王 毅

(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽 550001)

新民水庫庫區(qū)工程地質(zhì)條件分析

王 毅

(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽 550001)

水庫工程建設(shè)較為復(fù)雜，為保證工程建設(shè)任務(wù)的有序開展和建設(shè)質(zhì)量，需對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行勘察。本文結(jié)合新民水庫庫區(qū)工程進(jìn)行分析，從地形地貌、地層巖性、巖溶水文地質(zhì)特征、物理地質(zhì)現(xiàn)象四個(gè)方面進(jìn)行論述。由地質(zhì)條件分析結(jié)果可知該工程地質(zhì)構(gòu)成較為復(fù)雜，但無不良地質(zhì)。

水庫；地質(zhì)；地形地貌；水文

為保證水利工程建設(shè)任務(wù)的順利開展，需要對(duì)工程現(xiàn)場和周邊環(huán)境進(jìn)行全面勘察[1]，了解地區(qū)工程地質(zhì)條件，為工程設(shè)計(jì)與施工方案的編制提供依據(jù)[2-3]。若地質(zhì)勘查結(jié)果中顯示存在不良地質(zhì)，則需盡量避開，并制定應(yīng)急預(yù)案，從而保證工程建設(shè)任務(wù)的順利開展，提高工程的施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

1 地形地貌

擬建新民水庫位于貴州省西部畢節(jié)地區(qū)威寧縣石門鄉(xiāng)新民村。壩址距威寧縣城約61.0 km，距云南省昭通市約20.5 km。受地形、地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)布置的限制，本階段壩址選擇新民小河中段，即壩段位于新民村南偏西8°方向1000～1200 m一帶，上、下壩址相距約310 m，左岸有鄉(xiāng)村公路直通石門鄉(xiāng)新民村，右岸有鄉(xiāng)村公路直通新民村張家灣子，但兩條公路位置較高，工程區(qū)交通條件較差。

庫區(qū)為侵蝕、溶蝕高中山峽谷地貌，河谷深切，沿河可見狹長階地發(fā)育。兩岸山頂海拔高程2100～2460 m，相對(duì)高差120～360 m，右岸緊鄰下壩址壩肩處和左巖處各有一條深切沖溝發(fā)育，淺切沖溝發(fā)育數(shù)條；左岸距離下壩址約210 m及張家大地處各有中等切割沖溝發(fā)育，淺切沖溝發(fā)育數(shù)條；兩岸山體總體雄厚完整、無低鄰谷分布。

新民小河呈北東向展布，流向北東向，河流的平均比降5.2%，河床寬20～50 m，水深一般為0.3～1.5 m，庫區(qū)兩岸地形坡度多大于40°，上游兩岸地形坡度多大于30°，河谷多為不對(duì)稱的“V”形走向。河流主要靠上游發(fā)源于結(jié)衣一帶泉水補(bǔ)給，距離壩址約5.0 km，兩岸地形相對(duì)較對(duì)稱，河流彎曲，河床高程1925～2090 m。其中結(jié)衣一帶地形高程為2090～2180 m，其為地形相對(duì)較平緩的山地，結(jié)衣一帶的農(nóng)戶主要分布于山地坡腳附近，坡腳至半坡主要為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶耕地。結(jié)衣至庫區(qū)段，河段長約3.3 km。其中營盤包包河段河谷岸坡相對(duì)較緩，右岸有少量耕地與大量林地分布，左岸主要由林地覆蓋。左岸河段河谷相對(duì)較緩，右岸沖溝一帶分布耕地，坡腳緩坡地帶有零星農(nóng)戶分布，左岸為緩坡，主要分布荒地和林地。張家大地至壩址河段，為峽谷河段，河谷較窄，兩岸地形相對(duì)較對(duì)稱，主要由林地覆蓋，河谷有狹窄階地發(fā)育，呈長條形展布，高出河水位2～5 m。蓄水河段高程1925～1986 m，水庫壩區(qū)抬高水位61 m，正常蓄水位1986 m，回水長1.1 km，即由壩址至上游張家大地一帶，庫區(qū)段河流縱坡比降平均為5.7%。

