平原型水库库区浸没分析与研究

平原型水库库区浸没分析与研究

王汇明[1]2004年在《平原型水库库区浸没分析与研究》文中研究说明随着现代科学技术和水利事业的不断发展,水库的建设已进入了一个新时期。众所周知,水库能够满足国民经济各部门提出的多方面要求,但同时会给建库地区及下游地区的自然和经济带来一系列的不利影响。其中,浸没问题就是一个很突出的问题。对于水库浸没问题的研究已取得了令人瞩目的成就,但也存在着不足。本文从理论及工程实际出发,对水库浸没问题做了比较系统的研究。 基于水库与其他建筑物有着不同的特点,如:地基和基础处于水下,工作条件复杂,对地质及地基处理的要求高,本文从浸没的基本特点入手,深入地分析了浸没产生的地质条件及影响因素。结合理论知识与数个工程实践资料,总结出了在一般情况下可能会发生或不会发生浸没的地段。 考虑到水文地质条件的复杂性与多样性,本文建立了多种情况下渗流的有限元计算公式。对于渗流场比较简单且属于非主要浸没区的地段,一般采用二维渗流有限元计算即可满足工程要求。但在多数情况下,水工方面所遇到的渗流问题都是计算区域大,地质条件极为复杂的,因此叁维渗流有限元计算得到了更广泛的应用,它能够较准确地反映出各渗流点的水头、速度的大小及方向。而对于减压井多且强、弱透水层的渗流系数比值很大的情况,宜采用多层透水地基渗流理论来计算,该理论假定强透水层中的流线基本上是水平的,而弱透水层中的流线基本上是垂直的,这样就可以将叁维渗流问题在数学处理上降为二维问题,使问题得以简化。此外,本文还对相关水文地质参数的确定、浸没范围的确定、浸没的预防方案等问题进行了探讨。 最后,本文根据上述的理论计算公式及相应的计算程序(2D—Flow程序、3D—Flow程序、曹洪博士开发的多层透水地基渗流计算程序),对潮州供水枢纽工程库区进行了渗流计算,得出了相应的等水头线图,并结合当地的临界地下水埋深,对该地区做了浸没评价,提出了应用的工程防护措施。同时,也证明了本文所建立的水库浸没研究理论的实用性及在工程应用中的可行性。

李鹏, 焦振华[2]2015年在《平原型水库浸没预测方法探讨——以陕西省斗门水库为例》文中进行了进一步梳理通过对陕西省斗门水库钻孔水位、井水位、周边水系调查,使用数学模型法及作图法分别对水库库区蓄水前期及后期浸没范围进行预测评价,分析表明,蓄水前期浸没范围主要受下部地层渗透系数、现状地下水位埋深、内外水位差等多重影响,其中渗透系数影响最大,渗透系数及内外水位差通过影响补给作用对地下水位变化产生影响,蓄水后期浸没范围除受渗透系数影响外,现有地面高程与蓄水位的关系影响也较大。通过分析预测,对斗门水库库区周边浸没问题进行了分段评价,有利于分段采取工程措施,对同类工程浸没问题预测具有一定的参考价值。

余际可, 黄辉[3]2008年在《平原型水库浸没治理措施探讨》文中研究说明浸没问题是平原型水库主要地质灾害之一。文章对浸没范围预测方法提出了看法,研究浸没治理措施时应和垸内渗透稳定问题统筹考虑,根据天然铺盖情况采用减压及压渗综合措施进行治理。

