重庆市某水库上坝址可行性研究报告.doc

前 言XX水库电站工程位于重庆市XX县，长江左岸支流XX河上游段一级支流XX河上，XX河发源于大巴山南麓渝鄂交界的XX县XX坪，于徐家镇下游5km处与XX河汇合，始称XX河。上坝址（七姊妹峡）以上XX河主河道长16km，河道平均比降32.8。坝址区属重庆市XX县XX乡，有上、下二个比较坝址，上、下坝址相距1.0km，引水至燕子坝处建厂发电，下坝址位于XX乡XX村凉风垭。下坝址方案已由福建省XX市XX水利水电勘察设计有限公司于2004年进行了勘察设计工作，并于同年10月提交了重庆市XX县XX水库电站工程可行性研究报告。工程区交通较为方便，距XX乡场镇约3.5Km，徐家镇33.0Km，XX县城73.0Km。水库控制流域面积72km2,上坝址水库正常蓄水位758.00m(黄海高程，下同)，水库回水长7.0km，相应库容2805万m3；电站采用引水式发电，引水线路长4188m(上坝)、3185m(下坝)，装机20.25万KW。2005年10月，受重庆市XX县XX水电开发有限公司（甲方）委托，重庆XX水电建筑勘察设计研究院（乙方）承担XX电站水库上坝址的可行性研究工作。重庆三峡水电建筑勘察设计研究院于10月上旬对水库的成库条件进行了初步的水文地质、工程地质地表调查工作，于10月下旬拟定勘察方案，11月上旬进场，目前完成了平硐勘探、工程地质、水文地质测绘、坝址区的钻探、物探等工作。勘察工作完成工作量详见表0-1。表0-1 可行性研究阶段完成主要勘测工作量汇总表序号项目工作内容比例尺单位工作量1测量地形图测量1：2000km23.04地形图测量1：200km20.5152地质水库区域地质测绘1：25000km290库区岩溶水文地质测绘1：10000km238.5引水隧洞工程地质测绘1：5000km25.0天然石料场工程地质测绘1：2000km2地质剖面测绘上坝址1：500km/条0.4/3下坝址条4下坝址、厂房工程地质测绘1：500km20.15上坝区工程地质测绘1：200km20.5153勘探钻孔上坝址m/孔332.93/7下坝址m/孔212.85/5平硐m/硐80.3/2钻孔声波测试m/孔194/3平硐地震波测试m/硐80.3/24试验钻孔压水试验上坝址段/孔44/5下坝址段23注水试验次9室内岩石物理力学试验组5岩石薄片鉴定组22岩石化学成分分析组9水质简分析上坝址组3下坝址组2地下水示踪连通试验组2砂、砾料质量检测组21 区域地质概况1.1 地形地貌XX电站工程区位于大巴山东段南麓。地形受构造控制，山脉顺构造线呈东西向延伸，背斜呈山，向斜呈谷，山顶高程多在12002300m间，区域最高峰为工程区北西向，XX县与陕西省交界处的XX坪，高程为2495.4m；区域内河流发育受岩性、构造控制，除XX河下游干流及XX河为横切构造线呈由北向南发育外，其余河流发育方向与山脉延伸向一致，由西向东呈羽状发育，以纵向谷为主，谷底高程最低点为徐家坝处，XX河由西向东转折为由南向北横切构造线部位，高程410m，属中深切割中山地形。水系则垂直或平行山脉走向呈羽状分布。XX河大部分地段两岸岸坡陡峻，山体雄厚，山峦叠障，河流横断面多为深切“”型或窄“V”型峡谷，相对高差300m以上。根据本区地貌特点，可细分为河流地貌、侵蚀构造地貌、构造溶蚀侵蚀地貌及构造溶蚀地貌四种类型。（1） 河流地貌呈带状分布于河谷区，由于岩性的差异，并受构造的影响，各河谷段地貌有一定的差异；XX河在高竹乡场镇以上部分出露Zan凝灰质砂、页岩类，河谷较为开阔，两岸分布阶地、高漫滩，两岸坡坡度为2045，河谷断面呈宽缓“V”形；高竹乡场镇以下部分为T1j碳酸盐类岩层，河谷往往较为狭窄，两岸岩层陡立，谷底阶地不发育，河谷断面呈 “U”形。（2） 侵蚀构造地貌受构造控制，分布于高竹乡场镇以北及XX河中下游左岸峰顶的康家坪铜罐沟冲断(F1)以北，峰顶高程多在10001500m间，相对高差大都在500m以上，出露地层为震旦系下统南沱组(Zan)凝灰质砂、页岩类非可溶岩地层，地貌特征为侵蚀构造中切割中低山地貌。（3） 构造溶蚀侵蚀地貌高竹乡场镇以下，康家坪铜罐沟冲断(F1)以南与XX河河谷间区域出露三叠系下统(T1j)碳酸盐岩类地层,构造上表现为单斜地层，且有数条次级小断裂发育，岩性主要为中、厚层状灰岩、白云质灰岩与角砾灰岩、含泥质条带状灰岩、白云岩，强可溶、中等可溶岩及部分弱可溶岩类呈互层状产出，岩层倾角较大，受断层的阻隔作用，连续性岩溶不发育，在地貌上表现出一定的过渡性，峰顶高程多在1000m以下，主要以侵蚀地貌为主，冲沟密布，溶蚀地貌不明显，仅分布有少量溶峰、小型溶槽地貌，而漏斗、洼地、落水洞及溶洞等不发育。