(区)。),0.概 述,小浪底水库蓄水至275m时,总库容为126.5亿m3,库水面积272km2,,小浪底电站,0.概 述,雅砻江干流共规划21个梯级水电站,0.概 述,0.概 述,内 容,1.库区渗漏,永久性渗漏:库水通过分水岭邻向谷或洼地,以及经库盆底盘向远处低洼排水渠渗漏的,对水库影响很大。,*工程设计中应力求使水库的渗漏量小于该河流平水期流量的1-3。,1.库区渗漏,-永久渗漏方式,坝基渗漏,邻谷渗漏,绕坝渗漏,向远处低洼区渗漏,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,库岸山体单薄,又有邻谷存在且下切较深:,有古河床与邻谷沟通:,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,强透水层:,第四纪卵砾石土、砂土;结构松散的砂砾岩等。,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,坝基为河床沉积的砂卵石,未做防渗处理。,古河道,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,透水带:,灰岩区的岩溶裂隙和通道,1.库区渗漏,

      2、-地质条件,地形地貌,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,库区地层为震旦亚代白云质石灰岩,岩溶较发育,岩层和河谷走向一致(纵谷),并发育有岩溶洞隙,古河道,未做任何处理,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,1.库区渗漏,-地质条件,地形地貌,新安江水库:库区地层为二叠纪石灰岩,岩溶发育。,但邻谷地下水分水岭大大高于水库设计水位。故未发生渗漏。,1.库区渗漏,水库渗漏的评价,除了要查明一切可能的渗漏通道,还应该把地层、岩性、地貌、地质构造与水文地质条件联系起来,综合分析。,内 容,2.库区塌岸,岩土体强度降低,加重对库岸侵蚀,改变坡体内部水文地质环境,危及邻近建筑及居民安全,增加水库淤积减少库容,产生涌浪,2.库区塌岸,-塌岸过程,水库蓄水到一定高程时,库岸上部由于张裂隙发育而因浸水塌落;,受波浪掏蚀作用,在库水位附近出现浪蚀龛,塌落物在水下斜坡初步形成浅滩雏形;,库水位下降,水下浅滩在平缓斜坡处形成;,2.库区塌岸,-塌岸过程,库水位再次上升、掏蚀,浅滩继续扩大;,库水位反复变动

      3、,库岸不断再造,直到稳定坡脚;,2.库区塌岸,-影响因素,地层岩性,岩石岸坡,特别是坚硬和部分半坚硬岩石岸坡抗冲蚀能力强, 塌岸问题较轻。,但泥质岩石、凝灰岩等半坚硬岩石,遇水易软化、崩解,破坏较快,稳定坡度较小,塌岸问题严重;,第四纪松软土层(尤其是黄土、粉细砂土)岸坡,塌岸速度快,稳定坡度小,塌岸宽度极大。,2.库区塌岸,-影响因素,地层岩性,岸形弯曲,利于塌岸,加快塌岸速度;,凸岸塌岸速度要比凹岸快;,岸坡高大、塌岸宽,但速度小;,陡岸地段塌岸强烈,范围大。,2.库区塌岸,-影响因素,地层岩性,波浪作用是造成水库塌岸的主要营力;,库水位发生变化(上升和下降) 时,也容易引发塌岸。,2.库区塌岸,-预测,在弄清塌岸影响因素及塌岸过程的基础上,才能正确分析水库塌岸的发展趋势,做出较为可靠的预测。,2.库区塌岸,-预测,S -最终塌岸宽度(m); N -与岸坡土质类型有关的系数(粘土1.0,亚粘土0.8,黄土0.6,黄土状土及亚砂土0.75,砂土、砂砾石及碎石0.5,多种土质岸坡应取加权平均; A -最高水位与最低水位之差(m); hp -波浪影响深度,为12倍波浪高度; hb -波浪

      4、爬升高度,0.10.8倍波浪高度; hs -最高水位以上岸高; -浅滩冲刷后水下稳定坡角; -预测岸坡水上稳定坡角; -原始岸坡坡角。,卡丘金法岸坡最终塌岸预测计算公式,内 容,3.库区浸没,水库水位提高,引起水库周围地下水位增高,当库岸比较低平时,地下水位可能接近甚至高出地面,从而会造成一系列不良地质问题,称水库浸没。,危害:土壤沼泽化,盐碱化,建筑物地基条件恶化,造成周围矿坑渗水等。,3.库区浸没,库区浸没的产生是各种因素综合作用的结果,包括地形、地质、水文气象、水库运行及人类活动等等。,受库水渗漏影响的邻谷和洼地,平原水库的坝下游和围堤外侧,特别是地形高程接近或低于原来河床的库岸地段;,-产生条件,第四纪松散堆积物中的粘性土和粉砂质土,由于毛细作用较强,容易发生浸没,特别是胀缩性土和黄土类土,浸没影响更为严重;,就地形地质因素而言,容易产生浸没的条件为:,3.库区浸没,-产生条件,3.库区浸没,-产生条件,不易发生浸没的地段:,库岸为相对不透水的岩土层组成或研究地段与库岸间有相对不透水层阻隔;,3.库区浸没,-产生条件,不易发生浸没的地段:,库岸边坡在正常高水位以上有泉水,说明原

      5、地下水位高于浸没水位;,3.库区浸没,-产生条件,不易发生浸没的地段:,水库蓄水前,建筑物基础至地下水位的距离(t)大于水库回水高度(h)。,内 容,4.库区淤积,水库为人工形成的静水域,河水流入水库后流速顿减,搬运能力下降,所携带的泥沙逐渐沉积下来,堆积于库底,形成水库淤积。,危 害:大量的淤积会减小有效库容,降低水库效益;水深变浅,妨碍航运和渔业,影响水电站运行;严重淤积,将是水库在短时间内失去有效库容,缩短使用寿命。,4.库区淤积,(1)蓄水后第一年即2000年,水库入库沙量3.61亿t,出库沙量0.042亿t,排沙比仅为1.2%。(2)蓄水后第二年即2001年,水库入库沙量2.94亿t,出库沙量0.29亿t,排沙比为9.9%。(3)蓄水后第三年即2002年,水库入库沙量2.71亿t,出库沙量0.634亿t,排沙比为23.4%。(4)蓄水后第四年即2003年,水库入库沙量7.10亿t,出库沙量1.07亿t,排沙比为15.1%。,小浪底水电站:,-案例,4.库区淤积,小浪底调水调沙景观 (通过泄洪洞排放清水来冲刷河道;开启排沙洞排沙),-案例,4.库区淤积,三门峡水库(黄河第一坝):,-案例,1960年9月建成,同时,库内泥沙也开始淤积; 到1966年,库内淤积泥沙已达34亿m3,占库容44.4%,成为死库,不得不在坝底炸开几个大孔冲刷泥沙。,三门峡水库建成后,不但库内淤积,潼关以上黄河渭河大淤成灾。,4.库区淤积,-案例,三门峡水库纵剖面图,三门峡水库在“畅泄排沙,4.库区淤积,-案例,闸门顶,渭河河滩,渭河上的卸水闸,4.库区淤积,-案例,淤积上升的河床,4.库区淤积,-案例,淤积上升的河床,4.库区淤积,-案例,渭河支流-遇仙河河口大桥2次共加高6.4米,4.库区淤积,-防治措施,水库上游汇水区的水土保持;,在水利枢纽中,充分考虑泄流排沙设施,使入库泥沙能够顺畅排向水库下游,减少水库淤积。,谢 谢! 祝学习愉快!,

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