干湿循环作用下裂隙岩体渗流特性演化规律研究

为了研究水库消落带岩体的渗流特性,以乌东德库区白云岩为研究对象,开展干湿循环水-岩作用试验。基于单裂隙渗流试验研究了干湿循环作用下裂隙岩体渗流特性演化规律,采用理论分析方法研究了裂隙岩体各向异性渗透特性。研究结果表明:当围压恒定时,单裂隙渗流量随渗透水压力的增加线性增加;当渗透水压力恒定时,随着围压的增加渗流量呈指数函数关系递减;随着水-岩作用周期的增加,裂隙渗流量呈先骤减小后缓慢增大的变化规律。裂隙岩体渗透特性存在明显的各向异性特征,并且水-岩作用后主渗透系数和渗透张量减小,渗透椭圆半径增加,渗透主方向保持不变。

乌东德大坝混凝土骨料料源选择勘察研究

根据交通、地形和地质条件,对乌东德水电站坝址周围20 km范围内的10个骨料场进行了研究比选,最终确定下游右岸距坝址6.4 km处的施期料场为理想的混凝土骨料料场。采用地质测绘、勘探、试验等综合勘察手段,评价该处灰岩和白云岩的宏观地质特征。岩矿鉴定与化学成分分析、岩石物理力学试验、碱活性试验和骨料加工性能等试验表明,施期料场灰岩质量技术指标和储量均满足大坝混凝土骨料需求。

乌东德水电站金坪子巨型滑坡地质研究

在地质测绘、钻孔与平硐勘探、物探测试、系统测年、岩土试验等大量地质勘察资料的基础上,系统阐述了金坪子滑坡的地质背景、地质分区。查明了金坪子滑坡Ⅳ区为基岩斜坡;滑坡Ⅴ区为古基岩离堆山;滑坡Ⅰ区主体堆积于一呈槽状的侵蚀缓坡上,总体稳定;滑坡Ⅱ区主体为由古冲沟堆积和崩滑构成的堆积体,呈蠕滑状态。在查明Ⅱ区地下水补径排关系的基础上,提出了地下(表)截排水作为滑坡治理的基本方案。滑坡Ⅲ区位于金沙江古河槽中且处于超稳定状态。研究成果为乌东德水电站开发方案的确定和坝址比选提供了翔实的基础资料。

乌东德水电站导流洞围岩变形特征与处理措施

乌东德水电站共布置5条导流洞（其中左岸2条，右岸3条）。高、低洞洞身段断面呈城门洞型。断面尺寸分别为12m×16m和16．5m×24m。2012年2月乌东德水电站导流洞开始施工，落雪组因民组极薄层～薄层大理岩化白云岩、层面附绢云母构成的Ⅳ类围岩洞段按5层开挖，在第一层开挖过程中因民组Ⅳ类围岩洞段左顶拱普遍出现塌方，第二层和第三层开挖时，导流洞左右边墙变形位移急剧增大。通过研究导流洞Ⅳ类围岩地质条件及变形失稳模式，分析变形过程与开挖支护的关系。在此基础上优化设计方案，确保了导流洞的安全施工。

百色库区剥隘镇滑坡成因机制分析与演化过程研究

以大量地质勘察资料为依据,简要叙述了剥隘镇滑坡基本地质背景,详细阐述了古滑坡的基本地质特征,系统分析了古滑坡成因机制,全面研究了滑坡演化过程,为滑坡应急抢险与综合治理提供了重要理论指导与可靠地质依据,可供类似工程参考。

青藏高原东南缘金沙江下游新生代构造与地貌演化

青藏高原东南缘发育数十万平方千米的广阔地貌过渡带与大面积低起伏地貌面,独特的地貌提供了解读高原构造拓展与地表隆升时间、过程以及机制的理想窗口。为揭示青藏高原东南缘新生代构造变形响应和地貌演化过程,通过构造解析、构造地貌以及低温热年代学数据分析对金沙江下游流域进行综合研究。结果表明青藏高原东南缘早在始新世即已处于北西向为主的区域性挤压条件下而发生广泛褶皱变形。尽管始新世存在区域性变形响应,但青藏高原东南缘金沙江下游地区在古近纪为低海拔丘陵地貌,地表隆升幅度极为有限。晚渐新世—早中新世研究区总体处于长期的低剥蚀速率环境,促进了低海拔平缓地貌的形成。晚新近纪以来,青藏高原东南缘发生区域性缩短变形与显著地表隆升,大型水系同步下蚀,共同塑造形成现今较高海拔的低起伏地貌面与深切峡谷并存的特征性地貌。研究结果支持青藏高原东南缘晚新近纪以来的隆升与地壳构造缩短及增厚密切相关,而中下地壳塑性流动增厚机制并非必不可少。

