雞鳩水庫工程地質條件及壩址比選

馬秉務

（北京市勘察設計研究院有限公司，北京 100038）

工程地質

雞鳩水庫工程地質條件及壩址比選

馬秉務

（北京市勘察設計研究院有限公司，北京 100038）

貴州省雷山縣雞鳩水庫工程場區(qū)所處大地構造單元為華南褶皺帶，庫區(qū)分布地層主要為下江群番召組及第四系，番召組巖層主要為非可溶的變質巖，第四系主要為殘坡積層和洪沖積層。在分析區(qū)域地質背景及庫區(qū)、壩址區(qū)工程地質條件基礎上，結合庫岸邊坡、水工布置、淹沒影響及交通條件等，進行了壩址比選，最終推薦在下壩址位置修建大壩的方案。

水庫；工程地質；壩址；比選

1 工程概況

擬建雞鳩水庫位于貴州省雷山縣大塘鄉(xiāng)歐哈河上，設計大壩距黔東南州凱里市62km，距雷山縣城9km。

擬建雞鳩水庫是一個以供水和灌溉為主的中型水利工程，由首部樞紐建筑物和供水管線兩部分組成。初選壩址位于歐哈河中下游河段，壩前蓄水高度62m，回水將至高巖村，總長5.1km，設計壩高68.8m，總庫容1205萬m3。供水管線由大壩出水口至凱里市三棵樹鎮(zhèn)，全長40km。

2 庫區(qū)工程地質條件及建壩河段選擇

2.1 區(qū)域地質背景

雞鳩水庫勘測區(qū)域（以下簡稱“測區(qū)”）所處大地構造單元為華南褶皺帶，在漫長的地質歷史時期，測區(qū)內經(jīng)歷了較為復雜的沉積作用和多期構造運動，最終形成現(xiàn)今復雜的構造面貌［1］。測區(qū)內的構造形跡主要包括褶皺、斷層及劈理。

測區(qū)地處貴州東南部的苗嶺主峰雷公山腹地，是苗嶺山脈向湘桂低山丘陵過渡的斜坡地帶，淺變質巖廣布，屬中山和中低山區(qū)。地貌形態(tài)以山地為主，切割深，地形起伏大，崇山峻嶺，綿延不斷［2-3］。

2.2 庫區(qū)工程地質條件

2.2.1 地形地貌

庫區(qū)呈構造侵蝕中低山地貌特點，河谷切割深度為300～600m，庫區(qū)河段南東流向北西，河床寬度為10～15m。現(xiàn)狀河流形態(tài)主要為區(qū)域地質構造格局形成的結構面切割作用，加之后期地殼抬升及水流下切作用形成的。現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)河流部分河段沿水流方向產生了“急轉彎”現(xiàn)象，基巖河岸陡傾的剪性節(jié)理發(fā)育，沿陡傾剪節(jié)理卸荷張拉產生了張節(jié)理。河流階地不發(fā)育，兩側僅不連續(xù)分布一級階地，整體呈“V”型河谷，表明歐哈河河流發(fā)育處于青年期。但兩岸凸岸、單薄山脊或坡頂處風化程度強烈，風化深度較大，覆蓋層厚度大，表明巖體受結構面切割強烈。

除雞鳩村上游附近平坦低洼段發(fā)育有二、三級階地外，其余河段不發(fā)育，岸坡坡度一般30°～50°。庫區(qū)兩岸山體較雄厚，地表分水嶺高程為1200～1700m，高出河床300m以上。

2.2.2 地層巖性

庫區(qū)分布地層主要為下江群番召組（Pt3f）［4］及第四系（Q）。番召組主要包括灰、深灰色薄至中厚層狀粉砂質絹云母板巖，絹云母板巖夾粉砂質板巖等，分布于庫區(qū)大部分及壩址區(qū)。第四系包括由（風化）碎石混粘性土組成的殘坡積層（Q4edl）、崩坡積層（Q4col+dl）、由卵石、礫石、砂及粘性土組成的沖洪積層（Q4pal）和泥石流堆積扇（Q4sef）等。

