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环境水质对大坝安全与稳定的影响
论文关键词：水质水污染大坝安全涂层保护论文摘要：大坝建成蓄水后，由于自然或人为因素，大坝的水质环境发生一系列变化。正是这些变化，对大坝的安全和稳定造成了不同程度的影响。库水是否污染，坝体受影响程度也有所不同。对此，可采用涂层保护坝体，从而减小环境水质对大坝安全与稳定的不良影响。大坝环境水质包括坝前库水，坝后尾水，坝基及坝肩地下水。在是否被污染两种情况下，大坝环境水质发生着变化，从而导致对大坝的安全和稳定造成一定的影响。1.水质标准我国《地表水环境质量标准》依据地表水环境功能和保护目标，按功能高低将水划分为五类。Ⅰ类：主要适用于源头水，国家自然保护区；Ⅱ类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；Ⅲ类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；Ⅳ类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；Ⅴ类：主要适用于一般农业用水区及一般要求水域。1水质评价方法监测指数法利用表征水体水质的物理、化学参数的相对污染程度值，通过统计数学处理，得到一个简单的数值，用以表征水体的污染程度。单因子评价指数法：对各类指标进行分析。多因子评价指数法：应用数学模型得出一个概括性的指数以综合表征水体的污染程度。包含a平均迭加法；b加权平均法；c内梅罗指数法：；：参与评价的最大单因子指数；：参与评价的单因子指数均值。一般地说：，环境质量状况优于评价标准；，环境质量状况优于评价标准；，环境质量状况处于临界状态。模糊数学评价法：先对单项参数进行评价，同时考虑各参数在总体中的地位，配以适当权重，然后运用模糊矩阵复合运算法，得出综合评价结果。生物学水质评价方法由于水环境系统中污染物质之间存在复杂关系，对环境质量的影响程度不一；水质标准难以统一；对水体质量的综合评判有一定模糊性；因此，不同水质评价方法差别较大。好的评价方法应当具有：准确性、可比性、实用性、前瞻性。目前常用指标生物法：利用指示生物可以对水污染程度作出综合判断。指标生物：在一定水质条件下，对水环境质量变化反映敏感的生物。生物指数法：依据水体污染影响水生生物群落结构的原理，用数学形式表示群落结构变化情况，从而指示水体质量情况。2.无污染水质对大坝安全与稳定的影响无污染水质情况即在大坝建成蓄水后，坝址自然环境发生变化，有利于库水中有机质的聚集，致使下层库水弱酸性化和含侵蚀在向坝基运移过程中，与坝基岩石、帷幕、混凝土间产生物理化学作用，导致化学潜蚀的产生。钾、钠、硅、铝等元素是组成岩石的基本成分，钙是水泥的主成分，它们在坝基水中的大量迁移是化学潜蚀强的标志坝基水所处的地球化学环境制约着这一作用的强度，弱酸性的氧化环境更有利于化学潜蚀作用的进行。在化学潜蚀过程中．胶粒的凝聚迁移可能携带岩石中粘粉级颗粒在排水孔口沉淀，因而坝基化学潜蚀作用可伴随机械管涌的出现无污染库水水质特征上层库水为中性或弱碱性水，不含或很少含侵蚀；中下层库水，多为中一弱酸性的含侵蚀的低矿化度水．水呈弱酸性主要是由水中碳酸含量所决定，碳酸的来源是有机质的分解，同时还释放出和等，但由于库底处于缺氧的还原环境，有机质分解不完全，因而库底水中量受到一定限制。无污染水质对各坝型安全与稳定的影响水与坝体混凝土、水与坝基帷幕、水与岩石之间之间的相互作用却长期存在，它可能引起坝体的腐蚀、加速老化和坝基软弱岩层的化学潜蚀(包括对帷幕、混凝土的侵蚀)、机械管涌等问题。坝体混凝土在主要坝型中重力坝、土石坝及厚拱坝由于其坝体混凝土用量巨大，水质的弱酸性对其影响不大。对于薄拱坝者不同，由于薄拱坝坝身较薄、用料较少，水质的弱酸性对其影响较大。薄拱坝坝身材料混凝土中成分为及硅酸盐。与反应生成，在含有侵蚀的水中发生氧化还原反映而被溶解。在坝体服役期内，坝体可能渐渐被侵蚀变薄从而加速坝体老化成为潜在危险。坝基帷幕在地基处理中可采用帷幕灌浆来降低扬压力，减少水渗透量，防止坝基内产生机械、化学管涌。库水通过渗透作用会直接接触到帷幕，帷幕材料为混凝土，故亦在酸性水质中被侵蚀。一旦帷幕局部破坏后，在渗透压的作用下整体帷幕将受到破坏从而增加扬压力，对坝基稳定造成不利影响。坝基岩层岩层中主要成分为，在弱酸性水质中发生化学反应。长时间作用下岩层可能成为软弱夹层造成坝体整体滑动的危险。3.污染水质对大坝安全与稳定的影响在大坝建成蓄水后，若由于人类活动或自然因素水体被污染，也会对大坝安全与稳定造成一定的影响。此类水质为Ⅳ类、Ⅴ类水。污染库水水质特征水污染物分类植物营养物及其危害：藻类大量繁殖。水体重金属污染及其危害：重金属不能被降解，只会分散或富集，对人和生物有毒性。水体油类物质污染及其危害：破坏生物正常生活环境，造成生物机能障碍。水