惠州抽水蓄能電站F304斷層

（河海大學 文天學院 江蘇南京210000）

（河海大學 文天學院 江蘇南京210000）

在水電站勘測設計階段對壩基巖體中發育的較大規模破碎帶提出合理、科學的工程處理措施對于水電站的正常開工建設有著重要的意義。通過對惠州抽水蓄能電站工程中揭露 f304斷裂帶的兩個鉆孔（PDZK03, PDZK04）鉆孔柱狀圖的觀察分析，得出該斷層帶含水層上下巖層均為弱透水到不透水的堅硬花崗巖巖層，分別構成該斷層帶中含水層的頂板和底板。

水電站斷裂帶抽水試驗地質條件

在水電站勘測設計階段對壩基巖體中發育的較大規模破碎帶提出合理、科學的工程處理措施對于水電站的正常開工建設有著重要的意義。通過對惠州抽水蓄能電站工程中揭露f304斷裂帶的兩個鉆孔（PDZK03,PDZK04）鉆孔柱狀圖的觀察分析，得出該斷層帶含水層上下巖層均為弱透水到不透水的堅硬花崗巖巖層，分別構成該斷層帶中含水層的頂板和底板。因此斷層帶中含水層屬承壓含水層，應采用承壓含水層穩定抽水的完整井流公式進行計算。經過對兩個鉆孔的抽水試驗數據計算整理，得出了該f304斷層帶滲透系數K值處于10-4～10-2區間內，該斷層帶屬中等透水斷層帶。根據該斷層帶的滲透性導出了滲透性較高的斷層帶在工程（以抽水蓄能電站為例）中可能引起的問題，并進行了相應的分析。針對工程中相應部分可能遇到的涌水、滲水、外水壓力以及滲漏問題，提出了相應的解決辦法。

1 研究目的和意義

廣東惠州抽水蓄能電站位于廣東省惠州市博羅縣，距廣州市112km，距惠州市20km，距深圳77km，總裝機容量2400MW。上、下水庫主壩為碾壓混凝土重力壩。輸水系統建筑物包括上、下庫進出水口，輸水隧洞，上游調壓井，尾水調壓井及尾調通氣洞等。廠房區地下水活動強烈，巖體節理網絡具備良好的連通條件，水力聯系密切。選廠報告將輸水發電系統布置在f304斷層上盤距斷裂面約60～200m，很好解決了工程地質問題。但是，NW向NNW斷層裂隙仍穿過輸水隧洞和廠房，與f304斷層相連通，據探洞觀察，它們大多呈張性，皆是較好的導水和儲水構造，預測通過它們及與其交切的NE向等走向的斷層裂隙網絡會將高壓水引到廠房，造成對廠房邊墻頂拱圍巖穩定不利，并產生較高的外水壓力，威脅廠房和鋼支管安全。受條件的限制，選廠報告推薦的方案未能就f304斷層帶及其透水帶的水文地質問題3進行詳細研究分析，因此，開展地下廠房及高壓隧洞區斷層裂隙網絡水文地質條件和滲流場特征的研究具有特別重要的意義，直接關系到惠州抽水蓄能電站施工和運行期的安全，同時也具有一定的經濟價值。

斷裂帶作為具有特殊意義的水文地質體，對其滲透特性的研究對工程具有不可忽視的意義。導水斷層帶是具有特殊意義的水文地質體，它可以起到貯水空間、集水廊道與導水通道的作用。當圍巖本身裂隙不發育而僅斷層帶局部破碎時，斷層角礫巖及裂隙增強帶構成帶狀導水空間，鉆孔或坑道揭露此類斷層時，初期涌水量及水壓可能較大，但迅即衰減，以至干涸。因此，斷裂帶作為規模較大的破裂結構面，其滲透性的研究對于水電工程具有不可忽視的意義。

2 研究的主要類容和技術路線

本論文主要從以系統觀點和以現成實際兩個方面為指導。以系統的整體性、層次性為原則，對研究區復雜的水文地質條件，從整體上基于地下水系統的觀點，查明涵蓋整個地下廠房及輸水管線區的水文地質單元，研究水文地質單元內天然條件下和工程勘探過程中地下水的補、徑、排條件，構建整體的結構面導水網絡，尤其是對工程關鍵部位有影響的導水構造，重點論證其連通性和滲透性。系統復核已有的現場測試、試驗、鉆探和地質調查資料，選擇典型地段，其次根據巖體水文地質結構特點作必要的鉆孔抽水試驗、鉆孔注水試驗、地下水連通試驗及流速流向測定、地下水同位素測齡等，闡明研究區巖體的透水特性及地下水的空間展布規律和流動規律。

本論文的主要研究內容為斷裂帶的滲透特性研究方法以及工程意義。裂隙巖體滲透系數確定方法有很多，本文介紹了水文地質學手冊中給出的較為傳統的現場試驗方法，即壓水試驗、抽水試驗、鉆孔注水試驗以及試坑滲水試驗。然后以實際工程為研究背景，對工程中f304斷層帶上的兩個鉆孔PDZK03和PDZK04的抽水試驗資料進行了整理，根據已有資料，確定該斷層帶中含水層屬承壓含水層，因此應用承壓完整井的穩定流抽水公式

計算得出斷裂帶的滲透系數K值。然后根據對工程各部位的設計要點的了解，以及斷裂帶對個部位可能造成的影響進行分析，得出斷裂帶滲透特性的研究意義，以及抽水蓄能電站中各部位有透水斷層經過時應注意的問題和相應的防治措施。

惠州抽水蓄能電站F304斷層

■談盼

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-195-1