淺談寧化縣石板橋水庫壩址左岸地層不整合面對工程的影響

江 寧

（福建省建江水利水電設計咨詢有限公司 福建 福州 350001）

1 工程概況

寧化縣石板橋水庫樞紐工程位于福建省寧化縣湖村鎮石板橋上游約300m，至東溪上游泉湖溪河流峽谷處，控制流域面積189km2，壩址距寧化城關21km。石板橋水庫是九龍溪梯級開發的“龍頭水庫”，具有防洪、灌溉、發電等綜合利用功能，水庫正常蓄水位為401m，總庫容6868萬m3，裝機6000kW，多年平均發電量1883萬kW·h。

石板橋水庫樞紐工程由攔河壩（推薦壩型為漿砌石重力壩，最大壩高48m）、發電引水隧洞（長約359m）、進出水口、發電廠房、灌溉提引水系統（主要包括引水隧洞長800m、引水渠道長31.63km、提水泵站2座）等組成。

2 區域地質概況

水庫位于九龍江下游支流之一——東溪上。東溪從北向南西流至寧化縣城關后，與西溪匯合，向南流向清流縣。流域內為侵蝕剝蝕的丘陵低山地貌類型。溝谷發育。石板橋上游河谷多呈“V”字形，而下游河谷比較寬闊，多呈“U”字形。

區內出露的地層較為復雜，水庫區及壩址區出露的地層主要由第三系佛曇群（Nft）橄欖玄武巖、寒武系上統東坑口群（∈3dn）變質長石石英雜砂巖、中下統林田組（∈1-2ln）、絹云千枚巖、千枚狀粉砂巖、變質細砂巖、震旦系上統第三段（Z2c）變質沉凝灰巖、上統第二段（Z2b）絹云千枚巖、變質石英細砂巖等組成。

本區一級構造單元位于閩西南凹陷帶西緣，二級構造單元為明溪——武平拗陷，三級構造單元為泉上——長汀復式向斜。區域構造主要受華夏構造體系控制。

根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2010），本區地震動峰值加速度為0.05g，地震基本烈度為Ⅵ度，地震動反應譜特征周期為0.35S。

區水文地質條件較為復雜。主要地下水類型為孔隙潛水、裂隙潛水、巖溶裂隙水、裂隙承壓水、層狀承壓水等?？紫稘撍?、裂隙潛水、巖溶裂隙水等類型的地下水，其水位、水量隨季節變化明顯。裂隙承壓水、層狀承壓水等類型的地下水，其水位、水量隨季節變化較不明顯。受地下水類型、賦存條件、賦存介質的控制，區內地下水的水質變化較大。

3 壩址工程地質條件簡介

3.1 地形地貌

壩線河谷呈底部較寬的“Ⅴ”字形。河床寬約25m，兩岸邊坡較陡。左岸400m高程以下坡度40°，400m以上坡度變緩，為18°。左岸山脊最高點（沿剖面位置）高程為420m，越過山脊最高點后為一通向庫內的大沖溝，沖溝走向與壩址河段走向近平行。右岸邊坡15°～43°。正常高401m處河谷寬133m，天然河谷寬高比為3.0。

3.2 地層巖性

壩線所處壩址區地層巖性從新到老主要有：

3.2.1 第四系

（1）人工堆積層：主要為原石板橋電站引水渠道堤及外渠堤的砌筑塊石及渠道開挖時沿外渠堤堆填的土夾塊石或塊石夾土。厚0.5m～5m。

（2）沖洪積堆積：主要為沿河床及兩岸邊斷續延伸的河流沖積、洪積相的砂質粘土、砂、砂礫卵石及漂石堆積層。厚度變化大，約1m～3m。

（3）坡殘積堆積：主要堆積于平緩山脊的頂部及兩岸坡較平緩的坡面上及坡腳處。成分主要為粘土夾碎石、砂質粘土夾碎石、卵石。厚度變化較大，一般約0.5m～6m，左岸山脊頂部厚達27m。

3.2.2 上第三系佛曇群（Nft）

圖1 平硐展示圖

為灰～灰黑色氣孔狀橄欖玄武巖。本層在壩址區僅發育于左岸385m高程上部。本層與下伏寒武系林田群（∈1～2Ln）變質中細砂巖夾變質粉砂巖呈不整合接觸。該不整合面在壩址區僅發育于左岸385m～390m高程處。

3.2.3 寒武系中下統林田組（∈1～2Ln）

灰～灰黑色變質中細砂巖，變質粉砂巖。為壩址區出露的主要巖層。主要分布于河床、右岸及左岸385m高程以下部分。局部夾有薄層透鏡狀千枚巖。巖層總體產狀N20°～50°E，NW∠30°～50°，傾右岸偏上游。在壩址區兩岸及不同高程，巖層產狀略有變化。

3.3 地質構造

壩址區地質構造相對較為復雜，巖層層理構造發育，在左岸385m～390m高程處還發育有一層不整合界面。此外，壩址區斷層、節理裂隙等構造也比較發育。

3.4 水文地質

壩址區地下水類型主要有孔隙水和裂隙水兩種，均為潛水。

孔隙水主要分布于表層坡殘積土夾碎石層及第三系佛曇群的氣孔狀橄欖玄武巖全風化層，不整合面的砂卵礫石層、寒武系的變質中細砂巖、變質粉砂巖的全風化層中?？紫端饕纱髿饨邓a給，向河床及低處沖溝排泄。

