任兴隆，张 斌

（贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550002）

0 前言

木浪河水库原有大坝高70.5 m，正常蓄水位1225 m，相应库容为4710 万m3，扩建后水库的正常蓄水位由1225 m 抬高至1242 m（水位抬高17 m，大坝加高17.7 m），水库总库容由4710 万m3增加到9860 万m3。

根据《初设报告》分析，扩建前木浪河水库蓄水位1220 m时，左岸库首向下游大海子渗漏量为0.28 m3/s，推算扩建后水库蓄水至1242 m 时渗漏量达0.5 m3/s。施工阶段，在完成初设阶段的防渗帷幕灌浆处理后，水库试蓄水过程中库水位达1234.9 m 时，水库最大渗漏量约2.15 m3/s；根据现场对下游大海子水位变化分析，设计推算库水位达到正常蓄水位1242 m时，水库渗漏量约3 m3/s，已远超过《初设报告》估算的0.5 m3/s，同时远超水库允许渗漏范围（水库多年平均流量6 m3/s，允许渗漏量不宜大于多年平均流量的5%）。

鉴于已完成的防渗帷幕未能解决木浪河水库向大海子的渗漏问题，因此重新对库首左岸的岩溶水文地质问题进行分析。

1 库首工程地质概况

根据地表地质测绘发现，在库首左岸存在一低邻谷（即大海子地下暗河的明流段——大海子洼地），大海子洼地高程为1160 m，距离库首约1.4 km，大海子泉水出露高程为1169.4 m（低于加高前的正常高蓄水位55.6 m，低于加高后的正常高蓄水位72.6 m）。

库首左岸至大海子沿线出露地层为：①T2g1-2的中厚层细晶灰岩，为强岩溶层；②T2g1-3的薄至中厚层含泥质白云岩，为弱岩溶层；③T2g3-1的中厚层灰岩、白云岩、泥质白云岩的互层，弱岩溶层；④T2g3-2的中至厚层白云岩、含泥质白云岩，强岩溶层；⑤T2g3-3的中至厚层状灰岩夹泥质灰岩，强岩溶层；⑥T2g4的厚层至块状白云岩，强岩溶层。在库首与大海子之间分布有响格大断裂，断层下盘（响格断裂至大海子一带）岩层产状为140°～180°∠20°～30°，断层上盘（响格断裂至库区一带）岩层产状为240°～280°∠20°～40°。

在库首左岸与大海子之间主要分布强岩溶含水层，根据地表调查发现：沿线岩溶洼地及落水洞的地表分布高程一般在1210 m～1295 m 之间，岩溶发育率约8 个/km2（其中发育约35%的岩溶低于加高后的正常高蓄水位1242 m），各种岩溶形态众多，其中以洼地发育最甚，落水洞、溶隙均有发育。

在库首左岸与大海子之间分布的可溶岩喀斯特化强烈，水库与大海子之间的地下水位低且低于水库的正常蓄水位；经连通试验证实，在目前正常蓄水位条件下，水库向左岸下游的大海子渗漏；水库与大海子之间有喀斯特岩溶管道系统发育，水库向大海子方向的渗漏特点为分散入渗、集中排泄，可能存在的渗漏形式为溶隙与岩溶管道混合型渗漏，但主要为裂隙性渗漏。

2 岩溶水文地质

在前期的勘察设计过程中，在水库左岸主要发现有K25 岩溶系统［1]，但随着工作的深入，特别在施工阶段，左岸揭露72号孔大溶洞（位于K25 岩溶系统上）及K15 岩溶系统，其中K15 岩溶系统对左岸的岩溶渗漏起着关键性作用，各岩溶系统分布位置见图1。

图1 库首左岸岩溶系统分布及处理示意图

2.1 库首左岸K25 岩溶系统

K25 岩溶系统（初步设计阶段已查明）主管道的进口位于KW001 洼地旁边，在木浪河水库未修建前，该溶洞人可通行长度大于1 km；随着木浪河水库的建成，伴随着大海子的袭夺影响，在K25 主管道左侧产生了向大海子的支系统（K15 岩溶系统），地下水流向变为流向大海子方向（排向库外），随着渗漏所吸带的淤泥质粘土等的淤积，目前该主管道系统距离进口530 m至出口段已完全被淤泥堵死，水从下部流走，人不能通行。根据实测，K25 溶洞内一般断面为10 m×15 m，最大断面为20 m×35 m，在洞口段洞底主要分布为崩塌堆积的块石，内洞底主要分布为褐色淤泥（粘土），洞内溶洞底部出现溪沟并有水流现象，且局部有梯田；在距离洞口360 m 位置、靠水库侧有一泉水出露，流量在50 L/s 左右，高程为1205.063 m，低于目前水库的正常高蓄水位约20 m，低于扩建加高后的正常高蓄水位约37 m。

根据连通试验分析，从K25 岩溶系统内的泉水至大海子之间的流速约1.22 cm/s（流速较快），据此分析在库首左岸除存在K25地下岩溶管道系统主管道外，还存在一向大海子方向发育的支管道系统，木浪河水库的库水通过K25 支系统向大海子渗漏（排泄）。

