福六浪溶洼水库开发模式及防渗技术研究.pdf

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1、桂林工学院硕士学位论文福六浪溶洼水库开发模式及防渗技术研究姓名：徐社辉申请学位级别：硕士专业：地质工程指导教师：蒋忠诚20070401桂林工学院硕士学位论文摘要我固要仝画建设小康社会，就要解决占全国贫困人口约半的西南岩溶地区干旱缺水的问题。近半个世纪以来西南岩溶区致力于修建水库以解决人民生活、生产用水I 训题。在岩溶区修建水库时，渗漏问题往往成为水库建设成功与否的一个关键问题。本文通过广西忻城福六浪滓地堵洞成库示范工程的建设，总结我国溶蚀沣地区堵截地下河管道建设溶沣水库的一种丌发模式为：利用溶蚀沣地有利地形。在地下河管道中堵洞筑坝，利用积水滓地作为库简，兴建地下河溶洼水库。该论文的主要研究方法

2、有：1、通过野外调查、地表水测流、示踪等试验查清福六浪水文地质、工程地质等区域地质条件。通过野外调查、地表水测流、示踪等试验，掌握隆光地下河及福六浪溶沣水库库区、库岸的工程地质、水文地质、地形地貌、气象水文等条件。查明库盆溶发育特 d：、含水层与相对隔水层及福六浪卜游地下河的补给边界及特征。2、通过物探、钻探、硐探等确定了堵截地下河的堵洞位置。通过物探、钻探、硐探等试验，分析研究水库区岩溶渗漏条件，探明渗漏途径，评估库区、库岸渗漏的可能性。基本确定了3 号天窗与1 0 天窗无直接水力联系；库岸由于相对隔水层的存在，只有在4 号落水洞处需作堵洞处理；而库彷的主要渗漏点是3 号天窗，其次是l、2

3、号消溢洪洞，以及5 号、9 号落水洞。3、通过堵洞试验，为堵洞筑坝设计提供依据。通过堵洞试验，进一步查明岩溶系统之问的水力联系：更深入地掌库区、库岸岩层、岩体的透水性(特别是天然地下水位以上部分)；掌握岩溶系统的补给、排泄条件和水质、水位、水量的变化等。并通过试堵试验“以水找漏”，为下一步设计施工提供可靠的依据。4、根据福六浪溶洼水库的工程建设提出堵洼成库的开发模式，并总结了此类工程的技术要点。经过褐六浪勘察分析及试堵运营，说明福六浪溶浮水库的建设是成功的这种经验值褂推广：在我凼两南岩溶地区利用溶蚀律地有利地形，在地下河管道中堵洞筑坝，利用积水沣地作为库锍，兴建地下河溶沣水库，这是现今岩溶区投

4、资少、T 期短、收益大的建库方案，是调节我国西南水资源季节分配不均的一种有效方法。特圳适合托叫峰从洼地区水资源的调节盯发。关键字：开发模式，溶洼水库，溶蚀洼地，防渗技术，岩溶区桂林工学院硕士学位论文A b s t r a c tT ob u i l dac o m p r e h e n s i v ew e l l o f fs o c i e t y,O u rc o u n t r ym u s ts o l v ed r o u g h tu n w a t e r e dp r o b l e mi nt h es o u t h w e s tk a r s ta r e aw h

5、 e r eo c c u p i e san a t i o n a lp o v e r t yp o p u l a t i o na p p r o x i m a t e l yh a l f I nr e c e n ty e a r s，t h es o u t h w e s tK a r s ta r e a sh a v eb u i l tr e s e r v o i r st os o l v ep e o p l e sl i v e sa n dt h ep r o d u c t i o no fw a t e r,w h i l et h er e s e r

6、 v o i r si nt h ek a r s ta r e aa r ec o n s t r u c t e d L e a k a g ep r o b l e mo f t e nb e c o m e sak e yi s s u ei nt h eS U C C E S So rn o t T h i sp a p e rs u m m e su pt h ee x p l o i t a t i o nm o d e lt h r o u g hb l o c k i n go f fu n d e r g r o u n dr i v e rp i p e l i n et

