緬甸滾弄水電站水庫(kù)滲漏可能性研究

曾曉波， 周華冰

(中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司， 云南 昆明 650000)

1 水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件概況

水電站位于緬甸撣邦境內(nèi)，項(xiàng)目裝機(jī)1 400 MW，最大壩高104 m，采用混凝土重力壩型，初擬正常蓄水位高程519 m，電站回水至中緬邊境的界河下游端，庫(kù)長(zhǎng)約103 km，總庫(kù)容6.59×108m3，屬日調(diào)節(jié)水庫(kù)。

工程區(qū)主要為二疊系下統(tǒng)地層，如圖1所示。從庫(kù)尾～熱硝壩以F6為界，上游為P1y地層，巖性主要為砂巖、泥巖、頁(yè)巖、板巖等，為相對(duì)隔水地層；F6與F1之間為P1s1地層，主要為灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及角礫狀白云巖等，含有大量的貝殼類(lèi)化石，為可溶巖，屬相對(duì)透水地層；F1與F2之間為P1s2地層，為紫紅色鈣質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖夾泥巖，為相對(duì)隔水地層；F2以下主要為P1s4地層，屬碳酸巖建造，巖性為微晶內(nèi)碎屑灰?guī)r、角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r等，局部地帶受構(gòu)造影響呈角礫狀白云質(zhì)或灰質(zhì)白云巖，屬可溶巖，為相對(duì)透水地層；而壩址區(qū)主要為P1s3地層，屬碎屑巖建造，地層巖性為厚層狀的巖屑角礫巖、紫紅色鈣質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖夾少量泥巖等組成，局部有一定的溶蝕。

圖1 滾弄水電站工程區(qū)地質(zhì)情況示意

庫(kù)區(qū)NE向構(gòu)造較發(fā)育，規(guī)模較大的有殺馬溝-根基斷裂、老街-南清河斷裂，位置如圖2所示。斷層以壓扭性為主，阻水性能較好。庫(kù)區(qū)下游左右岸各發(fā)育兩條規(guī)模較大的支流，左岸為南汀河，右岸為南寧河。丹倫江是整個(gè)庫(kù)區(qū)地表水和地下水的最低排泄基準(zhǔn)面。

圖2 滾弄電站構(gòu)造綱要示意

2 水庫(kù)向鄰谷滲漏的可能性評(píng)價(jià)

滾弄水電站水庫(kù)總體呈SN向跨越整個(gè)撣邦高原，庫(kù)區(qū)兩岸高原侵蝕基準(zhǔn)面平均海拔在1 200～1 500 m之間，高出丹倫江面約750～1 000 m，整個(gè)庫(kù)區(qū)河谷表現(xiàn)為中高山的“V”型峽谷地貌，兩岸支流多發(fā)源于此高原面，徑流較短，落差較大。

庫(kù)區(qū)西側(cè)雖然分布較大河流，有伊洛瓦底江及其主要支流瑞麗江，但瑞麗江在同緯度上距離丹倫江約80 km，其江面高程均在700 m以上，遠(yuǎn)高于滾弄庫(kù)水位，不存在庫(kù)水向瑞麗江的滲漏問(wèn)題。伊洛瓦底江在同緯度上與庫(kù)區(qū)直線(xiàn)距離約150 km，其江面高程約100 m，雖然遠(yuǎn)低于滾弄庫(kù)水位519 m，但丹倫江與伊洛瓦底江之間多分布有高程600～1 100 m的NE向山脈，巖性主要為花崗片麻巖、石英砂巖、板巖等阻水性能較好的地層，且河間地塊寬緩雄厚。其次，除近壩庫(kù)段外，庫(kù)區(qū)大部分庫(kù)盆介質(zhì)均為永德組(P1y)的砂巖和板巖相間分布，巖層阻水性能良好，且兩岸沖溝和支流多有常年流水，其分布高程遠(yuǎn)高于水庫(kù)正常蓄水位。因此，庫(kù)區(qū)兩岸存在遠(yuǎn)高于水庫(kù)正常蓄水位的地下水分水嶺，不存在庫(kù)水向伊洛瓦底江低鄰谷滲漏問(wèn)題。

庫(kù)區(qū)東側(cè)主要分布近SN流向的瀾滄江，二者直線(xiàn)距離約160～200 km，在同緯度上瀾滄江江面高程約770～780 m，遠(yuǎn)高于丹倫江庫(kù)水位，且河間地塊呈SN向分布、山脈高程多在1 200 m以上，因此庫(kù)水亦不存在向?yàn)憸娼瓭B漏的地形、地質(zhì)條件。

3 水庫(kù)向下游支流滲漏的可能性評(píng)價(jià)

受南汀河西支斷裂的控制，滾弄下游順南汀河西支斷裂在丹倫江左右兩岸發(fā)育有兩條較大的支流，左側(cè)為南汀河，右側(cè)為南寧河，而在近壩庫(kù)段及壩址區(qū)分布有大量的可溶巖，因此水庫(kù)存在向下游支流滲漏的可能性。

