陳 偉

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴州 貴陽 550002)

德江沙灘水庫建成后，將極大地改善區(qū)域干旱缺水的狀況，解決集鎮(zhèn)、工業(yè)園區(qū)用水、農(nóng)田灌溉、人畜飲水等問題。對提高當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)居民生活水平、促進(jìn)當(dāng)?shù)毓I(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，加快脫貧致富的步伐具有重要作用，因此建設(shè)沙灘水庫工程是非常必要且迫切的。以下主要根據(jù)地質(zhì)條件對壩址合理性的選擇。

1 工程概況

根據(jù)德江縣水資源綜合開發(fā)利用規(guī)劃報告，沙灘水庫位于德江縣復(fù)興土家族苗族自治鄉(xiāng)境內(nèi)，壩址位于六池河(烏江左岸的一級支流)上游的右岸支流沙灘河下游峽谷河段，有鄉(xiāng)村公路通至壩址下游，交通較便利，沙灘河發(fā)源于平原鄉(xiāng)的河石壩，河源高程1 283 m，由北向南流，經(jīng)黃坳田、楠木、沙灘，在賈村附近匯入六池河干流，流域集水面積上壩址70.0 km2，主河道河長 15.49 km，主河道平均坡降 13.91‰。流域集水下壩址集水面積71.1 km2，主河道河長 16.03 km，主河道平均坡降 13.23‰。正常蓄水位高程753 m，死水位718 m，最大抬高水頭約73.3 m。建庫河段為橫向谷，河谷形態(tài)主要為較對稱“V”型峽谷。水庫正常蓄水位以下庫容2 073萬 m3，興利庫容1 792萬 m3，為中型水庫。水庫功能為供水、灌溉。壩址處多年平均流量1.55 m3/s，多年平均徑流量 4 888萬 m3，迴水長度約6.2 km。

工程區(qū)屬Ⅲ類復(fù)雜程度地區(qū)。地表沖溝發(fā)育，地形較破碎，起伏差較大，海拔高程680～1 181 m，最大高差500 m;工程區(qū)內(nèi)寒武系至第四系地層均有出露，巖相變化較大，沉積環(huán)境及地質(zhì)構(gòu)造背景較復(fù)雜。

2 區(qū)域地質(zhì)以及水庫地質(zhì)條件分析

2.1 區(qū)域地質(zhì)

本工程處于工處于揚子準(zhǔn)地臺－黔北臺?。窳x斷拱－鳳崗北北東向構(gòu)造變形區(qū)，不存在活動斷裂發(fā)育。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和參數(shù)，本區(qū)域的基巖地震峰值加速度要地域0.05 g，氣對應(yīng)的地震基本烈度要低于Ⅵ度，該地區(qū)構(gòu)造具有比較好的穩(wěn)定性。

2.2 水庫工程地質(zhì)條件

水庫正常蓄水位753 m，相應(yīng)庫容2 073萬 m3，抬高水位約71 m，回水長度6.2 km。組成庫盆的巖石以上壩址為準(zhǔn)，從下游至上游，為志留系龍馬列溪群、石牛欄組、韓家店組，二疊系棲霞組、茅口組、吳家坪組和三疊系夜郎組砂巖、頁巖、灰?guī)r夾白云巖。巖層以 27°～40°傾向上游，壩址以上2.27 km為“V”型橫向谷，以后為“V”型縱向谷。水庫左岸2～3km有七星場低槽谷，右岸5～6 km有六池河低鄰谷，但庫盆周邊有韓家店組砂、泥巖隔水層封閉包圍，其最低高程781 m，高于正常蓄水位，且地下水位也高于正常蓄水位，無水庫滲漏問題。

圖1 庫區(qū)巖溶水文地質(zhì)示意圖

庫岸整體穩(wěn)定。距壩址920 m以上基本為灰?guī)r組成的層狀橫向或反向、同向邊坡，后者坡角大于巖層傾角，庫岸總體穩(wěn)定。無礦產(chǎn)淹沒及浸沒問題、產(chǎn)生水庫誘發(fā)地震的可能性小，淤積物少(見圖1)。