7、 oc o n s t r u c td e p r e s s i o nr e s e r v o i ri no u rn a t i o n a lc o r r o d e dd e p r e s s i o n，a c c o r d i n gt ot h eD e m o n s t r a t i o nP r o j e e lo fp l u g g i n gh o l e si n t or e s e r v o i ro f t h eG u a n g x iS i n c h e n gF u l i u l a n gm a r s hl a n d s

8、T h em o d ei s：M a k i n gu s eo ft h ef a v o r a b l et e r r a i no fk a r s td e p r e s s i o n，p l u g g i n gh o l e sa n dd a m m i n gi nu n d e r g r o u n dr i v e r,u s i n gt h ed e p r e s s i o no fw a t e ra st h er e s e r v o i rb a s i n，t oc o n s t r u c tak a r s td e p r e s

9、s i o nr e s e r v o i rT h em a i nr e s e a r c hm e t h o d sa r e：I L o o k i n gu Dt h eh y d r o g e o l o g y,e n g i n e e r i n gg e o l o g ya n do t h e rr e g i o n a lg e o l o g i c a lc o n d i t i o n so fF u l i u l a n gm a r s hl a n d st h r o u g ht h ef i e l di n v e s t i g a

10、 t i o n，s u r f a c ew a t e r f l o wm e a s u r e m e n t，T r a c k i n gi n v e s t i g a t e dt e s t e se t c T h r o u g ht h ef i e l di n v e s t i g a t i o n，s u r f a c ew a t e rf l o wm e a s u r e m e n t，T r a c k i n gi n v e s t i g a t e dt e s t e s，w em a s t e rt h ee n g i n e

11、 e r i n gg e o l o g ya n dh y d r o-g e o l o g y,t e r r a i na n dl a n d f o r m，s t r a t aw i t hw a t e ra n dr e l a t i v e l ys t r a t aw i t hw a t e r w e a t h e ra n dh y d r o l o g y,L o n g g u a n gu n d e r g r o u n dv e L e n g i n e e r i n gg e o l o g i c a lc h a r a c t e

12、 r i s t i c sa n do t h e rc o n d i t i o n s F i n do u tt h ek a r s tg r o w t hf e a t u r e so ft h er e s e r v o i rb a s i n；F i n do u tt h eB o r d e rs u p p l ya n dc h a r a c t e r i s t i c so fu n d e r g r o u n dr i v e ri nf r o n to fF u l i u l a n gm a r s hl a n d s 2 D e t

13、e r m i n i n gt h el o c a t i o no ft h ei n t e r c e p t i o no fu n d e r g r o u n df i v e rt h r o u g hp h y s i c a l，d r i l l i n ga n do b s e r、a t i o ns u r v e y T h r o u g hp h y s i c a l d r i l l i n ga n do b s e r v a t i o ns u r v e y,w ea n a l y s ea n ds t u d yk a r s t

14、l e a k a g ec o n d i t i o no ft h er e s e r v o i ra r e a，f i n do u tt h es e e p a g ep a t h，a s s e s st h el e a k a g ep o s s i b i l i t i e so fr e s e r v o i ra r e aa n dr e s e r v o i rs h o r e B a s i c a l l yd e t e r m i n e dt h e r ei sn od i r e c tl i n ko nt h e3 r ds k

15、y l i g h ta n dt h e1 0 t hs k y l i g h t；O n l yt h e4 t hw a t e r-s i n k h o l ew o u l dn e e dt op l u gh o l e s,b e c a u s eo ft h e e x i s t e n c eo fr e l a t i v e l yb a r r i e ro fw a t e r；t h em a i nl e a k a g el o c a t i o ni si nt h e 3 r ds k y l i g h ti nt h er e s e r v

16、 o i rb a s i n，f o l l o w e db yIs ta n d2 n dw a t e rs i n kh o l e s，a n dt h e5 t ha n d9 t hw a t e rs i n kh o l e s 3 O f f e r i n gr e f e r e n c ef o rt h ed e s i g no fp l u g g i n gh o l e sa n dd a m m i n g,b yp l u g g i n gh o l e st e s t T h o u g hp l u g g i n gh o l e st e

