貴陽(yáng)市紅巖水庫(kù)工程右岸防滲帷幕端點(diǎn)復(fù)核

趙汝剛，蘇貴紅

（貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550002）

1 工程簡(jiǎn)介

貴陽(yáng)市紅巖水庫(kù)工程位于貴陽(yáng)市花溪區(qū)馬鈴鄉(xiāng),地處珠江流域漣江的一級(jí)支流馬林河上,壩址以上集水面積152.5 km2,多年平均流量2.84 m3/s,多年平均徑流量8986 萬(wàn)m3。工程任務(wù)為城市供水、灌溉、發(fā)電,水源樞紐工程由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道、右岸放空兼導(dǎo)流隧洞、左岸取水系統(tǒng)組成；輸水工程由壩后泵站、供水輸水管、灌溉輸水管組成,水庫(kù)校核洪水位1071.49 m,總庫(kù)容1464 萬(wàn)m3,正常蓄水位為1070.00 m,相應(yīng)庫(kù)容為1313 萬(wàn)m3,為中型水庫(kù),向貴陽(yáng)市南部供水和向馬鈴鄉(xiāng)提供灌溉用水。

2 初步設(shè)計(jì)階段審查意見(jiàn)

（1）基本同意水庫(kù)地質(zhì)條件評(píng)價(jià),經(jīng)大范圍巖溶防滲處理具備成庫(kù)條件。

（2）基本同意水庫(kù)滲漏工程地質(zhì)評(píng)價(jià),右岸庫(kù)內(nèi)發(fā)育有濫沖-革約溶蝕槽谷與巖溶管道水系統(tǒng),庫(kù)外壩址下游發(fā)育龍耳朵巖溶管道水系統(tǒng)。前者地下水匯流庫(kù)內(nèi),后者形成地下低鄰谷。兩管道水存在相互襲奪現(xiàn)象,埡口處ZK12 鉆孔地下水位低于水庫(kù)正常蓄水位近30 m,存在鄰谷滲漏問(wèn)題,進(jìn)行防滲處理是必要的。貓腳管道水尾源地帶的CZK2 鉆孔地下水位高于水庫(kù)正常蓄水位,表明沿C3mp、C2hn 產(chǎn)生鄰谷滲漏的可能性小。

（3）基本同意水庫(kù)防滲處理評(píng)價(jià)。右壩肩至ZK11 孔防滲線路宜采用直線地下方案；右岸防滲帷幕端點(diǎn)往上游接石炭系大塘組（C1b）的防滲線路的地質(zhì)分析與布置是必要的。預(yù)留一定防滲工程量,下階段進(jìn)一步復(fù)核防滲帷幕端點(diǎn)具體位置,并在下游龍耳朵暗河設(shè)置必要的滲流量監(jiān)測(cè)措施。

3 右岸防滲帷幕端點(diǎn)復(fù)核

3.1 復(fù)核目的及任務(wù)

復(fù)核目的水庫(kù)右岸有龍耳朵暗河地下隱伏低鄰谷,地表落水洞、洼地等發(fā)育,巖溶水文地質(zhì)條件復(fù)雜,水庫(kù)巖溶滲漏是水庫(kù)突出工程地質(zhì)問(wèn)題與成庫(kù)的關(guān)鍵,通過(guò)右岸防滲帷幕復(fù)核,提出防滲處理范圍、深度和處理措施建議。

復(fù)核的任務(wù)為復(fù)核水庫(kù)區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件,對(duì)水庫(kù)滲漏問(wèn)題作出評(píng)價(jià)；復(fù)核可溶巖、隔水層及相對(duì)隔水層的厚度、連續(xù)性和空間分布[1]；復(fù)核喀斯特發(fā)育程度、主要喀斯特洞穴系統(tǒng)的空間分布特征及其與鄰谷、河間地塊、下游河灣地塊的關(guān)系；復(fù)核水文地質(zhì)條件,主要滲漏地段或主要滲漏通道的位置、形態(tài)和規(guī)模,喀斯特滲漏性質(zhì),為水庫(kù)右岸防滲帷幕提供可靠的帷幕端點(diǎn)。

