杨柳溪水库成库条件论证

【摘要】水库成库条件论证，尤其是岩溶地区库区渗漏问题分析是控制水库工程成败的重要工程地质问题。结合杨柳溪水库区岩溶水文地质测绘资料，对水库区岩溶发育规律，地下水的补、径、排等水文地质条件进行论证评价，以证明水库是否具备成库条件。

【关键词】水库；地下水；岩溶；成库条件

1、工程概况

杨柳溪水库位于正安县中观镇晏溪村境内，地处中观河左岸支流杨柳溪下游河段，正常蓄水位862m，总库容767万m3，水库规模为小（1）型，迴水长度约3km，平均水力比降15‰。

2、库区岩溶及水文地质条件

一、岩溶

库区两岸广泛分布O2b、O1t+h、∈2-3ls灰岩、白云岩等可岩溶岩层，并顺走向向两岸邻谷延伸。受北面涪洋断层（F1）及西面晏溪背斜构造影响，区内裂隙发育，受岩性等控制，库区岩溶分布差异较大。经地表地质调查，库内可溶岩地层发育的岩溶形态主要有溶沟溶槽、层间溶蚀、落水洞、小型岩溶裂隙型溶洞、岩溶泉等为主。在O2b层内主要分布有库区右岸坡K4出水溶洞及左岸邻谷KLD9、KLD10落水洞等；O1t+h层内主要有库区侧岸坡分布的S1、S2、K2、K3泉点及出水溶洞，与右岸邻谷呈串珠状分布的KLD1、KLD2、KLD3岩溶洼地及落水洞沿地下岩溶管道连通至坡脚公路边K7出水溶洞；在∈2-3ls地层内，其发育的岩溶形态主要有库尾右岸牛屎坝闭流区内的KLD13、KLD14、KLD15岩溶洼地，库区主河道上游乱出水、老龙洞出露的K10、K11出水溶洞。库区主要泉水点及岩溶形态见库区地质图（图1）。

上述情况说明库区两岸及河谷岩溶发育具有明显不均一性特征和局限性，岩溶主要受构造、裂隙切割带及上下相对隔水层分布的影响，形成就近补给的小型岩溶系统，库内外岩溶明显不同，各成系统且具成层性，两岸及库尾均有岩溶层和地下分水岭存在。

二、库区河谷及两岸地表水、地下水补、径、排特征

库区两岸山体雄厚，河谷多为宽“V”谷。其河流基流主要为前述的地下岩溶管道补给河流，其余在两岸有多处流量稳定的和季节性岩溶泉水出露。O1t+h层内左岸库内主要沿S4岩溶泉补给库区，库外主要由K14岩溶出水溶洞及S11岩溶泉补给晏溪河，右岸库内主要由S1、S2、K1、K2等井泉点集中补给库区，而库外地下水则主要沿大洞沟下游侧的K7出水溶洞溢出，∈2-3ls层内库区主河道两岸均有大量地下水出露，补给库区河水，如左岸K12，右岸K10、K11。地表水以支流水系的形式横向补给河水，库区河段为当地最低排泄基准面。

根据库区岩溶水文地质调查综合分析，库区两岸均存在高于河谷的地下水位和弱岩溶层，地下水在库尾段由岸坡向河床纵向补给，而左右岸则以横向补给为主，河谷及两岸谷坡带由上游至下游地下水位也由高到低存在水力坡降，库区段河流为补给型河谷。地下水靠大气降水补给并沿构造线或岩溶通道以泉水或潜水型式补给河谷，库区河谷区为当地最低排泄区。

3、水库渗漏分析

杨柳溪水库坝址以上河流地表径流条件较好，河床内常年水面宽2～5m，本次设计水库正常蓄水位高程862.00m，坝前水头抬高约50m。水库左岸有晏溪河邻谷，右岸为中观河邻谷及各沟谷与库区间均有可溶岩相通，存在可疑渗漏的地质条件。下面对此分别作出评价。

3.1 库区左岸渗漏评价

晏溪河位于水库左侧，库区南西面，其走向与库区河段近于平行，河床高程775～956m，晏溪河与库区之间河间地块宽约2.0～2.3Km，地形上以斜坡为主，山顶高程一般在995m以上。

据调查，库区出露的O1m、O1t+h及∈2-3ls地层在地表均延伸至邻谷上游水沟以上河段，河床高于正常蓄水位862.00m，该段虽有f3断层切割库区并与邻谷相连，但由于邻谷河床高于正常水位，且在O1t+h和∈2-3ls层内库区及邻谷均有稳定的地下水出露，如库区侧的S4、K12，邻谷侧的S11、K14等稳定泉点，根据调查及水文地质剖面分析推测该段地下分水岭高于900m，库水不存在沿该段可溶岩及断层向邻谷渗漏的地质条件。在水沟及下游河段为库区低邻谷，沿线出露地层为O1m～S2sh地层，坝区出露的O1m地层延伸至邻谷正常水位高程以上，区内地层产状稳定，无大型断层构造切割，虽O1m层内夹有一层厚约15m的灰岩，该层延伸至库区，受上、下层稳定隔水岩组分布影响，岩溶弱发育，且水库下游地形延续性较好，无大的跌坎分布，该层在坝址下游未见出露，故库水不存在沿O1m层及断层向下游及邻谷渗漏的问题。O2sh～S2sh地层分布于O1m地层之上（即高于正常水位），对蓄水无影响。

