工程地质分析中的地下水(王子忠).ppt

工程地质分析中的地下水 王子忠 渗漏量观测表 解析法渗流量计算成果表 解析法渗流量计算值与实测值成果对比表 系统理论法 系统理论法是指，当有输入信息I(t)时,经过物理实体W(t)的作用得到输出信息O(t)  实际应用中，首先根据输入I(t)和输出O(t)的实际序列来识别系统，即确定物理实体的数学模型W(t)。然后便来进行某种计算，即当任意给定一个输入时，利用所确定的模型来求出相应的输出。由于无需了解物理实体的具体结构，所以这种模型也称作“黑箱”模型。 系统理论法渗流量计算值与实测值对比表 解析法与系统理论法在渗流计算方面的讨论与分析 通过解析法与系统理论法在计算渗流量方面的对比表明，系统理论法具有以下两方面的优点： （1）系统理论法的计算成果校准确，在本例中系统理论法的计算成果累计平均误差仅0.76％，而解析法为32.28％。 （2）系统理论计算时可把物理实体视为“黑箱”，无需了解其具体结构；解析法则需要查清实体的边界条件及结构，而现有勘察手段在这两方面也只能求得一定程度的近似，从而限制了解析法在理论上的精确和完备；同时这往往意味着一定的勘察工作量及经费的投入。 渗漏评价 渗漏评价结论 堰塞坝多年平均渗流量为：（0.505+0.139+0.193+0.393+0.109+0.418）÷6=0.293m3/s。 据水文资料,本流域多年平均径流量为1.99m3/s。由此得到堰塞坝多年平均渗流量占流域多年平均径流量的百分比为： 0.293/1.99×100%=14.72%＞5% 即水库通过堰塞坝的渗流量大于水库允许渗流量,故水库渗漏严重。 坝体渗透稳定分析 渗透变形类型的判别 据堰塞坝坝体材料试验成果，其界限粒径df=0.25mm；小于df的细颗粒含量Pc=8.17％1/4(1－n)×100％＝1/4(1－0.36)×100％＝39.06％ (n为土的孔隙率)。故坝体渗透变形类型为管涌。 渗透变形产生的条件 据大样试验成果，堰塞坝坝体堆积物(坝体材料)临界坡降为0.071～0.12，平均值为0.092，小值平均值0.078。经过计算可知，当库水位在663.90～670.50m时，实际水力坡度为0.071～0.092，大于或近于临界坡降，故堰塞坝产生了管涌。如前所述,坝体右岸部分上游坝坡在高程666.0～670.60m分布的漏水洞，正是堰塞坝坝体在该部位产生了管涌所致。 渗漏预测 ? 由前述坝体渗漏特点可知：管涌入口(漏水洞)主要集中在右岸部分，渗漏点也主要分布在天然溢洪道内。坝体渗漏主要是由于天然溢洪道切割坝体，使渗透途径变短，水力坡度增大，导致坝体产生管涌所致。水库长期运行过程中，天然溢洪道的泄洪将使其切割加深，水头差增大，水力坡度增加，相应地，坝体渗流量将趋于增大，管涌渗透变形亦将加剧。 砾岩岩溶与水库渗漏 电站概述 砾岩岩溶发育的物质基础 岩溶分布具垂直分带性 工区三期岩溶分布示意图 水库岩溶渗漏评价 结论及体会 　本区砾岩的CaO/MgO值介于灰岩与白云岩之间，从而决定了其岩溶规模小于灰岩地区岩溶，这是本区砾岩岩溶的突出特点。 　经综合分析研究表明，本区岩溶不构成水库向邻谷渗漏的通道。 　岩溶渗漏在水库工程地质勘察中往往是一个重要且较复杂问题，但通过对岩溶系统（岩性、构造、地貌、岩溶形态及分布，岩溶强度、岩溶水动力特征）的综合分析研究，也往往能得出水库岩溶渗漏的结论。 本水库于１９９５年１１月１８日开始蓄水，初期蓄水过程曲线与水库预测蓄水过程曲线相符，目前工程已正常运行七年多，证明了勘察其间关于水库岩溶渗漏的分析与结论的正确。 工程概况 回龙宫隧洞位于四川省阆中县境内，为升钟灌区左分干渠上的一座隧洞，隧洞全长1155.6m。隧洞于1987年动工兴建，1992年4月竣工，1994年开始通水。隧洞边墙和底板采用浆砌条石衬砌，顶拱采用砼及条石衬砌。经2002年汛末检查，顶拱沿浆砌拱石灰缝出现多处开裂，部分拱石剪切破坏，甚至压碎、脱落；边墙中部出现多处水平裂缝，最宽达3cm，已出现多处垮塌；底板浆砌条石向上凸起，凸起高最高达55cm，损坏严重。 衬砌破坏及其破坏程度分级 据现场勘查，按各段变形破坏的严重程度，将衬砌变形破坏分为以下4级： Ⅰ类：衬砌中几乎不见宏观（肉眼可见）性的裂缝，但推测应存在肉眼不易发觉的微裂隙。 Ⅱ类：底板向上隆起，隆起高度10~20cm，隆起中部一般有张开1.0~2.0Cm的裂缝沿轴向延伸，裂缝大部分位于砂浆中。边墙及顶拱几乎不见宏观性的裂缝。 Ⅲ类：底板隆起高度增大到24~55cm，隆起部位处砂浆与条石已脱开，裂缝宽度2.0~3.0Cm，大者4.0~5.0Cm。左、右边基本对称地墙向内侧鼓出，偏离边墙12.0~15.0Cm，并在1.0~1.3m高处形