林李珍

(福建路港（集團(tuán)）有限公司，福建 泉州 362300)

臘姑河水庫(kù)建于金沙江二級(jí)支流新莊河上游的臘姑河上，距云南省華坪縣縣城約62 km。水庫(kù)位于臘姑河中段，大壩為混凝土面板堆石壩，壩高84.0 m，正常蓄水位高程為2195.34 m，總庫(kù)容1278.0萬(wàn)m3。水庫(kù)于2013年7月10日大壩封頂，2015年12月工程完工，2016年5月下閘蓄水，庫(kù)區(qū)蓄水情況正常。

臘姑河自北向南流，壩址河床高程約2120 m。水庫(kù)庫(kù)盆狹長(zhǎng)，總體地勢(shì)北高南低，相對(duì)高差300 m～500 m。庫(kù)區(qū)右岸西側(cè)為永寧坪小盆地，高程2564 m左右；左岸地形分水嶺高程2370 m～2530 m，發(fā)育有低鄰谷臘么河。庫(kù)區(qū)巖性主要由碳酸鹽巖組成，除在兩岸分水嶺一線(xiàn)分布有少量巖漿侵入巖脈外，主要為震旦系燈影組（Zbd）：白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r及泥灰?guī)r，間夾厚0.05 m～2 m褐黃色粉砂質(zhì)泥頁(yè)巖夾層；震旦系觀音崖組（Zbg）灰?guī)r段（ZbgLs）和砂巖段（Zbgss）。水庫(kù)回水均處于燈影組內(nèi)，區(qū)域厚度大于400 m。對(duì)庫(kù)區(qū)會(huì)否產(chǎn)生巖溶滲漏有決定性影響。

庫(kù)區(qū)構(gòu)造以NE向?yàn)橹?，NW、EW及SN向次之，主要發(fā)育斷層兩條，但對(duì)巖溶滲漏不構(gòu)成重大影響。相對(duì)含透水巖組為第四系松散層及泥盆、震旦系灰?guī)r、白云巖，富水性極強(qiáng)至強(qiáng)；相對(duì)隔水巖組為碎屑巖類(lèi)地層及巖漿巖類(lèi)地層，臘姑河為庫(kù)區(qū)相對(duì)排匯基準(zhǔn)面。地下水類(lèi)型以巖溶水與基巖裂水為主，在山坡的不同高度上通常有泉水出露，具明顯的分層特征，泉水的豐、枯期流量變化在裂隙水區(qū)一般為1～5倍；巖溶水一般為10～50倍，最大達(dá)230倍之多[1]，反映出地下水動(dòng)態(tài)變化較大，裂隙之間連通性差，上、下含水層之間水力聯(lián)系甚弱，地下水多數(shù)呈就地補(bǔ)給、就近排泄的特征。

水庫(kù)在選址時(shí)受上述地形地質(zhì)條件限制，庫(kù)區(qū)位于震旦系燈影組可溶巖地層內(nèi)，正常蓄水位以下可溶巖占98%以上，庫(kù)岸東側(cè)大面積可溶巖連通低鄰谷臘么河，存在產(chǎn)生庫(kù)區(qū)巖溶滲漏的客觀條件，庫(kù)區(qū)巖溶滲漏問(wèn)題由此成為建庫(kù)成敗的關(guān)鍵因素。如何科學(xué)有效地查明庫(kù)區(qū)巖溶水文地質(zhì)條件，論證清楚巖溶滲漏對(duì)建庫(kù)的影響程度，是水庫(kù)能否建庫(kù)的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。

1 庫(kù)區(qū)巖溶發(fā)育特征

1.1 區(qū)域巖溶發(fā)育分層

根據(jù)工程區(qū)內(nèi)典型縱橫剖面分析，區(qū)內(nèi)發(fā)育有5級(jí)剝夷面，高程為 3300 m～3400 m、2900 m～3100 m、2600 m～2700 m、2300 m～2400 m、2000 m～2050 m。

根據(jù)區(qū)域巖溶發(fā)育特征，巖溶發(fā)育垂直方向上可分為5層[1]，對(duì)照工程區(qū)剝夷面與區(qū)域巖溶發(fā)育分層可以看出，二者在高程上具對(duì)應(yīng)關(guān)系，見(jiàn)表1。

表1 工程區(qū)剝夷面與區(qū)域巖溶分層高程對(duì)應(yīng)關(guān)系

庫(kù)盆回水線(xiàn)高程范圍在2120 m～2200 m之間，工程區(qū)河段位于Ⅳ級(jí)與Ⅴ級(jí)剝夷面之間，處在區(qū)域巖溶第④、⑤層之間的巖溶發(fā)育較弱期間，此時(shí)段地殼新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以快速垂直上升為主，庫(kù)盆內(nèi)不具備發(fā)育大規(guī)模的水平巖溶現(xiàn)象。