乌东德水电站坝址区地下水渗流三维非稳定流数值模拟

针对乌东德水电站坝址区水库蓄水后的绕坝渗漏问题及地下水渗流二维和准三维稳定流模型的不足,在充分分析坝址区工程地质和水文地质特征的基础上,概化出乌东德坝址区地下水系统的水文地质概念模型,建立坝址区地下水渗流三维非稳定流数值模型,并采用有限差分法和预处理共轭梯度法对模型进行了求解。在天然工况、有帷幕正常蓄水和无帷幕正常蓄水3种工况坝址区地下水三维渗流场模拟的基础上,根据水均衡原理,计算各种方案枯水期和丰水期坝址区的渗漏量,结果表明,正常蓄水工况下,右岸绕坝渗漏量约为左岸的5.7倍,防渗处理后总渗漏量可减少72.98%,丰水期左、右坝肩和坝基的绕坝渗漏量均较枯水期有所降低。该模型稳定性好,收敛速度快。

金坪子滑坡Ⅱ区地质特征与防治对策研究

在简要叙述金坪子滑坡工程背景及分区评价基础上,扼要阐述了Ⅱ区地质背景,系统分析论述了Ⅱ区地质特征及变形特点、失稳方式及工程影响,初步研究表明,在正常情况下,金坪子滑坡Ⅱ区不会对乌东德水电站梯级开发及正常运行构成严重影响。同时基于乌东德水电站工程施工与运行安全考虑,建议对Ⅱ区蠕滑体采用系统排水加抗滑支挡的工程防治措施。

高陡岩质边坡块体稳定性研究方法及应用

针对高陡边坡稳定性问题,以乌东德水电站为例,借助Adam三维数码照相技术在地质编录的独特优势,结合三维块体稳定性分析技术,建立了一套高陡岩质边坡块体稳定性研究的系统方法,并与传统方法进行了比较。结果表明,该方法可确定块体发育位置、特征、规模及稳定性,且高效、准确、安全,为工程设计与施工提供了重要依据。

乌东德水电站左岸进水口边坡岩溶问题分析

乌东德水电站左岸地下电站进水口边坡下游侧与大坝及缆机平台边坡、坝肩边坡相接。在边坡开挖支护过程中揭露到溶洞(缝),导致锚索施工困难,从而引起了各方对溶洞(缝)、溶蚀洼地、强风化角砾岩等岩溶现象可能影响到边坡整体稳定性的担忧。通过研究,溶蚀洼地第四系堆积体外侧为巨厚的Ⅲ1～Ⅲ2级岩体,强风化角砾岩呈囊状发育,周围亦被巨厚的Ⅲ1～Ⅲ2级岩体阻隔,均不影响边坡的整体稳定;坡表与锚索孔揭露的溶洞(缝)未形成连通管道,且溶缝与边坡走向大角度相交,亦不影响边坡的整体稳定。相关成果对边坡岩溶研究方法和类似工程的工程处理措施具有借鉴意义。

清江大龙潭水利枢纽防渗帷幕设计及效果监测分析

大龙潭水电站坝址位于碳酸盐岩地区,岩溶发育受岩性和构造控制:在奥陶系南津关组第一段(O1n1)页岩夹灰岩、第二段第一层(O1n2-1)泥质条带灰岩及寒武系第四段第二层硅质条带灰岩(∈34m-2)中岩溶不发育,其他地层的灰岩中岩溶发育;岩溶发育方向主要沿岩层层面和顺河向的断层发育,形成岩溶通道。因此水库渗漏主要沿岩溶发育的断层产生,防渗帷幕设计以奥陶系底部18.8m页岩为防渗依托,并重点加大断层部位的工程量。后期地下水长期观测分析表明,帷幕防渗效果良好,不存在大的库水渗漏,仅在局部断层构造发育部位渗漏量略大。大龙潭水电站防渗帷幕工程成功的范例为碳酸盐岩地区其他工程的防渗优化设计提供了很好的借鉴意义。

乌东德水电站坝址岩体变形试验与地质分析

乌东德水电站建坝岩体为中元古界会理群落雪组灰岩、大理岩,因其变形模量范围值与平均值分别高达18.22～69.69GPa和44.83GPa而受到业内专家质疑。为此,从试验方法适宜性分析、试验设备改进、现场试验复核、试验成果分析等方面对岩体变形特性进行了试验研究,从坝址所处地质构造环境、岩性岩相等方面对岩体变形特性进行深入的地质分析,得出如下结论:刚性承压板法与柔性承压板法在现场岩体测试中各有利弊,坚硬完整岩体宜用柔性承压板、半坚硬和软弱岩体宜用刚性承压板;两种试验方法所得测试成果虽有差异,但成果相近、量值相当,均真实地反映了客观地质条件。

乌东德水电站坝址区SO_4^(2-)成因与分布特征分析

针对金沙江乌东德水电站坝址区左右两岸地下水中SO42-含量的差异,尤其是左岸SO24-含量普遍高于右岸的特征,通过岩矿和水化学成分分析,采用聚类分析法分析了地下水中SO42-与其他离子成分的相关性,并结合水岩相互作用及水化学场、水温场、水动力场等方面的分析研究,发现坝址区地下水中SO42-的来源主要与地层中的黄铁矿有关,左右两岸地下水中SO42-含量的差异主要由于二岸地下水循环不同所致。

