田海
【摘要】新建一座水庫,要做的工作很多很多,對于一個從事工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的水利工作者來說,前期勘察工作很重要,水庫滲漏評價為前期勘察工作的重要組成部分,因為水庫的滲漏不但影響工程投資、施工難易程度,還是水庫能否修建的決定性因素,因此水庫滲漏評價尤為重要?,F(xiàn)對赫章縣珠市水庫滲漏作簡要評價。
【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì);水文地質(zhì);前期勘察;滲漏評價;工程投資
一、工程概況
擬建珠市水庫位于赫章縣珠市鄉(xiāng)青杠村境內(nèi)珠市河支流仙人溝上,地理坐標為東經(jīng)104°41′、北緯26°54′。仙人溝為長江流域烏江水系南源干流三岔河左岸二級支流,發(fā)源于貴州最高峰韭菜坪(2900.6m)北坡疙瘩寨,由南向北流經(jīng)白臘廠,于偏坡寨進入擬建珠市水庫。大壩擬建壩型為面板堆石壩,壩高約56m,設(shè)計正常蓄水位高程2089.90m,興利庫容156萬m3,壩址控制集面積6.5km2,多年平均年來水量0.0094m3/s,校核洪水位為2091.67m,水庫總庫容181萬m3,是一座以供水為主、兼顧防洪的?。?)型水利工程。水庫距赫章縣城約38.5km,距珠市鄉(xiāng)2.5km,工程區(qū)有公路通向區(qū)外各地,交通較為方便。
擬建珠市水庫主要任務(wù)為解決珠市鄉(xiāng)珠市村、青杠村、文淵村、團結(jié)村共3860人、2690頭大牲畜及7600頭小牲畜用水和珠市工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)、生活用水,水庫年供水量181.96萬m3,其中人畜供水量31.16萬m3,工業(yè)園區(qū)供水量150.8萬m3。
二、水庫滲漏評價
(一)、基本地質(zhì)條件
1、地形地貌
珠市河仙人溝河段在工程區(qū)總體由南向北流,庫岸山體高大厚實,山頂以巖溶地貌景觀為主,巖溶洼地、峰叢地形特征明顯。庫區(qū)地形地貌屬侵蝕溝谷地貌為主,庫區(qū)地勢為西南高北東低,河曲發(fā)育,左、右岸坡較陡,左岸坡下緩上陡,局部基巖裸露,左岸坡橫向沖溝發(fā)育,將谷坡面切割為寬度、高度不等,單級或多級或復(fù)式山脊、山嘴,溝頭與殘留侵蝕高臺連接,地形破碎;右岸坡較平直,局部基巖裸露;水庫地表分水嶺遠離庫水邊,高大雄厚,沿河兩岸多為陡坡和陡崖構(gòu)成,河谷兩岸基巖局部裸露,谷底零星分布一級階地,高出水面2~3m。水庫建成后,庫水面仍處于深切的峽谷之中,屬峽谷型水庫。
2、地層巖性
水庫區(qū)出露地層為石炭系下統(tǒng)大塘組舊司段(C1dj)、大塘組上司段(C1ds),第四系覆蓋層零星分布。庫區(qū)出露地層的巖性如下:
(1)、第四系(Q4):分布普遍,發(fā)育較差,有殘坡積、沖洪積、淤積等,厚度變化較大,分布零星。殘坡積層:主要成分為圍巖風(fēng)化土及圍巖碎巖塊,分布在山間盆地平緩坡面山麓地帶,該堆積層厚度受圍巖的性質(zhì)和地形條件的影響而有所不同,一般厚度0~5m;沖積層:主要成份為塊石、卵礫石、細粉砂、粉沙質(zhì)淤泥土,主要分布在溪谷溪床上,沖積層顆粒磨圓度較差,直徑一般為5~10cm。
(2)、大塘組舊司段(C1dj):巖性為深灰、灰黑色砂質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖夾薄層(厚0.1~0.3m)多層。上部夾淺灰至深灰色灰?guī)r及泥灰?guī)r,下部夾淺灰色細砂巖及石英砂巖。完整基巖隔水性能良好。
(3)、大塘組上司段(C1ds):巖性為淺灰色中厚層灰?guī)r夾白云巖及燧石灰?guī)r;下部常夾泥灰?guī)r及灰綠、紫紅色頁巖。含裂隙溶洞水,富水性強,為強巖溶透水層。但出露高程高于正常蓄水位,對水庫滲漏無影響。
3、區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定地震動參數(shù)及地質(zhì)構(gòu)造
(1)、水庫區(qū)構(gòu)造復(fù)雜,處在六盤水?dāng)嘞萃幈蔽飨驑?gòu)造變形區(qū)與遵義斷拱畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)交接部位附近,應(yīng)力較為集中。據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015),工程區(qū)地震動峰值加速度為0.10g,反應(yīng)譜特征周期為0.45s。工程區(qū)第三紀以來以間歇性上升為主,挽近期以來未見活動斷裂,測區(qū)相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度區(qū),由此認為測區(qū)構(gòu)造穩(wěn)定性較好。
