水庫滲漏

水庫滲漏是指水庫蓄水後,庫水沿岩石的孔隙、裂隙、斷層、溶洞等向庫岸分水嶺外的溝谷低地滲漏。可分為壩區滲漏和庫區滲漏。水庫滲漏減低了水庫效益,有時並引起鹽漬化、沼澤化等現象。

基本介紹

  • 中文名:水庫滲漏
  • 外文名:reservoir seepage
  • 類型:壩區滲漏和庫區滲漏
  • 引發:鹽漬化、沼澤化
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概念

庫水沿透水岩、土帶向庫外低地滲漏的現象。一般分為壩區滲漏和庫區滲漏。
水庫滲漏水庫滲漏

壩區滲漏

大壩建成後,庫水在壩上、下游水位差作用下,經壩基和壩肩岩、土體中的裂 隙、孔隙、破碎帶或喀斯特通道向壩下游滲漏的現象。經壩基的滲漏稱壩基滲漏,經壩肩的滲漏稱繞壩滲漏。
水庫滲漏水庫滲漏
由於壩基和壩肩一帶岩、土體中地下水比其他地區的滲透途徑短、坡降大,所以壩基和壩肩岩、土體單位寬度內的滲透量要比庫區的大。同時,庫水沿壩基和壩肩岩體中的裂隙或破碎帶滲漏時,會產生滲透壓力。壩基可能滑動面上的法向滲透壓力(浮托力)將使可能滑動面上的法向荷載減小,從而也減小了由法向荷載所產生的抗滑力。壩肩岩體中的側向滲透壓力和可能滑動面上的法向滲透壓力,則使壩肩岩體的側向推力增加。這對壩基、壩肩以及下游的邊坡穩定都不利。此外,壩區滲漏還可軟化壩區岩體中的軟弱夾層斷層破碎帶,或產生潛蝕(管涌)等現象,而降低壩基或壩肩岩體的承載力和抗滑力。壩區滲漏還可能浸沒壩下游寬廣的耕地或居民點。
為減小壩區岩體中的滲漏,需採取不同的防滲處理措施。對堅硬的裂隙岩體採用灌漿帷幕的效果最好。對喀斯特化岩體除採用灌漿帷幕外,還可採用鋪蓋、封堵和建截水牆防滲。對鬆散岩體宜採用不同防滲材料的垂直防滲或水平防滲鋪蓋。當壩基表層為弱透水層,下部為強透水層時,宜在壩下游埋設排水減壓井、排水槽等以減小滲透壓力。

庫區滲漏

包括庫水的滲透損失和滲漏損失。由於飽和庫岸和庫底岩、土體而引起 的庫水損失,稱滲透損失,這種滲漏現象稱暫時性滲漏。庫水沿透水層、溶洞、斷裂破碎帶、裂隙節理帶等連貫性通道外滲而引起的損失,稱滲漏損失,這種滲漏現象稱經常性滲漏,或永久性滲漏。通常,庫區滲漏指永久性滲漏。
水庫滲漏水庫滲漏
庫區滲漏可在鄰谷區引起新的滑坡,或使古滑坡復活,造成農田浸沒、鹽漬化、沼澤化,危及農業生產及村舍安全。
庫區滲漏量的大小由構成庫岸和分水嶺的岩層的滲透性質、地質結構以及地貌條件所決定(圖1、圖2)。未膠結的砂礫石層是透水性極強的滲漏通道。此類岩層多存在於河灣或平原河谷的河間地段,山前傾斜平原區的庫岸也可能遇到沖積、洪積的砂礫石層。當庫水位超出此類堆積層時,即產生嚴重的滲漏。堅硬岩層的巨厚風化殼亦可能形成與之類似的滲漏。喀斯特洞穴、暗河通道是形成庫區集中滲漏的主要危險。背斜構造的河谷是形成庫區滲漏的有利條件(圖3)。庫水極易沿透水岩層向鄰谷滲漏。只有當岩層的傾斜較陡,庫水位以下的透水岩層插入鄰穀穀底以下時,此種滲漏才可避免(圖4)。庫區與鄰谷間的地下分水嶺高於庫水位時,即使具備其他滲漏條件也不會發生滲漏。鄰谷切割深,並且水位低於庫水位時,在上述諸條件配合下會形成大滲漏量的滲漏。滲漏量還與溝谷間分水嶺的厚薄有關,分水嶺愈薄,滲漏途徑愈短,滲漏量也就愈大。

其它分類

水庫滲漏還可按照時效分為暫時性滲漏和永久性滲漏。暫時性滲漏指庫水滲入庫區未飽和岩土的孔隙和裂隙中, 在蓄水初期和運用期每次蓄水時都要發生, 由於水沒有漏至庫外, 且庫水位降低後還有一部分回歸水庫,對蓄水不構成嚴重威脅。永久性滲漏指庫水沿庫邊和庫盤的透水岩帶滲漏至低鄰谷、窪地和下游, 如果滲漏嚴重將影響正常蓄水位選擇和水庫效益, 並可引起浸沒、邊坡塌滑等環境工程地質問題。通常提到水庫滲漏時, 均指永久性滲漏。

預防

庫區面積大,地質條件複雜,滴水不漏的水庫極少見。為了保證水庫不漏水或少漏水,必須在查明庫區和周圍地區的地質、水文地質情況的基礎上,因地制宜地採取相應的防滲措施。例如:對古河道砂礫石透水層採用粘土鋪蓋,建混凝土截水牆,施行水泥或水泥粘土灌漿;對大斷裂破碎帶和溶蝕裂隙,可噴混凝土或水泥砂漿進行堵塞;對喀斯特管道可用混凝土或漿砌塊石堵塞其咽喉要道;修建圍堤、圍井,將岸坡、庫內的落水洞與庫水隔離起來。水庫防滲處理有時需通過水庫蓄水後的觀測資料,分幾次處理方能達到目的。

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