鞏虎平

(甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000)

1 工程概況

龍象寺水庫位于重慶市梁平區(qū)合興鎮(zhèn)及復(fù)平鎮(zhèn)境內(nèi)普里河上，是一座以城區(qū)供水為主，兼有農(nóng)業(yè)灌溉、防洪等綜合利用功能的中型水利工程，主要建筑物由大壩樞紐建筑物、城區(qū)供水建筑物及灌區(qū)建筑物三部分組成。普里河系長江右岸一級(jí)支流，梁平區(qū)境內(nèi)流域面積151 km2，干流長31.2 km，河道平均比降12.7‰。根據(jù)規(guī)劃普里河可利用的水資源、工程規(guī)模和任務(wù)，可行性研究階段選上、下兩個(gè)壩址進(jìn)行比選，兩壩址河道內(nèi)相距2.55 km，上壩址距離梁平城區(qū)約15 km，下壩址距離梁平城區(qū)約20 km。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

2.1 地形地貌

工程區(qū)屬渝東北平行嶺谷區(qū)，地形地貌特征受地質(zhì)構(gòu)造和地層巖性的控制，由一系列北北東～北東向背斜山系和長條形開闊的向斜槽地組成。低山與丘陵、溝谷為主要地形地貌單元，在地貌上形成近于平行的帶狀山脊與谷地相間的地形地貌景觀。低山丘陵區(qū)主要表現(xiàn)為剝蝕地形，河谷兩岸階地主要表現(xiàn)為堆積地貌。普里河總體由西南流向北東方向，河谷兩側(cè)地形不對(duì)稱，總體為不對(duì)稱“V”型谷，岸坡植被茂密。庫區(qū)段兩岸有7條支流匯入普里河，沖溝口洪積扇不發(fā)育。河谷兩岸不對(duì)稱發(fā)育Ⅰ、Ⅱ級(jí)堆積階地。

2.2 地層巖性

工程區(qū)出露的地層巖性主要為侏羅系基巖及第四系成因松散堆積物。

第四系全新統(tǒng)(Q4)主要分布工程區(qū)河谷、溝谷、丘陵斜坡。殘坡積及坡積碎石土、粉質(zhì)粘土，分布丘陵斜坡，厚度0.2～2.0 m，均一性較差，覆蓋于基巖表層；沖洪積、洪積粉質(zhì)粘土、砂卵礫石，分布普里河河床、支溝、漫灘、階地，粉質(zhì)粘土一般厚度1.5～5 m，砂卵礫石一般厚度0.5～7 m；少量崩塌堆積塊碎石，主要分布坡腳一帶，厚度不等，無分選性，呈棱角狀具架空結(jié)構(gòu)。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

工程區(qū)一級(jí)構(gòu)造單元為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)，二級(jí)構(gòu)造單元為重慶臺(tái)坳，三級(jí)構(gòu)造單元為重慶陷褶束，四級(jí)構(gòu)造單元為萬州凹褶束。梁平向斜、萬州向斜屬萬州凹褶束。壩址區(qū)位于梁平向斜NW翼假角山背斜SE翼，庫區(qū)羅家咀附近位于梁平向斜核部。工程所在的庫區(qū)及壩址區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)較簡單，無規(guī)模較大的斷裂通過工程區(qū)。

2.4 氣象與水文地質(zhì)條件

工程區(qū)地處四川盆地東部亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫16.6℃，極端最高氣溫40.3 ℃，極端最低氣溫-6.6℃，多年平均降水量1 252.7 mm，年均相對(duì)濕度為82%，多年平均蒸發(fā)量為981.5 mm，多年最大平均風(fēng)速9.8 m/s。工程區(qū)內(nèi)地表水主要為普里河及支流溝道地表徑流，平時(shí)各支溝道流量較小。地下水按賦存條件主要為第四系孔隙潛水、基巖裂隙水，地表水和地下水水化學(xué)類型為HCO3--SO42--Ca2+型，對(duì)普通混凝土無硫酸鹽型腐蝕，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)弱腐蝕性。

3 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件比選

3.1 上壩址工程地質(zhì)條件

上壩址位于合興鎮(zhèn)南普村大落凼普里河河谷，壩軸線方向NE54°，左、右岸河谷基本對(duì)稱，現(xiàn)河床水面寬度6～12 m，局部最窄僅4 m。左、右岸侏羅系長石砂巖裸露，自然坡度80°左右，局部岸坡近直立狀，邊坡穩(wěn)定。河床覆蓋層為沖洪積砂卵礫石，厚0.5～3 m，下部為侏羅系泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層、長石砂巖。左、右壩肩山頂遠(yuǎn)高于正常蓄水位385.5 m，山體高大雄厚且連綿不斷，巖性為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，為相對(duì)隔水層，兩岸無埡口和低鄰谷，不存在低鄰谷的永久滲漏問題。