相对高差在500m以下，属构造溶蚀侵蚀浅切割低山地貌。（4） 构造溶蚀地貌高竹乡场镇以下XX河与XX河间地块大面积出露二叠系上统、三叠系下统碳酸盐岩类可溶岩地层，在溶蚀作用下，地表见有岩溶峰、石芽、漏斗、洼地、落水洞发育，构成了工程区广阔的岩溶侵蚀地貌。受地壳间歇性的强烈上升的影响，测区地貌在总体上表现为强烈切割特性，同时又表现出一定的成层性，如在两岸山顶一带可见明显的台阶状剥蚀-溶蚀地貌景观。峰顶高程多在1500m以上，相对高差在500m以上，属构造溶蚀中切割中山地貌。1.2 地层岩性区内分布地层为震旦系至三叠系（缺失奥陶泥系、泥盆系、石炭系）一套碳酸盐岩与碎屑岩，第四系冲洪积、坡残积及崩积松散堆积层在河谷底部、沟谷及斜坡中下部等部位零星分布；其中碳酸盐岩分布面积约占65%。总体上地层为北老南新，但由于受构造影响，造成志留系至三叠系地层重复出露。现将出露地层由老至新简述如下。 （1）震旦系（Z） 下统南沱组（Zan），下部为灰绿色凝灰质板岩夹凝灰质砂岩，底部未出露；中部为灰绿色块状含凝灰质砾岩；上部为紫红色凝灰质砂岩夹页岩。厚度大于400m。区内下部与三叠系（T）地层呈断层接触。 上统分为陡山沱组（Zbd）和灯影组（Zbdn）。陡山沱组（Zbd）为炭质页岩夹泥质粉砂岩，顶部为白云岩。厚度26 m50m。灯影组（Zbdn）为灰至灰白色中厚层状白云岩，顶部常为硅质岩。厚度180 m800m。 （2）寒武系() 测区仅出露下统水井沱组(1s)地层。 水井沱组(1s)：下部炭质页岩、钙质页岩夹泥灰岩；中部石英砂岩、钙质砂岩夹砂质页岩；上部深灰、灰白色薄层灰岩，具鲕状结构和斜层理。厚度145m1342m。 （3）志留系(S) 下统双河场组(S1sh)：下部为薄层硅质岩、硅质页岩及炭质页岩；上部以黄绿色页岩为主夹泥质粉砂岩。厚度341m443m。 中统徐家坝群(S2xj)：下部黄绿色页岩夹泥质粉砂岩及灰岩透镜体；中部为黄绿色粉砂质页岩与薄层扁豆状石英砂岩互层；上部灰白色中厚层石英砂岩夹二层紫红色粉砂质泥岩；顶部为粉砂质页岩、粉砂质灰岩夹竹叶状灰岩。厚度320m339m。 （4）二叠系(P)二叠系下统（P1），分为铜矿溪组（P1t）、栖霞组（P1q）和茅口组（P1m），与下伏志留系呈平行不整合接触（假整合）。 铜矿溪组（P1t）：铝土岩夹赤铁矿、菱铁矿，炭质页岩夹劣质煤，厚度1.6m15m。栖霞组（P1q）与茅口组（P1m）：深灰、灰黑色厚层沥青质灰岩含燧石结核夹粉砂质炭质页岩。厚度200m352m。 二叠系上统（P2）分为吴家坪组（P2w）、长兴组（P2c）和大隆组（P2d）。 吴家坪组（P2w）与长兴组（P2c）为深灰色、灰色厚层燧石状灰岩，厚度43m111m。大隆组（P3d）：黑色炭质页岩夹粉砂质页岩及灰岩透镜体。厚度10m28m。 （5）三叠系（T） 下统大冶组（T1d）和嘉陵江组（T1j）；中统为巴东组（T2b）。 大冶组（T1d）：底部泥岩、页岩夹灰岩；中下部为褐色、深灰色页状泥质条带状灰岩与中层灰岩互层，局部有角砾状灰岩；上部是浅灰、肉红色厚层灰岩、鲕状灰岩。厚度251m554m。 嘉陵江组（T1j）：灰色为主夹紫灰、黄灰色，中厚层状灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩及角砾灰岩，薄中层状泥质灰岩、黄绿色页岩。厚度402m996m。 （6）第四系（Q） 河流及岸坡冲洪积物，由卵砾石、砂、砂质粘土构成；坡崩积、残积物，粘土及碎块石、孤石等构成。厚度025m。1.3 区域地质构造测区在大地构造区域上属于杨子准地台北缘拗陷带之南大巴山帚状构造东段南缘，帚状构造由一系列弧形挤压面组成，向北西方向撒开，逐渐向南东方向收敛。随着弧形的收敛，构造线也由北西折转南东东近东西向。本区受旋扭作用，构造形迹表现为一系列近东西向的弧形褶皱与向南逆冲的断裂(图1.3-1)。弧形构造带中的褶皱，北部主要由下古生界组成。其特点是紧密线状不对称褶皱和一系列与之伴生的逆冲断层组成褶断带；背斜北翼岩层倾角稍缓（4060），南翼陡（6580），不对称，甚至倒转。（）褶皱梆梆梁猫儿背复向斜(9)：轴部位于龙头嘴至西家岩一线。轴向280295，东端在穿心店附近发生偏转，为倒转向斜。核部出露嘉陵江组地层，两翼为大冶组和中二叠统地层。向斜核部挤压十分紧密。南翼为倒转翼，倾角6585；北翼属正常翼，倾角4570。位于右岸至XX河间分水岭山脉线一带。康家坪铜罐沟冲断背斜(6)：走向为近东西向，东起铜罐沟，西至XX康家坪，再西被断层破坏。轴部出露Zan地层，褶皱轴面向北倾，倾角6070，上盘逆覆于T1j地层之上，为一向南倒转的背斜。