马关马固岩溶湖试封堵实验项目
技
术
成
果
报
告
书
马关坡脚暗河发电有限公司
二0一七年十一月八日
马关马固岩溶湖试封堵实验项目
技术成果报告书
马关马固岩溶湖封堵试验项目是马关县发改局马发改请[2012]13号、文山州发改委文发改农经[2012]85号通知精神，立项为试封堵科研试验项目，项目法人单位是马关坡脚暗河发电有限公司。自项目建设以来，得到了政府的大力支持，中国水利网、中国水利报等专业媒体进行了相关报道。项目于2012开始建设，由于岩溶湖（季节性）的特性，“半年水淹，半年陆地”，每年只有半年的施工期，至今已建设五年，公司对岩溶湖封堵试验项目投入了大量的人力物力，取得了一定科研试验的技术成果。
一、马固岩溶湖封堵实验的工程简介
1、综合说明：
马固岩溶湖由马固、小坡脚、新发寨、石丫口四个季节性岩溶湖组成，由马关坡脚暗河发电有限公司投资开发。马固岩溶湖属盘龙河流域水系右岸一级清水河（又称山车鱼塘暗河）上游的老马固村。行政隶属文山州马关县大栗树乡大马固村和新发寨村、坡脚镇老马固村及小坡脚村境内。水库位于县城西北部、文山南部，东经104°06′40″，北纬23°03′35″，距县城33km，距文山38km,距昆明398km。
马固岩溶湖属地下水开发类型，按照省水利厅文件《通知》精神，马固岩溶湖属“非常规技术建设水库”范畴。按照马关县发改局马发改请[2012]13号、文山州发改委文发改农经[2012]85号通知精神，立项为试封堵科研试验项目，先建设后补、手续从简的原则，加快试封堵工程前期工作。马固岩溶湖设计规模一期蓄水6100万m3（中型），二期工程蓄水1.05亿m3（大型）。
1.1、流域状况：
清水河流域发源于大栗树乡境内，全长34.35km，径流面积331.9km2,其中发源地大倮者入口处至山车轱辘街天窗伏流区长25.9km，途中有十余个串珠状的季节性岩溶湖，径流面积306km2，轱辘街至盘龙河交汇处8.45km明流段，径流面积25.9 km2，年均径流总量19352.18万m3，丰水期25779.5万m3，中水期19108.96万m3，枯水期13708.13万m3。马固岩溶湖坝址径流面积229 km 2，年均径流总量1.46亿m3。
1.2、流域规划状况：
按照清水河流域规划拟定的开发方案及开发项目，一级鱼塘水电站装机2×750kw（已建）,二级鱼塘电站装机2×5000kw（已建），三级轱辘街电站装机25000kw（拟开发），四级马固岩溶湖蓄水6100万m3（在建），五级大倮者泄洪排涝隧洞（拟建），马固岩溶湖为第四级水库项目。
1.3、马固岩溶湖政治经济意义：
人类起源至今，就是依赖地球资源的开发利用而生存，古代大禹治水，三千年前的李斌父子开创都汇堰，解放初期千军万马根治海河，长江三峡高原出平湖奇绩，震撼世界；而今的南水北调，从未终止过开发水利资源的宏举：治理水患、治理水土流失、防洪抗旱，开发、利用、保护、修复生态，建设水生态文化。创建蓝天白云、山青水秀乃国之根本，治国安邦之大计。
马固岩溶湖地下水库，年均来水量1.46亿m3，设计蓄水一期6100万m3，二期1.05亿m3，是马关石漠化治理的重要基础设施；石漠化是制约马关2020年建成小康社会的瓶颈。马关石漠化总体上呈加剧趋势，生态环境持续恶化，水土流失加剧，已成为灾害之源、贫困之因、落后之根。更甚之会造成土地退化，水土流失严重，耕地减少，综合生产能力降低，土跟水流，林跟水走，山穷水尽，部分村庄人去屋空，生植物群种下降，各类自然灾害频发，河流生态遭到破坏。马关全县土地总面积105.45万km2，岩溶湖面积44.699万km2，其中石漠化面积12.96万km2，占28.7%，防治形势十分严峻。马固岩溶湖地下水
库的建成涉及受益人口12.5万人，增灌和改善农田6.95万亩，大牲畜4.15万头，3.78万人吃水困难。石漠化治理“山、水、林、田、路”综合治理，以水为主，水养林，林丰水，全方位治理石漠化，这是中央、国务院“十一五”、“十二五”“十三五”石漠化治理规划的重大决策，是马关改变农业生产条件，修复生态，兴水利民，建设小康社会的保障和支撑，时不我怠，势在必行。1.4、社经简况
