书名：岩溶地区工程地质技术丛书·岩溶坝基水文地球化学与防渗帷幕溶蚀衰变
书号：978-7-5198-8769-8
定价：160元
作者：余波,郑克勋
出版时间：2025-12-03
出版社：中国电力出版社
页码： 300    字数(千字)：396
开本：16开    版次：1    印次：1

品牌介绍

中国电力出版社成立于 1951 年，作为中国成立最早的中央科技出版社之一，曾隶属于水利电力部、能源部、电力工业部、国家电力公司，现为国家电网公司所属的科技出版社，在电气技术专业出版领域享有极高的声誉。该社作为以图书出版为主体，音像、电子出版物、期刊、网络出版共同发展的大型出版企业，以强大的出版资源和高素质的专业队伍，致力于向读者提供包括电力工程、电气工程、建筑工程、电子技术、信息技术、外语、大中专教材、家教等学科门类齐全的权威出版物，也竭力为广大师生提供精品教材，是教育部和北京市教委规划教材的出版基地之一。

编辑推荐

中国电建贵阳勘测设计研究院在工程地质勘探等方面有着极为丰富的实战经验，本书以岩溶地区勘探、施工典型工程为依托，对常年积累的经验进行总结，是一本极具技术含金量的专著。

产品特色

1.贵阳院长期从事水电水利工程勘察设计和咨询业务，积累的防渗帷幕勘察、设计、施工资料和经验极为丰富。2.本书以电建集团科研课题《水电工程防渗帷幕运行可靠性综合评价研究》为依据，形成专著。3.本书定位以水电工程全生命周期的理念，形成一套系统的水电工程防渗帷幕耐久性与运行可靠性评价方法，助推工程指导更加科学化、精细化、系统化。

作者介绍

中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司（简称“贵阳院”）成立于1958年，是世界500强中国电力建设集团重要成员企业。贵阳院现有员工3000余人，持有工程勘察综合甲级、工程设计综合甲级、工程咨询综合资信甲级，以及工程监理、测绘、造价等23项甲级资格证书，同时拥有市政、电力、房屋建筑、水利水电工程等4项工程施工总承包一级资质。多年保持“中国工程设计企业60强”，先后荣获国家知识产权示范企业、国家认定企业技术中心、贵州自主创新品牌100强；拥有国家水能风能研究中心贵阳分中心、贵州可再生能源院士工作站、贵州省可再生能源人才基地等科技创新和人才培养平台；先后获得科技和工程类奖励522项，其中省部级以上400余项，持有有效专利1918件，发明专利240余件。余波，博士，教授级高级工程师，注册土木（岩土）工程师，贵阳院副总经理，贵阳院专业技术带头人，贵州省省管专家、贵阳市市管专家、贵州省岩石力学与工程学会常务副理事长、中国岩石力学与工程学会岩溶勘察与基础工程专业委员会副主任委员、坝道工程医院岩溶地区分院院长。先后主持了光照、大花水、格里桥等二十余座大中型水电工程勘察工作及澜沧江、扎曲等河流规划地质工作。主持或参与的项目中，获国家及行业一、二等奖或金奖、银奖多项，省级勘察一等奖10余项。作为项目负责人，具有丰富的工程经验，有较强的科研能力及组织协调能力。

内容介绍

本书针对岩溶坝基帷幕防渗性能衰减问题，总结了岩溶水库蓄水前后坝区水化学特点，对坝区有限循环条件下的环境水文地球化学特征变化规律、防渗帷幕溶蚀衰变机理、溶蚀异常区分析与快速判断、防渗性能衰变评价等进行了系统阐述。主要研究内容包括岩溶坝区地下水渗流特征与坝基防渗处理、岩溶坝基环境水文地球化学特征、岩溶坝基环境水文地球化学分带、岩溶坝基防渗帷幕溶蚀衰变机理与析钙效应、岩溶坝基帷幕防渗性能衰变分析、岩溶坝基帷幕防渗性能衰变效应与可靠性评价等，并以实际工程为例，对岩溶坝基防渗帷幕全生命周期运行可靠性进行了评价。
本书适用于本书主要供从事一线工作的水利水电工程地质、设计专业技术与科研人员，以及有关院校相关专业的师生参考使用。

