青山水庫Ⅰ壩址區(qū)工程地質(zhì)條件分析與評價

張 鴻 王 東 侯立穎

(1.遼寧省水文水資源勘測局撫順分局 遼寧 撫順 113015；2.遼寧省水文水資源勘測局 遼寧 沈陽 110003；3.遼寧省葫蘆島市連山區(qū)水利局 遼寧 葫蘆島 125001)

1 水庫基本情況

遼寧省葫蘆島市青山水庫工程由青山水庫樞紐工程及輸水工程組成。青山水庫樞紐位于六股河干流中游，是《六股河流域規(guī)劃》中確定的六股河干流上控制性骨干工程，壩址位于葫蘆島市綏中縣西臺村，壩址以上控制面積1650km2，占全流域的54%。青山水庫總庫容6.61億m3，為大（2）型水庫，Ⅱ等工程。水庫設(shè)計洪水標準為500年一遇，校核洪水標準為5000年一遇。工程的主要任務(wù)是以城市供水、防洪為主，兼顧改善流域下游農(nóng)業(yè)供水條件以及生態(tài)環(huán)境等綜合利用。青山水庫解決葫蘆島市城市工業(yè)與生活用水不足問題，水庫輸水工程線路總長為71.022km，其中，輸水管線長68.870km，無壓隧洞長2152m。輸水工程規(guī)模為17.1萬t/d（流量為1.979m3/s），日變化系數(shù)采用1.22，工程最大輸水能力為20.86萬t/d。同時，還能提高六股河中下游地區(qū)的防洪標準，改善了六股河流域下游枯水期及葫蘆島市的生態(tài)環(huán)境。

2 地形地貌

青山水庫Ⅰ壩址區(qū)主要建筑包括攔河壩、輸水洞、溢洪道等，壩址位于六股河中游綏中縣西臺村河道轉(zhuǎn)彎處，河道寬220m左右，漫灘寬100m～140m，上游河谷開闊、平坦，并有支流交匯。左岸為順河走向平臥的錐狀長條形山脊，巖石裸露，岸坡較陡，平均坡度35°，局部坡度達50°～60°。坡腳為河流強沖刷的凹岸，河流由此而被折成小于90°的急流向下游。山脊左側(cè)發(fā)育有約670m～700m長的沖溝，壩端對應(yīng)的下部溝底高程為66m，相對高差40m，溝底比降6.3%～5.5%。輸水洞和導(dǎo)流洞均布置在左岸這條山脊內(nèi)。右岸為土質(zhì)邊坡，平均坡度為5°～6°，呈階梯狀緩斜坡地形，壩端山頂平緩開闊，屬劣質(zhì)耕地，坡腳為凸岸堆積地形，漫灘較寬。從山頂向右至溢洪道左側(cè)約310m，這之間山脊平緩開闊，山脊兩側(cè)發(fā)育南北走向的沖溝，上游沖溝窄而短，比降大，下游沖溝寬而長，比降相對較小。

壩址處河谷地形表現(xiàn)出明顯的不對稱性，左岸河流側(cè)向侵蝕嚴重，地形陡峭，右岸堆積平緩，發(fā)育一二級階地。按成因類型Ⅰ壩址區(qū)可分為四個不同地貌單元：剝蝕低山區(qū)、剝蝕低丘區(qū)、階地與漫灘區(qū)、河道淺灘區(qū)。

3 地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造

3.1 地層巖性

壩址區(qū)地層巖性比較單一，除第四系松散沉積層外，出露的巖石類型均為侵入巖，且以二長花崗巖為主，有少量侵入巖脈（玢巖、長英質(zhì)巖脈）。

3.2 地質(zhì)構(gòu)造

Ⅰ壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單。根據(jù)壩址區(qū)地質(zhì)鉆探情況，結(jié)合壩址高密度測試資料分析，本區(qū)無大的斷裂構(gòu)造。構(gòu)造類型主要表現(xiàn)為節(jié)理、裂隙及節(jié)理密集帶，在左岸岸邊壩線上、下游及右岸溢洪道等幾個沖溝中均有分布。

4 壩基與壩肩工程地質(zhì)條件

Ⅰ壩址區(qū)河谷內(nèi)第四系松散層，以粉質(zhì)粘土和礫砂、圓礫等為主，河床部位覆蓋層厚2.0m～5.3m，壩基巖性主要為二長花崗巖。本區(qū)無規(guī)模較大的斷層通過，不會影響壩基的穩(wěn)定。壩基巖體風化程度較弱，基本沒有強風化巖，弱風化巖層也較薄。壩基大部分巖體完整性較差～較完整。巖體強度一般為中硬巖，局部為較軟質(zhì)巖。壩基強風化透水性較強，為弱～中等透水；弱風化巖透水性一般為弱透水，局部為中等透水；微風化巖透水性一般為微～弱透水，局部為中等透水。

左、右岸巖體風化程度較強烈，其中右岸巖體風化帶厚度和深度都比左岸大，強風化巖與弱風化巖透水性相對較強，微風化巖透水性較弱，左、右壩端基巖局部滲透性較大。

河水和地下水水質(zhì)良好，對混凝土均無腐蝕性，對砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。

