岩溶区水库建设岩溶发育规律分析

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摘要：本文以道真县双坝水库为背景，分析了岩溶地区岩溶分布，结合钻探、物探及连通试验等手段，论述了岩溶地区岩溶的发育规律，本文只要是通过岩溶发育强度受岩性及其分布特征的影响、岩溶发育部位及延伸方向受地质构造的控制、岩溶发育受地下水排泄基准面控制、岩溶发育具有一定的继承性等，对岩溶区岩溶发育规律进行了分析，这对岩溶地区同类工程具有一定的借鉴意义。

关键词：岩溶；水文地质条件；分析方法

1、引言

双坝水库位于道真县洛龙镇的大塘村境内。水库坝址距距洛龙集镇10km，距道真县城64km，距遵义市区264km。水库坝址右岸现有乡村公路通过，经拓宽改造后可满足工程施工运输要求，工程施工对外交通条件一般。

图1：工程区水系及岩溶、地下水流向示意图

2、地形地貌

双坝水库位于道真县洛龙镇大塘村境内洛龙河支流金保沟下游河段内，金保沟总体流向呈S58°E，河床高程1120～1220m，河床宽2～5m，河水深0.1 m～1m，平均比降约30‰，河谷形态多为对称“V”型河谷，河流阶地弱发育，仅在库盆内王家河床两岸及库尾罗家坝发育有Ⅰ级阶地，阶地高出河床1～2m。

3、地层岩性

库区出露地层有三迭系飞仙关组（T1f）至奥陶系桐梓组（O1t）及第四系（Q），影响库区成库条件的主要为P1q+m、分布于库首及水库下游侧一带。

4、水文地质条件

水库区内河谷深切，库岸山体雄厚，地表分水岭宽厚，库区地层岩性分布特征及其北北东向构造控制了地下水的分布，决定了地下水的形成和类型的差异。区内碎屑岩与碳酸盐岩相间分布，其中库盆内主要为碎屑岩类地层，库首及下游侧均为碳酸盐岩类分布，地下水主要接受大气降雨补给，洛龙河为本区地下水的最低排泄基准面。

（1）地下水类型及含水岩组的划分

库区可溶岩与非可溶岩相间分布，地下水类型主要有碳酸盐类溶洞裂隙水和基岩裂隙水，松散堆积层孔隙水仅在河谷及缓坡零星分布。根据本区岩性、构造、地貌等特征以及地下水的赋存形式，对库首出露地层岩溶发育情况和含水类型等综合划分如下含水岩组：

强岩溶含水岩组：出露地层为P1q+m、O1t+h，岩性以灰岩为主，地下水类型为碳酸盐岩类溶洞裂隙水，岩溶形态以大型溶洞为主，一般泉水流量10～50L/s。地下暗河一般流量大于50L/s，枯季地下径流模数3.02～3.3L/s . km2。

中等岩溶含水岩组：出露地层为P2c，岩性以灰岩、白云质灰岩为主夹页岩，地下水类型为碳酸盐岩类溶洞裂隙水，岩溶形态为规模不大且浅的溶洞，一般泉水流量1～10L/s，枯季地下径流模数1.97L/s. km2。

弱岩溶含水岩组：出露地层为T1f、O2+3、O1m，岩性主要为页岩、泥灰岩、灰岩、砂页岩、白云质灰岩，地下水类型为碎屑岩夹碳酸岩裂隙溶洞水，岩溶作用较弱，一般泉水流量0.1～1L/s，地下径流模数1.63L/s.km2，为较弱含水岩组。

弱含水岩组（相对隔水层）：主要为S2h、S1x、S1l等地层，岩性为砂岩、泥页岩等，地下水类型为基岩裂隙水，一般泉水流量小于0.1L/s，地下径流模数0.621～1.52L/s.km2，为弱至极弱含水岩组。

