温泉对四川省某水电站工程影响分析

朱李英，汪永红

（1.四川水利职业技术学院，四川 成都 611231；2.四川省清源工程咨询有限公司，四川 眉山 610072）

1 工程概况

拟建的某水电站位于四川省稻城县赤土河上游，电站采用引水式发电，初拟装机容量12.7万kW。在电站工程区河段河谷分布3处温泉，均位于河谷左岸，引水隧洞为左岸引水方案。在引水隧洞及施工支洞施工过程中可能遇到高温温泉或地热问题，高温温泉或地热的存在将严重影响隧洞施工环境，并可能对施工人员造成烫伤，高温环境、有毒气体对人体产生负面影响，同时影响工程进度。因此在地热发育区域进行工程活动，分析研究其可能对工程产生的影响尤为必要。

2 工程区温泉特征及形成机制分析

2.1 工程区地质条件

工程区地处青藏高原东南部、横断山脉东部，地势由北向南倾斜，属高山地貌。工程区所在的稻城断块第四纪以来总体表现为强烈抬升，以振荡式间歇性上升和断块边界断裂差异升降活动为基本特征，断块差异活动明显，地震基本烈度为Ⅶ度。工程区主要发育有赤土断层、贡岭区断层和碧拥断层。

赤土断层顺赤土河发育沿N40°~52°W呈波状延长144 km，沿断裂发育有15~50 m宽的挤压角砾岩—糜棱岩破碎带，有大量石英脉贯入，之后被断层错碎。温泉主要位于断层下盘，温泉展布方向与断层走向几乎平行，距断层约500~1000 m。

贡岭区断层产状N30°W/SW∠55°，延长 9 km，东西盘地层为拉纳山组下段（T3l1）。断层谷线状影象特征明显，构造岩为破碎带，宽50 m。断层与河床及温泉展布平行，温泉距断层约1.0~1.5 km。

碧拥断层沿N25°E延长47 km，其南东盘主要为曲嘎寺组（T3q）砂板岩夹透镜状、角砾状灰岩和砾岩，在南北两端为图姆沟组（T3t）碎屑岩偶夹灰岩，地层呈北东走向，大致构成向北西倾的单斜构造；其北西盘主要为图姆沟组上段（T3t3）、黑色板岩夹砂岩和中段（T3t2）砂板岩互层，局部地段为拉纳山组（T3l）各段的碎屑岩，构成一系列向北西凸出的鼻状背斜，背斜的南东端被该断层限制，向北西则迅速发育为线状褶皱。断裂北西盘的近侧地层走向线总体构成“W”形。断层分布方向与温泉分布近垂直，最近距离约2 km。

2.2 工程区内温泉特征

工程区内河谷共发育有3处温泉，均分布于左岸河谷及岸坡，从上游至下游分别为杜鹃山温泉（1号）、仲堆温泉（2号）、日东温泉（3号）。

1号温泉分布高程3655 m，位于左岸岸坡，拔河高50 m，共十几个泉点，均出露于燕山早期地层花岗岩内长大裂隙。泉水周边无矿物析出，该温泉周边无较大断层出露，直线距离距最近的赤土断层约2.6 km，下方赤土河水面高程约3600 m，水温约43°。据水质分析表明，该水水化学类型为重碳酸钾钠型水，温泉水阴阳离子总数较低，水岩相互作用小。

2号温泉分布高程3100 m，位于左岸岸坡，拔河高20 m，分布4个泉水点，水体表现为无色、味涩，周边有明显白色碱和黄色钙析出，周边覆盖层钙质胶接，下方赤土河水面高程约3085 m，水温39°。出露于碧拥断层与贡岭断层交汇处。据水质分析表明，该水水化学类型为重碳酸钾钠型水。温泉水阴阳离子总数较高，水岩作用充分，受浅层地下水的渗入较少。

3号温泉分布高程3120 m，位于左岸岸坡，拔河高50 m，分布3个泉水点，水体表现为无色、味涩，有气泡涌出，周边有明显的白色碱和黄色钙质析出，周边覆盖层钙质胶接，下方赤土河水面高程约3070 m，水温40°。赤土断层从该温泉下游通过，直线距离约700 m。据水质分析表明，该水水化学类型为重碳酸钾钠型水。