左、右壩肩巖性為長石砂巖，為相對(duì)透水層，根據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)成果，左、右壩肩透水率q=5 Lu界線低于正常蓄水位線10～36 m。河床砂卵礫石屬于強(qiáng)透水性，相對(duì)較薄，下伏侏羅系泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層，其強(qiáng)風(fēng)化帶存在滲漏問題。河床壩基巖體有緩傾角裂隙分布，發(fā)育層間軟弱帶，無軟化、泥化夾層，可能存在淺層滑動(dòng)。

3.2 下壩址工程地質(zhì)條件

下壩址位于復(fù)平鎮(zhèn)永和村鄧家老院子至滑灘間普里河河谷，現(xiàn)河床水面寬度15～22 m，最窄處8 m。左岸出露有基巖，呈臺(tái)地狀，寬度25 m，臺(tái)面高于河床底18 m。左壩肩為丘陵埡口分水嶺，出露巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層為主，局部長石砂巖，自然坡度33°，邊坡穩(wěn)定。河床覆蓋層為沖洪積砂卵礫石，厚0～5 m，下部為侏羅系泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層、長石砂巖，局部基巖裸露。右壩肩斜坡及坡腳分布崩坡積塊碎石，厚5～15 m，孤石粒徑大者達(dá)10×7×6 m，具明顯架空現(xiàn)象，右岸斜坡自然坡度27°～35°，邊坡整體穩(wěn)定。

左岸近壩毛山溝山脊最高點(diǎn)為396 m，最窄處寬度僅1 m左右，高于正常蓄水位19 m，地層巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層為主，為相對(duì)隔水層，山脊相對(duì)單薄，但不存在鄰谷和繞壩滲漏問題。

河床砂卵礫石為強(qiáng)透水，但厚度相對(duì)較薄，下伏基巖以長石砂巖為主，局部分布泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥質(zhì)互層，為相對(duì)隔水層。巖層走向與普里河流向一致，壩基巖體可能沿長石砂巖裂隙發(fā)生順河向滲漏。河床壩基巖體有緩傾角裂隙分布，發(fā)育層間軟弱帶，無軟化、泥化夾層，2組傾向相反緩傾角裂隙結(jié)構(gòu)面，可能會(huì)發(fā)生深層滑動(dòng)。

右岸滑灘子溝山脊最高點(diǎn)為426 m，高于正常蓄水位49 m，地層巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層為主，為相對(duì)隔水層，不存在鄰谷和繞壩滲漏問題。

3.3 壩址比選

根據(jù)可行性研究階段的勘察資料，從工程地質(zhì)條件、征地及移民、淹(浸)沒影響方面對(duì)上、下壩址進(jìn)行比選如下：

(1)水庫特性：上壩址正常蓄水位385.5 m，死水位355.5 m，最大壩高59 m，壩頂總長度156 m，水庫總庫容355萬 m3；下壩址正常蓄水位376.9 m，死水位347.0 m，最大壩高55 m，壩頂總長度197 m，水庫總庫容3 263萬 m3。兩壩址均滿足規(guī)劃要求。

(2)地形地貌：上壩址左、右岸壩肩為丘陵，長石砂巖出露，斜坡自然坡度38°～54°，臨空面局部有弱卸荷帶，局部陡峻，有倒坡，高于河床48～102 m，左、右岸壩肩為巖質(zhì)邊坡，邊坡穩(wěn)定，河谷相對(duì)狹窄，兩岸基本對(duì)稱，為橫向谷，壩肩無低鄰谷和埡口；下壩址左、右岸壩肩為丘陵。左岸發(fā)育基巖臺(tái)地，高于河床18 m，寬約25 m，左壩肩巖質(zhì)邊坡自然坡度33°～58°，邊坡穩(wěn)定。山脊分水嶺高于河床60～65 m，山脊單薄，臨空面局部有弱卸荷帶，右岸斜坡自然坡度23°～42°，由崩坡積物組成，形成多級(jí)臺(tái)坎。河谷兩岸不對(duì)稱，為縱向谷。上壩址較優(yōu)。

