SH/T 3211-2020 地下水封石洞油庫(kù)水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范.pdf

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  • SH/T 3211-2020  地下水封石洞油庫(kù)水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

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    5.2.7水平水幕中的水幕巷道和帶壓的水幕孔,宜超前于其下部?jī)?chǔ)油洞室頂層的開挖,超前覆蓋范圍 應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)條件確定,一般不宜小于20m。

    5.3.1垂直水幕系統(tǒng)宜與水平水幕系統(tǒng)相結(jié)合采用。 5.3.2當(dāng)相鄰洞罐間布置垂直水幕時(shí),水幕孔宜布置在相鄰洞罐中部的水幕巷道下方。 5.3.3當(dāng)整個(gè)洞罐區(qū)外側(cè)沿周邊設(shè)置垂直水幕時(shí),可沿周邊布置相應(yīng)的水幕巷道,并從水幕巷道內(nèi)布 置水幕孔。當(dāng)場(chǎng)地條件適宜時(shí),也可從地表直接布置垂直水幕孔。垂直水幕孔至儲(chǔ)油洞室邊緣的水平投 影距離可根據(jù)水文地質(zhì)條件并結(jié)合通過滲流場(chǎng)分析確定,但不宜小于20m。 5.3.4垂直水幕孔宜平行、等深布置;孔間距宜為10m~20m,最小間距不宜小于5m;孔深宜超出儲(chǔ) 油洞室底面下不小于5m。 5.3.5設(shè)置在水幕巷道底板上的垂直水幕孔孔口應(yīng)安裝固定的套管或圍堰以防止雜物落入,套管露出 底板的高度不宜小于500mm。

    5.4.1水幕巷道的布置應(yīng)

    4.1水幕巷道的布置應(yīng)結(jié)合水平水幕或垂直水幕的布置要求進(jìn)行,并應(yīng)符合下列要求: a)水幕巷道底板至儲(chǔ)油洞室拱頂?shù)拇怪本嚯x應(yīng)按本規(guī)范第5.1.8條的要求確定; b) 主巷道和支巷道應(yīng)在同一高程上,且宜布置為相互垂直或大角度相交; c)水幕主巷道超出儲(chǔ)油洞室邊緣的水平投影距離不宜小于20m; d)水幕主巷道宜平行布置,中心間距不宜大于200m。當(dāng)巷道內(nèi)有斜交布置的水平水幕孔時(shí),其 間距宜按鉆孔長(zhǎng)度不大于100m控制: e)水幕巷道進(jìn)口應(yīng)滿足水幕供水超前儲(chǔ)油洞室的施工要求; f)水幕支巷道的布置應(yīng)有利于加快水幕系統(tǒng)施工進(jìn)度; g)當(dāng)設(shè)置垂直水幕時(shí)標(biāo)準(zhǔn)血壓,水幕支巷道布置應(yīng)有利于垂直水幕的布置。 4.2水幕巷道斷面形狀宜采用圓拱直墻形,寬度和高度不宜小于5.5m×4.5m。 4.3高度、跨度超過5m的水幕巷道,拱部均應(yīng)設(shè)計(jì)噴射混凝土支護(hù);邊墻在不影響安全的情況下, 宜設(shè)計(jì)噴射混凝土支護(hù)。 4活器云定進(jìn)注妝

    5.4.4水幕巷道不宜進(jìn)行注漿堵水。

    5.4.5水幕巷道入口處應(yīng)設(shè)置擋水墻,斷面形式不限,高度和強(qiáng)度應(yīng)滿足本規(guī)范第8.4 驗(yàn)的要求。

    5.4.6擋水墻宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),也可采用其他材料砌筑。

    5.5施工期供水管路設(shè)訊

    5.5.1水幕供水管道應(yīng)單獨(dú)敷設(shè),供水管路布置應(yīng)確保供水連續(xù)、可靠、水壓穩(wěn)定。 5.5.2供水管路應(yīng)包括供水總管、供水支管、栓塞、流量計(jì)、壓力表、調(diào)節(jié)閥、隔離閥和排水閥。 5.5.3每個(gè)水幕孔供水支管均應(yīng)從主管路上獨(dú)立分接。 5.5.4每個(gè)水幕孔與供水支管的連接配置,可按圖3所示布置

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    9水幕系統(tǒng)供水和補(bǔ)水所用的回注水,其水中的固體顆粒含量不應(yīng)高于原始天然地下水水 頁(yè)粒含量。

    a) 水幕巷道的布置和 b) 水幕供水壓力的調(diào) c) 水幕孔的布置和孔 附加水幕孔的設(shè)計(jì), e) )大流量水幕孔的處理

    6.2.2施工期開挖揭露不

    a)水幕巷道開口位置 b)水幕巷道十字交 c)水幕巷道洞室最小 6.2.3水幕孔施工時(shí),應(yīng) 室滲水狀況以及水動(dòng)力學(xué)證 設(shè)計(jì)。 6.2.4根據(jù)本規(guī)范8.3.2條 節(jié)理構(gòu)造情況,分析其對(duì)值 6.2.5附加水幕孔可布置 6.2.6對(duì)于施工期流量較 查明其與儲(chǔ)油洞室之間的導(dǎo) 6.2.7水幕系統(tǒng)補(bǔ)水水位