溢洪道所在位置山脊鞍部高程較低，埡口較寬。溢洪道右側(cè)由低矮平緩開闊的丘陵過渡為陡峭的低山地形。

5 主要工程地質(zhì)問題及評價

5.1 左壩肩情況

5.1.1 左壩肩穩(wěn)定性

邊坡坡角35°左右，屬陡坡，地表巖石裸露，巖性為二長花崗巖，局部夾有玢巖及長英質(zhì)巖脈。全風化巖與坡殘積物界線難以分清，全、強風化巖較厚，向岸坡逐漸變薄，巖石強度偏低；弱風化巖強度相對較高，屬中硬巖，巖體完整性較差；微風化巖強度相對較高，屬中硬巖，巖體較完整。整體看左壩肩工程地質(zhì)條件較好，無斷裂構(gòu)造，沒有地下水的影響，因此，左壩肩基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5.1.2 繞壩滲漏

左岸山脊90m高程以上巖體透水率大于80Lu，70m～90m 高 程 巖 體 透 水 率 為5Lu～50Lu，70m高程以下巖體透水率小于5Lu。從剖面上看，山脊中心75m高程點至河岸邊以上巖體透水率均大于10Lu，屬中等透水區(qū)，其下巖體基本屬于弱透水和微透水區(qū)，滲漏量很小。

從巖體的滲透性來看，上述資料證實，左岸壩端二長花崗巖體垂直岸坡深度30m范圍巖體滲透性較大。另外從地表地貌形態(tài)來看，山脊左側(cè)發(fā)育有約670m～700m長的沖溝，壩端對應(yīng)的下部溝底高程為66m，相對高差40m。水庫蓄水后有可能從左壩端上游發(fā)生滲漏。建議沿山脊向上游進行防滲，長度不應(yīng)小于150m。

5.2 河床段情況

5.2.1 壩基穩(wěn)定性

表層第四系松散地層，主要為全新統(tǒng)沖積礫砂及圓礫，層厚為2.0m～5.30m，滲透系數(shù)較大，結(jié)構(gòu)中密至密實，重力觸探擊數(shù)一般為5.0擊～18.2擊，下部基巖為二長花崗巖，無大的斷層通過，壩基穩(wěn)定。壩基巖體風化較弱，河谷左段（C7鉆孔左側(cè)）基本沒有強風化巖，弱風化巖層也較薄。右半段（C7鉆孔右側(cè)）表層部分巖體屬強風化，一般層厚約1.0m，下部弱風化巖厚度約8.5m，大部分巖體完整性較差～較完整，基本滿足穩(wěn)定要求。

5.2.2 壩基滲透穩(wěn)定及滲漏

（1）松散層滲透穩(wěn)定。壩址區(qū)第四系松散砂礫層主要為礫砂及圓礫。根據(jù)砂礫石顆粒組成、含量、級配情況分析有滲透變形的可能，砂礫石層為強透水性。砂礫石的滲透破壞類形為管涌，允許滲透坡降為0.16。

（2）壩基滲漏。根據(jù)鉆孔壓水試驗，C6鉆孔左側(cè)大部分巖體透水性較弱，微風化巖透水率一般為0.6Lu～8.0Lu，屬弱透水～微透水，局部B1孔個別壓水段透水率較大，分別為13.6Lu、10.0Lu屬中等透水。C6鉆孔右側(cè)下部巖體透水率一般＜5Lu，屬弱透水～微透水，上部巖體透水率一般為24.0Lu，屬中等透水。不能滿足壩基防滲要求，建議進行防滲處理。

5.3 右岸壩段情況

5.3.1 穩(wěn)定性評價

該段表層絕大部分地區(qū)被第四系松散沉積物或堆積物覆蓋，厚度不均（2m～5m），平均坡度為5°～6°，呈階梯狀緩斜坡地形，壩端山頂平緩開闊，基巖出露很少，壩端地段高程在90m～97m之間。基巖為二長花崗巖，巖體風化強烈，B2孔右側(cè)強風化巖下限埋深一般4.5m～22.5m；弱風化巖下限埋深一般10.0m～36.1m。該段壩基巖體節(jié)理裂隙不發(fā)育，局部較發(fā)育。從自然歷史和現(xiàn)狀邊坡分析，右岸邊坡基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5.3.2 右壩端滲漏評價

根據(jù)壓水試驗：右岸C8至C12孔埋深20.0m以上大部分巖體透水率大于5Lu，局部大于12Lu，屬于弱～中等透水區(qū)；20m以下大部分巖體透水率小于5Lu，屬于弱透水和微透水區(qū)。右壩端C12孔埋深20.0m以下巖體透水率都小于5Lu，屬弱透水，滲漏量少。因此，本段基巖上部壓水段透水率較大，不能滿足防滲要求，建議對該段進行防滲處理。

6 結(jié)論

因此，從葫蘆島市青山水庫Ⅰ壩區(qū)域地質(zhì)概況、壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及壩址區(qū)工程地質(zhì)條件進行了分析評價來看，青山水庫Ⅰ壩址區(qū)工程地質(zhì)條件較好，適宜修建水庫。

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