支井河流域巖溶調查地質分析

■薛煥娣 張著彬

（湖北省水利水電規劃勘測設計院 湖北 武漢430064）

支井河流域巖溶調查地質分析

■薛煥娣 張著彬

（湖北省水利水電規劃勘測設計院 湖北 武漢430064）

隨著我國經濟的快速發展，巖溶地區水庫、水電站的修建也逐漸增多。而巖溶地區能否成庫蓄水，跟本流域巖溶的發育情況息息相關。為此，本文就從巖溶地質調查進行入手，對支井河流域的巖溶進行地質調查，分析支井河流域梯級開發成庫的可能性，對以后巖溶地區的水庫修建中巖溶調查工作起到一定的借鑒作用。

支井河流域巖溶調查地質分析

1 案例概況分析

支井河流域位于巴東縣南部，流域南北長近30km，東西寬約8km。北依綠蔥坡～云臺荒，南抵清太平，東連鐵廠荒林場，西與野三河流域毗鄰。流域地理座標：東經110°07'～110°20'，北緯30° 30'～30°48'。本流域北有209國道經綠蔥坡通建始；東有巴鶴公路連鶴峰；318國道由東向西橫穿流域中部；西有東大公路由綠蔥坡耀英坪通大支坪接318國道：南有鄉間公路：野三關連大幕嶺、清太平通五字林場。正在興建的滬蓉高速公路和宜萬鐵路均從流域中部穿過，流域內交通尚稱方便，

2 流域工程地質概況

2.1 地形地貌條件

區內地處鄂西南褶皺山地，地形復雜，氣候有明顯差異。總體看本區仍屬中亞熱帶季風氣候區。年平均氣溫10～17℃，歷年最高氣溫41.2℃，最低氣溫-15.4℃。

區域地形地貌特征概括地講：從鄂西中高山地到江漢平原構成西高東低的區域地貌格架；以夷平面為主體的層狀地貌特征；以清江干流和長江三峽段為主體的深切河谷及其高陡邊坡特征。而山脈總體走向又受區域主要構造線控制。

2.2 地質構造

支井河流域在大地構造上地處揚子準地臺(Ⅰ)，上揚子臺坪(Ⅱ)八面山弧形臺褶帶(Ⅲ)中的Ⅳ級構造單元恩施臺褶束的北端。主要構造線方向以北東和北北東向為主，其次為近東西向，不同方向褶皺的疊加現象比較明顯，以分支復合、橫跨和扭曲等方式相互調和。流域內褶皺由古生界和三迭系地層組成為北寬南窄的褶皺群，背、向斜相間排列，有扭曲和分叉現象。

2.3 巖溶及水文地質條件

流域內碳酸鹽巖分布廣泛，僅流域的東北角出露志留系和泥盆系的碎屑巖類地層。估計碳酸鹽巖約占流域總面積的90%，碳酸鹽巖以二迭、三迭系的灰巖、白云質灰巖為主，其次為泥灰巖、硅質灰巖或灰巖夾頁巖。燕山期的構造運動，除使區域內的地層褶皺成舒緩的背、向斜外，更主要的北北東或北東向的斷裂比較發育，破壞了背、向斜構造，為地下水的徑流和巖溶的發育提供了條件。

地下水對碳酸鹽巖作用因巖石成分、結構組合關系的不同，其溶解程度有較大差別，根據野外觀測二迭系茅口、棲霞組和三迭系大冶組中、上部以及嘉陵江組地層中灰巖較純，方解石含量達80%，因此巖溶較發育，且在碳酸鹽巖與碎屑巖接觸帶常有暗河、巖溶泉出露。

2.4 物理地質現象

支井河總體流向自北向南，與區內主要構造線方向基本一致，多屬縱向河谷，河谷深切，呈“V”字型或“U”字型峽谷，谷坡陡峭，多懸崖峭壁，除局部較開闊河段偶爾可見居民外，其余河段人煙稀少。

