5.7.6.1　锦屏一级水电站坝基排水洞突涌水实例

（1）工程概述。锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内，是雅砻江干流中下游水电开发规划的“控制性”水库梯级，水电站最大坝高305m，是已建成的世界最高拱坝。电站装机容量3600MW，水库正常蓄水位1880.00m，库容77.6亿m3。工程于2005年9月正式开工建设，2009年9月完成坝基开挖，2009年11月开始大坝混凝土浇筑，2012年11月下闸蓄水，2013年8月首台机组发电，2014年8月蓄水至正常蓄水位1885.00m，电站全面投产。

（2）左岸高程1595.00m坝基排水洞突涌水。锦屏一级水电站水库蓄水至高程1800.00m后，经调查，左岸高程1595.00m坝基排水洞46个排水孔出现不同程度突涌水，整个排水洞均分布有突涌水的排水孔，其中0+000～0+034段、0+249～0+282段、0+402～0+447段（洞底）较为集中，基本为连续排水孔出现突涌水，其他洞段出现突涌水的排水孔为断续分布。根据现场调查，突涌水量较大的排水孔主要出现在0+249～0+345段，其中0+249～0+282段的单个排水孔突涌水量最大，0+391～洞底段突涌水量较小。根据对部分排水孔不同孔段的屏闭试验结果，突涌水孔段主要出现在排水孔下部或底部。除排水孔突涌水外，排水洞边顶拱也有渗水、线状流水、突涌水等现象。

（3）突涌水原因初步分析。天然条件下，大坝左岸地下水位低平，但仍是地下水补给河水。左岸坝基1595.00m排水洞位于三滩向斜SE向正常翼大理岩内，地下水来源主要有左岸大理岩倒转翼内的地下水绕过向斜核部渗入排水洞和左岸浅表地下水流入渗，上游水库蓄水，地下水位抬升后，地下水也可通过向斜正常翼顺层裂隙和切层裂隙渗入排水洞。左岸大理岩倒转翼内的地下水和左岸浅表地下水补给主要为大气降水、远源高山区地下水的侧向径流补给。

根据帷幕洞开挖揭示，左岸高程1829.00m、1885.00m帷幕洞均进入倒转翼大理岩，大理岩岩体新鲜、完整，且有地下水出露，帷幕接头满足小于1Lu防渗标准，且能与地下水相接；高程1829.00m以下均已进入分析的小于1Lu岩体。帷幕的上下游水力联系已基本阻断。

通过高程1595.00m排水洞突涌水量与库水位、降雨、渗压等的对比分析，排水洞突涌水与水库蓄水和大气降雨均有一定的关联性；从渗透水压力监测成果分析，在1595.00m排水洞出水较大的区域深部可能发育张裂隙带，地下水绕过帷幕渗透的可能性较大，因此该区域局部水力联系较好，且靠下游排水洞内安装的渗透计监测到的渗透水压大于上游帷幕洞内监测到的渗透水压。另外水质分析结果也表明排水洞内地下水，至少有一部分不是库水，而只能是山体内地下水。

总之，坝基左岸高程1595.00m排水洞突涌水形成原因复杂，初步分析排水洞内渗流变化与水库蓄水、降雨和坝基岩体渗透性等因素都有关系，应是多因素综合作用的结果。排水洞内地下水出露与岩体内裂隙发育程度密切相关，在裂隙发育段，特别是张裂隙发育部位地下水往往活跃，连通性好，排水孔揭穿这些裂隙带就会出现突涌水现象，同时在地下水位以下的洞室边顶拱张裂隙部位也会出现较多的出水。目前1595.00m排水洞内排水孔和洞身出水较大部位可能与该部位发育有张性裂隙有关。

（4）突涌水现状。继续开展坝基排水洞的突涌水监测工作，包括排水孔突涌水量监测、不同断面的突涌水流量监测、渗透水压力监测，并及时做好突涌水流量、渗透水压力与降雨及库水位的相关性分析。(www.daowen.com)

5.7.6.2　岷江福堂水电站引水隧洞突涌水实例

（1）工程概述。福堂水电站位于四川省阿坝州藏族羌族自治州汶川县境内的岷江干流上，总装机容量360MW，福堂水电站由首部枢纽、左岸引水系统及地面厂房组成。该电站引水隧洞洞长19343m，断面9.23m×12m，衬砌厚0.8m。调压井高108m，直径33m，当时为亚洲最大。

