成都市关口水库右岸邻谷渗漏分析

摘要

水库渗漏是水库建设中常见的地质问题之一。影响水库渗漏的因素很多，诸如地形地貌、地层岩性、地质构造、岩溶发育程度和水文地质条件等。其中，最关键的两个因素是由库区的地质构造和地层岩性等决定的渗漏通道，以及由水文地质条件等决定的水动力条件，构成水库渗漏的充分必要条件。通常情况下，水库的渗漏通道是指存在沟通水库内外的强渗透介质，最为常见的是岩溶含水介质，以及断层破碎带、古河道等，而人为活动(如采煤井巷、隧道工程、勘探井孔等)形成的通道则较为少见。水库渗漏的水动力条件是指水库与邻谷、以及其间的地下分水岭之间的水动力关系，当水库蓄水高程超越地下分水岭高程时，水库发生渗漏的水动力条件这一充分条件亦成立。 拟建的关口水库库区位于成都平原北部边缘低山区，建好后将作为成都市的后备水源。水库建在沱江水系的湔江干流上游河段，库区河谷开阔，岸坡地形坡度较缓。由于库区左岸多为高大雄厚的山体，发生的渗漏的可能性很小，本文主要讨论了库区右岸的渗漏。首先分析了库区右岸水库渗漏的基本条件，在天然条件下顺层发育的裂隙含水层构成了潜在的渗漏通道，而煤矿开采后的井下巷道形成了典型的人为活动渗漏通道。而且水库蓄水后库水位和库区内的煤矿、邻谷煤矿开采水平之间存在一个巨大的水头差，因而可以认为产生水库渗漏的水动力条件也是存在的。因此水库渗漏通道和水动力条件都成立：进而分析了水库渗漏的基本模式以及相关的处理措施，对于右岸单薄垭口和煤矿对水库渗漏的影响做了具体详细的分析；最后，利用Visual Modflow软件建立了符合实际情况的三维地下水流模型，实现了库区右岸在水库蓄水前后煤矿开采情况下以及水库蓄水后煤矿(主要是跃进煤矿)不开采情况下地下水流场变化的模拟，得出了研究区在不同时间段、不同情况下的地下水流场图。在此基础上，通过对不同时间和情况下的地下水流场的模拟，研究了区内在煤矿开采前后及水库蓄水后地下水位的变化情况，为研究区内煤矿在未来的水库蓄水后的排水通道和制定防治水措施提供了科学的依据，同时也为将要修建的关口水库右岸邻谷的渗漏影响评价奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

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第1章前言

1.1选题依据及研究意义

1.1.1工程概况

1.1.2选题依据及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1关于水库渗漏通道问题

1.2.2关于水库渗漏的评价

1.2.3关于水库渗漏的防治

1.3主要研究内容、研究思路及技术路线

1.3.1主要研究内容和思路

1.3.2技术路线

第2章水库库区地质环境条件

2.1气象水文

2.2地形地貌

2.3地层岩性

2.4地质构造

第3章库区右岸水文地质条件

3.1含水岩组划分和地下水类型

3.2地下水补给、径流、排泄

3.3地下水化学特征

3.4矿井充水条件分析

3.4.1井下充水水源分析

3.4.2井下充水通道分析

第4章库区右岸水库渗漏基本分析

4.1库区右岸水库渗漏基本条件分析

4.1.1库区右岸水库渗漏通道分析

4.1.2库区右岸水库渗漏水动力条件分析

4.2库区右岸水库渗漏基本模式分析

4.2.1单薄山脊渗漏模式分析

4.2.2煤矿开采井巷渗漏模式分析

4.3库区右岸土地坪单薄垭口对水库渗漏的影响研究

4.3.1右岸土地坪单薄垭口的地形地貌及岩性组合特征

4.3.2右岸土地坪单薄垭口的岩性组合特征

4.3.3右岸土地坪单薄垭口地下水水动力条件分析

4.3.4右岸土地坪单薄垭口渗漏影响评价

4.4库区右岸煤矿对水库渗漏的影响研究

4.4.1库区右岸矿井分布概况

4.4.2库区煤矿井下巷道状况分析

4.4.3蓄水后煤田区井下充水水源的变化

4.4.4蓄水后煤田区井下充水通道的变化

4.4.5库区右岸煤矿对水库的影响评价

第5章库区右岸分水岭地下水动力场研究

5.1库区右岸分水岭自然条件下的地下水渗流场特征

5.2煤矿排水条件下库区右岸分水岭地下水渗流场特征

5.2.1库区煤矿开采后地下水位的变化

5.2.2跃进煤矿开采对库区地下水渗流场的影响

5.3三维模型的建立

5.3.1模型范围

5.3.2模型离散及模型求解

5.3.3模型的边界条件概化

5.3.4数学模型参数选取

5.4三维模型校验

5.5水库渗漏的三维数值模拟

5.5.1水库蓄水前煤矿开采状态下右岸分水岭地下水动力场模拟分析

5.5.2水库蓄水后煤矿开采正常涌水量状态下右岸分水岭地下水动力场模拟分析

5.5.3水库蓄水后煤矿开采十倍涌水量状态下右岸分水岭地下水动力场模拟分析

5.5.4水库蓄水后且煤矿不开采状态下右岸分水岭地下水动力场模拟分析

第6章结论

致 谢

参考文献