轴部基本顺XX河河谷左岸发育；在水库区段受核部逆冲断层(F1)切割影响，褶皱不明显，冲断层出露于库区段河谷左岸，在库尾(高竹乡场镇)处横穿河谷，向右岸延伸。52图1.3-1 区域构造图猫子庙西沟背斜(4)：轴部位于XX河北侧陕西省境内的大河-西沟一线，延伸约60Km。轴线近东西向略向南弧形凸出，高子河以东常有倒转。核部由Zb1s地层组成，两翼发育次级褶皱。（2）断裂、高观寺钟宝断裂（F6），距XX河25km以上，走向EW，倾向N，倾角4070，延伸长达500余km。北盘向南逆冲，最大断距在2000m以上，有多期活动性，为区域性构造分区界线。、金子山高家台冲断(5)：东端大致在黑水河以东消失于Zb地层，向西往金子山、木魁河垭口，到石溪河的高家台以西消失，全长45Km。断面倾向NNE，倾角6080。、康家坪铜罐沟冲断(F1)：发育于康家坪铜罐沟冲断背斜(6)核部，在XX以西，褶皱不明显，主要表现断层特征；走向为近东西向，断层面向北倾，倾角4060，上盘出露Zan地层，逆覆于T1j地层之上，为压扭性逆断层；在水库区段褶皱不明显，冲断层在库区出露于左岸坡顶以北，在库尾(高竹乡场镇)处横穿河谷，向右岸延伸。断层破碎带宽度为50m左右，破碎带由大、小混杂的凝灰质砂岩、凝灰质页岩岩块、少量T1j的碳酸盐岩岩块充填紫灰色断层泥、角砾构成，未成岩，但较为密实。断层两侧影响带较宽，达100m左右，影响带内劈理、揉皱发育，岩层层理零乱。1.4 区域稳定性评价及地震工程区在大地构造区域上属于杨子准地台北缘拗陷带之南大巴山帚状构造东段南缘，自印支运动褶皱隆起后，形成一系列的褶皱和断裂，构造形迹主要定型于燕山运动，喜山运动表现为大面积间歇性抬升为主，差异运动不强烈。区域断裂主要有北部的高观寺钟宝断裂，南部断裂不发育，这些断裂均属弱活动或活动不明显。第四系以来，地壳处于相对稳定状态，具有较好的区域构造稳定性。据XX县县志记载，自18572002年百余年间，县境内共发生15次地震，一般2级左右，大于3级的有5次，最高达3.8级。根据历史地震资料，工程区及附近区域未发生过破坏性的中强地震。外围地区300Km内自有记载以来共发生Ms4级中强震10次，其中4Ms6.0级地震9次，Ms6.0级地震1次。在空间分布上，有7次中强地震发生于高观寺钟宝断裂断裂以北的秦岭褶皱系内，其余3次发生于杨子准地台的八面山褶皱带中，距坝区均在80Km以远，Ms6.0级最大地震为公元788年发生于湖北房县，距坝区100Km以外。而这些中强地震活动波及到本区其影响烈度均未超过度，显示库、坝区属地震弱活动区。据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），工程区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为小于0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，相应地震基本烈度为小于6度。根据对国内、外有关水库诱发地震的原因分析，诱发地震的产生主要与工程区断裂构造的发育程度、水库规模及可溶岩类岩溶构造发育程度三个方面有关。工程区所处区域断裂晚近期以来活动微弱，区域稳定性好，康家坪铜罐沟冲断(F1) 在库尾(高竹乡场镇)处于横穿河谷，该区域库水抬升仅510m，对F1断层破碎带的影响有限，且该断层破碎带较为密实，透水性差，因此由断裂构造导致诱发地震的可能性极小；根据坝址区勘察钻孔揭示，坝址区及近坝段河床以下无较大岩溶溶洞、管道等岩溶构造存在，出现岩溶地震的可能性较小；据统计研究分析：坝高大于100米及库容大于10亿立方的高坝大库诱发地震概率较高。该工程坝高相对较低，库容较小，诱发地震的概率较低；从以上三个方面分析，本工程诱发地震的可能性较小。2 水库区工程地质条件2.1地质概况2.1.1地形地貌库区地处大巴山东段南麓，山脉走向与区域构造线方向基本一致，为近东西向。XX水库位于长江左岸XX支流XX河中上游，XX河在高竹乡处自北西西向南东东流经库区、坝址区，正常蓄水位758m时，回水长度为3.3Km(上坝址)，河床纵坡比降约为15。库区河谷切割较深，两岸山顶高程多在950m以上，右岸地表分水岭最高峰在莲花池、杏子头，高程为2236.40m左右；左岸与低邻谷下游支沟XX溪间分水岭走向为NNW向，由北至南分水岭高程降低，至坝区左岸坡顶山峰高程为954.60m；库内河床高程为710758m，相对高差在250m以上，为高中山中低山地形。除库区尾部右岸双河口处有响水沱沟注入，上坝下游右岸有杏子沟，左岩有XX溪沟注入外，无其它常年有水支沟注入库区。河谷总体发育方向与构造线一致，但由于河谷发育蜿蜒曲折，因此顺向谷、斜向谷相间出现，顺向谷段稍多；右岸顺向坡发育，局部为层面坡，坡度一般2545；左岸主要为逆向坡，双河口下游约100m以上岸坡较缓，以下岸坡陡崖发育，大部分地段坡度达60以上，局部出现直立岸坡。