马关县位于文山州府南部，北纬22°42′~23°15′，东经103°52′~104°39′之间，两国（中越），两州（文山、红河），东与麻栗坡县相连，南与越南接壤，西南与红河州河口县、屏边县毗邻，北与文山市交界，东与西畴县隔江相望。县城东西最大横距离79km，南北最大纵距离61km，离越境距离20km，国境线138km。集边疆、民族、贫困、山区为一体。国土面积2676km2，辖4乡9镇124个村委会370852人，少数民族人口占49.2%，山区面积占76%，半山区面积占24%，耕地面积436246亩，其中田100588亩，地335688亩，人均1.32亩。全县生产总值429983万元，财政收入75340万元，年度财政支出186107万元，靠国家扶持的国家级贫困县，城镇居民人均收入16547元，农民人均收入4055元。
地理区位特殊，国境线长138km，与越南的箐门、新马街、黄树皮、猛康四县接壤，山水相连。
马关县集山区、革命老区、少数民族、边疆、国家级贫困县一体的边境县，经历了恢复战争创伤建设的洗礼，国民经济发展滞后，又是中央、国务院、“十一五”、“十二五”、451个石漠化治理的试点县之一。地理区位特殊，马关经济的发展对繁荣边关、强化边陲、稳定边民、增强综合国力有着极其重要的政治意义。
1.4.1、马关水、林、矿资源丰富，是发展马关经济的支柱和保障产业。
A、水资源状况：马关县79条溪流汇入盘龙河、响水河、大南溪河、那么果河、南北河、南浦河等8条主要河流，全长313.99km，径流面积1676km2，
年径流总量25.20亿m3，其中地表水18.582亿m3，地下水6.618亿m3。其响水河末端大梁子河、斋河为中越界河，盘龙河为文山市、马关、西畴、麻栗坡县等县级界河。那么果河为文山州与红河州的州级界河。河网密度南部高达0.3—3.3km/km2，北部为0.15—0.38km/km2，全部河网密度平均为0.550km/km 2。境内水力资源理论蕴藏量64.957万千瓦，可利用储量14.271万kw，原规划普查数据与实际开发偏低。已开发25.15万kw，能源开发实际近枯竭阶段。年径流总量丰水年29.227亿m3，平水年24.836亿m3，枯水年21.537亿m3，特枯水年17.434亿m3。
现有水库设施：中型三座：①马鞍山水库蓄水1076万m3，②大丫口水库蓄水1101万m3，③达号水库蓄水1100万m3；小（2）型6座蓄水208万m3，各型水利设施69187件，灌溉面积3.75万亩，可控制水量3485万m3，水利化程度35.22%，
现有电力设施：水力发电站18座，装机43台，装机规模25.76万kw,年均利用小时3550h，年发电量9.145亿度，无调节能力，全是径流式水电站。
B、林业状况：老君山、古林箐为国家级自然保护区，数千年的原始森林，各型树种72科，2万余钟，珍稀濒危树种41种，木沙椤、秃沙两种列为二级树种，林地160.3万亩，其中森林97.85万亩，森林覆盖率33.6%，木材储量373.96万m3，现有杉木林地30万亩，杉木总储量174.6万m3，丰富的林业资源是马关经济支柱。
C、矿产资源丰富：地矿部门探测显示储量：锌370万吨、铁85万吨、硫
38.5万吨、锡34万吨、钨7.8万吨、铜9.9万吨、铅8.1万吨；非金属矿产粘土矿450万吨：石灰石2200万吨、煤602万吨、贵金属0.866万吨、银35万吨、镉近1万吨、铟0.24万吨、镓0.2万吨、锗0.6万吨；资源藏量价值260亿元，都竜地区锌、锡矿产量达全国第三位，全省第二位。
2、气象与水文
2.1、气象：清水河流域属亚热带低纬度高原季风气候类型，北回归线横穿文山县的马塘和西畴县西洒镇，马关县位于北回归线以南，冬无严寒，夏无酷暑，四季温和，雨量充沛，日照时间长，干雨季分明。大倮者—清水河流域属县境内一般小区型气候，多年平均气温16.8℃，7月最高平均气温21.8℃。1975年12月23日—1991年7月22日最高温度均在32.2℃。年均降雨量1336.3mm，年均蒸发量1364.5mm，冬春季均降雨量达全年的18%（约240mm），夏秋季降雨量达82%（约1095mm）。无霜期336天，相对湿度84%，年均风速2m/s,最大风速17m/s。
