锁龙桥水库岩溶水文地质特点评价

杜健

摘 要：收集锁龙桥水库库区的区域地质资料，通过库区大比例尺地质填图、地质钻探、平硐、物探等工作查明了场地基本地质条件，在已有成果资料基础上，确定库区不同层位、不同海拔高程上岩溶发育特征，划分为相应的水文地质单元来分析及评价岩溶水文地质条件，为岩溶水库成库论证奠定可靠的基础。

关键词：锁龙桥水库；岩溶发育特征；岩溶水文地质条件分析；评价

中图分类号：P642.25 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）07-0166-03

Abstract： This paper collects the regional geological data of the reservoir area of Suolongqiao Reservoir， and finds out the basic geological conditions of the site through the work of large scale geological mapping， geological drilling， adit and geophysical exploration in the reservoir area. On the basis of the existing achievements， the characteristics of karst development at different horizons and elevations in the reservoir area are determined， and the karst hydrogeological conditions are analyzed and evaluated by dividing them into corresponding hydrogeological units， which will lay a reliable foundation for the demonstration of reservoir formation of karst reservoirs.

Keywords： Suolongqiao Reservoir； characteristics of karst development； karst hydrogeological condition analysis； evaluation

1 工程概況

锁龙桥水库工程位于云南省文山州文山市境内，是一座承担村镇生活和农田灌溉供水任务的水库。坝址位于文山市平坝镇境内杨柳河中上游河段，拟利用上游暗河岩埂段作为大坝组成部分，修建大坝形成水库，水库主要由水库枢纽和输水线路组成。水库区处于岩溶地区，岩溶发育且复杂，渗漏问题突出，能否成库是锁龙桥水库工程所面临的至关重要的问题之一。

2 水库区基本地质条件

2.1 基本地质条件

水库区属侵蚀、溶蚀低中山地区，库区位于文山巨型环状构造带西南部，在区域构造背景下，褶皱和断裂发育，主要构造形迹为东西向平坝背斜、北东向和北北西向断裂。库区处于平坝背斜的南部，岩层产状变化不大，大部分为斜向谷，局部为纵向谷。库区发育的断裂有水淹坝断层、杜孟断层、断层F1、断层F2等。库区岸坡多为第四系覆盖，下覆基岩以寒武系中统龙哈组的白云岩和泥盆系下统坡脚组的泥板岩分布面积最广，其次为寒武系中统田蓬组的白云岩、灰岩与砂泥岩互层、泥盆系下统坡松冲组的砂泥岩和达莲塘组的灰岩及白云质灰岩。

2.2 岩溶发育特征

水库工程及外围出露大面积寒武系和泥盆系的碳酸盐岩地层，加之场区气候温和湿润、雨量充沛，为岩溶发育创造了有利条件，工程区岩溶较为发育。由于不同地段岩溶发育控制因素的差异，使得地表、地下岩溶形态各异，发育程度不等。

（1）库区出露的可溶岩与非可溶岩的空间展布及特征见表1。

（2）库区岩溶峡谷特征是地表径流迅速，岩溶补排径转化迅速，途径短，溶蚀漏斗和洼地不甚发育，多见溶蚀裂隙，局部见有溶蚀槽沟，谷底常见泉水出露。库区主要发育的岩溶个体形态有：溶隙、落洞、漏斗、洼地、溶洞、塌陷等，组合形态有峰丛洼地、林峰洼地、峰丛谷地、构造溶蚀侵蚀峡谷。水库区溶蚀裂隙和小溶孔洞发育，特别在高程1595m以上相对发育，靠近地表、构造带及其影响带更加发育。经调查库区发育洼地6个，漏斗、落水洞8个。区内溶蚀空腔（溶洞）在不同高程都有出露，形成不同高程及层位的溶洞网，高位地下溶蚀空腔（溶洞）、岩溶管道，多发育分布于水库区高程大约1655m以上。主要分布于峰丛山体半山的灰岩中，顺层发育为主，其规模明显受断裂构造控制。低位地下溶蚀空腔（溶洞）、岩溶管道、暗河，多发育分布于水库区排泄基准面附近，高程大约1570m～1655m。断裂构造和下切侵蚀是区内低位溶洞形成的主要因素，碳酸盐岩地层与碎屑岩地层不整合接触界线、断层面附近岩溶相对较发育。特别是多组断裂的交汇地带，岩溶发育更为强烈。如坝址部位的暗河段，由于中间岩溶发育强烈造成岩溶塌陷，形成天窗，成为明流河段将其划分为上下游两段，分别为上游岩埂段和下游岩埂段。