3 河間地塊巖溶發育特征分析

3.1 巖溶發育

右岸河間地塊呈北北東走向，期間的山脈與構造軸向一致。地表分水嶺靠支井河一側，分布高程在900-1300米。河間地塊巖溶長沖槽谷總體走向呈北東向，沿構造軸跡發育。期間落水洞（天坑）密集出露。大部分覆蓋，無積水。在魯班橋上部的孔家埡分布的是嘉陵江組第二段的溶崩角礫巖，基本無裂隙性泉點，深入地表以下匯于河床，當地居民吃水靠天。而在白楊坪至馬狼口地表裂隙性泉點較下游多，（與大冶組地層有關）。

3.2 地下水運移途徑

從區域巖溶調查分析，區內極其發育的巖溶地貌，造就了地下巖溶水的復雜性。查清巖溶水的流程長短，坡降大小，水位高低，匯水面積以及進出口方向和所處的地層巖性、地質構造等問題是確定地下水運移及排泄高程的主要途徑。

區內多次構造運動，使巖體內發育節理，裂隙。經過后來的溶蝕作用，形成各種各樣的巖溶形態。尤其在巖體內形成的巖溶管道，就成了巖溶水的補給通道和儲存場所。

3.3 斷層對水文地質條件影響

河間地塊區域性斷裂構造不十分發育，主要是沿河發育的支井河斷裂。支井河斷裂位于支井河下游魯班橋，延伸至河流中部的柏楊坪鎖口處。發育于三迭系地層中，南端魯班橋至王家臺大冶組與嘉陵江組呈斷層接觸，魯班橋以下被一近東西向斷裂切割。北段柏楊坪鎖口處逐漸尖滅。斷裂出露在河流的右岸。支井河斷裂處于第四級花坪河電站區域，成庫后對水文地質條件會產生一定的影響。

3.4 成庫條件分析

3.4.1 王家臺至魯班橋

王家臺至魯班橋段河段長約5公里，王家臺河床高程540米，魯班橋河床高程400米，落差140米，魯班橋以下約1公里進入水布埡回水區。此河段特點：上部800米以上直立陡壁，下部大都由崩塌堆積形成的堆積區，局部巖體完整，河床兩岸不對稱，較開闊，岸坡主要由嘉陵江組第二段地層組成，第二段出露厚層狀溶崩角礫巖。支井河斷裂沿河右岸發育，全長約3-4公里，在王家臺和魯班橋右岸岸坡有明顯擠壓痕跡，巖體變形強烈，在魯班橋下游100米處被一走向南東向張性斷裂切割消失，沿斷裂伴生大量的走向東西向裂隙，此組裂隙在河床處垂直于河床發育，呈張性，面彎曲，溶蝕較強烈，局部有滲水。

由于此段河床切割較深，岸坡陡峻，卸荷裂隙較發育，規模較大，斷裂帶擠壓破碎。因此，在此河段修建大壩或廠房都不太適宜。

3.4.2 王家臺至鎖口

王家臺至魯班橋段河段長約4公里本次地質調查，在王家臺以上長譚和鎖口處具有較好的筑壩條件，擬建水庫庫區山體高程在1200-1000米范圍內，山勢陡峻，河床高程560-620米，河床寬30-50米。庫區范圍內為大冶組第三段薄層泥質灰巖，傾向295-310度，傾角25-40度，巖體結構較完整。支井河斷裂發育高程在700-750米，至庫內逐漸尖滅。庫區右岸出露“母魚泉”和幾個流量較小的裂隙性泉水外，庫區沒有發現其它溶洞。

4 結束語

本次地質調查，在經過復核規劃提出的各梯級方案后認為，基本具有建壩成庫的地形地質條件，但并未排除各梯級開發方案，無論是庫區還是壩址，均存在邊坡穩定、繞壩滲漏、引水線路布置、廠房地形選擇等問題，需下階段加強前期工作，查明各類問題，為工程設計提供資料。

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-117-1