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丽江拉市海区域地质构造对调蓄水工程的影响分析

2011-05-03李仲安

陕西水利 2011年2期
关键词:落水洞围堤溶洞

李仲安

(云南省丽江市水利水电勘测设计研究院 云南 丽江 674100)

1 区域概况

拉市海位于丽江盆地西侧的拉市盆地内,与丽江盆地仅有一座马鞍形低山相隔,距离丽江市中心8km,地理坐标东经100°05′~100°10′,北纬 26°48′~26°55′。海拔高程2437m~2500m,高出丽江盆地约40m,为封闭型高原山间盆地,四面环山,其形状呈棱形,南北长约12km,东西宽约6km。盆地面积58km2,集雨面积为241.1 km2。盆地中心为内陆湖泊——拉市海,湖底海拔高程2436m。

拉市海为四面环山集水,落水洞自然排泄,东面已建有隧洞排洪,但现有围堤只是围住落水洞位置,对整个库区没有发挥较大作用,水面高度随季节变化而变化,暴涨暴落,对当地人民生产生活造成极大的危害。拉市海调蓄水工程拟定正常运行水位2443.6m,相应湖容为5769万m3。

2 拉市海区域地质构造分析

拉市海处于云南省西北部横断山与滇西北高原接壤地带,地形地貌主要受南北向及北东向深大断裂的控制,同时受到地壳自喜山运动以来大面积抬升的影响,地壳抬升运动表现为西强东弱的特点。区内山脉陡峻呈南北向展布,山间断陷盆地镶注其间。经过河流长期的侵蚀剥蚀,由此形成了西部高山峡谷的独特风貌,以及高原山间盆地阶梯状展布的地貌,呈现了现代雪山、高原、山地、盆地的地形格局。

本区山地之间残留了三级夷平面,分别为 2800m,3200m~3400m,3700m~4000m三级。三级夷平面上均发育溶蚀洼地,溶蚀槽谷、漏斗、落水洞、伏流、暗河,构成了复杂的高原岩溶地貌景观。

按地貌成因及形态本区可分为四大地貌类型。

表1 区域地貌分类表

表2 岩溶水泉点一览表

3 水文地质条件

3.1 岩层赋水性及地下水类型

根据地下水的赋存条件,水力特征及岩性组合关系,区内地下水可分为三大类型

3.1.1 松散堆积层孔隙水

主要分布于拉市、丽江山间盆地及金沙江两岸,为孔隙潜水和层间承压水。地下水主要赋存于上第三系、第四系冲积、湖积、冰积及冰水堆积等不同类型的堆积层中。多为大气降雨、河流、基岩裂隙水补给。

3.1.2 裂隙水

裂隙水赋存于沉积岩,火成岩裂隙中,有层状裂隙水,带状裂隙水或断裂带裂隙水及少量风化层裂隙水,其中以层状裂隙水为主,主要含水层有T1L、P2β。

T1L:三迭系腊美组玄武质砂岩夹页岩,底部砾岩,在文海一带泉水出露较多,一般流量为1.0L/s~4.0L/s,个别达25.0L/s,地下径流模量 1L/(s·km2)~3L/(s·km2)。

P2β:二迭系致密状、杏仁状玄武岩夹凝灰岩。构造节理及柱状节理甚为发育,根据区域地质资料,裂隙率为0.2%~2.2%。泉水多沿断裂影响带分布,常见流量为 0.11L/s~0.79L/s,个别达 26L/s,地下径流模数为 1L/(s·km2)~2.4L/(s·km2)。

3.1.3 岩溶水

区内可溶岩分布广泛,岩性以厚层状纯灰岩,白云质灰岩为主,厚度大于1500m,溶蚀裂隙、溶洞、暗河、漏斗、落水洞及洼地发育。地下水补给来源为大气降水和积雪融水。

与本规划有关的岩溶含水层有:E2L3、T3Z、T2b3、T2b2、T2b1等各时代地层,其赋水性见表2。

3.2 水文地质分区

根据地层分布及地形、地貌特点,本规划区可分为4个水文地质单元。

(1)拉市盆地北缘和东缘的裂隙溶洞水。分布于文海、车门举一带,泉点多、流量大。地下水分别向南和向西运移,集中排泄,最后流入拉市海。恩作泉流量1.22L/s;车门举暗河流量九月份为578.6L/s,四月份为 406.7L/s。

(2)拉市盆地西缘和南缘裂隙溶洞水,泉点多,流量大,地下水均向西北部金沙江河谷的中和,鸿文村一带排泄。地下水位埋藏特别深,根据区域地质资料,地下水位深达50余米。