    7.1巖體滲透系數(shù)的確定

    巖體滲透系數(shù)的取值,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)試驗(yàn)、室內(nèi)巖體滲透性試驗(yàn)以及工程地質(zhì)類 手段相結(jié)合的方法確定。 對(duì)庫(kù)區(qū)淺部為第四系覆蓋層、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化或破碎巖體,巖體的滲透系數(shù)取值宜根據(jù)

    7.2.1涌水量預(yù)測(cè)宜采用經(jīng)驗(yàn)公式法、數(shù)值分析法、水文地質(zhì)工程類比法等方法進(jìn)行,并應(yīng)做多方法 分析比較后確定。常用的涌水量預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)方法參見附錄C。 7.2.2預(yù)測(cè)方法的選取應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的工程特征、水文地質(zhì)條件及資料所揭示的程度來確定。 7.2.3采用數(shù)值分析法進(jìn)行涌水量預(yù)測(cè)分析時(shí),應(yīng)在工程建設(shè)的不同階段與滲流場(chǎng)分析同步進(jìn)行。 7.2.4滲流場(chǎng)的分析范圍宜為一個(gè)相對(duì)完整的且包含整個(gè)地下洞庫(kù)在內(nèi)的水文地質(zhì)單元。當(dāng)沒有合適 的自然水力邊界時(shí),分析范圍應(yīng)擴(kuò)展到邊界水力條件可控的人工邊界。 7.2.5采用數(shù)值分析法預(yù)測(cè)前,應(yīng)先進(jìn)行參數(shù)識(shí)別和模型驗(yàn)證。

    8水幕系統(tǒng)水力學(xué)試驗(yàn)要求

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    附加試驗(yàn)。附加試驗(yàn)應(yīng)在不同深度設(shè)置單栓塞(間隔一般為每5m或10m),分別進(jìn)行壓水試驗(yàn)以確定 異常區(qū)段。

    8.3.1水幕連通性試驗(yàn)主要用于評(píng)價(jià)相鄰水幕孔之間巖體的水壓力傳遞效果。 8.3.2水幕連通性試驗(yàn)通過對(duì)水幕孔的多階段注水和壓力流量檢測(cè),按照預(yù)先設(shè)定的闕值標(biāo)準(zhǔn),劃分 出高效率水幕孔和低效率水幕孔。閱值標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)洞罐操作儲(chǔ)壓、地下水靜水壓力等條件,并結(jié)合圍巖 的滲透特性綜合確定。

    8.3.3根據(jù)儲(chǔ)油洞室開挖進(jìn)度,水鼎連通性試驗(yàn)可分區(qū)進(jìn)行。 8.3.4水幕連通性試驗(yàn)開始前,應(yīng)結(jié)合各水幕孔成孔記錄、單一水幕孔水試驗(yàn)成果、水幕孔注水記錄 和儲(chǔ)油洞室頂層地質(zhì)素描成果,編制專項(xiàng)水幕連通性試驗(yàn)水幕連通性試驗(yàn)方案。

    8.4.1全面水力試驗(yàn)用于近似模擬洞庫(kù)運(yùn)營(yíng)期間水幕系統(tǒng)的工作情況,對(duì)水幕巷道與儲(chǔ)油洞室間巖體 水力聯(lián)系狀況進(jìn)行評(píng)估,為評(píng)價(jià)水幕系統(tǒng)的水封有效性提供依據(jù)。 8.4.2全面水力試驗(yàn)宜在水幕系統(tǒng)投入使用并在其所對(duì)應(yīng)的洞罐開挖完成后進(jìn)行。 8.4.3試驗(yàn)時(shí),水幕巷道擋水墻內(nèi)的蓄水高度不應(yīng)低于0.5m

    9.1.1水幕系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:

    a) 施工期水幕孔的注水壓力和流量: b) 施工期水幕系統(tǒng)白供水量; c 水幕巷道滲水量; d)水幕巷道至洞室拱頂之間的地下水壓力; e)水幕巷道內(nèi)的水位、水質(zhì); 洞罐涌水量; g)水幕巷道的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)。 9.1.2 水幕系統(tǒng)地下水的監(jiān)測(cè)應(yīng)與整個(gè)工程的地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合,并數(shù)據(jù)共享。 9.1.3庫(kù)區(qū)外圍地下水水流上游沿水流垂直方向宜設(shè)置一個(gè)或數(shù)個(gè)背景值監(jiān)測(cè)井。背景值監(jiān)測(cè)井應(yīng)盡 量遠(yuǎn)離城市居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)藥化肥施放區(qū)及交通要道。 9.1.4水幕巷道的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)內(nèi)容、方法與儲(chǔ)油洞室的安全監(jiān)測(cè)相同,并滿足GB/T50455和GB50996 的相關(guān)技術(shù)要求。 9.1.5庫(kù)區(qū)水位以所有監(jiān)測(cè)井中的最低水位為控制量,施工期不應(yīng)低于施工期最低地下水位,運(yùn)營(yíng)期 不應(yīng)低干設(shè)計(jì)地下水位值

    9.1.5庫(kù)區(qū)水位以所有監(jiān)測(cè)井中的最低水位為控制量,施工期不應(yīng)低于施工期最低地下水 不應(yīng)低于設(shè)計(jì)地下水位值,

