曾 敏,徐高海,楊 森
(重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局南江水文地質(zhì)隊工程地質(zhì)隊,重慶 401121)
熊渡水庫屬長江二級支流漁洋河中下游段,位于湖北省宜都市聶家河鎮(zhèn)聶家河村。
熊渡工程樞紐由攔河壩、左岸發(fā)電引水系統(tǒng)、右岸灌溉引水系統(tǒng)、左右岸發(fā)電廠房、升壓站及連接兩岸的公路橋等建筑物組成。壩高74 m,壩頂高程148 m,水庫總庫容1億 m3;發(fā)電裝機容量2.76萬 kw。熊渡工程具有以發(fā)電、灌溉為主,兼有防洪、航運、養(yǎng)殖、旅游等多種效益。設(shè)計年發(fā)電量8 600萬kwh,改善、擴大灌溉面積15萬畝。
熊渡水庫壩址位于寒武系上統(tǒng)三游洞組(∈3sy)地層,巖性以淺灰色、深灰色中厚層-厚層泥粉晶白云巖為主;地層產(chǎn)狀:223°∠17°。
工作區(qū)內(nèi)水庫匯水范圍內(nèi)出露地層均為層積巖類,由老到新為:寒武系中統(tǒng)覃家廟組(∈2qn)、寒武系上統(tǒng)三游洞組(∈3sy)、奧陶系下統(tǒng)南津關(guān)組(O1n)、分鄉(xiāng)組(O1f)、紅花園組(O1h)、大灣組(O1d)、奧陶系中統(tǒng)牯牛潭組(O2g)、廟坡組(O2m)、寶塔組(O2b)、奧陶系上統(tǒng)臨湘組(O3l)、五峰組(OSw)、志留系下統(tǒng)龍馬溪組(S1l)、羅惹坪組(S1lr)、奧陶系中統(tǒng)紗帽組(S2s),局部低洼地區(qū)及河漫灘有第四系松散堆積物分布。其中寒武系及奧陶系地層主要為碳酸鹽巖,局部夾頁巖,志留系地層主要為碎屑巖。水庫淹沒區(qū)主要地層為寒武系中上統(tǒng)及奧陶系下統(tǒng)碳酸鹽巖地層。
庫區(qū)構(gòu)造較為復雜(表1),其位于梁山—肖家隘背斜南翼,同時伴生著近南北向斷裂大量發(fā)育。
水庫所在地區(qū)為巖溶峽谷地貌,漁洋河流向東北,切割深度約500 m,左右兩岸坡度在40°左右,形成“V”字型峽谷地貌,峽谷兩岸植被好,以灌木叢為主。
表1 庫區(qū)主要斷裂構(gòu)造一覽表
根據(jù)地下水在巖石中的賦存條件、水理性質(zhì)及水力特征,工作區(qū)地下水可以劃分為碳酸鹽巖類巖溶水、碎屑巖類裂隙水(圖1)。
地下水總體來源于大氣降水,漁洋河為其排泄基準面,地表水與地下水流向基本保持一致,水文特征為地下水向地表水補給。
庫區(qū)淹沒區(qū)內(nèi)地下水類型主要為碳酸裂隙溶洞水,地下水主要賦存于巖溶裂隙、巖溶管道中,以垂直循環(huán)為主,水力坡度大,徑流速度快。
圖1 區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)示意圖
壩址兩岸各建有引水隧洞。地層為寒武系上統(tǒng)三游洞組(∈3sy),主要巖性為淺灰色、深灰色中厚層-厚層泥粉晶白云巖,地層產(chǎn)狀:223°∠17°。引水隧洞距地表約5~10 m,較原漁洋河河面高約45~50 m,該處地下水多為巖溶管道水集中排泄為主,且地下水水位埋深低于隧洞地板,圍巖整體穩(wěn)定性較好,隧洞開挖對含水層基本沒影響。
3.2.1 對地表水水質(zhì)影響
