錦凌水庫庫區(qū)工程地質(zhì)問題分析與評價

南向東，葉建新，劉麗麗

(遼寧省鬧德海水庫管理局，遼寧 阜新 123000)

1 工程概況

錦凌水庫工程位于遼寧省錦州市境內(nèi)的小凌河下游，是小凌河流域規(guī)劃中小凌河干流上唯一的重要控制性骨干工程。是一座以防洪、城市供水為主，其次是發(fā)電、灌溉及養(yǎng)殖，并兼顧改善地下水環(huán)境的大型綜合利用水利工程。工程規(guī)模為大 (2)型，工程等別為二等。永久性擋水和泄水建筑物的設計洪水標準為500年一遇設計、10000年一遇校核。錦凌水庫庫容7.43億 m3，調(diào)節(jié)水量1.81億 m3，正常蓄水位60.0m，水庫控制面積3029km2，占流域總面積的58.8%，回水長度25.44km，壩長1148.0m，土石壩段壩頂高程65.2m，壩高34.2m，溢流壩段壩頂高程52.0m，壩高35.5m。

2 庫區(qū)滲漏

2.1 側(cè)向滲漏

根據(jù)庫區(qū)的地形地貌條件，姜家屯—馬家洼子一帶的單薄分水嶺可能產(chǎn)生側(cè)向滲漏。此處為小凌河上下游相鄰河谷，下游河谷在庫區(qū)之外，鞍部地表高程67.00m，近于最高水位，而且鞍部寬度較窄，滲漏路徑小于500m，具有滲漏條件。

從地質(zhì)構(gòu)造看，庫區(qū)范圍內(nèi)通向庫外低地或可能漏水帶的斷層主要有F2斷層、F3斷層、上錫匠溝—板橋溝的斷層帶 (F5、F6、F7、F8、F9)和上游邱皮溝礦—快手溝的斷層帶 (F22、F23、F25、F28、F29、F30、F31、F35)。

a.F2斷層距壩址約1km，橫切分水嶺，分水嶺寬約1000m，由于該斷層基本無斷層破碎帶，接觸緊密，且可能的滲徑較長，因此不會有較大的滲漏量。

b.F3斷層為一個斷距較大的壓性斷層，斷層帶寬6m，帶內(nèi)充填斷層角礫巖、黑色與褐色斷層泥以及糜棱巖。該斷層切割太古界混合花崗巖和義縣組火山巖，又在大馬口子—姜家屯公路西被一近70m厚的礫巖覆蓋，但是在1∶100萬遼寧省地質(zhì)構(gòu)造圖以及1∶50萬遼寧省地質(zhì)圖上，該斷層繼續(xù)向東延伸，切過姜家屯分水嶺。由于F3為壓性斷層，構(gòu)造帶內(nèi)充填的斷層泥和糜棱巖透水性一般較差，且鄰谷底高程約59.00m，落差不大，山體較寬 (約3km)，可能的滲徑較長，因此不會產(chǎn)生較大的滲漏量。

c.上錫匠溝—板橋溝的斷層帶，支溝內(nèi)第四系洪坡積砂礫石層，地面高程76.40～94.60m，一般厚約4.0～8.0m。斷層相互切割，較為復雜，盡管區(qū)外并無相鄰河谷或低凹地帶，但該區(qū)有震旦系高于莊組白云巖和大紅峪組砂巖出露，在斷層帶附近巖石比較破碎，可能構(gòu)成地表水的滲漏通道。在該處發(fā)現(xiàn)有庫區(qū)最大的泉，泉水溫度、流量四季穩(wěn)定，冬季不結(jié)冰，旱季不斷流，可見有較長、較深的徑流路徑，下部有大面積導水帶存在，水位上升后，可能構(gòu)成地表水的滲漏通道。但對于擬建水庫區(qū) (正常高水位60.0m)影響不大，不會產(chǎn)生較大滲漏量。

d.上游邱皮溝礦—快手溝的斷層帶，由于斷層切割寒武紀和奧陶紀石灰?guī)r，二疊紀砂巖、礫巖及石炭系頁巖，其破碎帶的透水性相對較強，且可能與石灰?guī)r溶洞連通，共同構(gòu)成庫水的滲漏通道。該區(qū)段小凌河谷地表高程67.00～76.20m，河水位約66.0～75.0m。對于擬建水庫區(qū)，正常高水位為60.00m，水庫回水未到達該區(qū)段，地下水與地表水保持原有的水力關系，其滲漏量一般不會增大或增量不大。

2.2 庫底滲漏

擬建水庫正常高水位60.00m，在回水范圍之內(nèi)，庫底基本為兩層結(jié)構(gòu)，即上部的第四系沉積物和下部巨厚層義縣組火山巖系。第四系以砂土、粉土、礫石層為主，局部還有沖、洪積及塌落成因的卵礫石層、角礫層，透水性很好，但其下部的義縣組為巨厚層的安山巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、火山角礫巖、火山集塊巖等，透水性很差，50m以下滲透率基本小于1Lu，屬微透水層，厚度又在700m以上，基本上可作為隔水層看待。底部亦無明顯強含水層，同時又無大的斷層穿過，所以無庫底滲漏問題。

3 庫區(qū)浸沒

水庫區(qū)內(nèi)較大的廠礦有邱皮溝煤礦、鑄造砂廠、松嶺門煤礦、凌河煤礦，村莊和耕地較多，主要分布于小凌河兩岸及支溝的階地上。按各村莊和耕地區(qū)的前緣、后緣地表高程，多數(shù)被淹沒，僅在庫尾及較深支溝正常高水位附近可能存在浸沒問題。

