龙官桥水库坝址工程地质条件研究

颜勇

（毕节市勘测设计研究院，贵州 毕节 551700）

0 引言

龙官桥水库可研阶段共选两个较典型的坝址进行比较，分别为小旱庄坝址、龙官桥坝址。小旱庄坝址（推荐坝址）：集雨面积为31 km2，河床高程1 620 m，水库设计正常高蓄水位1 655 m，高于现在河床约35 m，拟建最大坝高约46 m，坝址距城区12.70 km，至倒天河水库坝址约12.38 km。龙官桥坝址（比选坝址）：集雨面积为87 km2，河床高程1 595 m，水库设计正常高蓄水位1 631 m，高于现在河床约36 m，拟建最大坝高约49.30 m，坝址距城区约10.95 km，至倒天河水库坝址约10.48 km。

1 工程概况

龙官桥水库座落在白甫河上游，系长江流域乌江水系六冲河干流左岸一级支流，发源于毕节市野角乡官寨，河源高程2 030.60 m，小旱庄坝址以上集雨面积31 km2，河长8.80 km，多年平均流量0.41 m3/s。水库校核洪水位1 657.64 m，正常高水位1 655.00 m，总库容1 097 万m3，兴利库容751 万m3，死库容196 万m3。工程任务为城市供水，年供水量948 万m3/a。工程等别为Ⅲ等，工程规模属中型。枢纽工程由拦河坝、溢洪道和取水隧洞兼放空洞、导流隧洞等3个部分组成。

2 坝址工程地质条件

2.1 小旱庄坝址工程地质条件

2.1.1 坝址勘探

龙官桥水库小旱庄坝址区布置3 个钻孔进行坝址基岩勘探，对龙官桥水库小旱庄坝址基岩渗漏情况和基岩裂隙发育情况进行分析。勘探孔布置如下：沿坝线在左右岸各布置钻孔1个，河床中部布置钻孔1个，共计完成勘探孔3个，进尺186.65 m。2010 年11 月7 日至11 月23 日，为查清趾板基础工程地质条件，沿面板堆石坝趾板线布置钻孔5个及坝轴线河床部位布置钻孔1个。

2.1.2 地层岩性

寒武系中上统娄山关群第一段（∈2-3Ls1）：厚度大于250 m，为浅灰、深灰色薄至中厚层泥质白云岩、白云岩及粉砂质白云岩，为弱岩溶地层，分布于坝址左岸1 654 m～1 679 m、右岸1 652 m高程以下及河谷。第四系松散堆积层（Q）：其广泛分布于坝址区河谷两岸斜坡表层及河谷。两岸斜坡覆盖为残坡积（Qdl）含碎石粘土，厚薄不均，在0～10 m，一般厚度0～4.00 m；河床部位为河流冲积（Qal）砂、卵砾石层及少量坡积层（Qdl），厚度约1～3 m。

2.2 地质构造

北西向区域断层F15从库区左岸斜穿坝址与规模较小一平移断层F43在右岸坝址处交汇。断层F15为直立断层，走向为N58h8 ；断层F43为平移断层，在左岸原采石场北东方向倾向为N90h ，倾角为88h，从采石场至与F15交汇段倾向则变为N88h 。从采石场处观察F43断裂情况，该断层轴线部位两盘间缝隙较小，均为细粒径角砾及粘土充填，两侧岩石完整，见明显擦痕。坝址处两岸钻孔以下基岩为第四系沉积物覆盖，坝轴线纵向覆盖层厚4～6 m、横向上则厚0～10 m。左岸岸坡岩石节理裂隙主要有：①S7～54h 48 ∠83h～89h；②S11～76h8 4∠70h～87h，发育率3～5条/m，属节理裂隙发育。

3 岩溶及水文地质条件

3.1 岩溶地质条件

小旱庄坝址出露地层岩性为娄山关群（∈2-3Ls）浅灰、灰色薄至中厚层泥质白云岩、白云岩。左坝肩1 655 m 高程、右坝肩1 650 m高程以上出露地层岩性为娄山关群（∈2-3Ls）第一段浅灰、灰色中至厚层白云岩，经地表调查，该层发育有溶隙、小型溶洞等，岩溶属中等发育，为含水岩组；左坝肩1 655 m高程、右坝肩1 650 m高程以下出露地层岩性为娄山关群（∈2-3Ls）第二段浅灰、灰色薄至中厚层泥质白云岩，经钻孔勘探及地表调查，仅存在规模较小的溶蚀裂隙，该层岩溶发育较弱，为弱透水岩组。坝址正常高水位以下岩溶不发育，未发现大型溶洞、岩溶管道等地下岩溶形态，地表岩溶形态发育较弱。坝址北面沿断层零星发育一些小洼地，洼地深几米至十米左右，洼地地表水在断层附近以小型落水洞的形式流入灰岩区进入地下岩溶管道，断层沿线大型溶洞不发育，也未现有溶隙泉水等出露，岩溶发育较弱。