17、s t s w ef u r t h e ri d e n t i f yt h eh y d r a u l i cc o n n e c t i o n so fk a r s ts y s t e ma n dt h ec o r r e l a t i o nb e t w e e na d j a c e n tk a r s ts y s t e m；h a v eam o r ei n d e p t hm a s t e rt h er o c kp e r m e a b i l i t yi nt h es t r a t ao fr e s e r v o i ra r

18、e aa n de m b a n k m e n t(e s p e c i a l l ya b o v en a t u r a lg r o u n d w a t e r)；m a s t e rk a r s ts y s t e ms u p p l y d i s c h a r g ec o n d i t i o n sa n dw a t e rq u a l i t y w a t e rl e v e l w a t e rf l o wc h a n g e A n d“t of i n dw a t e rl e a k a g e“t h r o u g hd

19、a m m i n gt e s to f c a v a s w h i c hp r o v i d ear e l i a b l eb a s i sf o rt h ef o l l o w i n gd e s i g na n dc o n s t r u c t i o n 4 C o m i n gu pw i t ht h ed e v e l o p m e n tm o d e la n dS u m m i n gu pt h ep r o j e c tt e c h n o l o g ym a i np o i n t sa c c o r d i n gt o

20、t h ee n g i n e e r i n gb u i l d i n go fF u l i u l a n gk a r s td e p r e s s i o nr e s e r v o i r F r o me x a m i n a t i o na n da n a l y s i sa n dp l u g g i n gu pa n dt r a n s p o r to p e r a t i o no ft h eF u l i u l a n g，t h ep r o j c o to fF u l i u l a n gk a r s td e p r e

21、s s i o nr e s e r v o i ri ss u c c e s s f u l，t h i se x p e r i e n c ei sw o r t hp r o m o t i n g：M a k i n gu s eo f f a v o r a b l et e r r a i no f桂林工学院硕士学位论文c o r r o s i o nd e p r e s s i o n p l u g g i n gh o l e sa n dd a m m i n gi nt h eu n d e r g r o u n dr i v e r f i n i s h i

22、 n gak a r s td e p r e s s i o nr e s e r、，o i ri nK a r s tr e g i o no ft h es o u t h w e s tu s i n gad e p r e s s i o nw h oc a nS t o c k p i l ew a t e ra sar e s e r v o i rb a s i n c o n s t r u c t i n gu n d e r g r o u n dr i v e rd e p r e s s i o nr e s e r v o i r，t h i si sap r o

23、j e c tw h i c hi sas m a l li n v e s t m e n t，s h o r tc o n s t r u c t i o np e r i o da n db i gg a i n si n (a r s ta r e an o w，T h i si sa l le f f e c t i v ew a yw h i c hc a na d j u s tt h eS e a s o n a lu n e v e nd i s t r i b u t i o no fw a t e rf e s o u r c e si nt h es o u t h w

24、 e s to fo u rc o u n t r y P a r t i c u l a r l ys u i t a b l ef o rt h ea d j u s t m e n ta n de x p l o i t a t i o no fw a t e rr e s o u r c e si np e a kc l u s t e rc o r r o d e dd e p r e s s i o nr e g i o ni nw e s tr e g i o no f g u a n g x iK e y w o r d：D e v e l o p m e n tM o d e

25、 l K a r s lD e p r e s s i o nR e s e r v o i r,I i l r s ld e p r e s s i o n，P r e v e n tl e a k a g eo ft e c h n o l o g y,k a r s lr e g i o n研究生学位论文独创性声明和版权使用授权说明独创性声明本人声明：所呈交的论文是我个人在蒋忠诚研究员指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得桂林工学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对论文的完成

26、提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并致以了谢意。学位论文作者(签字)：签字R 期：缘蜮1 盟)=垂名版权使用授权说明本人完伞了解桂林1：学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供日录检索与阅览服务：学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；n：不以巅利为H 的前提F，学校可以公布论文的部分或全部内容。(保密论文在解密后遵守此规定)学位论文作者(签字)：指导教师签字：签字R 期：拗，勿伟桂林工学院硕士学位论文前言我国岩溶分布面积辽阔，岩溶类型较多，发育特点各异；同时岩溶地区蕴藏着丰富的

