广东省水利电力勘测设计研究院 广东 广州 510635
摘要：水库渗漏是水利工程关注的主要问题之一，也是新建水库勘察中主要关注的问题之一。本文详细介绍了台山核电厂淡水水源工程地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质等工程地质条件，分析水库蓄水后是否产生渗漏，可能产生渗漏的位置，并提出防渗处理措施建议。
关键词：水库渗漏；渗透系数；透水率；防渗措施
Abstract: The reservoir leakage is a major concern in water conservancy engineering is one of the new reservoir exploration with one of the major concern. This paper introduces the taishan nuclear power plant of fresh water engineering topography and geomorphology, rocks, geological structure and hydrological geology engineering geological conditions, analysis of the reservoir water whether to produce leakage, may produce the position of the leakage, and put forward the seepage prevention measures.
Key Words: reservoir leakage; permeability coefficient; Water rate; Prevention measures
1引言
台山核电厂淡水水源工程是台山核电厂的配套工程，工程主要包括水库大坝、输水管线及进库道路工程等。拟建水库为新松水库，位于台山市赤溪镇的曹冲河，主要任务是供应核电厂的淡水用水，兼顾供应下游的生活及灌溉用水。水库校核洪水位49.4m，设计洪水位49.1m，正常蓄水位45.8m，死水位25.3m，供水调节库容1100万m3，总库容1710万m3。大坝拟为碾压混凝土重力坝，坝顶高程为51.0m，最大坝高54m，坝顶长度239m。
通过对库区工程地质条件的详细调查，在查明库区工程地质条件的基础上，从库区地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质条件等工程地质条件，分析水库蓄水后存在渗漏的可能性及其位置，并提出防渗处理措施建议。 2 库区工程地质条件
2.1地形地貌
库区位于台山市南部沿海地区，属低山—丘陵地貌，总体上地形呈南西高，北东低，以高丘陵地形为主，海拔200m～700m，其次为低丘陵地形，海拔100m～200m。水库地处曹冲河中下游，库周山环绕，河水仅沿曹冲河向外排泄，河谷多呈“U” 字型，河道宽一般50m～200m。河道弯曲，呈NE向展布，从锅盖顶北东向流入库区。库区周边均为分水岭，其西面和南面分水岭雄厚，北面和东面分水岭相对低矮单薄。
水库拟建大坝位于库区北东面，所属位置山体较低矮单薄，大坝右岸坝肩为一长约180m的条形山，山体较低矮单薄，山顶高程50m～90m，正常蓄水位45.8m时，山脊厚度约50m。大坝上游左右岸各有一个相对低矮的垭口，左岸垭口处鞍部高程72m，山体较低，但较浑圆雄厚；右岸垭口处鞍部高程62m，鞍部山体较单薄，正常蓄水位变异系数45.8m时，山脊厚度小于50m。
2.2 地层岩性
