张显成
广西玉林水利电力勘测设计研究院537000
摘要:文章主要研究分析了水库比选坝址工程地质条件,从多方面对坝址进行分析对比,提供地质推荐意见,为工程的决策实施提供依据。
关键词:水库;坝址;地质条件
1前言
陆选水库为新建水库枢纽工程,是一座以生态补水及供水为主,兼顾灌溉的小(1)型水库。水库坝址位于位于陆选村黄榄根下游200m的河谷,距乌石镇区约14km,距陆川县城30km。水库建成后,可补充九洲江流域枯水期生态用水84.6万m3/a;可满足下游8个行政村共6.16万人的供水饮用水需求。总供水规模10000m3/d,年供水量154万t/a。
可行性研究阶段需要对坝址进行比选,根据前期勘测成果,选择了陆选村横科屯上游1000m河段为上坝址,横科屯上游500m河段河段为下坝址,上、下坝址相距大约500m。
2选坝河段地质概况
古城河发育于陆选村西北方向的天子印山峰,实际为一较大的山沟,横科屯以上河流总长度约为3.5Km,河流总体流向由北向南。该段河流属低山丘陵地貌,山顶高程一般为240.5m~473.2m,相对高差约50m~200m,沿河两岸山坡植被较好,岸坡坡度30°~80°;河流弯曲,该河段河谷狭窄不一,断面呈不对称“v”字型,河床宽约10.0~80.0m,河床高程约152.12m~163.6m,局部有河漫滩,河床部分出露岩石,河床边缘及部分岸坡裸露岩石。两岸地层岩性主要为陆川超单元谢仙嶂单元中粒二长(钾长)花岗岩。地下水类型主要为裂隙水,泉水多沿河段两岸以下降泉形式出露,排泄点比较分散,泉水呈散渗状,流量小;地下水的主要排泄基准面是河床,属地下水补给河水型。河岸阶地不发育,岸坡未见的滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。
3坝址区地质概况
⑴地形地貌
上、下坝址区地形地貌基本相同,河谷断面呈不对称“V”字型,左岸地形坡度均约为45°,右岸相对左岸较为平缓,坡度约为30°,上坝河流流向由北向南,下坝河流流向由东向西,河床宽度约30.0m~35.0m,一般水深0.5~1.0m,上坝河床高程158.2m~159.5m,下坝河床高程148.7m~156.7m;河床局部出露基岩。
两坝址两岸山体宽厚,山顶高程240.2m~252.5m,两岸坡脚均出露岩石,现状两岸岸坡稳定,无冲沟、低垭发育,未见有崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用。
(2)地层岩性
根据勘探成果,结合野外地质测绘和参考有关地质资料,上下坝址出露地层主要为陆川超单元谢仙嶂单元(K1X)、第四系坡残积层(Q3edl)和冲洪积层(Q4pal)等,现由新至老简述如下。
第四系冲洪积层(Q4pal):成分以漂石、卵石为主,夹较多砾石,大小颗粒相互杂乱交积,级配差,磨圆度一般,分布于河床。
第四系坡残积层(Q3edl):呈灰黄、黄色,以含砂粘土为主,其次为碎块石,土层厚度约0m~5.4m,土体稍湿,分布于两岸山坡表层。
陆川超单元谢仙嶂单元(K1X):中粒二长(钾长)花岗岩。
⑶地质构造
上下坝址未均发现大的有影响的断层,根据钻探岩芯,可知坝址节理裂隙主要为陡倾角裂隙,裂隙较发育,多为隐形裂隙或裂隙闭合,下坝址左岸钻孔ZK102弱风化带上部存在破碎带,厚度约12.0m,其余未见有破碎带、裂隙密集带。
⑷岩体风化情况
根据勘探成果和野外地质测绘,坝址岩体未发现囊状和隔层风化现象;全风化基岩已崩解和分解成松散的土状或砂状,锤击有松软感,出现凹坑,矿物手可捏碎,用锹可以挖动;强风化岩石大部分岩石呈不连续的骨架或心石,风化裂隙发育,锤击哑声,岩石大部分变酥易碎,用镐撬可以挖动,坚硬部分需爆破;弱风化基岩风化裂隙较发育,裂隙面有锈蚀,锤击声稍清脆,开挖需用爆破。
坝址河床出露基岩为弱风化带岩体,左、右岸全、强、弱风化带连续,本次钻探未揭穿弱风化层;上坝址全风化层、强风化层下限较深,风化厚度较大,下坝址相对上坝址的风化程度较浅。
(5)水文地质
坝址区内地下水类型,按含水性质和埋藏条件分为孔隙潜水和裂隙水。孔隙水,分布于第四系土层和全风化土层的孔隙中,靠降雨补给,水位随季节变化而变化,第四系土层为中等透水,漂石属强透水层;裂隙水分布于岩体的风化裂隙及构造裂隙带中;上下坝址风化层基岩渗透性基本相同,全风化土、强风化基岩均为中等透水层,左岸弱风化带为弱透水,河床、右岸弱风化带为中等透水,左岸上部弱风化为中等透水,下部为弱透水。
4坝址比选
根据坝址勘察成果,对上、下坝址的地形地貌、地层岩性、地质构造、风化情况、坝基岩体质量、坝基(肩)抗滑稳定、变形稳定以及防渗处理等各方面进行比较;上、下坝址工程地质条件比较如下表1、表2及表3。
抗滑和变形稳定两岸强、弱风化带埋深较大,其下限较深,陡倾裂隙较发育,但多闭合,对重力坝方案坝基可能存在沿层面的浅层或深层滑动问题。两岸强、弱风化带埋深较大,其下限较深,陡倾裂隙较发育,但多闭合,对重力坝方案坝基可能存在沿层面的浅层或深层滑动问题。
近坝岸坡稳定近坝岸坡为大部分为土质岸坡,少部分为岩质岸坡,水库蓄水后,可能有局部小规模崩塌的边坡失稳现象。近坝岸坡为大部分为土质岸坡,少部分为岩质岸坡,水库蓄水后,可能有局部小规模崩塌的边坡失稳现象。
通过上表工程特性比较表明,上、下坝址均存在坝基及坝肩防渗问题,抗滑和变形稳定以及近坝岸坡稳定均基本相近。坝基(肩)经适当处理后均具建坝成库条件。
综上所述,上、下坝址岸坡未见大的岩溶塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用。下伏地层均为陆川超单元谢仙嶂单元中粒二长(钾长)花岗岩,为中硬岩,河床覆盖层为漂卵石层,地质构造较简单,无大的断层破碎带,水文地质条件较简单,除漂、卵石层外,未发现有强透水带。
从工程地质综合比较看,上坝址略优于下坝址,再结合当地政府征地工作意见(下坝址征地较为艰难),因此推荐选择上坝址作为工程坝址。
5结语
很多时候,坝址选择的好坏,对后期项目的顺利推进,起着非常大的决定性作用。对于前期坝址方案的比选工作,作为地质工作者,需要从多方面来进行比较,从坝址比选中选择一个较优的坝址,为工程的决策实施提供依据。