双河口下游约100m以上，河谷断面呈不对称宽缓“”型，河谷较宽80150m，河床蜿蜒曲折，两岸相间出现高漫滩及一级堆积阶地；双河口下游约100m以下，河床宽仅2040m，谷底狭窄，河谷断面呈不对称“”型，左岸岸坡陡立，形成高低不等的陡崖，右岸为斜坡，坡度一般为3045，谷底河床两岸断续发育高于河床24m的高漫滩，阶地不发育。2.1.2地层岩性库盆两岸分布地层主要以三叠系下统嘉陵江组（T1j）地层为主，震旦系下统南沱组（Zan）地层仅分布于库盆尾部近高竹乡场镇一带，第四系地层分布于河谷底部及部分陡崖坡脚。南沱组（Zan），下部为灰绿色凝灰质板岩夹凝灰质砂岩，底部未出露；中部为灰绿色块状含凝灰质砾岩；上部为紫红色凝灰质砂岩夹页岩。厚度大于400m。嘉陵江组（T1j）：按区域地质资料由下至上划分为五段，库区受断层切割影响，顶部地层出露不完整，第五段地层缺失，因此将嘉陵江组地层划分为四段，库区大部分地段出露第四段（T1j4）地层，上坝址库首右岸及坝址区为第三段（T1j3）地层。嘉陵江组第三段（T1j3）:灰色为主夹浅黄灰色，中厚层状灰岩、白云质灰岩及薄中层状微晶灰岩,顶部夹灰质白云岩。厚度94m324m。嘉陵江组第四段（T1j4）:底部厚1516m为黄灰色薄层状含泥质灰质白云岩；下部为黄灰色薄层状微晶白云岩及灰、黄灰色角砾灰岩夹一层厚1.01.5m的灰黑色泥灰岩，厚30m左右；中、上部为中厚层状黄灰色灰质白云岩、灰质白云质岩夹灰色角砾灰岩、薄层状含泥质灰岩、含泥质白云岩，受断裂影响，次级小断层及劈理、裂隙发育，岩层多次重叠，各类结构面较为紧密，沿结构面岩体岩溶不发育，厚度大于100m，顶部与上覆Zan地层为断层接触。第四系：冲洪积堆积层(Q4al+pl)：由砂、卵及少量漂石、粉砂土混杂构成，分布于河床及漫滩，厚822.10m。崩坡积层(Qcol+dl)：由灰岩块、碎石夹黄灰色粘土、粉质粘土构成，零星分布于河谷两岸边坡、斜坡坡脚一带，厚0.53.5m。残坡积层(Qell+dl)：由黄灰、褐灰色粘土、粉质粘土混灰岩、凝灰岩类块、碎石构成，零星分布于岸坡地形较缓或平台地带，厚0.52.0m。2.1.3地质构造库区处于康家坪铜罐沟冲断背斜(6)南翼，由于受断层切割，褶皱不明显，主要表现为断裂构造，区内次级褶皱不发育，为单斜地层，岩层产状为N6885W，NE3444，断层主要有F1、F4。F1：于库区尾部横穿XX河，为康家坪铜罐沟冲断的XX以西段。走向为近东西向，断层面向北倾，倾角4060，上盘出露Zan地层，逆覆于T1j地层之上，为压扭性逆冲断层；在水库区段受断层(F1)切割影响，褶皱不明显，冲断层出露于库区段河谷左岸，距河岸5001000m，在库尾(高竹乡场镇)河床高程768753m段横穿河谷，向右岸延伸。断层破碎带宽度为50m左右，破碎带由大、小混杂的凝灰质砂岩、凝灰质页岩岩块、少量T1j的碳酸盐岩岩块充填紫灰色断层泥、角砾构成，未成岩，但较为密实。断层两侧影响带较宽，达100左右，影响带内劈理、揉皱发育，岩层层理零乱。F2：为次级断裂构造，发育长度约Km,于左岸XX溪沟口内横切沟谷发育，西端延伸至XX河左岸峰顶内则尖灭，为压扭性逆断层。断层面倾向北偏西，倾角5070，北西盘为上盘，上、下盘同为T1j地层，断层破碎带宽2.010.0m不等，由灰绿色断层泥含泥灰岩角砾构成。F3：为次级断裂构造，发育长度约1Km,自XX沟口右岸月亮岩东侧向北东发育，斜穿XX溪沟口，于左岸不远即尖灭，为压扭性逆断层。断层面倾向北偏西，倾角5070，北西盘为上盘，上、下盘同为T1j地层，断层破碎带宽5.015.0m不等,由紫红色断层泥含泥灰岩角砾构成。F4：为次级断裂构造，发育长度约1.5Km,于左岸响水沱沟口一带顺沟发育，向东延伸斜穿XX河，在左岸不远即尖灭，为压扭性逆断层。断层面倾向北偏西，倾角5070，北西盘为上盘，上、下盘同为T1j地层，断层破碎带宽5.010.0m不等，主要由薄层状含泥质灰岩构成，揉皱发育，包含有Zan地层的紫红色凝灰质砂岩岩块。F5：发育于下坝址左坝肩，在坝下游约100m处穿过河床，发育长度大于200m。断层面倾向SW，倾角大于70，为压扭性逆断层，破碎带宽约1.52.0m，破碎带由断层角砾岩构成，角砾呈棱角状，破碎，见有断层泥、糜棱岩化，泥钙质胶结，未见有新的活动迹象，属稳定断层，图2.1-1 库区次级构造分布图2.2岩溶水文地质条件2.2.1可溶岩组划分（一）岩组划分岩性是岩溶发育的基础，岩石中CaO含量愈高，层厚、连续性好，岩溶发育愈强烈；而酸不溶物及MgO含量与岩溶发育成反比。