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高壓壓水試驗在贛縣抽水蓄能電站中的應用

文檔作者：陳萬林文檔來源：福建華東巖土工程有限公司		更新日期： 2026年07月24日	點擊數：
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LoW CARB0NWORLD 2oI6／10 低碳技術
高壓壓水試驗在贛縣抽水蓄能電站中的應用
陳萬林(福建華東巖土工程有限公司，福建福州350003)
【摘要】在贛縣抽水蓄能電站預可行性研究階段，專門在高壓岔管～地下廠房位置的ZKC1鉆孔中進行了高壓壓水試驗，取得各試驗段巖體的
透水率和壓力一流量(P-Q)關系曲線(類型)，從而了解巖體在高水頭壓力下的滲透特性。
【關鍵詞l高壓壓水試驗；透水率；P～Q曲線類型
【中圖分類號】TV743 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095—2066(2016)29—0095—02
1 刖舌
贛縣抽水蓄能電站住于江西省贛縣大埠鄉境內． 總裝機
容量1200MW ，地下廠房采用中部布置方案，高壓岔管內壓力
水頭約為418m
本次預可行性研究階段在高壓岔管^，地下廠房完成了1
個鉆孔ZKC1．孔深0—1．Im 為覆蓋層，孔深1．1～301．67m 為中
粗粒黑云母花崗巖． 其中孔深1．1～3m 為全風化， 孔深3～
77．2m 為弱風化． 孔深77．2-148．8m 為微風化．孔深148．8～
301．67m為新鮮。高壓岔管部位巖性為中粗粒黑云母花崗巖，
巖石堅硬，新鮮，巖體較完整一完整。
2高壓壓水試驗
根據ZKC1鉆孔揭露情況，按巖體節理裂隙發育程度及
巖體完整程度布置21個試段，孔深193．9—298．9m。
高壓岔管內壓力水頭約為418m，按1．5倍考慮，確定本次
最大試驗壓力為6．5MPa，試驗分五級、九個階段進行(包括升
壓和降壓階段)。各級試驗壓力為：1,3MPa-+2．6MPa一3．9MPa_+
5．2MPa—}6．5MPa— ．2MPa_ 3．9MPa—÷2．6MPa一 1：3MPa。
采用雙管法(即封隔試驗段和試驗段壓水各自一管路)自
孔深193．9m至孔深298．9m． 由上而下逐段進行壓水試驗，每
級壓力穩定時間為5min，時間間隔為lmin，試驗段長度5．0m，
相鄰試段互相銜接，試驗為快速法。
試驗步驟如下：
(1 試驗孔段鉆進結束后，進行洗孔，然后下封隔器將試
驗段封隔起來
(2)向封隔器注水、加壓，使封隔器膨脹，以使試驗時試驗
段不漏水。封隔器壓力高于試驗壓力0．5MPa。
(3)打開溢流閥．啟動水泵，再打開排氣閥，然后向試驗段
送水，待充分排氣，排氣閥連續出水后，再將其關閉。
(4)調整溢流閥，使試段壓力達到預定值并保持穩定，然
后進行流量觀測
(5)流量觀測工作每隔lmin進行一次，連續五次，當流量
無持續增大趨勢，且五次流量讀數中最大值與最小值之差小
于最終值的1O％ ，或最大值與最小值之差小于1lJmin時，該
級壓力下試驗即可結束，取最終值作為計算值。若不能滿足上
述條件則需繼續觀測，直到滿足條件為止。
(61將試段壓力調整到下一級壓力值，重復上述過程，直
到完成該試段的試驗。
3 試驗成果
壓水試驗主要成果為透水率、P—Q曲線(類型)。試段透水
率采用最大壓力階段的壓力值P和流量值Q按下式計算：q=
Q／tr．式中q為試段的透水率(Lu)，L為試段長度(In)，Q為最
大壓力階段的流量值(L／min)。P為最大壓力階段的壓力值
(MPa)。
壓水試驗采用多個壓力階段．因為在不同的壓力下，巖體
裂隙的滲流狀態是不同的。在不同的壓力下巖體裂隙的狀態
(張開度、充填物等)會發生變化，因而其滲透性也會發生變
化。根據壓水試驗，得出各級壓力與流量之間的關系，繪制P～
Q關系曲線，再根據曲線形狀可分為5種類型：A型(層流型)、
B型(紊流型)、C型(擴張型)、D型(沖蝕型)、E型(充填型)。
ZKC1鉆孔各試段高壓壓水試驗計算成果匯總于表1。
表1 ZKC1鉆孔高壓壓水試驗計算成果匯總表
