罗星溪水库成库条件论证及防渗处理

代承勇，常 成

(贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，贵阳 550002)

1 工程概况

罗星溪水库位于贵州省印江县中坝乡境内的六井溪河段上，六井溪河为长江流域乌江水系印江河右岸一级支流。坝址以上控制流域面积140.4km2，正常蓄水位518.0m，总库容1316万m3，水库规模为中型，迴水长度约5.0km。库区河流蜿蜒曲折，库首为横向谷，库区主要为纵向谷，左岸有印江河及其支流桶溪河低邻谷分布，右岸有冷水河低邻谷分布。库首及库区左岸主要分布碳酸盐地层，岩溶水文地质条件较复杂[1]。

2 库区岩溶及水文地质条件

库区主要分布有奥陶系下统桐梓、红花园组及二叠系下统栖霞组、茅口组的灰岩，为强岩溶含水层，岩溶较发育，地下水类型主要为岩溶溶洞水，水量较丰富，但不均一，地下径流模数5-9L/s·km2；奥陶系中统宝塔、十字铺组的白云岩、泥质灰岩等，岩溶弱至中等发育，地下水类型主要为岩溶裂隙水，水量较丰富，但不均一，地下径流模数4-5L/s·km2；奥陶系上统五峰、涧草沟组及志留系中统石牛栏群的泥质灰岩夹砂泥岩，属弱岩溶含水层，岩溶发育较弱，地下水类型主要为基岩裂隙水及岩溶裂隙水，富水性弱至中等，均一性差，地下径流模数2-3L/s·km2；志留系中上统韩家店群、下统龙马溪群及奥陶系下统湄潭组的砂泥岩，属相对隔水层，地下水类型为基岩裂隙水，水量贫乏，弱风化带及以下岩体节理裂隙多呈闭合状，富水性较差，枯季地下径流模数0.5L/s·km2。

库尾左岸的烂坝沟-岩窝坨-付家泉地下岩溶管道主要发育在寒武系上统毛田、后坝组及奥陶系下统桐梓、红花园组的白云岩、白云质灰岩及灰岩地层中，长约2.6km，入口为KW2落水洞，高程约800m；出口为六井溪河付家泉河段左岸的KS2岩溶泉(群)，出露高程515-530m，平均比降10.8%。据现场调查，汛期KS2岩溶泉最大流量为350L/s，枯期约36 L/s。

根据库区泉水调查及岸坡水文钻孔水位观测，两岸均有泉点出露，泉水及地下水补给河流，详见表1。

3 水库渗漏分析

3.1 邻谷渗漏分析

3.1.1 左岸邻谷渗漏分析

六井溪河中下游罗星溪水库河段，河床高程476-520m，左岸(南部)低邻谷为印江河及其支流桶溪河，河床高程430-463m。罗星溪水库库尾河段与印江河支流桶溪河近于平行，两河的直线距离大于9.5km，河间地块分布地层岩性为O1t+h、O2b+sh灰岩、白云质灰岩及O1m、S1Ln、S2-3hn泥岩夹砂岩及少量灰岩等，分布有四季岭背斜及沙子场向斜，S2-3hn等碎屑岩相对隔水层连续分布且高程高于正常蓄水位(518.0m)100m以上。因此，水库向左岸邻谷桶溪河无渗漏的可能性[2-4]。

