岑巩县都素水库工程地质条件及坝址比选

岑巩县都素水库工程地质条件及坝址比选

胡凯艇  丁荣武

广东珠荣工程设计有限公司  广东广州  510000

摘要：兴修水利，选址是最基础也是最重要的一环，中型水库水利枢纽工程的修建必须将选址工作作为整体施工设计规划的第一要务。文章以都素水库工程为例，在分析区域地质背景及库区、坝址区工程地质条件基础上，结合地形地貌、地层岩性、岩体风化、地质构造及水文地质条件等因素进行了坝址比选。

关键词：水利工程；勘察；工程地质；坝址比选

中国分类号：TV        文献标识码：B

1 工程概况

拟建都素水库位于贵州省黔东南苗族侗族自治州岑巩县龙田镇转水村龙江河之上，距离岑巩县城距离约40.0km。拟建都素水库是一座以防洪、供水、灌溉及发电为工程任务的水库，由枢纽建筑物及供水管道等建筑物组成。初选坝址位于龙江河中游河段，将回水至都素村小八丈附近，设计坝顶长138m，最大坝高32m，总库容约1141万m³，电站装机容量为4200kw。

2 库区工程地质条件及建坝河段选择

2.1 区域地质背景

工程区大地构造单元属扬子准地台的黔北台隆的次级构造单元。从大地构造体系来看，位于贵州高原东部，新华夏系南端，江南陆梁和武陵陆槽的中间地带，处于扬子准地台（一级）黔北台隆（二级）之贵阳复杂构造变形区。基本构造为华夏系构造，主干构造为北东向压性构造。

工程区地处云贵高原向湘西过渡的斜坡低山丘陵地带，属武陵山、苗岭山余脉交错的低山丘陵，地势自西北向东南逐渐降低倾斜，平面正视似折扇形，属可溶岩与碎屑岩相间分布的溶蚀构造、侵蚀构造、侵蚀堆积地貌。

2.2 库区工程地质条件

2.2.1 地形地貌

库区地形地貌可划分为山地、丘陵、盆地三种类型。境内山峦重叠，河溪纵横，大部分地区海拔在400m~700m。坝址以上为峡谷，两岸山坡陡峭，地形较完整，坝址以下为宽谷，植被覆盖茂密。

2.2.2 地层岩性

库区植被灌木发育，山坡主要被第四系残坡积层覆盖，河床亦有冲积砂、砾石层，基岩在现有道路开挖和地势陡峭地方可见出露。据现场地质测绘，库区集雨范围内地层岩性主要为寒武系地层，包括寒武系金顶山组～明心寺组（∈1m~∈1j）炭质页岩、石英砂岩；寒武系下统杷榔组（∈1p）粉砂质泥岩、含云母页岩、砂质页岩夹薄层粉砂岩；寒武系下统清虚洞组（∈1q）石灰岩，页岩；寒武系中统高台组（∈2g）白云岩；寒武系上统庐山组（∈3l）白云岩。

2.2.3 物理地质现象

通过对水库区的调查，水库区物理地质现象主要表现在岩体风化、岩体卸荷及崩塌和滑坡等。水库区碳酸盐岩和碎屑岩相间分布，不同的岩性其风化特征存在较大差异，总体强风化厚度较小。卸荷岩体在岸坡不同程度均有体现，主要分布于岸坡陡壁，局部陡壁演变为方量较小的危岩体。滑坡一般分布于道路开挖处，规模较小，多为浅表覆盖层滑坡。

3 建坝河段的选择

都素水库位于龙江河，水库的兴建是为解决龙田镇的都素村、注溪镇、思旸镇居民和牲畜的供水，以及温泉旅游度假区和思州古城旅游生活用水，供水需求决定了都素水库坝址选择只能位于老鹰岩农场和都素村组河段。根据现场工程区河段地形地貌、地层岩性、水文地质等基本条件的差异，对建坝河段划分为Ⅰ～Ⅲ区共3个工程地质分区，建坝河段详见下图1。

a）Ⅰ区：位于老寨村组上游河段，河床高程约430.0m~435.0m，河床宽约50.0m~60.0m，坝址区两岸地形基本为不对称的“U”型河谷，两岸地形满足建坝要求。I区主要为寒武系中统高台组（∈2g）灰、深灰色细粒白云岩，夹泥质白云岩，主要产状分布为50°~65°/NW∠30°~35°。Ⅰ区岩层透水性较弱，无大的管道渗漏问题，地表分水岭与地下分水岭基本一致，成库条件较好。综合评定Ⅰ区具备较好的建坝条件。

b）Ⅱ区：位于老寨村组至老鹰岩电站之间。Ⅱ区地层岩性主要为寒武系下统清虚洞组（∈1q）中厚层状灰岩，岩层产状分布以20°~30°/NW∠20°~27°为主。该坝段两岸灰岩岩溶发育，可见规模较大的管道性岩溶通道，建坝绕坝渗漏问题突出，不具备较好的建坝条件。

c）Ⅲ区：位于老鹰岩电站下游。河床宽约60.0m~80.0m，两岸地形基本为对称的“U”型河谷，两岸地形满足建坝要求。Ⅲ区主要为寒武系杷榔组（∈1p）灰绿色薄层~中厚层状粉砂质泥岩，地层产状分布为40°~50°/NW∠20°~25°，Ⅲ区岩层透水性较弱，地表分水岭与地下分水岭基本一致，成库条件较好。综合评定Ⅲ区具备较好的建坝条件。