測段孔深 透水率 P-Q曲 測測段編號 段編號 溺lI段孔深 連水率 V-Q曲
(m) q(Lu) 線類型 (m) q(tu) 線類型
ZKC1一l 193．9一l98．9 O．O2 B型 ZKC1—12 248．9—253．9 0．43 C 型
ZKCl一2 198．9—203．9 O．O7 A 型 ZKC1一l3 253．9—258．9 O．23 C 型
ZKCl一3 203．9—208．9 0．03 B型 ZKCl一14 258．9—263．9 0．O3 A 型
ZKC1—4 208．9—213．9 O．O6 A型 ZKC1-15 263．9 268．9 0．07 A 型
ZKCl一5 213．9—218．9 0．04 A 型 ZKC1一l6 268．9～273．9 O．05 A 型
ZKC1—6 2l8．9-223．9 O．O7 A 型 ZKCl一17 273．9～278．9 0．04 A 型
ZKC1—7 223．9-228．9 O．o6 A 型 ZKC1—18 278．9-283．9 0．07 A 型
ZKC1—8 228．9-233．9 0．07 A 型 ZKC1—19 283．9～288．9 O．03 A 型
ZKC1—9 233．9—238．9 O．23 C型 ZKC1—20 288．9～293．9 0．03 A 型
ZKC1—10 238．9—243．9 0．5l C型 ZKC1-21 293．9—298．9 O．15 C型
ZKC1—11 243．9—248．9 0．49 C型
注：A一層流、B一紊流、C一擴張、D一沖蝕、E一充填。
4成果分析
由表1可知：
在ZKC1鉆孔孔深193．9—298．9m 共21個測段內．除
233．9～258．9m、293．9～298．9m的透水率q值在0．15加．51Lu之
間(6段， 占28．6％)，其余測段透水率q值均小于0．1Lu(15
段。占71．4％)，巖體呈極微透水一微透水。
巖體試驗段P～0曲線類型以A型(層流型)為主，有13
段，占61．9％ ；其次為C型(擴張型)，有6段，占28．6％ ；少量
為B型(紊流型)，有2段，占9．5％。
根據本次試驗各試段P Q曲線及巖體特征，共有以下三類：
(1)A型(層流型)：P～O曲線中升壓曲線為通過坐標原點
的直線，降壓曲線與升壓曲線重合。在整個試驗期間，裂隙狀
態沒有發生變化
(2)C型(擴張型)：P—O 曲線中升壓曲線大體上為凸向P
軸的曲線。降壓曲線與升壓曲線基本重合。在試驗壓力作用
下。裂隙狀態產生變化(原有裂隙加寬，隱裂隙劈裂)，巖體滲
透性增大，但這種變化是暫時的、可逆的，隨著試驗壓力下降，
裂隙又恢復到原來的狀態．呈現出一種彈性擴張的性質。
(3)B型(紊流型)：P—Q曲線中升壓曲線為凸向Q軸的曲
線。降壓曲線與升壓曲線基本重合。在整個試驗期間，裂隙狀
態沒有發生變化。
A型(層流型)及B型(紊流型)試段的P—Q曲線均陡傾，
透水率q值均小于O．1Lu，在高壓作用下，巖體始終處于彈性
變形狀態．說明試段巖體完整性好或結構面與外界滲流場的
低碳技術 LoW CARB0N WoRLD 2016，l0
農村飲水工程配水管網設計施工要點探析
蔣國賓(寧國市水務局，安徽宣城242300)
【摘要】我國國民經濟水平雖然呈現不斷上升趨勢發展，但農村地區和人口數量依然眾多，只有加強對農村的扶持，才能為國家經濟平穩增長
和社會和諧安定奠定穩定的根基。自農村安全飲水工程開展以來，為農村人口解決飲用水安全問題，是社會主義新農村建設的重要環節。配水
管網設計施工是農村飲水工程實施的關鍵，要求相關人員有效把握施工要點。本文主要針對寧國市農村飲水現狀進行分析，對飲水工程建設現
狀和配水管網設計施工的原則，并進一步提出該工程中配水管網設計施工要點。
【關鍵詞】農村；飲水工程；配水管網；施工要點
【中圖分類號】$277．7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095—2066(2016)29—0096—02
朗舌
農村飲水工程建設是我國農村建設的重要工作內容，通
過積極開展該項工程．有利于推動農村的建設發展。但在飲水