库区基岩岩性以燕山三期（γ52（3））花岗岩为主，并发育有闪长岩脉(δ)、细粒花岗岩脉(γ)、石英脉(q)、花岗斑岩脉（γπ）等岩脉，未发现有可溶性岩。花岗岩体风化差异较大，全风化带厚0m～43.4m不等，强风化带一般厚1.0m～4.0m，局部厚度大于20m，以下为弱 风化带和微风化带,岩体完整性较好。此外，山坡地表和河床中分别分布有厚度不大的第四系坡积层（Qdl）和冲洪积层(Qpal)。
2.3 地质构造
库区构造以断裂为主，据地表测绘和钻探揭露，库区断裂构造共有24条，构造岩以碎裂岩、硅化岩和构造角砾岩为主，多发育于燕山三期中粗粒斑状黑云母花岗岩中，这些断裂较集中分布库区中部，大部分延伸不远，规模较小。对水库渗漏问题有影响的主要有6条（见表1），其中断层F013、f9、f10从坝址工区经过，F013从左岸垭口经过，F016、F017和f4从右岸垭口，是水库渗漏的可能通道。 表1 影响库区渗漏主要断层表
断层编号 产状 宽度（m） 性质 断层特征
f9 N20-30°E/NW∠70-80° 0.5-2.0 不明 构造岩由碎裂岩、碎裂化花岗岩、断层角砾岩组成，岩石挤压破碎强烈。
f10 N40°E/SE∠70° 1.0-1.5 不明 构造岩由断层角砾岩组成，胶结较好，断层内地下水活动较强，断层岩多呈锈黄。
F013 N45°E/NW∠60-70° 1.0-3.0 不明 构造岩由断层角砾岩组成，岩石挤压破碎，绿泥石化强烈。
f4 N70°E/NW∠60-70° 0.5-2.0 逆断层说出你的故事2011 构造岩带由碎裂花岗岩组成，并发育石英细脉，脉宽5-10cm,呈碎裂状。
F016 N70°E/NW∠60° 2.1 逆断层 构造岩带由蚀变碎裂花岗岩组成，两侧为硅化碎裂岩。
F017 N75-85°E/NW∠75° 0.3-0.6 逆断层 构造岩带由蚀变碎裂花岗岩组成，两侧为碎裂状石英脉。
2.4 腐蚀疲劳水文地质条件
库区位于台山市南部沿海地区，地表水、地下水的补给主要来自大气降水。溪沟的形成也与降水及水流作用密切相关。库区地下水分为第四系松散堆积物孔隙水和基岩裂隙水。
孔隙水主要分布于曹冲河下游的缓流河段两侧至河口一带，部分分布于山间谷地，赋存于第四纪冲洪积层和坡积层，部分赋存了全风化土中，根据现在注水试验和室内试验，第四纪冲积层主要由砂卵砾石组成，属强透水性，第四系坡积层和花岗岩全风化土均为砾质粉质粘土，渗透系数一般为1.631×10-5cm/s～1.04×10-4cm/s，属弱透水性。
基岩裂隙水广泛分布于库区及周边地区，主要赋存于基岩裂隙、断层及节理密集带中，储量丰富。基岩强风化带裂隙发育，岩体较破碎，裂隙面铁锰质渲染严重，说明该带地下水活动强烈，属弱～中等透水性，局部夹有全风化土，透水性稍差，弱风化带和微风化带岩体较完整，根据现场压水试验，透水率为0.31 Lu半导体学报～6.08Lu，一般属弱～微透水性。
3 水库渗漏分析
从前述库周地质条件，拟建水库库周均为山体围绕，其西面和南面分水岭雄厚，也未发现与库外连通断裂构造，不存在通向库外的渗水通道，故不存在库水外渗问题，大坝、右坝肩条形山及垭口等由于地势较低或有断层经过，存在渗漏的可能，现进行分析如下。
3.1 大坝渗漏分析
拟建大坝为碾压混凝土重力坝，坝基开挖至弱风化或微风化燕山三期花岗岩，岩石裂隙稍发育，岩体完整较好，岩体透水率为0.48 Lu～1.56Lu，坝基基岩即为较好的相对隔水层。坝基有f9、f10和F013三条断层经过，其中f9、f10断层带岩石稍破碎，充填硅质，胶结较好，经现场压水试验，断层所经过钻孔部位透水率分别为0.89Lu和1.39Lu，沿这两条断层带发生渗漏的可能性不大，F013由断层角砾岩组成，岩石挤压破碎强烈，绿泥石化强烈，是可能的渗漏通道，应对该断层带进行防渗处理。
3.2 右坝肩条形山渗漏分析