2.2、水文：马固岩溶湖位于清水河上游段，属盘龙河支流，红河流域泸江水系。马关县马固岩溶湖地下水库（马固、小坡脚、新发寨、石丫口四个季节性岩溶湖组成），属于喀斯特岩溶地形地貌的暗河封堵工程，是盘龙河流域右支的清水河（又称山车鱼塘暗河）暗河封堵成库，一期蓄水6100万m3，蓄水深55m，其中马固岩溶湖设计蓄水5000万m3，小坡脚水库设计蓄水1100万m3，两水库仅由长890m的暗河通道联通。水库位于马关县城北部地区的清水河上游段的马固村（又称马固暗河），马固岩溶湖分两期开发：马固、小坡脚为一期水库工程项目，新发寨、石丫口为二期水库项目，全河径流面积306km2，河长3
3.5km，伏流长25km，年经流量1.96—2.6亿m3，马固岩溶湖坝址上游径流面积229km2，丰水期p=10%，1.92亿m3，平水期p=50%，1.42亿m3，枯水期p=90%，1.06亿m3，年平均径流总量1.446亿m3。
由实测资料计算洪峰流量B
由2002.7～2003.6、2003.7～2004.6两个年度实测资料可知，实测2002.8.20日最.大流量Q=28.457 m3/s，以此为多年平均最大洪峰来计算相应各频率的设计洪水流量。见下表：
3、工程地质与水文地质
区域位于云贵高原南缘部位，水库东经104°06′40″，北纬23°03′35″，海拔1368—1550m，地质区内出露地层为上古生界泥盆系下坡脚组（DIP），中统古木组(D2g)及新生界第四系全新统（Q）地层。地质构造：处于都龙—老君山，莲花状构造并与杨柳井帚状过度地带。
断裂构造：区内有①马关—莲花塘断裂（F1），山车以北天生桥、大寨一带延伸，岩性为页岩，粉砂质页岩；②山车—大马固断裂（F4），区内的轱辘街、鱼塘、龙山、蒿枝冲向山车方向延伸，岩性为碳酸盐灰岩，出现大理岩化，岩溶发育，形成一定规模的暗河系统；③斗嘴—盐塘断裂（F6），经斗嘴、芹菜塘、马鹿坡、盐塘向南东方向发展，压扭性，垂直断裂走向，具有阻水性；④白石岩—牌坊断裂（F5），由烂箐经白岩子、水井坝到牌坊方向延伸，具有导水性，局部显示阻水性；⑤三棵树—纸厂断裂（F2），在清水河与盘龙河交汇处与北东
向断裂F1交汇；⑥田房断裂（F3），由大田、鱼塘、沟头、田房延伸至山车以北东侧岩脚树附近，破碎带不甚发育。
水文地质条件：清水河发源于大栗树乡境内，在大倮者村进入地下暗河（高程1440m），伏流25km后，在坡脚镇的山车鱼塘村出口（920m），东经103°2′3″，北纬23°9′3″，经8.3km的明河段流入盘龙河。暗河由地表水体—河流，沟谷和低洼积水，地下水依据含水层介质，分为松散岩类孔隙水，基岩裂隙水和岩溶水三大类。地层岩性多为碳酸岩地区，岩溶发育，多处发现有溶蚀洼地、漏斗，岩溶洞穴、天窗等。
①松散岩类孔隙水，赋存于第四系松散土体中，岩性为粘土，粉质粘土，冲积层的沙砾石、卵石等，降雨补给，地下水类型为HCO3-Ca型水；②岩石裂隙水，基于纯碳酸盐岩，溶岩通道侵蚀严重，形成千姿百态的地下岩溶湖。山峦起伏，沟壑纵横，暗河交错，天窗溶洞比比皆是，地下水资源丰富。属典型的喀斯特地形地貌HC03-Ca型水；③岩溶水含水层为泥盆系古木组（D2g）岩性为灰岩，地下水类型为HC03-Ca型水。
1974年云南省水文地质局进行勘察，提出了暗河开发方案，继后20年来，云南省地质勘察设计院、中国水利水电科学研究院、西南有色地质局个旧岩土工程公司、云南大学、云南理工大学、文山州水勘院都做了地勘报告，提供了开发利用的宝贵意见，并在山车、轱辘街天窗封堵暗河成库，获取水头132m，建成一、二级鱼塘暗河电站，装机1.15万kw。水资源丰富，既可农业灌溉，也可为下游八个串珠状的季节性岩溶湖防洪排涝，解救5000余亩旱涝水淹土地获得收成，盘龙河装机64万KW的水电站提供枯期水量调节，是难得的多功能水资源。
4、马固地下水资源开发论述
4.1、地下水成因演变
“水是守恒的”马关地下水资源开发利用涉及多学科、多领域，因其地质、地貌、地理条件的特殊性、复杂性、水文、气象、水力学、岩溶溶蚀风化诸多
