李金水庫工程地質分析與評價

孫 凱

（綏中縣水利技術推廣站，遼寧 綏中 125200）

李金水庫工程地質分析與評價

孫 凱

（綏中縣水利技術推廣站，遼寧 綏中 125200）

李金水庫自建成后，為大王廟鎮農業生產和國民經濟發展作出了巨大的貢獻。但由于工程興建在70年代，施工采用大規模的群眾運動施工方式，施工質量難以得到很好的控制，致使工程在建設和運行過程中存在著一些不安全因素。工程投產運行至今已進入老化期，以致水庫一直被限制蓄水帶病運行，嚴重影響了工程效益的正常發揮，并對下游人民群眾的生命財產安全構成了威脅。水庫壩址區域地質概況、壩址區工程地質條件天然建筑材料條件進行了分析與評價。

壩段；地質；評價；李金水庫；綏中縣

1 水庫概況

李金水庫位于遼寧省綏中縣大王廟鎮境內小黃村王寶河支流上，是以調洪、灌溉為主，供水、養魚為輔的?。?）型水庫。壩址處地理坐標E119°57′27″，N40°25′02″。李金水庫位于王寶河支流上，該支流發源于大王廟鄉黃羊村老秦家北五花大頂，發源地至入河口全長56.50 km，壩址以上河長15.70 km，控制流域面積29.20 km2，河道比降 24.10‰。

水庫始建于1974年 8月，由當時的大王廟人民公社組織農民建設，1977年 5月竣工。設計單位是綏中縣水利局，原設計標準為50 a一遇，校核標準為500 a一遇。原設計中：死水位109.50 m，死庫容44.22萬 m3；正常高水位118.00，正常高水位庫容397.09萬 m3；設計洪水位122.45 m，設計洪水位庫容736.23萬 m3；校核洪水位124.55 m，校核洪水位庫容930.19萬m3。李金水庫工程等別為 IV等，永久性水工建筑物級別為 4級。水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、輸水洞3部分組成。土壩為黏土心墻砂殼壩。溢洪道為開敞式寬頂堰。

2 工程地質分析與評價

2.1 區域地質概況

李金水庫位于綏中縣大王廟鎮境內，地貌類型屬低山丘陵區。壩址處為一“U”型河谷，河谷寬約300 m，左岸較陡，巖石裸露；右岸較緩，多為坡積物覆蓋。壩址區以上兩岸山體雄厚，下游河谷逐漸開闊，地貌逐漸向丘陵區過渡。

李金水庫修建時正值“文革”時期，原始設計資料所剩無己，沒有地質資料。本次地質評價主要根據水庫運行現狀結合現場勘察及詢問水庫知情人士得出。查《中國地震動峰值加速度區劃圖》GB18306—2001，李金水庫所在地區地震動峰值加速度為0.05 g，地震反應譜特征周期0.45 s，場地地震基本烈度為Ⅵ度，建筑物設計地震烈度為Ⅵ度。

2.2 壩區工程地質條件

2.2.1 攔河壩工程地質條件

李金水庫整體座落于燕山期侵入的流紋巖巖體之上，地貌為中低山間丘陵，總體地質條件簡單，區域穩定性良好。水庫大壩為黏土心墻砂殼壩壩型，防滲體為黏土心墻，筑壩材料依次為心墻、砂卵石，壩基防滲型式采用截水槽。經現場挖探坑，測得心墻填筑頂高程為124.00 m，壩頂防浪墻坐落在心墻上。水庫大壩壩基為燕山期早期侵入的流紋巖，巖體為灰褐色，風化較強，建壩時壩基已清至強風化帶下部，接近中等風化帶，下部裂縫不發育，地基穩定性較好。大壩左側山體坡度較陡，風化嚴重。出現風化殘坡堆積物坍塌現象［1］。李金水庫壩肩結合較好，經過多年運行未發現有繞壩滲漏問題。

2.2.2 溢洪道工程地質條件

李金水庫溢洪道工程于1976年建成，開挖在大壩左側山體上，是由人工沿山坡爆破開挖而成，為開敞式溢洪道，斷面為矩型，進口底高程為118.00 m，寬度為16.00 m，全長236.00 m。溢洪道地基巖體風化強烈，大部分位于強風化帶中，局部有全風化。兩側邊坡巖石一般為強風化，坡角較陡，巖體裂隙發育，性狀較差，巖體較破碎，溢洪道邊坡局部見有坍塌及掉塊現象，邊坡穩定性較差，建議進行削坡錨固處理。由于溢洪道是沿自然山坡自流消能，泄洪時直沖刷壩腳，建議溢洪道出口做消能設施及導流墻。

