楊柳溪水庫成庫條件論證

【摘要】水庫成庫條件論證，尤其是巖溶地區(qū)庫區(qū)滲漏問題分析是控制水庫工程成敗的重要工程地質問題。結合楊柳溪水庫區(qū)巖溶水文地質測繪資料，對水庫區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律，地下水的補、徑、排等水文地質條件進行論證評價，以證明水庫是否具備成庫條件。

【關鍵詞】水庫；地下水；巖溶；成庫條件

1、工程概況

楊柳溪水庫位于正安縣中觀鎮(zhèn)晏溪村境內(nèi)，地處中觀河左岸支流楊柳溪下游河段，正常蓄水位862m，總庫容767萬m3，水庫規(guī)模為?。?）型，迴水長度約3km，平均水力比降15‰。

2、庫區(qū)巖溶及水文地質條件

一、巖溶

庫區(qū)兩岸廣泛分布O2b、O1t+h、∈2-3ls灰?guī)r、白云巖等可巖溶巖層，并順走向向兩岸鄰谷延伸。受北面涪洋斷層（F1）及西面晏溪背斜構造影響，區(qū)內(nèi)裂隙發(fā)育，受巖性等控制，庫區(qū)巖溶分布差異較大。經(jīng)地表地質調(diào)查，庫內(nèi)可溶巖地層發(fā)育的巖溶形態(tài)主要有溶溝溶槽、層間溶蝕、落水洞、小型巖溶裂隙型溶洞、巖溶泉等為主。在O2b層內(nèi)主要分布有庫區(qū)右岸坡K4出水溶洞及左岸鄰谷KLD9、KLD10落水洞等；O1t+h層內(nèi)主要有庫區(qū)側岸坡分布的S1、S2、K2、K3泉點及出水溶洞，與右岸鄰谷呈串珠狀分布的KLD1、KLD2、KLD3巖溶洼地及落水洞沿地下巖溶管道連通至坡腳公路邊K7出水溶洞；在∈2-3ls地層內(nèi)，其發(fā)育的巖溶形態(tài)主要有庫尾右岸牛屎壩閉流區(qū)內(nèi)的KLD13、KLD14、KLD15巖溶洼地，庫區(qū)主河道上游亂出水、老龍洞出露的K10、K11出水溶洞。庫區(qū)主要泉水點及巖溶形態(tài)見庫區(qū)地質圖（圖1）。

上述情況說明庫區(qū)兩岸及河谷巖溶發(fā)育具有明顯不均一性特征和局限性，巖溶主要受構造、裂隙切割帶及上下相對隔水層分布的影響，形成就近補給的小型巖溶系統(tǒng)，庫內(nèi)外巖溶明顯不同，各成系統(tǒng)且具成層性，兩岸及庫尾均有巖溶層和地下分水嶺存在。

二、庫區(qū)河谷及兩岸地表水、地下水補、徑、排特征

庫區(qū)兩岸山體雄厚，河谷多為寬“V”谷。其河流基流主要為前述的地下巖溶管道補給河流，其余在兩岸有多處流量穩(wěn)定的和季節(jié)性巖溶泉水出露。O1t+h層內(nèi)左岸庫內(nèi)主要沿S4巖溶泉補給庫區(qū)，庫外主要由K14巖溶出水溶洞及S11巖溶泉補給晏溪河，右岸庫內(nèi)主要由S1、S2、K1、K2等井泉點集中補給庫區(qū)，而庫外地下水則主要沿大洞溝下游側的K7出水溶洞溢出，∈2-3ls層內(nèi)庫區(qū)主河道兩岸均有大量地下水出露，補給庫區(qū)河水，如左岸K12，右岸K10、K11。地表水以支流水系的形式橫向補給河水，庫區(qū)河段為當?shù)刈畹团判够鶞拭妗?/p>

