某水庫工程庫區(qū)成庫條件分析評價(jià)

鄒賢會

（務(wù)川仡佬族苗族自治縣水務(wù)局，貴州 遵義 564300）

1 工程概況

三岔河水庫壩址位于務(wù)川龍?zhí)逗樱S都河為龍?zhí)逗由嫌味危┲Я鬣u溪溝上。鄒溪溝為長江流域?yàn)踅岛槎珊佣壷Я?、龍?zhí)逗右患壷Я鳎l(fā)源于黃都鎮(zhèn)燕龍村燕子巖一帶（大坡），河源高程1 305 m，由東向西流經(jīng)三羊窩、大土、東山，于涼廳處匯入黃都河；鄒溪溝集水面積6.30 km2，主河道長4.67 km，平均比降44.31‰。壩址在鄒溪溝口上游約1.84 km 處，東經(jīng)107°45′44″，北緯28°23′11″，壩址集水面積4.60 km2，主河道長2.83 km，平均比降87.15‰。

測區(qū)位于婁山山脈北側(cè)，從烏江谷緣到大婁山脈，明顯可見三級臺地：最低一級海拔高度1 000～1 200 m，中間一級1 300～1 350 m，最高一級1 500～1 600 m，總體為中山溶蝕構(gòu)造地貌區(qū)。大多為低山緩丘谷地和中低山峰叢洼地、峰叢谷地地形，山頂1 000～1 300 m，谷底950～700 m，谷深150～300 m。未見大型滑坡、泥石流、崩塌、采空區(qū)等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象分布，局部山高坡陡，溝谷縱橫，以溶蝕、侵蝕為主，地形陡峭的坡腳一帶有崩塌堆積分布。

2 庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價(jià)

2.1 地形地貌

工程區(qū)總體為中低山溶蝕溝谷、峰叢、洼地地貌，北高南低、東高西低，最高為SSE 側(cè)的雕玉皇山峰1 432.60 m，最低為黃都河床845.00 m，場區(qū)845～1 350 m，高差400～500 m。溝谷切割強(qiáng)烈，槽谷兩岸沖溝發(fā)育，局部切割較深。

三岔河水庫位于黃都河左岸支溝鄒溪溝中下游溝段，兩岸峰頂1 180～1 380 m，河床寬5～20 m。庫區(qū)河流總體流向?yàn)樽訬EE 向SWW 徑流，河床上常年有地表明流，枯期流量0.04～0.05 m3/s，汛期流量大于0.20 m3/s。河床水庫正常蓄水位高程919.00 m，對應(yīng)庫區(qū)回水長度1.14 km，在庫腰右岸發(fā)育一支溝，正常蓄水位對應(yīng)回水長度0.16 km，近庫尾分為兩支，左、右支溝回水長度45 m，庫區(qū)河床比降3.16%?；厮畢^(qū)上游至源頭溝段河床比降10%～35%，鄒溪溝下游至黃都河匯口河段河流總體平順，河床比降小于2%?？傮w為河槽型水庫，見圖1。

圖1 水庫庫區(qū)地形圖（庫腰右岸往下游方向攝）

2.2 地層巖性

寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群第一段（∈2-3ls1）巖性為灰色、深灰色中厚層至薄層含鈣質(zhì)白云巖、白云巖；第二段（∈2-3ls2）為淺灰、深灰色薄層夾中厚層白云巖、灰質(zhì)白云巖夾白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r等；奧陶系下統(tǒng)桐梓組（01t）巖性為灰色、淺灰色厚至中厚層灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，下部為灰綠色頁巖；奧陶系下統(tǒng)紅花園組（01h）為深灰色厚層灰?guī)r夾生物灰?guī)r；第四系（Q）為沖積、洪積層，主要由砂卵礫石、塊石、粉土等松散物組成，殘、坡積層主要由黃色、灰黃色粘土夾少量碎石塊組成。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

①庫區(qū)有余家灣斷層（f1）。②庫腰右岸至豐樂公路有2組裂隙。③巖層總體呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀N5°～25°E/SE∠18°～45°。

