河间地块岩溶渗漏评价达成

2023-08-24 理论教育版权反馈

【摘要】：据此,结合前述河间地块岩溶渗漏影响的因素分析,对水库岩溶渗漏问题予以如下综合评价。河间地块水文地质调查结果表明,飞来峰碳酸盐岩类岩溶裂隙水的分布,明显地受地层岩性组合和地质构造所控制。

紫坪铺水库为一山间河道型水库,水库库盆主要由三叠系上统须家河组(T33xj)含煤砂页岩组成,地形封闭条件较好,无永久性渗漏问题之虞。唯水库左岸龙溪河支库与邻谷白沙河构成的河间地块由飞来峰碳酸盐岩组成,水库蓄水后,库水从龙溪河支库沿该河间地块向邻谷白沙河产生岩溶渗漏的可能性,主要取决于飞来峰碳酸盐岩类岩溶的发育程度,河间地块有无地下分水岭,地下分水岭分布高低,飞来峰及其底座隔水岩组的分布情况等基本条件。据此,结合前述河间地块岩溶渗漏影响的因素分析,对水库岩溶渗漏问题予以如下综合评价。

(1)河间地块飞来峰条形山脊为弱岩溶化区,无岩溶管道贯穿分水岭地段。

龙溪河至白沙河飞来峰条形山脊出露地层岩性以泥盆系(D)、石炭系(C)、二叠系(P)可溶盐类岩石为主,但其中尚间夹砂岩、页岩、铁铝质粘土岩和辉绿岩等非可溶盐岩类,飞来峰内部构造亦较发育,断层互相切割使地层褶曲、倒转、尖灭、再现,岩性组合和构造切割的复杂性限制了河间地块可溶盐类岩石的岩溶发育程度。

岩溶水文地质调查表明,飞来峰条形山脊可溶盐类岩石分布面积不大,分水岭范围狭窄,受水区域有限,岩溶发育程度较低,属弱岩溶化区。岩溶形态以溶沟、溶槽、溶隙、溶痕为主,溶蚀漏斗、溶蚀洼地少量,分水岭地段无通向库内外的贯穿性岩溶管道分布；仅龙溪河、白沙河和后深塘沟岸边的泥盆、石炭、二叠系灰岩中发育有数层小规模的溶隙型溶洞,且溶洞延伸较短小、独立,分别通向库内和邻谷白沙河,溶洞水就近排泄。加之飞来峰条形山脊碳酸盐岩中分布有长约5.5km、宽50～100m的辉绿岩脉侵入体,以及砂页岩等非可溶性岩类的阻隔,隔断了分水岭两侧地下水的水力联系和岩溶管道的发育。因此,水库蓄水后不存在库水沿飞来峰条形山脊向邻谷白沙河产生岩溶管道渗漏问题。

(2)飞来峰河间地块存在较稳定的地下分水岭,地下水位远高于水库正常蓄水位。

飞来峰条形山脊呈北东—南西向由库内龙溪河向邻谷白沙河延伸,形成宽约8km的河间地块,地表分水岭较宽厚。河间地块水文地质调查结果表明,飞来峰碳酸盐岩类岩溶裂隙水的分布,明显地受地层岩性组合和地质构造所控制。飞来峰碳酸盐岩类由于岩性组合类型不同,其含水、透水程度各异,泉水分布也迥然有别,如泥盆系中统(D2)灰岩、白云质灰岩夹石英砂岩和页岩为可溶性与非可溶性间互层状组合岩类,属碳酸盐岩类间夹碎屑岩类含水岩组,含水不丰,沿条形山脊及两侧地段内未发现较大泉水分布；而泥盆系上统(D3)、石炭系(C)、二叠系下统栖霞—茅口组(P1q-m)、二叠系上统长兴组(P2c)灰岩属质纯层厚的碳酸盐岩类含水岩组,则有较多的泉水出露。飞来峰前、后缘边界断裂属压扭性断裂,具有一定阻水作用,加之下伏底座三叠系上统须家河组含煤砂页岩对岩溶水运移排泄的阻隔,致使前、后缘边界断裂上盘影响带的碳酸盐岩岩溶洞穴较发育,并出现一系列岩溶泉水。分水岭北东白沙河一侧,在后缘边界断裂龙溪断裂附近,有较大岩溶泉水出露,如罗家垭口至后深塘一带的K25、K29泉等,泉水出露高程1225～1250m,根据K25、K29两泉水动态的长期观测,泉水流量一般变化于0.1×10-3～1.0×10-3m3/s之间,雨季最大不超过60×10-3m3/s,最枯季节亦未断流,泉水水温度变化很小,一般为8～14℃(气温年变化于1～30℃)；分水岭南西龙溪河支库内一侧,于前缘边界断裂茅亭断裂附近,沿线亦有岩溶泉水出露,如S1号泉水出露在果木坪高程1070m,S2号泉水出露在两夹岩的高程为1200m,泉水均因断层阻水而出溢,其流量变化较大,一般流量0.1×10-3～1.0×10-3m3/s,最枯季节仍有地下水涌出,泉水水温12～16℃(1989年2月7日实测)。