水库拟建大坝右岸坝肩为一长约180m的条形山，山体较低矮单薄，山顶高程50m～90m，正常蓄水位45.8m时，山脊厚度约50m，条形山右侧连接较雄厚山体。条形山岩体风化较深，据钻孔揭露，全风化带厚15.00m～33.70m，层底高程26.54m～54.86m，强风化带厚1.10m～3.00m，层底高程24.14m～51.86m，自条形山往右侧山体部位，岩石风化深度逐渐变浅，全风化带和强风化带底板高程逐渐变高。
据现场压注水试验，全风化带渗透系数为3.946×10-3cm/s～3.959×10-4cm/s，属弱透水性，强风化带属中等～弱透水层，弱风化带透水率为0.66Lu～1.47Lu，属弱～微透水性。
在正常蓄水位45.8m时，条形山岩体全风化带和强风化带底板均位于正常蓄水位以下，全风化带具有相对隔水层作用，而强风化带较破碎，山体较单薄，地下水渗透路径短促，因此，条形山岩体强风化带是大坝正常蓄水后可能渗流的主要通道，建议对条形山岩体强风化带进行垂直防渗处理，并进入弱风化带一定的深度。
3.3 垭口1渗漏分析
垭口1位于大坝右岸上游约560m，垭口鞍部高程62m，呈V字形，垭口处山体较薄，垭口上下游两侧山体较雄厚。受到断层f4、F017的影响，垭口及两侧山体岩体风化较深，据钻孔ZKY101揭露，鞍部全风化带厚16.40m，底板高程45.21m，强风化带厚4.40m，底板高程40.81m，钻孔ZKY102揭露上游侧山体全风化带厚20.60，底板高程77.95m，强风化带厚41.80m，底板高程36.15m，钻孔ZKY103揭露下游侧山体全风化带厚20.60m，底板高程58.31m，强风化厚11.90m，底板高程46.41m。该垭口强风化带底板正常蓄水位以下，强风化带多夹有全风化土，透水性一般较小，据压水试验成果，透水率为3.32Lu～5.59Lu，属弱透水性。据三个钻孔的稳定地下水位观测，鞍部地下水位最低，长期观测水位为41m～43m，低于水库正常蓄水位，两侧山体的地下水位均高于水库正常蓄水位，地
下水位以上为中等～弱透水层。垭口1地下水位位于正常蓄水位以下，山体较单薄，地下水渗透路径短促，存在向外渗漏的可能，建议做好防渗措施,防渗范围应进入上下游两侧较厚山体一定深度。
3.4 垭口质点运动学2渗漏分析
垭口2位于大坝左岸上游约120m，垭口鞍部高程72m，呈U字形，垭口处山体较雄厚，两侧山体地势较高、也较雄厚。F013断层从垭口处经过，断层强烈挤压破碎，但此处硅质充填，胶结良好，连通性不好，产生漏水量小。鞍部钻孔ZKY201揭露，全风化带厚8.10m，底板高程60.35m，强风化带厚10.30m，底板高程50.05m，高于正常蓄水位，弱风化带压水试验透水率为0.81～1.52Lu,属弱～微透水，地下水位高程45.65m，略低于正常蓄水位，考虑水库蓄水后，地下水位随库水位上升会有所壅高，地下水位会与库水位持平或略高于库水位，产生大量渗漏的可能性不大，可根据水库蓄水后加强观测再做相应处理。
4 结论与建议
台山核电厂淡水水源工程水库库周山体围绕，山体总体较雄厚，库区基岩是主要为燕山三
期花岗岩，局部夹有少量岩脉，没有发现可溶性岩石，是工程地质条件较好的天然库盆。在库区北面和东面坝址附近局部有较低矮单薄的山体、垭口,经详细的地质勘察，大坝、条形山和垭口存在渗漏的可能，坡积土及全风化带为弱～微透水性，具相对隔水作用，水库外渗主要沿通往库外的断裂构造、强风化带形成的渗漏通道渗漏，建议对大坝F013断层带、大坝右坝肩条形山、垭口1可能产生渗漏的地段采用以垂直防渗体为主的防渗措施，防渗范围应进入相对隔水层一定的深度，垭口2发生较大渗漏的可能性较小，可以根据水库蓄水后的观测结果再进行相应防渗处理。
参考文献
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