不定性，要从理论上阐明，难度太大，勘察手段费用之巨。但万物千变万化不离其综，是有其发展、演变、成因的规律性，天体宇宙水也是遵循“水量守恒定律原理”，都是大气水（气圈水），地表水（水圈水）和地下水（岩圈水）。水从大陆、海洋、河流、湖泊等以水蒸气存在于大气之中，又随大气运动在适当条件下凝结成雨、雪降到陆地、海面，一部分以地表水的形式汇入河海，一部分又通过蒸发又回到天空，一部分被植物根系吸收由叶面蒸发，一部分则渗入地下形成地下水，但始终遵循“水量守恒定律”，只是时空分布是有规律的并以气体、液体、固体的形态而存在，又称“三水”即天上水，地面水和地下水。
地下水资源丰富，从有关资料显示，全球水量分布总量138.6亿亿m3。地下水极为丰富，对人类最有用的是淡水，约占69%分布在难于获取的高山冰川之上，而较易开发的江河湖水，其总量不过占全球淡水量的0.387%，且分布不均，而埋藏地下的“地下水”却占约30%，为地表水的80倍（约肆千余万亿m 3），地下水不仅量大，而分布较为普遍。但有限的地表水源已不能满足人类迅速增长的需要，科学技术的飞速发展，对各型资源的超载开采，生态环境遭到严重破坏，部分河流开发利用过载。水生态环境遭到严重破坏，风、沙、捞、洪、水土流失、地质灾害频发。未来工农业用水、生态修复、沙漠及石漠化治理、水生态文明建设等对水的需求更显迫切、渴望，另辟蹊径，开发地下水资源势在必行。
解放多年来，党和政府致力于水资源的开发利用，兴建了大大小小的蓄水（库塘）、引水（渠系）、水土流失治理工程、水力发电站、为农业生产、改善农业生产条件、市政农村人畜饮水、工矿用水起到了显著作用。时至今日，地质条件好的，水资源丰富的，交通方便的，投资省的，施工条件便宜的，一句话，条件优越的水利资源开发项目为数不多，而今可开发的水利项目地质条件恶劣，交通不便，施工难度大，投资昂贵，技术复杂，提高工程效益的费用相应增加，水利建设开发进入了深水期、盲区、困难区、禁区，但为其人类的生存党和政府始终把水利、民生水利、农业灌溉、防洪排涝、根治水患、修复生态视为富民强国、治国安邦的基本国策，仍然竭尽全力动员国人掀起一个又一个的群众性水利建设高潮。鉴此，开发地下水资源是水利发展方式转变的一个新内涵，水利开发走向一战两线的格局，即水利战略与地下水、地表水两线作战。
4.2、马固地下水资源评价
4.2.1、地下水的赋存条件：地下水赋存于岩石空隙之中，而岩石空隙则是地质历史发展的产物，一个地区地段区域能否富集具有开采价值的地下水资源，取决于区域、地段的岩层岩性、地质构造和地貌特征条件的组合，埋藏分布着各种不同特征的地下水。马固属于基岩区埋藏有基岩裂隙或岩溶水，有上层滞水、潜水和承压水。但以后二者为主，埋藏于山间河谷冲积层和其它堆积层中的空隙水，马固季节性湖经过数千年的地壳运动，形成纵横交错的暗河通道，又因其通道改道、变迁、改向、河床阻塞，沿途形成数十个有规模的串珠状岩溶湖，据中国水科院和文山州水勘院提供的水文地质资料，清水河（山车鱼塘暗河）流域内径流分布如下表：说明马固地下水资源极为丰富，在整个径流总量中，地下水0.972亿m3，占66%，潜力可观。
4.2.2、马固岩溶湖地下类型
地下水资源大致可分为：①基岩山区地下水裂隙水；②山间河谷区地下水；
③山前倾斜的地下水；④冲积平原区的地下水；⑤滨海平原区的地下水；⑥黄土区的地下水。而马固岩溶湖属山间河谷区地下水范畴。
马固属山间河谷区的地下水，在山区，山间河流在长期的地质年代中，曾多次地壳运动，暗河改道和变迁，形成被冲积层覆盖的谷地，其中常埋藏着丰富的地下水，是山区人们生活和灌溉用水的主要水源之一。但是，只有在具备不漏水的基底、较大的集水面积和良好的能够含水的砂或砂卵石层等三个基本条件时，河谷冲积层中才可能富集有较丰富的地下水。
山间河谷在横剖面上发育有河漫滩和阶地，在纵剖面上有上游、中游和下游之分。各地段地下水埋藏的特征有着很大的差别，因而寻找和开采地下水的措施也不同。
①、河谷上游
山区河谷的上游，横断面比较狭窄，河漫滩和阶地不发育，纵坡较大，覆盖层不厚，多由砂卵石或块石组成。透水性强，水质较好，但含水层厚度不大，范围较小，地下水多为潜水，水位随季节变化较大。
