水库蓄水对库区地下水渗流的影响三维数据模拟——以拟建的犍为水电站为例

摘要

岷江航电犍为枢纽工程是乐山至宜宾段六级梯级电站之一,是以航运为主,航电结合,兼顾防洪、供水、旅游、环保等综合利用的工程。犍为水电站正常蓄水水位为335m,坝址处水位比蓄水前抬升约16m,库区水位的抬升给水库渗漏提供了良好的水动力条件。因此本文以拟建犍为水电站为例,研究水库蓄水对库区地下水渗流的影响,对于保证该水电站水库库容和维持水库正常运行具有重要意义。
　　 对拟建的犍为水电站库区进行了野外地质调查,查明了库区的地形地貌、地层岩性、地质构造等条件,进行了室内外试验研究,分析了库区的水文地质条件。库区地层主要为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)、自流井组(J2z)和三叠系上统须家河组(T3xj),岩性主要为砂岩、粉砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩、页岩等,地层产状平缓,倾角一般在4°～8°。库区地下水类型分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和基岩裂隙水,其中以三叠系的碎屑岩类裂隙孔隙水和侏罗系的砂岩裂隙水为主。按照岩层富水性和渗透性等差异,将含水层划分为强～中等含水层、中等含水层、中等～弱含水层、弱含水层和相对隔水层五种类型。查明了库区地下水的补径排关系,分析了地下水化学特征和动态特征。库区两岸地下水主要接受大气降水补给,主要通过裂隙通道径流,向水库排泄。整个库区地下水可划分为9个地下水系。
　　 在上述研究基础上,建立了库区的水文地质概念模型,对各个边界和源汇项进行了概化,进而建立了库区地下水渗流三维数值模型。通过抽水试验和库区其他钻孔的注水压水试验资料,确定了水文地质参数的范围。利用地下水渗流数值模拟软件,进行了调参拟合,确定了水文地质参数。分别对库区蓄水前后地下水的渗流场进行了数值模拟,计算了水库渗漏量的大小及库区蓄水稳定后的平均渗漏量,研究了渗漏量与各应力期降雨量(丰枯季)的关系。水库在刚蓄水后地下水水位暂时壅高,随着时间的增长,水位不断回落,速度逐渐变缓直至达到动态平衡。靠近坝址处的地下水水位及两岸阶地的地下水水位变化较明显,库尾和远离水库的地下水水位变化不明显。水库主要是通过坝址和库区两岸较低平的Ⅰ级阶地向坝址下游和库外渗漏,水库蓄水后稳定时的平均渗漏量占岷江该河段多年平均流量的0.048％,属于微弱渗漏,对水库的正常运行不会产生明显影响。上述结果为犍为水电站工程设计提供了可靠的依据。