2.2.3 輸水洞工程地質條件評價

李金水庫輸水洞基礎巖石為流紋巖，節理、裂隙不發育。全長150.00 m，為壓力隧洞，直徑1.00 m，進口高程為109.50 m，在輸水洞進口安裝1.8 m× 1.8 m的平板閘門一扇，配有啟閉機，輸水洞出口設有閘閥和消力池，但經多年運行，輸水洞進出口啟閉設備均破損嚴重，已經不能正常使用。

2.3 天然建筑材料評價

李金水庫除險加固工程土料、砂礫石料、塊石料當地儲量較小，但外購可以滿足工程用量，料場均有公路相通，只是上壩路較窄，路面高低不平。土料、砂礫石料及塊石料質量均較好，各項指標均滿足或基本滿足規范要求。

2.3.1 土料分析

根據設計提供，本工程所需土料數量不大，為此在大壩上下游進行了土料調查與勘探，可滿足本工程的土料需求。料場位于大王廟鎮小黃村北山，丘陵地貌，地形較開闊平坦，部分為旱地，面積較大。上部無用層厚約0.5～1.0 m，下部有用層厚2.5～3.0 m，土層較穩定，地下水位埋藏較深，開采條件較好，有簡易公路通過，運距約3 km。

2.3.2 石料分析

壩址區巖石一般為強風化巖或弱風化巖，巖性較差，力學強度不高，塊石質量不好，儲量少，不能滿足工程需求。所需石料需要在綏中縣縣城南團山子石場開采，該石場塊石質量好，儲量豐富，條件較好，運距約70 km。

2.3.3 砂與砂石料分析

壩址附近砂礫石料缺乏，本工程所需砂礫石料需要到綏中縣六股河料場購買，料場現有私營商業開采，水下開采，儲量較豐富，有公路通過，運距約40 km。砂為中砂，成份主要為石英、長石及巖屑等，含泥量及云母含量較低，砂的各項指標均滿足或基本滿足規范要求，砂質良好。礫石成份主要為火成巖、砂巖及石英等，一般為弱風化，性狀較堅硬，次圓或渾圓狀，粒徑一般為 2～6 cm，針片狀及軟弱顆粒少見，含泥量小，各項質量指標均可滿足設計要求。

3 結論和建議

1）庫區內近時期以來構造運動趨于穩定，區域穩定性較好。本區地震動峰值加速度為0.05g，地震反應譜特征周期 0.45s，場地地震基本烈度為Ⅵ度，建筑物設計地震烈度為Ⅵ度。

2）庫區屬山區地貌，在正常蓄水位范圍內地形封閉。庫區未見有大的導水斷層帶連通庫外，水庫不存在永久性滲漏問題，庫區山坡多為巖質邊坡，邊坡穩定，不存在岸坡再造、淹沒和浸沒等問題。庫區植被較好，固體逕流甚微。

3）壩址區的地層巖性主要為流紋巖，李金水庫大壩為黏土心墻壩型，防滲體為黏土心墻。壩基及兩壩肩經過多年運行未發現有滲漏問題。

4）溢洪道是由人工沿山坡爆破開挖而成，為開敞式溢洪道，無消能設施。溢洪道底板及兩側邊坡巖石一般為強風化，兩側山體坡度較陡，巖體裂隙發育，性狀較差，巖體較破碎，溢洪道邊坡局部見有坍塌及掉塊現象，邊坡穩定性較差，建議進行削坡處理。由于溢洪道是沿自然山坡自流消能，危及溢洪道出口山坡和壩腳的穩定，建議溢洪道出口做底流消能設施及導流墻

5）李金水庫輸水洞為壓力隧洞，基礎巖石為流紋巖，節理、裂隙不發育。但經多年運行，輸水洞進口啟閉設備均破損嚴重，已經不能正常使用，建議采取有效的工程措施加以根治。

6）本工程土料、砂礫石料、塊石料采用當地開采和外購能滿足工程用量，且各項指標均滿足或基本滿足規范要求。料場均有公路相通，但無上壩公路。

［1］余朝莊.棉花灘水電站大壩工程地質條件與評價［J］.水力發電，2001（07）：19－21.

TV221.2

B

1007－7596（2015）03－0199－02

2014－12－17

孫凱（1976－），男，遼寧綏中人，工程師。