大宁河流域环境工程地质调查评价

■大宁河流域环境工程地质调查评价

项目来源:中国地质调查局国土资源大调查项目

起止时间:2004—2006年

项目负责:陈立德

主要完成人:陈立德，陈州丰，李旭兵，邵长生

成果概况:按南水北调中线工程总体规划，中线工程将从丹江口水库调水。受丹江口水库库容和上游来水量的限制，远期调水量将不足以满足丹江口下游汉江沿线及南水北调工程沿线地区的用水需要，届时将从长江三峡水库或以下的长江干流引（补）水增加调水量。中国地质调查局本着为国家重点工程提供前期服务的指导思想，安排开县小江引江济渭、大宁河引江济汉和香溪河引江济汉方案三条补水路线环境工程地质调查。大宁河环境工程地质调查评价属于这一总体工作部署下的一个工作项目。项目组对近年各方从水文、水能的角度提出的各种方案进行了整理，结合本项目地质调查的初步结果，主要取得以下成果。

（1）基本查明了调查区区域地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件及岩溶发育的基本特征。初步研究了区域地质构造、新构造运动和活动断裂对引水路线工程地质条件的影响，认为活动性青峰断裂位于引水线路下游天然河道段，对引水工程线路的影响有限。

（2）基本查明了大宁河流域引水线路区环境工程地质条件及崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的发育状况和基本特征。发现了白鹿泥石流沟（图1）和老屋场高速楔形岩质滑坡，提高了对大宁河流域尤其是西线方案剪刀峡库尾至白鹿镇段岸坡稳定性的认识。研究了堵河流域岸坡物质组成、结构特征，对岸坡稳定性进行了分段评价，提高了堵河下游岸坡稳定性的认识，指出补水工程对岸坡现有稳定性影响有限。

（3）本次调查基本查明了大昌取水口宏观工程地质条件，对比研究了位于大昌镇的七里桥、八角丘、关门崖3个一级提水泵站场址的环境工程地质条件，综合比较认为八角丘场址在取水口安全及取水保证度、泵站及进水渠等建筑物施工条件、施工辅助工程之施工条件、提水压力钢管长度、进水工程长度等方面存在显著优势。

对八角丘3个微观场址进行了对比研究，认为由八角丘、田家湾、宋家山、四个槽一线构成的大昌八角丘一级提水工程地质条件较好，进一步提高了对八角丘取水口工程地质条件适宜性的认识。同时指出，八角丘场址在3个微观站址之间存在较大比选优化空间，需进一步对比研究3个微观站址的适宜性。

（4）提出了檀木做为西线方案二级取水口的可能性，并进一步评价了檀木和神基坪取水口工程地质条件，初步提出檀木取水口较神基坪取水口适宜的新认识，下一阶段有必要在两方案间开展进一步比选研究。

（5）提出四个槽经椿树坪至剪刀峡洞线的合理性。在基本查明椿树坪—武家湾引水线路段环境工程地质条件的基础上，认为西线剪刀峡方案中原中南院等所建议的“椿树坪—武家湾”明渠方案对地质环境条件考虑不够充分，一是线路为顺坡软岩、强风化岩体分布区，地基不稳及易发地质灾害，同时调查发现八里槽岩溶槽谷对“武家湾至剪刀峡”洞线工程地质条件也是一大制约因素。因此，报告提出了四个槽经椿树坪至剪刀峡隧洞方案，并基本查明了隧址区岩溶发育与区域地形地貌、地层岩性及地质构造的密切关系，认为岩溶是该洞段关键性工程地质问题。

图1　白鹿泥石流沟平面

1.背斜及其编号；2.向斜及其编号；3.泥石流堆积体上的冲沟；4.河流、溪沟；5.泥石流堰塞堤残留体及顶部平台高程；6.泥石流堆积体边缘高陡边坡极度发育区；7.泥石流物源形成区巨厚堆积体；8.老泥石流流通堆积区；9.泥石流堆积体后缘边界；10.白鹿泥石流沟分水岭；①橙子岩向斜；②双桥垭背斜；③五尺沟向斜；④七蟒峡背斜

（6）基本查清了檀木—茅草坡、神基坪—茅草坡隧洞段区域工程地质背景，分别评价了分水岭区以南及以北隧址区工程地质条件，认为近河断裂涌水、高地应力软岩流变失稳是该洞段关键性工程地质问题之一。

（7）基本查清了大宁河补水工程东线方案工程地质条件。初步研究了东线龙背湾方案常家湾二级提水泵站场址、椿树坪—兰英乡线路、兰英乡—茅草坡引水隧洞及兰英乡—七里沟引水隧洞环境工程地质条件，对大宁河补水工程东线松树岭方案“大昌—兰英乡—松树岭”隧址区、东线龙背湾方案“大昌—兰英乡—茅草坡”隧址区环境工程地质条件进行了评价，认为大昌—兰英乡段以U形障谷地貌为主，在杨溪河右岸16km峭壁上开挖大型渠道不适宜；由于右岸冲沟发育、河流曲折、埋深多在800m以下且岩体坚硬稳定性好，建隧洞条件较好。因此，报告建议，如采用东线方案，则以大昌—兰英乡段改建隧洞为宜。

（8）对大宁河补水工程东线方案和西线方案工程地质条件进行了综合对比研究，并推荐西线剪刀峡（檀木—茅草坡）方案。研究认为，尽管各洞线以深埋长隧洞为主，不同洞段存在着不同程度的岩溶塌陷、碎屑流、高地应力至围岩失稳、长隧洞高压涌水、近河断裂涌水等问题，但就国内外已建工程经验而言，暂未发现在经济条件许可的前提下存在不可克服的问题。水工环地质条件比较认为，西线优势方案在控制性越岭隧洞长度、可实现最短单洞长度、埋深、不稳定岩体段长度等方面存在明显优势。就两方案的非地质因素而言，西线方案在抽水蓄能效益、拉动当地国民经济发展、投资集约度与灵活度等方面优势明显，尤其在调水保证度这一核心任务方面，西线具有突出优越性。项目组最终推荐西线剪刀峡（檀木—茅草坡）方案。

本项目研究意义和成果应用情况如下。

（1）本项目成果使地学界首次全面完整掌握了大宁河调（补）水工程区及影响区的区域地质条件及地质灾害分布、发育规律，为深入研究大宁河补水工程的可行性提供了坚实可靠的地质基础，对推进该方案的研究进度和深度将起到重大促进作用，对确保重大工程规划与决策的科学性提供了坚实的物质基础。

（2）本项目调查的地质灾害及其发育规律，为当地政府相关部门制定防灾减灾预案提供了可靠的科学依据。其中，最重要的是发现了一处潜在的重大灾害体——白鹿泥石流沟，并及时向巫溪县政府进行了通告，使其被纳入了地质灾害群防群测体系。

（陈立德　编）