长岭岗水库工程坝址选择地质比较分析

姚东++肖群香++梁礼绘

摘 要：长岭岗水库工程位于云南省保山市，水库所在区域水文地质条件复杂，存在岩溶区。在坝址选择时，根据上、下游坝址的地形地貌条件和研究论证要求，开展了相应的勘探、试验以及地质测绘等工作，通过岩溶影响、水库渗漏、坝基渗漏和绕坝渗漏等问题的分析，考虑相应的防渗处理和边坡稳定加强措施的施工成本和实施难度，综合比较推荐坝址位置。

关键词：长岭岗水库 坝址选择 地质 比较

中图分类号：TV62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（a）-0080-02

1 工程概况

长岭岗水库工程位于云南省保山市隆阳区三太子河上，控制流域面积约16.3km2，是以农业灌溉为主、兼顾水库下游农村人畜生活供水的综合性水利工程。

长岭岗水库总库容362.2万m3，灌溉面积8115亩。工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等，枢纽主要建筑物包括拦河坝、溢洪道、输水（兼导流）隧洞。拦河坝为粘土心墙堆石坝，最大坝高约79.5m。

2 区域地质概述

工程区地处滇西山地峡谷区之保山岩溶中山盆地亚区（Ⅱ6），属高中山、中山地貌，分属澜沧江和怒江水系，全区地形切割剧烈，相对高差一般为300～500m，最大1400～1500m。

区内沉积构造出露较全，自古生界至新生界第四系均有分布。本区地层以海相碳酸盐类为主，碎屑岩类次之。区内火成岩岩性以酸性侵入岩为主，其次是基性喷出岩，再次是酸性喷出和基性侵入岩。区内变质岩主要见于澜沧群、勐统群及崇山群，岩性为变质砂岩、板岩、微晶片岩、片岩、变粒岩、片麻岩、大理岩，以区域变质为主，混合岩化仅局部出现，热力变质较为普遍但不强烈，动力变质在各主要断裂带及各类岩石中均有不同程度的表现。

工程区处于青藏滇缅印尼巨型歹字型构造体系中段与经向构造体系相复合的部位，歹字型构造体系和经向构造体系占主导地位，零星的纬向构造体系在工程区亦有所表现。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），枢纽区50年超越概率10%的基岩场地地震动峰值加速度为0.20g，相应的基本地震烈度为Ⅷ度，地震动反应谱特征周期为0.45s，场区建筑物按Ⅷ度设防。

3 坝址比选

根据现场踏勘及初步勘探分析，初步选择了两个坝址，位于三太子河中上游，两个坝址相距约2km。针对上、下坝址开展地质测绘、勘探等工作。综合比较推荐坝址位置。

3.1 地形地貌

3.1.1 上坝址地形地貌

上坝址位于上游1号支沟沟口下游约750m的三太子河主河道上，坝段内河道较顺直，总体自北西向南东流，勘察期间河水面宽1～3m，水深0.3～0.5m，河谷呈基本对称的“V”型谷，两岸地形坡度35°～45°，左右岸冲沟发育，左岸坡下部发育滑坡两处，右岸坡中部、公路边发育滑坡一处，均为浅表层滑坡。

3.1.2 下坝址地形地貌

下坝址位于下游2号支沟沟口下游约800m处的三太子河主河道上，坝址区河道呈“S”形，勘察期间河水面宽1～2m，水深0.3～0.5m，河谷呈“V”字型。左岸中下部地形坡度35°～45°，坝轴线上游约120m处发育28号冲沟，切割较深，沟底及岸坡下部地表裸露。左岸坝轴线下游侧发育一滑坡（滑3），该滑坡体平面上呈长舌状，坡面碎块石、巨石堆积。右岸下部岸坡坡度70°～85°，局部近直立，坡面基岩裸露。