水库区出露三叠系下统嘉陵江组灰岩、白云岩、泥质白云岩、泥灰岩、泥质条带灰岩等可溶岩地层，根据岩石可溶性和岩性组合关系，将其进一步划分为强、中、弱3个可溶岩组，如表2.2-3。非可溶岩组为震旦系下统南沱组（Zan）及志留系(S2xj)地层，Zan分布于F1断层北则，S2xj分布于库区右岸分水岭一带下伏层位。对各层组可溶岩化学成份分析成果见表2.2-1，岩石矿物成份鉴定见表2.2-2，（可溶岩化学成份分析见附件1，薄片鉴定报告见附件2）。表2.2-1 水库区岩石化学成分分析成果表化学成分取样编号（岩石名称）MgO(%)Al2O3(%)SiO2(%)K2O(%)CaO(%)CO2(%)Fe2O3(%)S(%)酸不溶物(%)SY01(微晶灰岩T1j3-4)50.5044.6147.050.540.135.28SY02(微晶灰岩T1j3-6)1.601.353.770.6543.3846.660.500.206.48SY03(灰质白云岩T1j3-7)14.001.534.340.5326.3651.170.810.126.59SY04(灰质白云岩T1j3-7)14.031.383.530.4627.2251.690.710.023.53SY05(含灰质泥质白云岩T1j4-1)14.041.413.900.4827.0751.060.660.194.40SY06(角砾状泥质白云岩T1j4-3)9.631.163.610.3533.0550.530.500.044.47SY07(砂质白云岩T1j4-4)14.60826.2651.680.770.025.40SY08 (角砾灰岩T1j4-5)0.920.531.980.1446.1148.580.490.054.84SY09(微晶灰岩T1j4-8)0.880.712.040.3445.6748.420.320.105.89表2.2-2 岩矿鉴定成果汇总表层位岩石名称矿物名称含量(%)其它矿物成分T1j3-4微晶灰岩方解石9095泥质、有机物、不透明矿物微量白云石510T1j3-5结晶灰岩方解石95不透明矿物微量白云石少量5T1j3-6微晶灰岩方解石95白云石、泥质、有机物、不透明矿物微量T1j3-7灰质白云岩白云石7075不透明矿物、后期方解石脉微量方解石2025T1j4-1含泥质灰质白云岩白云石7580孔洞少量，不透明矿物微量方解石10粘土矿物10T1j4-2微晶白云岩白云石95方解石、孔洞少量，不透明矿物微量T1j4-4含泥质微晶白云岩白云石8085不透明矿物、后期方解石脉微量方解石5粘土矿物10T1j4-4含泥质灰质白云岩白云石5560不透明矿物、孔洞微量方解石25粘土矿物1520T1j4-6膏溶泥灰岩方解石55粘土矿物45T1j4-8泥晶灰岩方解石95白云石、褐铁矿、不透明矿物微量含泥质微晶白云岩白云石8085方解石、铁质物微量粘土矿物1215含泥质微晶白云岩白云石7580石英微量粘土矿物1215方解石68Zan含泥质白云质石英杂砂岩石英6065长石、方解石、铁质物少量白云石1520粘土1015Zan凝灰质石英砂岩石英7075方解石、铁质物少量长石35白云石35玻屑1015粘土45Zan白云质泥岩、白云质含粉砂石英杂砂岩互层泥岩部分粘土5560石英少量白云石4045砂岩部分石英5560长石、粘土少量白云石4045表2.2-3水库区岩溶层组分类表层组类型地层岩性厚度（m）强可溶岩组T1j2、T1j3灰色薄层、中厚层状微晶、泥晶灰岩为主，顶、底部夹浅黄灰色白云岩，矿物成分以方解石为主，CaCO3含量高。110130中等可溶岩组T1j4中、上部中厚层状黄灰色灰质白云岩、白云质灰岩夹灰色中厚层状灰岩、灰色角砾灰岩及薄层状含泥质灰岩、含泥质白云岩。50弱可溶岩组T1j4下部黄灰色薄层状微晶白云岩及灰、黄灰色角砾灰岩夹一层厚1.01.5m的灰黑色泥灰岩。30T1j4底部1516m为黄灰色薄层状含泥质灰质白云岩。15162.2.2地貌成因类型与发育史1）地貌成因类型高竹乡以上河谷出露地层为震旦系下统南沱组(Zan)凝灰质砂、页岩类非可溶岩地层，地貌特征为构造剥蚀侵蚀中山地貌。高竹乡场镇以下，康家坪铜罐沟冲断(F1)以南与XX河河谷间区域出露三叠系下统(T1j)碳酸盐岩类地层，在地貌上表现出一定的过渡性，峰顶高程多在1000m以下，主要以侵蚀地貌为主，冲沟密布，溶蚀地貌表现为分布溶峰、小型溶槽，而漏斗、落水洞及溶洞等不发育。溶峰如月亮岩至狮子包间零散分布着馒头状山峰，而山峰间分布有部分溶槽。高竹乡场镇以下XX河与XX河间地块大面积出露二叠系上统、三叠系下统碳酸盐岩类可溶岩地层，在溶蚀作用下，地表见有岩溶峰、石芽、漏斗、洼地、落水洞发育，构成了工程区大面积的构造溶蚀地貌。