（3）水库区共有29个钻孔，其中5个孔进行了钻孔电视成像，揭示溶洞及溶蚀裂隙发育性状，主要分布在水库左、右两岸及近坝库段，发育高程一般1594m～1707m。溶洞直径一般1.0m～6.3m不等，溶蚀裂隙隙宽一般0.05m～0.5m，局部充填有褐黄色含砾粉质黏土、黏土。经调查水库岩溶以溶隙、溶孔、溶槽为主，一般宽0.3cm～5cm不等。根据4个钻孔岩溶统计资料可知岩溶发育不均匀，线溶蚀率一般为5%～9%，局部岩溶发育部位——钻孔ZK11所在洼地和落水洞发育地带线溶蚀率可达17.0%。

（4）从现场调查与室内分析来看，工程区岩溶发育主要受地层岩性、地质构造及地下水活动三个因素控制，从而表现为在空间上岩溶发育存在明显差异性。endprint

（5）通过上述章节分析，锁龙桥水库工程区及外围岩溶发育规律主要有如下几个方面：

a.根据对杨柳河水系、白石岩暗河系统、吗哩地下暗河支流岩溶形态（溶洞和伏流）的调查成果，可知水库区及外围岩溶发育受地层、岩性、构造等条件的影响，在空间上具有不均一性。

b.库区地势西北高南东低，地表、地下水总体上自西北向南东流，受地下水径流影响，岩溶形态总体发育方向为自西北向南东。

c.库区地下水在垂直方向上的运移方式，上部以垂直运移为主，受地下水影响，多发育垂直岩溶形态；下部以水平运移为主，发育水平岩溶形态；而中部两种岩溶形态兼有。因此，推测地下岩溶集中通道（暗河）在垂直方向上，沿“一缓“岩层面和“两陡”结构面呈叠坎式分布，以削落库区至最低排泄面之间的集中落差。

d.岩溶发育程度分级。岩溶作用受一系列因素的影响和制约，可溶岩溶蚀的空间大小并不相同，其发育程度、发育规律包括岩溶填充物等在不同的区域都不尽相同。结合工程区各可溶岩地层野外地质勘查和钻孔揭露溶蚀现象统计分析，依据岩溶化程度划分标准，对工程区内出露的各可溶岩地层岩溶发育程度进行分级，见表1。

3 岩溶水文地质条件

3.1 水文地质结构特征

3.1.1 地下水类型

按地下水赋存条件及运移形式，水库区地下水类型主要为岩溶水（包括岩溶裂隙水和岩溶管道水）、基岩裂隙水和孔隙水。

3.1.2 岩体渗透性

岩体渗透性主要取决于岩体中节理裂隙发育情况、岩溶发育程度等特征。

据坝址与水库区勘探钻孔压水试验资料显示，在近地表部，岩体中节理裂隙延伸相对较长，多微张～张开，加之溶蚀较发育，岩体多呈中等透水性，局部为强透水，岩体透水率普遍>10Lu；以下部位，岩体中裂隙一般伸延较短，多闭合，透水率一般小于10Lu。局部地段由于受构造或岩溶发育的影响，透水性呈急剧增大。右岸中等透水底界埋深一般60m～100m，弱透水顶界埋深一般80m～120m；右岸岩体中等透水底界埋深一般60m～100m，岩体透水率q<5Lu顶界埋深一般80m～120m；左岸岩体中等透水底界埋深一般45m～90m，岩体透水率q<5Lu顶界埋深一般60m～125m。

