代承勇,常 成
(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司,貴陽 550002)
羅星溪水庫位于貴州省印江縣中壩鄉(xiāng)境內(nèi)的六井溪河段上,六井溪河為長江流域?yàn)踅涤〗佑野兑患?jí)支流。壩址以上控制流域面積140.4km2,正常蓄水位518.0m,總庫容1316萬m3,水庫規(guī)模為中型,迴水長度約5.0km。庫區(qū)河流蜿蜒曲折,庫首為橫向谷,庫區(qū)主要為縱向谷,左岸有印江河及其支流桶溪河低鄰谷分布,右岸有冷水河低鄰谷分布。庫首及庫區(qū)左岸主要分布碳酸鹽地層,巖溶水文地質(zhì)條件較復(fù)雜[1]。
庫區(qū)主要分布有奧陶系下統(tǒng)桐梓、紅花園組及二疊系下統(tǒng)棲霞組、茅口組的灰?guī)r,為強(qiáng)巖溶含水層,巖溶較發(fā)育,地下水類型主要為巖溶溶洞水,水量較豐富,但不均一,地下徑流模數(shù)5-9L/s·km2;奧陶系中統(tǒng)寶塔、十字鋪組的白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r等,巖溶弱至中等發(fā)育,地下水類型主要為巖溶裂隙水,水量較豐富,但不均一,地下徑流模數(shù)4-5L/s·km2;奧陶系上統(tǒng)五峰、澗草溝組及志留系中統(tǒng)石牛欄群的泥質(zhì)灰?guī)r夾砂泥巖,屬弱巖溶含水層,巖溶發(fā)育較弱,地下水類型主要為基巖裂隙水及巖溶裂隙水,富水性弱至中等,均一性差,地下徑流模數(shù)2-3L/s·km2;志留系中上統(tǒng)韓家店群、下統(tǒng)龍馬溪群及奧陶系下統(tǒng)湄潭組的砂泥巖,屬相對隔水層,地下水類型為基巖裂隙水,水量貧乏,弱風(fēng)化帶及以下巖體節(jié)理裂隙多呈閉合狀,富水性較差,枯季地下徑流模數(shù)0.5L/s·km2。
庫尾左岸的爛壩溝-巖窩坨-付家泉地下巖溶管道主要發(fā)育在寒武系上統(tǒng)毛田、后壩組及奧陶系下統(tǒng)桐梓、紅花園組的白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r及灰?guī)r地層中,長約2.6km,入口為KW2落水洞,高程約800m;出口為六井溪河付家泉河段左岸的KS2巖溶泉(群),出露高程515-530m,平均比降10.8%。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,汛期KS2巖溶泉最大流量為350L/s,枯期約36 L/s。
根據(jù)庫區(qū)泉水調(diào)查及岸坡水文鉆孔水位觀測,兩岸均有泉點(diǎn)出露,泉水及地下水補(bǔ)給河流,詳見表1。
3.1.1 左岸鄰谷滲漏分析
六井溪河中下游羅星溪水庫河段,河床高程476-520m,左岸(南部)低鄰谷為印江河及其支流桶溪河,河床高程430-463m。羅星溪水庫庫尾河段與印江河支流桶溪河近于平行,兩河的直線距離大于9.5km,河間地塊分布地層巖性為O1t+h、O2b+sh灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及O1m、S1Ln、S2-3hn泥巖夾砂巖及少量灰?guī)r等,分布有四季嶺背斜及沙子場向斜,S2-3hn等碎屑巖相對隔水層連續(xù)分布且高程高于正常蓄水位(518.0m)100m以上。因此,水庫向左岸鄰谷桶溪河無滲漏的可能性[2-4]。
表1 庫區(qū)巖溶泉水及鉆孔水位統(tǒng)計(jì)表