2.2.3 物理地質現(xiàn)象

庫區(qū)物理地質現(xiàn)象較發(fā)育，主要為卸荷張拉、塌滑及巖體風化等。

卸荷張拉現(xiàn)象［5］主要分布在陡立基巖岸坡淺表部，表現(xiàn)為沿先期發(fā)育的陡傾剪節(jié)理產生向坡外的張拉破壞，形成高陡的裸露巖坡。破壞形式為“卸荷張拉—傾倒”式崩塌，一般規(guī)模較小，對庫容及庫岸邊坡影響不大。

庫區(qū)內滑坡、崩塌現(xiàn)象分布較少，主要為局部殘坡積層沿基巖面蠕滑，如水溪村凸岸邊坡、雞鳩村上游1km左岸古滑坡殘留體等，另外還有局部因修筑道路誘發(fā)淺表部殘坡積層及強風化破碎巖體塌滑。

庫區(qū)內基巖主要為Pt3f板巖，且均位于過渡性剪切帶內，普遍發(fā)育區(qū)域性剪切劈理，野外表現(xiàn)形式為巖石強烈片理化，與層理相背發(fā)育，將巖體切割成菱形體，造成巖體表面易于風化，強風化厚度一般為10～20m，深者可達30m。

3 建壩河段選擇

根據(jù)河流地形條件，將歐哈河分為上游、中游和下游河段進行建壩條件分析，其中上游河段為水溪村下游300m以上，中游河段為雞鳩村上游700m至水溪村下游300m，共計1.6km，下游河段為雞鳩村上游700m以下至河口蓮花橋。具體如圖1。

圖1 建壩河段劃分

3.1 上游河段建壩條件分析

上游河段河谷狹窄，集雨面積小，庫盆較小，經(jīng)初步匡算，為取得一定的調節(jié)庫容，滿足工程供水要求，壩高將超過110m，回水已進入雷公山國家級自然保護區(qū)；加之河谷狹窄，施工布置困難，交通條件差，輸水線路增長，所以不宜在上游河段選擇壩址。

3.2 中游河段建壩條件分析

中游河段為板巖峽谷地形，河谷為“V”型，河床寬40～50m；該河段左岸一般為逆向坡或切向坡，屬穩(wěn)定的邊坡結構，右岸一般為順向坡，局部為切向坡，巖層傾角小于坡角，同時巖層軟弱夾層不發(fā)育，因此庫岸邊坡整體穩(wěn)定性較好，僅局部存在庫岸穩(wěn)定性問題；該河段下游有較開闊場地，便于施工布置，且交通較方便。

3.3 下游河段建壩條件分析

下游河段地形開闊，地形封閉條件差，沒有合適的壩址位置，加之該河段兩岸為基本農田及村寨，水庫淹沒投資較大，因此該河段不宜作為壩址位置。

綜上分析，中游河段地形、地質條件相對較好，利于樞紐布置及施工布置，交通方便，同時庫容較理想而淹沒較小，具備建壩成庫條件，故擬選中游河段為雞鳩水庫的建壩河段（壩址區(qū)）。

4 壩址區(qū)工程地質條件及壩址比選

4.1 壩址區(qū)工程地質條件

4.1.1 地形地貌

選擇壩址區(qū)均為板巖峽谷地形，河谷為不對稱的“V”型，總體上右岸大部分為順向坡，局部為切向坡，坡度較陡，邊坡坡度35°～45°，局部為陡壁；左岸為逆向坡或切向坡，坡度稍緩，邊坡坡度25°～35°，局部達到40°以上；谷底地形狹窄，河漫灘不很發(fā)育。

4.1.2 地層巖性

壩址區(qū)出露地層主要為Pt3f粉砂質絹云母板巖及第四系覆蓋層（Q）。第四系覆蓋層以殘坡積為主，主要分布在兩岸緩坡地帶，厚0～15m，其次為河流堆積物，分布在谷底，厚0～5m。

