基于温度示踪法的堤坝渗漏探测研究

温度是地下水渗流的天然示踪剂。地层温度的分布在正常情况下是连续有规律的,温度是随地层深度的增加而增大。但在有地下水渗流的影响下,地层的温度分布会产生异常现象。通过采集钻孔中的温度数据,绘制温度曲线;根据温度的异常变化判断地层渗流的情况,如确定地层集中渗漏通道以及地下水的补给关系等信息。利用温度示踪法对西部某水电站进行了地下水探测分析;根据地层中温度的异常,探测出集中渗漏水是从水平排水条带汇集到坝后量水堰,由此提出了相应的处理措施。     

堤坝管涌渗漏持续线热源模型研究

地下水的渗漏会影响地层正常温度分布,使钻孔温度曲线发生异常变化。堤坝的管涌渗漏通道可看作是一个持续作用的线热源,通过研究管涌渗漏水对地层温度的影响,利用热源法的原理建立了管涌渗漏的持续线热源模型。工程实例的计算表明,利用该模型可以得到管涌通道的渗透流速,评价地层的渗漏特性。     

环境同位素示踪方法研究新安江右坝肩绕坝渗流

通过分析新安江右坝区环境水中的同位素2H，18O，3H以及温度与电导分布，研究新安江右坝存在的绕坝渗流场。环境同位素数据证实了右坝肩基岩中存在着绕坝渗漏，排水廊道中的排水既有边坡降雨入渗，又有库水的绕坝肩补给，排水廊道扇形孔中的渗水完全来自于绕坝肩的库水渗漏。3E1-1扬压力升高的原因是由于F0断层渗漏造成的结果，但6坝段和7坝段下部的F1断层基本上不存在渗漏,灌浆廊道G7-4排水孔中渗水中的3H高达19.54TU，证实该渗漏水来自坝后区的降雨补给。右坝肩观测孔R3和R6等孔中发现绕坝库水成分，环境同位素     

龙羊峡大坝同位素示踪方法探测渗流场研究

论述出同位素及天然示踪方法探测大坝渗流场的基本原理与试验方法,通过夏季与冬委两次不同水位条件下对龙羊峡大坝进行的同位素综合示踪探测,已初步查清了南北大山水沟水蓄水池的渗流及工业用水补给是造成左岸地下水位偏高的主要原因;综合示踪试验发现顺河断层Ｆ５７存在罗为严重的河水渗,该渗漏造成左岸地下水位的壅高,阻碍了左岸边坡水的排泄;Ｇ４劈理带的渗漏不是引起左岸地下水位偏高的主要原因;跨河断层Ｆ１８,Ｆ７１,     

电阻率成像和钻孔电视技术在病险山塘查漏中的应用

土石坝填筑材料长期在水动力作用下易产生异常渗流现象,对病险山塘实施地质勘察是防渗方案优化设计的前提。鉴于对大坝渗漏病害的分布及诱因不明,钻孔的布置只能依据规范而定,却忽视了查漏的初衷,提出一种综合性、分阶段的大坝勘察技术。以胜岭脚山塘渗漏探测为例,利用电阻率探测技术圈定大坝病患的主要部位,并对渗流薄弱区进行钻孔注压水试验,进一步结合钻孔电视成像技术对孔壁大坝填筑质量进行分析。结果表明,电阻率成像技术可准确查明病害区的分布,孔内成像可直观反映钻孔岩土体的原状赋存特征,综合检测技术可有效解决大坝渗漏病症不清的难题,为除险加固勘察提供了新的思路。     

榆林李家梁水库砂坝渗流安全及成因分析

榆林市李家梁水库砂坝自工程蓄水以来存在严重的渗漏安全隐患,为保障工程安全运行,通过水库历史资料数据分析和二维有限元渗流场计算,对该水库砂坝渗流安全及成因进行了深入的分析。结果表明:目前条件下大坝坝体防渗系统虽然满足运行要求,但左岸地下水位高,绕渗情况较严重。大坝左坝肩及坝基多个深度范围内存在中砂夹层以及水坠砂坝施工充填过程中导致坝体颗粒分布不均是造成坝后渗漏的主要原因。根据有限元渗流场计算结果,获得不同部位最大渗透坡降,各计算工况下排水渠底部渗透坡降在0.189～0.241,大于坝基土允许渗透坡降0.125,在库水位升高后,将使下游挟砂渗漏加剧,导致坝体破坏。因此,大坝除险加固需根据计算结果延长渗径,降低下游渗透坡降,保障大坝安全运行。     

基于熵权-可变模糊集模型的堤坝渗漏探测

针对堤坝中集中渗漏通道探测问题,基于信息熵理论和可变模糊集理论,建立用于堤坝渗漏探测的熵权-可变模糊集模型。以南方某水库为例,首先确定各探测指标,采用客观赋值法中的熵权法确定不同探测指标的权重;然后计算各钻孔水样相对于降水、渗漏水和地下水的综合相对隶属度以及各个钻孔的H值;最后依据相应的判断标准将钻孔水样进行分类,确定钻孔水的来源。结果表明,通过该模型确定此大坝存在4条集中渗漏通道,与前人结果一致。     

