壽寧縣西山水庫蓄水安全性分析

曾國安

（福建省匯閩水利水電工程發展有限公司，福建 福州 350011）

興建西山水庫的目的主要是利用西山水庫與六六溪水庫聯合調度，以滿足壽寧縣城區設計水平年2025年的用水需求。為保證工程封堵下閘蓄水后的安全，在封堵下閘蓄水前，工程區內涉及水庫蓄水的工程建筑物部位均應經過安全性評價，符合要求后方可投入使用。本文以主體工程、壩基、壩址等為評價對象，對西山水庫進行安全性分析。

1 水庫概況

西山水庫壩址以上控制流域面積3.90 km2，河流長度3.40 m，河道坡降68.4‰，多年平均流量為0.172 m3/s，多年平均徑流量為542萬m3，多年平均徑流深1391 mm[1]。

水庫樞紐由砌石重力壩、開敞式溢洪道、供水系統組成，為Ⅳ等工程，大壩、溢洪道、供水系統進水口等按4級建筑物設計；攔河壩、溢洪道設計洪水重現期為30年，校核洪水重現期為200年；消能防沖洪水重現期為20年，水庫區地震基本烈度為Ⅵ度[2]。

1.1 地質條件

（1）地形地貌

測區位于福建東部，東臨東海，地處壽寧縣境內，屬于侵蝕剝蝕構造中低山地貌，山脈總體呈北東方向展布，區內地面海拔高程多在820 m～1300 m之間，山坡坡度一般在30°以上，少數達50°～70°，地勢呈自南向北傾斜下降的特征。基巖巖性主要為侏羅系上統高基坪群第一亞群(J3nc)凝灰巖以及第四系沖洪積、坡殘積層[3]。

（3）地質構造

水庫區屬強烈切割的構造侵蝕中低山陡坡—中緩坡地形，區內岸坡陡峻，溝谷發育并深切，山峰或山坡上常見陡崖石壁，物理地質現象以巖石風化和崩塌堆積為主要特征。區內巖石風化主要受地形、巖性和斷裂構造控制，低矮山丘巖石風化強烈深厚，隨高程上升巖石風化強烈，斷裂帶和基性巖脈發育處一般風化較強烈。區內高陡山坡坡腳、陡崖石壁下和深切溝谷中常有孤滾石堆積。

1.2 水文條件

區域水文地質簡單，根據含水層性質及地下水埋藏條件，壩址區地下水主要為基巖裂隙潛水和松散堆積層孔隙水。孔隙水主要賦存于第四系地層和全風化巖體中，裂隙水主要賦存于節理裂隙中，受大氣降水和高處滲流水補給，向溝谷排泄。

2 蓄水安全分析

2.1 水庫

2.1.1 水庫滲漏

水庫為山區峽谷型水庫，庫周群山環抱，山體雄厚，庫內山峰高程大于設計正常蓄水位（1000 m）高程，庫周無低鄰谷及單薄分水嶺，庫盆地層主要為火山巖類，巖性致密堅硬，巖體風化層多為微～弱透水層。斷裂不發育，延伸較短，未連通至庫外，節理裂隙多閉合。因此，水庫不存在永久滲漏問題[4]。

2.1.2 庫區岸坡穩定

水庫庫岸由火山巖構成，巖石致密堅硬，庫岸山坡一般20°～35°，部分庫岸基巖出露。庫區第四系覆蓋層一般較薄，有覆蓋的地方大多植被發育，森林覆蓋率較高，區內斷裂構造不發育，未發現較大規模的滑坡體，庫岸總體基本穩定。

2.1.3 水庫浸沒及固體徑流

根據區域地質資料分析，水庫淹沒區和庫區均未發現有開采價值的礦產，也沒有礦化點和礦化異常點；淹沒區內有林地將被淹沒。正常蓄水位1000 m附近多為林地，山坡較陡，庫周地下水位較高，地下水排泄條件好，水庫回水不會對土地造成浸沒影響[5]。