27、水力资源，但由于时空分布极不均匀，开发程度差异较大，通过兴建水库、水力发电、农业灌溉等生产建设来规划区域水资源时，大部分工程会遇到各种各样复杂的岩溶问题。岩溶区兴建水库的主要工程地质问题是渗漏问题。水库的渗漏条件主要决定于岩溶的发育，而岩溶发育的特性和程度又为岩性、构造、地形、地貌及水文地质条件诸因素所控制，既有单因素起主导作用，也有多因素的综合n 1作用”。总之，影响岩溶区水库工程地质条件的因素是复杂的，因此在进行水库工程地质条件的评价时，无论是从哪一种单因素(主导因素)入手，都必须结合其它多种因素进行综合性研究和分析，才能得出比较切合实际的结论。该论文得到国土资源调查项目“西南岩溶地区地下

28、水与环境地质调查”的大力支持，其以广西清水河流域隆光地下河中游福六浪溶洼水库为研究对象，总结如何在岩溶区溶蚀洼地研究成库条件、分析渗漏条件及防渗处理技术等问题，并提出溶蚀洼地水资源调节开发模式，为我国西南岩溶峰丛溶蚀洼地区建设溶洼水库提供经验。本文主要由六部分组成：第一部分为绪论。简单介绍了福六浪溶洼水库工程的项目来源、水库渗漏的基本理论、国内外溶洼水库研究动态及本文主要研究内容：第二部分为福六浪溶洼水库工程概况。介绍福六浪工程位置、工程地质、水文地质等调查的基本资料，为成库分析、渗漏分析与防渗设计提供依据：第三部分为福六浪水库工程成库条件。利用岩溶学理论对水库岩溶工程地质条件进行分析，并分析

29、论证库区、库岸的渗漏可能性，为水库防渗设计提供依据；第四部分为堵洞筑坝防渗设计。介绍了福六浪溶洼水库堵洞试验及防渗设计等内容；第五部分为福六浪堵洞成库开发模式及技术要点。此部分通过总结福六浪溶洼水库的开发特点，并以此为基础，提出西南岩溶连片峰丛洼地区调节地表地下岩溶水资源的开发模式，以及此类工程的技术要点；第六部分为全文的总结和建议。桂林工学院硕士学位论文1 1 问题的提出第一章绪论我国西南岩溶石山区，包括贵州、广西、云南、湖南、广东、湖北、四川、重庆是我国“老、少、边、山、穷”集中分布区。岩溶分布面积达7 8 万K i n ，人口8 0 0 0 多万，缺水人口1 7 0 0 多万“。进入二十

30、一世纪，我国要进行全面建设小康社会，如果占全国贫困人口约一半的西南岩溶石山地区干旱缺水的问题不能解决，脱贫致富就难以实现，从而影响我国实现现代化的整体进程。由于该区岩溶发育，降水迅速转入地下，形成了“地下水滚滚流，地表水贵如油”的现象“，造成人畜饮水困难、生态环境脆弱、水土流失和石漠化严重。据初步查明区内分布地下河3 0 6 6 条，岩溶地下水天然资源量为每年1 8 0 8亿m 3，可开采资源量每年6 2 0 亿3，而目前每年仅开发利用9 2 亿一，占总量的1 5，尚有5 0 0 多亿m 3 的岩溶水可供开发利用“。要推进西南岩溶石山地区干旱缺水、石漠化等岩溶地质环境问题的综合整治，促进经济发

31、展，必须首先解决水的问题。解决了水的问题，土地生产效率就可以立即提高，带动和促进农、林、牧、副、渔业的全面发展，使居民收入增加，不但减少开荒、林，而且能够促进生态环境的建设，使整个生态环境向良性循环的方向发展。以岩溶地下水开发利用工程作示范，总结成功经验和模式，为尽快解决西南岩溶石山地区的干旱缺水问题提供技术支撑已是当务之急。1 9 9 9 年以来中国地质调查局组织西南八省市区地调院和中国地质科学院岩溶地质研究所、中国国土资源航空物探遥感中心在这一地区开展了可有效开发利用地下水资源的勘查工作。2 0 0 1 年中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要明确提出：“推进黔桂滇岩溶地区石漠