2.4 水文地質(zhì)條件

工程區(qū)出露地層巖性以碳酸鹽巖為主，庫尾上游至分水嶺一帶有碎屑巖出露，在庫岸較高的斜坡地帶有零星溶洞分布，在鄒溪溝源頭近分水嶺附近的馬鞍山附近有巖溶洼地發(fā)育，有隱伏巖溶發(fā)育，溶蝕裂隙在岸坡亦有分布，強(qiáng)巖溶化巖組地層有∈2-3ls、01h、02+3，巖性為白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r等；中等巖溶化地層有∈2g、01h、P1m、P2c+w，巖性為灰?guī)r、白云巖夾砂巖、泥巖等，弱巖溶化地層01m、S2sh，巖性為鈣質(zhì)砂巖、頁巖夾灰?guī)r等。

2.5 不良物理地質(zhì)現(xiàn)象

工程區(qū)以白云巖、灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r等中硬巖為主，溝底及岸坡大多基巖裸露，在重力作用下，卸荷裂隙追蹤構(gòu)造裂隙形成貫通性好的結(jié)構(gòu)面，節(jié)理裂隙的相互切割和巖體風(fēng)化，局部巖體已失穩(wěn)垮塌或形成危巖體，陡壁腳一帶多有崩塌堆積體分布。庫壩區(qū)共發(fā)育5個(gè)崩塌堆積體。

3 三岔河水庫庫區(qū)成庫條件分析評價(jià)

3.1 水庫滲漏評價(jià)

①庫區(qū)左岸有淺切沖溝，間隔山體厚度大于1 360 m，最高處1 210 m。地層巖性為碳酸鹽巖，水文地質(zhì)分析表明與沖溝間地下分水嶺水位峰值高于919 m。庫腰左岸f1斷層為非導(dǎo)水性。②右岸有低鄰谷，間隔山體厚度1 730 m，最高處1 290.90 m，地層巖性為碳酸鹽巖，水文地質(zhì)條件綜合分析表明與沖溝間地下分水嶺水位峰值高于919 m。③庫尾正常蓄水位以上河床水力比降15%～30%，常年有地表徑流，且位置較高一帶有01m 頁巖、粉砂質(zhì)頁巖等碎屑巖分布，巖層傾向上游。④庫腰S6泉水附近上游一定范圍河床有貫通性溶蝕裂隙發(fā)育，河水下滲補(bǔ)給地下水，但均通過S6泉水補(bǔ)給河水。S6泉水下游常年有地表徑流，對不同河段測流結(jié)果顯示，庫壩區(qū)河水流量往下游越來越大。⑤庫區(qū)左、右岸地下水位均高于河床水位，但水力坡降較小，水庫蓄水后可能會通過壩肩建基面附近巖體節(jié)理裂隙向庫外滲漏，防滲帷幕可以處理；由于庫壩區(qū)巖層產(chǎn)狀總體傾向上游，且在左、右?guī)彀墩Ｐ钏灰韵录昂哟参匆娙芏础⒙渌吹?，鄒溪溝出口河床及右岸未見泉水，左岸S1泉水補(bǔ)徑排關(guān)系已無影響，壩址河床建基面以下未見巖溶管道。

綜上所述，水庫蓄水后左右岸、庫尾不會集中向庫外滲漏，庫首繞滲可由防滲帷幕處理。

3.2 庫岸穩(wěn)定性評價(jià)

三岔河水庫上壩址正常蓄水位高程919 m，庫首抬高水頭46.50 m，庫區(qū)回水長度主溝約1.14 km，庫尾左右支溝均為0.045 km，庫腰右岸支溝約0.16 km，下壩址回水總長度約1.44 km。庫岸自然坡度45°～60°，局部近于垂直，出露巖性均為白云巖夾白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r等中硬巖類，巖層傾向上游略偏左岸，巖體結(jié)構(gòu)屬于穩(wěn)定類型。

據(jù)調(diào)查卸荷巖體一般發(fā)育在高陡邊坡處及凸出山體處，卸荷裂隙追蹤構(gòu)造裂隙發(fā)育，卸荷巖體厚度0～8 m，局部厚度可達(dá)數(shù)十米。主要跡象為坡腳崩塌堆積塊石、碎石等，多位于正常蓄水位以下，主要為塊石、碎石等，局部含極少量黏土，透水性好。水庫蓄水后在已成陡壁位置有再繼續(xù)崩塌堆積可能。

