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1、 影响水库渗漏及浸没的地质环境条件研究 摘要：对于南方多雨地区，水资源占有先天优势，大气年降雨量可观，水的保护和利用尤为重要，致使大大小小的水库分布广泛，而渗漏及浸没是水库能否可持续的关键因素。关键词：水库渗漏浸没地下水水文地质中国地大物博，中国山区（包括丘陵和高原）面积663.6万平方公里，占全国国土总面积的69.1%，而由于饮水、灌溉等需要，山区水库是我国人民对天然水源有效利用的典型工具，大到三峡水电站，小到一个池塘，均体现了人民的智慧，根据不同的气候条件和地理位置不同，对水库的选址和水位都有严格要求。尽管如此，有关水库渗漏及浸没的问题依然很难避免，因此，掌握水库渗漏及浸没的各条件因素非常
2、重要。一、水库渗漏及浸没的概念水库渗漏：水库蓄水后，库水沿岩石的孔隙、裂隙、断层、溶洞等向库岸分水岭外的沟谷低地渗漏，可分为坝区渗漏和库区渗漏，水库渗漏减低了水库效益，有时并引起盐渍化、沼泽化等现象。坝区渗漏：堤坝建成后，库水在坝上、下游水位差作用下，经坝基和坝肩岩、土体中的裂隙、孔隙、破碎带或喀斯特通道向坝下游渗漏的现象。经坝基的渗漏称坝基渗漏，经坝肩的渗漏称绕坝渗漏。库区渗漏：包括库水的渗透损失和渗漏损失。由于饱和库岸和库底岩、土体而引起的库水损失，称渗透损失，这种渗漏现象称暂时性渗漏。库水沿透水层、溶洞、断裂破碎带、裂隙节理带等连贯性通道外渗而引起的损失，称渗漏损失，这种渗漏现象称经常性
3、渗漏，或永久性渗漏。通常，库区渗漏指永久性渗漏。水库浸没：水库蓄水后，库岸岩土体被水浸泡而逐渐饱和,地下水水位随之上升而形成壅水。若岸坡相对平缓、地下水水位接近甚至高出地面,导致库岸岩土体强度降低、大片土地变成沼泽或严重盐渍化的过程和现象，称为水库浸没。二、影响水库渗漏的几个因素(1)地形地貌条件当库区地势高于邻谷地势，且邻谷水位又低于库水位时，就具备了水库渗漏的地形条件。而库区与邻谷之间的分水岭厚薄直接影响渗漏量，分水岭越单薄、邻谷或洼地下切越深，则渗径短、渗流坡降大，在较高的净水压力下外渗的可能性大（如图1）。若邻谷或洼地底部高程比水库正常蓄水位高，当其他条件满足时，水库也不会向邻谷渗漏。
4、图1邻谷高程与水库渗漏的关系a-库水位高于邻谷水位，b-库水位低于邻谷水位(2)岩性和地质构造条件水库通过地下渗漏通道通向库外的首要条件是库底或水库周边有透水岩土层存在。其一是第四系松散沉积层，特别是河流冲积-洪积层中的松散的卵砾石和砂土层，常以古河道形式埋藏或隐伏着，并沟通库内外；其二是即基岩中存在有贯通库内外的溶洞、未胶结或胶结不良的断层破碎带、各种不整合面、层面或古风化壳、多孔构造的火山岩或裂隙发育的其他岩层，在一定的地质构造作用下，如背斜、倾向坡外的单斜构造，当岩层倾角在联通库内外的合适角度时，将成为水库永久性渗漏的重要通道。(3)水文地质条件在以潜水为主的库区，潜水地下水位、水库正常
5、高水位和邻谷水位三者之间的关系，是判断水库是否渗漏的重要条件（如图2）。a水库蓄水前，河间地块的地下水分水岭高于水库正常高水位。水库蓄水后，地下水分水岭基本不变，不会产生库水向邻谷的渗漏。b水库蓄水前，河水分水岭略低于水库正常高水位。水库蓄水后，地下水位也相应升高，地下水分水岭向库岸方向移动，库水不致产生渗漏。c水库蓄水前，河间地块存在地下水分水岭，但其高程远远低于水库设计正常高水位。水库蓄水后，地下分水岭消失，产生库水向邻谷的渗漏。d水库蓄水前，河间地块无地下水分水岭，水库河段河水向邻谷渗漏。水库蓄水后库水必然大量漏失。e如果建库前邻谷地下水流向库区河谷，河间地区无地下水分水岭，但邻谷水位低
6、于水库正常高水位则建库后水库可向邻谷渗漏。当然影响水库渗漏因素是复杂多样的，除上述外还有地震因素、生物因素、人为活动等。而且水库是动态的，随着水位的升降，周边环境亦将发生不同程度的变化，也可能导致暂时性渗漏现象。三、影响水库浸没的几个因素(1)地形地貌条件由于山区两岸地面标高比库水位高的多，库岸地形坡度大，岩石透水性较小，地下水位埋藏较深，因此基岩山区水库除个别低洼谷地及金库岸第四系分布区可能产生浸没外，一般不可能产生大面积的库周浸没。(2)岩性条件若库岸由相对不透水岩土体组成，或研究地段与库岸之间有连续完整的相对不透水层阻隔，则不致产生浸没。而具有一定透水性，且亲水性较强的细粒土、砂类土，尤
7、其是膨胀土、湿陷性黄土容易产生浸没。(3)水文地质条件若库水蓄水前被研究地段地下水埋藏较深，地下水位与建筑物基底或植物根系的距离远大于水库水位升高值，且排泄条件良好时，则不会产生浸没；若水库蓄水前研究地区的地下水在水库边岸的露头已经高于水库正常蓄水位，也不会产生浸没；若蓄水前地下水埋藏较浅，地下水排泄不畅，蓄水后地下水壅高，地下水补给量大于排泄量的库岸地段、封闭或半封闭的洼地、沼泽的边缘地带，易产生浸没。四、结语(1)通过分析可知，在潜水区建库，水库建成蓄水后，首先应满足图2（a、b）的地形与水位条件，因此建库设计水位显得很重要，当水位过高时将发生图2（c、d）的渗漏模式。（2）在山区建库，则
8、更倾向于对库区地层岩性和区域地质构造的调查研究，查明影响水库渗漏点岩溶洞穴、地下河、断层破碎带等的位置、规模、形态等，分析各因素对水库渗漏的危害性，从而提出有针对性的治理方案建议。（3）易于发生水库浸没的条件：平原型水库的周边地带和坝下游地区；盆地型水库边缘平地与山前洪积扇、洪积裙相接的地带；地下水埋藏较浅、地表水或地下水排泄不畅的库岸地带，库岸附近的封闭或半封闭的洼地，以及沼泽的边缘地带；与水库渗漏通道相连的邻谷洼地等。（4）不致发生水库浸没的主要条件有:库岸由相对不透水层组成,或研究地段与库岸间有相对不透水层阻隔,且其顶板高于水库设计蓄水位；研究地段与库岸间有常年流水的溪沟或泉水，且其水位高于或接近设计蓄水位；研究地段原来地下水位高于或等于设计蓄水位。Reference：1王大纯，张人权等编写.水文地质学基础.地质出版社；1995.6；2陈南祥主编.工程地质及水文地质.中国水利水电出版社，2007,7；陈委，1983年，学士学位，工程师，现工作于浙江智卓岩土技术股份有限公司，主要从事水文地质与工程地质方面的工作 -全文完-