32、化综合治理”，把反石漠化治理提到了国家目标的高度。国土资源部也于2 0 0 3 年下达了“西南岩溶石山地区地下水开发和石漠化整治示范”计划，以推动西南地区水资源的合理分配。其中广西忻城福六浪洼地堵洞成库工程就是其计划中一个子项目，本论文正是以此项目为对象来研究桂西峰丛平原区溶蚀洼地岩溶水开发模式的。溶蚀洼地是岩溶地区的一个典型地貌特征，主要分布于世界低纬度湿热带、亚热带气候区，在我国主要分布于秦岭以南的湿热岩溶区o】，是在以碳酸盐岩为主的地层发育的一种四周高中间低的负地形，溶洼是伴随着岩溶管道系统的形成而形成的啪。洼地汇集了周围广大面积山地的地表、地下径流，集水条件好，而且地形较低洼，周围地形

33、和地下分水蛉一般较高，天然封闭条件好，天然成库条件好。但溶蚀洼地的低洼地一般是地下河通过之地，这些洼地由于地下水富集，溶蚀作用加剧，地下岩溶发育，地表漏斗、落水洞分布广，成为水库渗漏工程稳定的关键问题。溶洼水库正是利用溶洼的有利地势，2桂林工学院硕士学位论文通过堵截溶蚀洼地或盲谷中的落水洞或伏流进口形成的水库“1。随着我国淡水资源的短缺现象越来越严重，全国各地纷纷修建水库以解决人民生活用水问题。而在修建水库时渗漏问题越来越成为水库成功与否的一个关键问题。我国南方水资源丰富，但大部分地区岩溶发育，对水库防渗堵漏建设提出了一大考验。它不仅影响水库的运行效益，而且关系到当地的生态环境安全，是水库勘察

34、、设计中备受关注的问题，由于该问题十分复杂和重要，要在前期勘察中做大量工作，并在施工及运行期间进行监测和深入研究，为分析评价水库岩溶渗漏问题提供依据。对于堵洼成库，虽然在贵州普定马官、湖南洛塔已有成功的例子，但它们的条件相对比较简单，规模也较小，渗漏问题容易解决；而福六浪是一个大型复合洼地，可成库最大达2 0 0 0 多万3 库容的中型水库，在我国建设的溶洼水库中属较大较复杂类型，且其周围又缺乏地表排水条件，在这种情况下成功实施地下水开发工程，需要进行大量的勘察与研究工作。本论文即是结合隆光地下河堵洞成库示范工程，在连片峰丛洼地区进行探索，为桂西峰丛溶蚀洼地区地表、地下水资源调配提供开发模式和

35、防渗技术经验。1 2 水库渗漏的基本理论水库岩溶渗漏是岩溶区水利水电建设必须首先解决的问题。这一问题的解决包括两个环节，即查明渗漏通道及其分布规律和防渗处理技术。查清渗漏通道及其分布规律是解决水库岩溶渗漏问题的关键，也是瓶颈。说它是关键，是因为岩溶渗漏决定工程成败；说它是瓶颈，是因为它是难点，是国际国内学术界和工程界共同的难点。因此，结合工程具体的地质条件，深入研究工程区域岩溶发育规律，查明渗漏通道及其分布特征，始终是岩溶区水利水电工程水文地质工程地质工作的重点内容。1 2 1 水库渗漏类型和渗漏条件1 2 1 1 水库渗漏类型水库建成蓄水后，水文条件将发生很大变化，在适宜的地形、岩性、地质构

36、造和水文地质条件下，库水将通过地下通道向库外渗漏。水库渗漏的主要类型有库区渗漏和坝区渗漏”。库区渗漏是库水通过库岸的分水岭向邻谷(或相邻洼地)或经由河湾部分渗向坝下游的河道，或通过库盆底部渗向远处低洼地区，这种渗漏统称库区渗漏：库水通过坝基或绕过坝肩渗向下游的渗漏称为坝区渗漏。1 2 1 2 水库渗漏条件岩溶地区产生库区渗漏的原因主要有两种“”：一是库区四周山体单薄，邻近又有低谷或洼地，且底部标高又低于正常水位时，若在库区有渗漏通道时，库水将不断地流向3桂林工学院硕士学位论文邻谷而形成渗漏。二是分水岭或河湾地带有岩溶通道，或有断层破碎带、褶曲转折部位以及某些节理发育、透水性强的岩层也是产生库水

