王太銀，陸廣良，馮 福，趙 超

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽 550002)

1 工程概況

黔南巖溶水文地質條件復雜，給水庫成庫條件分析判斷帶來很大的難度，擬建水庫正處于黔南巖溶分布區(qū)中部，新壩址在原馮家橋水庫老壩下游160m河段(老壩頂高程1034.7m，蓄水時而翻壩，庫尾至上游2.4km河段為季節(jié)性河流)，河床高程1020.0-1022.0m，壩址以上集雨面積14.54km2，最大壩高43m，正常蓄水位為1054.0m，庫容158萬m3，校核洪水位1056.76m，對應總庫容206萬m3，工程規(guī)模為小(1)型。

2 水庫區(qū)基本地質條件

2.1 地形地貌

馮家橋水庫建庫河段蜿蜒曲折，建庫河流流經蠻弄村下游入伏消水洞，至老水庫庫尾出現長約2.4km的季節(jié)性干涸河段，總體呈近東西向展布，河床高程1020-1054m，寬2-12m，回水長約2km，平均比降16.5‰。兩岸地形較緩，地形坡度5-15°，高程多在1050-1200m之間，屬低中山溶蝕緩丘地貌。地貌特征見圖1。

圖1 水庫地貌圖

董照河河床高程945m-1005m，比1054m正常蓄水位低60-100m，為左岸河間低矮鄰谷；山岔河位于水庫右岸3.4km一帶，河床高程880m-950m，比1054m正常蓄水位低150-176m，為右岸河間低矮鄰谷；建庫河流行至壩址下游約2.5km的石板寨轉向SW，河床高程885-950m，比正常蓄水位低105-170m，構成下游河彎低鄰谷，最終在屯邊匯入山岔河。

2.2 地層巖性及構造

①C1d1-2-4灰、灰黑色中厚-厚層含燧石結核灰?guī)r，層間夾少量炭質、砂質泥巖，厚50-60m；②C1d1-2-3黑色炭質泥巖與灰黑色碎石結核灰?guī)r構成不等厚互層，厚25-35m；③C1d1-2-2灰、灰黑色中厚-厚層含燧石結核灰?guī)r，層間夾黑色炭質泥巖，厚144.5m；④C1d1-2-1灰黑色中厚層灰?guī)r與黑色炭質泥巖互層，厚33m。

水庫區(qū)處在雅水背斜東翼向克度向斜傾斜地帶，無區(qū)域性大斷裂穿過，地質構造較簡單。庫區(qū)巖層總體呈單斜狀，傾向129°-190°，傾角較平緩，以8°-12°為主。

2.3 巖溶水文地質

C1d1-2-4為強巖溶含水層；C1d1-2-3為相對隔水層；C1d1-2-2構成庫盆及兩岸中等含水巖組，；C1d1-1和C1d1-2-1為相對隔水—弱巖溶透水層。

受巖溶控制,老水庫庫尾上游至蠻弄村消水洞k3河段成為排泄型干河谷,經聯通試驗證明,地表水在此入伏后,既有縱向排泄,又有橫向排泄的特征；水庫水文地質的主要特點為:左岸為地下水補給河水、老水庫庫尾上游至蠻弄村消水洞k3河段為排泄型干谷(zk5水位高程1029.2m)、壩址區(qū)兩岸地下水均高于河水，補給河水(zk1水位高程1059.5m、zk8水位高程1087.0m、zk11水位高程1066.4m，czk7水位高程1065.6m)。整個庫盆自然河段水動力特征是補、排型兼而有之，庫盆上游干河谷段天然即存在外漏，查明外漏去向、位置、范圍及滲漏量等是本水庫能否蓄水的關鍵，分析過程見下述：

2.4 水庫左、右岸低鄰谷滲漏分析

水庫左岸發(fā)育董照河，為水庫左岸低鄰谷，但河間地塊較寬厚，有C1d1-1隔水性能較好的地層逐漸爬升，且無導水性斷裂橫穿破壞，左岸zk1水文地質鉆孔揭露河間地塊地下分水嶺高于水庫正常蓄水位，庫水向左岸鄰谷產生滲漏的可能性小，此不贅述。本節(jié)重點對右岸河間地塊的滲漏可能性進行分析：

右岸發(fā)育有平行發(fā)育的山岔河，為水庫右岸低鄰谷，河間地塊最短距離為3.4km，分水嶺高程1100-1185m；分水嶺頂部地層為C1d1-2-4為強巖溶含水層；中上部為C1d1-2-3屬相對隔水層，巖層傾向SE，至右岸鄰谷山岔河下游已完全傾伏；中至下部為C1d1-2-2屬中等含水巖組，至右岸山岔河低鄰谷埋深40m以上；經調查水庫右岸無大的斷裂切割破壞；右岸水文地質zk12鉆孔水位高于河床水位，經過一年的水位觀測且通過栓塞觀測內管水位，最低水位為32.6m(高程1076.8m)，水位能較迅速恢復的1084.9m，水庫與右岸低鄰谷存在高于水庫正常蓄水位的地下分水嶺；庫水向山岔河滲漏的可能性小。

2.5 水庫下游河彎低鄰谷巖溶滲漏分析

建庫河流明暗交替，三次出現干涸、懸托情況，分別為：蠻弄—馮家橋庫尾河段、老壩至下游ks2河段和石板寨至ks3河段。其中蠻弄—馮家橋庫尾河段和石板寨—ks3河段長期斷流，僅在洪水期有地表明流，老壩至下游ks2河段向下游地表明流大幅度削減。建庫河流地表明流總體情況見圖2。