洪梅[4]2016年在《石佛寺水库浸没区与湿地植物措施配置研究》文中研究表明水库主要起到防洪、灌溉、发电、蓄能、供水、水产养殖等作用。然而,水库蓄洪、滞洪和泄洪时会引发水库周边出现浸没现象,导致周边植物生长受到影响,开始萎蔫甚至死亡。此外,石佛寺水库是重要的饮用水源地,周边的不合理放牧、工业废水和居民垃圾的排放等会导致水质受到污染。本研究以石佛寺水库浸没区和库区水质为研究对象。试验分析了浸没区土壤的基本物理性质和水库库区水质的富营养化状态,结合植物配置原则为浸没区及湿地选择最适宜的植物,避免因植物选择不当、土地利用不合理使植物的生长受到不利影响。通过合理配置植被,充分利用浸没区的土地,预防水土流失,净化水质,实现社会、经济与生态效益的最优化,为平原型水库植物措施配置提供参考依据。主要研究结论如下:(1)针对水库浸没区,利用水尺读数变化得到极差值,进而确定蓄水对浸没区域的影响程度。通过水库浸没区土壤含水率与其他土壤物理性质进行相关分析得出土壤各物理性质与含水率相关关系大小为:田间持水量>毛管持水量>毛管孔隙度>总孔隙度>最大持水量>容重>非毛管孔隙度,说明土壤含水率变化可影响其他物理性质的改变。通过含水率变化规律将浸没区划分为3个区域,与副坝距离分别为0~300,300~450,≥450m,依次称为区域1、区域2、区域3。进一步分析不同区域含水率与田间持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、总孔隙度、最大持水量、容重、非毛管孔隙度之间的关系,为后续不同区域植物配置提供参考依据。(2)运用综合营养状态指数法对石佛寺水库水质分析表明:石佛寺水库2012~2015年水质各月份营养级别都处于轻度富营养化或中度富营养化,营养状态指数从中度下降至轻度,中度富营养化月份占全年比例由75%下降到37.5%,综合营养状态指数由2012年的62.06%下降到2015年的57.76%。由总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a和透明度五项参数的综合营养状态指数的评价结果表明:总氮指标最高,可以断定总氮是引起石佛寺水库水质下降的主要原因。石佛寺水库2012~2015年部分月份水质劣于《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准,某些月份只能达到Ⅳ类水质标准。通过对水环境因子之间的相关分析结果表明:pH与溶解氧呈极显着正相关,透明度与溶解氧呈极显着负相关,总氮与溶解氧呈极显着正相关,总磷与pH呈极显着负相关,总磷与总氮呈显着正相关,叶绿素a与总氮、总磷分别呈显着正相关,高锰酸盐指数与总磷则呈现出极显着负相关。石佛寺水库水质的分析结果可以为该区域内的水质富营养化控制和改善提供实践指导。(3)依据土壤含水率和库区水质,采取不同植物配置措施。区域1筛选的适宜乔木为旱柳,灌木为东北连翘,草本植物为马蔺;区域2筛选的适宜乔木为绒毛白蜡,灌木为紫穗槐,草本植物为高羊茅:区域3筛选的适宜乔木为黑皮油松,灌木为胡枝子,草本植物为牛毛草。湿地植物中筛选的挺水植物为芦苇、水烛;浮叶植物为睡莲、芡实;沉水植物为金鱼藻、黑藻。通过以上植物的选择,合理的进行植物措施配置,达到改善石佛寺水库周边生态环境的目标。

冀建疆[5]2005年在《官厅水库的浸没评价和范围预测》文中指出官厅水库的浸没问题是平原型水库带来的典型的环境地质问题,具有较强的代表性.通过分析官厅水库浸没的原因,对水库浸没评价标准评价的确定方法进行了分析探讨.水库浸没范围的预测方法有相关分析法、水动力学法、水均衡法,但采用实地调查资料确定评价浸没标准是最好的方法.

马冲, 胡斌, 詹红兵, 孙刚[6]2016年在《出山店水库环岛形地块浸没问题研究》文中指出水库浸没问题是平原型水库工程勘察与评价的重要内容,科学预测水库浸没区的范围对水库周边移民搬迁、库边围护及对水库建成后的正常运营都至关重要。以河南省出山店水库为例,利用直接观测和人工试坑法确定了不同类型低液限黏土的毛细上升高度。基于详细水文地质勘测,利用GMS对环岛形代表地块进行了水文地质建模,对模型参数进行了识别与检验。分析确定地表坡降是影响浸没区边界分布的主要因素,并根据数值模拟计算结果,分别给出了环岛形地块区域农田区和建筑物区浸没范围和坡降的统计公式,为平原型水库环岛形地块浸没范围的确定提供了依据。

刁延峰[7]2017年在《平原型水库工程地质问题浅议》文中认为为查明平原型水库——斗门水库工程地质问题,通过进行外调查、室内试验、坑探、钻探等工程地质手段对水库及建筑物工程地质进行研究得出:库坝区主要存在的工程地质问题包括库区渗漏及渗漏引起的渗透破坏、蓄水后的浸没问题、坝基湿陷性、坝基地震液化等;沣河引水枢纽主要存在的工程地质问题为渗漏问题及渗透破坏、坝基地震液化等;引退水线路主要存在的工程地质问题为基础的湿陷性。综合采用强夯、换填、防渗、排水等措施,现有工程地质问题不会制约水库的建设。

杜慧丽[8]2007年在《非完整河渠附近地下水运动规律探讨》文中研究表明地下水与河水的相互作用是自然界中普遍存在的一种自然现象,也是陆地水文循环的一个重要组成部分。在自然界中,河水与地下水是紧密联系的整体,二者之间不仅发生水量交换,而且存在溶质和污染物的迁移。随着人类大规模地开采傍河水源地的地下水,河流对地下水系统的影响更为显着,二者之间的相互作用机理也更为复杂。因此,在建立地下水流模型时,正确分析河水与地下水之间的相互关系,对河流进行科学的概化是十分重要的。针对解析法中对河流边界多按完整河情况处理这一问题,建立了非完整河数值模型,对潜水非完整河附近地下水运动进行了模拟分析,讨论了河流完整度对单宽流量和地下水位的影响,给出了非完整河流单宽流量和水位计算公式,结果表明,河流完整性不同,其附近的地下水动态也随之变化。在二元结构模型中,考虑上部粘性土层的不同厚度、不同渗透性,经过数值模拟发现,上部弱透水层具有相对隔水作用,且厚度越大,渗透性越小,隔水性越好;当河流切穿上部弱透水层时,研究区地下水位都会发生突变性的抬升,而考虑回水时间的影响,地下水位的变化量比未切穿弱透水层要大。水库浸没问题是水库工程勘察与评价的重要内容,也是水库区五大工程地质问题之一,本文在对目前应用于水库浸没预测的几种方法进行了对比分析的基础上,基于吉林省长春市石头口门水库兴利增容工程,选取典型断面,考虑河流切割含水层的不同程度、回水时间及潜水蒸发的影响,对增容后库区地下水位壅高情况进行研究,并对库区浸没问题进行了分析。