3.2 水库区工程地质条件

3.2.1 上坝址水库区

上坝址水库区大部分为新生界第四系（Q）覆盖，局部岸坡见基岩出露，主要地层为：（1）古生界寒武系上统核桃坪组浅灰、灰绿色板岩。（2）沙河厂组下段地层：下部一号岩组（∈3s1-1），以灰绿色、灰色粉砂质、灰质板状页岩为主，其间常夹灰岩、泥质条带灰岩，薄-中厚层状；上部二号岩组（∈3s1-2），以灰色鲕状灰岩为主，夹泥质条带灰岩和泥质灰岩。

库区主要发育Fg1断层，区内总体产状为30°N到40°W，NE∠70°～75°，主要沿河谷向下游延伸发育，贯穿库区及坝址，断层破碎带宽6～8m，由糜棱岩、碎裂岩、构造角砾岩等组成，胶结差，该断裂为压扭性右旋断裂，后期具张性特征，延伸长度约5km，断裂两侧拖曳褶曲及次一级旁侧构造发育，岩层产状变化较大。

上坝址水库区水文地质条件较简单，根据分析判断，三太子河为本区最低排泄基准面，两岸地下水补给河水。

水库两岸地形条件较好，向两岸渗漏的可能性小。但受断层Fg1构造的影响，库水沿断层带及其影响带向下游渗漏可能性大，应采取适当的防渗处理措施，此为上坝址水库区的主要工程地质问题。

3.2.2 下坝址水库区

下坝址水库区地表大部分为新生界第四系覆盖，主要分布地层为：（1）寒武系上统沙河厂组下段，岩性分布同上坝址。（2）奥陶系施甸组（O2s）：灰绿、灰、黄绿色粉砂岩、页岩为主间夹少量薄层状泥灰岩，薄-中厚层状。

工程区发育一条近东西向的区域性压扭性断裂龙家湾断裂（F6），为工程区控制性断裂，区内总体产状为70°N到80°W，NE∠75°～90°，断层破碎带宽15～30m，由碎裂岩、糜棱岩、碎块岩、断层角砾岩、断层泥及构造透镜体等组成，胶结较差，区域上延伸长度约13km。该断层在下坝址坝轴线上游约350m处被一条后期发育的北西向次级Fg1断裂错断，错断距离约200m，其南东段沿三太子河河谷经下坝址后向下游延伸，北西段沿右岸2号支沟的右岸岸坡上部向NWW向延伸出工程区。

右岸钻孔的地下水位比河中孔的地下水位高约55m，比左岸钻孔的地下水位高约40m，右岸地下水位线较陡，而左岸地下水位线低平。河床地下水深埋于河床之下，垂直埋深约60m。下坝址水库区的地表水及地下水的总体补排关系为：大气降水一部分直接补给地下水，一部分以地表径流的形式补给河水，河水经构造带及其影响带中的导水通道向左岸可溶岩区补给，枢纽区右岸非可溶岩区的地下水直接向左岸岩溶区补给，可溶巖区地下水沿可溶岩深部或构造沿线的规模较大的溶蚀裂隙及管道向下游排泄，形成地下暗河，最终由龙王塘出水点流出地面。endprint

下坝址水库区存在向水库下游渗漏问题，其渗漏类型主要有两个：一是以岩溶裂隙、管道为主要渗漏通道的溶隙—管道型渗漏；二是以构造破碎带及构造裂隙为渗漏通道的裂隙型渗漏。

3.3 枢纽工程地质条件

3.3.1 上坝址枢纽工程地质条件

坝址左岸为寒武系核桃坪组板岩，右岸坝肩以下为寒武系上统沙河厂组下段下部板状页岩，下段上部鲕状灰岩段分布于坝顶以上，以中等倾角斜插向山内。

坝址区地质构造较发育，有Ⅱ级结构面Fg1经河床部位，顺河道向上下游延伸，坝址区破碎带宽6～8m，由构造角砾岩、糜棱岩、碎裂岩等组成，胶结较差，具有一定透水性。枢纽区次级结构面及小褶皱较发育，主要为Ⅲ级结构面。Ⅳ级结构面次发育，主要为层间小挤压面，Ⅴ级结构面主要为层面、节理。枢纽区岩体破碎，地层产状变化较大。坝址区物理地质现象主要表现为风化、滑坡、泥石流和岩体卸荷。