受地壳间歇性的强烈上升的影响，测区地貌在总体上表现为强烈切割特性，同时又表现出一定的成层性，如在两岸山顶一带可见明显的台阶状剥蚀-溶蚀地貌景观。2）地貌发育史表2.2-4 区域地貌发育与夷平面高程特性表夷平期级序及时代分布区域(高程)夷平期级亚级时 代大官山期1白垩纪(K)大官山、天子城(23002400m)2小天子城、草坪(21002200m)鄂西期1古新世(E1)至渐新世(E2)山王寨、葱坪(19002000m)2中新世(N1)红池坝、大九湖(17001800m)山原期1上新世(N2)至下新世(1)中坪、杨家坪(12001500m)2中更新世(Q2)文峰坝、上磺坝(7001000m)峡谷期1上更新世(Q3)XX以下XX河河谷(400700m)2全新世(Q4)鸡头坝、XX河河谷(180300m)区域地貌由北部的大巴山区向南呈台阶状降低。根据区域地质资料，本区划分为大官山期、鄂西期、山原期及峡谷期四级夷平面(见表1-1)。在测区范围内发育有：XX河与XX河间朝阳坪毛家垭口李哈坪一带分水岭山脊残存了鄂西期第一亚期夷平面，高程19002000m左右；XX河右岸，朝阳坪毛家垭口李哈坪一带分水岭山脊残存了鄂西期第二亚期夷平面，高程1800m左右；XX河右岸颜家沟窑厂坪一线以东保存了山原期第一亚期夷平面，峰顶高程12001350m左右；XX河XX乡以上河谷一带坝子为山原期第二亚期夷平面，高程约700800m。700m高程以下本区地貌发育进入峡谷期，分布在XX乡以下河谷区。2.2.3 岩溶形态类型与岩溶发育基本规律（1）岩溶形态类型高竹乡以下库区两岸同为碳酸盐类可溶岩区，但岩体在岩溶化程度上差异较大，表现在岩溶形态上的差异已较大，左岸溶蚀形态表现为分布溶峰、小型溶槽，而漏斗、洼地、落水洞及溶洞等不发育；右岸除T1j4地层分布区外则各类岩溶形态较为齐全，分布广泛。a、溶隙（槽）：本区裂隙发育，多沿其形成溶沟、溶槽，为岩溶裂隙水活动主要通道或载体。广泛分布于库区两岸。b 、岩溶洼地：主要分布于XX河北岸的颜家沟、上中坪、窝坑一带，洼地四周封闭性差，大致呈半盆形洼地，内有落水洞和竖井分布。以嘉陵江组（T1j）第2、3段最为发育。c、消（落）水洞：发育于夷平面上，在洼地和沟谷的底部。高原面上沟谷可见明显的消水洞，大多数消水洞均被后期碎块石所堵塞。为地下岩溶管道和地下河发育的主要水流补给通道，也是地表、地下河的主要转换点和从地表追踪地下河的重要标志，主要分布于XX河南岸有岩溶洼地分布区一带。d 、岩溶塌陷、天坑：为地下岩溶管道（溶洞、地下河）上覆岩体坍塌而成。在XX河右岸上栈坪、三层岩一带夷平面（背斜核部）普遍可见，且发育密度大。c、岩溶槽谷：主要受岩性与构造控制，走向与构造线一致。分布于三叠系及二叠系地层中。由碳酸盐岩中的中薄层灰岩经风化、溶蚀、侵蚀后形成。e、溶丘、石峰：溶丘多由白云岩、或较薄层灰岩溶蚀形成，山顶圆滑、形似馒头状；石峰多为厚层灰岩溶蚀成的孤峰或峰丛，属典型塔状岩溶地貌。XX河左岸分布于月亮岩带，右岩则广泛分布于各级夷平面上。f、溶洞：本区溶洞分布较少，主要发育于XX河右岸三叠系下统嘉陵江组第三段（T1j3）、下统大冶组（T1d）及二叠系上统（P2）吴家坪组（P2w）、长兴组（P2c）中厚层灰岩中。地下水排泄区溶洞以顺层近水平管道式为主。区内主要溶洞统计表2.2-5。表2.2-5 主 要 岩 溶 洞 穴 统 计 表编号地点高程(m)发育层位地层产状岩溶发育特征备 注发育规律可见深度(m)K1上坝下游XX溪右岸山坡812T1j4+5N80OW/NE40O顺层，沿裂隙；洞口高0.8m，宽2.6m。30无水K3右岸坝肩上部下游手扒岩上部856T1j3N80OW/NE43O顺层，沿裂隙；洞口高0.8m，宽2.6m。10m已充填胶结，无水K4上坝下游右岸手扒岩下部784T1j3N79OW/NE39O顺层，沿裂隙98.5上、下层，局部有水K5上坝下游右岸杏子溪748T1j3N79OW/NE34O顺层，沿裂隙；洞口高3.8m，宽4.6m。30m无水表2.2-6 主要泉水点统计表位置编号及地名高程(m)流量(L/S)水温(OC)气温(OC)地层备 注XX溪右岸Q3凉水洞9001.01521Zan裂隙泉Q4水井湾9690.171518Zan裂隙泉Q5毛家屋场7580.11618T1j4岩溶裂隙泉Q6大石包8000.051416T1j4裂隙泉Q7毛狗洞7900.031518Zan裂隙泉Q8活麻草湾8070.171519Zan裂隙泉Q9活麻草湾8700.081519Zan裂隙泉Q10沯水坝8650.021519Zan裂隙泉Q11刘家湾8700.121620T1j4裂隙泉Q13凉水井8720.081419T1j4岩溶裂隙泉Q14挖断垭8950.011620T1j4裂隙泉Q16肖家老屋场7150.031412T1j4岩溶裂隙泉Q17XX坪8250.171816破碎带断层泉XX河右岸Q28杏子溪口73521.71214T1j3岩溶泉Q29鱼穴7111313T1j3岩溶泉,河床涌水难以确定出水量XX河 