（2）引水隧洞8号洞段突涌水情况。2001年9月12日21：45，8号洞上游桩号15+855～15+865洞段（长约10m，距支洞口约221m）爆破出渣后出现塌方及大量的突涌水。最初的突涌水点位于桩号15+854右侧壁（断层带上盘靠断层主带位置），距垮塌时洞底约18m（高程为1228.00m），出水点范围为1.8m×1.5m，碎裂结构，节理发育。初始流量为1500m3/h。9月13日流量降至750m3/h，9月17日流量降至600m3/h左右，9月21日流量降至350m3/h左右，10月19日降低到150m3/h，流量逐渐变小。洞壁清理后，出水范围沿断层走向分布，最后变为沿断层带上盘线状流水。水质清澈，右侧较左侧水量大。塌方为一拳头形，顺洞轴线方向最大长度为12m，最大塌高12m，最大塌宽24m（左侧塌深10m、右侧塌深4m），塌方堆渣块度以5～20cm为主，部分具褐黄色锈染及风化晕，含有少量棕红色泥，方量约为2000m3。支洞为倾向主洞的反坡，造成主洞积水，洞内材料、设备均未撤出，幸无人员伤亡。为排出洞内积水，调用了大量人力、物力，抽干洞内积水耗用了10d；然后进行塌方洞段的清理支护，恢复正常生产。影响8号洞段总工期约3个月，对工期和投资均造成了较大的损失。

（3）突涌水原因分析。从地下水补给来源看，桩号16+870以下岩体以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，隔水性较好，且塌方突涌水段距桃关沟垂直距离为520m，沟水侧向补给可能性不大。桃关沟下游方向F8尖灭处距塌方突涌水段750m，根据其产状（N50°～60°E，NW60°～75°）分析，不会通过塌方洞，且其侧向桃关沟段沟底高程低于涌水点高程，通过F8补给的可能性不存在。塌方段揭示的断层走向为N30°E，桃关沟上游段走向为S10°W，下游段走向为S50°W。根据断层走向，可通向桃关沟上游段，但距离约5～6km，桃关沟上游段沟水直接补给的可能性很小。8号洞桩号15+757～16+563洞段长约900m的主洞段位于桃关沟北侧一凹陷地形坡内，主洞上覆坡体由于3条冲沟的切割，浅部岩体破碎；1号冲沟内有长年流水，因突涌水垮塌处断层（倾向坡内）阻隔形成储水体，成为突涌水补给来源。水质分析结果（8号洞突涌水为HCO3-Na型水、桃关沟北侧泉水为SO4-Ca型水、桃关沟水为HCO3-Ca型水）也说明了这一点。突涌水垮塌段垂直埋深大，其上覆含水体体积大，断层上盘影响带形成导水通道，当施工开挖至断层主带附近，在渗透压力及爆破作用下，断层带破碎岩体出现塌方，地下水沿断层上盘涌出。由于上覆坡体含地下水丰富，渗透压力大，导致初始突涌水量大，突涌水持续时间长，但经过一段时间排泄后出水量较小，沿断层带上盘呈滴流水。

（4）处理方案建议。该洞段原设计永久支护方案为不透水支护。Ⅴ类围岩采用厚80cm的钢筋混凝土衬砌，该永久支护方案可承受的外水压力水头约为160m。突涌水垮塌洞段埋深400m，如果采用0.65～1.0的外水荷载折减系数，外水压力水头为260～400m，大于160m；从初始突涌水情况看，外水压力水头亦较大，原支护方案已不能承受外水压力，尤其是在隧洞放空时，势必应采用更强的支护，增加投资。此外，该洞段垂直埋深大，外水压力大，地下水已涌出后外水压力不能准确测定，从而增加了确定不透水支护参数的难度。该洞段如采用透水支护，该处内水压力静水头约为59.00m，动水压力水头为87.70m，都低于外水压力（260～400m）因此，垂向上不会引起内水外渗。桩号15+835m以上上游段为Ⅱ类围岩；桩号15+870～15+972（长约95m）段为Ⅱ、Ⅲ类围岩；桩号15+972以下下游洞段亦以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，即突涌水垮塌段上、下游岩体隔水性强，亦不会引起内水外渗。另外，在涌水垮塌处的断层，按其走向往桃关沟下游可延至北侧边坡出露，但据调查，未发现该断层露头，亦未发现有地下水出露，故不存在沿断层向坡外渗漏的问题。

综上所述，建议采用透水支护，这样做既可提高支护的可靠性，又可节约投资。但需要注意保护断层带内的物质不外渗，防止产生机械潜蚀，以免影响岩体在运行期的稳定。