支井河流域巖溶調(diào)查地質(zhì)分析

■薛煥娣 張著彬

（湖北省水利水電規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院 湖北 武漢430064）

支井河流域巖溶調(diào)查地質(zhì)分析

■薛煥娣 張著彬

（湖北省水利水電規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院 湖北 武漢430064）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，巖溶地區(qū)水庫、水電站的修建也逐漸增多。而巖溶地區(qū)能否成庫蓄水，跟本流域巖溶的發(fā)育情況息息相關(guān)。為此，本文就從巖溶地質(zhì)調(diào)查進(jìn)行入手，對(duì)支井河流域的巖溶進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，分析支井河流域梯級(jí)開發(fā)成庫的可能性，對(duì)以后巖溶地區(qū)的水庫修建中巖溶調(diào)查工作起到一定的借鑒作用。

支井河流域巖溶調(diào)查地質(zhì)分析

1 案例概況分析

支井河流域位于巴東縣南部，流域南北長近30km，東西寬約8km。北依綠蔥坡～云臺(tái)荒，南抵清太平，東連鐵廠荒林場，西與野三河流域毗鄰。流域地理座標(biāo)：東經(jīng)110°07'～110°20'，北緯30° 30'～30°48'。本流域北有209國道經(jīng)綠蔥坡通建始；東有巴鶴公路連鶴峰；318國道由東向西橫穿流域中部；西有東大公路由綠蔥坡耀英坪通大支坪接318國道：南有鄉(xiāng)間公路：野三關(guān)連大幕嶺、清太平通五字林場。正在興建的滬蓉高速公路和宜萬鐵路均從流域中部穿過，流域內(nèi)交通尚稱方便，

2 流域工程地質(zhì)概況

2.1 地形地貌條件

區(qū)內(nèi)地處鄂西南褶皺山地，地形復(fù)雜，氣候有明顯差異?？傮w看本區(qū)仍屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。年平均氣溫10～17℃，歷年最高氣溫41.2℃，最低氣溫-15.4℃。

區(qū)域地形地貌特征概括地講：從鄂西中高山地到江漢平原構(gòu)成西高東低的區(qū)域地貌格架；以夷平面為主體的層狀地貌特征；以清江干流和長江三峽段為主體的深切河谷及其高陡邊坡特征。而山脈總體走向又受區(qū)域主要構(gòu)造線控制。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

支井河流域在大地構(gòu)造上地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ)，上揚(yáng)子臺(tái)坪(Ⅱ)八面山弧形臺(tái)褶帶(Ⅲ)中的Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元恩施臺(tái)褶束的北端。主要構(gòu)造線方向以北東和北北東向?yàn)橹?，其次為近東西向，不同方向褶皺的疊加現(xiàn)象比較明顯，以分支復(fù)合、橫跨和扭曲等方式相互調(diào)和。流域內(nèi)褶皺由古生界和三迭系地層組成為北寬南窄的褶皺群，背、向斜相間排列，有扭曲和分叉現(xiàn)象。

2.3 巖溶及水文地質(zhì)條件

流域內(nèi)碳酸鹽巖分布廣泛，僅流域的東北角出露志留系和泥盆系的碎屑巖類地層。估計(jì)碳酸鹽巖約占流域總面積的90%，碳酸鹽巖以二迭、三迭系的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，其次為泥灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r或灰?guī)r夾頁巖。燕山期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，除使區(qū)域內(nèi)的地層褶皺成舒緩的背、向斜外，更主要的北北東或北東向的斷裂比較發(fā)育，破壞了背、向斜構(gòu)造，為地下水的徑流和巖溶的發(fā)育提供了條件。

地下水對(duì)碳酸鹽巖作用因巖石成分、結(jié)構(gòu)組合關(guān)系的不同，其溶解程度有較大差別，根據(jù)野外觀測(cè)二迭系茅口、棲霞組和三迭系大冶組中、上部以及嘉陵江組地層中灰?guī)r較純，方解石含量達(dá)80%，因此巖溶較發(fā)育，且在碳酸鹽巖與碎屑巖接觸帶常有暗河、巖溶泉出露。

2.4 物理地質(zhì)現(xiàn)象

支井河總體流向自北向南，與區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造線方向基本一致，多屬縱向河谷，河谷深切，呈“V”字型或“U”字型峽谷，谷坡陡峭，多懸崖峭壁，除局部較開闊河段偶爾可見居民外，其余河段人煙稀少。

3 河間地塊巖溶發(fā)育特征分析

3.1 巖溶發(fā)育

右岸河間地塊呈北北東走向，期間的山脈與構(gòu)造軸向一致。地表分水嶺靠支井河一側(cè)，分布高程在900-1300米。河間地塊巖溶長沖槽谷總體走向呈北東向，沿構(gòu)造軸跡發(fā)育。期間落水洞（天坑）密集出露。大部分覆蓋，無積水。在魯班橋上部的孔家埡分布的是嘉陵江組第二段的溶崩角礫巖，基本無裂隙性泉點(diǎn)，深入地表以下匯于河床，當(dāng)?shù)鼐用癯运刻?。而在白楊坪至馬狼口地表裂隙性泉點(diǎn)較下游多，（與大冶組地層有關(guān)）。