(2)、水庫區(qū)位于珠市背斜軸部,巖層產(chǎn)狀平緩,北東翼地層總體傾向N38~65°W,傾向S40~55°W,傾角3~24°,西南翼地層總體傾向N35~58°W,傾向S30~40°E,傾角3~27°,離背斜軸部較遠地帶由于受到三旺坪斷裂及天橋斷裂的影響,巖層傾角變化較大。
(3)、水庫區(qū)僅有珠市背斜通過,無其他區(qū)域性斷裂通過,大型斷裂構(gòu)造不發(fā)育。經(jīng)調(diào)查,庫區(qū)外圍僅發(fā)育有三旺坪斷裂、天橋斷裂、埡都斷裂及一些次生小斷層,斷層規(guī)模較小,各斷裂對庫尾、兩岸及庫首滲漏均無影響。
(二)、庫尾、兩岸滲漏評價
擬建水庫設(shè)計正常蓄水位2089.90m,抬高水位約45m,庫區(qū)兩岸峰巒疊嶂,地表分水嶺高程2255m以上,在正常高水位以下庫尾及兩岸坡出露地層為石炭系大塘組舊司段(C1dj),巖性上部夾淺灰至深灰色灰?guī)r及泥灰?guī)r,下部夾淺灰色細砂巖及石英砂巖。完整基巖隔水性能良好。經(jīng)庫區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查,在庫區(qū)兩岸均發(fā)育有較多泉點,具代表性的有S1、S2、S3三個泉點。其出露情況見下表。
以上泉點流量都比較小,有的在枯水期甚至干涸,說明地下水類型屬于基巖裂隙水,可見庫區(qū)兩岸地下水埋藏淺,地表水系發(fā)育,山高水高,泉點出露位置處于石炭系大塘組舊司段碎屑巖層內(nèi)和石炭系大塘組舊司段碎屑巖與上司組的灰?guī)r界線附近,說明地下水在運移過程中遇到阻水巖層后轉(zhuǎn)向從裂隙發(fā)育薄弱地帶或從強巖溶含水巖層地區(qū)流出,證明該區(qū)舊司組炭質(zhì)頁巖阻水性能較好。庫尾不存在低矮鄰谷及低矮埡口,兩岸岸山體厚實,地表分水嶺寬大,綜觀整個水庫區(qū),庫區(qū)兩岸及庫尾均有可靠隔水層圈閉。因此庫尾及兩岸不存在向外滲漏問題。
三、庫首滲漏評價
擬選水庫位于偏坡寨坡下仙人溝河谷內(nèi),庫首兩岸為不對稱的“V”形河谷,左岸坡角在12~40°,右岸地形較緩,坡角在12°左右。河面寬2~3m,在設(shè)計正常蓄水位2089.90m時,壩線河谷寬284m,河谷寬高比為6.4,庫首出露地層為石炭系大塘組舊司段(C1dj),巖性為炭質(zhì)頁巖夾灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r及煤層(厚0.1~0.3m)多層,巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育,主要有三組:①、N45~60?E/ SE∠85?;②、N60~65?E/ SE∠82?;③、N65~80?W/SE∠85?;經(jīng)現(xiàn)場勘查和鉆探結(jié)果可知,這三組裂隙發(fā)育深度不大,均尖滅在弱風(fēng)化層中上部。左右岸地形均高于正常蓄水位,地形封閉條件好,庫首下游河道、支流、沖溝距庫首距離大于1.0km,且有隔水層存在,因此兩岸不存在繞壩滲漏的可能。根據(jù)現(xiàn)場走訪和實地勘察可知,庫首左岸有兩口居民開采的小煤窯,在庫首左岸布置兩個勘探孔,當(dāng)鉆探巖石強風(fēng)化層1~2小時后,小煤窯口及河床邊陡坎處有漏水現(xiàn)象,由此排除左岸向外滲漏的可能。隨著鉆孔深度的加深,壓水試驗壓力不斷的變化,下游漏水點水量沒有增大、減小現(xiàn)象。巖石弱風(fēng)化層中下部壓水試驗值均小于5呂榮,且勘探孔穩(wěn)定水位均高于河床水位。根據(jù)滲漏點水量不大、水量穩(wěn)定、滲流時間較長、鉆孔水位、壓水實驗值等分析,庫首左岸沒有大的裂隙通道,僅存在風(fēng)化裂隙性滲漏問題,水庫蓄水條件較好。根據(jù)現(xiàn)場走訪和實地勘察可知,庫首右岸有兩個出水點,高程均高于正常蓄水位,因此排除庫首右岸向外滲漏的可能;根據(jù)實地勘察可知庫首右岸多處存在居民開挖的小煤窯,煤層較薄(厚0.1~0.3m)、品位較差,由此推測煤窯延伸不遠,結(jié)合右岸的勘探情況,鉆探時孔口一直返水,煤窯口及附近沒發(fā)現(xiàn)有漏水現(xiàn)象,且?guī)r石若風(fēng)化層中下部壓水試驗值均小于5呂榮,說明庫首左岸沒有大的裂隙通道,僅存在風(fēng)化裂隙性滲漏問題,水庫蓄水條件較好。
四、小結(jié)
綜上所述,庫尾不存在低鄰谷,兩岸岸山體厚實,地表分水嶺寬大,綜觀整個水庫區(qū),庫區(qū)兩岸及庫尾均有可靠隔水層圈閉。因此庫尾及兩岸不存在向外滲漏問題。庫首兩岸雖存在小煤窯,但無集中、大范圍開采,即相對隔水層未受到人為的大規(guī)模破壞,其隔水層是可靠的;庫首左右岸地形均高于正常蓄水位,地形封閉條件好,庫首下游沒有滲漏的地形地質(zhì)條件,兩岸不存在繞壩滲漏的可能;庫首兩岸沒有大的裂隙通道,僅存在風(fēng)化裂隙性滲漏問題,水庫蓄水條件較好。
參考文獻:
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