    9.2 監(jiān)測(cè)并(孔) 設(shè)置

    9.2.1按監(jiān)測(cè)功能需要,水幕系統(tǒng)應(yīng)分別布置水幕監(jiān)測(cè)并、儀表并和補(bǔ)水井等井(孔)。 9.2.2水幕監(jiān)測(cè)井、儀表井和補(bǔ)水井的布設(shè)應(yīng)符合下列要求:

    按監(jiān)測(cè)功能需要,水幕系統(tǒng)應(yīng)分別布置水幕監(jiān)測(cè)并、儀表并和補(bǔ)水井等井(孔)。 水幕監(jiān)測(cè)井、儀表井和補(bǔ)水井的布設(shè)應(yīng)符合下列要求: 井的位置宜布置在場(chǎng)區(qū)的中間區(qū)域,并從地表垂直鉆入至水幕巷道頂部; 并管應(yīng)由堅(jiān)固、耐腐蝕、對(duì)地下水水質(zhì)無污染的材料制成,宜采用UPVC或不銹鋼:

    a)井的位置宜布置在場(chǎng)區(qū)的中間區(qū)域, 并從地表垂直鉆入至水幕巷道頂部; b)并管應(yīng)由堅(jiān)固、耐腐蝕、對(duì)地下水水質(zhì)無污染的材料制成,宜采用UPVC或不銹鋼:

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    9.3數(shù)據(jù)采集頻次要求

    10水封有效性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

    附錄A (資料性附錄) 水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度分類

    水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度分類見表A。

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    附錄A (資料性附錄) 水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度分類

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    采用滲透張量法計(jì)算裂隙巖體的等效連續(xù)介質(zhì)滲透系數(shù)時(shí),滲透張量K可按式(B.1)計(jì)算

    Kxi Kxyt Kai Bpgbi K= Kyl Kyi 臺(tái)12μCs, Kai.

    C.1.1最大涌水量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式

    式中: h.—含水體總厚度,m,其他符號(hào)同上式。

    h.含水體總厚度,m,其他符號(hào)同上式

    C.1.2常用正常涌水量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式

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    根據(jù)已知洞庫(kù)的容量、埋深和涌水量,推算相似水文地質(zhì)條件下洞庫(kù)的涌水量O,見式(C.3

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    1為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下: 1)表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的: 正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”; 2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的: 正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”; 3)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的: 正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”; 4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。 條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為:“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按執(zhí)行”

    為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下: 1)表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的: 正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”; 2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的: 正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”; 3)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的: 正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”; 4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。 條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為:“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按

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    華人民共和國(guó)石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

    地下水封石洞油庫(kù)水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

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    《地下水封石洞油庫(kù) 日以第48號(hào)公告批準(zhǔn)發(fā)布 本規(guī)范在編制過程中 研究,經(jīng)反復(fù)討論、修改, 為便于廣大設(shè)計(jì)、施 洞油庫(kù)水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 執(zhí)行中需注意的有關(guān)事項(xiàng) 者作為理解和把握規(guī)范規(guī)

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    也下水封洞庫(kù)水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

    3.10建設(shè)于地下巖體中的水封石洞,場(chǎng)地水文地質(zhì)條件及其準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)是地下水封石洞工程建設(shè) 和運(yùn)維的重要依據(jù)。本規(guī)范中專項(xiàng)水文地質(zhì)勘察旨在滿足地下水封石洞工程建設(shè)要求,具有明確的工程 針對(duì)性,不同于供水水文地質(zhì)勘察、工程地質(zhì)勘察和巖士工程勘察。 所謂“查明、分析、評(píng)價(jià)”需要采取合理的技術(shù)手段和方法,即水文地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查、水文地質(zhì)物探、 水文地質(zhì)鉆探、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、水文地質(zhì)試驗(yàn)與測(cè)試、取樣和室內(nèi)試驗(yàn)、分析計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等。 所謂場(chǎng)地水文地質(zhì)條件是指建設(shè)場(chǎng)地及其周邊地下水形成、分布和變化規(guī)律等。包括地下水的賦存形式 及其類型、補(bǔ)給、徑流、排泄、水質(zhì)和水量,以及隨自然地理環(huán)境、地質(zhì)條件改變和工程建設(shè)活動(dòng)的影 向變化。 水文地質(zhì)參數(shù)主要包括各巖土體綜合滲透系數(shù)、地下水封洞庫(kù)圍巖滲透系數(shù)、各含水層地下水位及 其動(dòng)態(tài)變化幅度,必要時(shí)尚應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求提供給水度、持水度、儲(chǔ)水系數(shù)等。 3.13地下水封儲(chǔ)油洞庫(kù)目前主要是依據(jù)地下水的水壓是否大于洞室內(nèi)的油品壓力或操作壓力這一基 本準(zhǔn)則來評(píng)價(jià)油庫(kù)的水封有效性,是對(duì)水封效率的一種定性評(píng)價(jià)。事實(shí)上,單一以水頭或水壓作為水封 生準(zhǔn)則,忽視通過水幕系統(tǒng)注入地下水后對(duì)洞室圍巖的水封效率的評(píng)價(jià),容易導(dǎo)致產(chǎn)生過多的洞室涌水 量和不必要的注漿工作量的加大。最新研究結(jié)果表明:保證儲(chǔ)油洞庫(kù)圍巖地下水向洞庫(kù)內(nèi)流動(dòng)的水力條 牛時(shí)水頭梯度大于0(圍巖水頭大于儲(chǔ)存介質(zhì)壓力水頭),而不是水壓梯度大于0(圍巖水壓大于儲(chǔ)存介 質(zhì)壓力),并在水位波動(dòng)時(shí),保證洞庫(kù)上方的水蓋層不被擊穿。但為保守起見,目前的水封條件仍認(rèn)為 是圍巖水壓大于儲(chǔ)存介質(zhì)壓力。

