陇眼电站坝址区岩溶发育特点及勘探方法初探(1)

摘要：通过广西大化县陇眼电站坝址区地质钻探成果，分析该地区岩溶发育特点，并参照类似工程的经验，探讨岩溶地区地质勘探应采用何种手段提高勘察精度。

关键词：陇眼电站 岩溶 地质测绘 钻探 高密度电法 联合剖面法

1 工程概况

陇眼电站位于大化县贡川乡陇眼村附近的平治河下游河段，距大化县城约32km，从大化县城至贡川乡为三级公路，贡川乡至陇眼村为简易公路，该电站利用原有水轮泵站坝址，改建为低水头径流式发电厂。坝址控制集雨面积1306km²，中心坐标东经107°42′，北纬23°43′。县电网供电线路距坝址最近为3.0km。

平治河为红水河一级支流，发源于平果县的海城、同老乡一带，西东流向。流域面积1306km²，河流长63km，干流坡降2‰，多年平均径流量24.2m³/s，大化县境内河长仅4km。平治河在工程区呈明流和伏流交替出现状态。坝址上游1.2km，河水从多个岩溶通道汇流入坝区上陇眼村前，坝址下游650m水流又穿入地下溶洞，并于下游2.3km汇入红水河，汇合洞口距大化电厂坝址右岸上游30km。陇眼电站坝址上游来水洪水期受岩溶通道过流限制，正常过流不受影响。下游与红水河连通的排泄通道，经调查和勘察，尚未发现有滞洪的迹象。

大化县陇眼电站主要建筑物由大坝及河床式厂房组成，设计坝型为砼重力坝，长50m，堰顶高程173.4m，最大坝高21m，水库回水高程177.4m，总库容约89万m³，拟装机容量为3×630kW。

坝址河段走向为北东向，较平直，河水从南西流向北东，河床比降约6‰，最低高程164.03m，左右两岸山头高程分别为532.5m及343.8m，与河床相对高差为368m及180m，河床两岸岸坡平均坡度为左岸35°右岸40°。河谷断面呈“U”字型，坝址两岸及其下游河床基岩出露，坝址河中及右岸为第四系冲积层覆盖，上部为粉质粘土，下部为砂卵砾石，最大覆盖厚度可达10m。

坝址地层为石炭系下统岩关阶（C₁y），上部为灰～深灰色薄层夹中厚层状灰岩，微晶～隐晶结构，含少量燧石结核，岩石脆硬。下部为灰～深灰色薄层夹中厚层状灰岩，含硅质结核，微晶～粉晶结构，局部见生物碎屑及砂碎屑结构，块状构造。岩石主要由方解石、石英组成，局部含有生物碎屑和凝块，该层主要分布在河床附近，层面附近含少量泥质，硅质呈结核状、条带状及薄层状展布，河床坝基一带局部地层硅质含量可达35%，其岩石性质表现为颜色加深、脆硬、钻进困难，该层主要分布在河床附近。枢纽建筑物主要座落在岩关阶下部地层之上。

2 地质构造及岩溶发育情况

2.1 区域地质构造

测区位于广西“山”字型构造前弧西翼的西侧，南岭纬向构造带之西段。据有关资料测区在地质历史发展过程中经历了晚古生代的东吴运动、中生代的印支与燕山运动、新生代的喜山运动。测区大地构造位于印支、燕山运动形成的北西向构造带榜圩背斜北东翼。榜圩背斜长约50km，宽15km，轴向大致320°，背斜轴部宽阔，岩层产状平缓，两翼较陡，并伴有次级褶皱，背斜轴部地层为泥盆系中统东岗岭组（D₂d），两翼依次为泥盆系上统融县组（D₃r），石炭系下统岩关组（C₁y）、大塘阶（C₁d），中统大埔组（C₂d）、黄龙组（C₂h）、二叠系下统栖霞阶（P₂q）及茅口阶（P₂m）。

区内发育的区域性大断裂为歪光～局项断裂F₁，该断裂长为35km，宽40～50 m，切穿地层为D₃r～C₁d，断裂面总体走向320°，中部略向西南凸出，倾向NE，倾角35～75°，常显舒缓波状。断裂带由方解石化压碎岩、角砾岩、糜棱岩和方解石脉组成，为压性兼扭性断裂。

2.2 坝区地质构造及岩溶发育情况

坝址岩层一般走向为280～290°，倾向上游偏右岸，倾角一般为8～15°，岩层走向与坝轴线夹角37～47°。受北西向区域断裂构造的影响，局部岩层产状异常，并伴生北西向及近东西向节理裂隙的发育，以走向350°及走向305°两组裂隙最为发育，坝线两岸岩体裂隙频率一般为4条/m，裂隙面均见有方解石充填。

坝区地层属碳酸盐岩类，岩溶作用以水平方向为主，溶洞多呈层状发育，坝址岩层中夹薄层～中厚层状硅质灰岩，灰岩纯度较低，溶蚀作用相对较弱，坝区内岩溶现象主要为溶蚀裂隙及溶沟溶槽，未发现大的岩溶管道存在。规模较大的溶沟发育在坝线右岸一带，深度在5m左右。坝区地质钻探结果表明，坝轴线内岩溶不甚发育，仅在坝轴线河中钻孔ZK02、ZK03及坝线下游钻孔ZK10钻孔钻遇溶洞，高程在157.6～160.9m，溶洞高0.2～0.6m，与上下游水体有一定连通性，ZK02钻孔在钻遇溶洞时，钻孔内回水从下游左岸坝脚不远处排出，ZK03钻孔在钻遇溶洞时，孔内回水即产生负压，漏水量较大，ZK10钻孔在钻遇溶洞时，孔口即出现冒水，冒水量3L/s左右，具有承压性质。高程在157m以下的基岩节理裂隙一般为方解石及泥质充填，吸水率一般为2.1～12.7Lu。

坝址地下水主要为岩溶裂隙水类型，存在于基岩浅部风化节理裂隙及溶蚀裂隙中。含水层具承压现象，且呈层状、片流形式分布，发育深度在13m以内，最大管道高度0.6m，规模不大，具有在水平方向较发育之特征，因此存在小规模的绕坝基管道式漏水。

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