综上所述：II区受客观地质条件所限，不具备较好的建坝条件，Ⅰ区及Ⅲ区均具备较好的建坝条件。

图1                              建坝河段及坝址位置示意

4 坝址区工程地质条件及坝址比选

4.1 坝址区工程地质条件

4.1.1 地形地貌

a）上坝址区位于老寨村组上游约100m河段上，河床高程约430.0m~433.0m，河床宽约50.0m~60.0m

。左岸坡度40°～55°；右岸坡度25°～30°，坝址区两岸地形基本为不对称的“U”型河谷。地层走向与河流走向小角度相交，为纵向~斜向谷。

b）下坝址区位于龙江河老鹰岩电站下游约700m河段上，河床高程约430.0m~432.0m，河床宽约60.0m~80.0m。左岸坡度约35°~40°；右岸坡度35°~50°，坝址区两岸地形基本为对称的“U”型河谷。地层走向与河流走向近平行，为纵向谷。

4.1.2 地层岩性

坝址区河床分布有冲、洪积砂、砂卵砾石等，两岸表层分布有残坡积粘土、碎石土等，其厚度一般在2.0m～4.0m之间。坝址区下伏基岩略有不同，其中上坝址下伏基岩主要为寒武系中统高台组（∈2g）灰、深灰色细粒白云岩，夹泥质白云岩；下坝址下伏基岩主要为寒武系杷榔组（∈1p）灰绿色薄层~中厚层状粉砂质泥岩，局部夹薄层砂岩。

4.1.3 地质构造

坝址区未见断层、褶皱等构造，主要构造形态仅为岩体表面发育的节理裂隙。

4.1.4 水文地质条件

坝址区河床及两岸主要为第四系覆盖层覆盖，下覆基岩主要为白云岩、泥质白云岩、粉砂质泥岩等。根据地下水含水透水层差异，坝址区地下水类型主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水，

a）第四系孔隙水：孔隙水主要分布于坝址区河流冲积阶地中，含水层由第四系不同成因类型的松散堆积体组成，主要由大气降水补给，透水性较强，含水较丰富且埋藏浅。

b）基岩裂隙水：上坝址区含水层组岩性以白云岩为主、泥质白云岩类次之，白云岩、泥质白云岩未见岩溶发育；下坝址含水层组岩性以粉砂质泥岩为主，坝址区岩层透水性相对较弱，含水量和透水性受控于岩石节理裂隙发育程度，上部强风化岩石，裂隙发育，透水性较大，下部弱风化岩，完整性较好，水量较贫乏。

4.2 坝址比选

根据拟选建坝河段地形，地质条件，结合枢纽布置、施工布置等方面综合考虑，在建坝河段Ⅰ区及Ⅲ区拟选上、下两个坝址进行分析研究，上坝址位于老寨村组上游约100m河段上，下坝址位于龙江河老鹰岩电站下游约700m河段上，上、下坝址具体位置参见图1，比选情况见下表1。

表1                              上、下坝址条件比选

从上述地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质条件等方面看，下坝址的河床覆盖层及两岸强风化岩厚度较小，枢纽区开挖不易形成高陡边坡，坝基清基量亦占优势，且坝基防渗处理工程量较小。下坝址略优于上坝址，故拟选下坝址作为推荐坝址。

5 结语

在分析区域地质、库区工程地质条件基础上，进行了都素水库建坝河段初选，并根据坝址区地形地貌、地层岩性、岩体风化、地质构造及水文地质条件等因素进行上、下坝址比选，选定位于龙江河老鹰岩电站下游约700m处的下坝址作为都素水库的合理坝址。

参考文献：

[1]彭建峰.岑巩县都素水库工程可行性研究报告[R].广州.广东珠荣工程设计有限公司，2021:43-60.

[2]李佩佩.遵义某水库坝址区工程地质条件及坝址比选[J].黑龙江水利科技,2023,51（02）:66-68.

[3]夏守宝.新建中型水库坝址工程地质条件比选[J].湖南水利水电,2019,(03):100-102

Engineering geological conditions and dam site comparison of Dusu Reservoir in Cengong County

Hu Kai Ting DingRong Wu

(Guangdong ZhurongArchitecture＆Engineering Design Co. Ltd , Guangzhou 510000 ,China）

Abstract: In the construction of water conservancy projects, site selection is the most fundamental and important aspect. The construction of

medium-sized reservoir water conservancy hub projects must consider site selection as the first priority of overall construction design planning. Taking the Dusu Reservoir project as an example, based on the analysis of the regional geological background and the engineering geological conditions of the reservoir area and dam site, the article compares and selects the dam site based on factors such as terrain, lithology, rock weathering, geological structure, and hydrogeological conditions.

Keywords：Hydraulic Engineering; Survey; Engineering Geology; Dam Site Selection