前言

历经70 余年的发展，中国的水利水电建设取得了举世瞩目的成就，截至2022年，我国水库大坝总数已近10 万座，总库容约1 万亿m3，水电装机逾410GW。在黔、滇、桂、湘、鄂、渝等广阔岩溶地区也先后建设、投运了大量水库工程。在建坝成库过程中，针对岩溶地区特有的岩溶渗漏勘察评价与防渗处理，中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司（以下简称“中国电建贵阳院”）等单位开展了丰富的理论研究工作及大量工程实践经验的总结，取得了丰硕的成果，特别是在岩溶勘察理论、岩溶精确探测方法和岩溶渗漏处理关键技术等方面取得了长足的进步。针对岩溶坝基防渗治理及帷幕设计，为了既能有效处理岩溶渗漏问题又能节约工程量，提出了分区分期处理的岩溶渗漏处理思路及“趋势水位”等创新性概念，总结提出了“化大为小、化洞为隙、化动为静”的防渗处理原则，并采用针对性的处理方案及合理的施工工艺、高效的处理技术，使岩溶地区建坝成库问题得到了有效的解决。这些水利水电工程在岩溶地区的防洪抗旱、发电供水等促进国家经济社会发展方面作出了不可磨灭的贡献。 与此同时，早期的水库大坝运行时间越来越长，在库水持续数十年的物理-化学作用下，坝基防渗帷幕等混凝土或类混凝土建筑物逐渐老化，前期进行了防渗灌浆处理的岩溶管道、溶缝溶隙、溶蚀破碎带等先天不足部位的帷幕发生衰变，甚至产生渗漏等问题，部分水库大坝已处于不安全的病险运行状态。在非岩溶地区，坝基渗漏以裂隙型或孔隙型渗漏为主，帷幕衰变问题相对均化或仅在裂隙、断层等局部地点相对集中。在岩溶地区，因岩溶发育的不均一性及多元渗透介质的复杂性，坝基流场紊乱，兼具管道和裂隙渗漏特点，库水与防渗帷幕的水文地球化学反应过程及其所带来的损伤影响更为复杂。例如，贵州省现有的中小型水库中，病险水库及防洪不达标的水库（三类坝）中，很大一部分存在渗漏问题。渗漏问题为贵州省中小型病险水库的第一病因。岩溶地区大中型水电工程中，从早期的猫跳河流域梯级水电站、乌江渡水电站，到后来陆续建成的东风、洪家渡、索风营、光照及马马崖一级等水电站，坝基防渗帷幕或多或少都存在渗透压力异常、渗流量增大、幕后水质异常、碱化等现象，幕后钙析出现象普遍存在。 水库大坝的设计使用寿命短则五十年、长则上百年，水利水电工程的安全运行是后水利水电时代投资业主及整个行业关心的主要问题，如何分析评价水库大坝包括坝基防渗帷幕的运行可靠性是水利水电工程人员的历史使命。根据坝基岩溶水文地质与水文地球化学环境的变化特点，以系统的分析思路，综合运用各种有效的方法与技术，准确判断岩溶坝基防渗帷幕可能的溶蚀渗漏异常区，评价坝基防渗帷幕的运行现状和可靠性，预测溶蚀异常区或异常坝段防渗帷幕性能衰变的趋势及可能的使用寿命，是后水利水电时代工程人员面临的主要任务之一。 针对岩溶坝基防渗帷幕运行的可靠性问题，结合岩溶地区先后投入运行的水库大坝勘测设计、定检与安检、岩溶渗漏专题研究、病库处理、科研课题，中国电建贵阳院、河海大学等单位进行了长期、系统的研究，在岩溶水库及坝址区天然条件下岩溶水文地质特征、蓄水后岩溶坝区水文地质及水化学变化特征、坝基防渗帷幕衰变机理与试验、岩溶坝基有限循环条件下的水文地球化学模型建立、防渗帷幕衰变现状评价、全生命周期预测评价等岩溶坝基水文地球化学特征及防渗帷幕溶蚀衰变效应与影响方面取得了丰硕的研究成果，并在此基础上编纂出版《岩溶坝基水文地球化学与防渗帷幕溶蚀衰变》一书，抛砖引玉，供广大水利水电工作者及岩溶工程地质与水文地质科研技术人员、高等学校师生参考使用。 本书共分为7 章。第0 章为绪论，介绍了岩溶地区水库大坝建设与坝基防渗处理技术发展的历程，以及后水利水电时代大坝安全运行所面临的帷幕可靠性问题、任务等，概述了本书的主要研究内容。第1 章为岩溶坝区地下水渗流特征与坝基防渗处理，简要介绍了岩溶水文地质结构与地下水渗流特征、岩溶坝基渗透介质的分类与特点，介绍了坝基岩溶渗漏类型与渗透系数的确定，概述了岩溶坝基防渗设计及处理的主要思路与方法，以及处理后部分岩溶坝基的运行现状。第2 章为岩溶坝基水文地球化学特征，系统介绍了岩溶水库蓄水前后库水及幕后渗水的温度场、化学场特点及变化规律，全面分析了岩溶坝基水-岩-幕耦合条件下渗漏水水质变化规律。第3 章为岩溶坝基水文地球化学分带，重点阐述了我国南方岩溶地区地下水化学分带特点，以及有限循环条件下岩溶坝基水文地球化学分带模型。第4 章为岩溶坝基防渗帷幕溶蚀衰变机理与析钙效应，介绍了水-岩-幕相互作用下，岩溶坝基幕后水化学特征，以及长期物理-化学作用导致坝基防渗帷幕幕体析钙衰变的现象、机理，以及衰变的基本模式、规律和影响，分析了幕体渗流析钙对帷幕强度及渗透特性的影响，建立了渗透系数与析钙量的相关关系，并根据具体工程的敏感性分析，提出了临界析钙量或临界渗透系数的概念。第5 章为岩溶坝基帷幕防渗性能衰变分析，系统介绍了基于温度场、化学场、渗流场的帷幕防渗可靠性分析方法，渗漏异常区多维度分析与综合判断方法，以及岩溶坝基帷幕防渗可靠性的现状评价与预测分析。第6 章以具体工程为例，系统介绍了岩溶坝基帷幕防渗性能衰变效应与可靠性评价的实践应用。 本书前言、绪论由余波编写，第1 章由余波、徐光祥、韩啸、黄勇、曾创等编写，第2 章由刘埔、刘胜、余波等编写，第3 章由余波编写，第4 章由余波、刘胜、郑克勋、张斌、邹申威等编写，第5 章由郑克勋、余波、刘胜等编写，第6 章由郑克勋、刘胜、吴镇、马聪等编写，全书由余波统稿。本书凝聚了专业技术骨干、科研技术人员、业主运行维护管理人员等十余年的心血与汗水，在课题研究及图书编写过程中得到了河海大学、贵州大学、华电乌江公司、北盘江公司、中国水电基础局、中国电建贵阳院、中国电力出版社等相关单位，以及许朝政、吕军、湛正刚、杨桃萍、朱代强、肖万春、雷友栋、宋汉周、张国军、曾树元、吴述彧和徐光祥等相关人员的大力支持与指导；同时，本书的编写得到了周创兵院士的关心关注，并于百忙之中力行指导，还亲为作序，在此一并表示诚挚的感谢。 鉴于水平和时间所限，书中难免有疏漏、不妥或错误之处，恳请广大读者批评指正。