3.1.3 水文地质单元划分

本阶段对水库区及外围进行了水文地质测绘，工程区属盘龙河右岸支流白石岩岩溶暗河系统，位于白石岩岩溶暗河系统岩溶水区的北西向分支（即杨柳河和吗哩暗河系统）的中上游部位。本次调查重点针对杨柳河流域系统中上游段进行，具体范围大致是北至杨柳河下寨——杜孟一带、东至小坝子——白岩脚一带、南至杉木寨——白岩脚一带、西至分水岭小三家——平坝一带。该区域共发现主要泉水点21个。

划分水文地质单元，可以对库区的地质条件、水文地质条件进行普遍性的归纳，并按照各个级别由上及下进行较为具体的分析，在普遍性的基础上分析个体的差异性，即由上至下进行水系统的细化。同等级别的水文地质单元，应当具备相对独立的地下水补给、径流、排泄条件，具有相似的赋水性能及地下水类型，能够代表该区域地下水的赋存及运移规律。

通过现场对地质构造、含水岩组、地形地貌、岩溶发育状况、各级河流及泉点的调查，结合水化学分析结果，可以分析各区域地下水赋水性能及状态、补径排条件、地下水类型及动态特征，并依据其普遍性进行归纳，划分相应的水文地质单元。

天然条件下，白石岩暗河系统为区内地下水的最低排泄基准面。水库区主要分布白石岩暗河系统西北向支流（包括杨柳河、卡底河、吗哩暗河系统三条支流），将水库区内白石岩暗河作为一级水文地质单元，杨柳河、卡底河、吗哩暗河作为二级水文地质单元分析研究。三个水文地质单元的岩溶水动力类型同属补给型。

3.2 地下水运移特征

库区岩溶水的补给主要由有两种方式：（1）分散渗入补给，通过地表裂隙、岩溶洼地、落水洞等直接接受大气降水，或者大气降水经第四系覆盖层入渗补给，多见于分水岭及其斜坡地带。（2）集中注入补给，由地表溪流通过落水洞或地表宽张溶蚀裂隙注入地下。像吗哩暗河沿线地表的落水洞（L5）和暗河入口处就具有这种显著特点。

工程区区域内分布有东侧盘龙河与西侧响水河及支流那母果河之间的地下水分水岭，该分水岭在工程区附近大致沿大石洞、白石岩、胡广箐、白沙坡、黄泥坡、红石岩、石砍头、大平子、邵家寨、纸厂坝、马鹿塘坡、炮房、大丫口、保老田、鸡棕山箐一带从北向南展布。盘龙河的源头大约在白沙坡一带，水库位于分水岭的东侧，处于分水岭的边缘地带，距分水岭界线约10km，为地下水垂直分散入渗补给区。浪桥与胡广箐之间地区向东侧平行延伸至盘龙河右岸白石岩及下游段的区域条带内，即为白石岩暗河系地下水汇水范围内，该区域条带内地下水分水蛉界线与盘龙河之间地下水的总体流向为近东西向，略偏北，即为白石岩暗河系统地下水流向。具体各段地下水流向略有不同，土锅寨、清水塘西侧地区，为白石岩暗河系统的西北支流段，地下水总体流向是由北西向南东方向或由南西向北东方向朝河谷排泄，局部地方朝近南北向或近东西向的河谷排泄。土锅寨、清水塘东侧地区（土锅寨至盘龙河右岸边），地下水沿土锅寨、清水塘、阴洞、杨柳井北侧、白石岩方向径流，过白石岩流出地表进入盘龙河，即为白石岩暗河系统下游段的流向。

4 结束语

通过对锁龙桥水库岩溶发育特征、岩溶水文地质条件分析研究，查明了库区地层岩性、地质构造、岩溶水文地质条件、岩溶发育特征等，是岩溶水库地质勘察工作中的基础和重点。实际勘察工作中由于对岩溶水库的各种勘探工作量有限，不能面面俱到，我们就必须认真做好这几方面的野外勘察和相似工程的类比工作，充分利用钻探和物探（钻孔电视、钻孔声波、CT、电法测等手段），地下水長观资料，掌握其性状及特点，对下一步进行岩溶渗漏分析、计算及评价，为岩溶水库成库论证奠定可靠的基础。

参考文献：

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