水利水电工程地质问题ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,9.水利水电工程地质问题,9.1概述,水能资源是一种廉价的、具有再生性的能源。我国水能资源丰富，理论水能蕴生量,6.8亿千瓦,，占世界第一，其中可开发利用的为,3.8亿千瓦,，相应每年可发电,1.9万亿度,。,最大的水库是乌干达欧文瀑布，总库容,2048亿m,。,最高的坝是前苏联的罗贡土坝，,高325m,。,据国际大坝委员会统计，各国发生垮坝或重大失事的原因中地质问题占,40,。,9 水利水电工程地质问题,长江三峡工程,水利水电工程地质问题,水利枢纽区主要工程地质问题,水库区的主要工程地质问题,水利水电工程地质问题复杂而多样，可谓集各类建筑工程之大成。,9.2 水利水电的主要工程地质问题,水利枢纽区主要工程地质问题,坝基渗漏、绕坝渗漏、渠道渗漏,坝基渗透稳定问题,坝基、坝肩抗滑稳定问题,隧洞围岩稳定问题,施工涌水,水库区的主要工程地质问题,水 库 渗 漏,库 岸 稳 定,水 库 淤,积,水 库 浸,没,水库诱发地,震,9.3,水利枢纽区主要工程地质问题,水坝类型,按筑坝的材料：可分为散体堆填坝和混凝土坝。,散体堆填坝又可分为,土坝、堆石坝、干砌石坝,等。,混凝土坝是对变形相对敏感的相对刚性结构。,按结构可分为,重力坝、拱坝、支墩坝,。,汾河水库位于山西娄烦,所在河流为汾河,主坝坝型为均质土坝,最大坝高61.4米,坝顶长度1002米,坝基岩石为花岗片麻岩和角闪片岩,坝体工程量430万立米。,重力坝的类型,按坝高,按构造不同分为,云南罗平，贵州兴义鲁布革水电站,重力坝,河北迁西潘家口水电站,重力坝,（四）拱坝,小湾水电站位于澜沧江中游、云南省临沧地区凤庆县与大理州南涧县交界的河段上。坝高292m，装机4.210,6,千瓦。枢纽区河谷峡窄，谷坡陡峻，自然边坡坡高达1000余m。,锦屏一级水电站位于雅砻江大河湾西段，是该河段的关键水库梯级，设计坝高305m，水库库容77.6 亿m,3,装机容量3600 MW。,贵州修文猫跳河修文水电站,拱坝,（五）支墩坝,由相隔一定距离的支墩和向上游倾斜的挡水盖板组成。库水压力由由盖板经支墩传递给地基。根据盖板的形状不同，可分为：平板坝；连拱坝；大头坝,支墩坝的型式,(a)平板坝；(b)连拱坝；(c)大头坝,佛子岭连拱坝,梅山连拱坝,湖南镇水电站,混凝土梯形支墩坝,最大坝高128米,坝顶长度425米,磨子潭水库,主坝坝型为混凝土双支墩坝，最大坝高82 米，坝顶长度331米，坝基岩石为片麻岩，坝体工程量29.4万立米，主要泄洪方式为岸边溢洪道。,主要工程地质问题,坝区渗漏及对坝基稳定性的影响,上、下水头差,岩土体空隙通道,坝区渗漏（坝基渗漏、绕坝渗漏）。,渗透压力和上托力,土石体渗透变形或岩体扬压力,抗滑稳定性。,(二)坝基渗透稳定问题,1,坝基渗透变形的型式,2,影响坝基渗透稳定的宏观地质因素,3,坝基渗透变形的预测,(三)坝基扬压力问题,扬压力：,在岩基上修建刚性坝，在坝基底面和岩体深部滑移面上由于渗流等的作用而产生扬压力，它由浮托力和渗透压力(或称空隙水压力)两部分组成，都是上抬的静水压力，可抵消一部分法向应力，因而不利于坝基稳定。,降低重力，减小了摩擦力,坝基底面扬压力,厚度不大的均匀透水坝基、水平建基面,坝基抗滑稳定问题,建于岩基上的刚性坝一重力坝、支墩坝和拱坝，由它们的结构型式和传力方式所决定，坝基和坝肩抗滑稳定问题是主要的工程地质问题。