37、严重渗漏的条件。坝区渗漏主要是水库蓄水造成大坝上游水位抬高，在上、下游水位差的作用下，库水通过坝基、坝肩岩层中的薄弱部位(如孔隙、裂隙、破碎带等)向下游渗漏。1 2 1 3 水库渗漏防渗技术溶蚀洼地区修建水库工程，除了地下管道集中渗漏外，还存在库区库岸分散性渗漏，这类渗漏问题解决不好，在水库蓄水后形成高水位压力作用下，往往逐渐扩大成新管道而引起大量渗漏，影响水库的正常使用。岩溶区水库防渗处理工作比较复杂，但在长期的实践中己积累了不少的经验，常用的防渗处理方法有：铺盖法、堵塞法、截水墙或灌浆法、围井或隔离法以及综合处理法等”。1 2 2 溶蚀洼地水资源开发利用方式峰丛洼地岩溶水赋存特点主要表现为

38、：地表水(河流)缺乏，有的在几十平方公里内无一条完整的常年流水的地表河：地下水以管道流为主，埋藏深，水的不均一性突出，水量大、流量相对稳定的岩溶大泉又常位于较低的位置或周边深切的峡谷中，利用不便“”；虽有多种赋存形式的岩溶水共存于复杂的地貌结构体中，但这些不同性质的水体由于其水量、水文动态过程的巨大差别，而形成迥然不同的可利用条件和开发价值。因此，如何根据溶蚀洼地地貌结构和不同水源赋存特点采取因地制宜的有效开发利用方式就成为关键问题。在我国西南岩溶地区，溶蚀洼地岩溶水的开发利用的对象主要集中在地下管道流(特别是地下河)、降雨径流坡面流、皮下水流和溶隙渗透流(裂隙泉)，因此宜采用下列开发利用方式

39、。1 2 2 1 溶洼水库选择有一定规模(集雨面积)封闭性好的洼地，堵塞其地下排泄管道蓄水成库。成库的关键是查清其渗漏通道及其位置和进行工程处理的投资可行性评价。如贵州普定马官地表地下联合水库，即是利用冲头洼地(集水面积0 4 7 k i n 2)，以洼底的一泥质岩隔水层防渗，又经对其渗漏通道进行堵洞防渗漏处理后，不仅不漏水，还可蓄水约0 1 4 X1 0 5 m 3，从而形成地表、地下联合水库。由于采取全封闭圆筒拱坝，投资省、工程量小，5 0 天即完工，当年受益，控制灌溉面积3 3 3 余公顷1 2 2 2 堵洞成库对位置优越(高于灌区和利用区)的地下河或伏流可在其出口洞段狭窄处堵坝形成地下

40、水库，若为伏流也可在出口明流段筑坝使其上游洼地蓄水形成地表、地下联合水库。如贵州普定母猪洞(地下河)在洞口内修建封闭式堵水坝形成蓄水1 0 万，地下水库，修沿山渠道1 5 k m，可灌田8 0 h a。工程投资少效益好。独山奋发洞于距地下河出口5 5 m 洞道处堵洞形成可蓄水2 2 万m 3 的地下、地表(上游两个洼地)联合水库，可灌田l O O h a，成4桂林工学院硕士学位论文为饮水、灌溉的两用水库。对于地下河有较大比降(水道集中落差)情况，还可开凿排洪与发电引水两用渠道，在出口处用落差发电，做到既消除洼地洪涝灾害，又利用地下河水量水头发电。1 2 2 3 利用地下河天窗抽水峰丛洼地的低洼

41、地一般是地下河通过之地，其中常有落水洞、竖井天窗或漏斗与地下河相连，因此寻找这种直接与地下河相通的天窗抽水是最简易的利用方式。由于地下河埋深一般都在2 0 8 0 m 以上，因此要取得较高扬程，还需修建高水位蓄水池才能达到串连洼地自流灌溉。如长顺碑脚，利用马槽龙潭天窗抽水(提水扬程2 0)仅能控制周围小范围灌溉，后再修建5 6 m 扬程高位蓄水池后，修建配套渠、管(道)可控制上、下洼地自流灌溉。提水总扬程也仅8 0 m。1 2 2 4 利用皮下地表水建池(窖)在峰丛洼地坡地适当部位，寻找有皮下水带(有的有泉水出露)修建水池或水窖形成较有水源保证的自流蓄水池。窖位应选在皮下水位以下的部位，以保证