1.2 庫(kù)區(qū)巖溶發(fā)育形態(tài)

區(qū)域內(nèi)地表碳酸鹽巖溶蝕作用強(qiáng)烈，發(fā)育有溶丘、峰叢、洼地、槽谷、漏斗、落水洞、溶洞和溶丘、石芽等多種巖溶形態(tài)。但庫(kù)區(qū)受區(qū)域巖溶時(shí)段控制，據(jù)地質(zhì)測(cè)繪與鉆孔揭露，臘姑河兩岸巖溶發(fā)育較弱，無(wú)大型溶洞、落洞、伏流、溶洼等，地表巖溶以石芽小溶隙及巖溶泉為主，鉆孔、平硐內(nèi)以針狀小溶孔、溶紋為主，未見(jiàn)有大的巖溶發(fā)育，與區(qū)域巖溶發(fā)育規(guī)律相吻合。

2 控制庫(kù)區(qū)巖溶發(fā)育的主要因素

2.1 區(qū)域巖溶期的制約

當(dāng)?shù)貧ど仙幱诜€(wěn)定期時(shí)，巖溶發(fā)育呈水平型，地殼上升強(qiáng)烈時(shí)，巖溶呈垂向型。巖溶與巖溶地貌的發(fā)育程度與地殼運(yùn)動(dòng)抬升期或穩(wěn)定期的持續(xù)時(shí)間有關(guān)，穩(wěn)定期的時(shí)間越長(zhǎng)，巖溶越發(fā)育[2]。庫(kù)區(qū)河段處Ⅳ級(jí)(2300 m～2400 m)與Ⅴ級(jí)剝夷面(2000 m～2050 m)之間，屬地殼運(yùn)動(dòng)快速上升期，庫(kù)盆回水線(xiàn)高程位置在2120 m至上2200 m之間，屬于區(qū)域巖溶第④（2300 m～2400 m）、⑤（1800 m～2000 m）層之間巖溶發(fā)育較弱期間。臘姑河河床坡降2.5%～17%，水流湍急，沿岸侵蝕臺(tái)地發(fā)育較弱，階地不發(fā)育，均表明臘姑河處在地殼新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以快速垂直上升為主地段，因此，臘姑河水庫(kù)庫(kù)區(qū)巖溶與區(qū)域巖溶發(fā)育規(guī)律一致，處在巖溶發(fā)育較弱期間。

2.2 巖性、構(gòu)造差別造成巖溶程度不均一

巖溶發(fā)育因巖性結(jié)構(gòu)、礦物、化學(xué)成分不一，以及受褶皺、斷層影響，巖溶發(fā)育程度具明顯不均一性[3]，其中巖石的礦物化學(xué)成分對(duì)巖溶發(fā)育強(qiáng)弱起決定性作用。工程區(qū)試驗(yàn)資料成果顯示，D22～D3及 ZbgLs灰?guī)r碳酸鈣含量高，一般 80%～90%以上，相對(duì)溶解速度為1～1.2左右。而Zbd白云巖以含碳酸鎂為主，相對(duì)溶解速度僅0.1～0.5，工程區(qū)巖溶發(fā)育由強(qiáng)到弱的巖性順序依次為:石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r—泥質(zhì)灰?guī)r—白云巖，見(jiàn)表2。

表2 工程區(qū)碳酸鹽巖化學(xué)成分及溶解速度

因此，工程區(qū)內(nèi)中—上泥盆統(tǒng)D22～D3、觀音崖組ZbgLs灰?guī)r為主的地層巖溶作用極為強(qiáng)烈，洼地、槽谷發(fā)育，漏斗、落水洞、伏流分布普遍，溶洞暗河較多；震旦系燈影組Zbd白云巖雖然分布面積大，但巖溶發(fā)育較弱，主要是白云巖成份為Ca.MgCO3，加之有厚0.05 m～2 m的泥頁(yè)巖夾層分布，使地下水的徑流受到限制，地表以溶紋、溶隙及小型溶溝為主，未見(jiàn)明顯漏斗、落水洞、溶洞發(fā)育。

2.3 地下水排泄基準(zhǔn)面的控制

庫(kù)區(qū)地下水排泄基準(zhǔn)面總體為臘姑河河床，所有庫(kù)區(qū)地下水必先排泄入臘姑河后再向下游通達(dá)河徑流，因此河床以下巖溶發(fā)育相對(duì)岸坡弱。從庫(kù)區(qū)勘探鉆孔壓水試驗(yàn)資料上看，進(jìn)入河床以下后巖體透水率迅速減小，多為弱至微透水，巖體相對(duì)完整，取出巖心巖溶多以針孔狀溶孔為主，未見(jiàn)有其它形式巖溶發(fā)育。