水庫在蓄水后不會產生大規模庫岸失穩，固體徑流來源少，不存在大規模的固體徑流問題，但局部有卸荷變形的陡峭危巖和較厚的坡殘積、全強風化層，水庫蓄水后表層可能發生小規模的庫岸塌滑，增加固體徑流，但對水庫蓄水無較大的不良影響。

2.2 壩基

壩址壩基經開挖后，壩基巖體屬弱風化中上部，完整性一般，依據GB50487-2008附錄V壩基巖體分類標準本壩基屬Ⅲ類巖體，與初設結果基本吻合，經壩基固結、帷幕灌漿后，滿足建壩要求。

河床及兩岸均挖至弱風化巖，巖體較完整。壩基開挖后，分別在壩基中間和左岸壩肩各發現一條斷層（f1、f2），其中斷層f1為橫向切割斷層，寬度10 mm～20 mm，內充填強風化泥質夾層，膠結度一般，多閉合，為高傾角斷層，傾角83°；f2斷層位于左岸壩肩，斜切山坡往下游延伸，延伸較短，寬度20 mm～30 mm，多泥質填充，閉合，傾角80°；壩址區裂隙發育方向多組，裂隙細小、短淺，僅壩基右岸下游較密集，寬度一般為1 mm～2 mm，少數達到10 mm，多為閉合裂隙；9號、10號地質點處為石英脈，寬約 5 mm，產狀為 NE30°/NE80°，為閉合裂隙。f1、f2斷層以及節理裂隙多為橫向切割，規模小高傾角且多閉合，對水庫蓄水影響較小。

2.3 壩肩及邊坡

左岸壩肩開挖后，壩肩在1002 m高程以上為強風化巖體，邊坡高達18.9 m，壩肩接頭部位為弱風化巖體，工程地質條件良好，但壩肩邊坡工程地質條件一般。

右岸壩肩巖體相對隔水層（q≤5 Lu）頂板線與正常蓄水位1000 m高程線交點距壩肩（建議開挖線）約16.4 m；壩肩防滲接頭可接至相對隔水層頂板。壩肩開挖后，壩肩在1005 m高程以上為全～強風化巖體，邊坡高達27.7 m，其中土質邊坡厚度約9.30m，強風化巖體邊坡厚度約16.9 m，壩肩接頭部位為弱風化巖體，壩肩接頭工程地質條件較好，但壩肩邊坡地質條件差，存在壩肩邊坡的穩定問題[6]。

大壩兩岸壩肩、壩頂上方山坡陡峭，且右岸壩肩風化較深，局部發育有節理裂隙帶，現場檢查發現，在蓄水位以下，右岸壩體下游岸坡巖體存在多處滲漏。

3 結論與建議

（1）水庫位于華南沿海地震帶，屬于華南地震區的東南沿海外帶地震帶，據記載水庫區半徑25 km范圍內無較大的地震發生，一般為1～3級地震，屬弱震區；場地地震基本烈度為Ⅵ度，地震動峰值加速度為0.05 g，區內區域構造屬相對穩定區。

（2）水庫地形、地質條件封閉良好，蓄水后水庫不會產生永久滲漏。庫岸未發現較大規模的滑坡體，巖體中沒有發育規模較大的順坡向中緩傾角斷層和軟弱夾層，水庫庫岸總體是穩定的。

（3）壩基巖性致密堅硬，弱風化為主；巖體質量屬Ⅲ類，巖體風化層多為微～弱透水層。對壩基巖體及局部存在的地質缺陷（f1、f2斷層）進行常規的工程處理（固結灌漿及帷幕灌漿），可使水庫地質條件滿足設計要求。

（4）左岸壩肩接頭部位為弱風化巖體，壩肩接頭工程地質條件較好，壩肩邊坡地質條件一般，邊坡基本穩定。

右岸壩肩地質條件較好，接頭部位為弱風化巖體，但壩肩邊坡地質條件差；右岸壩肩風化較深，局部發育有節理裂隙帶，存在壩肩邊坡的穩定問題。針對上述問題，建議進行網噴和素噴支護，維持邊坡穩定并設置穩定監測措施加強觀測。此外，據現場檢查發現，在蓄水位以下，右岸壩體下游岸坡巖體存在多處滲漏，建議采取專項措施治理并加強滲漏觀測。