3 壩址的比較與選擇

擬選建壩河段位于沙灘河下游河段，根據(jù)建壩河段地形地質(zhì)條件選擇上、下壩址，兩壩址相距0.8 km左右，現(xiàn)分別進(jìn)行評價。

3.1 上壩址工程地質(zhì)條件及評價

該水庫上壩址河段呈現(xiàn)比較對稱的V型河谷上，左岸地形坡度20°～45°，右岸地形坡度40°～60°。正常蓄水位 753 m時，河谷寬高比2.85。下伏基巖為志留系:韓家店群(S2－3hn)、龍馬溪群(S1Ln)灰色薄至中厚層泥巖及粉砂巖互層。體中主要結(jié)構(gòu)面是層面及裂隙面，巖層產(chǎn)狀305°∠40°。主要發(fā)育的裂隙結(jié)構(gòu)面有 3組:(1)155°∠44°，線密度 0.4～0.6條/m，地表可見長度約 5～6 m，平直，寬 0～2 cm;(2)170°∠73°，線密度 0.5～0.7條/m，地表可見長度約 6 ～7 m左右，平直閉合;(3)210°∠85°，線密度2條/m，地表可見長度約3～4 m左右，平直閉合。

水文地質(zhì)條件:兩岸地下水位高于河水位，屬補給型河谷，河床帷幕下限為小于3Lu透水率巖體，帷幕線長約442 m，有效防滲處理面積約11 734 m2。建議按單排孔，孔距3 m布置。

3.2 下壩址工程地質(zhì)條件及評價

下壩址河段為一較對稱的“V”形橫向谷，左岸地形坡度45°～55°，右岸地形坡度 45°～60°。正常蓄水位 750 m 時，河谷寬高比1.95。

河床覆蓋層厚0～2.4 m，成分為沖洪積的砂卵石層。下伏基巖為寒武系中、上統(tǒng)婁山關(guān)群第三段(∈2－3ls3)灰色厚層灰?guī)r。巖體中主要結(jié)構(gòu)面同上壩址。

水文地質(zhì)條件:巖溶發(fā)育強烈，該段河流河水補給地下水，屬排泄型河流，因此存在向左岸有七星場溶蝕槽谷及六池河切割的低鄰谷巖溶滲漏嚴(yán)重的問題。必須進(jìn)行有效的防滲處理。壩基為懸帷幕，以625.5 m高程(河床以下 45 m)為下限。建議按雙排孔，排距2 m，孔距2 m布置。擬定帷幕長1 453 m，有效防滲處理面積約122 949 m2，其中左岸灌漿廊道800 m，右岸灌漿廊道487 m。防滲帷幕位置巖溶發(fā)育，溶洞發(fā)育率為2.65%，溶隙發(fā)育率也較高，因此估計有3%的特殊段需進(jìn)行溶洞封堵。

3.3 壩址比較

根據(jù)壩址地形地質(zhì)條件，適宜建拱壩或面板堆石壩，具體比較詳見表1。

表1 沙灘水庫工程上、下壩址工程地質(zhì)條件比較表

由表1可知，雖然下壩址地形、工程地質(zhì)條件優(yōu)于上壩址，但下壩址庫首巖溶發(fā)育強烈，有深巖溶發(fā)育，巖溶滲漏問題嚴(yán)重，防滲處理工程量大，且風(fēng)險性及難度較大，不可預(yù)見因素多。上壩址庫首巖溶不發(fā)育，只需進(jìn)行少量的防滲處理。經(jīng)綜合考慮，建議舍棄下壩址，從地質(zhì)角度推薦上壩址。

4 結(jié)語

上述在對壩址的選擇中，在建壩河段擬定了上、下兩個壩址，上壩址位于鬧溝泉下游350～590 m的240 m河段，下壩址位于白楊林上游450～750 m的300 m河段內(nèi)，相距約800 m，上壩址正常蓄水位河谷寬高比2.85，壩址巖性為志留系韓家店群、龍馬溪群泥巖及粉砂巖互層、石牛欄組泥質(zhì)灰?guī)r夾少量泥巖，巖性較軟，兩岸地下水補給河水;下壩址正常蓄水位河谷寬高比1.95，壩址巖性為寒武系中—上統(tǒng)婁山關(guān)群第三段灰?guī)r，巖體堅硬，右岸地下水位低平，巖溶發(fā)育程度強，河水補給地下水，巖溶滲漏問題嚴(yán)重。通過上下壩址代表壩型的適宜性分析以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終選擇上壩址為推薦壩址。

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