九龍峽水電站壩區(qū)溫泉滲漏及工程處理

馬 軍

(中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計研究院有限公司，西安 710065)

1 工程概況

九龍峽水電站位于甘肅省迭部縣境內(nèi)麻牙村上游白龍江干流上的九龍峽峽谷，該峽谷全長約7 km，兩(兩河口)～朗(朗木寺)公路從峽谷左岸通過，交通便利。該電站以發(fā)電為主，裝機(jī)容量81 MW，為中型Ⅲ等工程。電站正常蓄水位1 962.00 m，最大壩高68 m，總庫容1 220萬m3，調(diào)節(jié)庫容294萬m3。工程樞紐主要由擋水壩、泄洪建筑物、引水建筑物、發(fā)電廠房、地面開關(guān)站等建筑物組成。壩型為混凝土重力壩。泄洪建筑物由溢流壩和底孔組成，引水建筑物位于右岸，由進(jìn)水口、引水隧洞、調(diào)壓井及高壓管道等組成，電站廠房位于大壩下游6.3 km的白龍江右岸。

2 施工前溫泉的出露情況

(1) 出露位置

在2006年6月份，對九龍峽水電站工程庫壩區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有3處溫泉出露點，分別位于壩軸線上游約327 m左岸河水邊、壩軸線下游54 m左岸河水邊、壩軸線下游54 m右岸河水邊。

(2) 地質(zhì)說明

溫泉出露位置巖性為主要灰色中厚層、薄層灰白色結(jié)晶灰?guī)r及大理巖，巖石堅硬，多呈灰白色、灰黑色，層狀結(jié)構(gòu)。在壩軸線下游54 m左右岸溫泉出露點都是沿斷層F14溢出，F(xiàn)14產(chǎn)狀為NW290°～310°NE∠30°-43°，寬約30～50 cm，充填碎裂巖、糜棱巖，局部有磚紅色泥砂，表面較彎曲粗糙，延伸較長，貫穿兩岸。

3 施工中溫泉出露情況及處理措施

(1) 出露情況

在導(dǎo)流洞開挖過程中發(fā)現(xiàn)，在洞身樁號導(dǎo)0+23.0 m～導(dǎo)0+30.0 m洞有溫泉水出露、在河床壩基左岸2號壩段下游端開挖至1 908.00 m高程附近有溫泉水出露、在消力池位于3、4號壩段下游側(cè)開挖至1 908.00 m高程時有溫泉水出露。這3處溫泉水量相對較大，水溫明顯高于河水，具有明顯的硫磺味[2]。

(2) 地質(zhì)分析

根據(jù)開挖后的地質(zhì)編錄成果分析，這幾處出露高程和F14、導(dǎo)流洞的T14的溫泉水溢出點是連通的，為同一溫泉帶[3]。

(3) 處理措施

由于溫泉水來自地層深處，且具有一定的壓力，難以通過灌漿等措施完全封堵(封堵后往往從其它位置出露)，同時可采用的灌漿等技術(shù)措施可封堵處理的深度有限，所以采取了引流和封堵相結(jié)合的處理方案。

首先在澆筑混凝土?xí)r，在溫泉水出露較集中的位置預(yù)埋鋼管，將溫泉水引至下游消力池中，同時在消力池底板設(shè)置盲溝，引至下游集中抽排出基坑，待混凝土澆筑完成后，再通過預(yù)留孔口澆筑混凝土，封堵盲溝[4]。

其次對基礎(chǔ)進(jìn)行固結(jié)灌漿。在防滲帷幕線部位加強(qiáng)灌漿，盡可能截斷沿F14斷層可能存在的滲漏通道。具體處理措施如下。

1) 導(dǎo)流洞出露點處理

導(dǎo)流洞下閘后，在導(dǎo)流洞溫泉水出露部位，對洞壁實施混凝土襯砌，進(jìn)行固結(jié)灌漿，以封堵導(dǎo)流洞內(nèi)庫水的滲漏通道[5-7]。

