張俊杰

(云南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，云南 昆明 650021)

1 基本概況

根據(jù)規(guī)劃方案，擬評(píng)價(jià)水庫(kù)按中型水庫(kù)規(guī)模設(shè)計(jì)，有支流和干流開(kāi)發(fā)方案。支流方案徑流面積約8.1 km2，多年平均來(lái)水量約403萬(wàn)m3，來(lái)水量較小，若具備成庫(kù)條件需要從干流引水；干流方案徑流面積約89.1 km2，多年平均徑流量約4 544萬(wàn)m3，經(jīng)其他水利工程引用后，剩余入庫(kù)水量約1 784萬(wàn)m3，來(lái)水量滿(mǎn)足興建中型水庫(kù)的條件。由于支流和干流方案庫(kù)區(qū)均存在巖溶滲漏問(wèn)題，現(xiàn)需根據(jù)工程地質(zhì)條件對(duì)支流和干流方案庫(kù)區(qū)滲漏進(jìn)行評(píng)價(jià)比選。

2 支流方案基本地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

支流發(fā)源于兩山啞口之間，全長(zhǎng)約7.6 km，最終交匯于干流。兩岸地形坡度大多為20°～35°，局部地段地形陡峻，山頂渾圓。源頭啞口至支流上游河床近南東向，河床平均比降約7.2%，該段不具備成庫(kù)的地形條件；支流上游—下游河床為南東向，河床平均比降約1.4%；下游河床—干流交匯口轉(zhuǎn)為近東西向，河床平均比降約2.2%。庫(kù)區(qū)段河床高程為1 960～2 010 m，左岸地形分水嶺高程2 320～2 360 m，相對(duì)高差360～400 m；右岸地形分水嶺高程2 105～2 300 m，相對(duì)高差95～340 m。左岸鄰谷為干流河谷，二者河床高程相當(dāng)，平距約2～2.5 km；右岸鄰谷為一深切割河流，河床高程1 300～1 350 m，最小高差約660 m，平距約4 km。

2.2 地層巖性

支流方案庫(kù)區(qū)上游左岸出露地層為奧陶系下統(tǒng)漫塘組(O1m)，巖性為中厚層狀石英砂巖夾薄層狀細(xì)砂巖；河床、右岸、地形分水嶺至右岸鄰谷一帶出露地層為奧陶系下統(tǒng)老尖山組(O1l)，中上部為紫紅色薄—中層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖組成，底部為厚層狀灰?guī)r夾砂巖組成，二者于河床偏左岸地帶呈斷層接觸。下游庫(kù)區(qū)岸坡出露地層為奧陶系下統(tǒng)巖箐組(O1y)，巖性組合為厚層狀灰?guī)r夾薄層砂巖。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

支流順河床方向靠左岸發(fā)育一順河斷層，斷面東傾，傾角約75°，斷裂破碎帶寬約30 m，附近巖層產(chǎn)狀極亂，牽引褶曲、小斷裂極發(fā)育。左岸出露漫塘組，右岸出露老尖山組，庫(kù)區(qū)巖層大致傾向西、北西。支流下游庫(kù)區(qū)段以區(qū)域性斷裂為主導(dǎo)，次級(jí)斷層發(fā)育，巖箐組灰?guī)r夾砂巖以斷塊形式出露。

2.4 巖溶形態(tài)及特征

支流上游兩岸地表未見(jiàn)有明顯的巖溶形態(tài)發(fā)育，僅在下游河床右岸發(fā)育有落水洞2處，發(fā)育高程1 960～1 970 m，平距約700 m，落水洞現(xiàn)已被泥土充填。

2.5 水文地質(zhì)條件

為進(jìn)一步查明庫(kù)區(qū)滲漏問(wèn)題，在支流河床布置鉆孔ZK1、ZK2，其中ZK1位于擬建壩軸線(xiàn)河床，ZK2位于擬建庫(kù)盆河床，根據(jù)鉆孔揭露及地表出露條件分析，河床覆蓋層下伏基巖分布有三條以上灰?guī)r條帶，灰?guī)r走向與河床走向基本一致，其間層間褶皺發(fā)育，巖層總體傾向右岸庫(kù)外，鉆孔電視表明孔內(nèi)巖溶發(fā)育，多為溶孔、溶隙、溶槽。根據(jù)鉆孔ZK1揭露，至孔底120.02 m為干孔，灰?guī)r體透水性強(qiáng)；鉆孔ZK2孔深120.10 m，終孔穩(wěn)定水位為88.75 m，水位較低，且該層水位為未揭穿老尖山組底部灰?guī)r前，相對(duì)穩(wěn)定存在于該層中的砂巖裂隙水。對(duì)支流進(jìn)行實(shí)測(cè)流量，支流上游流量約14 L/s，中游流量約為15 L/s，而流至下游河床時(shí)流量?jī)H為2 L/s，至與干流交匯部位支流干涸，據(jù)地質(zhì)測(cè)繪推斷，支流河床下游段為伏流的入口，向右岸深切割鄰谷響水洞出口排泄，響水洞出口為該區(qū)域一較大的排泄點(diǎn)，其出口流量達(dá)到約1 m3/s。

