[發(fā)明專利]一種巖溶地區(qū)防滲體滲透性評(píng)價(jià)水文地球化學(xué)模型

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210494581.3
• 申請(qǐng)日: 2022-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN114813510A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余波;劉勝;鄭克勛;葉建龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08;G01N33/18;G01D21/02
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務(wù)所(普通合伙) 11362
• 代理人: 石誠(chéng)

本發(fā)明公開了一種巖溶地區(qū)防滲體滲透性評(píng)價(jià)水文地球化學(xué)模型，對(duì)巖溶區(qū)多個(gè)工程的防滲體進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、取樣，獲得各滲水樣的水化學(xué)類型和pH；根據(jù)防滲體厚度，帷幕前后水位，幕后滲流量、滲水面積等計(jì)算滲透系數(shù)，再統(tǒng)計(jì)各水樣水化學(xué)類型、pH與滲透系數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系建立不同水化學(xué)類型與防滲體滲透性分級(jí)對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)表和不同滲透強(qiáng)度下的水文地球化學(xué)過程對(duì)應(yīng)的水文地球化學(xué)模型。對(duì)目標(biāo)工程待檢防滲體進(jìn)行滲透性評(píng)價(jià)時(shí)，將幕后水樣的水化學(xué)類型和pH，對(duì)照建立的防滲體滲透性分級(jí)對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)表和水文地球化學(xué)模型，可快速獲知待檢防滲體的滲透系數(shù)區(qū)間、滲透性等級(jí)、滲流條件、滲漏介質(zhì)特征及初步處理意見等，有效評(píng)價(jià)防滲帷幕的防滲效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防滲體滲透性評(píng)價(jià)水文地球化學(xué)模型,特別是一種巖溶地區(qū)水庫(kù)大壩防滲帷幕滲漏評(píng)價(jià)水文地球化學(xué)模型。

背景技術(shù)

防滲體是水庫(kù)、礦井和市政工程等地下堵漏、防滲或隔水的重要工程設(shè)施，包括防滲帷幕、防滲墻等。例如：水庫(kù)所在庫(kù)岸分水嶺單薄，在壩基、壩肩及地下廠房等洞室周邊的滲流敏感地段，通常需要設(shè)置灌漿防滲帷幕，以有效減少庫(kù)水滲漏，降低對(duì)大壩及地下廠房等建筑運(yùn)行帶來的不利影響。防滲帷幕設(shè)計(jì)的滲透系數(shù)一般為10^-5cm/s量級(jí)，建成后的防滲帷幕仍具有一定滲透性，受地質(zhì)體結(jié)構(gòu)特征、灌漿工藝、防滲材料(主要為水泥)等的影響，尤其是巖溶地區(qū)發(fā)育巖溶管道、溶蝕裂隙等防滲處理難度大，防滲帷幕施工往往存在一定缺陷，成為帷幕的薄弱環(huán)節(jié)，后期存在滲漏可能。

經(jīng)過帷幕體的滲透水流具有特殊的水文地球化學(xué)響應(yīng)過程,防滲帷幕水泥灌漿材料形成的水泥結(jié)石中富含Ca(OH)₂，在具有較強(qiáng)溶解性且持續(xù)不斷的地下水(庫(kù)水)滲透作用下，帷幕漿液結(jié)石中的Ca(OH)₂將發(fā)生溶出型侵蝕，并與地下水中的HCO₃^-等離子成分發(fā)生反應(yīng)，造成幕后地下水的水質(zhì)相比幕前地下水水質(zhì)發(fā)生部分離子減少，部分離子成分集聚，即發(fā)生水質(zhì)改變，不同程度的水質(zhì)類型可以反映帷幕的不同滲透性特征。

目前，防滲體的防滲效果(滲透性)評(píng)價(jià)主要依據(jù)滲透系數(shù)(透水率)指標(biāo)來進(jìn)行。采用壓水試驗(yàn)、振蕩試驗(yàn)等方式獲取滲透系數(shù)的方式較為直接、可靠，但耗費(fèi)巨大，勘探測(cè)試孔的數(shù)量較少，控制范圍有限，且工期較長(zhǎng)。采用化學(xué)動(dòng)力學(xué)可以計(jì)算帷幕的滲透系數(shù)，即幕后滲水點(diǎn)取樣檢測(cè)后，對(duì)水樣的離子成分飽和指數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算，從而獲得相應(yīng)滲透系數(shù)，其數(shù)據(jù)易獲取，缺點(diǎn)是滲透水水化學(xué)成分中的化學(xué)離子眾多、絡(luò)合物成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計(jì)算過程較為復(fù)雜且影響因素眾多，往往導(dǎo)致結(jié)果不穩(wěn)定。因此，找到一種可綜合利用現(xiàn)有滲流滲壓監(jiān)測(cè)成果、水化學(xué)分析測(cè)試成果，形成一套以水化學(xué)類型為主要判據(jù)的巖溶地區(qū)防滲體滲透性分析評(píng)價(jià)方法，將具有重要的應(yīng)用意義。

在現(xiàn)有理論及技術(shù)體系中，針對(duì)水化學(xué)類型及地下水循環(huán)條件，不同研究人員及高校、科研院所建立了多種針對(duì)開啟或封閉條件下的天然地質(zhì)條件下的水文地球化學(xué)模型，但針對(duì)天然地質(zhì)條件疊加人工防滲體系的地下水滲流體系，例如水庫(kù)大壩防滲帷幕等的有限滲流場(chǎng)范圍內(nèi)的水文地球化學(xué)模型，目前未見有系統(tǒng)的研究成果，亦未見在防滲體滲透性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容