左 岸Q15小湾子9800.021522T1j4岩溶裂隙泉Q18溪口8550.021615破碎带断层泉Q19张家湾8300.11616T1j4裂隙泉Q20张家湾8430.251520T1j4岩溶裂隙泉Q21田家屋场野猫洞9080.671619T1j4岩溶裂隙泉Q22田家屋场沟左9030.171517T1j4岩溶裂隙泉Q23公路上方溪口7700.131620T1j4岩溶裂隙泉Q24公路上方溪口7500.331721T1j4岩溶裂隙泉Q25狮子包沟左侧8700.081518T1j4岩溶裂隙泉Q26狮子包沟左侧8800.131517T1j4岩溶裂隙泉Q27狮子包沟左侧8802.51518T1j4岩溶裂隙泉库区岩溶洞穴不发育，仅在右岸上坝库首及坝下游一带岸坡见有岩溶洞穴发育，其中重要的溶洞有： 手扒岩下部岩洞（K4）：位于右岸坝下游手扒岩陡壁下，高出XX河水面约75m。发育于T1j3薄中层状微晶灰岩中。洞穴分上、下两层，高差约3m，上、下层间相距近，互相连通，发育方向一致，洞向为287，洞口宽1.8m，均为水平溶洞。下层洞长仅10m，洞口高程约784.00m，洞高约2.1m左右，洞底有积水潭，潭内积水最深约0.5m。上层洞口高程约787.00m，012m段，洞高1.72.4m，大致呈圆形；1216.5m段，洞宽突变为4m左右，顺方位角0方向，沿32坡度向上发育一偏平状支洞，高约0.8m，支洞顺裂隙发育，长约15m后渐变为裂缝，据洞内堆积物分析，裂缝应与地表相通；主洞可见长度98.5m，16.5m98.5m段洞宽由4m，洞高1.8m，渐变为宽0.5m左右，高0.8；洞向由287进洞后，于后段转为沿280方向发育，与岩层走向一致(岩层走向为281)，洞深98.5m以远仍有发育，但人员已不能通过，渐变为裂缝状；36m55.5m段，洞以2左右坡度向下发育，在洞内55.5m98.5m段，洞底沉积厚0.5m以上的高纯度黄色粘性土，不含粗颗粒成份，据静水沉积特征，显示出有浑水进入洞内，留置沉淀并向下渗漏的迹象。据调查，暴雨期间，洞口常有黄色浑水溢出，水量较小。上坝下游右岸杏子溪岩洞(K5)：悬挂于杏子溪沟左岸陡崖上，洞口高程为748m，距现沟底约12m，洞口高约3m，宽约2m；洞口以下岩壁明显有水流冲刷痕迹；发育于T1j3灰色中厚层状微晶灰岩层中，岩层产状为：N79W/NE34,洞向大致与岩层走向相同，沿N79W方向发育。库区内右岸泉点仅发育Q28与Q29两处，Q28为岩溶道管大泉，发育于上坝下游180m处的支沟杏子溪，泉点出露高程735m，距沟口约80m，流量达22L/s，水质较好，流量随降雨量大小稍有变化，长年为清水；Q29为岩溶道管泉，位于上坝址区峡口处，距坝轴线仅3m，出水点潜伏于河床水位之下，泉点出露高程低于709m，被砂卵石填埋，据调查，原出水点可见岩溶洞穴，涌水量大时常有鱼类涌出，因此当地人称之为鱼穴，现由于河床堆积抬升，非降雨期间受砂卵石填埋影响，涌水不明显，泉对降雨非常敏感，大雨后流量猛增，水浑浊，明显有水经砂卵石层涌出，涌水水头高于河水面，观察涌水量大小与降雨呈正比，暴雨时为浑水。左岸共发育11处岩溶裂隙泉、裂隙泉，都为长年涌水泉。其中分布于高程760m以上的为10个，占90%，以下的1个，占10%；其中最低高程泉点为Q24泉，位于左岸坡，距上坝线1024m处，出露高程750m，为岩溶裂隙泉，流量0.33L/s，流量受降雨量影响有所变化，降雨时水稍显浑浊；流量最大的为Q27泉，位于距上坝线1787m处左岸坡上部狮子包左侧，出露高程880m，为岩溶裂隙泉，流量2.5L/s，流量受降雨量影响较小，变化不大。2）岩溶发育基本规律a、 岩溶发育的影响因素。在岩溶发育诸多因素中，地层岩性是基础，地质构造是主导，而水动力条件是决定因素。在可溶岩地区，水的溶蚀作用是岩溶发育的必要条件，水动力条件决定了水流侵蚀性能。本区地下水受大气降水补给，XX河河床为本区地下排泄基准面水，徐家坝一带最低排泄基准面（高程410m），同时在下坝址区下游5km处天星处（高程642m）出露大面积Zan非可溶岩地层，为岩溶最低排水基准面，该处距库尾高竹乡(高程750m)间河谷为可溶岩分布区，河谷长度为10900.00m，相应河床比降为1。以上因素显示河谷区水力坡降较小，加上无外源水（周边Zan地层具一定的封闭性）加入，水流的溶蚀和侵蚀性能均较弱，决定了河谷区左岸顺河向岩溶发育程度较低。