威宁县新民水库工程渗漏与稳定性分析

宋 平

(贵州省水利水电勘测设计研究院贵阳高新分院，贵阳 550001)

威宁县新民水库工程渗漏与稳定性分析

宋 平

(贵州省水利水电勘测设计研究院贵阳高新分院，贵阳 550001)

文章通过分析威宁县新民水库工程地质条件，论述了水库蓄水后可能的渗漏情况分析，并通过岸坡稳定代表性边坡赤平投影图，论述了该水库的库岸稳定性，同时提出了相应的工程处理措施。建议对坝址岩层分布规律、特性和岩体风化、岩体透水性以及岩体质量特征作进一步的研究复核，分析对坝基肩稳定、边坡稳定的影响。

水库；工程地质条件；渗漏；稳定性分析

1 工程概况

新民水库位于贵州省西部毕节地区威宁县石门乡新民村。新民小河发源于威宁县石门乡西南方向结衣一带，往东北经新民村、高坎子、河坝，在列都一带汇入洛泽河。拟建新民水库正常蓄水位1986.00m，死水位1964.00m，坝前抬高水头61m，坝高约70m，拟建面板堆石坝或重力坝。水库回水长约1.1km，河床平均比降为5.7%；设计总库容328万m3，主要解决威宁县石门乡集镇供水及农村人畜饮水和灌溉，属小(1)型水利工程。

2 水库区工程地质条件

2.1 地形地貌

库区为侵蚀-溶蚀高中山峡谷地貌，位于新民小河中段，河谷深切，沿河可见狭长阶地发育。两岸山顶海拔高程2100-2460m，相对高差120-360m；库区两岸地形坡度多>40°上游两岸地形坡度多>30°，河谷多为不对称的“V”型走向谷。

2.2 地层岩性

水库区第四系残坡积层分布较广，基岩在地形陡峻处出露，库区地层岩性由上至下依次为：第四系覆盖层(Q)、威宁组(C2w)、摆佐组(C1b)、大塘组(C1d)、泥盆系上统(D3w)。

2.3 地质构造

库区位于张家大地断层东翼，库首岩层总体倾向右岸偏下游(SEE)，倾角多为20°-28°。构造形迹受张家大地断层控制，以北东向为主，断裂构造发育，主要为上述构造的纵向断裂，规模较大。在坝址左岸有张家大地断层，右岸两天窝断层、新华断层发育。

3 水库渗漏分析

3.1 库盆渗漏分析

据调查，地下水从下坝址强风化及弱风化上部(压水实验值>5Lu)沿卸荷裂隙带渗漏，向河床下游排泄，因此建议帷幕灌浆河床部位亦考虑适当深度。库盆无溶洞、落水洞、明显漏水点分布，溶洞高程多高于正常蓄水位，且向后山逐渐抬高。库区两岸均有泉水出露，泉水线型补给河谷，钻孔均未击穿泥盆系D3w1地层。结合左右两岸水文孔ZK4的稳定地下水位，河谷两岸地下水稳定水位均在D3w1弱风化地层中，D3w1弱风化地层隔水性能较好。综上判断，库盆不会产生渗漏。

3.2 水库邻谷及库首渗漏评价

3.2.1 左岸邻谷与断层渗漏评价

水库左岸地层岩性主要为D3w1白云岩，滴稀盐酸基本不起泡，为弱岩溶岩石，C1dj砂页岩位于较高处，与D3w1白云岩断层接触，据地表地质调查左岸岩溶弱发育。库尾部分蓄水区域与上司段C1ds白云岩接触，C1ds白云岩泉水出露高，C1ds白云岩向山体较高处延伸，库水通过C1ds白云岩渗向下游的可能性极小，左岸帷幕接C1dj砂页岩隔水层，防渗边界可靠。

左岸张家大地断层与水库下坝址河床相距最远约380m，断层带见小泉水出露，但断层破碎带为透水层，据地表观测推断，断层破碎带宽10m左右，帷幕宜伸入C1dj砂页岩一定深度以解决断层破碎带渗漏问题。

综上所述，水库左岸无低邻谷，岩溶弱发育，帷幕接可靠隔水层，水库左岸不存在邻谷渗漏问题。

3.2.2 右岸邻谷及断层渗漏评价

1)右岸邻谷渗漏评价：

水库河谷与右岸邻谷之间分水岭较为宽厚，地层岩性为泥盆系上统碳酸盐岩，右岸库盆主要为D3w1弱岩溶白云岩、灰质白云岩，D3c黏土岩为相对隔水层，但黏土岩厚度较薄，为10-20m。D3w2与D3d中强岩溶的灰岩分布在较高处，钻孔ZK4地下水位高于河床，水力坡度约13%，右岸冲沟较高处有泉水出露，沟底冲刷痕迹明显，雨水多沿地表渗流，向河床排泄，右岸地表水、地下水补给河水。据地质测绘，库区与邻谷之间无导水构造相连，右岸地下分水岭高程高于水库正常蓄水位，钻孔揭露D3w1地层中深层岩溶弱发育。综上判断，水库蓄水后向右岸邻谷渗漏的可能性小[1]。