(3)地層巖性：上壩址左、右壩肩基巖裸露，以侏羅系長石砂巖為主，河床覆蓋層為砂卵礫石，厚0.5～3.0 m，壩基為侏羅系泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層；下壩址左、右壩肩出露泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層為主，局部長石砂巖，右壩肩崩坡積塊碎石厚度5～15 m，河床覆蓋層為砂卵礫石，厚0～5.0 m，壩基長石砂巖為主，夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層。左、右壩肩上壩址較優(yōu)，河床壩基下壩址較優(yōu)。

(4)地質(zhì)構(gòu)造：上壩址斷裂不發(fā)育。裂隙主要為左、右壩肩長石砂巖局部卸荷裂隙，主要結(jié)構(gòu)面為長石砂巖與泥質(zhì)粉砂巖層間接觸帶、緩傾角裂隙、層面裂隙，無軟化及泥化夾層，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性為穩(wěn)定性好；下壩址斷裂不發(fā)育，主要結(jié)構(gòu)面為長石砂巖與泥質(zhì)粉砂巖層間接觸帶、緩傾角裂隙、層面裂隙，無軟化及泥化夾層。區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性好。兩壩址基本相同。

(5)物理地質(zhì)現(xiàn)象：上壩址左、右壩肩邊坡整體穩(wěn)定，局部有卸荷和崩塌現(xiàn)象；下壩址左、右壩肩邊坡整體穩(wěn)定，右岸有崩塌堆積體，約10.54萬 m3，但邊坡整體穩(wěn)定。上壩址較優(yōu)。

(6)水文地質(zhì)條件：上壩址壩基弱風(fēng)化帶屬弱～微透水，左、右壩肩長石砂巖透水率5 Lu下限天然狀態(tài)不封閉，存在沿層面繞滲，需要沿壩肩折線防滲，地下水和河水水化學(xué)類型為HCO3-SO4-Ca型，對(duì)普通混凝土無硫酸鹽型腐蝕，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)弱腐蝕；下壩址壩基弱風(fēng)化帶屬弱～中等透水，左、右壩肩透水率5 Lu下限天然狀態(tài)基本封閉，防滲范圍大，地下水和河水水化學(xué)類型為HCO3-SO4-Ca型，對(duì)普通混凝土無硫酸鹽型腐蝕，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)弱腐蝕。上壩址占優(yōu)。

(7)壩基(肩)滲漏：上壩址左、右壩肩無鄰谷及繞壩滲漏，壩基存在滲漏，灌漿范圍?。幌聣沃纷?、右壩肩無鄰谷及繞壩滲漏，壩基存在滲漏，灌漿范圍大。上壩址較優(yōu)。

(8)壩基抗滑穩(wěn)定：上壩址偶有層間軟弱帶，可能會(huì)發(fā)生淺層滑動(dòng)；下壩址有層間軟弱帶，2組傾向相反緩傾角裂隙結(jié)構(gòu)面，可能會(huì)發(fā)生深層滑動(dòng)。上壩址較優(yōu)。

(9)征地及移民、淹(浸)沒影響：上壩址征地及移民用占總投資50%，淹沒及浸沒影響面積大，移民搬遷較多；下壩址地及移民用占總投資30%，淹沒及浸沒影響面積小，移民搬遷較少。下壩址較優(yōu)。

經(jīng)以上論述綜合分析：上、下壩址均無影響建壩的制約性工程地質(zhì)問題，僅從工程地質(zhì)條件比選上壩址優(yōu)于下壩址，經(jīng)水庫征地及移民費(fèi)用比選，下壩址占優(yōu)，多種因素綜合分析論證，推薦下壩址。

4 結(jié)語

水庫壩址選擇對(duì)于水利工程具有戰(zhàn)略性意義，在比選壩址址過程中，諸如工程地質(zhì)條件、征地及移民、工期、工程造價(jià)等因素都會(huì)對(duì)壩址選擇產(chǎn)生較大的影響，而工程地質(zhì)條件是壩型比選的基本條件，在工程地質(zhì)條件滿足建壩前提條件下，進(jìn)行其他條件綜合比選。龍象寺水庫工程可行性研究對(duì)上、下壩址進(jìn)行比選，兩壩址均無建壩的制約性工程地質(zhì)問題，從工程地質(zhì)條件、征地及移民、淹(浸)沒影響及投資、施工周期、環(huán)境影響等方面綜合比選后推薦下壩址。