3.1 向南汀河滲漏可能性分析

南汀河位于壩址左岸下游，為壩址下游丹倫江主要支流。按照滾弄水庫(kù)正常蓄水位519 m計(jì)算，相對(duì)于滾弄水庫(kù)下游的南汀河低鄰谷段主要為匯河口～孟定河段，全長(zhǎng)約60 km，與水庫(kù)最近距離約為7 km。

近壩庫(kù)段與南汀河夾持的三角地塊主要以碳酸鹽巖(P1s4)為主(見(jiàn)圖1)，受巖溶作用的影響，該區(qū)段地表無(wú)完整的地表水系，包括滾弄縣城及其附近周邊地區(qū)均無(wú)大的生活水源點(diǎn)，地下水埋深較大。

從地形上看，近壩左岸與南汀河之間山脈呈NE向展布，山脊和槽谷相間分布，山脊高程一般為1 200～1 700 m，槽谷為1 000～1 100 m。根據(jù)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在三笑村附近的槽谷雖有多處落水洞，但沿槽谷有常年泉水的分布，其出露點(diǎn)高程約1 100 m，枯期流量約1.5 L/s，該泉水主要從碳酸鹽巖中的泥巖頁(yè)夾層面滲出，屬上層滯水以泉水的形式滲出。由此可以判斷，該河間地塊雖大面積為碳酸巖，地下水埋藏深，但層間尚存在少量相對(duì)隔水的泥頁(yè)巖分布，在碳酸巖內(nèi)形成巖溶滲漏通道的可能性不大。

另根據(jù)近壩庫(kù)區(qū)巖溶發(fā)育特點(diǎn)，順槽谷沿線(xiàn)巖溶地下水存在兩種運(yùn)行形勢(shì)，靠近丹倫江一側(cè)主要向丹倫江面排泄，且其路徑較短，排泄點(diǎn)在江邊多以喀斯特泉水的形式出現(xiàn)；遠(yuǎn)離丹倫江河谷側(cè)則沿槽谷向NE向排泄，不存在向下游南汀河排泄通道(見(jiàn)圖3)。

圖3 壩區(qū)左岸山體地下水徑流系統(tǒng)分析示意

因此，從地形地貌、地下水分布高程和地下水徑流途徑綜合分析，該地段雖分布有大面積的碳酸鹽巖地層，但碳酸巖內(nèi)尚存在少量的泥頁(yè)巖夾層，形成貫穿性、向南汀河滲漏的巖溶通道可能性不大。且地下水運(yùn)營(yíng)形式主要沿槽谷向丹倫江和NE向排泄，壩址區(qū)左岸下游分布的紫紅色砂巖(P1s3)對(duì)庫(kù)水位的滲漏也起到一定的阻隔作用，因此庫(kù)水位在向下游南汀河滲漏的可能性小。

3.2 向南寧河滲漏可能性分析

南寧河位于壩址下游丹倫江右岸，河谷流向與近壩庫(kù)段丹倫江呈大角度斜交，與水庫(kù)最近距離約為6.5 km。

地形地貌上，近壩庫(kù)段與南寧河所夾持的地塊山體較雄厚，山脈和槽谷相間呈NE向分布，山脊高程一般為1 000～1 900 m，槽谷分布高程一般為900～1 300 m。山脊、槽谷與近壩庫(kù)段丹倫江河谷相對(duì)高差約450～1 050 m。

地層巖性上，該河間地塊主要分布大面積的碳酸鹽巖(即P1S1和P1S4)，為近壩庫(kù)段庫(kù)水向下游南寧河滲漏的可疑地段。但從地層巖性組合、地質(zhì)構(gòu)造空間展布和地下水分布形態(tài)上判斷，該地段存在滲漏的可能性極小。理由如下：

(1)在P1S1和P1S4兩套碳酸鹽巖地層之間，分布有一條厚約180～200 m紫紅色粉砂巖夾泥巖(P1S2)，見(jiàn)圖1。沿壩前順左右兩岸的1號(hào)和2號(hào)沖溝展布，右岸沿2號(hào)沖溝經(jīng)過(guò)塘山凹村、東咯里村后沿其后山埡口順槽谷向南寧河左岸延伸，阻隔了P1S1的碳酸鹽巖地層向下游的延伸，砂巖連續(xù)性好，無(wú)斷層錯(cuò)段現(xiàn)象，阻斷了庫(kù)水向下游南寧河低鄰谷的滲漏通道。

(2)地勢(shì)上，在壩址右岸與南寧河之間山體雄厚，槽谷和山脊高程多在1 000 m以上，壩址和南寧河最近直線(xiàn)距離7 km。根據(jù)壩址對(duì)灰?guī)r地層勘探資料分析，兩岸地下水分布雖然較低緩，但在高處仍存在高于庫(kù)水位高程的地下分水嶺。