擬建水庫區(qū) (正常高水位60.00m)可能的浸沒區(qū)有西窯村、班吉塔、地藏寺、翠巖鄉(xiāng)、五谷屯、東達營子和西達營子、黃土坎子、金砂鍋屯、上錫匠溝、板石溝鄉(xiāng)、姜家屯。這些村屯的房屋及耕地處于正常高水位附近，范圍不大，且位于5年一遇洪水回水范圍線 (65m)以下，屬搬遷、補償和處理的范圍。該范圍線附近，主要為荒地和少量耕地，第四系松散層主要為黏性土層、粉土層和砂礫石層，其中黏性土層厚約1.0m，粉土層厚約1.0m，砂礫石層厚約1.0～4.0m。耕地的黏性土層毛管水上升帶高度按1.5m計，粉土層毛管水上升帶高度按0.8m計，砂礫石層按0.20m計，安全超高按0.45m計。按照《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB 50287—99)附錄C，初步判定局部有一般性浸沒影響，但由于范圍不大，浸沒影響程度較輕，因此錦凌壩址庫區(qū)范圍內(nèi)基本無浸沒影響。

4 庫岸穩(wěn)定

庫岸以基巖為主，局部為第四系坡積物。東雜木林子—香磨下游以火山巖為主，整體性較好，該段庫岸發(fā)育的順河 (支谷)向斷層很少，且規(guī)模不大，比較典型的只有F4，但其傾向與坡面傾向相反，對庫岸穩(wěn)定影響不大。上游主要為灰?guī)r、砂頁巖等，巖體整體性較好，巖體基本穩(wěn)定。

第四系坡積右岸大齊屯—大馬口子一線分布有面積較大的第四紀沖積物和洪積物。在金寶嶺—北洼子一線沖積物和洪積物也較厚。一般分布于支溝內(nèi)及溝口較緩的岸坡上，坡角一般為3°～10°，在正常高水位以上，坡角變緩，滿足天然岸坡的穩(wěn)定要求，且坡洪積物變薄。因此，庫區(qū)范圍內(nèi)一般不會發(fā)生較大規(guī)模塌岸的可能。

此外，水庫蓄水后，小凌河原凸凹岸將部分位于水下，阻礙水流，易形成漩渦，加劇了對岸坡、特別是凹岸的側(cè)向沖刷能力，但根據(jù)現(xiàn)有岸坡形態(tài)及巖土體的分布特征，正常高水位以上基巖多裸露，完整性較好，第四系坡洪積較薄，坡角較小，不會發(fā)生較大規(guī)模的塌岸，因此庫岸基本穩(wěn)定。

5 水庫淤積問題

庫區(qū)兩岸地勢較陡，溝谷較發(fā)育，寬度超過500m的支溝有7條，其中常年有水的有5條，山體植被稀少。溝谷內(nèi)一般三面環(huán)山，山體較陡，出口較開闊，溝谷內(nèi)表層土多為第四系松散堆積物，以砂石土和黃土為主，瘠薄疏松，膠結(jié)力較差，抗沖力較弱;而一般的緩坡地、山間盆地、沿河岸階地及沖擊扇，表層多為山淤土、河淤土、黃土、鹽堿土，較厚，屬草地或耕地。

根據(jù)地形、地質(zhì)及水文氣象條件，此第四系松散堆積物構(gòu)成固體徑流的來源，水庫建成后，兩岸及溝谷內(nèi)的第四系松散堆積物在豐水期暴雨、庫水的浸泡和側(cè)向掏挖下，必然從溝谷被沖入水庫，造成水庫淤積。

庫區(qū)兩岸 (含支溝)山坡上的坡積物較薄，山前第四系松散堆積物與谷底落差一般不大，且該區(qū)域豐水期降雨量一般不大，因此不會發(fā)生泥石流。

6 水庫誘發(fā)地震問題

水庫蓄水后，由于庫區(qū)充水，增加了對庫底的荷載，破壞了原有的應力平衡狀態(tài)。同時庫區(qū)孔隙水壓力的增加也會促進庫區(qū)地下巖體裂隙及斷層的活動，從而可能導致水庫蓄水后發(fā)生庫震現(xiàn)象。

擬建錦凌水庫最大壩高為35.5m，庫容為7.43億m3，且?guī)靸?nèi)分布的巖石巖性主要為安山巖，完整性較好，深部節(jié)理不發(fā)育，無深大斷裂通過庫區(qū)，因此發(fā)生庫震的可能性極小。

7 結(jié)語

錦凌水庫工程位于遼西丘陵區(qū)，以剝蝕構(gòu)造地形和侵蝕堆積地形為主，主要為尖頂狀或圓頂狀低山、渾圓狀低山、圓頂狀高丘和爪狀谷地。構(gòu)造單元屬中朝準地臺—燕山臺皺帶—遼西臺陷—朝陽穹皺斷束，外圍構(gòu)造較發(fā)育，但區(qū)內(nèi)無大的斷裂構(gòu)造，地震活動水平較低。工程區(qū)地震峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.40s，相應地震基本烈度為Ⅵ度，屬區(qū)域構(gòu)造相對穩(wěn)定區(qū)。水庫蓄水不會誘發(fā)地震。總之，庫區(qū)工程地質(zhì)條件較好，適宜修建水庫。

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