某水庫(kù)巖溶水文地質(zhì)條件及滲漏分析＊

羅 歡，熊燦娟，周明瑤，周 婷，汪福錦

（六盤(pán)水師范學(xué)院，貴州 六盤(pán)水553004）

某水庫(kù)位于六盤(pán)水市鐘山區(qū)大灣鎮(zhèn)，距六盤(pán)水市約33 km，有鄉(xiāng)村公路通往壩址區(qū)左岸，交通較為便利。水庫(kù)工程區(qū)可溶巖與非可溶巖相間分布，由于受斷層構(gòu)造影響，巖溶的發(fā)育具有較大的差異性，在斷層通過(guò)地帶巖溶發(fā)育較為強(qiáng)烈，本文通過(guò)對(duì)工程區(qū)巖溶水文地質(zhì)條件的研究，進(jìn)而分析水庫(kù)滲漏的可能性，對(duì)后期水庫(kù)的建設(shè)提供可靠的理論依據(jù)。

1 巖溶發(fā)育概況

1.1 巖溶發(fā)育情況

水庫(kù)區(qū)可溶巖與非可溶巖相間分布，其中，棲霞及茅口組（P1q+m）灰?guī)r為區(qū)內(nèi)分布最為廣泛的可溶巖層組，由于受斷層構(gòu)造影響，巖溶的發(fā)育具有較大的差異性，在斷層通過(guò)地帶巖溶發(fā)育較為強(qiáng)烈。區(qū)內(nèi)地表巖溶形態(tài)主要有石芽、石柱及溶溝、溶槽、巖溶洼地、落水洞等，地下巖溶形態(tài)主要有溶洞、暗河等。

1.1.1 Kw1 巖溶洼地

該巖溶洼地位于羅座坪子一帶，發(fā)育地層為棲霞及茅口組（P1q+m）灰?guī)r，沿F1 斷層帶發(fā)育，呈不規(guī)則的長(zhǎng)軸狀分布，在洼地內(nèi)發(fā)育數(shù)個(gè)落水洞。

1.1.2 W01～W05 巖溶洼地群

該洼地群分布于羅座坪子北東側(cè)，直徑10～100 m。近地表地層為非可溶巖梁山組（P1l）地層，深部地層為黃龍組（C2hn）和馬平組（C3mp）強(qiáng)可溶巖地層。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查，該洼地群水庫(kù)以北分布廣泛，主要是由于下伏強(qiáng)可溶巖的強(qiáng)烈溶蝕作用導(dǎo)致的巖溶塌陷形成，地下水進(jìn)入下伏含水巖層。

1.1.3 Kw1～S1 巖溶系統(tǒng)

該巖溶系統(tǒng)發(fā)育于S1 泉水至Kw1 巖溶洼地之間，基本沿F1 斷層帶發(fā)育。受分布地層巖性及斷層構(gòu)造控制，發(fā)育于羅座坪子的巖溶洼地。

上覆地層為棲霞及茅口組（P1q+m）灰?guī)r強(qiáng)可溶巖含水層，下伏地層為梁山組（P1l）隔水層，為Kw1 巖溶洼地的溶蝕底界。該洼地群匯流區(qū)地表水、地下水通過(guò)下伏巖溶管道產(chǎn)生徑流和排泄，排泄點(diǎn)為關(guān)門(mén)山小河的S1 泉，從而形成Kw1～S1 巖溶系統(tǒng)。當(dāng)?shù)叵滤趶搅鞯倪^(guò)程中，同時(shí)接收沿途地表水、地下水的補(bǔ)給，關(guān)門(mén)山小河形成地表徑流，在汛期有地下水涌出地表，原因?yàn)榈叵聨r溶管道的排泄通道較小。

1.2 巖溶發(fā)育規(guī)律

巖溶形態(tài)在平面與垂向上分布主要受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及地貌單元的控制，該庫(kù)區(qū)巖溶發(fā)育具有以下規(guī)律。

1.2.1 平面上的規(guī)律

在水庫(kù)區(qū)碳酸鹽巖分布地帶，巖溶發(fā)育在平面上具有較大的差異性，主要沿F1 斷層帶發(fā)育，在關(guān)門(mén)山小河兩岸的坡面上發(fā)育有少量落水洞，其規(guī)模較小，在關(guān)門(mén)山小河?xùn)|側(cè)的分水嶺以外，巖溶不發(fā)育，主要巖溶形態(tài)集中在關(guān)門(mén)山小河分水嶺以內(nèi)，F(xiàn)1 斷層帶是巖溶發(fā)育最強(qiáng)烈的地帶。

1.2.2 垂向上的規(guī)律

在水庫(kù)區(qū)地形平緩的坡面上多發(fā)育巖溶漏斗洼地、落水洞、石芽與溶溝等地表巖溶形態(tài)，地下水以垂直運(yùn)動(dòng)為主。在地形切割較強(qiáng)的坡面和河谷岸坡發(fā)育有溶洞、巖溶管道、裂隙等地下巖溶形態(tài)為主，以垂直分布為主，在強(qiáng)可溶巖分布地區(qū)表現(xiàn)較為突出。

