某水庫巖溶滲漏分析

楊桂華

摘 要：某水庫是一座以農(nóng)田灌溉為主，兼顧村鎮(zhèn)供水、養(yǎng)殖為一體的綜合性效益的旁引屯蓄的水利工程。根據(jù)庫區(qū)地形地貌、地層巖性分布、地質(zhì)構(gòu)造類型、巖溶發(fā)育特征及水文地質(zhì)條件，將庫壩區(qū)左岸分為3個區(qū)域、右岸為1個區(qū)域進行滲漏綜合分析評價。文章結(jié)合研究結(jié)論提出了滲漏處理政策與處理措施。

關(guān)鍵詞：水庫；巖溶；滲漏處理

中圖分類號：TV697.32 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）29-0173-02

1 工程概況

該水庫是一座以農(nóng)田灌溉為主，兼顧村鎮(zhèn)供水、養(yǎng)殖為一體的綜合性效益的旁引屯蓄的水利工程。水庫徑流面積27.9 km2，多年平均產(chǎn)水量1451萬 m3，水庫設(shè)計正常蓄水位1 671 m，總庫容1 400萬 m3，最大壩高80 m，壩頂高程1 674 m，興利庫容1 120.92萬m3，防洪庫容215.65萬m3，死庫容63.43萬 m3。

2 巖溶發(fā)育特征

分布于水庫中的（T3d2）灰?guī)r層兩側(cè)均為相對不透水的（T3nn）頁巖與（T3d1）玄武巖，巖溶水補給區(qū)面積較小，地形高差不大，地下水水量較小，活動弱，以順層溶蝕為主，地表揭露的少量溶洞也以順層發(fā)育為主，規(guī)模不大，溶洞表面洞徑約1.5 m，洞深僅2.0～2.5m，即變成溶蝕裂隙，無水流。

分布于右岸廣大地區(qū)及左岸玉明珠山體的（T2h、P1）白云巖、灰?guī)r中的巖溶水，補給區(qū)面積大，地形高差相對也較大，地下水水量較大，活動性強，地下水類型為孔洞裂隙水，以順層溶蝕為主，巖溶發(fā)育較強，地下水多以泉的形式沿與相對不透水巖層接觸帶出露。

3 水庫滲漏條件分析

從水庫地形條件分析，左岸地表分水嶺最低高程約1 750 m，庫尾地表分水嶺高程約1 900 m，右岸地表分水嶺最低高程約1 800 m，均高于水庫設(shè)計正常蓄水位1 671 m，地形封閉條件良好。

庫區(qū)發(fā)育北東向的斷層F9、f1及北北東向斷層F17，其中F9出露在庫水位以上，f1及F17局部被庫水淹沒。北北東向斷層F17，分布在庫區(qū)中下段，與河床大角度斜交，以F17其為界，F(xiàn)1斷層分布在其上游右岸1 700 m高程以上；f1斷層分布在其左岸下游。

4 水文地質(zhì)條件

在河床及兩岸廣泛分布的（T3nn）頁巖、泥巖夾砂巖為裂隙含水巖組，其上部強風(fēng)化帶厚度9.4～38 m，滲透系數(shù)1.0E-04 cm/s～6.87E-04 cm/s，屬中等透水層；弱風(fēng)化泥頁巖滲透系數(shù)9.41E-05 cm/s～6.82E-06 cm/s，屬弱透水層。該巖組中地下水埋深16.0～26.5 m，隨地形從河床往兩岸逐步抬升，為相對不透水層。

5 水庫滲漏評價

根據(jù)庫區(qū)地形地貌、地層巖性分布、地質(zhì)構(gòu)造類型、巖溶發(fā)育特征及水文地質(zhì)條件，將庫壩區(qū)左岸分為3個區(qū)域、右岸為1個區(qū)域進行滲漏綜合分析評價，左岸3個區(qū)域分別為：Ⅰ區(qū)從庫尾到F17斷層；Ⅱ區(qū)為F17斷層與f1斷層之間組成的三角體；Ⅲ區(qū)為f1斷層以右（南東側(cè)）。

5.1 左 岸

①Ⅰ區(qū)：Ⅰ區(qū)地下水分水嶺高程高于水庫正常蓄水位。本區(qū)巖層為單斜構(gòu)造，基本平行河流，且傾角達50～70 °，（T3d1）玄武巖為穩(wěn)定的隔水層，雖然庫水位以下存在（T3d2）灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r構(gòu)成的巖溶裂隙含水巖組，但其兩側(cè)均分布有連續(xù)完整的隔水層，因此本區(qū)水庫不會向左岸南碰河產(chǎn)生滲漏問題。