基于示踪法的模糊聚类模型研究及应用

基于示踪方法对某堤防几个典型段进行了渗漏分析,查明了其地下水的渗漏来源,结果表明江都船厂段T1#孔、联盟庄码头T29#孔中的水样为河水补给,T5#孔附近的黑鱼塘水为当地降雨或近期降雨形成的地下水补给,万寿宫段T7#孔中的地下水为河水和当地降雨的混合。应用模糊聚类方法,选取稳定同位素和水化学值作为指标特征值,并赋与不同的权重,进行模糊聚类分析,聚类分析结果与示踪方法分析的结论一致。     

抽水蓄能电站库区水化学特征影响因素及其示踪作用

通过对泰山抽水蓄能电站2009—2020年各类水体水化学特征影响因素的分析,论述了水化学特征变化对库水渗漏的示踪作用。结果显示：泰山抽水蓄能电站库水和地下水均呈弱碱性,水化学类型主要为HCO₃-Ca型,部分为HCO₃-SO₄-Ca、HCO₃-SO₄-Ca-Mg、SO₄-Ca-Mg型,巴山沟地表水水化学类型为SO₄-Ca、SO₄-Ca-Mg型。离子比值分析表明,硅酸岩风化是库水、地下水以及巴山沟地表水水化学离子的主要来源;巴山沟地表水受岩石风化和大气降水的同时控制作用,有未经充分水岩反应的大气降水混入。水化学聚类分析表明,右岸排水廊道和坝后量水堰水样来自库水的渗漏补给,库底廊道量水堰、B2高压支管廊道、6号和1号施工支洞水来源为区域地下水补给。水化学分析结果与水体氢氧同位素分析结果有较高的一致性。     

熵权模糊聚类信息流法在渗漏探测中的应用

针对小浪底水库左坝肩渗漏问题,采用熵权模糊聚类信息流法对采集的14个样本进行分析,以确定渗漏水的补给来源,并结合温度和电导探测、连通试验等方法确定集中渗漏通道。结果表明：1号排水洞3号孔、1号排水洞35号孔、2号排水洞28号顶孔、2号排水洞94号顶孔、4号排水洞28号底孔、30号排水洞D-18号孔、30号排水洞RD-7号孔中的水由浅层库水补给;30号排水洞D-133号孔中的水由深层库水补给;30号排水洞D-194号孔中的水由深层库水、尾水、地下水补给;30号排水洞RD-37号孔中的水由地下水和尾水补给。通过对集中渗漏通道实施灌浆补强、断层封堵等防渗加固措施,各级水位下总排水量均比以前减少,减少幅度为25%~40%,因此熵权模糊聚类信息流法用于判别渗漏水的补给来源是行之有效的。     

基于水文地质参数敏感度分析的水库渗漏量不确定性评价

岩溶地区地表水库与地下水有较为密切的水力联系,合理预测岩溶水库渗漏程度对工程设计与施工具有重要指导意义。以云南省某水库为例,在分析库区岩溶水文地质条件的基础上,利用USGS开发的Model Muse对水库扩建后受影响区域进行地下水数值模拟,并结合UCODE对渗透系数及入渗强度等参数进行敏感度分析。得出栖霞茅口组灰岩(P1q+m)的渗透系数等四个敏感度较高的参数。这些参数在合理取值范围内存在多个值会对预测水库渗漏量及渗漏等级产生较强影响。因此,在利用数值法预测水库的渗漏等级时,首先应对研究区做全面细致勘察,提升参数的准确性与可靠性。     

大干沟岩溶地下水磷污染评价

由于受到磷石膏库岩溶渗漏影响 ,大干沟岩溶地下水磷污染问题严重 ,并且威胁着乌江渡水库水资源环境。通过岩溶渗漏条件分析及污染评价得出 :①污染渗漏形式可分为岩溶管道和裂隙类型 ;②污染途径可分为直接和间接污染 ;③磷污染不仅使岩溶地下水不能作为饮用水、生活用水和灌溉用水 ,而且严重污染了地面水 ,并使水库产生富营养化问题。     

地下水渗流对基坑支护结构上水土压力的影响分析

暴雨或长时间的降雨、地下水管的渗漏等是造成地下水渗流的重要条件，对基坑支护结构的安全影响大，也是为何基坑事故多发生在降雨之后的根源。分析了基坑开挖过程中地下水渗流产生的条件，并从地下水渗流对土体强度的影响、对作用在支护结构上水压力的影响、对土体自重应力的影响3个方面进行了分析。认为地下水渗流增大了支护结构上的土压力，对于粘性土判断采用“水土合算”或“水土分算”的依据不只是土体渗透性的大小，关键在于渗流是否发生。在支护结构的土压力计算中，只要支护结构在开挖和使用阶段基坑外侧存在地下水渗流，对于粘土和粉土应当采用水土分算的计算方法。因此，在基坑工程中，预防和阻止地下水渗流的发生是相当重要的一个环节。     