4.1.3 地質構造

壩址區(qū)構造行跡沿北東－南西向列布，區(qū)域性烏堯復式背斜從該位置穿過。另外，壩址區(qū)處于過渡性剪切帶內，根據(jù)現(xiàn)場地質調查，劈理及節(jié)理裂隙發(fā)育，巖層產狀變化較大。

4.1.4 水文地質特征

壩址區(qū)水文地質特征與上述水庫區(qū)基本一致，據(jù)地表調查，兩岸附近無明顯泉點出露，接近河床部位存在地下水沿基巖面或淺部節(jié)理裂隙溢出，但水量較小。

4.1.5 物理地質現(xiàn)象

壩址區(qū)除下游左岸分布有一古滑坡堆積體（目前穩(wěn)定）外，天然狀態(tài)下邊坡整體穩(wěn)定。水溪村下游右岸因修筑道路，在強降雨作用下誘發(fā)淺表部殘坡積層及全強風化破碎巖體形成崩塌，分布于水溪村下游右岸山脊兩側。

4.2 壩址比選

根據(jù)擬選建壩河段地形，地質條件，結合樞紐布置、施工布置及水庫淹沒等綜合考慮，在建壩河段內擬選兩個壩址進行分析研究，上壩址位于水溪村下游1000m處，下壩址位于雞鳩村上游700m處，距上壩址1.2km，具體位置參見圖2，比選情況如表1。

圖2 壩址區(qū)地質圖及上下壩址位置示意

表1 上下壩址條件比選

續(xù)表

從上述庫岸邊坡、樞紐布置、施工條件及淹沒影響、大壩安全性等方面看，下壩址明顯優(yōu)于上壩址；尤其是對雷公山國家級自然保護區(qū)的影響是壩址比選的控制因素，故擬選下壩址作為推薦壩址。

5 結語

在分析區(qū)域地質、庫區(qū)工程地質條件基礎上，進行歐哈河建壩河段初選，并根據(jù)壩址區(qū)地形地貌、地質構造、庫岸邊坡、水工布置、施工條件、庫容、淹沒影響及大壩安全性等因素進行上下壩址比選，選定位于雞鳩村上游700m處的下壩址作為雞鳩水庫的合理壩址。

［1］戴傳固，陳建書，盧定彪，等.黔東南及鄰區(qū)加里東運動的表現(xiàn)及地質意義［J］.地質通報，2010（4）：530-535.

［2］貴州省地質礦產局.貴州省區(qū)域地質志［M］.北京：地質出版社，1987.

［3］貴州省地礦局第二水文地質大隊.1∶50萬貴州省工程地質圖及說明書［K］.1984.

［4］戴傳固，楊大歡，王朝宗，等.區(qū)域地質說明書（雷山縣幅G49E010001 1∶5萬）［K］.1999.

［5］貴州省地質礦產局.貴州主要構造體系－貴州省構造體系說明書［K］.1980.

Engineering geological condition of Jijiu Reservoir and the com parison and selection of dam site

MA Bing-wu
（BGIEngineering Consultants LTD.，Beijing 100038，China）

Jijiu reservoir in Leishan，Guizhou province is located in the Huanan fold belt，themain lithology in reservoir area is Fanzhao team and Quaternary，and the Fanzhao team lithology ismainly unsolublemetamorphic rock，the Quater-nary lithology ismainly eluvial and slope soil，alluvial and proluvial soil.Based on the analysis of regional geological background and engineering geological condition of reservoir and dam area，according to the comparison of upper and un-derside dam site’s reservoir slope，hydraulic architecture，inundation，and traffic condition etc.the dam site selection is carried out，the author recommends the scheme of building the dam in underside dam site.

reservoir；engineering geology；dam site；comparison and selection

P642

B

1672-9900（2015）01-0076-03

2014-12-19

馬秉務（1978-），男（漢族），山西平陸人，高級工程師，主要從事工程地質勘察工作，（Tel）13811562578。