工程開展中，相關人員應充分考慮配水管網設計施工的問題，
根據工程實際而積極開展設計施工活動．確保設計施工的合
理性。就農村飲水工程建設現狀看，整體水平良好，盡管如此，
配水管網設計施工要點仍然是相關部門必須要廣泛關注的問題。
因此，作者根據農村飲水工程，提出配水管網設計施工要點。
1農村飲水工程建設現狀
寧國市位于安徽省東南部，坐落在長江以及支流水陽江
的上游地區，具有氣候溫和、雨量充沛和四季分明特點．屬于
亞熱帶季風氣候 境內的水庫較多，大孝山塘總共有4664口，
塘庫的總蓄水量為9．9535億m ． 對解決該市的人畜飲水．促
進地區產生經濟發展具有重要作用。為了解決農村地區的飲
水問題．寧國市加大了對飲水安全工程的建設．不僅為農村人
口提供飲用水安全保障。而且對推動新農村建設進程發揮著
積極作用。以寧國市農村飲水工程建設為例。① 該地區成立
“農村飲水安全管理中心”，針對全市農村地區飲水安全問題
加強管理．嚴把水源水質、供水用水等關卡。農村人口居住地
分布不集中，對配水管網長度有較高要求，且絕大多數農村地
區缺乏專門人員進行飲用水安全管理。② 寧國市集鎮水廠遵
循工程建設和經營管理一體化的模式，但受地區條件限制．如
地勢起伏大、居住分散等，使水廠運行成本加大，不利于飲水
工程建設的持續發展。通過寧國市農村安全飲水工程的開展，
在2015年末．建立農村飲水安全工程共147處．并針對個別
鄉鎮建立了小型自來水廠工程和集中供水工程， 自來水的普
及率占農業人口總數的85％。全市鄉鎮的自來水工程都已實
現，有力的推動寧國市小康社會進程。就我國農村地區而言，
農村觀光農業游第三產業、養殖業等行業的快速發展，地下水
產生的污染問題逐漸加劇．其水質出現系列變化，不能滿足人
們的飲用水安全。所以，農村安全飲水工程是必要的[1】口
圖1農村飲水安全管理中心
寧國市在霞西鎮開展了安全飲水提質增效工程，該項在
開展過程中，規劃人口為2400人，將提質增效工程的規模規
連通性差。根據ZKCl鉆孔巖芯．A 型及B型試段巖體完整，
裂隙不發育。壓水試驗成果與實際吻合。
C型(擴張型)試段在高壓作用下．流量急增，P～Q 曲線由
陡變緩，曲線拐點較明顯。說明試段巖體存在結構面，在水頭
壓力作用下張開，通過P—Q曲線的拐點可以大致判斷出結構
面張開的壓力值。根據ZKC1鉆孔巖芯，C 型試段(233．9～
258．9m、293．9～298．9m)巖體總體較完整．有中陡傾角的閉合
裂隙發育。壓水試驗成果與實際吻合
5 結論及建議
(1)試段巖體屬極微透水～微透水。微透水有6段．占
28．6％，透水率q值在0．15～0．51Lu之間：極微透水有15段．占
71．4％，透水率q值均小于0．1Lu
(2)試段P～Q曲線類型以A 型(層流型)為主．有13段，
占61．9％ ；其次為C型(擴張型)，有6段，占28．6％ ：少量為B
型(紊流型)，有2段，占9．5％。
(3)高壓岔管圍巖為新鮮的中粗粒黑云母花崗巖．巖體較
完整～完整，透水性屬極微透水 微透水．以完整、極微透水巖
體為主，裂隙總體不發育，局部有中陡傾角的閉合裂隙發育，
由于裂隙閉合、短小，透水性較弱，多屬微透水。
(4)根據ZKC1鉆孔及高壓壓水試驗成果。高壓岔管圍巖
初步分類為Ⅱ類，工程地質條件較好，鑒于高壓岔管工作水頭
壓力較大，為防止局部裂隙發育巖體在高壓水頭作用下發生
劈裂，建議設計對高壓岔管地段加強襯砌
(5)由于本次鉆孔及試段未能完全概括高壓岔管地段存
在的各種地質現象，對其它可能存在的斷層破碎帶、節理密集
帶等．有待進一步研究其在高壓水流作用下的滲透特性。
參考文獻
[1]中華人民共和國國家發展和改革委員會．水電水利工程鉆孔壓水試
驗規程fM1．中國電力出版社，2006．
[2]孫政，田作印，楊曉晗．高壓壓水試驗在蒲石河抽水蓄能電站中的
應用【C]．中國水力發電工程學會電網調峰與抽水蓄能專業委員會抽水
蓄能學術年會。2009．27：5O～52．
收稿日期：2016—9—28
作者簡介：陳萬林(1983一)，男，工程師，主要從事水電水利工
程勘察工作。

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