2)右岸断层渗漏评价：

据地质测绘，右岸两天窝断层未发现泉水出露，断层破碎带为导水构造，将库盆右岸岸坡与库盆下游低矮河谷相连；结合右岸钻ZK4钻孔水位推断，右岸岸坡地下水位与断层交汇处低于水库正常蓄水位[2]。

综上判断，水库蓄水后，库水可能存在沿两天窝断层破碎带渗漏的问题，可通过帷幕防渗工程处理。

右岸新华断层与水库下坝址河床相距最近约250m，该断层未发现泉水出露，断层破碎带为导水构造，由于D3c的黏土岩厚度较薄，库盆右岸岸坡与库盆下游低矮河谷可能存在相连通道；结合右岸钻ZK4钻孔水位推断，右岸岸坡地下水位与断层交汇处低于水库正常蓄水位。综上判断，水库蓄水后，库水可能存在沿新华断层破碎带渗漏的问题，可通过帷幕防渗工程处理。

右岸黑土河断层与水库下坝址河床最近相距约1150m，属于压扭性断层。黑土河断层所处位置高，断层沿线未发现泉水出露，断层破碎带为导水构造，结合右岸钻ZK4钻孔水位推断，右岸岸坡地下水位与断层交汇处远高于水库正常蓄水位。综上判断，水库蓄水后沿黑土河断层渗漏到库外的可能性小。

3.2.3 库首渗漏评价

库首地层岩性主要为D3w1弱岩溶白云岩，滴稀盐酸基本不起泡，岩溶弱发育，下坝址zk3钻孔水位低于河床约15m左右，长期水位不能恢复上来，说明地下排泄通畅，分析原因主要为右岸卸荷裂隙带由构造引起，卸荷裂隙发育较深，加之河床比降陡，岩层倾向右岸偏下游，地表水易沿裂隙及层面向下游排泄。下游发育冲沟切割较浅，对库首渗漏影响小。

综上所述，D3w1白云岩中深层岩溶不发育，下游发育冲沟切割较浅，坝址不存在大范围的库首渗漏问题，水库蓄水后会产生坝基(肩)及近坝库岸的绕坝渗漏，可通过帷幕灌浆予以解决。

4 库岸稳定分析和评价

水库为深切峡谷型，库盆以D3w1白云岩为主，岩质较坚硬、抗风化能力较强，边坡类型为层状、厚层状结构岩质边坡，受岩性控制裂隙发育以陡倾短小裂隙为主，大型不利结构面组合较少；左岸为顺向-斜向坡，地形坡度相对较缓，一般25°-40°，边坡稳定性较好，局部较陡地段，受浅表发育软弱夹层影响，可能产生局部浅层滑塌，对水库不会产生大的影响。右岸为逆向-斜向坡，地形坡度相对较陡，部分地段卸荷崩塌形成硬岩陡崖，整体稳定性较好。岸坡稳定代表性边坡赤平投影图如图1和图2所示：

图1 左岸边坡赤平投影图

图2 右岸边坡赤平投影图

右岸河床岸边及斜坡上的崩塌堆积体，主要成分为孤石(最大直径达2-4.0m)、碎块石夹黏土。该崩塌堆积体自从高处坠落于覆盖层及风化岩石垫层上，垫层受冲击，接触带软弱面连续分布的可能性小。岩石崩塌撞击挤压后，大部分堆积较密实，局部见胶结现象，推测最大厚度10m以下，整体稳定性好，水库蓄水后，受水位变幅影响发生滑塌的可能性小。

据调查库岸人类开垦活动少，未发现泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降现状地质灾害，不良物理地质现象总体弱发育，库岸整体边坡稳定，边坡稳定性较好，水库蓄水后除局部岸坡可能发生小范围的坍塌、浅层滑坡外，不会发生大的库岸边坡滑动失稳问题。

5 结 语

拟建新民水库正常蓄水位1986.00m，坝前抬高水头61m，回水长1.1km，地形封闭良好；水库位于张家大地背斜东翼靠近核部一带，岩层呈弓状展布，库盆岩性主要为泥盆系望城坡组D3w1、石炭系大塘组旧司段C1dj、上司段C1ds组成，库盆岩溶化程度相对较低，无低邻谷渗漏问题，水库具备蓄水条件。水库蓄水后无浸没问题。建议对坝址岩层分布规律、特性和岩体风化、岩体透水性以及岩体质量特征作进一步的研究复核，分析对坝基肩稳定、边坡稳定的影响。

[1]游焕波，肖文俊.浅谈小型水库渗漏、库岸稳定分析与工程处理措施[J].江西水利科技，2014(03):189-194.

[2]贾东彦，余莉，苏广录.阿勒泰地区中小型水库渗漏原因及治理措施[J].中国建筑防水，2013(06):30-34.

1007-7596(2017)07-0102-02

2017-06-20

宋平(1984-)，男，贵州大方人，工程师，从事工程地质专业工作。

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