表1 库区岩溶泉水及钻孔水位统计表

罗星溪水库库区河段与印江河两河直线距离大于8.5km，两河流斜交，夹角约30°。河间地块分布地层岩性为O1t+h、P1q、S2sh、O2b+sh灰岩、白云质灰岩，O1m、S1Ln、S2-3hn等泥岩夹砂岩及少量灰岩。两河流之间可溶岩地层广布，且顺岩层走向连通，其中O1t+h及P1q灰岩地层岩溶强发育，S2sh及O2b+sh碎屑岩夹灰岩地层岩溶不甚发育。据现场调查及钻孔揭露，低邻谷印江河一侧河岸岩溶发育现象不明显，分水岭外侧八宝塆KS3岩溶泉出露高程为650m，河间地块岩桑坨岩溶槽谷KZK13水文孔地下水位高程为655m，坝区左岸坡KZK6钻孔地下水位高程为543.12m，均高于正常蓄水位518m。通过水文地质分析，罗星溪水库左岸地表分水岭与地下分水岭基本一致，虽然库盆有可溶岩顺层连通印江河，但河间地块存在高于正常蓄水位518m高程的地下水分水岭，因此水库向左岸邻谷印江河渗漏的可能性小，左岸邻谷渗漏分析示意图见图1。

图1 左岸邻谷渗漏分析示意图

3.1.2 右岸渗漏分析

六井溪河中下游罗星溪水库河段，河床高程476-520m，右岸(西北部)存在冷水河低邻谷，河床高程470-490m，两河流斜交，夹角10°。河间地块宽1.9-3.6km，分布地层岩性为O2b+sh、O1t+h、S2sh、P1q、P2w+c、T1y2灰岩、白云质灰岩及O1m、S1Ln、S2-3hn、T1y1+3泥岩夹砂岩及少量灰岩等。两河总体均为顺向谷，岩层倾向冷水河低邻谷一侧，S2-3hn泥岩夹砂岩相对隔水层连续分布。通过水文地质分析，河间地块地表分水岭与地下分水岭基本一致，且地下水分水岭高于正常蓄水位518m高程，因此水库无向右岸渗漏的可能性。

3.1.3 库首渗漏分析

坝址地形封闭条件较好，河谷为较对称“V”型横向谷，岩层倾下游微偏右岸。河间地块位于谯家铺向斜核部一带，分布有P1q+m 、P2w+c、T1y2及T1yn灰岩地层和T1y1+3泥岩夹泥灰岩等。其中，T1y1+3相对隔水层分布于谯家铺向斜核部，出露高程较高，且罗星溪水库坝址区与冷水河下游河段分布大面积的P1q+m 及P2w+c可溶岩地层，构造较发育，岩体较破碎。

库首左岸与低邻谷冷水河河湾地块最小直线距离约2.5km，主要分布P1q+m及P2w+c灰岩地层，岩溶发育，通过水文地质分析，认为河湾地块有高于正常蓄水位518m高程的地下水分水岭，地下水补给河水，因此库首左岸向左岸冷水河渗漏的可能性较小，但存在库首绕坝沿岩溶裂隙向下游渗漏的可能性。

右岸与低邻谷冷水河河间地块宽约1.8 km，KZK10水文孔地下水位高程为515.72m，P1q+m 、P2w+c灰岩岩溶发育，通过水文地质分析，认为河间地块无高于正常蓄水位518.0m高程的地下水分水岭，地下水补给河水，因此库首右岸有向冷水河及下游河道渗漏的可能性，详见图2。

图2 库首右岸邻谷渗漏分析图

4 防渗处理

库首段左岸有向下游河道渗漏的可能性，右岸有向冷水河及下游河道渗漏的可能性，需作防渗帷幕处理。防渗帷幕沿坝轴布置，左右岸反接上游志留系中上统韩家店群(S2-3hn)砂泥岩隔水层，河床段为悬帷幕，帷幕深度按0.7倍坝高考虑，防渗标准为q≤5Lu。

5 结 语

罗星溪水库库区地形封闭条件总体较好，地下分水岭与地表分水岭基本一致，多数分布相对隔水层，虽有局部穿越分水岭的岩溶系统发育，但地下分水岭水位高于正常蓄水位，该水库总体成库条件较好，无邻谷渗漏之忧。库首段左岸有向下游河道渗漏的可能性，右岸有向冷水河及下游河道渗漏的可能性，需作防渗帷幕处理。经过防渗处理后，水库具备蓄水成库条件。