在庫腰右岸回水較長的沖溝口附近有崩塌堆積體（BT4）分布，為卸荷裂隙逐漸發(fā)育導(dǎo)致巖體松動(dòng)崩塌堆積形成，在堆積體近溝口的右岸坡約960 m 處有明顯卸荷裂隙發(fā)育，推測發(fā)育深度超過20 m，卸荷巖體現(xiàn)狀與山體呈半脫離狀態(tài)，體積約2 000 m3。水庫正常蓄水位于該卸荷體中部，卸荷裂隙一般充填黏土、巖屑等，水庫蓄水后卸荷裂隙和其他結(jié)構(gòu)面之間的充填物質(zhì)物理力學(xué)指標(biāo)降低，有變形繼續(xù)崩塌的可能，推測變形最高位置為960 m 左右。由于該崩塌堆積體位于庫腰右岸支溝內(nèi)，其變形減小庫容，但規(guī)模較小，對水庫正常運(yùn)行影響較小，對大壩安全影響甚微。

在庫腰S6泉水以上約100 m 左岸溝口兩側(cè)有崩塌堆積體（BT5）分布，為卸荷裂隙逐漸發(fā)育導(dǎo)致巖體松動(dòng)崩塌堆積形成，在堆積體近溝口的右岸坡約930 m 處有明顯卸荷裂隙發(fā)育，推測發(fā)育深度超過20 m，卸荷巖體現(xiàn)狀與山體呈半脫離狀態(tài)，體積約1 500 m3，水庫正常蓄水位于該卸荷體上部，卸荷裂隙一般充填黏土、巖屑等，水庫蓄水后卸荷裂隙和其他結(jié)構(gòu)面之間的充填物質(zhì)物理力學(xué)指標(biāo)降低，有變形繼續(xù)崩塌的可能，推測變形最高位置為930 m 左右。由于該崩塌堆積體位于近庫尾的左岸支溝口，其變形減小庫容，但規(guī)模較小，對水庫正常運(yùn)行影響較小，對大壩安全影響甚微。

3.3 水庫淹沒及浸沒評價(jià)

水庫正常蓄水位919 m，蓄水位以下無成片良田或耕地，亦無廠礦、村民房屋、文物古跡、風(fēng)景區(qū)等，蓄水淹沒損失小。庫岸多為巖質(zhì)邊坡，蓄水浸沒影響較小。

3.4 庫區(qū)淤積與固體徑流評價(jià)

庫區(qū)地層巖性主要為∈2-3ls2、01t+h 白云巖、灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r及灰?guī)r等碳酸鹽巖，庫尾馬鞍山、燕子巖等一帶出露巖性為01m 頁巖、粉砂質(zhì)頁巖等碎屑巖，植被覆蓋一般。暴雨季節(jié)，地表覆蓋層和部分完整性差的強(qiáng)風(fēng)化巖體隨坡面流逐漸進(jìn)入庫內(nèi)，或部分碳酸鹽巖陡壁在結(jié)構(gòu)面的相互作用下導(dǎo)致零星掉塊或小規(guī)模崩塌，均會對水庫造成一定淤積，但出露巖性以碳酸鹽巖為主，碎屑巖所占比例較小，且上游無大型松散堆積體或豐富的固體徑流物質(zhì)源，故庫區(qū)淤積問題不突出。

3.5 水庫誘發(fā)地震

水庫蓄水抬高水頭46.50 m，庫區(qū)無活動(dòng)斷層，亦無大型溶洞或采空區(qū)等，庫腰巖溶管道推測水力坡降將大，蓄水后抬高水頭15 m，其倒灌長度較短，氣爆型誘發(fā)地震可能性小。

4 結(jié)語

綜合地形地貌、地層巖性及不良物理地質(zhì)現(xiàn)象等方面分析評價(jià)庫區(qū)工程地質(zhì)條件；同時(shí)著重圍繞水庫滲漏評價(jià)、庫岸穩(wěn)定性評價(jià)和水庫誘發(fā)地震等方面實(shí)施庫區(qū)成庫條件分析評價(jià)。