羅星溪水庫庫區(qū)河段與印江河兩河直線距離大于8.5km,兩河流斜交,夾角約30°。河間地塊分布地層巖性為O1t+h、P1q、S2sh、O2b+sh灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,O1m、S1Ln、S2-3hn等泥巖夾砂巖及少量灰?guī)r。兩河流之間可溶巖地層廣布,且順巖層走向連通,其中O1t+h及P1q灰?guī)r地層巖溶強(qiáng)發(fā)育,S2sh及O2b+sh碎屑巖夾灰?guī)r地層巖溶不甚發(fā)育。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及鉆孔揭露,低鄰谷印江河一側(cè)河岸巖溶發(fā)育現(xiàn)象不明顯,分水嶺外側(cè)八寶塆KS3巖溶泉出露高程為650m,河間地塊巖桑坨巖溶槽谷KZK13水文孔地下水位高程為655m,壩區(qū)左岸坡KZK6鉆孔地下水位高程為543.12m,均高于正常蓄水位518m。通過水文地質(zhì)分析,羅星溪水庫左岸地表分水嶺與地下分水嶺基本一致,雖然庫盆有可溶巖順層連通印江河,但河間地塊存在高于正常蓄水位518m高程的地下水分水嶺,因此水庫向左岸鄰谷印江河滲漏的可能性小,左岸鄰谷滲漏分析示意圖見圖1。
圖1 左岸鄰谷滲漏分析示意圖
3.1.2 右岸滲漏分析
六井溪河中下游羅星溪水庫河段,河床高程476-520m,右岸(西北部)存在冷水河低鄰谷,河床高程470-490m,兩河流斜交,夾角10°。河間地塊寬1.9-3.6km,分布地層巖性為O2b+sh、O1t+h、S2sh、P1q、P2w+c、T1y2灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及O1m、S1Ln、S2-3hn、T1y1+3泥巖夾砂巖及少量灰?guī)r等。兩河總體均為順向谷,巖層傾向冷水河低鄰谷一側(cè),S2-3hn泥巖夾砂巖相對隔水層連續(xù)分布。通過水文地質(zhì)分析,河間地塊地表分水嶺與地下分水嶺基本一致,且地下水分水嶺高于正常蓄水位518m高程,因此水庫無向右岸滲漏的可能性。
3.1.3 庫首滲漏分析
壩址地形封閉條件較好,河谷為較對稱“V”型橫向谷,巖層傾下游微偏右岸。河間地塊位于譙家鋪向斜核部一帶,分布有P1q+m 、P2w+c、T1y2及T1yn灰?guī)r地層和T1y1+3泥巖夾泥灰?guī)r等。其中,T1y1+3相對隔水層分布于譙家鋪向斜核部,出露高程較高,且羅星溪水庫壩址區(qū)與冷水河下游河段分布大面積的P1q+m 及P2w+c可溶巖地層,構(gòu)造較發(fā)育,巖體較破碎。
庫首左岸與低鄰谷冷水河河灣地塊最小直線距離約2.5km,主要分布P1q+m及P2w+c灰?guī)r地層,巖溶發(fā)育,通過水文地質(zhì)分析,認(rèn)為河灣地塊有高于正常蓄水位518m高程的地下水分水嶺,地下水補(bǔ)給河水,因此庫首左岸向左岸冷水河滲漏的可能性較小,但存在庫首繞壩沿巖溶裂隙向下游滲漏的可能性。
右岸與低鄰谷冷水河河間地塊寬約1.8 km,KZK10水文孔地下水位高程為515.72m,P1q+m 、P2w+c灰?guī)r巖溶發(fā)育,通過水文地質(zhì)分析,認(rèn)為河間地塊無高于正常蓄水位518.0m高程的地下水分水嶺,地下水補(bǔ)給河水,因此庫首右岸有向冷水河及下游河道滲漏的可能性,詳見圖2。
圖2 庫首右岸鄰谷滲漏分析圖
庫首段左岸有向下游河道滲漏的可能性,右岸有向冷水河及下游河道滲漏的可能性,需作防滲帷幕處理。防滲帷幕沿壩軸布置,左右岸反接上游志留系中上統(tǒng)韓家店群(S2-3hn)砂泥巖隔水層,河床段為懸帷幕,帷幕深度按0.7倍壩高考慮,防滲標(biāo)準(zhǔn)為q≤5Lu。
羅星溪水庫庫區(qū)地形封閉條件總體較好,地下分水嶺與地表分水嶺基本一致,多數(shù)分布相對隔水層,雖有局部穿越分水嶺的巖溶系統(tǒng)發(fā)育,但地下分水嶺水位高于正常蓄水位,該水庫總體成庫條件較好,無鄰谷滲漏之憂。庫首段左岸有向下游河道滲漏的可能性,右岸有向冷水河及下游河道滲漏的可能性,需作防滲帷幕處理。經(jīng)過防滲處理后,水庫具備蓄水成庫條件。