3.2 水文地质条件

3.2.1 水文地质特征

距坝址32 m 的上游河床右岸1 621.30 m 高程处出露一泉点，流量5 L/s 左右，调查当地村民该泉点出水常年不断，经实地调查，该泉水主要由库首右岩支流通过裂隙渗漏汇集形成；右坝肩高程为1 650 m 处有一泉点，位置在寒武系中上统娄山关群第一、二段接触部位出露，属接触泉，为地表降雨渗入娄山关群第二段白云岩岩体裂隙，遇娄山关群第一段泥质白云岩相对隔水后汇集后出露，其流量随降雨量大小变化较大，降雨停止后流量迅速变小并断流；右坝肩钻孔及钻孔至河床段有多处分散性呈面流状地下水浸出，流量小，为降雨渗入地下遇泥质白云岩隔水层阻挡后分散出露；左坝肩高程1 665 m 处有一间歇性泉水，地表降雨渗入基岩强风化层汇集后出露，其流量随降雨量大小变化较大，降雨停止后流量迅速变小并逐渐断流；坝址下游100 m 内公路内侧边坡有呈面流状地下水溢出，流量随降雨大小发生变化，经调查当地村民，此地下水不断流，分析为上述泉水为地表降雨渗入基岩强风化层汇集后遇泥质白云岩隔水岩层后溢出地表，属悬挂泉。

从地下水出露状况分析，小旱庄坝址区内地下分水岭与地表分水岭一致。地下水补给、径流、排泄从以下两种方式进行体现，在垂直方向上，地表水先下渗成为潜流，存在覆盖层地段，又从覆盖层孔隙水下渗为基岩裂隙水，基岩裂隙水沿裂隙向地形低处流动。在水平方向上，坝址区地层岩性为泥质白云岩夹白云岩，泥质白云岩为相对隔水层，白云岩为相对透水岩层，水文地质特征具有互层性，地下水一般流向岩层倾向的方向，以悬挂泉泉水方式出露。河床为该区地下水最低排泄基准面，由地下水补给河水。

3.2.2 岩石条件

堆积体为残坡积土层、冲积砂砾卵石层和早期垮塌体。根据钻孔揭露情况，坝址区左右岸坡覆盖层厚达4.20 m，河床覆盖层厚3.80 m，基岩零星裸露。两岸在钻孔以上基岩出露，无堆积物。右岸坡在钻孔以下部位及左岸钻孔以下除基岩零星裸露外，均为残坡积土层、冲积砂砾卵石层和早期垮塌体，表层为耕植层。土层上部较松散，下部夹较多碎块石；冲积砂砾卵石层分布在河床内，结构松散。第四系覆盖层结构松散，孔岩芯纵波速度（饱和状态）4 785～6 109 m/s，平均5 727 m/s。

3.2.3 卸荷及危岩体

岸坡地形上陡下缓，两坝肩下部30h左右，上部边坡较陡，坡度500～900度，节理裂隙发育，特别是右岸节理裂隙主要有①N10～15h8 / ∠70～75h；②S30～60h 48 ∠80h～88h，发育率3～5 条/m，顺河向卸荷裂隙发育，裂隙延伸长度5～40 m，深5～20 m，张开（表层张开达30 cm）、松驰，局部分离，自然状态下边坡整体稳定，坝基施工开挖后，稳定性较差，易造成崩塌、滑坡，危及水库大坝施工和运行安全。

3.3 地形地貌

3.3.1 地层岩性

坝址左岸基岩大部份裸露，第四系覆盖层较薄，厚0～2 m，岩石强风化层厚5～10 m；右岸基岩裸露较少，第四系覆盖层较厚，为粘土夹风化碎块石，厚2～11 m，局部达15 m，下部岩石强风化层厚8 m 左右；河床部位未见基岩出露，第四系覆盖层为粘土夹碎石、冲积砂卵砾石及淤砂，厚2.50～9.00 m，下部岩石强风化层厚7～15 m。

3.3.2 地质构造

坝址区为单斜地层，岩层产状为倾向S80h ，倾角13h左右，岩层倾向下游偏右岸，根据区域地质调查成果及钻探剖面显示，未发现断裂及其它不良地质构造现象，根据钻探成果及孔内声波测试，钻孔深度范围内未发现软弱层及溶洞等现象。根据地表地质调查，坝址区无破坏性地质构造通过，层面裂隙较发育，受区域地质构造的影响，节理裂隙发育。

3.3.3 水文地质条件

地下水位埋深从河谷向自然岸坡渐深，左岸坡1995 年的勘探孔ZK3 孔水位埋深30.00 m，高程为1 598.20 m，高出河床水位2.70 m 左右；右岸坡此次勘探孔ZK3 号钻孔水位埋深32.40 m，高程为1 601.30 m，高出河床水位5.80 m左右，坝址区未见泉水出露。河床为本区域地下水最低排泄基准面，补给型式为地下水补给河水；坝段区节理裂隙发育，压水试验透水率值多大于20Lu，新鲜完整岩体属相对隔水层，但埋藏较深，水库建成正常蓄水后，在节理裂隙控制条件下有绕坝渗透条件，需进行防渗帷幕处理。

4 结语

对两个坝址进行地表地质勘测、钻探等工作，得出龙官桥坝址库首河床部位存在纵向渗漏深度较大，防渗处理较困难，对于水库蓄水影响较大，需要进行后续的合理处置。