圖2 納排河水流量變化關系示意圖

為了解建庫河流和周邊泉水的流量變化情況，從2017年8月29日至12月15日進行了測流工作(分析數據采用測流時間段為12月13-15日，無異常氣象情況)，建庫河流采用同期數據進行比較分析，以了解不同河段的流量變化關系,成果見表1。

根據測流成果，計算水庫區(qū)枯期地下水逕流模數為5.83-7.82L/s·km2，平均值6.3L/s·km2。據1/20萬《羅甸幅區(qū)域水文地質普查報告》，董照—定理—抵季一帶的C1d1-2-2地下水逕流模數為5.5-6.75L/s·km2，本次測流成果可靠。假定建庫河流逕流模數采用壩區(qū)一帶逕流模數5.83L/s·km2，反推納排河出口一帶河床流量應為136.8L，CL16+CL17實測為186L，增加了49.2L，增加的流量與ks35泉水流量(42L/s)基本吻合，庫盆河水補給右岸地下水，建庫河流上下游流量出現反常情況。

表1 河道及泉水測流成果表

建庫河流流至石板寨時，轉向SW，河床高程890-930m，構成河彎低鄰谷，河彎地塊分水嶺高程1100-1138.3m，分水嶺地塊寬1.5-2.7km。河彎地塊分布C1d1-2-2和C1d1-2-4地層，屬中等-強透水層，以淺切碟狀洼地和小型巖溶管道為主；經對zk5鉆孔水位進行長期觀測，地下水位為1029.2m，低于相應河床(高程1050m)20.8m，水庫與下游河彎之間存在地下水低槽帶，河水補給地下水。

在測流分析、水文地質鉆孔水位觀測基礎上，經進一步調查，河彎下游河床右岸分布有ks35泉水，流量較大且較穩(wěn)定，流量為15-60L/s，有承壓性質，且泉水出露點地層為C1d1-2-2灰?guī)r中等巖溶層位，與水庫所在層位相同。

綜上，建庫河流上下游流量出現反常情況，右岸河彎地塊無地下水分水嶺，建庫河水補給地下水，且正常蓄水位以下有巖溶發(fā)育中等的C1d1-2-2地層通向庫外(見圖3)，庫水通過該地帶向下游滲漏的可能性大。

圖3 水文地質剖面圖

3 防滲方案的確定

3.1 滲漏量估算

水庫庫尾河水經zk5地下水低槽一帶向ks35泉水產生外漏，滲漏量采用ks35泉水平均流量(取37.5L/s)估算得出現狀滲漏量為118.26萬m3/a，占年逕流量880萬m3/a的13.4%，庫水位增高后滲漏量將更大(取洪水時泉水流量60L/s)估算得189.2萬m3/a，占年逕流量21.5%，水庫失去效益，水庫右岸地下水低槽帶必須進行防滲處理。

3.2 防滲方案研究

水庫無左、右低鄰谷滲漏問題；下游河彎低鄰谷——納排河下游段河床及兩岸出露的C1d1-2-2灰?guī)r夾泥巖層位與水庫直接連通，右岸zk5鉆孔地下水位低矮，河彎下游有ks35發(fā)育，泉水流量15-60L/s，且有承壓性質，泉水所在層位與水庫所在層位均為C1d1-2-2灰?guī)r，泉水與zk5地下水連通,通過前述地下水逕流模數分析得到驗證，需進行重點防滲；壩址一帶主要為裂隙滲漏帶，可通過常規(guī)防滲予以解決。

3.3 防滲帷幕線布置

1)壩址區(qū)：左岸→左壩肩→趾板→右壩肩→右岸山體。

2)zk5地下水低槽帶：水庫巖溶發(fā)育方向總體呈NW-SE向,分析zk5一帶巖溶發(fā)育方向呈NW-SE向,建議右岸zk5一帶防滲線垂直zk5地下水低槽帶，向兩邊延伸，右端向庫區(qū)小分水嶺延伸200m，接正常蓄水位與地下水交點，左端點向馬場寨大山方向(大分水嶺)延伸280m，接正常蓄水位與地下水交點。

4 結 語

水文地質勘察工作中，若存在下列現象之一：①水庫周邊有連續(xù)性、穩(wěn)定性、可靠性較好的相對隔水層分布高程高于水庫正常蓄水位，且構造封閉條件良好；②水庫與鄰谷存在高于水庫正常蓄水位的地下水分水嶺；可以認為水庫不存在鄰谷滲漏問題。

若有下列現象之一：①河流有明顯的河水漏失現象，河水補給地下水，上下游流量出現反常情況；②水庫正常蓄水位高于鄰谷河水位，河間地塊地下水分水嶺低于正常蓄水位，且正常蓄水位以下有通向庫外的中等以上透水層，使庫內外可溶巖組成有水力聯系的巖溶含水系統；則認為水庫存在滲漏問題。文章通過巖溶水動力條件、分水嶺地下水位高低進行綜合研判，最終提出合理、經濟、可靠的防滲設計方案，由原全線防滲，優(yōu)化為“地下水位低槽帶”重點防滲，防滲長度減短了1100m，防滲工程量節(jié)約40%。