    4.1本條對(duì)地下水封洞庫(kù)水幕系統(tǒng)的功能和作用作了表述。 1916年德國(guó)開發(fā)了鹽穴儲(chǔ)存原油和餾分油的方法。二戰(zhàn)期間,美國(guó)在夏威夷首次采用了地下石油 諸存法。1939年瑞典人Jansson提出了直接在地下水位以下的不襯砌洞室內(nèi)儲(chǔ)存石油的想法。20世紀(jì) 40年代末,瑞典利用螢石礦坑建造了第一座地下不襯砌石油庫(kù),是第一次用地下洞庫(kù)儲(chǔ)存重燃油。我 國(guó)于70年代開始對(duì)地下油庫(kù)建造技術(shù)進(jìn)行研究和實(shí)踐,1977年在山東黃島建造了由3個(gè)等容量洞室組 成的總庫(kù)容為15×10°m的地下儲(chǔ)油庫(kù)儲(chǔ)備原油;在浙江象山建成了第一座容量為4000m成品油地下 侗庫(kù)。這兩個(gè)洞庫(kù)容量小,投資較高,因此一段時(shí)期以來地下油庫(kù)在我國(guó)未得到大的發(fā)展。直到20世 紀(jì)末,21世紀(jì)初,由于我國(guó)大量進(jìn)口LPG,該儲(chǔ)存方式才在我國(guó)東南沿海地區(qū)開始重新得以應(yīng)用。 地下水封洞庫(kù)一般是在穩(wěn)定的地下水位線以下一定的深度,通過人工在地下巖石中開挖出一定容積 的洞室,利用穩(wěn)定地下水的水封作用儲(chǔ)存洞室內(nèi)的石油。由于其安全性好、長(zhǎng)周期儲(chǔ)存油品不易變質(zhì)等 優(yōu)點(diǎn),這種儲(chǔ)油方式逐漸占據(jù)統(tǒng)治地位,在國(guó)外有很成功的經(jīng)驗(yàn)。 然而,油氣儲(chǔ)存在地下巖洞中的必要條件是必須滿足洞室的氣密性要求,目的是防止油氣從裂隙巖 體中發(fā)生泄(滲)漏,它是地下水封洞庫(kù)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和達(dá)到環(huán)保的最基本的要求。為達(dá)到氣密性的要 求,采用常規(guī)的控制滲透系數(shù)方法,如圍巖灌漿、設(shè)置襯砌等,顯然成本較高。而水動(dòng)力學(xué)密封法,即 采用水幕密封法來達(dá)到對(duì)圍巖有限的密封,其成本明顯較低。所調(diào)水墓即是在洞室頂部或洞側(cè)布置一些