在山区河谷上游找水时，应尽量寻找埋藏着厚度较大、范围比较宽广的砂石层的地段。这种地段分布在河流干流的支流的交汇地段、河谷开阔段、呈袋装或葫芦状的谷地、河谷急转弯的凸岸等地段。
②、河谷中游
在中游段河谷逐渐开阔，出现了蛇曲，发育有河漫滩及阶地地形。在河漫滩上是最新的冲基层，它的孔隙度一般较大，补给条件较好，所以常是被水饱和的。河漫滩以外，具有二元结构特征的阶地中埋藏有孔隙潜水。它除受当地大气降水的补给外，还可能接受地表水以及承压水的补给。阶地中孔隙潜水的埋藏深度常受地形的控制，地下水的坡降自分水岭向河谷逐渐变缓，埋藏深度
也相应变浅，因而易于开采。水化学类型多为重碳酸型，水质较好。但由于埋藏浅而易被污染，因此作为供水水源时要注意卫生防护。
在有些地区由于河流的改道，常埋藏有许多古河床。古河床中沉积的砂石，一般颗粒比较均匀，厚度较大，如有较好的补给条件，则潜水比较富集，也是开发地下水的良好地带。
应当指出，阶地科研有多级，各级阶地所处的地貌部位，地质结构均有不同，故其富水性也有所不同。即使是同一阶地的不同部位，富水性也是不一样的。如高阶地可能是由基岩组成的侵蚀阶地，沉积层薄。也可能是坡洪积、古冰积、古湖积和古冲积物组成的堆积阶地，渗透性能差；同时高阶地处于高处，汇水条件差，因此一般而论地下水是不丰富的。而低阶地，特别是一级阶地和河漫滩，是由现代冲积物组成，汇集分水岭坡和高阶地来的地下径流，而且与河水的联系较为密切，补给和径流条件都较好。因此，地下水一般比较丰富。另外，在同一阶地上也常前缘比后缘富水。
③、河谷下游冲积层分布广阔，河漫滩及各级阶地发育，河流的纵坡平缓，河谷也更为开阔，河流冲基层的厚度比较大，其间往往夹有厚度较大且分布较稳定的粘性土夹层，在这里常用比较丰富的地下水。
4.2.3、暗河流域开发状况
清水河（即山车鱼塘暗河）流域发源于大栗树乡境内的大倮者，出口高1440m，通过溶洞进入暗河，长25.9km，径流面积306km2，其中地表径流122.1 km2（非岩溶地区）、地下径流面积183.9 km2（岩溶地区），在山车村的轱辘街天窗交汇（其间是由南支、北支两平行支流汇入），暗河伏流2.7km在轱辘街天窗出口（高程920m），经8.45km明流在盘龙河交汇，海拔884m，径流面积25.9 km2。属盘龙河一级支流，流域区内因暗河排泄不畅，形成大小的串珠状季节性岩溶湖，是地下水的开发资源区。
六十多年来，在党和政府的重视和支持下，从未终止过对暗河的调研、勘察、论证，云南省水文地质局、省地质设计院、西南有色冶金个旧岩土工程公
司、昆明水电院、文山州水勘院多次勘测、物探、普查、调研分析论证都提供了极其宝贵的水文、地质资料，为开发地下暗河起到了借鉴和参考作用。
4.3、流域规划
按其河流规划报告，清水河流域拟为五级开发：一级鱼塘电站装机2×750kw；二级鱼塘电站装机2×5000kw，2009年前已投产运行；三级电站装机2.5万kw，拟在轱辘街天窗建厂房(拟开发)；四级马固岩溶湖蓄水6100万m3，二期1.05亿m3，马固岩溶湖包括马固、小坡脚、新发寨等三个岩溶湖组成（在建）；五级拟开发大倮者泄洪排涝隧洞等五级开发。
4.4、马固岩溶湖工程评价
马固水资源开发利用，通过三十多年来的勘察、调研、观察、论证，为开发地下水利资源提供极为重要的资料和依据。
4.4.1、水资源丰富，年均径流总量1.46亿m3，丰水期1.92亿m3，平水期为1.42亿m3，枯水期1.06亿m3，而马固岩溶湖设计蓄水6100万m3，从水资源角度讲，水量较丰富。
4.4.2、工程地质可行，拟开发规划6100万m3，这是历史性滞洪水位，马固岩溶湖成库后，没有新增洪水位，而历史的滞洪蓄洪期，水库周围、山体、沟渠、河道、溪涧、洞隙、落洞、天窗、低邻谷都没有出现任何山体沉降、坍塌、泥石流等异常现象，所以水库成库后不会发生地质次生灾害。按期蓄水1.05亿m3时，地勘工作有待进一步深化分析论证。
4.4.3、对生态环境的影响
既定的设计蓄水位1425m，这是低于历史最高（1430m）洪水线，所以成库后，没有对地域性的生态环境、气候、野生动植物和森林的影响。
总之一句话，马固岩溶湖的设计思路始终拟在历史洪水线下，工程是安全的。
