黑滩河水库位于滇东山原区,区内下二叠统栖霞组和茅口组、上石炭统马平组可溶岩之间发育厚度不均的下二叠统梁山组非可溶岩,在空间上叠置组合成双层含水层结构。褶皱隆起、断层切割以及梁山组地层厚度变化将造成部分地区双层含水系统沟通联系,形成复杂的多层岩溶水系统。在空间上,双层含水层产状平缓,岩体厚度变化大,岩溶发育极度不均一,水库增容后,潜在库水沿双层含水层岩溶介质及裂隙介质向库外渗漏的可能,进而影响着水库工程的经济效益。双层岩溶水系统控制下水库岩溶渗漏的工程地质问题复杂,增加了水库防渗难度。因此,深入研究库区双层岩溶含水系统对水库渗漏影响,不仅可以分析水库渗漏问题,还可以为水库防渗设计提供依据。本文详细分析区内双层含水层岩溶发育特征,查明多层岩溶含水层在梁山组非可溶岩及断裂构造控制下的空间结构和分布特征以及岩溶水流动特征,进一步研究双层复杂岩溶水系统中水库潜在的渗漏问题,并提出适宜的防渗方案;采用三维数值模型模拟分析水库在天然、蓄水以及蓄水加防渗条件下渗流场和渗漏量变化特征,对防渗方案进行可行性评价,提出水库防渗工程的优化设计方案建议。主要取得以下认识:（1）研究区下二叠统栖霞组和茅口组与上石炭统马平组可溶岩在下二叠统梁山组非可溶岩阻隔下,形成双层岩溶含水层结构。栖霞组和茅口组为区内优势岩溶发育地层,岩溶发育程度及岩体渗透性整体强于马平组地层。钻孔揭露岩溶发育具有垂向分带性,在1940m高程以上岩溶强发育,岩体以中等透水性为主;1900～1940m高程之间岩溶中等发育;1900m高程以下岩体溶蚀现象消失,岩溶弱发育。（2）梁山组非可溶岩在区内大部分地区分布连续、厚度可靠,将栖霞组和茅口组岩溶含水层与马平组岩溶含水层阻隔成两个相互独立的岩溶含水系统,两层地下水沿岩溶介质分层径流。在九个洞-菱角塘F₃、F₁₁、F₁₂断层发育区,两层含水层衔接沟通,建立水力联系,形成复杂的双层岩溶水系统。栖霞组和茅口组地下水在库区右岸存在天然分水岭,将水库与菱角塘低邻谷相隔开;马平组地下水位较低,具有一定承压性,水动力条件与栖霞组和茅口组相似。岩溶水为大气降水补给,在断层、裂隙、溶隙等导水作用下地下水以顺层径流为主,向黑滩河下游汇集,并通过暗河管道向牛栏江排泄。（3）对双层岩溶水系统中水库渗漏进行分析评价:水库受双层岩溶水系统控制,水库增容后库区右岸水井坪-九个洞库段为主要渗漏段,库水将沿栖霞组和茅口组含水层岩溶介质、双层含水层衔接处及断层向低邻谷渗漏,其中栖霞组和茅口组含水层为主要渗漏岩体,为裂隙性和溶隙性岩体渗漏。水库区渗流场数值模拟结果表明:水库区天然渗流场等水位线分布与地形地貌变化大体一致,地下水整体由东向西径流,小循环遍布库区;水库蓄水后,天然地下水分水岭消失,地下水渗流能力增强,存在向低邻谷方向径流的水动力条件。（4）根据双层岩溶含水系统中水库渗漏段潜在的渗漏问题,共设计三条防渗方案。沿库水渗漏方向分为上游栖霞组和茅口组岩体渗漏段,下游栖霞组、茅口组岩体与马平组岩体渗漏段和库区F₃断层渗漏段。防渗线路布置在库水渗漏方向上游的栖霞组和茅口组岩体及F₃断层渗漏段内,将库水阻隔在栖霞组和茅口组含水层中,避免库水进入下游马平组后防渗深度加深。各方案帷幕深度取值55m、85m、105m、155m。防渗方案数值模拟结果表明:无防渗帷幕时,库区渗漏量约83543m³/d,为严重渗漏;在防渗帷幕条件下,库区最大渗漏量为方案一55m帷幕深度,渗漏量约61358m³/d,最小为方案一155m帷幕深度,渗漏量约5678m³/d。各方案随帷幕深度增加渗漏量减小,帷幕阻水效果越明显。（5）对防渗方案进行可行性评价,认为各方案在帷幕深度105m时,经济损失和成本投入较为合理,渗漏风险较小。方案二与其他方案相比,重点防渗平面距离最短,经济损失和成本投入相比较小,且在105m帷幕深度下,渗漏量约10906m³/d,渗漏量减小量可达87.12%,为轻微程度渗漏。因此,建议选择方案二,帷幕深度建议取地面以下105m,占渗漏岩体（P₁q+m）厚度的70%。