王帅帅[9]2016年在《石佛寺水库祝家堡及陈平堡副坝下游浸没分析》文中研究指明水库浸没是因为地下水受到水库蓄水或者其他人类活动等外界干扰而促使地表水位抬高,进而激发多种问题的典型灾害。水库浸没是机理复杂、影响严重的综合灾害之一,在我国尤其是平原地区多发。国家每年因水库浸没而承受巨大的经济损失,为此,从可持续发展的角度来看,研究水库浸没的机理、影响,采取相关的防治措施具有重大的现实意义。石佛寺水库是位于辽河干流上的平原型水库,自水库建成蓄水之后,右岸副坝下游地区出现不同程度的浸没现象,严重影响了下游地区的农业生产和生活。为此,水库管理局每年蒙受巨大的经济负担。本文在总结前人研究成果的基础上,阐明水库浸没类型及成因,剖析浸没对建筑物、土壤、作物和地下建筑物等的影响及危害,归纳总结导致水库浸没的主要影响因素为地下水位、土壤质地和地表耐水性。通过土壤含水率实验,发现陈平堡副坝下游距离副坝较近的地方土壤含水率较高,随着离副坝轴线距离的增大,土壤中含水率逐渐减小,浸没现象也随之减轻。右岸副坝下游区域土壤含水量与库岸渗流和降水补给均有关系。为了确定降雨对当地浸没的影响,根据辽宁省水文地质资料计算当地不同频率下的降雨量,进而推求计算相应的径流汇流深度。根据水库竣工图选取典型断面进行渗流计算发现副坝段单宽渗流量很大,存在严重的渗漏损失,库岸渗流是导致下游地下水位升高的主要原因,土壤毛细水上升增大了土壤含水率,对农作物产生影响,加之右岸副坝下游地势低洼,排泄条件不畅,降雨积水严重容易造成渍涝现象。通过设定相关的界限条件,利用地下水模拟软件Visual Modflow建立模型并模拟预测水库以不同的蓄水位运行时,下游地区的地下水变化情况,给出石佛寺水库右岸副坝下游地区地下水等水位线,确定不同高程以下的浸没范围。此外,有针对性地提出浸没防治措施,为类似工程提供借鉴和参考。

陈晓东[10]2017年在《红崖山水库加高扩建工程浸没区防护排水设计》文中研究指明红崖山水库位于甘肃省武威市民勤县境内石羊河,腾格里与巴丹吉林两大沙漠交汇边缘,已运行半个多世纪,属于典型沙漠平原水库,由东西大坝及泄洪输水建筑物构成。水库加高扩建库水位抬升,通过浸没分析研究,南部有约200 hm2土地受到浸没,为有效防护利用、提高并优化技术经济效益、保护区域水土与生态环境,设计采用库区清淤泥砂料垫高,并采取周边填筑总长6.85 km防护堤及其排水系统工程防治措施。工程运行期防护堤有效挡水,排水系统渗流排水通畅,浸没区地下水位得到全面有效控制,大幅减小浸没面积效果显着。防护及排水设计技术方案合理,实施效果良好,达到预期目的,为水库及调蓄水池浸没区处理与防护利用,以及水库加高改扩建工程等提供良好借鉴。

参考文献:

[1]. 平原型水库库区浸没分析与研究[D]. 王汇明. 河海大学. 2004

[2]. 平原型水库浸没预测方法探讨——以陕西省斗门水库为例[J]. 李鹏, 焦振华. 资源环境与工程. 2015

[3]. 平原型水库浸没治理措施探讨[J]. 余际可, 黄辉. 湖南水利水电. 2008

[4]. 石佛寺水库浸没区与湿地植物措施配置研究[D]. 洪梅. 沈阳农业大学. 2016

[5]. 官厅水库的浸没评价和范围预测[J]. 冀建疆. 水利水电技术. 2005

[6]. 出山店水库环岛形地块浸没问题研究[J]. 马冲, 胡斌, 詹红兵, 孙刚. 人民长江. 2016

[7]. 平原型水库工程地质问题浅议[J]. 刁延峰. 陕西水利. 2017

[8]. 非完整河渠附近地下水运动规律探讨[D]. 杜慧丽. 河海大学. 2007

[9]. 石佛寺水库祝家堡及陈平堡副坝下游浸没分析[D]. 王帅帅. 沈阳农业大学. 2016

[10]. 红崖山水库加高扩建工程浸没区防护排水设计[J]. 陈晓东. 西北水电. 2017

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