②Ⅱ區(qū)： Ⅱ區(qū)為F17斷層與f1斷層之間組成的三角體，分布在左岸壩址上游0.25～1.0 km地段。因為（T3d1）玄武巖隔水層與（T3d2）灰?guī)r透水層均被f1斷層切斷，而斷層右側(cè)為（T3nn）隔水層，因此，庫水進入（T3d2）灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r構(gòu)成的巖溶裂隙含水巖組后沿溶蝕裂隙運移到f1斷層后，地下水只能沿斷層帶繞過（T3d1）玄武巖帶進入左側(cè)的（T2h）白云巖巖溶含水層中，從而在Ⅱ區(qū)造成水庫向左岸產(chǎn)生滲漏，滲漏通道即為f1斷層帶，由于f1為正斷層，張性裂隙較發(fā)育，預(yù)計滲漏形式以裂隙性滲漏為主，但不排除局部沿f1斷層產(chǎn)生管道性滲漏。

③Ⅲ區(qū)：Ⅲ區(qū)為（T3d1）玄武巖被f1斷層切斷處到壩址間約250 m長的庫段。（T3nn）地層位于f1斷層上盤，巖體較破碎，其上部強風(fēng)化帶為中等透水性，厚度14.5～49.7 m，下部弱風(fēng)化帶巖體為弱透水性。本區(qū)地下水埋深17.2～32.2 m，水力坡降為0.27～0.32，正常蓄水位1 671 m處地下水位高程約1 640 m，低于正常蓄水位約31m。由于本區(qū)上部巖層具中等透水性，地下水位低于正常蓄水位，而導(dǎo)水?dāng)鄬蛹捌渥髠?cè)的（T2h）白云巖透水層距庫邊很近，地下水滲徑短，因此Ⅲ區(qū)存在庫水沿上部強風(fēng)化巖體產(chǎn)生裂隙性滲漏問題。

5.2 右岸

水庫正常蓄水位1 671 m處右岸距低鄰谷小勐統(tǒng)河最近距離約12 km，小勐統(tǒng)河河底高程1 200～1 300 m，低于正常蓄水位。庫區(qū)右岸為高山大嶺，分水嶺雄厚，玉明珠河與小勐統(tǒng)河之間無低于水庫正常蓄水位1 671 m的溝谷。由于斷層及褶皺影響，各地層重復(fù)出露，正常蓄水位以下只分布（T3nn）頁巖、泥巖夾砂巖，在右岸山體2 000～2 200 m高程處連續(xù)分布有完整的（T3d1）玄武巖、（T3nn）頁巖、泥巖夾砂巖，二者均為相對不透水層。右岸出露的泉水點高程均在1 700 m以上，高于水庫正常蓄水位1 671 m，且連續(xù)分布有（T3d1）玄武巖相對隔水層，因此，分析右岸地下分水嶺高程高于水庫正常蓄水位，水庫不會向右岸小勐統(tǒng)河滲漏。

5.3 壩基及繞壩滲漏

壩址處為低中山峽谷地貌，玉明珠河床靠右岸，流向N55°E，河底高程1 579 m，河床寬2～3 m，左側(cè)河漫灘寬30～35 m，地面高程1 580～1 582 m；左岸玉明珠山山頂高程1 930 m，地形坡度25～45 °，村級公路從左岸約1 590 m高程處通過；右岸山頂高程2 021 m，地形坡度35～42 °。

f1斷層在地表出露高程在1 700 m以上，為（T3nn）與（T2h）地層分界線，（T3nn）上部強風(fēng)化帶為中等透水性，厚度14.5～49.7 m，下部弱風(fēng)化帶巖體為弱透水性。壩址兩岸地下水埋深15.8～32.2 m，左岸平均水力坡降為0.30，右岸0.34，正常蓄水位1 671 m處地下水位高程約1 640 m，低于正常蓄水位約31 m。由于本區(qū)上部巖層具中等透水性，地下水位低于正常蓄水位，因此存在壩基滲漏與繞壩滲漏問題，特別是左岸導(dǎo)水?dāng)鄬蛹捌渥髠?cè)的（T2h）白云巖透水層距庫邊很近，地下水滲徑短，繞壩滲漏問題較嚴(yán)重。

6 滲漏處理對策與措施

根據(jù)水庫滲漏分析結(jié)論，庫壩區(qū)不存在巖溶性管道滲漏問題，但存在沿f1斷層產(chǎn)生以裂隙性滲漏為主，局部可能產(chǎn)生管道性水庫滲漏及沿（T3nn）上部強風(fēng)化帶中等透水性巖層產(chǎn)生壩基滲漏及繞壩滲漏問題，此類滲漏采用垂直防滲措施可有效解決，即采用帷幕灌漿的方式處理。

防滲帷幕可沿壩軸線設(shè)置，根據(jù)兩岸地下水位長期觀測成果及水力坡降，帷幕在右岸壩頂處再向右延長60 m即可與地下水位銜接，左岸在壩頂處折向上游平行f1斷層方向約250 m穿過斷層進入（T3d1）玄武巖層中可形成封閉帷幕。

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