    按某種方式排列的鉆孔,并使鉆孔能盡可能地貫穿整個(gè)洞室圍巖的裂隙,再通過維持鉆孔內(nèi)與天然靜壓 相接近的水壓,以保證洞室圍巖處于含水狀態(tài),從而達(dá)到水力覆蓋和補(bǔ)充的功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)油洞室的水 力密封,即利用自然補(bǔ)給水和人工水幕共同確保洞室的水封性。由于裂隙巖體的滲漏通道一一裂隙的產(chǎn) 狀和分布規(guī)律具有極大的不確定性,同時(shí)自然狀態(tài)下的裂隙網(wǎng)絡(luò)并非相互貫通,還有大量的孤裂隙和死 裂隙存在,在洞室開挖后地下水滲流場(chǎng)發(fā)生了改變,個(gè)別被疏于后的裂隙不易靠自然補(bǔ)給得到恢復(fù)甚至 不能恢復(fù),連通地面的孤裂隙將成為油氣的滲漏通道,死裂隙將會(huì)導(dǎo)致油品外滲而不能回滲。因此要保 證整個(gè)工程洞室(群)的密封性,就必須使水幕系統(tǒng)的設(shè)置具有全面水力覆蓋和水力補(bǔ)充的功能。而只 有在實(shí)現(xiàn)全面水力覆蓋和水力補(bǔ)充功能的前提下,水幕系統(tǒng)可以很大程度上確保地下裂隙網(wǎng)絡(luò)的相互連 通,在水幕壓力的作用下,確保油和油氣不外滲。同時(shí)也能起到阻斷洞室之間、洞室與外界之間發(fā)生儲(chǔ) 存介質(zhì)運(yùn)移的作用,從而實(shí)現(xiàn)洞室的全面水動(dòng)力密封。 從目前的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)看,即便洞庫(kù)周邊的地下水位非常穩(wěn)定,但施工期洞庫(kù)及各種洞室的開挖,會(huì)導(dǎo) 致地下水邊界條件發(fā)生重大改變,若取消水幕系統(tǒng)(有一些這樣的觀點(diǎn))或水幕系統(tǒng)供水不足或不及時(shí) (工程中可能存在這樣的問題),洞庫(kù)上方的巖體賦存的地下水會(huì)被顯著疏干,地下水位顯著降落,失 去的地下水將被空氣填充。運(yùn)行期通過水幕系統(tǒng)供水補(bǔ)給,或在沒有水幕系統(tǒng)情況下僅僅依靠洞庫(kù)四周 的天然地下水及大氣降水向洞庫(kù)上方圍巖補(bǔ)給,對(duì)于滲透性很低的洞庫(kù)圍巖,需要很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)到 設(shè)計(jì)所需的地下水位,由此將顯著增大油氣泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。 4.2場(chǎng)地水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度取決于場(chǎng)地及其周邊地形地貌、地層巖性結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、地下水賦 存及其動(dòng)態(tài)變化等諸多因素,應(yīng)綜合各種因素及其對(duì)地下水封石洞的影響進(jìn)行分類,并作為采取針對(duì)性 水文地質(zhì)勘察的工作依據(jù)。庫(kù)區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度分類可按附錄A進(jìn)行。 水文地質(zhì)勘察作為巖土工程勘察的重要組成部分,與巖土工程勘察聯(lián)系十分緊密。本條強(qiáng)調(diào)在庫(kù)區(qū) 水文地質(zhì)條件為中等復(fù)雜或復(fù)雜時(shí),宜進(jìn)行專項(xiàng)水文地質(zhì)專項(xiàng)勘察。主要考慮水文地質(zhì)勘察與巖土工程 勘察的側(cè)重點(diǎn)有所不同,巖土工程勘察是查明、分析、評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件。 而專項(xiàng)水文地質(zhì)勘察更能全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確地查明場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件和水文地質(zhì)參數(shù)。在庫(kù)區(qū)水文地 質(zhì)條件簡(jiǎn)單時(shí),水文地質(zhì)勘察可與巖土工程勘察合并進(jìn)行,一方面是因?yàn)閺募夹g(shù)角度看,兩者對(duì)查明工 程區(qū)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等基本地質(zhì)條件的要求是一致的,所采用的勘察手段也大多相同; 另一方面從經(jīng)濟(jì)角度考慮,也應(yīng)該互相結(jié)合以最大限度地減少重復(fù)工作量。 地下水封石洞油庫(kù)巖土工程勘察報(bào)告應(yīng)提供但不限于以下水文地質(zhì)勘察資料。 a)水文地質(zhì)調(diào)查資料應(yīng)包括泉、水井、地表水等的調(diào)查; b)在查明場(chǎng)地地下水分布、埋藏和賦存條件的基礎(chǔ)上確定地下水類型; C 地下水與地表水的水力聯(lián)系,地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件及其動(dòng)態(tài)變化幅度與規(guī)律; d)庫(kù)址區(qū)地下水的水化學(xué)類型;地下水位、水壓、水溫、水化學(xué)成分的動(dòng)態(tài)變化特征及地下水對(duì) 混凝土的腐蝕性; e) 著重查明涌水量豐富的含水層、匯水構(gòu)造、強(qiáng)透水帶以及與地表溪流、溝谷相連通的斷裂、破 碎帶、巖脈、軟弱夾層和節(jié)理裂隙密集帶等,在此基礎(chǔ)上提供地下裂隙巖體富水帶分布圖; f 庫(kù)區(qū)地下各區(qū)各層巖體的結(jié)構(gòu)面幾何要素分布(結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、跡線長(zhǎng)度、間距、張開度)或巖 體裂隙率,以及裂隙巖體優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面(特別是軟弱結(jié)構(gòu)面)的類型和等級(jí)、發(fā)育程度、延伸程 度、閉合程度、風(fēng)化程度、充填狀況、充水狀況及其裂隙巖體結(jié)構(gòu)面間的組合關(guān)系; 名 裂隙巖體導(dǎo)水性評(píng)價(jià); h 分區(qū)分層提供各巖土層的孔隙度、滲透系數(shù)、給水度、釋水系數(shù)、降水入滲系數(shù)等水文地質(zhì)參 數(shù),并評(píng)價(jià)其動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì);宜評(píng)價(jià)地應(yīng)力對(duì)水文地質(zhì)參數(shù)的影響;對(duì)巖體進(jìn)行滲透結(jié)構(gòu)類型 劃分及滲透性分級(jí)劃分; i 調(diào)查有無對(duì)地下水和地表水的污染源,確定其污染途徑、范圍、深度及危害程度:

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    j 根據(jù)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度進(jìn)行水文地質(zhì)單元分區(qū),并提供相應(yīng)的圖表; k) 根據(jù)庫(kù)區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度評(píng)價(jià)庫(kù)區(qū)場(chǎng)地的適宜性; 1 基于三維水文地質(zhì)模型對(duì)庫(kù)區(qū)滲流場(chǎng)進(jìn)行模擬,并對(duì)最大涌水量、正常涌水量及地下水影響范 圍做出評(píng)價(jià),預(yù)測(cè)開挖洞室突然涌水的可能性; m)水文地質(zhì)勘察部分的附件中,應(yīng)包括水文地質(zhì)試驗(yàn)成果匯總表、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果匯總表 水質(zhì)分析成果匯總表、水文地質(zhì)物探成果報(bào)告、水質(zhì)分析報(bào)告; n)水文地質(zhì)勘察部分附圖應(yīng)包括裂隙巖體富水帶分布圖、裂隙巖體結(jié)構(gòu)面組合形態(tài)分布圖、裂隙 網(wǎng)絡(luò)空間模型、綜合水文地質(zhì)圖、水文地質(zhì)剖面圖、水文地質(zhì)監(jiān)測(cè)布置圖。