熊渡水庫是以發(fā)電、灌溉為主,兼有防洪、航運、養(yǎng)殖、旅游等多種功能的水利工程,工作區(qū)內(nèi)水庫水域內(nèi)有大量的網(wǎng)箱養(yǎng)殖,主要養(yǎng)殖魚類。過剩的餌料、水產(chǎn)物的排泄物、養(yǎng)殖戶堆棄的生活垃圾等污染物對熊渡水庫水質(zhì)造成影響。主要危害表現(xiàn)為為:沉降物淤積、水體變渾濁、部分地區(qū)發(fā)黑發(fā)臭、透明度降低。
3.2.2 對地下水水質(zhì)的影響
據(jù)調(diào)查,漁洋河為區(qū)域最低侵蝕基準面,地下水主要在漁洋河兩岸以巖溶大泉、地下河出口等的方式集中排泄,淹沒區(qū)位于地下水的排泄區(qū),基本不存在由地表水向地下水補給,局部受到污染的水庫水不會對地下水造成污染。
根據(jù)對壩址下游約1km處漁洋河左岸一巖溶大泉(S212)及1.5 km處漁洋河右岸一處巖溶大泉進行的調(diào)查訪問,水庫的修建和蓄水未對兩處泉水的流量造成影響。
本次對S212進行了一個水文年的動態(tài)觀測,同時在不同水期(平水期和枯水期)進行了取樣分析(表2,表3)。
S212出露于寒武系中統(tǒng)覃家廟組(∈2qn)地層內(nèi),該點較熊渡水庫正常蓄水位相對高差約50 m,根據(jù)分析報告,該點pH值為7.86~8.01,水化學類型為HCO3-Ca·Mg型,根據(jù)地下水質(zhì)量標準(GB/T 14848-2017)進行綜合評價,屬于II類水,水質(zhì)良好,適用于各種用途。
3.2.3 地下水水位變化趨勢評價
庫區(qū)淹沒區(qū)主要地層為寒武系上統(tǒng)三游洞組(∈3sy)及奧陶系下統(tǒng)南津關(guān)組(O1n),巖性主要為白云巖、灰?guī)r。在正常蓄水位以下巖溶不發(fā)育,巖溶發(fā)育程度在垂向上受巖性控制,具有分帶性。經(jīng)調(diào)查訪問,在水庫淹沒范圍內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)較為集中的地下水排泄點。
壩址處水庫蓄水后正常蓄水位為146.5,蓄水前漁洋河水位為101.5 m,蓄水后水庫水位抬升45.0 m。根據(jù)調(diào)查,蓄水前漁洋河左岸水位高程在120 m左右,漁洋河右岸水位高程約123 m,蓄水后,地下水水位抬升至蓄水水位(圖2)。水庫淹沒區(qū)主要位于巖溶峽谷區(qū),水力坡度較大,蓄水后僅對水面附近地下水水位造成影響,影響范圍較小。
圖2 蓄水前后地下水水位示意圖
(1)據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及對收集資料分析研究,水庫壩址在修建過程中及蓄水后未對庫區(qū)巖溶含水層造成明顯影響及破壞。
(2)水庫內(nèi)網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物會對熊渡水庫部分區(qū)域水質(zhì)造成一定程度的污染。
(3)通過調(diào)查及取樣分析,水庫的修建及蓄水未對區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)造成明顯影響。
(4)水庫位于巖溶峽谷區(qū),地下水水力坡度變化較大,水庫蓄水水面抬升約45 m,僅對水庫周邊近水面區(qū)域地下水水位造成影響,使地下水水位抬升,其影響范圍較小。
為避免熊渡水庫對區(qū)內(nèi)地下水及地表水造成污染、破壞及其他不利影響,建議定期對熊渡水庫及周邊地下水出露點進行水質(zhì)、水位及其資源量監(jiān)測。
表2 豐水期水質(zhì)分析結(jié)果表
表3 枯水期水質(zhì)分析結(jié)果