2.3 温泉形成机制分析

1号温泉岸坡顶为4500 m夷平面，基岩为花岗岩，全年大部分时间冰雪覆盖。花岗岩体内裂隙发育，融化的冰雪水沿裂隙渗入地下，深部花岗岩体可作为热源，完整的花岗岩体作为热储盖层，裂隙发育的花岗岩体作为含水层。杜鹃山庄一带花岗岩长大裂隙发育，与深部岩体相通。4500 m夷平面作为补给区水头，与水头低的杜鹃山庄长大裂隙岩体相通后，即形成地下水径流系统。

2号和3号温泉补给区位于左岸4500 m夷平面，深部花岗岩体为热源，碧拥断层及赤土断层均与花岗岩侵入体相连，断层带形成径流通道，花岗岩周边的砂板岩为热储盖层，地下水在低高程的河谷部位出露形成温泉。

综上所述，工程区内温泉均分布于花岗岩侵入体周边，在高程较低的河谷内出露，多数位于区域断层出露点附近。赤土河左岸花岗岩侵入体顶部高程3500 m以上，地貌为较平缓开阔的侵蚀面，大气降水沿长大裂隙、断层入渗，至侵入体深部，热源加热，然后沿可延伸至深部热源的区域断裂或发育的长大裂隙径流，因高程3500 m以上补给区水头较高，可形成地下水径流，在高程较低的河谷部位出露形成温泉。

3 温泉对工程影响分析

工程区温泉均位于左岸引水线路区内，对坝址区、厂址区不存在影响，温泉及地热可能产生影响的主要是引水隧洞。以下主要分析引水隧洞是否可能揭露到温泉或地热。

温泉的形成遵循地下水补、径、排运动规律。但温泉地下水特殊之处在于其经历深部循环，地下水经过深部加热后，若自然上升至地表流出，需存在连通地壳深部与地表的特定径流通道，即满足条件的区域深大断裂或花岗岩长大裂隙，且温泉沿断裂出露点高程应大大低于补给区高程，在足够的水头驱使下地下水完成补、径、排运动过程，所以温泉往往出露于高程相对较低的河谷底部附近。

基于对温泉运移规律的分析，可以得出山体隧洞只要不穿过或靠近温泉排泄通道，即不在低于温泉出露点高程穿过或靠近区域断裂就基本不会遇到地热问题。从引水线路布置及出露温泉区域断层分布位置、产状分析各处温泉出露点与引水隧洞的关系如下：

第一，1号温泉排泄通道主要为花岗岩长大裂隙，温泉距引水隧洞直线距离最近约500 m，温泉分布高程3655 m，引水隧洞高程3765 m，引水隧洞高出温泉出露点100 m以上，可以推断该段遇到地热的可能性很小。

第二，2号温泉排泄通道为碧拥断层带，温泉距引水隧洞直线距离最近约4500 m，温泉分布高程3100 m。根据碧拥断层和隧洞走向分析，隧洞不穿越该断层，距离2号温泉排泄通道较远。故隧洞在2号温泉附近不会遇到地热问题。

第三，3号温泉排泄通道为赤土断层带，温泉距引水隧洞直线距离最近约3500 m，温泉分布高程3120 m。根据赤土断层和隧洞走向分析，隧洞不会穿越3号温泉的径流通道。故3号温泉的存在不会对隧洞开挖施工以及人员安全造成影响。

4 结论

本工程区内温泉均分布于花岗岩侵入体周边，在高程较低的河谷内出露，多数位于区域断层出露点附近。从引水线路布置及出露温泉的区域断层分布位置产状分析，引水隧洞未穿过有温泉出露的区域深大断裂。分析各处温泉出露点与引水隧洞的关系，出露点位置的隧洞位于山体内，且高程远大于出露点，亦未靠近与温泉有关的断裂及其影响带，即隧洞不穿过或靠近温泉地下水系统排泄通道，推断引水隧洞基本不会遇到温泉或地热问题。