裂隙水主要賦存于強風化、弱風化的基巖裂隙及斷層帶中。由上部的孔隙潛水補給，向河床及低處沖溝排泄。

4 左岸385m～390m高程處不整合面發育情況

為查明該處不整理接觸面情況，勘察過程中在左岸高程約390m處布置了2個平硐，PDB1平硐位于PDB2平硐上游側，硐深分別為20.5m和21m。據兩個平硐揭示，該不整合面呈平緩的波狀起伏延伸。具體見圖1平硐展示圖。

PDB1位于左岸壩線上游20m處，硐口底高程389.41m，硐深20.5m。該平硐沿不整合面開挖，從硐口到硐底不整合面成層連續展布。沿硐可清楚看到，不整合面總厚度為1.4m～1.6m，可分為三層：上部厚0.2m～0.3m，為灰黑色粘土夾塊石，呈可塑～軟塑，塊石含量約10%～15%，為強風化狀。中部厚0.5m～0.6m，局部厚達1m，為灰白色砂卵石，呈密實半膠結狀。砂主要為粗砂，成分以石英砂為主。卵石粒徑1cm～8cm，圓～次圓狀，成分為砂巖、細砂巖、石英等，部分卵石呈強風化狀，少量呈全風化狀。下部厚約0.7m，為棕紅色含泥礫質中細砂。呈密實～中密狀，砂含量約60%，泥含量約10%，卵石粒徑0.5cm～3cm，成分以砂巖、細砂巖為主雜有少量石英，部分呈全～強風化狀，少量弱風化。下層局部缺失，如右壁在硐深13m處下層缺失相變為中部的砂卵石層。沿洞可見不整合面的上下界面呈平緩波狀起伏延伸。

PDB2位于左岸壩線下游8m處，硐口底高程389.09m，硐深21.0m。該平硐沿不整合面開挖，從硐口到硐底不整合面成層連續展布。不整合面總厚度變化較大，為0.6m～1.1m?？煞譃閮蓪樱荷喜繛檎惩翆?，厚0.1m～0.35m，呈土黃色，可塑～硬塑狀。下部為含泥礫質粗砂，厚約0.6m。砂含量約55%，呈密實狀。礫石含量約30%～35%，成分以砂巖為主雜有少量石英，園～次園狀，礫徑2cm～15cm，呈全風化，少量弱風化。呈密實狀。泥含量約10%～15%。

不整合面中的砂卵礫石層為強透水～較強透水層。據鉆孔注水試驗資料，對本層進行試驗時，全泵量注入不起壓。

5 不整合面對工程的影響分析

5.1 近壩庫岸滲漏

庫區地層主要由上第三系佛曇群（Nft）橄欖玄武巖、寒武系上統東坑口群（C—3dn）變質長石石英雜砂巖、中下統林田組（C—1-2ln）、絹云千枚巖、千枚狀粉砂巖、變質細砂巖、震旦系上統第三段（Z2c）變質沉凝灰巖、上統第二段（Z2b）絹云千枚巖、變質石英細砂巖等組成。

上第三系佛曇群（Nft）橄欖玄武巖主要分布在石板橋舊壩址下游至壩址的兩岸。壩址河段出露的橄欖玄武巖上部呈氣孔狀，風化深厚，最厚達25m，風化層松散，孔洞發育，滲透性較強。橄欖玄武巖與下伏變質粉細砂巖為不整合接觸，接觸帶為半固結成巖的粘土、砂礫卵石、泥質砂礫卵石等充填，厚約0.5m～2m，滲透性強，為強透水帶，壩址左岸分布高程約390m。橄欖玄武巖風化層與不整合接觸帶均通向庫外，且最低高程均在正常蓄水位以下10m。因此，庫區近壩段將會產生較為嚴重的庫岸滲漏問題。

5.2 繞壩滲漏

由于在385m～390m高程發育有一層不整合面。該不整合面近水平發育，呈平緩的波狀起伏延伸。成層連續展布，層厚約1.4m～1.6m。該層下部為厚約0.6m～1.3m的砂卵礫石層，為強透水層。由于該不整合面的影響，左岸弱風化巖體上界面分布高程約為375.5m，其埋深達10m～40m。

左岸為壩址區工程地質條件最復雜、最差的部分。不管什么壩型，左岸不整合面的壩肩繞壩滲漏問題均存在，都要采取相應的防滲處理措施。對砌石重力壩方案，左岸壩肩需開挖15m～35m。

6 結語

壩址河段左岸工程地質條件較復雜。受地層不整合面影響，不管什么壩型，都存在近壩庫岸滲漏及左岸壩肩繞壩滲漏問題，都要采取相應的防滲處理措施。

左壩肩及左岸山體因不整合面形成的強透水層的防滲長度及具體防滲措施，建議在工程實施時做專題論證。陜西水利

[1]朱志澄.構造地質學.中國地質大學出版社，2004.