桐梓县槐子水库成库条件分析

2014-08-15 00:47潘盛泽严克渊贵州省水利水电勘测设计研究院
河南水利与南水北调 2014年16期
关键词:库水蓄水位库区

□ 潘盛泽 □杨 伟 □严克渊(贵州省水利水电勘测设计研究院)

0 引言

槐子水库位于贵州省遵义市桐梓县境内的九坝河河段上。库区河谷类型为横谷,库尾段为碳酸盐岩地层,有区域性断裂将水库与右岸低邻谷相连。大坝建成后,库水极可能沿断裂破碎带或喀斯特通道向邻谷渗漏。文章根据有关地质勘探资料对水库的成库条件进行分析。

1 水库地质概况

1.1 地质构造

槐子水库位于黔南北向构造带与北东向构造带交接复合部位,受四川盆地多旋回构造作用的影响,于侏罗世以来经历了雪峰造山带向北西推挤、黔中地区的强烈切入与四川盆地基底的阻挡联合作用、印-亚大陆碰撞的挤压、青藏高原快速隆起四期构造运动。

槐子水库位于高桥向斜与九坝背斜间,整体上呈单斜构造。岩层走向NE向,倾向SE∠20~35°。白盐井断裂为库区主要断层,走向NE向,倾向SE∠30~50°,将库尾与邻谷条塘河相连。

1.2 地层岩性及分布

库区主要地层由老至新包括:寒武系娄山关群(ϵ2-3ls):浅灰色中至厚层白云岩,主要分布于库尾右岸;奥陶系桐梓红花园组(O1t+h):灰色中厚层灰岩,夹少量页岩,主要分布于库尾右岸;志留系龙马溪组(S1l):上部灰色薄层泥质灰岩与钙质页岩互层,下部灰、黄绿色页岩及黑色炭质页岩,主要分布于库尾及库区中部;志留系石牛栏组(S1sh):灰色中及厚层瘤状泥质灰岩、灰岩,主要分布于库区中部;志留系韩家店组(S2h):灰、黄绿色页岩、砂质页岩夹少量灰岩透镜及泥质砂岩薄层,主要分布于库首。

2 成库条件分析

2.1 库首及近坝段成库条件分析

该段为横向河谷结构,两岸均分布S2h页岩夹少量灰岩透镜,为相对隔水层。根据岩溶水地质调查,两岸泉水出露高程均高于水库正常蓄水位。根据地表地质调查、坝区及两岸钻孔及物探资料揭露,两岸无连通性岩溶管道发育,不存在贯通性断裂,地下水位高于水库正常蓄水位。因此,库水向两岸渗漏的可能较小。

2.2 库区中部成库条件分析

该段岩层走向横切九坝河,为横向河谷,分布地层主要有S1sh、S1l。S1sh主要分布在近库首处,该层层厚较小,约为40~50m,虽为岩溶地层,但是岩溶不发育,亦无区域性断裂切割,且地下水位高于水库正常蓄水位。S1l分布于库区中后段,该地层为相对隔水层,裂隙不发育,该层右岸有高于正常蓄水位的泉点出露,左岸地下水分岭也高于水库正常蓄水位。综上所述,库水在库区中部渗漏的可能性较小。

2.3 库尾段成库条件分析

库尾分布地层主要有 S1l、O1t+h、ϵ2-3ls,其中 O1t+h、ϵ2-3ls为岩溶地层,主要分布于库尾右岸,是本段的可疑渗漏层位。库尾左岸地形分水岭宽厚,分布地层为S1l相对隔水层,地表调查未见大的岩溶现象发育,因此,该段左岸在水库蓄水后发生渗漏的可能性极小。

右岸约3~4 km外为条塘河,条塘河河床高程低于水库正常蓄水位约300~400m,构成水库右岸低邻谷,拟建水库与右岸条塘河低邻谷间在库尾一带主要由O1t+h、ϵ2-3ls可溶岩组成,是库水向右岸条塘河低邻谷渗漏的可能含水层位;横切建库河流与条塘河的白盐井断层,也是库水向右岸条塘河低邻谷渗漏的可能通道。对这两个问题分别进行分析如下:

2.3.1 库水沿O1 t+h、ϵ2-3 ls可溶岩向条塘河邻谷渗漏分析

2.3.1.1 地形地貌和水系

九坝河与条塘河邻谷地块间存在一条带状山脊,该山脊也是槐子水库的地表水分水岭。以此为界,靠库内侧发育一侵蚀槽谷,槽谷纵向坡降较陡,两岸较宽缓,谷底高程高于水库正常蓄水位,现状主要为水田。槽谷底部的冲沟内有其它水利工程引来的灌溉水流,冲沟灌溉水在二湾附近流入九坝河。总体而言,靠库内侧地形坡度较陡。

水库外侧,九坝河与条塘河邻谷间地块发育溶蚀槽谷,谷底附近地类为水田,高程略低于正常蓄水位。槽谷底未见地表水流,村民灌溉用水主要为水库外侧大气降雨形成的坡面径流水。总体看,槽谷两岸及外侧地形坡度较陡。

2.3.1.2 岩溶水文地质条件及水库渗漏分析

从地表地质调查情况看,九坝河与条塘河邻谷地块间地表岩溶现象发育弱,地表无大的岩溶洼地、落水洞发育。地表调查未发现岩溶暗河发育。因此,水库与右岸条塘河邻谷间可溶岩分布区内无导通库水与邻谷的岩溶管道系统。

钻孔ZKS4位于水库库尾右岸,ZKS4孔口高程高于正常蓄水位约17m,钻进深度52.50m,孔深1~3m揭露地层为O1m强风化砂质页岩,以下为O1t+h灰岩,钻孔终孔后有地下水从孔口溢出,溢水量小于0.015 l/s。ZKS4钻孔位于白盐井断层下盘,钻孔附近侵蚀槽谷谷底高程略高于正常蓄水位,受上覆O1m砂质页岩盖层阻水作用,O1t+h灰岩含水层地下水位雍高约12~15m。从地下水观测资料看,分析认为O1t+h灰岩岩溶含水层地下水位高于水库正常蓄水位。因此,建库后在库尾一带不会出现库水沿 ϵ2-3ls及O1 t+h岩溶含水层向右岸条塘河低邻谷渗漏的现象。

2.3.2 库水沿白盐井断层向邻谷渗漏分析

白盐井断裂位于九坝背斜南东翼,从库区尾部通过,库区内长度约900m,水库正常蓄水后淹没深度约为0~17m。断层走向N30~50°E,倾向南东,倾角45~65°;断面倾角大于地层倾角。库尾附近断层上下盘均为S1l灰色薄层泥质灰岩与钙质页岩。断层影响带宽10~15m。受断层错动影响,上盘页岩中可见受挤压形成的小褶曲发育,并见走向北西的张性羽裂等;破碎带角砾成分为泥质灰岩、钙质页岩,胶结较好。在水库右岸库尾一带,该断层未错断龙马溪组S1l相对隔水层,故水库建成蓄水后不会发生沿断层向条塘河的渗漏问题。

综上所述,槐子水库与右岸条塘河邻谷间可溶岩地下水位高于水库正常蓄水位,河间地块可溶岩内未发育导通库水与邻谷的岩溶管道系统,水库建成蓄水后不会沿 ϵ2-3ls、O1t+h可溶岩含水层向右岸条塘河邻谷渗漏;库尾发育的白盐井断层在右岸未错断构成右岸库盆的S1l相对隔水层,库水不会产生沿白盐井断层向条塘河的邻谷渗漏。

3 结语

文章通过对槐子水库水文地质条件分析认为,整体上水库区两岸地表分水岭均高于拟建水库正常高蓄水位,地形封闭较好,且库尾发育的白盐井断层在右岸未错断构成右岸库盆的S1l相对隔水层,库水不会产生沿白盐井断层向条塘河邻谷的渗漏。水库无大的渗漏之患,渗漏主要限于坝基浅部及两坝肩风化带,经库首防渗帷幕处理后,水库蓄水条件较好。

[1]覃作鹏,刘树根,邓宾,等.川东南构造带中新生代多期构造特征及演化[J].成都理工大学学报(自然科学版),2013,40(6):711.

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