水电站库区水文地质浅析

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摘要：罗营口水电站东水镇大田村防护区位于和平县城140°方向，直距约26km处，行政隶属和平县东水镇管辖。文章通过对东水镇大田村防护区水文地质条件及地下水特征进行系统分析，同时对该地区修建库区对该地区地下水的影响进行分析。希望对该地区涉及水文地质的工程提供指导。

关键词：罗营口；水文地质；库区

1.引言

受和平县水利局的委托，广东省地质局第七地质大队对罗营口水电站东水镇大田村防护区进行研究区水文地质调查。目的是基本查明防护区的水文地质特征，主要任务是开展防护区及其周围1∶2000~1∶20000水文地质调查，抽水试验，查明防护区涌水量以及库区对大田村防护区影响范围，评价区内水文地质条件。

2.区域背景

2.1区域水文

研究区及其外围地表水系较发育，东江位于研究区的南侧。地表水汇流主要为东江，贯穿整个研究区，水流方向由北西向南东流。区内地表水主要来源是大部分来自于东江和少部分接受汇水面积的大气降水补给，所以径流量受季节性影响不大，地表水水温10℃~26℃。区内地表水主要为东江和两条小溪，其中一条溪流发育于堤坝边上，为大田溪，溪流流向与东江流向相同，均为由北西向南东流，系附近村民为灌溉农田而修筑，流量约19L/s，大田溪主要补给源为东江水。另一条溪流为村间小溪，发育于研究区北侧丘陵地带，自北往南流流入东江，流量约3.5L/s，主要补给源为大气降水。

2.2岩石地层

区域出露的地层由老至新有：震旦系、泥盆系上统双头群、石炭系下统大塘阶忠信组、三叠系上统小坪组、侏罗系上统高基坪群白垩系下统官草湖群、白垩系上统南雄群、下第三系及第四系；出露的侵入岩有：燕山二期花岗闪长岩、燕山三期黑云母花岗岩、中生代辉长岩。

2.3构造

区内的构造主要为断层构造。断层构造主要位于为区内南部，走向为北东东向；位于区内南西，走向为北东向。

3.区域水文地质条件

3.1地下水赋存状态

研究区根据地质年代、岩性、赋水性特征划分为松散岩类孔隙水、层状岩类裂隙水和块状岩类裂隙水。松散岩类孔隙水：分布于区内小部分地区，面积约14.823km2，占区内面积11.0%。岩性为中粗砂、卵砾石层、粘土层，厚度8m~16m，钻孔单井涌水量小于100m3/d。水位埋深0.8m~4.0m，年变幅1m~3.5m。属富水性弱的孔隙潜水层。水质好，水化学类型属HCO3－Na•Ca型水。层状岩类裂隙水：此层分布于区内东部、北部、西北部和东南部的丘陵地带，面积约28.181km2，占区内面积22.1%。岩性底为泥盆系的石英质砾岩、石英砂岩及页岩；中上部为含砾石英砂岩、往上为页岩与石英砂岩互层，顶部偶夹灰岩。含裂隙水，富水性中等-贫乏，泉流量0.08L/s~0.75L/s地下水径流模数2.15L/（s•km2）~8.02L/（s•km2），均值4.5L/（s•km2），单井涌水量13m3/d。块状岩类裂隙水：分布于区内大部分地区。面积84.3532m2，占区内面积66.9%，主要岩性为燕山三期黑云母花岗岩、燕山二期花岗闪长岩、中生代辉长岩（Vs）。富水性中等，部分丰富或贫乏，泉流量0.1L/s~1.0L/s地下水径流模数2.84L/（s•km2）~20.04L/（s•km2），单井涌水量56m3/d~689m3/d，水化学类型属HCO3－Na•Ca型水。

3.2地下水的补给、径流、排泄条件及动态变化

区内地下水的补给、径流、排泄条件及动态变化，与气象、水文地质构造、地形、植被等因素密切相关。研究区为平原微丘地貌，面积约144.0322km2，大气降水年渗入量为68996m3/d，其中块状岩面积44.856km2，其渗入量23294m3/d，占34.0%；层状岩类面积84.3532km2，其日渗入量为38004m3/d，占55%，第四系松散层面积为14.823km2，其日渗入量为7698m3/d，占11.0%。由于所处地势山高坡陡，地形切割强烈，当大气降水垂直渗入风化裂隙带之后，经短暂的渗流，便很快进入沟谷处排泄，因此，地下水的赋存和动移，以其埋藏浅、径流途径短、流向与地形坡降一致为其特点。