上述表明,飞来峰碳盐岩类含水岩组中,赋存较丰富的地下水,运移和排泄于前后缘边界断裂附近受阻,以断裂为排泄基准面。在分水岭两侧前后缘边界断裂附近均有大量地下水溢出,并分别向各自方向库内排泄。从库内岷江龙溪河一侧泉水出溢高程大于或等于1070m,白沙河一侧岩溶泉水出溢高程大于或等于1225m判断,在飞来峰分水岭地段附近存在一较稳定的地下分水岭,其水位远高于水库正常蓄水位877m。因此,水库蓄水位后不存在库水通向邻谷白沙河的可能性。

(3)飞来峰底座非岩溶化含煤砂页岩在纵向上起伏,向北东方向有抬高趋势,在分水岭罗家垭口一带底座已抬高到1070m高程,须家河组含煤砂页岩成为一道天然的隔水屏障。

区域地质资料表明,飞来峰构造出露的碳酸盐岩地层,总体具有由南西往北东方向逐渐解体变薄的趋势,在纵向上其底座呈波状起伏(见图4-3),在横向上底座边界北西高南东低(见图4-4),边界断裂倾角上陡下缓。据勘探揭示,飞来峰构造底座高程在纵向上从南西往北东方向变化为:在岷江主库漩口峡谷河段CKB3001、CKB3002两个钻孔均打穿了上覆石炭系厚层灰岩,见到下伏年代较新的三叠系上统须家河组砂页岩地层,揭示到飞来峰底座高程为610m；在库首段的坝前堆积体观音坪一带,ZKD1、ZKD5等钻孔揭示其底座高程已抬高到650m；至分水岭罗家垭口,飞来峰底座两侧须家河组含煤砂页岩在地表出露高程已高达1200m；到邻谷白沙河后底座高程又降低到约700m。飞来峰底座在横向上的变化,据岷江主库右岸的漩口白云顶煤洞和漩口水泥厂狮子山露天采石场开挖证实,飞来峰后缘边界龙溪断裂上部倾角60°～70°,下部几米至几十米处即变缓为15°～30°,漩口峡谷河段的ZKD1、ZKD2两个钻孔灰岩底部连线表明其断裂底部倾角仅为10°～20°；分水岭罗家垭口一带,飞来峰底座须家河组砂页岩在地表出露高程为1200m,飞来峰碳酸盐岩宽度700余m,说明此段为飞来峰底座抬高地段(见图4-3、图4-4)。为论证其底座抬高高度,前期勘察中,曾在罗家垭口布置数条物探工作剖面,运用地震浅层反射法对灰岩和含煤砂页岩进行了纵(横)波速度测试结果表明:反(折)射波法地震勘探效果良好,全剖面可连续追踪,且飞来峰底座同向轴连续性好；其下伏须家河组非可溶性砂页岩顶板高程最低处为1070m,远高于正常蓄水位877m。由此可见,飞来峰下伏基座须家河组为相对稳定的区域性隔水岩组,在分水岭一带形成了一道天然的隔水屏障,阻止了库水向邻谷白沙河的渗漏途径。

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图4-3 龙溪河—白沙河河间地块水文地质剖面示意图

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图4-4 分水岭罗家垭口地质剖面示意图

综上所述,水库蓄水后不存在库水沿飞来峰构造条形灰岩向邻谷白沙河渗漏的可能性。

河间地块岩溶渗漏评价达成

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