库区主要出露强岩溶含水岩组、弱含水岩组。

第四系（Q）零星分布，多为孔隙水。

5、根据对库区岩溶调查情况，可得岩溶发育有如下特点及规律：

a）岩溶发育强度受岩性及其分布特征的影响：区内可溶性高的P1q+m层位为以灰岩为主的碳酸盐岩，岩溶极发育，库区大部分岩溶洞穴和较大规模的溶洞、暗河和岩溶洼地均分布于该层中，如在左岸风洞发育的LD1、LD2、LD3、LD4等岩溶洼地，牛角寨发育的K24、K25等溶洞以及暗河系统，据调查及连通实验显示，在P1q+m内主要发育两个岩溶系统：①东流河至洛龙集镇的，以洼地、明流、伏流等发育于东流河沿线，②左岸发育的大塘（K8）-金堡沟（K35）-龙千口（K29）暗河（伏流）系统；在O1t+h地层，岩性以白云岩、泥质白云岩为主，岩溶发育程度相对较低，大型岩溶管道发育较差，多见裂隙状溶蚀，个体岩溶形态不多，但表层的溶沟、溶槽、等较为发育；在O1m、O2+3、P2地层中，由于分布面积较小，其地表水、地下水补给面较小，而且存在碎屑岩类相对隔水层分布，其补给径流条件较差，故该层岩溶发育程度不高。

b）岩溶发育部位及延伸方向受地质构造的控制

区内溶洞多发育在地势较为陡峻的陡崖处，而落水洞和岩溶洼地在地表上则多集中分布在切割较深的大型冲沟两侧的平缓台地上，发育高程较高，库区内多在1200m以上，而在地势相对较低且构造相对不发育的其他部位则很少。据野外调查，岩溶的发育多与构造有关，主要为北北东向（如南北向发育的暗河系统），溶洞常沿小断层、大型节理裂隙面发育，特别是在节理裂隙密集带上，其延伸方向一般与裂隙走向相同，发育的规模与构造规模联系较为密切。

c）岩溶发育受地下水排泄基准面控制

岩溶发育受不同时期的地下水排泄基准面控制，区内最低的地下水排泄基准面为洛龙河，根据野外调查显示，岩溶发育均在洛龙河及主要支流河床高程以上，且在河床高程附近岩溶较为发育，如发育于库首的K1、K2、K35等出水溶洞，洛龙河河床附近的K22、K23、K27、K28、K29等溶洞，具有明显的垂直分层规律，特别是在地下水变动带内较为发育。而在在地下水排泄基准面以下，岩溶发育程度则相对较低，仅层面和节理面有溶蚀现象。

d）岩溶发育具有一定的继承性

受喜山期以来区域大面积抬升运动的影响，区内地下水排泄基准面不断下降，因而造成了岩溶发育的继承性。表现为岩溶在垂直方向上发育的层层性，新构造运动的间歇性抬升，岩溶发育高程主要集中山盆期、大娄山期范围内，在此过程中，一部分老岩溶被残留保存，新岩溶在间歇期重新发展，不同高程岩溶管道被陡倾节理串通，产生水力联系，如库首左岸的K2为早期发育的溶洞，地下水排泄方向为K8-K2，在地下水等不断下蚀作用下，地下水位也随之降低，使得在后期形成了溶洞K1，地下水排泄方向为K8-K1，平时仅有溶洞K1有水，在暴雨过后地下水排泄方向为K8-K1和 K8-K2，同时老岩溶被破坏，新岩溶重迭发育。

6、结论

在水库建设中，坝基肩抗滑稳定，承载力，库区渗漏等为前期勘察的重中之重，岩溶区库区渗漏往往与岩溶的发育规律紧密相连，本文以道真双坝水库为例，对贵州具有一定代表性的岩溶发育规律进行了如下几方面的分析，

岩溶发育强度受岩性及其分布特征的影响、岩溶发育部位及延伸方向受地质构造的控制、岩溶发育受地下水排泄基准面控制、岩溶发育具有一定的继承性。

参考文献：

[1]贵州省道真县双坝水库可研阶段勘察设计报告 遵义水利水电勘测设计研究院 2012

[2]贵州省道真县双坝水库工程物探EH-4探测报告 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院 2012

作者简介：

蔡金（1983-），男，本科，助理工程师，主要从事方向：水利水电工程地质勘察等。