5、工程开发方案
马固岩溶湖鉴于地下暗河开发：水文、地质、地理等资料的不定性，要从理论上拿出可供设计论证的依据勘察、地勘、物探费用，耗时惊人，“实践”是检验真理的标准。按照非常规技术建设水库的思路，按照科学发展观的思维逻辑，采取“一比一”的科学实验方法。走实践再实践的模式。
鉴于地质构造的特殊性，开发手段的艰难性、复杂性，是一个多学科的研究项目，非常规技术建设水库的范畴。坚持科学发展观，采取一比一的实验方案，走调查研究，理论分析和工程措施的思路。封堵枢纽工程由①两水库暗河封堵体—堵漏、②库内岩溶洞穴和岩溶裂隙封堵和局部堵漏—堵漏防渗、③输水隧洞3400m（龙零冲隧洞与大丫口水库联网）、④溢洪隧洞长600m、⑤小坡脚与新发寨水库暗河联通隧洞约650m、⑥启闭设施（竖井及闸门）、⑦新发寨水库溢洪道、⑧石漠化治理，农用水干渠系配套设施等，暂定工期叁年，实现一期蓄水6100万m3。
6、工程布置及水工建筑物（按1:1科研试验项目拟定的水工建筑物）
所谓1:1科研试验项目，是在难于用勘察、地质钻探、物探等工程地质和水文地质手段获取资料，也不可能从理论上提供有指导意义的封堵资料，而且费用惊人，故实打实的1:1试验，发现什么问题就解决什么问题，有的放矢。马固岩溶湖位于文山南部，马关县城西北部，距县城33km，距文山市城38km，距昆明398km，东经104°06′40″北纬23°03′35″，境内年均气温16.8℃，最低气温－4℃，最高气温32.2℃，相对湿度84%，5—10月为雨季，10月至次年4月为枯季，年均降雨量1336.3mm，年均蒸发量914.4mm,多年风向WNW，年均风速2.2m/s，最大风速15.3 m/s。
根据《水利水电等级划分和洪水标准》（SL252—2000）的规定，该工程等级为Ⅳ等，主要建筑物为4级，次要建筑物及临时设施为5级，防洪标准为50年一遇设计，防洪校核标准500年一遇。
本工程性质是1:1科研试验项目，各型水工建筑物是在相关科研部门历年的勘察资料和水文，地质分析调查报告，按其我们实地调查、测量、分析研究
认为的暗河通水河道、溶洞、山体裂隙漏水网点，有的放矢的目的，采取边探洞边挖槽边剥离，寻找漏水通道及漏水痕迹，联通试验的方法确定封堵、堵漏、截流、防渗部位等手段进行封堵试验，现拟定的水工建筑物：
马固岩溶湖来水通道有两处，一是清水河流域发源地大栗树乡大倮者村（高程1440m）流入马固岩溶湖的暗河出口处，出口马固岩溶湖左岸大马固村脚下高程1376.0m。二是库区内离坝址右岸上游350m处，有一股地下暗河，潜在库底30余米下，经访问调查是从40km以外的浪桥乡境内古林箐原始森林流来的。该区地下水属松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水混合型，地下水类型多为HCO3—Ca型水，属泥盆系中统古木组（D2g），岩性为灰岩夹白云质灰岩，清朝时代打金的金洞及矿渣堆积地，山体内溶洞、矿渣洞、暗河等通道错综复杂，漏水点分散，采取围堰截流的方案。
封堵工程分马固、小坡脚、新发寨等三个水库进行。
第一部分马固岩溶湖
①主河道封堵工程
这是马固岩溶湖流向小坡脚水库的主河道，全长860m，河床断面宽窄不一，窄的只有3—4m，宽的40—50m，高度均在21—75m之间。封堵工程均已完成，建基面高程1352m，弱风化基岩，基础宽26m，长70m,至闸门底1370.7m，基础深18.7m，竖井高1370.7m—1425m，净高54.3m，竖井外墙净宽4.89m，长9m，闸门槽宽0.6m，长3m，布置3×3m的工作闸及检修闸各一道。建筑工程及闸门启闭机电设备安装结束，钢架混凝土工作桥。桥长60m，宽3.2m，6跨，每跨10m。
②沙坝地截水墙围堰
围堰长650m，截水墙基础高程1366m，截水墙顶高程1425m总高59m,分10台，台均高6m，截水墙拟用C20埋石砼浇筑，平台土石回填，碾压、夯实，用10分厚C20砼浇筑平台并进行回填灌浆处理，全封闭隔断破碎山体及漏水溶洞、裂隙与水库的通道。
③老马固暗河支岔通道封堵工程