根據(jù)庫區(qū)巖溶水文地質調(diào)查綜合分析，庫區(qū)兩岸均存在高于河谷的地下水位和弱巖溶層，地下水在庫尾段由岸坡向河床縱向補給，而左右岸則以橫向補給為主，河谷及兩岸谷坡帶由上游至下游地下水位也由高到低存在水力坡降，庫區(qū)段河流為補給型河谷。地下水靠大氣降水補給并沿構造線或巖溶通道以泉水或潛水型式補給河谷，庫區(qū)河谷區(qū)為當?shù)刈畹团判箙^(qū)。

3、水庫滲漏分析

楊柳溪水庫壩址以上河流地表徑流條件較好，河床內(nèi)常年水面寬2～5m，本次設計水庫正常蓄水位高程862.00m，壩前水頭抬高約50m。水庫左岸有晏溪河鄰谷，右岸為中觀河鄰谷及各溝谷與庫區(qū)間均有可溶巖相通，存在可疑滲漏的地質條件。下面對此分別作出評價。

3.1 庫區(qū)左岸滲漏評價

晏溪河位于水庫左側，庫區(qū)南西面，其走向與庫區(qū)河段近于平行，河床高程775～956m，晏溪河與庫區(qū)之間河間地塊寬約2.0～2.3Km，地形上以斜坡為主，山頂高程一般在995m以上。

據(jù)調(diào)查，庫區(qū)出露的O1m、O1t+h及∈2-3ls地層在地表均延伸至鄰谷上游水溝以上河段，河床高于正常蓄水位862.00m，該段雖有f3斷層切割庫區(qū)并與鄰谷相連，但由于鄰谷河床高于正常水位，且在O1t+h和∈2-3ls層內(nèi)庫區(qū)及鄰谷均有穩(wěn)定的地下水出露，如庫區(qū)側的S4、K12，鄰谷側的S11、K14等穩(wěn)定泉點，根據(jù)調(diào)查及水文地質剖面分析推測該段地下分水嶺高于900m，庫水不存在沿該段可溶巖及斷層向鄰谷滲漏的地質條件。在水溝及下游河段為庫區(qū)低鄰谷，沿線出露地層為O1m～S2sh地層，壩區(qū)出露的O1m地層延伸至鄰谷正常水位高程以上，區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀穩(wěn)定，無大型斷層構造切割，雖O1m層內(nèi)夾有一層厚約15m的灰?guī)r，該層延伸至庫區(qū)，受上、下層穩(wěn)定隔水巖組分布影響，巖溶弱發(fā)育，且水庫下游地形延續(xù)性較好，無大的跌坎分布，該層在壩址下游未見出露，故庫水不存在沿O1m層及斷層向下游及鄰谷滲漏的問題。O2sh～S2sh地層分布于O1m地層之上（即高于正常水位），對蓄水無影響。

3.2 庫區(qū)右岸滲漏評價

中觀河上游河段位于水庫右岸，其走向與庫區(qū)河段近于“八”字展布，河床高程790～842m，為庫區(qū)右岸低鄰谷，中觀河與庫區(qū)之間為一寬厚山體，山體寬約2.5～2.9Km，地形以斜坡為主，局部為溶蝕寬緩臺地，山頂高程一般在937m以上。

庫區(qū)與鄰谷出露地層從庫首至庫尾依次為奧陶系下統(tǒng)湄潭組（O1m）粉砂質頁巖，桐梓紅花園組（O1t+h）薄至中厚層灰?guī)r，寒武系中上統(tǒng)婁山關組（∈2-3ls）厚層至中厚層鈣質白云巖。庫身前段O1m碎屑巖地層內(nèi)未見斷層構造切割，雖在O1m層內(nèi)夾有一層厚約15m左右的灰?guī)r，但受上、下層穩(wěn)定隔水巖組分布影響，巖溶弱發(fā)育，且水庫下游地形延續(xù)性較好，無大的跌坎分布，該層在壩址下游未見出露，庫水不存在沿O1m層向下游及鄰谷滲漏的可能。庫身中段O1t+h屬強巖溶發(fā)育巖組，連通庫區(qū)與右岸鄰谷，巖層總體傾向左岸，未見構造切割，據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及資料收集，在O1t+h內(nèi)庫區(qū)一側河床岸坡有穩(wěn)定的泉點及出水溶洞分布，如右岸龍洞溝出露的S1（出露高程895m，枯季流量1L/s左右）、