3.2 库区右岸渗漏评价

中观河上游河段位于水库右岸，其走向与库区河段近于“八”字展布，河床高程790～842m，为库区右岸低邻谷，中观河与库区之间为一宽厚山体，山体宽约2.5～2.9Km，地形以斜坡为主，局部为溶蚀宽缓台地，山顶高程一般在937m以上。

库区与邻谷出露地层从库首至库尾依次为奥陶系下统湄潭组（O1m）粉砂质页岩，桐梓红花园组（O1t+h）薄至中厚层灰岩，寒武系中上统娄山关组（∈2-3ls）厚层至中厚层钙质白云岩。库身前段O1m碎屑岩地层内未见断层构造切割，虽在O1m层内夹有一层厚约15m左右的灰岩，但受上、下层稳定隔水岩组分布影响，岩溶弱发育，且水库下游地形延续性较好，无大的跌坎分布，该层在坝址下游未见出露，库水不存在沿O1m层向下游及邻谷渗漏的可能。库身中段O1t+h属强岩溶发育岩组，连通库区与右岸邻谷，岩层总体倾向左岸，未见构造切割，据现场调查及资料收集，在O1t+h内库区一侧河床岸坡有稳定的泉点及出水溶洞分布，如右岸龙洞沟出露的S1（出露高程895m，枯季流量1L/s左右）、

S2（出露高程940m，枯季流量0.5L/s左右）、K2（出露高程975m，枯季流量0.5L/s左右）、K3（出露高程1020m，枯季流量0.5L/s左右），以上泉点为干旱后的最枯季流量，丰水期和暴雨季节流量远在此之上，且动态和流量稳定，在地表未见大型洼地、落水洞及深大岩溶管道分布；邻谷侧岸坡大火石台一带发育有KLD1、KLD2、KLD3等洼地及落水洞呈串珠状分布，顺串珠状落水洞下部发育有岩溶管道，其出口为大洞沟下游公路下方K7（出露高程851.8m，枯季流量5L/s左右）出水溶洞，通过对洞内实地勘察，该洞发育方向N20°E，为溶隙型出水溶洞，洞内局部有跌坎，洞口往内约400m水位抬高8m，以此推测该层内岸坡的水力坡降为2%左右。结合地表地质工作调查综合分析，地表分水岭与地下分水岭基本一致，沿该洞走向与右岸分水岭距离约为1.7Km，至分水岭处地下水高程在880m高程以上，高于正常蓄水位862m，故库水沿O1t+h向右岸邻谷渗漏的可能性小；库尾∈2-3ls与邻谷连通段邻谷河床高程在921m以上，远高于库水位高层862m，且在∈2-3ls层内库区一侧有大量的地下水出露，如K10、K11，其地下水补给河水，故不存在库水沿∈2-3ls向邻谷中观河上游河段渗漏的可能。

3.3 库首及近坝段渗漏评价

库首左岸下游为一冲沟切割，冲沟发育方向斜向库区下游，沟口宽缓，切割深10～50m。左岸845m高程以上为O2sh、O2b地层，表层岩体溶蚀裂隙较发育，岩体风化破碎，透水性强，经左岸公路边ZK1钻孔揭露，其弱风化以下岩体完整性较好，岩体透水性较差，且其下部至河床以下为O1m碎屑岩隔水岩组；右岸为一宽缓斜坡，858m高程以上为O2sh、O2b地层，其下至河床以下均为O1m地层，表层岩体溶蚀裂隙较发育，岩体风化破碎，透水性强，但经右岸台地上ZK4钻孔勘探揭露，其中深部岩体则完整性总体较好，岩体透水性总体较差，故水库蓄水后除存在沿浅表层风化破碎及裂隙带绕坝肩向下游渗漏外，库首存在大范围的、绕坝肩深部向下游渗漏可能小。

4、结论

综上所述，水库两岸山体宽厚，两岸均有高于正常蓄水位的地下分水岭存在，水库蓄水后库水向外渗漏的可能性小，且河床水流量大，长期处于稳定状态，不存在河谷深层渗漏问题，主要的渗漏问题是库首沿浅表部强风化破碎岩体以及绕坝肩裂隙型渗漏，可结合水工建筑物作适当防渗，左右两岸以相对隔水层为依托，即可满足成库要求，总体而言本水库库区成库条件较好，具备成库条件。

参考文献：

[1]贵州省正安县杨柳溪水库可行性研究报告—遵义水利水电勘测设计研究院 2013

[2]水利水电工程地质勘察规范[GB 50487—2008].

[3]彭土标主编，水利发电工程地质手册，中国水利水电出版社.