    4.3本條強(qiáng)調(diào)專項(xiàng)水文地

    4.4本條提出了水幕系統(tǒng)

    4.5本條對(duì)水幕系統(tǒng)的

    SH/T3211—2020和設(shè)計(jì)深度確定,取得必需的基本資料。設(shè)計(jì)基本資料見表5.1.1。表5.1.1水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本資料序號(hào)項(xiàng)目主要內(nèi)容1)庫(kù)址區(qū)氣象要素特征值;水文資料2)庫(kù)址區(qū)暴雨、枯水調(diào)查資料及相關(guān)歷史文獻(xiàn)、文物資料;3)庫(kù)址區(qū)水文綜合分析研究成果及其配套查算圖表2地形資料庫(kù)址區(qū)地形圖1:1000、1:20001)工程地質(zhì)圖:地質(zhì)平面圖、平切面圖、剖面圖、鉆孔柱狀圖等:2)初始地應(yīng)力資料、圍巖工程地質(zhì)分類:地質(zhì)資料3)巖本及結(jié)構(gòu)面(包括斷層帶、大裂隙等)的參數(shù)要素及物理力學(xué)性質(zhì)等;4)節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)資料;5)巖層透水性、地下水水質(zhì)分析等水文地質(zhì)資料1)儲(chǔ)油洞室洞罐方案設(shè)計(jì)布置:工藝資料2)工藝操作工況條件:3)施工組織設(shè)計(jì)5.1.3水平水幕、垂直水幕和斜向水幕分別是相對(duì)于儲(chǔ)油洞室斷面(與洞室軸向正交的垂直面)的位置而言的。一般將水平面上的斜孔歸類為水平水幕,洞室間豎向垂直面上的斜孔歸類為垂直水幕,而與水平面、垂直面均存在夾角的水幕孔歸類為斜向水幕。5.1.4~5.1.6水幕孔的作用主要是向圍巖內(nèi)的裂隙進(jìn)行水力補(bǔ)給。如果水幕孔與施工巷道、豎井和其他各種與儲(chǔ)油洞室相連通,或過于接近儲(chǔ)油洞室洞壁,則會(huì)導(dǎo)致向水幕孔內(nèi)的補(bǔ)水直接進(jìn)入施工巷道、豎井或儲(chǔ)油洞室,形成水力短路。5.1.7從目前國(guó)內(nèi)施工設(shè)備和工藝水平來看,鉆孔直徑、深度設(shè)計(jì)主要綜合考慮鉆桿的水平控制程度、鉆進(jìn)效率等?讖叫,其對(duì)應(yīng)的銷孔丁能增加水幕巷道的數(shù)量,具體鉆孔直徑的確定可結(jié)合水幕巷道的布置進(jìn)行工藝、經(jīng)濟(jì)宇方面的綜合分析比5.1.8本條源于洞室保持長(zhǎng)期穩(wěn)定水封效果的計(jì)算公式結(jié)論(參見GB/T50455—2008第8.2節(jié)),即儲(chǔ)油洞室拱頂上方距設(shè)計(jì)穩(wěn)急定地下水位的垂直距離。地下洞庫(kù)的密封是通過地下水往洞內(nèi)滲透實(shí)現(xiàn)的,因而洞室必須建在地下水位立線以下,并保證洞庫(kù)周圍的地下水壓力大于洞內(nèi)內(nèi)儲(chǔ)存介質(zhì)的壓力。理論上來講,只要洞庫(kù)圍巖各處的水頭梯度大0(外側(cè)圍巖水高于內(nèi)側(cè)圍巖水頭并高于存儲(chǔ)介質(zhì)的壓力水頭),就可以保證洞室的水封性:所有能滲漏路徑上的水壓力大于儲(chǔ)油壓力,則可以保證不會(huì)發(fā)生泄漏,并具有一定的安全裕度這就需要一個(gè)穩(wěn)定地下水位。由于地質(zhì)的不確角定性,在一定情況下,雖然有安全裕度,但“穩(wěn)定”的地下水位并真正穩(wěn)定。水幕系統(tǒng)對(duì)于地下水封匯同庫(kù)的水封性具有重要作用,在某些地區(qū)甚至具有不可或缺的作用。水幕系統(tǒng)設(shè)置在穩(wěn)定地下水位以下,既要考慮其所處高程和注水壓力,又要避免離洞室頂拱享度太薄。5.1.9布置一定數(shù)量的水平平水幕取芯孔或電視攝像可以較好地反映所在局部區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造狀況,有利于整體庫(kù)址地質(zhì)條件的分析,也有利于后期對(duì)水試驗(yàn)異常孔的進(jìn)一步分機(jī)折和研究。取芯孔或電視攝像應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行預(yù)設(shè)和布置,并合理確定相對(duì)的數(shù)量比5.2.1本條規(guī)定了水平水幕系統(tǒng)覆蓋洞庫(kù)上方平面投影區(qū)域的最小范圍要求。設(shè)計(jì)中宜根據(jù)分區(qū)域的主要結(jié)構(gòu)面特征參數(shù)進(jìn)行估算,以水平水幕能對(duì)洞庫(kù)區(qū)域界線的邊墻、端墻頂部區(qū)域形成水封為宜。5.2.3本條主要來源于已建工程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),施工機(jī)具的操作和水試驗(yàn)過程儀表讀數(shù)在此高度范圍較為適宜。5.2.4本條根據(jù)國(guó)內(nèi)深長(zhǎng)水平鉆孔的施工技術(shù)水平和可以達(dá)到的允許偏差而確定的。5.2.5目前國(guó)內(nèi)黃島、惠州、湛江、錦州地下水封洞庫(kù)水幕孔間距預(yù)設(shè)計(jì)均為10m。根據(jù)水幕系統(tǒng)水力學(xué)試驗(yàn),對(duì)連通性較低的區(qū)域,局部加密至5m間距。這一做法主要參考了國(guó)外公司在氣庫(kù)設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn),而目前在理論上國(guó)內(nèi)尚沒有完善的機(jī)理解釋,也缺乏足夠的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。從目前已實(shí)施的工23

