支井河流域岩溶调查地质分析

2016-04-14薛焕娣张著彬

地球 2016年12期

关键词：鲁班王家河床

■薛焕娣张著彬

（湖北省水利水电规划勘测设计院湖北武汉430064）

支井河流域岩溶调查地质分析

■薛焕娣张著彬

（湖北省水利水电规划勘测设计院湖北武汉430064）

随着我国经济的快速发展，岩溶地区水库、水电站的修建也逐渐增多。而岩溶地区能否成库蓄水，跟本流域岩溶的发育情况息息相关。为此，本文就从岩溶地质调查进行入手，对支井河流域的岩溶进行地质调查，分析支井河流域梯级开发成库的可能性，对以后岩溶地区的水库修建中岩溶调查工作起到一定的借鉴作用。

支井河流域岩溶调查地质分析

1 案例概况分析

支井河流域位于巴东县南部，流域南北长近30km，东西宽约8km。北依绿葱坡～云台荒，南抵清太平，东连铁厂荒林场，西与野三河流域毗邻。流域地理座标：东经110°07'～110°20'，北纬30° 30'～30°48'。本流域北有209国道经绿葱坡通建始；东有巴鹤公路连鹤峰；318国道由东向西横穿流域中部；西有东大公路由绿葱坡耀英坪通大支坪接318国道：南有乡间公路：野三关连大幕岭、清太平通五字林场。正在兴建的沪蓉高速公路和宜万铁路均从流域中部穿过，流域内交通尚称方便，

2 流域工程地质概况

2.1 地形地貌条件

区内地处鄂西南褶皱山地，地形复杂，气候有明显差异。总体看本区仍属中亚热带季风气候区。年平均气温10～17℃，历年最高气温41.2℃，最低气温-15.4℃。

区域地形地貌特征概括地讲：从鄂西中高山地到江汉平原构成西高东低的区域地貌格架；以夷平面为主体的层状地貌特征；以清江干流和长江三峡段为主体的深切河谷及其高陡边坡特征。而山脉总体走向又受区域主要构造线控制。

2.2 地质构造

支井河流域在大地构造上地处扬子准地台(Ⅰ)，上扬子台坪(Ⅱ)八面山弧形台褶带(Ⅲ)中的Ⅳ级构造单元恩施台褶束的北端。主要构造线方向以北东和北北东向为主，其次为近东西向，不同方向褶皱的叠加现象比较明显，以分支复合、横跨和扭曲等方式相互调和。流域内褶皱由古生界和三迭系地层组成为北宽南窄的褶皱群，背、向斜相间排列，有扭曲和分叉现象。

2.3 岩溶及水文地质条件

流域内碳酸盐岩分布广泛，仅流域的东北角出露志留系和泥盆系的碎屑岩类地层。估计碳酸盐岩约占流域总面积的90%，碳酸盐岩以二迭、三迭系的灰岩、白云质灰岩为主，其次为泥灰岩、硅质灰岩或灰岩夹页岩。燕山期的构造运动，除使区域内的地层褶皱成舒缓的背、向斜外，更主要的北北东或北东向的断裂比较发育，破坏了背、向斜构造，为地下水的径流和岩溶的发育提供了条件。

地下水对碳酸盐岩作用因岩石成分、结构组合关系的不同，其溶解程度有较大差别，根据野外观测二迭系茅口、栖霞组和三迭系大冶组中、上部以及嘉陵江组地层中灰岩较纯，方解石含量达80%，因此岩溶较发育，且在碳酸盐岩与碎屑岩接触带常有暗河、岩溶泉出露。

2.4 物理地质现象

支井河总体流向自北向南，与区内主要构造线方向基本一致，多属纵向河谷，河谷深切，呈“V”字型或“U”字型峡谷，谷坡陡峭，多悬崖峭壁，除局部较开阔河段偶尔可见居民外，其余河段人烟稀少。

3 河间地块岩溶发育特征分析

3.1 岩溶发育

右岸河间地块呈北北东走向，期间的山脉与构造轴向一致。地表分水岭靠支井河一侧，分布高程在900-1300米。河间地块岩溶长冲槽谷总体走向呈北东向，沿构造轴迹发育。期间落水洞（天坑）密集出露。大部分覆盖，无积水。在鲁班桥上部的孔家垭分布的是嘉陵江组第二段的溶崩角砾岩，基本无裂隙性泉点，深入地表以下汇于河床，当地居民吃水靠天。而在白杨坪至马狼口地表裂隙性泉点较下游多，（与大冶组地层有关）。

3.2 地下水运移途径

从区域岩溶调查分析，区内极其发育的岩溶地貌，造就了地下岩溶水的复杂性。查清岩溶水的流程长短，坡降大小，水位高低，汇水面积以及进出口方向和所处的地层岩性、地质构造等问题是确定地下水运移及排泄高程的主要途径。

区内多次构造运动，使岩体内发育节理，裂隙。经过后来的溶蚀作用，形成各种各样的岩溶形态。尤其在岩体内形成的岩溶管道，就成了岩溶水的补给通道和储存场所。

3.3 断层对水文地质条件影响

河间地块区域性断裂构造不十分发育，主要是沿河发育的支井河断裂。支井河断裂位于支井河下游鲁班桥，延伸至河流中部的柏杨坪锁口处。发育于三迭系地层中，南端鲁班桥至王家台大冶组与嘉陵江组呈断层接触，鲁班桥以下被一近东西向断裂切割。北段柏杨坪锁口处逐渐尖灭。断裂出露在河流的右岸。支井河断裂处于第四级花坪河电站区域，成库后对水文地质条件会产生一定的影响。

3.4 成库条件分析

3.4.1 王家台至鲁班桥

王家台至鲁班桥段河段长约5公里，王家台河床高程540米，鲁班桥河床高程400米，落差140米，鲁班桥以下约1公里进入水布垭回水区。此河段特点：上部800米以上直立陡壁，下部大都由崩塌堆积形成的堆积区，局部岩体完整，河床两岸不对称，较开阔，岸坡主要由嘉陵江组第二段地层组成，第二段出露厚层状溶崩角砾岩。支井河断裂沿河右岸发育，全长约3-4公里，在王家台和鲁班桥右岸岸坡有明显挤压痕迹，岩体变形强烈，在鲁班桥下游100米处被一走向南东向张性断裂切割消失，沿断裂伴生大量的走向东西向裂隙，此组裂隙在河床处垂直于河床发育，呈张性，面弯曲，溶蚀较强烈，局部有渗水。

由于此段河床切割较深，岸坡陡峻，卸荷裂隙较发育，规模较大，断裂带挤压破碎。因此，在此河段修建大坝或厂房都不太适宜。

3.4.2 王家台至锁口

王家台至鲁班桥段河段长约4公里本次地质调查，在王家台以上长谭和锁口处具有较好的筑坝条件，拟建水库库区山体高程在1200-1000米范围内，山势陡峻，河床高程560-620米，河床宽30-50米。库区范围内为大冶组第三段薄层泥质灰岩，倾向295-310度，倾角25-40度，岩体结构较完整。支井河断裂发育高程在700-750米，至库内逐渐尖灭。库区右岸出露“母鱼泉”和几个流量较小的裂隙性泉水外，库区没有发现其它溶洞。