(3)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查，在東咯里村附近的P1S1的碳酸巖內(nèi)存在巖溶泉水點(diǎn)(分布高程約900 m)，泉水點(diǎn)為整個(gè)村莊的常年生活用水，流量Q≈50～60 L/min；在塘山凹村啞口處(高程約890～920 m)P1S2砂泥巖層內(nèi)地表也有泉水分布，該泉水枯期流量Q≈10～15 L/min，且該層砂泥巖分布的2號(hào)沖溝地段多處見(jiàn)泉水出露，泉水點(diǎn)的分布高程遠(yuǎn)高于庫(kù)水位高程。由此判斷砂巖的空間分布具有圍限作用，庫(kù)水經(jīng)碳酸鹽巖穿過(guò)砂巖層形成巖溶通道的可能性不大。

4 水庫(kù)沿主要構(gòu)造滲漏的可能性分析

4.1 沿老街-南清河斷裂(F6)滲漏分析

老街-南清河斷裂在壩址上游約6.5 km處沿南清河大溝附近向SW延伸，斷層構(gòu)造特征明顯，江兩岸巖體破碎，存在沿該斷裂向南寧河支流滲漏的可能。但是，在地形上由于該滲漏通道末端與南寧河交匯部位的河水面高程約為550 m，高于滾弄水庫(kù)正常蓄水位519 m；其次，在庫(kù)區(qū)一側(cè)沿?cái)嗔逊植嫉哪锨搴哟鬁?，溝?nèi)有長(zhǎng)年流水，其源頭水位遠(yuǎn)高于的水庫(kù)正常蓄水位。因此蓄水后庫(kù)水沿該斷裂向鄰谷(南寧河)滲漏的可能性小。

4.2 沿殺馬溝-根基斷裂(F19)滲漏分析

殺馬溝-根基斷裂位于壩址上游約25 km處，呈NE向橫跨丹倫江，兩岸延伸較長(zhǎng)，該斷層在庫(kù)區(qū)橫切砂巖、板巖地層，斷層壓扭性質(zhì)明顯，斷層物質(zhì)擠壓緊密，不具滲漏通道條件(見(jiàn)圖4)。

該斷裂向右岸延伸至南莊后山的分水嶺埡口通過(guò)，埡口高程約1 600 m，斷層通過(guò)部位的埡口也分布有兩處泉水點(diǎn)(見(jiàn)圖5)，說(shuō)明存在遠(yuǎn)高于庫(kù)水位的地下分水嶺。

圖4 殺馬溝-根基斷裂在丹倫江左岸露頭

圖5 南莊后山埡口斷裂部位的泉水點(diǎn)(高程1 600 m)

通過(guò)斷層性狀、沿線(xiàn)地形地貌和水文地質(zhì)條件等綜合分析，殺馬溝-根基斷裂不具備形成庫(kù)水滲漏通道的條件。

4.3 沿F1、F2滲漏分析

由圖1所示，P1S2砂泥巖與上、下游兩側(cè)的碳酸巖為斷裂(F1和F2)接觸，該斷層向SW沿塘山凹村和東咯里村(高程820～1 000 m)一線(xiàn)通過(guò)，最終沿右岸支流南寧河河谷內(nèi)與南汀河西支斷裂相交，斷層未錯(cuò)段砂巖巖層。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)平面地質(zhì)調(diào)查，斷層帶均為壓扭性，擠壓緊密，塘山凹村附近的泉水也剛好位于斷層帶附近的砂泥巖內(nèi)，也說(shuō)明斷層對(duì)地下水的排泄起到一定的阻水性，且該區(qū)域內(nèi)存在于高于正常蓄水位的地下水位分布，據(jù)此綜合判斷沿?cái)鄬硬豢赡苄纬蓭?kù)水滲漏通道。

5 結(jié) 論

(1)庫(kù)區(qū)大部分庫(kù)盆介質(zhì)均為阻水性能較好的二疊系永德組變質(zhì)砂巖和板巖，地表水系完整，兩岸地下水位較高，且無(wú)向東、西兩側(cè)伊洛瓦底江和瀾滄江等鄰谷滲漏的地形和水文地質(zhì)條件，庫(kù)盆封閉條件好。

(2)滾弄電站近壩庫(kù)段碳酸鹽巖分布廣，壅水位較高，壩址下游沿南汀河西支斷裂分布的南寧河和南汀河等低鄰谷，為庫(kù)區(qū)滲漏研究的主要地段。根據(jù)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、兩岸地下水分布狀態(tài)及運(yùn)營(yíng)形式等，結(jié)合近壩庫(kù)段喀斯特研究成果等綜合分析，認(rèn)為近壩庫(kù)段庫(kù)水位向下游滲漏的可能性較小。

(3)老街-南清河斷裂、殺馬溝-根基斷裂以及F1和F2為壓扭性斷層，構(gòu)造附近存在高于正常蓄水位的地下水位，水庫(kù)蓄水后也不會(huì)形成滲漏通道。

綜合分析認(rèn)為：滾弄水電站水庫(kù)區(qū)庫(kù)盆封閉條件總體較好，具備建庫(kù)的水文地質(zhì)條件。