该段是马固地下水支岔通道，马固岩溶湖右岸，老马固村旁边，发现洞穴漏水通洞流向不明，当地老百姓反映历史上洪水期牛都陷入洞内，目前现场只发现漏水的地块长50m，宽25m的地段沉降明显，需打探洞，找主河道，切断水流的河道，预计探洞长100m，断面4m×4m（城门型）。
④老马固花子洞暗河通道封堵工程
该暗河均调查探明，地表高程1399m，山体裂隙有风吹出，早晚有热气，经人下溶洞勘察，发现这是一条未发现的底层暗河，潜在水库底18m下才到洞底，4月份有0.4—0.5m3/s的清澈泉水流动，从痕迹推测，丰水期可达2—3m3/s。据老农及相关人员反映，这是从浪桥乡境内古林箐原始森林流来的，在浪桥乡境内以瀑布形式进入暗河，去向不明，推测是马固岩溶湖底层另一支暗河通道，180m的探洞也找暗河通道。
⑤天窗溶洞
该溶洞离闸门右岸下游120m处，地表高程1398m，洞口椭圆形长18m、宽11m,洞底与主河道交汇，底高程1351m，净高59m，采用C20砼浇筑封堵。
第二部分小坡脚水库堵漏工程
⑥小坡脚暗河封堵
马固岩溶湖由马固小坡脚水库组成，马固岩溶湖主暗河从大栗树乡境内的大倮者流经马固岩溶湖、小坡脚水库、新发寨水库流向盘龙河。
该暗河是马固岩溶湖暗河出口处，河底高程1351m，在暗河道内分两支流出，一支向左继续流向新发寨、一把伞、水淹坝，一支进入小坡脚水库，小坡脚库底高程1373m，高出暗河底20m，拟在此建一竖井，设置闸门控制设施，确保下游水电站正常用水，另一支流入小坡脚水库。
⑦小坡脚花子洞堵漏工程
该暗河是小坡脚水库流入新发寨、水井冲、一把伞的暗河通道，经测量洞长580m，河床宽窄不一，窄处5—6m，宽50—120m，高25—85m，580m后是盲
区，出口去向不明，拟采底孔隧洞，与新发寨水库联通，封堵该河截断水库与暗河的通道。
第三部分新发寨水库暗河封堵工程
新发寨水库是联通马固、小坡脚水库的系统工程，该水库主要功能：一是上游水库的调洪水库，1/2000地形图测量计算蓄水位1425m时，总库容1200万m3，因为马固、小坡脚水库全是封闭区内形成的季节性岩溶湖，水库四周没有低邻谷、丫口、凹地，封堵成功后上述三水库，洪水没有通道泄洪，故用新发寨水库作泄洪、调洪用；二是经调查，新发寨水库地形地质条件好，具备肚大、口小、漾稍长的建库条件，而且漏水通道及漏水点比较明显，易封堵、易堵漏成库，是解决山车、马白、南捞三个乡镇农业灌溉、石漠化治理的渠系工程的起始点地段，工程地理区位优势显著，建库意义重大。
主要封堵工程：
1、马固岩溶湖：
①马固与小坡脚水库的主暗河封堵一是暗河封堵、竖井、闸门、工作桥、闸门启闭机电装置、启闭塔等。
②马固与小坡脚水库暗河通道的疏扩，截弯改直长860m。
③堵漏防渗：a竖井下游溶洞天窗封堵；b库内花支洞库底18m的第二条暗河封堵。
④防渗工程：该门口，沙子地长650m段，严重破碎带和溶洞裂隙群截流和防渗工程。
2、小坡脚水库：
①小坡脚水库暗河出口改扩。
②小坡脚暗河出口处相距左岸50米处拟建闸门控制工程，进口隧洞长100m，竖井高50米，长9m，宽5m，控制下游供水设施，闸门3*3二道平板闸。
③小坡脚花子洞古暗河封堵，暗河长700m，河宽20m高32m。
3、隧洞工程：
①小坡脚是龙陵冲隧洞，长3400m，下马关县城供农业供水，以大丫口水库联网。
②小坡脚至新发寨水库底孔隧洞长700m，取代古暗河。
③小坡脚至新发寨溢洪隧洞长700m。
④小坡脚至水井边溢洪隧洞长700m，断面4m*4m。
4、大倮者泄洪排涝隧洞长5400m，改出大倮者上百年的水患灾难。
注：1、小坡脚至龙林冲隧洞是与马关大丫口水库联网，解决县城工业、农业、市镇居民用水。2、小坡脚水库至新发寨水库、至水井边岩溶湖隧洞，是卡斯特封闭区的排洪泄洪溢洪道的唯一办法。3、封堵漏水通道，地形复杂，漏点较多，难以准确定点定性定量，故未列出，后期下闸蓄水试验后，通过勘测、地勘、观测，灌浆设计，论证分析提供灌浆设计报告
7、水功能效益
马固岩溶湖是贯彻中央和国务院石漠化治理战略决策的组成部分，马关是国家石漠化治理的重点县之一。石漠化严重的马白、大栗树、坡脚（山车）、南捞4个乡镇43个村委会494个自然村、灌溉4.5万亩农田、3.78万人、4.15万头大牲畜吃水，水生态文明覆盖率12.5万人，并为下游鱼塘暗河一、二、三级水电站和盘龙河流域的威龙、南滚、南汀、马鹿塘等梯级电站枯期补充部分