42、有充足的水源入池。如作灌溉用水(不要求水质卫生达标)则可修拦山沟拦蓄降水坡面径流入池(窖)，且可根据地形条件使多个水池通过管渠串连形成有调节功能的水池网络系统，以提高水池水利功能效益。以上几种开发形式，前两类规模大，后两类规模小，只在特殊情况下选用。但对喀斯特水的不同赋存形式，必须因地制宜采取多种开发利用形式，这是解决峰丛洼地区地表缺水的关键。1 2 3 溶蚀洼地区暗河开发利用条件在西南岩溶石山地区，暗河的开发利用条件、利用价值和用途，明显受到所处地质环境条件特别是岩溶地貌的控制，同时还受到当地经济社会发展水平及需求状况的影响“”。地下水由其分布广泛的特征所决定，具有就地开发、就地供水及输水和

43、水处理投资极少的优势。地形较平缓的峰丛洼地、溶丘槽谷区，暗河一般埋深较浅，水与土地、民居之间的距离较短，比较容易发挥岩溶水开发利用条件方面的优势，采用提、引、截、堵等工程措施，开发提供生产生活用水。但这样的地区，由于流域地形高差较小，波状起伏，流域边界的封闭状态和隔水性能差，适宜建设较大容量水库的地质条件比较难寻。岩溶溶洼地区的暗河，是指发育于岩溶峰丛、峰林、丘陵与岩溶洼地、谷地相问分布区，暗河集中径流通道和出口主要发育子洼地、谷地底部的暗河，占暗河总数的大约2 0 9 6“”。该类暗河多为单斜或平缓褶皱型构造背景，岩溶发育极不均一，沿暗河落水洞、天窗、溶井、脚洞较发育，岩溶水主要通过这些通道

44、获得补给。由于地形基面起伏不大，岩溶发育深度较浅，暗河管道往往发育密度大而规模较小，径流途径短，明流和伏流交替频繁，水位埋深浅，暗河系统储存调节能力弱，水位流量季节变化剧烈。岩溶水流以桂林工学院硕士学位论文快速流为主，但水力坡度相对较小，在洼地、谷地底部形成排泄口。这类暗河分布区比较容易通过天窗、落水洞探测到地下暗河径流，且埋深大多数在几十米内。这些岩溶水露头点，往往与洼地、谷地中及垄岗、台地上呈斑块状、带状的土地分布相一致，与村镇的距离也比较近。因此，这类暗河的开发利用价值，主要是提供生产生活用水。适宜通过调查评价和试验、观测，按照多方式、多源取水，综合利用的开发原则，采用小中型为主的引、提

45、、堵、截技术方案，通过暗河天然出露通道，开发利用岩溶水，旱季抗旱保苗的综合效益显著。1 3 国内外溶洼水库的研究实例和动态1 3 1 国内外建设溶洼水库的研究实例及现状1 3 1 1 国内外在岩溶区建设水利水电工程的发展“1从1 8 4 5 年法国在岩溶地区修建第一座坝以来的1 0 0 多年间，南斯拉夫、美国、前苏联、意大利、土耳其等国，在岩溶地区修建了大型水利水电工程1 4 0 多座。从水库岩溶渗漏分析可见，早期修建的工程，一般存在渗漏问题，其中比较严重的如美国德克萨斯州的奥斯丁坝(1 9 2 0 年坝高2 0 7 m)，因坝渗漏而导致垮坝；西班牙的蒙特热克(坝高7 2 m)，水库蓄不住水；

