浅谈宁化县石板桥水库坝址左岸地层不整合面对工程的影响

江 宁

（福建省建江水利水电设计咨询有限公司 福建 福州 350001）

1 工程概况

宁化县石板桥水库枢纽工程位于福建省宁化县湖村镇石板桥上游约300m，至东溪上游泉湖溪河流峡谷处，控制流域面积189km2，坝址距宁化城关21km。石板桥水库是九龙溪梯级开发的“龙头水库”，具有防洪、灌溉、发电等综合利用功能，水库正常蓄水位为401m，总库容6868万m3，装机6000kW，多年平均发电量1883万kW·h。

石板桥水库枢纽工程由拦河坝（推荐坝型为浆砌石重力坝，最大坝高48m）、发电引水隧洞（长约359m）、进出水口、发电厂房、灌溉提引水系统（主要包括引水隧洞长800m、引水渠道长31.63km、提水泵站2座）等组成。

2 区域地质概况

水库位于九龙江下游支流之一——东溪上。东溪从北向南西流至宁化县城关后，与西溪汇合，向南流向清流县。流域内为侵蚀剥蚀的丘陵低山地貌类型。沟谷发育。石板桥上游河谷多呈“V”字形，而下游河谷比较宽阔，多呈“U”字形。

区内出露的地层较为复杂，水库区及坝址区出露的地层主要由第三系佛昙群（Nft）橄榄玄武岩、寒武系上统东坑口群（∈3dn）变质长石石英杂砂岩、中下统林田组（∈1-2ln）、绢云千枚岩、千枚状粉砂岩、变质细砂岩、震旦系上统第三段（Z2c）变质沉凝灰岩、上统第二段（Z2b）绢云千枚岩、变质石英细砂岩等组成。

本区一级构造单元位于闽西南凹陷带西缘，二级构造单元为明溪——武平拗陷，三级构造单元为泉上——长汀复式向斜。区域构造主要受华夏构造体系控制。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2010），本区地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.35S。

区水文地质条件较为复杂。主要地下水类型为孔隙潜水、裂隙潜水、岩溶裂隙水、裂隙承压水、层状承压水等。孔隙潜水、裂隙潜水、岩溶裂隙水等类型的地下水，其水位、水量随季节变化明显。裂隙承压水、层状承压水等类型的地下水，其水位、水量随季节变化较不明显。受地下水类型、赋存条件、赋存介质的控制，区内地下水的水质变化较大。

3 坝址工程地质条件简介

3.1 地形地貌

坝线河谷呈底部较宽的“Ⅴ”字形。河床宽约25m，两岸边坡较陡。左岸400m高程以下坡度40°，400m以上坡度变缓，为18°。左岸山脊最高点（沿剖面位置）高程为420m，越过山脊最高点后为一通向库内的大冲沟，冲沟走向与坝址河段走向近平行。右岸边坡15°～43°。正常高401m处河谷宽133m，天然河谷宽高比为3.0。

3.2 地层岩性

坝线所处坝址区地层岩性从新到老主要有：

3.2.1 第四系

（1）人工堆积层：主要为原石板桥电站引水渠道堤及外渠堤的砌筑块石及渠道开挖时沿外渠堤堆填的土夹块石或块石夹土。厚0.5m～5m。

（2）冲洪积堆积：主要为沿河床及两岸边断续延伸的河流冲积、洪积相的砂质粘土、砂、砂砾卵石及漂石堆积层。厚度变化大，约1m～3m。

（3）坡残积堆积：主要堆积于平缓山脊的顶部及两岸坡较平缓的坡面上及坡脚处。成分主要为粘土夹碎石、砂质粘土夹碎石、卵石。厚度变化较大，一般约0.5m～6m，左岸山脊顶部厚达27m。

3.2.2 上第三系佛昙群（Nft）

图1 平硐展示图

为灰～灰黑色气孔状橄榄玄武岩。本层在坝址区仅发育于左岸385m高程上部。本层与下伏寒武系林田群（∈1～2Ln）变质中细砂岩夹变质粉砂岩呈不整合接触。该不整合面在坝址区仅发育于左岸385m～390m高程处。

3.2.3 寒武系中下统林田组（∈1～2Ln）

灰～灰黑色变质中细砂岩，变质粉砂岩。为坝址区出露的主要岩层。主要分布于河床、右岸及左岸385m高程以下部分。局部夹有薄层透镜状千枚岩。岩层总体产状N20°～50°E，NW∠30°～50°，倾右岸偏上游。在坝址区两岸及不同高程，岩层产状略有变化。

3.3 地质构造

坝址区地质构造相对较为复杂，岩层层理构造发育，在左岸385m～390m高程处还发育有一层不整合界面。此外，坝址区断层、节理裂隙等构造也比较发育。

3.4 水文地质

坝址区地下水类型主要有孔隙水和裂隙水两种，均为潜水。

孔隙水主要分布于表层坡残积土夹碎石层及第三系佛昙群的气孔状橄榄玄武岩全风化层，不整合面的砂卵砾石层、寒武系的变质中细砂岩、变质粉砂岩的全风化层中。孔隙水主要由大气降水补给，向河床及低处冲沟排泄。