1.3 巖溶組的劃分

根據(jù)巖溶發(fā)育的程度、巖性特征及水文地質(zhì)條件，將水庫(kù)區(qū)出露的地層巖性劃分為不同巖溶含水層組，如表1 所示。

表1 水庫(kù)區(qū)巖溶層組劃分表

2 水文地質(zhì)條件

2.1 大氣降水排泄條件

在水庫(kù)區(qū)，大氣降水主要通過(guò)地表沖溝、溪溝、地下巖溶管道進(jìn)行排泄。

在非可溶巖地區(qū)，大氣降水主要通過(guò)地表沖溝、溪溝等地表徑流形式排泄于關(guān)門(mén)山小河。在可溶巖分布地區(qū)，大部分大氣降水通過(guò)巖溶洼地、巖溶漏斗入滲形成地下徑流轉(zhuǎn)入地下循環(huán)，少量大氣降水通過(guò)地表沖溝、溪溝排泄于關(guān)門(mén)山小河。在關(guān)門(mén)山小河的上游強(qiáng)可溶巖分布河段，在枯期出現(xiàn)斷流，僅在洪水期形成地表徑流。

2.2 地下水的補(bǔ)、徑、排條件

水庫(kù)區(qū)地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水下滲形成地下水。在羅座坪子發(fā)育的Kw1 巖溶洼地，規(guī)模較大，大氣降水通地表沖溝匯集，然后沿洼地底部的落水洞入滲地下轉(zhuǎn)入地下循環(huán)。

在關(guān)門(mén)山小河的上游新廟子以上河段，分布棲霞及茅口組（P1q+m）灰?guī)r，該河段河床寬緩，河床覆蓋層分布厚度較厚，地表水在覆蓋層分布區(qū)潛伏于地下，導(dǎo)致該段河谷在枯期地表斷流，地下水潛伏一段距離后，在下游河床覆蓋層分布厚度較薄或基巖裸露地段又出露地表，形成明流。水庫(kù)區(qū)地下水以巖溶管道、基巖裂隙、斷層破碎帶等為通道進(jìn)行地下徑流，并在地勢(shì)較低的位置排泄于地表，以巖溶泉、裂隙泉、孔隙水下降泉的形式出露。

2.3 水庫(kù)水源補(bǔ)給情況

2.3.1 水源補(bǔ)給情況

水庫(kù)補(bǔ)給源主要由2 部分組成：壩址以上關(guān)門(mén)山小河地表分水嶺以內(nèi)匯集區(qū)，另一部分為Kw1 巖溶洼地匯集區(qū)通過(guò)巖溶管道對(duì)水庫(kù)的補(bǔ)給，主要表現(xiàn)為S1 泉水，為外流域補(bǔ)給源。

2.3.2 Kw1 地下水流向分析

Kw1 巖溶洼地北東側(cè)受梁山組（P1l）隔水層阻隔，北西側(cè)為羅碧大山高大分水嶺，出露的棲霞及茅口組（P1q+m）強(qiáng)可溶巖透水層僅見(jiàn)地表巖溶形態(tài)發(fā)育，局部發(fā)育有漏斗，向北西側(cè)排泄的可能性小，洼地主要潛伏點(diǎn)位于庫(kù)區(qū)一側(cè)，因此，Kw1 地下水只能向關(guān)門(mén)山小河河谷排泄，在S1 泉水出露。

2.3.3 Kw1 流域補(bǔ)給區(qū)分析

Kw1 流域補(bǔ)給區(qū)主要為Kw1 巖溶洼地的地表匯流區(qū)，該巖溶洼地發(fā)育于羅座坪子一帶，在洼地的北東側(cè)，發(fā)育有W01～W05 的塌陷坑，部分大氣降水通過(guò)塌陷坑轉(zhuǎn)入地下循環(huán)，進(jìn)入下伏黃龍組（C2hn）、馬平組（C3mp）含水層進(jìn)行徑流和排泄，受梁山組（P1l）的隔水作用，這部分潛伏的地下水不能進(jìn)入Kw1～S1 巖溶系統(tǒng)，而是通過(guò)黃龍群（C2hn）、馬平組（C3mp）含水層進(jìn)入其他的巖溶系統(tǒng)徑流和排泄，未進(jìn)入庫(kù)區(qū)。

3 水庫(kù)滲漏初步評(píng)價(jià)

根據(jù)巖溶發(fā)育規(guī)律、巖溶發(fā)育特征及水文地質(zhì)條件，滲漏分析總體認(rèn)為水庫(kù)左岸不存在向稚街河遠(yuǎn)低鄰谷滲漏，也不存在向下游黃家溝、石板溝及色開(kāi)河等支溝的滲漏，且存在向下游大河及其支流藤橋小河穿跨性滲漏的可能性非常?。挥野兑膊淮嬖谙蚝ｉ_(kāi)小河、拖魯河的滲漏。水庫(kù)僅存在庫(kù)首壩基（肩）淺層基巖裂隙的繞滲問(wèn)題，水庫(kù)成庫(kù)條件總體較好。

4 結(jié)論

水庫(kù)區(qū)巖溶地質(zhì)條件復(fù)雜，巖溶較為發(fā)育，可溶巖與非可溶巖相間分布，其中棲霞及茅口組（P1q+m）灰?guī)r為區(qū)內(nèi)分布最為廣泛的可溶巖層組。水庫(kù)區(qū)地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水通過(guò)巖溶洼地、落水洞等方式補(bǔ)給。以泉的方式排泄。水庫(kù)僅存在庫(kù)首壩基（肩）淺層基巖裂隙的繞滲問(wèn)題，水庫(kù)成庫(kù)條件總體較好。