目录

第 1章 岩溶坝区地下水渗流特征与坝基防渗处理  11
11 岩溶水文地质结构与地下水渗流特征 11
12 岩溶坝基渗透介质的分类与特点 18
13 坝基岩溶渗漏类型与渗透系数确定 21
14 岩溶坝基防渗设计及处理 24
第 2章 岩溶坝基水文地球化学特征 64
21 岩溶水库水温特征 64
22 岩溶水库库水水化学特征 74
23 岩溶坝基幕后地下水水化学特征 81
24 岩溶坝基水岩幕耦合条件下渗漏水水质变化规律  96
第 3章 岩溶坝基水文地球化学分带  110
31 岩溶地区地下水化学分带特点  110
32 有限循环条件下岩溶坝基水文地球化学分带模型  115
第 4章 岩溶坝基防渗帷幕溶蚀衰变机理与析钙效应  125
41 岩溶坝基水岩幕相互作用机理 125
42 防渗帷幕析钙损伤分析原理  136
43 岩溶坝基防渗帷幕析钙影响  154
第 5章 岩溶坝基帷幕防渗性能衰变分析 172
51 岩溶坝基防渗帷幕渗漏异常区快速分析  172
52 岩溶坝基防渗帷幕运行可靠性综合评价  197
53 岩溶坝基防渗帷幕性能现状评价与衰变预测  221
第 6章 岩溶坝基帷幕防渗性能衰变效应与可靠性评价工程实例  232
61 岩溶坝基帷幕防渗性能衰变效应与可靠性评价技术线路  232
62 东风水电站岩溶坝基帷幕防渗性能衰变效应与可靠性评价  235
参考文献  277