右岸区则有所不同，如杏子沟一类支沟坡降达20%以上，水循环交替强烈，加上分水岭一带有大面积的地下水补给区，水流的溶蚀和侵蚀性能均较强烈，形成了较为发育的地下岩溶水系统和岩溶洞穴系统。岩性是岩溶发育的基础：岩石CaO含量愈高，层厚、连续性好，岩溶发育愈强烈；而酸不溶物及MgO含量与岩溶发育成反比。库区分布的三叠系地层岩性较杂，其中的T1j4岩溶发育相对较弱， T1j4下部地层含CaO含量较低，MgO及泥质成份高，岩溶相对不发育。岩溶发育程度受构造控制，与岩体破裂结构面紧密相依；本区内的强可溶岩分布区（河谷右岸）地层以单斜构造为主，强可溶岩区断裂、规模较大的构造裂隙不发育，控制性的破裂面为层理面，岩层走向与河流流向相近，倾向库盆偏上游，因此岩溶管道系统多呈顺层发育；受相对隔水层阻挡及形成时期地下水排泄基准面的控制，形成局部水平洞穴系统。b、岩溶发育规律 右岸T1j4地层以南强可溶岩分布区主要地下水管道走向与岩层走向基本一致，沿层面溶蚀裂隙、溶洞发育，手扒岩下部岩洞（K4）、杏子溪岩洞(K5)都显示了这样的特征。根据钻探资料，右坝肩ZK4孔深50.5666.60m段处于T1j3-4层内，岩芯裂隙发育，沿裂隙发育蜂窝状溶孔外，在孔深55.7(高程699.57m)56.0m(高程699.27m)，56.35(高程698.92m)56.45m(高程698.82m)出现掉钻现象，该段岩芯裂隙发育，岩石风化严重，裂隙面夹黄色粘土；坝轴线下游河床ZK5孔的钻探揭示，同样在T1j3-4层内的孔深16.4022.10m(高程693.48687.78m)段出现凹腔；坝肩下游的K4溶洞已于该层中顺层发育；结合岩性特征，T1j3-4层岩石层理发育，锤击岩块易沿层理面剥离，层理面粘结差,矿物成分主要由方解石组成（含量占9095%），含少量白云石（含量占510%），分析认为：Q29（鱼穴）岩溶管道系统应为沿T1j3-4层发育。右岸T1j4地层分布区地层岩性主要为弱可溶及中等可溶岩，加之地表汇水面积有限，地表坡度大，易于地表径流排水，地下水补给有限，因此岩体溶蚀化程度较低，地下岩溶管道不发育，出水泉主要表现为季节性裂隙小泉，地表溶洞、较大的溶槽不发育。左岸地块，由于岩性较杂，CaCO3含量高的灰岩层分布较少，且受断裂影响连续性较差，加之受F1压性断层切割后可溶岩出露面积狭窄，且Zan地层的隔水性较好，地下水活动不发育，左岸地块地下水补给较差，因此岩体岩溶化程度较低，管道性岩溶不发育。调查资料以映证了上述分析，左岸及XX溪支沟所分布的泉点具有以断层裂隙泉、岩溶裂隙泉为主，涌水量大都低于1L/s的小泉为主，未见管道性岩溶大泉发育的特征。2.2.4 岩溶水动力特征坝址区专业提供各种优质文档解决方案 /mydoc-45897481-1.html钻孔勘探资料地下水位高于河水位或与河面平齐，两岸地下水以泉的形式向河流排泄，可见工程区河段为补给型河谷，两岸地下水补给河水。由于纵向上河谷切割深度的差异，不同地段的地下水排泄基准面与相应河床水位呈对应关系，相对独立而又统一。在XX河左岸大气降水在分水岭地带部分沿构造裂隙、溶蚀裂隙以垂直运移形式补给地下水，岩溶水运动以渗流、隙流为主，部分为隙脉流，再以散布的裂隙、岩溶裂隙小泉，排向地表溪沟。在右岸地区，T1j4底部弱可溶岩地层为相对隔水层，走向由上坝址区大至沿河岸坡顶向西延伸，岩层倾向北（库盆方向），因此以T1j4底部为界，两侧地下水具不同运动特征。T1j4地层出露以南地区在高程900m以上的台地和分水岭地带，地下水接受大气降水补给，大气降水在部分沿构造裂隙、溶蚀裂隙分散式补给地下水，部分汇集于分水岭两侧洼地内，通过落水洞、漏斗、溶蚀裂隙等通道补给地下水，具有补给区面积大，地下水较丰富的特征，相应地岩溶溶蚀作用较为强烈，岩溶水运动以脉流、管道流为主，再以岩溶大泉的形式排向河流、溪沟。 。T1j4地层出露地块，由于地下水补给面积较小，地表坡降大，加之T1j4底部相对隔水层的隔水作用，区外基本无地下水加入，因此地下水活动较弱，岩溶发育程度较弱，大气降水沿构造裂隙、溶蚀裂隙以垂直运移形式补给地下水，岩溶水运动以隙流、隙脉流为主，再以散布的裂隙、岩溶裂隙小泉，排向地表溪沟；地下水运动具有埋深较浅、途径短、流速快的特点，因此地表泉具有为季节泉、流量小、分布零散的特点。表2.2-7 水质分析试验成果汇总表取样位置上坝址鱼穴杏子沟Q28水样编号S1S2S3颜色无无无透明度透明透明透明化学成份阳离子(mg/L)/(mmol/L)Ca2+47.99/2.40048.33/2.41751.74/2.587Mg2+14.56/1.21314.44/1.2032.66/0.222Na+2.23/0.0972.18/0.0951.14/0.050K+0.7