上坝址水文地质条件较简单，岩体节理裂隙发育，枢纽区基岩透水性亦较强，强、弱风化带以中等透水性为主。根据钻探揭露，枢纽区地下水位总体较低平，存在沿河谷向下游渗漏及坝基渗漏问题。

3.3.2 下坝址枢纽工程地质条件

左岸为寒武系上统沙河厂组下段上部鲕状灰岩夹板状页岩，右岸为奥陶系中统施甸组粉砂岩、页岩。

下坝址枢纽区地质构造发育，有区域性断裂F6经河床部位，顺河道向上下游延伸。Fg1经右坝肩上部通过，坝址区次级构造及节理裂隙发育，岩体破碎。水库区物理地质现象主要表现为风化、滑坡、泥石流和岩体卸荷。

河水经构造带及其影响带中的导水通道向左岸可溶岩区补给，枢纽区右岸非可溶岩区的地下水直接向左岸岩溶区补给，沿可溶岩深部或构造沿线的规模较大的溶蚀裂隙及管道向下游排泄，存在严重的岩溶渗漏问题。受断层带影响，也存在沿河谷断层及其影响带向下游渗漏问题，同时右岸也存在坝基渗漏和绕坝渗漏问题。防渗治理难度很大，投资很高，工程风险大。

3.4 坝址比选

根据以上分析，对两个坝址地质比较结论如下。

（1）上坝址库盆和枢纽区岩性以板岩、板状页岩为主，相对隔水性较好，有顺河向断裂Fg1通过坝址河床部位，受断层影响，上坝址基岩节理裂隙发育，存在坝基渗漏和绕坝渗漏问题，只能采用悬挂帷幕灌浆，灌浆深度较大，工程造价较高。下坝址库盆及枢纽区左岸为鲕状灰岩地层，受顺河向及右坝肩部位区域性构造影响，两岸岩体破碎，且左岸岩溶发育。经地质调查初步判定，下坝址存在水库区及枢纽区岩溶渗漏问题，其岩溶管道发育复杂，且位置难以确定，处理难度极大。此外，右岸还存在坝基渗漏及绕坝渗漏问题。

（2）上坝址地下水位低平，但总体为地下水向河流方向补给，相对易于做坝基防渗处理。下坝址地下水位深埋于河床之下，致使该段地表河流成为悬河，难以处理。

（3）虽然有Fg1断层通过上坝址坝基河床部位，可能存在一定的断层带物质进行掏挖置换问题，但断层破碎带宽度有限，坝基开挖和置换深度有限，相对易于处理，且不存在明显的坝基抗滑稳定问题。下坝址坝基部位发育宽约30m的F6断层破碎带，难以全部挖除，处理难度相对较大。此外，右坝基部位Fg1断层发育较宽，且旁侧发育有分支断裂，致使坝肩部位岩体完整性较差。

从工程地质条件相关因素分析，上坝址优于下坝址。

4 结语

长岭岗水库工程区地质条件复杂，存在可溶岩，库区成库条件、水库渗漏与坝址防渗处理措施、效果及成本对坝址选择起着至关重要的作用，因此，本工程针对两个坝址的地形地质条件进行了充分分析比较，推荐采用上坝址，做到尽量避开灰岩区等不利于水库建设的不利地质因素。

参考文献

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[2] 杜文超.关于水利工程坝址选择的工程地质勘察程序的分析[J].科技创新与应用，2014（34）：216.

[3] 王毅，杨兵.水利工程中坝址選择的地质勘察要点分析[J].科技创新与应用，2014（11）：143.endprint