2.4 地下水動(dòng)力條件的限制

工程區(qū)調(diào)查到的泉點(diǎn)流量0.01 L/s～700 L/s，隨季節(jié)動(dòng)態(tài)變化顯著，分布高程主要集中在2200m～2400m和2500m～2600m，具明顯的分層特征。反映出裂隙之間溝通性較差，上、下含水層之間水力聯(lián)系甚弱，地下水之間水循環(huán)較差，不利于較大規(guī)模的巖溶發(fā)育。壩址及庫(kù)區(qū)勘探亦證實(shí)，庫(kù)區(qū)巖溶在地下水季節(jié)變動(dòng)帶灰?guī)r多以發(fā)育小溶洞、蜂窩狀溶孔，白云巖以發(fā)育溶隙、針狀溶孔、溶痕為主，而在地下水位以下部位，地下水深部循環(huán)差至微弱，巖溶不發(fā)育。地下水動(dòng)力條件對(duì)巖溶發(fā)育形態(tài)的控制作用明顯。

3 巖溶滲漏分析

3.1 水文地質(zhì)分區(qū)

根據(jù)庫(kù)區(qū)地層巖性、透水性特征，庫(kù)區(qū)水文地質(zhì)巖組劃分見(jiàn)表3。

表3 庫(kù)區(qū)水文地質(zhì)巖組劃分

依據(jù)庫(kù)區(qū)地形分水嶺、相對(duì)隔水層巖組與含透水層巖組的空間分布規(guī)律，工程區(qū)可分為4個(gè)水文地質(zhì)單元(區(qū))。

水庫(kù)位于Ⅱ區(qū)，地層以Zbd白云巖為主，另夾Zbg粉砂巖、灰?guī)r條帶，隔水層為ZbgSs、D21、∈1砂頁(yè)巖。各水文地質(zhì)分區(qū)特征及水力聯(lián)系如下：

（1）Ⅰ區(qū)位于庫(kù)區(qū)右岸分水嶺以西，地面高程約2750 m，近水庫(kù)一側(cè)地形分水嶺分布有T3sh、Zbgss及ξπ53隔水巖組，出露連續(xù)且厚度大于200 m，截?cái)嗔刷駞^(qū)與Ⅱ區(qū)的水力聯(lián)系，地下水的排泄基準(zhǔn)面是其南面河床高程為2400 m～2500 m的楚依河，遠(yuǎn)高于水庫(kù)正常蓄水2195.34 m，臘姑河為其最近的低鄰河谷，水庫(kù)右岸不會(huì)向Ⅰ區(qū)產(chǎn)生滲漏。

（2）Ⅲ區(qū)位于庫(kù)區(qū)北部分水嶺以北，地層以D3～D22、T3bg為主，有低鄰谷魚(yú)必河，河底高程2000 m～2200 m，低于正常蓄水位高程0 m～200 m。地形分水嶺寬約10 km，呈NW向展布，高程2488 m～2747 m，近庫(kù)一側(cè)有D21頁(yè)巖、砂巖、粉砂巖及∈1細(xì)砂巖、泥巖、粉砂巖隔水巖組呈NW向連續(xù)分布，地表出露厚度大于500 m，阻斷了庫(kù)水向Ⅲ區(qū)方向的滲漏。且從地層展布及泉點(diǎn)上分析，臘姑河源頭即發(fā)育于該分水嶺，庫(kù)區(qū)所在的Ⅱ區(qū)與魚(yú)必河所在的Ⅲ區(qū)間存在地下分水嶺，地下水位遠(yuǎn)高于正常蓄水位，水庫(kù)庫(kù)尾不會(huì)向Ⅲ區(qū)的魚(yú)必河方向產(chǎn)生滲漏。

（3）Ⅳ區(qū)位于庫(kù)區(qū)左岸分水嶺以東，地層為Zbd白云巖夾厚0.05 m～2 m褐黃色粉砂質(zhì)泥頁(yè)巖，局部地表出露輝長(zhǎng)、輝綠巖脈。存在庫(kù)區(qū)低鄰谷臘么河，臘么河河床高程1920 m～2000 m，比水庫(kù)正常蓄水位低250 m～300 m，地形分水嶺寬4 km～6 km，水庫(kù)左岸存在向Ⅳ區(qū)臘么河滲漏條件。因此，水庫(kù)左岸是庫(kù)區(qū)滲漏研究的重點(diǎn)部位。