3 干流方案基本地質(zhì)條件

3.1 地形地貌

庫(kù)區(qū)地勢(shì)北高南低，兩岸地形坡度大多為20°～35°，局部地段地形陡峻。上游段河床近南北向，河床平均比降約3.8%；中游段河床轉(zhuǎn)為南東向，河床平均比降約5.2%；下游段轉(zhuǎn)為南西向，河床平均比降約1.7%。下游—上游段河床高程為1 960～2 150 m；左岸地形分水嶺高程2 360～2 840 m，相對(duì)高差400～880 m；右岸地形分水嶺高程2 300～2 760 m，相對(duì)高差340～800 m。左岸鄰谷為一盆地，盆地高程在1 670 m附近，平距約7～8 km，相對(duì)最小高差290 m；干流右岸低鄰谷與支流右岸低鄰谷為同一深切割河谷，該河谷河床高程1 300～1 350 m，最小高差約610 m，距干流下游6～7 km。

3.2 地層巖性

干流方案庫(kù)盆出露的地層為奧陶系下統(tǒng)巖箐組。受構(gòu)造影響，巖性組合復(fù)雜多樣，上游段巖組為厚層灰?guī)r夾薄—中厚層細(xì)砂巖、石英砂巖；中游段巖組為厚層灰?guī)r與薄—中厚層細(xì)砂巖、石英砂巖互層；下游段巖組為中厚層細(xì)砂巖、石英砂巖夾厚層灰?guī)r。兩岸地形分水嶺地段出露地層巖性為奧陶系下統(tǒng)漫塘組中厚層狀石英砂巖夾薄層狀細(xì)砂巖，與下部巖箐組呈整合接觸關(guān)系。

3.3 地質(zhì)構(gòu)造

干流方案庫(kù)區(qū)河谷為背斜谷，核部巖性為巖箐組，東西兩翼巖性為漫塘組，軸面稍向西傾；受多條壓扭性斷層切割，背斜樞紐不連續(xù)，巖性組合也多樣。

3.4 巖溶形態(tài)及特征

岸坡地表灰?guī)r分布區(qū)以垂向溶孔、溶隙、溶槽及順層面溶隙發(fā)育為主，多為粘土夾巖屑充填。上游—下游段深部發(fā)育伏流，上游左岸入口以巖溶漏斗、落水洞形式向中游右岸排泄，入口高程2 170～2 200 m，出口高程2 016～2 018 m，具有分散匯入及分散流出的特征；其間的巖性組合為灰?guī)r夾砂巖，入口段巖層北傾，伏流通道段及出口段巖層的傾向由南西轉(zhuǎn)為北西，其間背斜及斷層發(fā)育，從構(gòu)造形態(tài)來(lái)看，伏流具有順層發(fā)育的特征。

3.5 水文地質(zhì)條件

為進(jìn)一步查明干流水文地質(zhì)特征，在干流中游部位擬建水庫(kù)樞紐區(qū)回水線(xiàn)高程附近布置鉆孔ZK3，孔深120.84 m。從鉆孔揭露情況看，巖性主要為厚層灰?guī)r與薄—中厚層細(xì)砂巖、石英砂巖互層。壓水試驗(yàn)表明，在灰?guī)r層位中透水率較大，而在砂巖層位中透水率相對(duì)較小。終孔后經(jīng)過(guò)半個(gè)月的鉆孔水位觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)鉆孔內(nèi)水位以每天0.2～0.9 m不等的速度下降，最終觀測(cè)得到的水位為72.79 m，而該層水位為未揭穿底部灰?guī)r前存在于砂巖層位中的地下水，由于砂巖層位中的裂隙溝通底部強(qiáng)透水灰?guī)r層，所以造成水位持續(xù)下降，最終測(cè)得的水位高程基本與河床高程持平。據(jù)收集的勘察資料表明，干流下游段鉆孔水位低于河床80 m。根據(jù)對(duì)干流的實(shí)測(cè)流量，干流上游流量約67 L/s，中游因有多個(gè)伏流出口匯入干流，干流流量約為350 L/s，而流至下游河床時(shí)流量為103 L/s，流至與支流交匯部位時(shí)，基本干涸。根據(jù)地表地質(zhì)測(cè)繪，干流上游段兩岸地表巖溶發(fā)育，見(jiàn)有溶洞、落水洞等，其中多個(gè)落水洞沿河岸與山腳接觸帶呈線(xiàn)狀分布，一部分河水流入落水洞成為伏流入口，導(dǎo)致上游段流量減小，中游段由于多個(gè)伏流出口匯入導(dǎo)致流量增大，至下游流量減小直至干涸，該段為伏流入口，向右岸深切割鄰谷響水洞出口排泄。干流左岸鄰谷為盆地，沿盆地與山腳接觸帶見(jiàn)有泉水點(diǎn)出露，流量較大。