全球气候变暖和人类活动对地下水温度的影响

以吉林中部平原区为例,通过对123眼地下水观测井水温多年观测数据的整理分析,论述了孔隙潜水、孔隙承压水和白垩系孔隙裂隙承压水温度的多年变化特征.采用灰色父联度分析法分析了影响地下水温度变化的主要因素,计算了各含水层地下水温度与地下水埋深、气温、降水量之间的关联度.研究结果表明,从20世纪80年代初到2001年的20 a间,3个含水层的地下水温均呈上升趋势.各含水层水温上升的主要因素不同,孔隙潜水和孔隙承压水温度上升变化的主要原因是全球气候变暖;白垩系孔隙裂隙承压水温度上升则主要是由该含水层被强烈开采、水位大幅下降、上部潜水补给作用加剧所致.     

济阳坳陷桩海地区下古生界潜山埋藏岩溶作用发育模式

 桩海地区潜山下古生界地层和储层分布具有明显的差异性,随着潜山油气田勘探的深入,这种潜山复杂储集空间的成因成为亟需解决的问题。以往对其储层及孔隙形成的解释,如风化壳成因和大气淡水成因,无法较合理地解释这一现象。研究发现,研究区具有埋藏岩溶作用发生的条件,包裹体均一温度和同位素方面的证据表明研究区存在埋藏岩溶作用且主要为压释水岩溶作用。本文对桩海地区下古生界潜山埋藏岩溶作用模式进行分析研究,归纳出3种模式：倾没端断面补给岩溶模式、翘倾端断面补给岩溶模式和背斜凸起两侧双向入渗岩溶模式。发现研究区下古生界潜山有利储层的分布受埋藏岩溶作用发育模式的控制。压释水首先进入潜山地层的良好储层,而压释水释出地层常形成淀积带,不具备储集条件或成为封堵层。结果表明,很多以前令人困惑的复杂储集空间的成因和下古生界储层和油藏的分布模式可用埋藏岩溶模式进行解释。     

阿尔山新生代玄武岩地下水补给源及其成因分析

根据水量平衡关系和氢氧同位素分析,结合水文地质、地质构造等条件,发现阿尔山玄武岩地下水接受外源水补给,补给源区可能为西藏高原.由阿尔山河水、湖水的87Sr/86Sr值可知,地下水中的锶来自玄武岩,推断地下水的导水通道为连续的玄武质导水通道,低黏性的碱性玄武质熔岩流在冷却过程中形成连续的收缩缝,最终演变为管道型导水通道;...     

长江某水电站库区HP村浸没问题研究

长江某水电站库区HP村处于长江Ⅰ级阶地平台,地势低平,分布大量耕地和民房,水库蓄水后浸没问题突出.通过研究该岸段水文地质结构及天然地下水流场、土层毛管水上升带高度、耕植层厚度、房屋基础类型、埋深、地基土体天然、饱和状态下力学特性并分析地下水位上升对地基安全影响深度等,综合确定浸没临界地下水埋深标准值;采用有限元法分析预测水库蓄水后稳定、非稳定流地下水回水特征.以此为基础进行浸没判别,确定浸没影响区范围和影响程度,为水库影响区范围界定提供可靠依据.此浸没研究方法和技术成果可供类似工程参考.     

上海地面沉降地下水渗流场与地层应力场分析

为有效控制上海地面沉降发展,利用地下水位与地层变形的实测资料,分析了地下水渗流场与应力场的变化特征及其制约机制。结果表明:地面沉降与地下水渗流场、第四纪地层的应力场关系密切;开发利用地下水资源以及工程建设活动,是渗流场与应力场发生变化的重要影响因素;地层空间分布的不均一也使渗流场和应力场发生突变并呈现非线性;深部含水层集中开采导致的地下水位持续下降以及浅部含水层的工程降水和建筑荷载,是上海地面沉降防治面临的新问题。该研究有助于上海地面沉降系统调控对策的制定与防治技术措施的实施。     

云南普朗铜矿尾矿库喀斯特渗漏示踪试验研究

喀斯特渗漏是在碳酸盐岩分布区修建尾矿库常遇到且必须解决的重大问题.在云南普朗铜矿尾矿库地下水示踪试验工程实例中,通过对比使用染料示踪法与化学离子示踪法表明,化学离子示踪法更适用于碳酸盐岩分布区.由时间-浓度曲线及实验结果确定了拟建尾矿库地下水运移方向、地下水流速,评价了地下喀斯特发育状况,为拟建尾矿库的防渗设计提供依据.