2) 防滲帷幕線部位處理

在防滲帷幕線部位，通過加深灌漿深度，穿過F14斷層，截斷滲漏通道，為保證灌漿效果，該段帷幕采用2排鉆孔[8]。

3) 壩基固結(jié)灌漿

對F14斷層通過的2號壩段基礎(chǔ)加強(qiáng)固結(jié)灌漿，將原設(shè)計的8.0 m深灌漿范圍調(diào)整為12.0～18.0 m[9]。

4 水庫蓄水后溫泉滲漏和處理措施

導(dǎo)流洞下閘后，洞內(nèi)溫泉水出露處發(fā)生了管涌現(xiàn)象，庫水通過溫泉出水帶滲漏，首先在原出水點處出露，后進(jìn)一步向下游延伸，原定的在導(dǎo)流洞內(nèi)進(jìn)行固結(jié)灌漿和封閉溫泉出水點的方案無法實施，最終根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采取了相應(yīng)的處理方案，完成了導(dǎo)流洞封堵等工作。

(1) 滲漏水情況

2016年4月17日下午5時左右，庫水位約為1 932.00 m時，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)流洞出口水量增加，水質(zhì)變渾。4月18日下午，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)流洞原有溫泉出水點處的出水量增加很大，且有大量的巖屑涌出，沉積在導(dǎo)流洞中。

(2) 地質(zhì)角度分析

結(jié)合壩軸線上游326 m左岸河邊、導(dǎo)流洞0+32.70 m處出露的溫泉點發(fā)育的斷層F14(T14)進(jìn)行推測分析，表明兩溫泉點處在斷層F14空間延伸部位，斷層F14為泉水通道。因此說明大壩蓄水后導(dǎo)流洞溫泉出露點滲水量增大是庫水通過溫泉水通道(斷層F14)滲漏到導(dǎo)流洞中入洞。

(3) 處理措施

1) 采取了庫區(qū)鋪蓋防滲(包括防滲土料填筑和土工防滲布)措施后，對壩前至導(dǎo)流洞進(jìn)口明渠上游側(cè)部位作了防滲處理，有效地降低和減少了導(dǎo)流洞中滲水壓力和流量。

2) 在導(dǎo)流洞中設(shè)置臨時擋水圍堰和導(dǎo)水鋼管的情況下，完成了導(dǎo)流洞的封堵，同時對鋼管出口處的閥門段澆筑混凝土，徹底封閉了導(dǎo)水鋼管。另外對導(dǎo)流洞封堵段的洞壁進(jìn)行了回填灌漿和固結(jié)灌漿，盡量封堵了洞壁圍巖的滲水。

3) 對導(dǎo)流洞后部出現(xiàn)的漏水洞段，采取了回填混凝土并預(yù)留排水廊道的措施，保證了導(dǎo)流洞洞壁的安全和穩(wěn)定，同時通過排水措施，降低了洞壁山體的滲流壓力[10]。

(4) 水庫運(yùn)行溫泉滲漏變化

截至2017年7月，水庫已正常運(yùn)行1 a多時間，導(dǎo)流洞有少量滲水，但水質(zhì)保持清澈，左岸岸坡山體上未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，表明溫泉滲漏處理取得良好效果。

5 結(jié) 語

本文對九龍峽水電站庫壩區(qū)溫泉主要從施工前后出露情況、地質(zhì)分析、處理措施3方面進(jìn)行了說明分析，表明如下：

(1) 庫區(qū)和壩區(qū)出露的溫泉是相通的，都是沿斷層F14貫通的；

(2) 水庫蓄水后沿溫泉帶出現(xiàn)了滲流通道；

(3) 根據(jù)實際開挖出露情況和水庫蓄水導(dǎo)流洞溫泉點滲漏情況，采取了相應(yīng)的處理措施；

(4) 從水庫1 a多正常運(yùn)行運(yùn)行情況看，溫泉滲漏處理效果良好。