4 滲漏初步評(píng)價(jià)

通過(guò)地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、物探等勘察方法，依據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[1]、中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[2]，對(duì)喀斯特滲漏進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4.1 支流方案庫(kù)區(qū)滲漏初步評(píng)價(jià)

支流來(lái)水量較小，與右岸低鄰谷之間比降約為16.5%，水利坡度較大，且?guī)靺^(qū)覆蓋層之下順河床方向灰?guī)r出露面積較大，構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)育順河斷層，下游河床大部分時(shí)間干涸，巖體透水性強(qiáng)，深懸托型河谷，天然條件下河水補(bǔ)給地下水。支流從上游至下游河床存在向右岸低鄰谷響水洞深埋管道型巖溶滲漏問(wèn)題，河流懸托，不具備成庫(kù)的地質(zhì)條件(圖1)。

4.2 干流方案庫(kù)區(qū)滲漏初步評(píng)價(jià)

左岸鄰谷為平緩的盆地，盆地高程約1 670 m，平距約7～8 km，相對(duì)最小高差290 m，為地下水動(dòng)力提供了勢(shì)能條件。庫(kù)盆出露地層為奧陶系下統(tǒng)巖箐組，巖性為厚層灰?guī)r夾薄—中厚層細(xì)砂巖、石英砂巖，左岸為背斜東翼，巖層總體傾向東、北東，正常蓄水位2 075 m，灰?guī)r頂部出露高程2 350～2 400 m，上部地形分水嶺及其東側(cè)地段出露地層巖性為奧陶系下統(tǒng)漫塘組中厚層狀石英砂巖夾薄層狀細(xì)砂巖。據(jù)區(qū)域地質(zhì)測(cè)繪成果初步分析，灰?guī)r夾薄—中厚層細(xì)砂巖、石英砂巖的空間展布與盆地邊緣連通，位于沖湖積層下部。據(jù)鉆孔ZK3勘察成果分析，灰?guī)r段巖體中等透水—強(qiáng)透水，近期穩(wěn)定地下水位高程2 023.3 m，位于灰?guī)r下部的砂巖中，在河床高程附近，遠(yuǎn)低于水庫(kù)正常蓄水位；結(jié)合盆地地形特征、庫(kù)盆構(gòu)造及巖性組合空間展布特征，庫(kù)區(qū)左岸灰?guī)r體不存在地下分水嶺，整個(gè)庫(kù)岸存在向左岸盆地滲漏的問(wèn)題，庫(kù)區(qū)為懸托型庫(kù)盆。據(jù)本次區(qū)域地質(zhì)測(cè)繪成果初步分析，下游段河床發(fā)育有伏流入口，其間的巖溶發(fā)育存在切層發(fā)育的可能，旱季還存在河道干涸的現(xiàn)象。據(jù)1∶1萬(wàn)地表地質(zhì)成果初步分析，下游河段與支流下游段灰?guī)r還存在連通的可能性，而后向低鄰谷響水洞排泄(圖1)。

圖1 滲漏分析剖面圖
Fig.1 Profile of leakage analysis

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)支流和干流方案的庫(kù)區(qū)滲漏初步分析得知，由于不存在地下分水嶺，致使支流和干流中的河水均向下游和低鄰谷排泄[3]，天然條件下存在溶隙與管道混合型滲漏，河谷懸托。支流和干流方案庫(kù)區(qū)、壩址區(qū)地下水的排泄點(diǎn)高程遠(yuǎn)低于壩址區(qū)高程，滲漏極嚴(yán)重，且不可能進(jìn)行防滲處理，不具備建庫(kù)條件。