S2（出露高程940m，枯季流量0.5L/s左右）、K2（出露高程975m，枯季流量0.5L/s左右）、K3（出露高程1020m，枯季流量0.5L/s左右），以上泉點為干旱后的最枯季流量，豐水期和暴雨季節(jié)流量遠在此之上，且動態(tài)和流量穩(wěn)定，在地表未見大型洼地、落水洞及深大巖溶管道分布；鄰谷側岸坡大火石臺一帶發(fā)育有KLD1、KLD2、KLD3等洼地及落水洞呈串珠狀分布，順串珠狀落水洞下部發(fā)育有巖溶管道，其出口為大洞溝下游公路下方K7（出露高程851.8m，枯季流量5L/s左右）出水溶洞，通過對洞內(nèi)實地勘察，該洞發(fā)育方向N20°E，為溶隙型出水溶洞，洞內(nèi)局部有跌坎，洞口往內(nèi)約400m水位抬高8m，以此推測該層內(nèi)岸坡的水力坡降為2%左右。結合地表地質工作調(diào)查綜合分析，地表分水嶺與地下分水嶺基本一致，沿該洞走向與右岸分水嶺距離約為1.7Km，至分水嶺處地下水高程在880m高程以上，高于正常蓄水位862m，故庫水沿O1t+h向右岸鄰谷滲漏的可能性小；庫尾∈2-3ls與鄰谷連通段鄰谷河床高程在921m以上，遠高于庫水位高層862m，且在∈2-3ls層內(nèi)庫區(qū)一側有大量的地下水出露，如K10、K11，其地下水補給河水，故不存在庫水沿∈2-3ls向鄰谷中觀河上游河段滲漏的可能。

3.3 庫首及近壩段滲漏評價

庫首左岸下游為一沖溝切割，沖溝發(fā)育方向斜向庫區(qū)下游，溝口寬緩，切割深10～50m。左岸845m高程以上為O2sh、O2b地層，表層巖體溶蝕裂隙較發(fā)育，巖體風化破碎，透水性強，經(jīng)左岸公路邊ZK1鉆孔揭露，其弱風化以下巖體完整性較好，巖體透水性較差，且其下部至河床以下為O1m碎屑巖隔水巖組；右岸為一寬緩斜坡，858m高程以上為O2sh、O2b地層，其下至河床以下均為O1m地層，表層巖體溶蝕裂隙較發(fā)育，巖體風化破碎，透水性強，但經(jīng)右岸臺地上ZK4鉆孔勘探揭露，其中深部巖體則完整性總體較好，巖體透水性總體較差，故水庫蓄水后除存在沿淺表層風化破碎及裂隙帶繞壩肩向下游滲漏外，庫首存在大范圍的、繞壩肩深部向下游滲漏可能小。

4、結論

綜上所述，水庫兩岸山體寬厚，兩岸均有高于正常蓄水位的地下分水嶺存在，水庫蓄水后庫水向外滲漏的可能性小，且河床水流量大，長期處于穩(wěn)定狀態(tài)，不存在河谷深層滲漏問題，主要的滲漏問題是庫首沿淺表部強風化破碎巖體以及繞壩肩裂隙型滲漏，可結合水工建筑物作適當防滲，左右兩岸以相對隔水層為依托，即可滿足成庫要求，總體而言本水庫庫區(qū)成庫條件較好，具備成庫條件。

參考文獻：

[1]貴州省正安縣楊柳溪水庫可行性研究報告—遵義水利水電勘測設計研究院 2013

[2]水利水電工程地質勘察規(guī)范[GB 50487—2008].

[3]彭土標主編，水利發(fā)電工程地質手冊，中國水利水電出版社.