3.2 復(fù)核勘察工作布置

主要是復(fù)核庫(kù)區(qū)右岸濫沖～易家田可溶巖和相對(duì)隔水層的分布,分析濫沖～革約巖溶管道與龍耳朵巖溶管道發(fā)育程度及其之間地下水相互關(guān)系,為水庫(kù)右岸防滲帷幕提供可靠的帷幕端點(diǎn)[2]。布置水文鉆孔3 個(gè),共計(jì)480.4 m,在濫沖～易家田之間布置水文鉆孔SZK1 和SZK2,SZK1 布置于濫沖～貓腳～革約巖溶管道右側(cè)帷幕線上,SZK2 布置于濫沖～革約巖溶管道與龍耳朵巖溶管道地表分水嶺埡口,在原帷幕端點(diǎn)附近濫沖關(guān)埡口布置水文鉆孔SZK4,見(jiàn)圖1。

圖1 右岸帷幕復(fù)核鉆孔布置圖

3.3 勘察成果

SZK1 覆蓋層厚2.0 m,2.0 m～49.0 m 的地層主要為石炭系下統(tǒng)擺佐組（C1b）白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r,49.0 m～98.4 m 的地層為石炭系下統(tǒng)大塘組上司段（C1d2）灰、深灰色中厚層微晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾灰黑色頁(yè)巖,98.4 m～120.1 m 的地層為石炭系下統(tǒng)大塘組舊司段（C1d1）黑色頁(yè)巖夾深灰色中厚層泥質(zhì)泥晶灰?guī)r。

SZK2 開(kāi)孔基巖,0～56.5 m 的地層主要為石炭系中統(tǒng)黃龍組（C2hn）灰?guī)r,56.5 m～190.1 m 的地層主要為石炭系下統(tǒng)擺佐組（C1b）白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。鉆孔常觀最低水位為140.5 m,對(duì)應(yīng)的高程為1055.64 m,低于正常蓄水位。

SZK4 覆蓋層厚0.4 m,0.4 m～52.1 m 的地層主要為石炭系下統(tǒng)擺佐組（C1b）白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r,52.1 m～109.2 m 的地層為石炭系下統(tǒng)大塘組上司段（C1d2）灰、深灰色中厚層微晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾灰黑色頁(yè)巖,109.2 m～129.2 m 的地層為石炭系下統(tǒng)大塘組舊司段（C1d1）黑色頁(yè)巖夾深灰色中厚層泥質(zhì)泥晶灰?guī)r,129.2 m～170.2 m 的地層為泥盆系上統(tǒng)高坡場(chǎng)組（D3g）灰色厚層灰?guī)r,淺灰色白云巖夾泥質(zhì)白云巖。

鉆孔常觀最低水位為100.6 m,對(duì)應(yīng)的高程為1079.29 m,高于正常蓄水位。具體見(jiàn)表1 鉆孔資料統(tǒng)計(jì)表和表2 鉆孔水文常觀統(tǒng)計(jì)表。

表1 鉆孔資料統(tǒng)計(jì)表

表2 鉆孔水文常觀統(tǒng)計(jì)表

3.4 帷幕端點(diǎn)復(fù)核分析

初設(shè)階段由于濫沖～革約巖溶管道與易家田～龍耳朵巖溶管道間對(duì)地下水的的襲奪,推測(cè)兩個(gè)巖溶管道間地下水分水嶺高程較低,推測(cè)地下水分水嶺高程為1050 m～1070 m,水庫(kù)蓄水后,水庫(kù)有沿石炭系上統(tǒng)馬平組（C3mp）、中統(tǒng)黃龍組（C2hn）向易家田～龍耳朵巖溶通道滲漏的可能性,初步設(shè)計(jì)階段右岸防滲帷幕端點(diǎn)的確定主要通過(guò)地質(zhì)地表測(cè)繪,將右岸帷幕端點(diǎn)往上游接石炭系下統(tǒng)大塘組（C1d）相對(duì)隔水層。

通過(guò)對(duì)右岸帷幕復(fù)核布置的SZK1、SZK2、SZK4 水文鉆孔地質(zhì)資料及地下水位的常觀分析,右岸帷幕線貓腳～濫沖出露的地層為P1m、P1q、C3mp、C2hn、C1b、C1d2、C1d1。在樁號(hào)帷2+993～4+670 帷幕線出露的主要為巖溶強(qiáng)巖溶含水層,樁號(hào)帷4+670 后中等巖溶含水層C1d2和弱透水層C1d1,巖層傾下游偏右岸,傾角較緩,約12°～22°,C1d2 為灰、深灰色中厚層微晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾灰黑色頁(yè)巖,厚40 m～60 m；C1d1黑色頁(yè)巖夾深灰色中厚層泥質(zhì)泥晶灰?guī)r,厚約20 m,C1d2微晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾灰黑色頁(yè)巖,其巖溶發(fā)育較弱,C1d1隔水性能好。防滲帷幕端點(diǎn)進(jìn)入C1d 地層一定長(zhǎng)度即可。