3.2 地下水運(yùn)移途徑

從區(qū)域巖溶調(diào)查分析，區(qū)內(nèi)極其發(fā)育的巖溶地貌，造就了地下巖溶水的復(fù)雜性。查清巖溶水的流程長短，坡降大小，水位高低，匯水面積以及進(jìn)出口方向和所處的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等問題是確定地下水運(yùn)移及排泄高程的主要途徑。

區(qū)內(nèi)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使巖體內(nèi)發(fā)育節(jié)理，裂隙。經(jīng)過后來的溶蝕作用，形成各種各樣的巖溶形態(tài)。尤其在巖體內(nèi)形成的巖溶管道，就成了巖溶水的補(bǔ)給通道和儲(chǔ)存場所。

3.3 斷層對(duì)水文地質(zhì)條件影響

河間地塊區(qū)域性斷裂構(gòu)造不十分發(fā)育，主要是沿河發(fā)育的支井河斷裂。支井河斷裂位于支井河下游魯班橋，延伸至河流中部的柏楊坪鎖口處。發(fā)育于三迭系地層中，南端魯班橋至王家臺(tái)大冶組與嘉陵江組呈斷層接觸，魯班橋以下被一近東西向斷裂切割。北段柏楊坪鎖口處逐漸尖滅。斷裂出露在河流的右岸。支井河斷裂處于第四級(jí)花坪河電站區(qū)域，成庫后對(duì)水文地質(zhì)條件會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

3.4 成庫條件分析

3.4.1 王家臺(tái)至魯班橋

王家臺(tái)至魯班橋段河段長約5公里，王家臺(tái)河床高程540米，魯班橋河床高程400米，落差140米，魯班橋以下約1公里進(jìn)入水布埡回水區(qū)。此河段特點(diǎn)：上部800米以上直立陡壁，下部大都由崩塌堆積形成的堆積區(qū)，局部巖體完整，河床兩岸不對(duì)稱，較開闊，岸坡主要由嘉陵江組第二段地層組成，第二段出露厚層狀溶崩角礫巖。支井河斷裂沿河右岸發(fā)育，全長約3-4公里，在王家臺(tái)和魯班橋右岸岸坡有明顯擠壓痕跡，巖體變形強(qiáng)烈，在魯班橋下游100米處被一走向南東向張性斷裂切割消失，沿?cái)嗔寻樯罅康淖呦驏|西向裂隙，此組裂隙在河床處垂直于河床發(fā)育，呈張性，面彎曲，溶蝕較強(qiáng)烈，局部有滲水。

由于此段河床切割較深，岸坡陡峻，卸荷裂隙較發(fā)育，規(guī)模較大，斷裂帶擠壓破碎。因此，在此河段修建大壩或廠房都不太適宜。

3.4.2 王家臺(tái)至鎖口

王家臺(tái)至魯班橋段河段長約4公里本次地質(zhì)調(diào)查，在王家臺(tái)以上長譚和鎖口處具有較好的筑壩條件，擬建水庫庫區(qū)山體高程在1200-1000米范圍內(nèi)，山勢(shì)陡峻，河床高程560-620米，河床寬30-50米。庫區(qū)范圍內(nèi)為大冶組第三段薄層泥質(zhì)灰?guī)r，傾向295-310度，傾角25-40度，巖體結(jié)構(gòu)較完整。支井河斷裂發(fā)育高程在700-750米，至庫內(nèi)逐漸尖滅。庫區(qū)右岸出露“母魚泉”和幾個(gè)流量較小的裂隙性泉水外，庫區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)其它溶洞。

4 結(jié)束語

本次地質(zhì)調(diào)查，在經(jīng)過復(fù)核規(guī)劃提出的各梯級(jí)方案后認(rèn)為，基本具有建壩成庫的地形地質(zhì)條件，但并未排除各梯級(jí)開發(fā)方案，無論是庫區(qū)還是壩址，均存在邊坡穩(wěn)定、繞壩滲漏、引水線路布置、廠房地形選擇等問題，需下階段加強(qiáng)前期工作，查明各類問題，為工程設(shè)計(jì)提供資料。

[1]張華，康曉波，楊文興等.云南通?？h岳家營暗河管道水質(zhì)評(píng)價(jià) [J].云南地質(zhì)，2014，33（4）：588-593.

[2]謝代興，楊楊，蘇春田等.滇東南石灰土微量元素地化特征與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) [J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，（10）：229-233.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-117-1