百色库区剥隘镇滑坡变形特征与稳定性研究

广西百色水利枢纽库区移民镇剥隘镇在2008年11月由于受持续强降雨以及水库高水位共同作用,致使镇域部分区片地表出现贯穿性裂缝,滑坡迹象明显。为保障当地居民生命财产安全,为滑坡应急抢险和综合治理提供依据,对该区进行了地质勘察。以翔实地质勘察资料为依据,将地质调查与变形监测成果相结合,系统分析了变形影响因素、变形现状与发展趋势,预测了滑坡变形失稳模式,将宏观地质分析与变形监测成果相结合,对滑坡稳定性进行综合评价,为滑坡应急抢险及综合治理提供了重要依据。

金沙江乌东德水电站坝址高边坡稳定性研究

高边坡是中国西部水电工程建设常见工程问题之一。金沙江乌东德水电站坝址两岸自然边坡高达830~1036 m,其稳定状况直接事关工程安全。以大量地质调查资料为基础,将地质宏观分析与数值分析计算相结合,研究坝址高边坡稳定性,预测工程边坡可能失稳模式,为治理工程设计提供重要依据,可作为类似工程参考。

乌东德水电站砼高拱坝拱端嵌岩深度选择地质研究

在简要叙述坝址基本地质条件的基础上,指出了影响建坝岩体质量的主要因素是岩体卸荷程度;分析阐明了河谷两岸岩体卸荷分带特征及工程地质特性,明确了弱卸荷/未卸荷岩体均可作为工程可利用岩体;并将平硐宏观地质调查与地震波、声波测试成果相结合,综合判定两岸拱座岩体卸荷状况,为拱端嵌岩深度的合理选择提供了重要依据。

乌东德坝址区花山沟泥石流危险性评价及防治

乌东德水电站左岸泄洪洞并水垫塘、左岸地下厂房尾水洞、导流洞出口布置于花山沟沟口一带,花山沟泥石流活动将可能危及其施工与运行安全。以地质调查资料为依据,分析了花山沟泥石流的形成条件及运动学特征,评价了花山沟泥石流的危险性。针对花山沟泥石流发育特征,提出了"因地制宜、水土分离、稳拦为主、辅以排导、保障安全"的防治原则与"上部截水、中部固源、下部拦排"的综合工程措施,为防治工程设计奠定了重要基础,可供类似工程设计参考。

金沙江乌东德水电站新村斜坡稳定性分析

乌东德水电站是金沙江下游河段(攀枝花市至宜宾市)四个水电梯级——乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝中的最上游梯级。新村斜坡位于右岸近坝库首,地形平缓,面积较大,成为电站施工营地、施工建筑物及库区移民安置的良好场地。但是,该斜坡为顺向坡,地表多为覆盖层,下伏基岩为三叠系白果湾组泥岩等软岩,人类工程活动将对斜坡的稳定性产生不利影响,文中在对新村斜坡的基本地质条件研究的基础之上,根据稳定性对其进行适宜性分区,然后根据建筑的特点及对场地的要求,因地制宜规划施工营地及施工建筑物及库区移民安置等。本文对建筑场地选择、地质灾害防治具有一定的借鉴意义。

乌东德水电站首次蓄水期坝基渗流控制效果评价

在特高拱坝首次蓄水期,对坝基渗流控制效果进行评价是保障大坝安全的重要依据。以岩溶地区300 m级特高拱坝乌东德水电站坝基为例,利用监测成果分析、测试分析、工程地质分析等手段,分析了首次蓄水期坝基渗流变化规律及分布特征,以及蓄水过程中产生的局部渗漏问题,评价渗流控制措施的工程效果。结果表明:乌东德水电站首次蓄水完成后,幕后渗压折减系数一般为0.08~0.27,最大0.40,均在规范允许范围;幕后山体地下水位增加0~13 m,幕后排水孔出水总流量6.5 L/s,总体变化均较小;水化学与地质信息表明右岸733 m灌浆平洞局部渗水来源主要为坝后水垫塘。综合表明,坝基扬压力正常,渗漏量总体较小,渗流状态趋于平稳,大坝防渗帷幕及排水幕效果理想,在同类工程中处于较优水平。

金坪子滑坡Ⅱ区变形特征与防护设计研究

金坪子滑坡Ⅱ区虽远离枢纽建筑物,但若发生大规模失稳,则会影响乌东德水电站发电系统运行安全,须对其作适当防护。结合变形、地下水位、雨量等监测资料,系统分析了该滑坡Ⅱ区的变形特征,认为地下水(降雨)是变形的主控因素,据此提出了以地下排水为主的防护方案。渗流分析及三维极限平衡稳定分析表明,设计布置的地下排水系统效果明显,能够达到防护目的。