,重力坝上作用力示意图,10.5 坝肩抗滑稳定问题,拱坝的结构特点及对工程地质条件的特殊要求,拱坝的结构特点：,1.拱坝是一个整体的空间壳体结构。,2.拱坝具有较强的抗震性能和超载能力。,拱坝工程地质条件的特殊要求：,1.坝址应为左右对称的峡谷地形。,2.坝基及拱端应座落在坚硬完整、新鲜均匀的基岩上I上下游岸坡和拱端岩体稳定，且 无与推力方向一致的软弱结构面存在。,施工方法和施工条件的工程地质论证,施工导流、基坑开挖和基坑涌水,10.6 水库工程地质,水库工程地质问题,水与地质环境相互作用产生五大工程地质问题，即：,水库渗漏问题；,水库浸没问题；,库岸稳定性问题；,水库淤积问题；,水库诱发地震问题。,1,水库渗漏问题,一般,渗漏问题是水库最主要的工程地质问题。,9.4,水库区主要工程地质问题,2 库岸稳定问题,水库建成蓄水后，库岸自然条件发生急剧变化，使之处于新的环境和动力地质作用下，表现为：,原来处于干燥状态下的岩土体，在库水位变化范围内的部分因浸湿而经常处于饱和状态，其,工程地质性质明显恶化，f、c值下降,；,岸边遭受人工湖泊波浪的,冲蚀淘刷作用,，较原来河流的侵蚀冲刷作用更为强烈；,库水位经常变化，当水位快速下降时，原来被顶托而壅高的地下水来不及泄出，因而,增加了岸坡岩土体的动水压力和自重压力。因之，使得原来处于平衡状态下的斜坡,，有一部分发生变形破坏，直至达到新的平衡状态为止。,库岸破坏的形式有：,塌岸、滑坡和岩崩。,塌岸,滑坡,3 水库淤积,水库淤积问题,防治水库淤积的措施有：,在流域范围内进行,水土保持,，防止,水土流失,，减少泥沙来源；,在水库上游来沙量较多的支流上修建小型水库，拦截部分泥沙；,对水库进行合理调度和运用，利用底孔排泄异重流，滞洪排沙，造成溯源冲刷等，将泥沙排往下游。,3 库周浸没问题,水库蓄水后水位抬高，引起水库周围地下水壅高。当库岸比较低平，地面高程与水库正常高水位相差不大时，地下水位可能接近，甚至高出地面，产生种种不良后果，称为浸没。,浸没可使农田作物减产，工矿企业和民用建筑物地基条件恶化而损坏，矿井涌水量增加，铁路、公路发生翻浆、冻胀，有时还影响水库正常蓄水位或坝址的选择。水库浸没是不可忽视的一种环境地质问题。,例如，中国河北,官厅水库,1955年8月蓄水后，受库水顶托,使原妫水河北岸北辛庄的地下水位上升2.7m，甘子堡上升2.2m，妫水河南岸太平庄上升4m，西榆林村上升3m，定州营上升1.7m，因而发生盐碱化和沼泽化，造成沿库地区农作物及果树减产以至部分涝死、房屋倒塌、墙垣开裂等浸沿灾害，个别地段浸没带宽达 3km。,云南水槽子水库,蓄水76天后，库水沿灰岩岩溶通道向库外的那姑盆地渗漏,在距库3km的白雾三村一带涌出地表；其后不久，库外13km的蒙姑一带，许多农田和房屋也受到浸没影响。,铁路工程地质,有线路、桥、涵、站场、房建。反映在主体工程上为,路基,、,桥,、,涵,、,隧道,、,车站,。,1、路基,1)主体工程路堤、路堑、半路堤、半路堑,2)附属工程护、挡工程；地面及地下排水工程,2、桥涵,1)主体工程桥梁、墩台；涵洞基础与涵体,2)附属工程各种防护工程，包括护岸，防冲刷，防不良地质，导流建筑等。,3、隧道,1)主体工程洞门及洞身,2)辅助坑道横洞、平导、竖井、斜井,4、车站,1)主体工程包括路基、桥涵、隧道及各种站线,2)相关工程各种相关的房屋建筑，包括候车室、运输室、信号楼、机务段、车辆段、货场、天桥、地道、通站公路等等,