2.2 库首左岸72 号孔大溶洞

由于初设阶段的防渗帷幕已实施完成，而水库向大海子的渗漏问题未解决，因此在原帷幕线上进行了补勘。在补勘过程中，72 号钻孔从孔深53.6 m 开始掉钻至63.5 m（高程为1206.4 m～1196.5 m），结合物探孔内摄影发现溶洞垂直高度在10 m 左右，但未见地下水位及溶洞侧壁；在72 号孔的位置进行竖井勘探后发现，在72 号孔下部发育有（10 m～18 m）高×（10 m～17 m）宽的岩溶空腔，高程为1184 m～1202 m 之间，岩溶空腔内水深一般为5 m～10 m，可见延伸长度175 m，延伸方向为N70～80°W。

通过对72 号孔大溶洞空间规模、发育方向等分析，认为72 号孔大溶洞为K25 岩溶系统。补勘过程中，在溶洞内投放了示踪剂，经近一个月的观察，发现洞内示踪剂未完全扩散、大海子也未接收到示踪剂；72 号孔大溶洞水位随大海子水位同步下降直至疏干，而在库岸集中渗漏带的封堵过程中，出现了两次明显向大海子串浆的现象，72 号孔大溶洞内未发现有水泥浆现象、甚至出现了干枯现象。

综合分析，72 号孔大溶洞乃至K25 岩溶系统为非水库向大海子方向渗漏的主要通道。

2.3 库首左岸K15 岩溶系统

考虑木浪河水库向大海子方向的渗漏主通道不在72 号孔溶洞内（还存在其它主要渗漏通道），本次在72 号钻孔至水库方向继续进行了补勘工作。根据补勘发现：在72 号孔与品甸火车站之间还存在一地下水低槽，地下水位最低点高程为1170.49 m（同期水库水位为1218 m），仅比大海子S1 泉水出露高程1169.4 m 高1.09 m。

根据进一步的补勘发现，在水库与响格大断裂、K25 岩溶系统之间还存在一地下水低槽带，地下水位最低点高程为1177.4 m（同期水库水位为1218 m），比大海子S1 泉水出露高程1169.4 m 高8 m，比72 号孔与品甸火车站之间的地下水低槽带高6.91 m。

分析认为连通水库与响格大断裂、K25 岩溶系统之间地下水低槽带与72 号孔与品甸火车站之间地下水低槽的K15 岩溶系统是存在的，且与K25 岩溶系统在某个位置是连通的。

在后期的处理过程中，506 号钻孔（位于水库与响格大断裂、K25 岩溶系统之间推测的K15 岩溶系统位置）在灌浆时向大海子出现了串浆现象（待凝后复灌，大海子亦出现串浆），因此认为K15 岩溶系统是水库向大海子方向渗漏的主要通道。

3 岩溶发育特征

木浪河水库坝址区为典型的漏斗型河谷、俗称“生不拢河段”，河谷宽6 m～10 m，正常蓄水位1242 m 时谷口宽133 m。在河流左岸发育有区域性顺河向响隔大断裂，K15 岩溶系统、K25 岩溶系统的发育方向与响隔大断裂的走向近平行。

岩溶发育具明显的方向性，洼地长轴方向、溶洞、地下岩溶管道系统走向与主要构造节理发育方向基本一致，岩溶管道系统的发育受区域性大断裂构造的控制影响较明显。

4 防渗处理

由于受南昆铁路品甸火车站的影响，不能在火车站管理范围进行相应的勘察工作，因此不能排除在火车站管理范围内还存在地下水低槽带或存在主要渗漏通道的可能。

在左岸一期防渗帷幕近坝段，由于受品甸火车站南昆铁路线阻隔影响，在铁路线30 m 左右的范围内不能布置灌浆设备实施灌浆，只有在此范围外两侧对称布置斜孔进行帷幕搭接，斜孔倾斜角度4°～44°，斜孔总长度为26 m～46 m（无效进尺15 m～21 m），搭接长度为4 m～9 m。在施工阶段实施过程中，倾斜钻孔和灌浆施工操作技术要求高、难度大，铁路线范围的斜孔搭接帷幕施工效果无法完全达到连续等间距垂直帷幕。仍沿原防渗帷幕线进行防渗处理，处理难度大，效果不易得到保证，因此最终进行帷幕线路的变更设计。

变更后的帷幕线路决定从大坝左坝端沿左岸岸边南昆铁路线向上游布置约1 km，后转向左岸山体并横穿响格大断裂和K25 岩溶管道系统后接弱岩溶，形成了对左岸岸边渗漏进口入渗点的封堵和横切左岸山体复杂岩溶通道的防渗补强体系，替代存在地质情况复杂、施工处理难度较大的原防渗帷幕线路。现防渗帷幕变更线路沿库边地面处理，施工安全风险较小，对渗漏源头进行封堵处理，处理措施明朗、直接，效果易于体现；同时，防渗线路将南昆铁路线包在其中，后期水库蓄水对铁路及路基起到了较好的保护作用。

5 结语

通过前期及施工阶段对库首岩溶水文地质条件的整理分析，经过库首帷幕的设计变更，最终解决了水库向大海子的长期渗漏问题，根据目前的蓄水判断其效果良好。

岩溶地区的水文地质勘察，特别是漏斗型河谷，发育有顺河向区域大断裂的情况下，岩溶水文地质条件尤为复杂，通常情况下岩溶管道系统与区域性顺河断裂伴生发育，需引起重视。