4.研究区基本地质条件

区内出露的地层主要为第四系冲积层，面积2.9km2，约占总面积93%，由耕植土、粉质粘土、淤泥、粉砂、粗砂、圆砾等组成，层厚1.5m~16.9m。区内出露的岩浆岩为燕山三期黑云母花岗岩：研究区内均有出露，与华力西—印支期花岗闪长岩、侏罗系下统砂页岩、白垩系上统红色砂砾岩及火山岩呈侵入接触关系，浅灰色，中粗粒花岗结构，成分以钾长石、中长石、石英为主，次为黑云母。受区域性构造影响，研究区岩体节理、裂隙较发育，形成了结构面，将岩体切割成块状，导致岩体破碎。

5.研究区水文地质条件

5.1研究区含隔水层特征

根据研究区岩土层的不同成因，时代、赋水性、富水性、埋藏条件和水力性质等，地下水类型为松散岩类孔隙水和块状岩类裂隙水，将研究区划分的含隔水层从上到下分述如下：（1）第四系冲洪积耕植土：此层出露于研究区大部分地区，由薄到厚由0.8m~3.0m不等，颜色褐黄色，主要由粘性土组成，含少量植物根系，呈松散状，透水性较差。（2）第四系冲洪积粉质粘土：此层出露于研究区大部分地区，由薄到厚由5.0m~10.0m不等，主要由粉粘粒以及约5%的粉细砂等组成。黄色、湿、可塑，透水性及富水性差，属隔水层。（3）第四系冲洪积淤泥：此层出露于研究区部分地区，由薄到厚由5.0m~8.0m不等，深灰色、饱和、软塑，含粉细砂约为3%。透水性及富水性差，属隔水层。（4）第四系冲洪积粉砂：此层出露于研究区部分地区，由薄到厚由1.3m~7.8m不等，黄色、青灰色，湿，饱和，松散，透水性及富水性较好，属含水层。（5）第四系砾石层：此层出露于研究区大部分地区，由薄到厚由3m~6m不等，为黑云母花岗岩，土灰色，粒径2m~8cm之间，多呈亚圆形，透水性好，为主要含水层。（6）块状岩类裂隙含水层：此层为黑云母花岗岩体，出露于研究区大部分地区。此层上部风化裂隙发育，岩石多呈土状和碎块状。透水性较好，富水性弱~中等。其中下部岩石新鲜坚硬，裂隙较发育，岩体较完整，透水性、富水性弱~中等。泉流量0.3L/s~0.8L/s，水质类型属HCO3－Na•Ca型水、矿化度144.21mg/L~150.31mg/L。

5.2地下水补给、径流、排泄条件及其动态变化

研究区汇水面积为3.5km2，地下水径流模数m=1220L/（s•km2）~20L/（s•km2）。研究区内主要由第四系冲洪积层的孔隙潜水含水层和燕山期黑云母花岗岩裂隙承压含水层组成，它们的补给来源，由东江侧向补给和大气降水垂直补给。研究区内覆盖层主要为8m~12m的粉质粘土和淤泥组成，为相对隔水层，故大气降水垂直补给量较小。地下水径流方向主要由南西往北东方向运动。故研究区内地下水补给来源主要为东江侧向补给为主，水力通道为堤坝地面以下的砾石层。

6.库区对地下水影响

（1）库区蓄水对地下水和地表水的影响：根据研究区泉、井、溪沟的水质分析结果，按照国家《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）判断，研究区现状的地表水、溪沟、井、泉、水质分析结果与质量标准的基本项目对比，水质较好。根据研究区水质化验结果，其水质类型属HCO3—Ca•Na型水，pH=7.35~7.55，总矿体化度144.21mg/L~150.31mg/L，其有害元素铜、铅、锌、砷、镉、铬等含量符合国家卫生饮用水标准。因此库区蓄水时，对地下水和地表水水质无影响。（2）库区内地表水主要为东江和两条小溪，其中一条溪流发育于堤坝脚下，为大田溪，溪流流向与东江流向相同，均为自西往东流，主要为库区村民灌溉农田修筑，其中靠水电站村民修筑有流量约19L/s，大田溪主要补给源为东江水。另一条溪流为村间小溪，发育于监测区北侧丘陵地带，自北往南流注入东江，水量较小，流量约5.5L/s，大气降水为主要补给源。由于农田S3、S6、S7及S8距离东江较远，村间小溪从中间穿过，排泄较好，库区蓄水对该处农田影响为较严重。

7.结论

库区内地表水主要为东江和两条小溪，大田溪由库区东江水补给，水量较大，主要排泄区为防护区内农田，由于库区一直在蓄水发电，水位处于较高位置，故大田溪对东水镇大田村防护区农田的水涝现象造成直接的影响。根据监测区水文地质调查，溪沟及井泉均作了水质分析，分析结果表明地表水水质较好。地下水水质检查项目均符合饮用水标准，在水库蓄水时，故库区蓄水对地下水水质无影响。综合水位观测、水文地质勘察以及抽水试验可以得出防护区内农田渗水主要补给源为东江，主要通过覆盖层以下透水性好的卵石层通道补给。

作者:许妙丽 单位:广东省地质局第七地质大队