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    程實(shí)際效果和部分理論研究成果來看,對(duì)建于富水地區(qū)或巖體滲透系數(shù)較大的儲(chǔ)油洞庫(kù),可適當(dāng)增大預(yù) 設(shè)計(jì)水幕孔的間距。

    立裂隙被疏干后,有可能得不到補(bǔ)給,導(dǎo)致油氣泄漏,形成安全隱患。但如果有充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明, 裂隙的貫通性較高,地下水具有可靠的補(bǔ)給且能使裂隙水迅速恢復(fù),則在施工期允許出現(xiàn)短時(shí)期的失壓。 5.6.2施工期保持水幕注水壓力與水幕所處高程的初始水頭壓力相接近,是為了盡可能第保持受干擾 后的地下水滲流場(chǎng)和壓力場(chǎng)與原始狀態(tài)相一致;并且,對(duì)后期運(yùn)營(yíng)期的圍巖穩(wěn)定、實(shí)際涌水量控制具有 較好的預(yù)測(cè)分析作用,同時(shí)對(duì)注漿施工控制和效果檢驗(yàn),以及滲水點(diǎn)的查找發(fā)現(xiàn)也具有實(shí)際指示意義。 反之,如果施工期降低了水幕注水壓力,后期一且水位恢復(fù),地下水的水壓勢(shì)必增大,有可能產(chǎn)生新的 滲水點(diǎn)并導(dǎo)致涌水量的增加,同時(shí)對(duì)圍巖穩(wěn)定也將產(chǎn)生不利影響。 5.6.4、5.6.5本條所指的水力干擾主要是指存在明顯的水幕孔與儲(chǔ)油洞室之間的水力聯(lián)系。當(dāng)儲(chǔ)油洞 室施工開挖到某一區(qū)域時(shí),遇到大的滲漏構(gòu)造、破碎帶或節(jié)理裂隙密集帶等強(qiáng)滲透巖體,導(dǎo)致洞室上方 與水幕孔之間的圍巖產(chǎn)生較大的失水,在經(jīng)過堵水處理后仍然難以達(dá)到預(yù)設(shè)的水幕注水壓力和一定的流 量,則可維持不低于0.1MPa的壓力,這樣,可保證圍巖始終不失水,滿足施工期最低地下水位要求。 5.6.6黃島的工程經(jīng)驗(yàn)表明,水幕系統(tǒng)對(duì)裂隙巖體的水封作用具有積極意義,但同時(shí)也有其不利的一 面。由于指向洞內(nèi)的滲透梯度不僅對(duì)洞庫(kù)圍巖形成不利的荷載,而且在滲流的長(zhǎng)期淋濾作用下容易對(duì)巖 體強(qiáng)度產(chǎn)生進(jìn)一步弱化。特別是水幕孔向滲漏嚴(yán)重的洞段的圍巖中不斷帶壓注水,容易造成不良地質(zhì)條 件的洞段發(fā)生塌方。因此本條建議水幕孔的注水壓力不應(yīng)對(duì)圍巖的穩(wěn)定和安全產(chǎn)生影響。