裂隙水主要赋存于强风化、弱风化的基岩裂隙及断层带中。由上部的孔隙潜水补给，向河床及低处冲沟排泄。

4 左岸385m～390m高程处不整合面发育情况

为查明该处不整理接触面情况，勘察过程中在左岸高程约390m处布置了2个平硐，PDB1平硐位于PDB2平硐上游侧，硐深分别为20.5m和21m。据两个平硐揭示，该不整合面呈平缓的波状起伏延伸。具体见图1平硐展示图。

PDB1位于左岸坝线上游20m处，硐口底高程389.41m，硐深20.5m。该平硐沿不整合面开挖，从硐口到硐底不整合面成层连续展布。沿硐可清楚看到，不整合面总厚度为1.4m～1.6m，可分为三层：上部厚0.2m～0.3m，为灰黑色粘土夹块石，呈可塑～软塑，块石含量约10%～15%，为强风化状。中部厚0.5m～0.6m，局部厚达1m，为灰白色砂卵石，呈密实半胶结状。砂主要为粗砂，成分以石英砂为主。卵石粒径1cm～8cm，圆～次圆状，成分为砂岩、细砂岩、石英等，部分卵石呈强风化状，少量呈全风化状。下部厚约0.7m，为棕红色含泥砾质中细砂。呈密实～中密状，砂含量约60%，泥含量约10%，卵石粒径0.5cm～3cm，成分以砂岩、细砂岩为主杂有少量石英，部分呈全～强风化状，少量弱风化。下层局部缺失，如右壁在硐深13m处下层缺失相变为中部的砂卵石层。沿洞可见不整合面的上下界面呈平缓波状起伏延伸。

PDB2位于左岸坝线下游8m处，硐口底高程389.09m，硐深21.0m。该平硐沿不整合面开挖，从硐口到硐底不整合面成层连续展布。不整合面总厚度变化较大，为0.6m～1.1m。可分为两层：上部为粘土层，厚0.1m～0.35m，呈土黄色，可塑～硬塑状。下部为含泥砾质粗砂，厚约0.6m。砂含量约55%，呈密实状。砾石含量约30%～35%，成分以砂岩为主杂有少量石英，园～次园状，砾径2cm～15cm，呈全风化，少量弱风化。呈密实状。泥含量约10%～15%。

不整合面中的砂卵砾石层为强透水～较强透水层。据钻孔注水试验资料，对本层进行试验时，全泵量注入不起压。

5 不整合面对工程的影响分析

5.1 近坝库岸渗漏

库区地层主要由上第三系佛昙群（Nft）橄榄玄武岩、寒武系上统东坑口群（C—3dn）变质长石石英杂砂岩、中下统林田组（C—1-2ln）、绢云千枚岩、千枚状粉砂岩、变质细砂岩、震旦系上统第三段（Z2c）变质沉凝灰岩、上统第二段（Z2b）绢云千枚岩、变质石英细砂岩等组成。

上第三系佛昙群（Nft）橄榄玄武岩主要分布在石板桥旧坝址下游至坝址的两岸。坝址河段出露的橄榄玄武岩上部呈气孔状，风化深厚，最厚达25m，风化层松散，孔洞发育，渗透性较强。橄榄玄武岩与下伏变质粉细砂岩为不整合接触，接触带为半固结成岩的粘土、砂砾卵石、泥质砂砾卵石等充填，厚约0.5m～2m，渗透性强，为强透水带，坝址左岸分布高程约390m。橄榄玄武岩风化层与不整合接触带均通向库外，且最低高程均在正常蓄水位以下10m。因此，库区近坝段将会产生较为严重的库岸渗漏问题。

5.2 绕坝渗漏

由于在385m～390m高程发育有一层不整合面。该不整合面近水平发育，呈平缓的波状起伏延伸。成层连续展布，层厚约1.4m～1.6m。该层下部为厚约0.6m～1.3m的砂卵砾石层，为强透水层。由于该不整合面的影响，左岸弱风化岩体上界面分布高程约为375.5m，其埋深达10m～40m。

左岸为坝址区工程地质条件最复杂、最差的部分。不管什么坝型，左岸不整合面的坝肩绕坝渗漏问题均存在，都要采取相应的防渗处理措施。对砌石重力坝方案，左岸坝肩需开挖15m～35m。

6 结语

坝址河段左岸工程地质条件较复杂。受地层不整合面影响，不管什么坝型，都存在近坝库岸渗漏及左岸坝肩绕坝渗漏问题，都要采取相应的防渗处理措施。

左坝肩及左岸山体因不整合面形成的强透水层的防渗长度及具体防渗措施，建议在工程实施时做专题论证。陕西水利

[1]朱志澄.构造地质学.中国地质大学出版社，2004.