岩溶山区高位地下河成库条件研究

论文摘要

在我国西南岩溶石山地区,普遍存在着降雨量足,岩溶作用强烈,垂直渗流过快,地表汇水困难等问题,缺水是导致喀斯特石山生态环境脆弱制约区域经济发展的重要因素之一。但在此类地区地下岩溶水资源丰富,目前已发现了3000余条的地下河,总流量为1482m~3/s,地下水资源丰富,有较大的开发利用空间,因此地下河资源的有效开发利用已经成为了解决我国西南岩溶石山区现状的重要手段之一。在地下水库建设方面,我国从1975年在河北省兴建第一座地下水库开始,经过长期努力,在我国北方均质含水层条件下地下水库的建设技术已经日趋成熟。但在西南岩溶山区,由于地形地貌及地质构造等因素的复杂性,使得地下河具有小型多样的特点,成库形式也具有多样性的特点。修建地下水库特别是在特殊储水构造条件下修建地下水库的技术仍在探索之中。在我国黔北、渝东南、鄂西南、湘西等岩溶石山区发育一类典型的储水构造,由于构造抬升强烈,河谷深切,呈隆岗槽谷形式的岩溶地貌,岩溶水储水构造具有一定的规律,普遍发育于由构造抬升形成的北东向褶皱中部,形成具有高位特征的高悬地下河。本文以贵州省道真县上坝地下河成库条件为研究主体,阐述并分析了上坝地下河系统的基本特征,通过现场的岩石力学试验对库区工程地质条件进行分析。通过对库区及坝区地质调查对水库蓄水后渗漏、气爆、浸没条件进行了分析和预测,特别是对水库蓄水后由于上坝地下水库的高位特征引起的稳定性问题进行分析和预测,采用BP人工神经网络模型和RBF人工神经网络模型对地下河的水资源量进行预测得到比较好的效果,采用几何形态概化法对上坝地下河水库的库容进行了预测,对上坝地下河水库的调蓄进行分析。通过对上坝地下河水库成库条件的研究,得到有效的开发利用形式,为其建设提供技术支撑。并对此类地下河的开发利用提供了有效开发途径。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 绪论
• 1.1 研究意义及目的
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究的主要技术路线
• 2 库区地质环境条件
• 2.1 自然地理
• 2.1.1 交通位置
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 气象水文条件
• 2.1.4 社会经济概况
• 2.2 区域地质
• 2.2.1 区域地质
• 2.2.2 区域构造
• 2.3 岩溶含水性特征
• 2.3.1 岩溶水类型
• 2.3.2 岩溶含水岩组及其富水性
• 2.4 地下河基本特征
• 2.4.1 地下河的空间位置特征
• 2.4.2 地下河结构特征
• 2.4.3 岩溶形态特征
• 2.5 开发利用潜力
• 3 地下水库成库条件研究
• 3.1 水文地质条件研究
• 3.1.1 岩溶地下河系统特征
• 3.1.2 上坝地下河补、径、排特征条件
• 3.1.3 岩溶水动态特征
• 3.1.4 岩溶水动力条件分析
• 3.1.5 地下水资源量预测
• 3.2 工程地质条件
• 3.2.1 工程地质特征分析
• 3.2.2 水库稳定性分析
• 3.2.3 水库渗漏分析
• 3.2.4 水库浸没分析
• 3.2.5 入库洪水影响分析
• 3.2.6 气爆分析
• 4 水库调蓄能力研究
• 4.1 库容预测
• 4.1.1 地下水库蓄水高程的确定原则
• 4.1.2 水库库容计算
• 4.2 调蓄分析
• 4.2.1 调蓄目标及方案
• 4.2.2 调蓄能力
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录