库区渗漏地质条件分析-工程地质与水文地质

库区渗漏分暂时性渗漏和永久性渗漏两种。暂时性渗漏是指水库蓄水后，为了饱和库水位以下的岩石孔隙和裂隙而暂时损失的水，这部分损失水量没有漏失到库区以外，它只在一定程度上延缓了水库蓄满的时间，而不会影响水库的工程效益。永久性渗漏是库水经过渗漏通道向库外邻谷或洼地的渗漏，它直接导致库水量的损失。永久性渗漏量的大小，关系着水库能否正常运行，严重者使水库只能起滞洪作用。判断库区是否会发生永久渗漏，可从地形地貌、岩石性质、地质构造和水文地质条件等方面进行综合研究。

1.地形地貌

山区水库，如四周山体单薄，邻近有低谷或洼地，且其底面标高低于水库正常水位，则从地形上创造了渗漏的有利条件。当有渗漏通道时，库水便会不断地排向邻近低谷造成渗漏。邻谷切割得越深，与库水位高差相差越大，渗漏量也越大，如图5-22（a）。反之，如邻谷切割不深，谷底高程高于水库正常水位时，就不会产生向邻谷的渗漏，如图5-22（b）。

图5-22　邻谷高程与水库渗漏的关系

当水库位于河湾地带时，则应考虑河湾地段山体的厚度、岩性和地质构造，分析研究库水通过河湾间的单薄山体向下游河谷渗漏的可能性。

2.岩石性质

水库产生渗漏与库区分布岩石的性质有关，大的渗漏通道有松散的砂砾石层（常以古河道形式埋藏或隐伏着）；非可溶岩中的断裂破碎带；可溶岩中的喀斯特溶洞等。岩性在一定的地质构造和地貌条件下，才能成为水库永久渗漏的重要通道。

3.地质构造

地质构造对水库渗漏有较大影响。如背斜谷有向两侧产生渗漏的可能性，若存在缓倾角透水层，且被邻谷切割出露，便会向邻谷渗漏，如图5-23（a）；若岩层倾角较大，又未在邻谷中出露，则不会产生渗漏，如图5-23（b）。而向斜谷封闭条件较好，不利于库水渗漏，若有隔水层阻水，则不会向邻谷渗漏，如图5-24（a）；若没有隔水层阻水，且与邻谷相通时，则可能导致库水向邻谷渗漏，如图5-24（b）。断层也是如此，有的会引起库水向邻谷的渗漏，如图5-25 （a），有的起阻水作用，不会向邻谷渗漏，如图5-25 （b）。

4.水文地质条件

图5-23　背斜构造与水库渗漏

（a）透水岩层倾角较小，且被邻谷切割出露，可能导致库水向邻谷的渗漏；（b）透水岩层倾角较大，未在邻谷中出露，不会导致库水向邻谷的渗漏
1—透水石灰岩；2—隔水页岩；3—透水性小的砂岩

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图5-24　向斜构造与水库渗漏

（a）有隔水层阻水的向斜构造，不会引起向邻谷的渗漏；（b）无隔水层阻水，又与邻谷相通的向斜构造，可能引起向邻谷的渗漏
1—漏水石灰岩；2—隔水页岩；3—透水性小的砂岩

图5-25　断层与水库渗漏

（a）可能引起水库渗漏的断层；（b）可阻止库水渗漏的断层
1—透水石灰岩；2—隔水页岩；3—渗水性小的砂岩

库区河间地块地下水的存在与否、水位高低，以及地下水位与水库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5-26 所示。有下列四种情况：

（1）水库蓄水前，河间地块无地下水分水岭存在，水库河段的河水向邻谷渗漏。水库蓄水后必然加剧渗漏，如图5-26 （a）。

（2）水库蓄水前，河间地块地下水分水岭远低于水库正常高水位。水库蓄水后地下水分水岭消失，将会产生渗漏，如图5-26 （b）。

（3）水库蓄水前，河间地块地下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，形成新的地下水分水岭，并高于水库正常高水位，一般也不会渗漏，如图5-26 （c）。

图5-26　河间地块地下水位与水库渗漏

（a）河间地块无地下水分水岭；（b）河间地块地下水分水岭低于水库设计水位；（c）河间地块地下水分水岭略低于水库设计水位；（d）河间地块地下水分水岭高于水库设计水位

（4）水库蓄水前，河间地块地下水分水岭高于水库正常高水位。水库蓄水后，地下水分水岭升高并向库岸方向移动，渗入库内的地下水量减少，但不会产生库水向邻谷的渗漏，如图5-26 （d）。

从以上分析可以看出，评价水库渗漏应首先着眼于地形地貌，要特别注意单薄分水岭、河湾及库外邻谷地形，然后看库区内有无渗漏通道和有利于渗漏的地质构造条件，即砂砾石透水层、断裂破碎带、喀斯特溶洞等的存在；最后再根据水文地质条件判断，并将上述几个方面联系起来综合分析，才能得出正确的结论。