水源，亦为马关水生态文明建设、修复生态，提升水利化进程，创建2020年前建成小康社会提供保证和支撑，发展水产养殖业和旅游业创造得天独厚的优越条件，实现马关蓝天白云、青山绿水、天人和谐、人水和谐的梦。
马固岩溶湖是马关石漠化治理的基础设施:是马关贯彻中央、国务院、十一五、十二五规划451个石漠化治理试点县之一。
马关石漠化总体上呈加剧趋势，生态环境持续恶化，水土流失愈演愈烈。旱涝交替更加频繁，农林牧发展条件步步维艰。2005年马关石漠化监测数据显示，石漠化涉及12个乡镇，一个国营农场，总面积2009km2，占全县国土面积的75%，其中，石漠化土地面积1251km2，占岩溶地区土地面积的62.3%，潜在石漠化土地面积为258km2，占岩溶土地面积的12.8%，非石漠化面积500km2，占岩溶面积24.9%，轻度石漠化面积549km2，中度石漠化面积671km2，强度石漠化面积31km2，分别为43.9%、53.6%、2.5%。石漠化地区是发展农业经济的障碍，2020年建成小康社会的瓶颈，建成美丽马关的拦路虎。石漠化居马关生态问题之首，灾害之源，贫困之因、落后之根。所以马固岩溶湖的建设涉及到马关石漠化治理的半壁山河，时不我怠，势在必行。
马固岩溶湖按1/2000库区地形图测绘，总库容6100万m3，蓄水高程1420m，闸门底高程1370 m，库底高程1368m,封堵体基底1335m，基深13m，水库回水5.2km，设计水位水面 3.2km2。库区淹没的土地基本属于历史性水淹田地，有收无收靠天，发水早时（5月左右）颗粒无收，发水晚时（6月）30%的农作物可收。无村庄和移民搬迁问题。县国土局组织工作组3个月的实际测量，水淹田地1950亩，荒山石漠化地带2550亩，总计4500亩。
水不仅是农业的命脉，亦是人类赖以生存的源泉，中央2011年1号文件，全国水利工作会议，把更治水患、兴水利民作为修复生态、强国安邦的大计，云南省委省政府把以水强滇作为建设美丽云南的治滇国策；云南省委提出关于开展利用非常规技术建设的指示，云南省水利以急件方式发出“关于抓紧开展非常规技术建设水库有关工作的通知”，利用地下水暗河岩溶洞、矿渣洞穴、石
场坑凹地带等建设水库，可见水资源的贫乏、珍贵，水是万物（人类）生存的依赖。马关县委、县政府把推进水利建设作为发展农业、推进城镇化建设、建设小康社会的基础设施，开展马固地下水库意义重大、深远。
水功能效益好，一水多用，集农灌、人畜饮水、发电、养殖、旅游、生态修复为一体，农灌4.5万亩，3.7万人，4.1万头大牲畜饮水，可提升20%的水利化进程。
8、前期工作
已开展水文、地质、测量、试封堵可研、1/2000马固和小坡脚库区地形测量、2012年3月试封堵暗河开工、2012年8月水位1406m（库底高程1370m），水深36m，蓄水3100万m3。目前完成库内部分漏水点封堵，主河道封堵体完工，竖井建筑高度50m（设计高程），闸门就位。2014年7月20日下闸蓄水，试水期设计蓄水高程1425m，闸底高程1370m，蓄水深54m，基本具备阶段性试蓄水。现正着手编制水资源论证、环评、地质灾害、水土流失治理、林勘、土地评价等专题报告的编制工作。
马固岩溶湖水库属于民生水利工程，民营企业股份制，公司名称马关坡脚暗河发电有限公司，文山州发改委文发改农经[2012]85号，马发改请[2012]13号批准立项建设，民营企业搞民生事业，目前后续工程资金短板，有待政府在政策上给予支持，走出民办水利无缘支持的怪圈。创建民办公助，群策群力，人人为水力资源贡献力量的生动局面。
工程分二期开发，一期设计蓄水6100万m3（由马固岩溶湖及小坡脚水库组成）；二期工程设计蓄水1.05亿m3（由马固岩溶湖4900万m3，小坡脚1200万元m3，新发寨水库2500万m3及石丫口水库组成），新发寨水库已开始勘设前期工程。
马关县委、县政府极为重视，钦定为马关县国民经济发展《十二五》规划内的水利基础设施项目，是马关提升水利化进程、石漠化治理、生态修复、水生态文明建设的载体。