3.2 庫(kù)區(qū)泉點(diǎn)分布規(guī)律

壩址以上庫(kù)區(qū)內(nèi)共調(diào)查到59個(gè)泉點(diǎn)，其中左岸28個(gè)，右岸31個(gè)。左岸泉點(diǎn)分布較均勻，全部出露于zbd地層中，多出露于非可溶巖夾層附近，有27個(gè)分布在高程2200 m～2300 m，高于水庫(kù)正常蓄水位高程2195.34 m，約占左岸泉點(diǎn)的96.4%。右岸泉點(diǎn)則分布極不均勻，壩址右岸W11號(hào)大泉至庫(kù)尾僅出露4個(gè)泉點(diǎn)，庫(kù)尾以上至臘姑河源頭發(fā)育了25個(gè)泉點(diǎn)；在高程分布上明顯分為兩層，第1層共有24個(gè)，集中分布在高程2250 m～2450 m，約占右岸泉點(diǎn)的77%；第2層共7個(gè)，集中分布在高程2550 m～2650 m，約占右岸泉點(diǎn)的23%，流量相對(duì)較小。

通過(guò)泉點(diǎn)分布規(guī)律可以看出，出露高程均高于水庫(kù)正常蓄水位2195.34 m，分層特征明顯，說(shuō)明水庫(kù)正常蓄水位以下至河床方向垂向巖溶不發(fā)育，水庫(kù)兩岸存在高于庫(kù)水位的地下水，是庫(kù)區(qū)不具備向庫(kù)外產(chǎn)生大規(guī)模巖溶滲漏的有利證據(jù)之一。

3.3 滲漏分析

綜上所述，庫(kù)區(qū)右岸及庫(kù)尾不存在庫(kù)水向外滲漏條件，僅庫(kù)區(qū)左岸存在向東側(cè)低鄰谷臘么河滲漏條件。

綜上工程水文地質(zhì)條件，雖然左岸低鄰谷臘么河河底高程1920 m～2000 m，比水庫(kù)正常蓄水位低250 m～300 m，地形分水嶺寬4 km～6 km，但臘姑河水庫(kù)建庫(kù)后不會(huì)向該低鄰谷產(chǎn)生大規(guī)模巖溶滲漏，依據(jù)有四點(diǎn)：

（1）庫(kù)盆正常蓄水位以下受區(qū)域巖溶控制巖溶弱發(fā)育，鉆孔及平硐內(nèi)未揭露有較大巖溶形態(tài)發(fā)育，相對(duì)透水性弱，區(qū)內(nèi)發(fā)育的眾多泉點(diǎn)均位于正常蓄水位之上且分層特征明顯，地下水循環(huán)較差，不具備發(fā)育大規(guī)模管道型巖溶條件；

（2）庫(kù)區(qū)左岸鉆孔內(nèi)地下水位長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，低鄰谷臘么河與臘姑河間存在地下水分水嶺，且高于水庫(kù)正常蓄水位2195.34 m，庫(kù)水向該低鄰谷產(chǎn)生巖溶滲漏的可能性很小[1～4]；

（3）Zbd2白云巖夾薄層泥頁(yè)巖層位內(nèi)出露有眾多泉水出流補(bǔ)給臘姑河，從泉點(diǎn)分布及發(fā)育規(guī)律上看，絕大多數(shù)出露在2200 m～2300 m高程，高于河床80 m～100 m，且高于正常蓄水位2195.34 m，亦佐證了高程2200 m以巖體下透水性相對(duì)較弱及左岸地下分水嶺的存在；

（4）左岸分嶺附近沿高程分布較連續(xù)的輝長(zhǎng)巖、輝綠巖條帶和極薄層狀泥頁(yè)巖夾層具一定隔水作用，故形成出露的眾多泉點(diǎn)具明顯的成層性，地下水循環(huán)條件極差。且受區(qū)域巖溶期及左岸地層巖性、構(gòu)造控制，左岸巖溶不發(fā)育，不存在連通低鄰谷的管道型巖溶。因此，左岸不會(huì)向臘么河方向產(chǎn)生巖溶滲漏。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析，臘姑河水庫(kù)庫(kù)區(qū)不會(huì)產(chǎn)生大規(guī)模巖溶滲漏，建庫(kù)條件是成立的，經(jīng)水庫(kù)蓄水驗(yàn)證后情況與分析結(jié)論一致。因此，對(duì)大面積可溶巖區(qū)建庫(kù)中的巖溶滲漏問(wèn)題，應(yīng)結(jié)合區(qū)域夷平面發(fā)育情況，在分析區(qū)域巖溶發(fā)育規(guī)律，明確所處的巖溶發(fā)育期基礎(chǔ)上，通過(guò)徑流區(qū)與庫(kù)區(qū)泉點(diǎn)發(fā)育規(guī)律、透隔水層的空間分布和水文工程地質(zhì)勘探資料，綜合多方面工程水文地質(zhì)條件相互驗(yàn)證，就可以得出符合客觀科學(xué)的建庫(kù)結(jié)論。本文通過(guò)在臘姑河水庫(kù)大面積可溶巖區(qū)的建庫(kù)論證實(shí)踐，可為在類(lèi)似的特殊地質(zhì)區(qū)建庫(kù)提供借鑒。