一种岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法以及其在洼地水库中的应用技术

本发明专利技术涉及水库封堵技术领域，特别涉及一种岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法以及其在洼地水库中的应用。将岩溶洼地作为一个黑箱进行研究，并在充分分析其输入输出水量的基础上，结合地质岩性、构造研究、地下水位分析和区域代表性溶洞的溯源分析等多种手段的科学应用，构建一个科学适用的岩溶洼地渗漏通道的黑箱模型。然后是在黑箱模型建立后，再结合后续勘察工作和设计施工的实际进行修正，使其能更加科学合理地指导进一步的实践，将其应用在洼地水库的建设中，利用岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法来对岩溶洼地进行研究就可以规避这些问题，为科学的防渗方案的提出提供了有利条件。件。

【技术实现步骤摘要】
一种岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法以及其在洼地水库中的应用


[0001]本专利技术涉及水库封堵
，特别涉及一种岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法以及其在洼地水库中的应用。

技术介绍

[0002]喀斯特地区，由于溶蚀作用的原因，存在有大量的喀斯特洼地或盆地，特别是在高温多雨的喀斯特地区。由于岩溶洼地的特点在其内部形成了雨季成湖，雨后渗漏干旱的周期变化，导致岩溶洼地也成为一种极难开发的低效土地。
[0003]利用岩溶洼地的天然封闭地形，封堵其暗河通道，将岩溶洼地建设成水库，是对岩溶洼地开发模式的一种大胆尝试和突破，具有很强独创性和实用性。但利用岩溶洼地进行封堵成库由于岩溶地质条件复杂，理论建构薄弱，在实践中也出现许多错误认知最终导致工程失败。解决岩溶洼地成库的关键问题不是具体封堵技术而在于对具体的岩溶洼地渗流场的渗漏机理的把握和渗漏模型的建构。而目前仍然缺乏一个可以在渗漏模型的构建上有指导意义的方法。在利用岩溶洼地建设水库的具体实践中，最难的不是怎么去施工而是怎么确定防渗的总体方案，由于地下岩溶通道的隐敝性，岩溶地下水活动的复杂性，给防渗方案的确定带来很大的困难。常常是顾此失彼，难以全面周到。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法以及其在洼地水库中的应用，将其运用在洼地水库中，以解决
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法，包括：将岩溶洼地的渗漏通道及其周边的岩溶化岩层作为一个黑箱体系，从其输入水量与输出水量之间的关系进行宏观分析，结合岩性、构造的细部研究辅以地下水位调查及区域代表性溶洞的溯源研究来确定其黑箱渗漏模型的总体结构，并以此来确定防渗边界和防渗参数，作为指导设计与施工的依据。
[0007]优选地，是将黑箱模型理论引进岩溶洼地的防渗研究中，使其将更多的精力关注在黑箱模型的出入平衡上，并从盈亏的定量分析中发现和解决洼地渗漏的核心问题。
[0008]优选地，一种岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法在洼地水库中应用。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0010]本专利技术是将岩溶洼地作为一个黑箱进行研究，并在充分分析其输入输出水量的基础上，结合地质岩性、构造研究、地下水位分析和区域代表性溶洞的溯源分析等多种手段的科学应用，构建一个科学适用的岩溶洼地渗漏通道的黑箱模型。然后是在黑箱模型建立后，再结合后续勘察工作和设计施工的实际进行修正，使其能更加科学合理地指导进一步的实践，将其应用在洼地水库的建设中，利用岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法来对岩溶洼地进行研究就可以规避这些问题，将黑箱模型理论引进岩溶洼地的防渗研究中可以使研究者
将更多的精力关注在黑箱模型的出入平衡上，并从盈亏的定量分析中发现和解决洼地渗漏的核心问题，可以从更全面更完整的角度去把握岩溶洼地的结构特征，可以从宏观、微观多层面去研究和讨论岩溶问题，为科学的防渗方案的提出提供了有利条件。
具体实施方式
[0011]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0012]实施例
[0013]贵阳市开阳县鹿角坝是一个典型的溶蚀洼地，发育在开阳老保河上游的一条岩溶暗河通道上，通过地质勘察这条暗河上发育有大小不等的洼地5个洼地，鹿角坝是其中最大的一个，洼地内的水流源自上一级洼地
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七角井洼地，在鹿角坝的西南角与七角井交界处的新鹿泉水涌出，在鹿角坝洼地内蜿蜒流淌约1公里后在鹿角坝洼地的东北角翁共小桥下游的落水洞中重新潜入地下，成为伏流流出洼地。因此每年雨季四周洪水涌入造成洼地内内涝严重。而雨季之后，蓄存的水体又沿落水洞渗漏，无法留存到枯季供给当地百姓使用。这其实也是所有岩溶洼地面临的共同难题。为改变这个状况也为解决当地水资源溃乏的问题；我们利用本专利技术的方法，将岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法运用在洼地水库中，其基于黑箱模型理论对当地的岩溶渗漏通道进行了研究，将鹿角坝落水洞周边岩溶化的寒武系清虚洞组灰岩作为一个黑箱模型进行研究，并结合地层岩性、地形条件、地下水位埋藏情况等共同确定黑箱边界。并发现在枯期，进入黑箱的水量稳定在85L/S，而从下流暗河中引入双胜大沟的水量为90L/S，其进出黑箱的水量总体上是平衡的。从而建立起了这一岩溶渗漏的黑箱模型。以此黑箱模型为基础，我们确定了封堵结合灌浆的总体防渗设计方案，并科学拟定了上下灌浆廊道的分布高程和走向，在实施过程中又进一步结合灌浆廊道的开挖充实丰富了黑箱模型，即时调整施工方案，为项目的顺利实施创造了条件。
[0014][0015]从以上实践可以看出，本专利技术将岩溶洼地作为一个黑箱进行研究，并在充分分析其输入输出水量的基础上，结合地质岩性、构造研究、地下水位分析和区域代表性溶洞的溯源分析等多种手段的科学应用，构建一个科学适用的岩溶洼地渗漏通道的黑箱模型。然后是在黑箱模型建立后，再结合后续勘察工作和设计施工的实际进行修正，使其能更加科学合理地指导进一步的实践，将其应用在洼地水库的建设中，利用岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法来对岩溶洼地进行研究就可以规避这些问题，将黑箱模型理论引进岩溶洼地的防渗研究中可以使研究者将更多的精力关注在黑箱模型的出入平衡上，并从盈亏的定量分析中发现和解决洼地渗漏的核心问题，可以从更全面更完整的角度去把握岩溶洼地的结构特征，可以从宏观、微观多层面去研究和讨论岩溶问题，为科学的防渗方案的提出提供了有利条件。
[0016]以上对本专利技术的实施方式作了详细说明，但本专利技术不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本专利技术原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本专利技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩溶渗漏通道的黑箱模型构建方法，其特征在于，包括：将岩溶洼地的渗漏通道及其周边的岩溶化岩层作为一个黑箱体系，从其输入水量与输出水量之间的关系进行宏观分析，结合岩性、构造的细部研究辅以地下水位调查及区域代表性溶洞的溯源研究来确定其黑箱渗漏模型的总体结构，并以此来确定防渗边界和防渗参数，作为指导设计与施工的依据。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高成城，黄雪勇，吴位钊，刘勇，邹旭，
申请(专利权)人：贵阳市水利水电勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：