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    一種是巖體本身較為完整,不存在明顯的導(dǎo)水裂隙;第二種是巖體本身雖然較為完整,但存在明顯或隱 蔽的導(dǎo)水裂隙,即水幕孔之間存在局部水力短路或旁路;第三種是巖體本身較為破碎,某紫孔與導(dǎo)水構(gòu) 造直接短路相連通。這三種情況與儲(chǔ)油洞室的滲水狀況是有一定程度的聯(lián)系的,因此這里強(qiáng)調(diào)對(duì)低效率 孔的處理,應(yīng)分析其對(duì)儲(chǔ)油洞室滲流產(chǎn)生的影響,即避免出現(xiàn)儲(chǔ)油洞室有滲水構(gòu)造但無滲水的不利情況, 對(duì)于第一種情況,是目前理解上相對(duì)有不一致的地方,即完整巖體之間是否需要附加鉆孔。根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi) 外多個(gè)工程的調(diào)查,在最小孔距5m的條件下,水幕孔是大概率地貫穿了所有主要導(dǎo)水構(gòu)造,在孔距10m~ 20m的條件下,如果水力學(xué)試驗(yàn)判斷為低效率,即使認(rèn)為巖體完整,仍然采用了附加孔的方法,以大概 率確保貫通。 6.2.6本條對(duì)流量較大、壓力較低或無壓的單個(gè)水幕孔的處理方法作了規(guī)定,首先要求是查明其與儲(chǔ) 油洞室之間的滲水通道構(gòu)造,并對(duì)其進(jìn)行注漿堵水。這里強(qiáng)調(diào)的是宜在儲(chǔ)油洞室內(nèi)進(jìn)行注漿堵水,是由 于其控制滲水的有效性和注漿效率較高,針對(duì)性較強(qiáng)。目前工程上也有在水幕孔內(nèi)直接進(jìn)行封堵的做法, 這僅在儲(chǔ)油洞室內(nèi)進(jìn)行注漿效果確實(shí)不佳或滲水通道構(gòu)造難以查明的情況下才可使用。本規(guī)范對(duì)直接在 水幕孔內(nèi)灌漿的做法不做推薦,使用時(shí)應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際,謹(jǐn)慎采用。 6.2.7前期的設(shè)計(jì)水位主要依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和勘察設(shè)計(jì)成果所確定,最終的實(shí)際設(shè)計(jì)水位應(yīng)是滿足洞庫(kù) 足氣密性試驗(yàn)要求且涌水量可控的水位,而水幕系統(tǒng)的補(bǔ)水水位應(yīng)是在前期設(shè)計(jì)水位和最終的實(shí)際設(shè)

    6.2.7前期的設(shè)計(jì)水位主要依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和勘察設(shè)計(jì)成果所確定,最終的實(shí)際設(shè)計(jì)水位應(yīng)是滿足洞庫(kù) 滿足氣密性試驗(yàn)要求且涌水量可控的水位玻璃標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范范本,而水幕系統(tǒng)的補(bǔ)水水位應(yīng)是在前期設(shè)計(jì)水位和最終的實(shí)際設(shè) 計(jì)水位之間作動(dòng)態(tài)調(diào)整。

    7.1.1巖體室內(nèi)滲透性試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果一般差異較大,因此,巖體滲透系數(shù)的取值應(yīng)根 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)試驗(yàn)成果確定。但由于現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)試驗(yàn)獲取的滲透系數(shù)具有一定的離散性,選取時(shí)應(yīng) 繪制滲透系數(shù)分布圖,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分統(tǒng)計(jì)分析,同時(shí),參考巖體室內(nèi)滲透性試驗(yàn)成果和國(guó)內(nèi)外類 似工程巖體滲透系數(shù)綜合確定。 7.1.2一般情況下,當(dāng)含水層水位埋深較淺、抽水量不大時(shí),宜進(jìn)行提水試驗(yàn);鉆孔終孔時(shí),為了查 明鉆孔裂隙巖體垂向上的整體滲透性而進(jìn)行注水消散試驗(yàn)。提水試驗(yàn)和注水消散試驗(yàn)主要在工程巖體表 層部位開展,而表層受風(fēng)化影響較為嚴(yán)重,因此,測(cè)得的滲透系數(shù)往往偏高。而對(duì)巖性變化大的松散含 水層和構(gòu)造發(fā)育的基巖裂隙含水巖體進(jìn)行的多孔抽水試驗(yàn)?zāi)茌^好反映試驗(yàn)地段的滲透性和各向異性特 征,故對(duì)于第四系覆蓋層、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化或破碎巖體等淺部巖土體滲透系數(shù)的選取宜優(yōu)先采用現(xiàn)場(chǎng)抽 水試驗(yàn)成果值。

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    系數(shù)估算模型的公式表達(dá),具體應(yīng)用時(shí)請(qǐng)參考相關(guān)

    風(fēng)電場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范范本SH/T32112020

    7.2.1地下水封洞庫(kù)涌水量的預(yù)測(cè)目前尚無統(tǒng)一的和相對(duì)準(zhǔn)確的模型和方法,工程上多參考交通隧道 和水電工程上的一些經(jīng)驗(yàn)和推薦的方法,這些經(jīng)驗(yàn)和方法運(yùn)用在地下水封洞庫(kù)工程的涌水量預(yù)測(cè)上,與 實(shí)際往往差異較大。限于目前的基礎(chǔ)理論和工程實(shí)踐,本規(guī)范推薦采用經(jīng)驗(yàn)公式法、數(shù)值分析法、水文 地質(zhì)工程類比法等常用方法進(jìn)行預(yù)測(cè),并要求做多方法結(jié)果比較。 7.2.2各種預(yù)測(cè)模型和方法的提出,都有其解決某個(gè)特定問題的針對(duì)性,具有一定的假設(shè)條件、適用 條件和參數(shù)選用要求。因此本條文強(qiáng)調(diào)在選用各種預(yù)測(cè)方法時(shí),應(yīng)根據(jù)工程特征、水文地質(zhì)條件及資料 (或參數(shù))所揭示的程度來確定。

    8水幕系統(tǒng)水力學(xué)試驗(yàn)要

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