水庫左岸水平距離5 km處分布有女姑小河，河床高程2100 m左右，遠(yuǎn)高于正常蓄水位1986 m，無低鄰谷分布；右岸低鄰谷主要為租嘎河。

2 地層巖性

水庫區(qū)第四系殘坡積層分布較廣，基巖在地形陡峻處出露，庫區(qū)地層巖性由上至下依次為：

(1)第四系覆蓋層(Q)。沖洪積物(Qal+pl)：上部褐黃、褐紅、褐黑色砂卵礫石，局部含大粒徑塊石，多呈扁平狀，厚0～5 m，主要分布于河床及沖溝底部，呈條狀或扇形狀分布。

崩塌堆積物(Qcol)：為碎塊狀、巨塊石，厚0～15 m，分布于河流兩岸，多呈條帶狀分布。

殘坡積物(Qel+dl)：為紫紅、褐黃、褐黑色黏土夾碎石，主要分布于岸坡地帶，厚0～2 m。

(2)威寧組(C2w)?；野?、肉灰色生物碎屑灰?guī)r，鮞狀灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r、硅藻巖。厚度132～530 m。分布于庫區(qū)左岸。

(3)擺佐組(C1b)。淺灰、灰白色灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，夾白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖。厚度34～256 m。分布于庫區(qū)左岸。

(4)大塘組(C1d)。上司段(C1ds)：深灰、淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，局部夾黑色頁巖。厚度25～570 m，分布于庫區(qū)左岸。

舊司段(C1dj)：上部黑色頁巖、灰質(zhì)頁巖夾煤線及灰?guī)r透鏡體；下部灰色細(xì)粒石英砂巖、黑頁巖夾煤線。厚度17～568 m，分布于庫區(qū)左岸。

(5)泥盆系上統(tǒng)(D3w)。泥盆系上統(tǒng)第一段(D3w1)：白色、灰白色白云巖、灰質(zhì)白云巖。厚-巨厚層狀，巖質(zhì)較硬，隱節(jié)理發(fā)育斷口粗糙呈貝殼狀，巖芯主要呈短柱狀、碎塊狀及砂狀，厚度約352～434 m。分布于庫盆區(qū)及庫區(qū)左岸。

泥盆系上統(tǒng)第二段(D3w2)：灰色、灰白色灰?guī)r。中厚-厚層狀，巖質(zhì)較硬，節(jié)理發(fā)育，巖體較破碎，斷口平整，敲擊宜沿節(jié)理面斷裂，巖芯主要呈長柱狀、柱狀、塊狀，厚度約45～138 m。分布于庫盆區(qū)及庫區(qū)右岸。

3 巖溶水文地質(zhì)特征

3.1 巖溶

從地表調(diào)查揭露情況顯示，庫區(qū)的石炭系大塘組(上司段C1ds)、泥盆系上統(tǒng)望城坡組(D3w1)等地層基本為淺層溶洞，為相對(duì)弱巖溶帶，分布于庫區(qū)下游的小坪子、野衣梁子、陳家屋基、白沙地，庫區(qū)的張家灣子、兩天窩，右岸的土基寨、古戛寨，庫尾及上游的結(jié)衣、小營盤一帶。

水庫區(qū)庫盆主要由泥盆系上統(tǒng)望城坡組(D3w1)白云巖、石炭系大塘組舊司段(C1dj)砂頁巖及石炭系大塘組(上司段C1ds)灰質(zhì)白云巖組成，受地層中相對(duì)隔水巖組砂頁巖、白云巖的限制，巖溶發(fā)育程度較低。

庫區(qū)的隔水層主要發(fā)育在石炭系大塘組上司段(C1ds)、舊司段(C1dj)層位上，分布于庫區(qū)左岸上部山體的猴子巖至蘭家丫口一帶，水庫左岸地層巖性主要為D3w1白云巖，滴稀鹽酸基本不起泡，為弱巖溶巖石，C1dj砂頁巖位于較高處，與D3w1白云巖斷層接觸，據(jù)地表地質(zhì)調(diào)查左岸巖溶弱發(fā)育。

3.2 水文地質(zhì)