(3)拉市山间盆地第四系潜水,承压力、自流水,在拉市海以北及东南部地表河水、基岩泉水及暗河水补给地下水;西南角指云寺一带地下水向落水洞排泄。

(4)火成岩风化裂隙水。分布于拉市盆地周围玄武岩,玄武岩质砂岩风化层及裂隙中,泉点多,流量小,其流量均小于1L/s。地下水位起伏较大,地下水向山沟小溪排泄,流向拉市盆地。

3.3 指云寺一带落水洞群泄水能力分析

指云寺一带落水洞位于拉市盆地西南端,出露地层为三迭系中统白衙组下段地层,其岩性为灰、灰黄色薄~厚层状灰岩、泥灰岩、钙质泥岩、底部砂页岩,厚度大于300m,岩层走向北东,倾向北西,倾角20°~50°。构造裂隙、岩溶发育,落水洞多沿顺层和溶隙发育,裂隙宽10cm~30cm,裂隙密度3条/米~6条/米。落水洞群西侧约400m,发育F9逆断层,长约9km(延至库外),断层两侧张裂隙发育,其产状为①159°∠79°,②316°∠53°,③231°∠40°,裂隙宽10cm左右,大部分为泥质物充填,局部为方解石脉充填。

从围堤土坝至指云寺约1.5km,地表见有四个较大落水洞,现分别叙述如下(由北向南):

落水洞a:距围堤泄水闸约40m,洞长约40m,宽约15m,深10m~15m,洞底可见达10cm~20cm层面构造裂隙及溶蚀裂隙。

落水洞b:位于指云寺东面约60m,呈圆形,直径20m,可见深5m。

落水洞c:位于指云寺南东约300m处,椭圆型,长约 40m,宽 20m,深 5m~7m。灰岩出露,岩层构造裂隙、溶蚀裂隙发育,裂缝宽20cm~30cm,产状为335°∠76°,35°∠32°。

落水洞d:位于指云寺至满祥800m处小路边,洞宽约4m,长7m,出露岩层为泥质灰岩产状242°∠11°,张裂隙发育产状159°∠79°,隙宽10cm~15cm,无充填。

落水洞群是拉市海唯一的天然排泄区,据分析地下水向金沙江排泄,金沙江河谷为本区岩溶最低侵蚀基准面。在金沙江河谷中和、鸿文村一带均有较大泉水出露,最大流量达1200L/s。

根据拉市海专门水位站1974年~1977年、1979年~1980年实际观测资料。拉市海水位变幅约4m~6m,枯季每月水位平均下降1m,海子干枯时,溶洞处仍有0.4m3/s~0.6m3/s的水排泄。由于近十年来,围堰后的溶洞因泥沙淤积,溶洞排泄能力有逐渐减少的趋势,为了防洪安全的需要,应对溶洞区长520m的泥沙进行清除,对岸坡进行支护,通过清理整治后,天然溶洞的排泄流量可以增大到5m3/s。

3.4 围堤前右岸坡(观鹤山庄)落水洞泄水能力分析

由于水面起伏,本次初设阶段在围堤前右岸坡灰岩地带发现串珠状落水洞,明显的有3处,与指云寺一带落水洞呈一条线,其工程地质性质与前述指云寺一带落水洞相同,为F9逆断层构造裂隙。其产状为①295°∠45°,②19°∠89°,裂隙宽 0.5cm~2cm左右,分布高程2439m~2441m,洞口凹陷成椭圆形,长约0.5m~1.5m,宽0.4m~1.0m,深0.1m~0.5m,裂隙发育,大部分为泥质物充填,局部为方解石充填。总下泄流量约0.1m3/s~0.3m3/s。由于落水洞洞口为灰岩裂隙,深度浅,下泄流量较少,水面低于或高出洞口高程,均不易被发现,建议对围堤前落水洞进行封堵处理。

4 结论

拉市海四面环山,主要靠落水洞泄流,拉市海区域地质构造稳定是决定拉市海工程是否发挥效益的关键因素。拉市海区域位于青藏~印尼巨型“歹”字形构造体系中的网状构造带与经向构造体系中的川滇南北向构造带复合部位。由于受多种构造体系的影响和控制,本区内断裂构造主要表现为北东及北西向两组交叉的共轭断裂,及受断裂控制的断块褶皱(拉市复式向斜)。经初步分析认为,拉市海区域地质构造基本是稳定的,在较短时间内将不会影响拉市海工程开展。陕西水利

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