46、卡马拉萨高坝(坝高1 0 3 m)，蓄水后渗漏量2 3 m 3 s，上世纪5 0 年代后修建的坝高1 0 0 m 以上的1 7 座大坝，基本都是成功的。相对而言，在大江大河上修建大型工程，勘测工作比较深入，渗漏问题研究较清楚，防渗工程也做得可靠，一般都是成功的，而中小河流上的中小型工程问题较多。2 0 世纪5 0 年代初修建官厅水库，拉开了我国岩溶地区修建水利水电工程的序幕，2 0 世纪5 0 年代至6 0 年代初，对碳酸盐岩分布为主的猫跳河梯级水电站进行了开发；对乌江、清江、红水河等流域进行规划，开展了一大批大型工程的勘察设计；对长江三峡工程南津关灰岩坝区进行了详细的勘测研究，在岩溶地区已修

47、建了一大批中小型工程。2 0 世纪5 0 至7 0 年代，猫跳河梯级水电站及一批坝高在5 0 m 以上或库容l 亿m 3 以上大中型水库的建成，为我国在岩溶地区建库积累了经验。2 0 世纪8 0 年代初，乌江渡水电站的胜利建成，标志着我国在岩溶地区兴建高坝大库登上了新的台阶。其后，隔河岩、岩滩、鲁布革、观音阁、万家寨、天生桥一级、二级、东风、江垭、江口、马官、五里冲等大中型水利水电工程相继建成，更为我国在岩溶地区筑坝建库积累了丰富的经验。1 2 1 2 我国堵截地下河建溶洼水库的研究实例及现状利用洼地有利地形建设溶洼水库在上世纪七十年代以前主要应用于我国民间，地方政府及百姓利用有利地势堵截地下

48、河管道形成水洼用以浇灌农田或做人畜饮水十分普遍，但由于当时勘察、施工技术水平有限及资金问题，修建的溶洼水库往往由于渗漏问题而不能形成规模或不能长期使用，特别在我国岩溶十分发育的西南地区，渗漏问题尤6桂林工学院硕士学位论文其严重。七十年代后期，我国地方政府通过堵截地下河修建了一批溶洼水库，如靖西大龙潭水库、大龙洞水库，但由于当时施工技术条件，渗漏问题亦没能很好解决。九十年代以来，随着我国注浆技术在水利水电工程中的应用以及勘察钻探技术的发展，利用溶蚀洼地堵截地下河管道建设溶洼水库的理论也逐渐在实践中开展起来。先后有贵州普定马官堵地下河成库工程(1 9 9 0 年)；云南蒙自五里冲盲谷无坝水库(1

49、9 9 7 年)：湖南湘西洛塔高洼水库群工程(1 9 9 9 年)；正在建设的广西忻城福六浪洼地堵洞成库示范工程等等。1、靖西大龙潭水库“1该水库位于靖西县县城东北一公里处，由7 9 m 浆砌片石重力坝拦截龙潭暗河出口而成，库容2 4 0 万m 3。设计回水高程1 0 7 m，该水库当蓄水水位到1 0 6 4 m 时，既出现坝下渗漏，且渗流量逐年增加。据7 6 年监测，发现渗漏量已达2 m 3 s。后经四次表层4 m 深度内堵洞处理均未能凑效，今年堵一个洞，明年又重新出现新的渗漏漩涡，使水库达不到原设计目的，废弃达2 3 年之久(图1-1 大龙潭水库水动力条件剖面示意图)。2 0 0 0 年利

50、用先进的注浆技术对巨型岩溶管道溶洞和分散岩溶渗漏通道进行充填灌浆封堵，彻底解决坝基渗漏问题。囝1大龙潭水库水动力条件剖面示意图2、上林县大龙洞水库m水库位于上林县西燕乡境内，是堵塞溶蚀洼地末端四个消水洞和贴坡防渗而成的大型水库，总库容1 2 6 亿m 3。水库建成后由于东侧坝首段为厚层块状质纯灰岩，受断层影响，溶蚀强烈，岩溶极为发育，蓄水后产生崩塌、塌陷，坝后出现天窗和厅堂式大洞体，造成坝首一带严重渗漏，年平均最大漏水量为4 5m 秒，1 9 5 8 年建库后，年年堵塞，但效果不佳。1 9 8 9 年通过帷幕灌浆处理，堵漏效果达9 0 0,6 以上，达到了设计要求。但从7桂林工学院硕士学位论文