布置于濫沖～貓腳～革約巖溶管道與易家田～龍耳朵巖溶管道間水文鉆孔SZK1、SZK2、SZK4,SZK1 常觀最低地下水位高程為1082.88 m,SZK2 常觀最低地下水位高程為1055.64 m,SZK4 常觀最低地下水位高程為1079.29 m,分析在兩個(gè)巖溶管道之間存在地下分水嶺,在地表C1b、C1d 地層出露地帶的地下分水嶺高程高于水庫(kù)正常蓄水位1070 m。且根據(jù)鉆孔壓水資料統(tǒng)計(jì),在1010 m～1070 m 高程之間巖體呂榮值局部由于巖體破碎,在一定深度內(nèi)巖體透水性較強(qiáng)。綜合以上分析,水庫(kù)蓄水后由濫沖～貓腳～革約巖溶管道向易家田～龍耳朵巖溶管道滲漏的可能性小,其右岸的防滲帷幕端點(diǎn)需進(jìn)入C1d 地層。

3.5 帷幕端點(diǎn)復(fù)核成果

根據(jù)以上分析,濫沖～貓腳～革約巖溶管道與易家田～龍耳朵巖溶管道間存在地下分水嶺,在地表C1b、C1d 地層出露地帶的地下分水嶺高程高于水庫(kù)正常蓄水位1070 m,水庫(kù)蓄水后由濫沖～貓腳～革約巖溶管道向易家田～龍耳朵巖溶管道滲漏的可能性小,其右岸的防滲帷幕端點(diǎn)需進(jìn)入C1d 地層。

庫(kù)區(qū)右岸防滲底界防滲標(biāo)準(zhǔn)為進(jìn)入地下水位以下10 m,同時(shí)考慮巖體透水率q ≤5 Lu,帷幕端點(diǎn)向上游延伸接C1d地層,進(jìn)入C1d2地層80 m,因此2#灌漿洞由初設(shè)階段的帷幕2+993～5+946 m 優(yōu)化為帷幕2+993～4+750 m,由初設(shè)階段長(zhǎng)2953 m 減少至1757 m,減少1196 m。通過(guò)對(duì)右岸防滲帷幕端點(diǎn)的復(fù)核,減少右岸防滲帷幕的長(zhǎng)度,對(duì)貴陽(yáng)市紅巖水庫(kù)工程的投資控制及施工進(jìn)度均有積極的意義,為工程早日發(fā)揮效益提供可靠的前置條件。

4 結(jié)語(yǔ)

貴陽(yáng)市紅巖水庫(kù)工程屬于貴州省水利建設(shè)生態(tài)建設(shè)石漠化治理綜合規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目,為貴陽(yáng)市南部供水和向馬鈴鄉(xiāng)提供灌溉用水,為貴陽(yáng)市供水安全及鄉(xiāng)鎮(zhèn)灌溉提供有效保障,工程早日建成及發(fā)揮效益突顯重要。水庫(kù)右岸發(fā)育巖溶管道低鄰谷,存在鄰谷滲漏問(wèn)題,進(jìn)行防滲處理是必要的。通過(guò)帷幕端點(diǎn)復(fù)核工作,庫(kù)內(nèi)沿C3mp、C2hn 產(chǎn)生鄰谷滲漏的可能性小,庫(kù)區(qū)右岸防滲底界防滲標(biāo)準(zhǔn)為進(jìn)入地下水位以下10 m,同時(shí)考慮巖體透水率q ≤5Lu,帷幕端點(diǎn)向上游延伸接C1d 地層,進(jìn)入C1d2地層,防滲長(zhǎng)度由2953 m 減少至1757 m,減少1196 m,防滲端點(diǎn)滿足設(shè)計(jì)要求及工程進(jìn)度得到有效推進(jìn),為巖溶地區(qū)水庫(kù)防滲帷幕端點(diǎn)的確定提供參考及借鑒。