據(jù)地表調(diào)查，水庫區(qū)河流兩岸臺(tái)地上均有泉水分布，且分布位置較高，以上層滯水為主，流量小，旱季大多干涸，較穩(wěn)定的泉水均位于沖溝底部，少量位于沖溝中部。大型巖溶出水點(diǎn)大多位于測區(qū)的P1q、P1m灰?guī)r層位中，少量位于D3w地層及其他地層中。受二疊系峨嵋山玄武巖組(P2β)、梁山組(P1l)，石炭系大塘組舊司段(C1dj)中泥巖、頁巖、石英砂巖、泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖、砂頁巖等隔水地層所阻隔，隔水層之上與隔水層之下具不同的分層水位。

左岸C1dj砂頁巖與D3w1白云巖斷層接觸，接觸帶多見小泉水出露，基本判斷為上層滯水，不代表穩(wěn)定地下水位，但基本表明斷層為阻水?dāng)鄬?，C1dj砂頁巖具有可靠的隔水性能。

右岸存在租噶河低矮鄰谷，鄰谷高程約1650 m，低于正常蓄水位約330 m，但分水嶺較為寬厚，約3 km，岸坡泉水露點(diǎn)較高，出露高程1910～2100 m，主要分布于庫區(qū)河谷兩岸沖溝的中部及底部，流量0.1～5.0 L/s，較穩(wěn)定。

下壩址河床鉆孔zk3揭露地下水位低于河水位約15 m，上壩址鉆孔水位與河床水位基本齊平。據(jù)初步分析，下壩址處右岸發(fā)育F2斷層，巖體較破碎，巖層傾向右岸偏下游，河床比降較陡，造成此處河水沿裂隙及斷層破碎帶向下游補(bǔ)給，造成地下水位低。

河谷為走向谷，河床高程1925～1959 m，鉆孔水位與河水位關(guān)系見表1。

表1 鉆孔地下水位統(tǒng)計(jì)表

由表1統(tǒng)計(jì)知，鉆孔水位與地下水位差異較小。河谷兩岸有泉水出露，以明流形式向河流排泄，建庫河流整體為兩岸地下水補(bǔ)給河水。下壩址由于深層卸荷裂隙發(fā)育，河床比降較陡，所以河水易沿裂隙向下游補(bǔ)給排泄。

庫區(qū)地下水主要受集雨區(qū)內(nèi)大氣降水補(bǔ)給，通過兩岸及河床巖(土)體的孔隙、裂隙、層面等通道徑流，向庫區(qū)新民小河河谷排泄，新民小河為區(qū)內(nèi)最低排泄基準(zhǔn)面，兩岸地下水比降5%～15%。

4 物理地質(zhì)現(xiàn)象

庫區(qū)為中山深切割峽谷地形，出露地層主要為三疊系、二疊統(tǒng)的碳酸鹽巖、碎屑巖地層，碳酸鹽巖夾碎屑巖地層僅在局部出露，庫區(qū)河谷大部坡緩谷淺，地形時(shí)而開闊時(shí)而狹窄，未見較大規(guī)模的滑坡、崩塌、泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，不良物理地質(zhì)現(xiàn)象總體弱發(fā)育，主要表現(xiàn)為微、小型滑坡及泥石流，以及風(fēng)化、岸坡卸荷危巖、殘坡積及河床沖洪堆積等，分布在河流、溪溝兩岸緩坡及坡腳地帶，其類型和規(guī)模受地形、巖性、構(gòu)造及風(fēng)化深度等控制，規(guī)模大小不等，分布零星。

5 結(jié) 論

新民水庫庫區(qū)工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜，但基本無不良地質(zhì)，在工程建設(shè)前，需對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行深入勘察，同時(shí)，可依據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果制定施工計(jì)劃，從而保證工程建設(shè)任務(wù)能夠順利開展。

[1] 李健民. 浙江省沐塵水庫的主要工程地質(zhì)問題[J]. 水利水電技術(shù), 2012,43(4):91.

[2] 姜德文. 開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目主體工程設(shè)計(jì)的水土保持評(píng)價(jià)重點(diǎn)與修正意見[J]. 中國水土保持, 2010,10(9):11-14.

[3] 馬佳茜. 淺談從工程地質(zhì)方面分析巖石工程的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息, 2014,9(30):117.

王 毅(1986-)，男，苗族，貴州甕安人，助理工程師，主要從事勘察技術(shù)與工程工作。E-mail:770688745@qq.com。

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2096-0506(2017)06-0070-03