李景山,趙善國
(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院,哈爾濱 150080)
?
吉林省靖宇縣白江河水電站水庫區(qū)工程地質(zhì)條件
李景山,趙善國
(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院,哈爾濱 150080)
摘要:庫區(qū)地形地貌主要發(fā)育構(gòu)造剝蝕低山丘陵、山前臺(tái)地、沖洪積河漫灘三種地貌單元;地層巖性有太古界鞍山群四道砬子河組混合巖、元古界青白口系釣魚臺(tái)組石英砂巖及第四系玄武巖和松散堆積物。老地層中穿插有輝綠巖脈和煌斑巖脈。根據(jù)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》,本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值為0.05g,相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ°。文章從水庫滲漏、水庫浸沒、庫岸穩(wěn)定、水庫淤積、水庫誘發(fā)地震等幾方面對水庫區(qū)工程地質(zhì)條件進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:水庫區(qū)工程地質(zhì)條件;水庫滲漏;水庫浸沒;庫岸穩(wěn)定;水庫淤積;水庫誘發(fā)地震
1工程概況
白江河水電站位于吉林省靖宇縣城東南約15km處的頭道松花江一級支流白江河上,是白江河流域水電發(fā)展規(guī)劃中最后1個(gè)梯級,行政區(qū)劃分隸屬白山市靖宇縣管轄。工作區(qū)內(nèi)有地方公路通至壩址附近。該水庫壩址位于白江河下游燕平鄉(xiāng)牟家村附近,是1座以發(fā)電為主,兼有城市供水、防洪、養(yǎng)魚、旅游等綜合效益的綜合性水利樞紐工程。
2水庫區(qū)工程地質(zhì)條件
2.1地質(zhì)概況
2.1.1地形地貌
庫區(qū)內(nèi)主要發(fā)育構(gòu)造剝蝕低山丘陵、山前臺(tái)地、沖洪積河漫灘3種地貌單元。構(gòu)造剝蝕低山丘陵主要新生界第四系玄武巖、元古界青白口系釣魚臺(tái)組石英砂巖、鞍山群四道砬子河組混合巖組成;臺(tái)地為新生界第四系玄武巖組成,沖洪積河漫灘主要由級配不良砂、礫、卵石等組成。
構(gòu)造剝蝕中低山~玄武巖臺(tái)地區(qū)山頂高程一般低于700m,相對高差<250m。沖洪積河漫灘位于白江河河谷及其附近,白江河河谷呈“V”字型,谷底寬度一般<100m,局部寬一些,河床寬度15~25 m,區(qū)內(nèi)河流自南向北轉(zhuǎn)為由西向東匯入松花江,水流湍急多哨,水深1~2 m,兩岸山體坡度35°~45°,局部較緩或?yàn)槎疙亲覽1]。
庫區(qū)內(nèi)玄武巖柱狀節(jié)理發(fā)育,特征明顯,見圖1~2。
2.1.2地層巖性
庫區(qū)內(nèi)主要發(fā)育第四系及元古界、太古界地層,巖漿活動(dòng)微弱。
白江河水電站位于松花江左岸支流白江河下游,區(qū)內(nèi)出露的地層巖性有太古界鞍山群四道砬子河組混合巖、元古界青白口系釣魚臺(tái)組石英砂巖及第四系玄武巖和松散堆積物。老地層中穿插有輝綠巖脈和煌斑巖脈。
1)太古界鞍山群四道砬子河組(Ars)
主要巖性為混合巖,肉眼色、青灰色、灰白色。由長石、石英、云母和少數(shù)其它礦物組成。
2)元古界青白口系
釣魚臺(tái)組(Zqd):分布比較零星,主要在四道砬子河組周圍呈透鏡狀,巖性為石英砂巖,灰白色~白色,成份以石英為主,次之為長石和少量其它礦物,中粗粒結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,硅質(zhì)膠結(jié),與下伏四道砬子河組為角度不整合接觸關(guān)系。
圖1 庫區(qū)左岸發(fā)育的玄武巖
3)新生界第四系
①小椅子山玄武巖(βQ13):由紫紅色、褐灰色、黑灰色的氣孔狀或熔揸?duì)詈突諝饪谞罱M成,局部為致密狀,主要礦物為輝石、斜長石等,氣孔狀和徽氣孔狀交替出現(xiàn),反映玄武巖噴溢的多期性,單層厚度一般為2~15 m,相帶界限清晰,多見層間夾層,由黃色黏土和碎塊石組成,厚度一般<2.00 m,玄武巖原生柱狀節(jié)理發(fā)育,分布廣泛。與下伏巖層為角度不整合接觸關(guān)系。
②中更新統(tǒng)下老黃土(Q21):區(qū)內(nèi)小椅子山玄武巖之上,普遍發(fā)育著<0.50 m的下老黃土,呈棕黃色、褐紅色,柱狀節(jié)理發(fā)育,含黑色錳質(zhì)結(jié)核,風(fēng)化后呈蒜瓣?duì)睢?/p>
③河流相沖積物(Q4):分布于白江河河床兩側(cè),上部為沙壤土,厚度一般<1.00 m;中部為砂礫石,厚度1~5 m;下部為礫卵石,厚度為1~5 m。
④殘坡積物(Q4):分布于河谷兩側(cè)山坡之上,組成物多為目巖碎塊石,其上覆蓋殘積土,厚度一般<5 m[2]。
2.1.3地質(zhì)構(gòu)造
該區(qū)位于陰山一天山緯向構(gòu)造帶東延部分的北緣與新華夏系第二巨型隆起帶白山-狼林山脈的交匯部位,區(qū)內(nèi)的斷裂和褶皺構(gòu)造較發(fā)育。由于長期的復(fù)雜的多次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響和改造,構(gòu)造形跡十分復(fù)雜。
根據(jù)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》,本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值為0.05g,相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ°。
2.1.4水文地質(zhì)條件
區(qū)內(nèi)主要地下水類型為基巖裂隙水、第四系松散巖類孔隙淺水和部分玄武巖裂隙孔隙水,松散巖類孔隙淺水分布于階地相、河流沖積相和局部殘坡積層中;基巖裂隙水廣泛分布各類地層巖石中。各類型地下水均受大氣降水補(bǔ)給,向河流排泄。
2.2水庫滲漏
水庫庫區(qū)右岸為中低山區(qū),山體比高<250 m,地表分水嶺高程均>560 m;巖性為混合巖、石英砂巖及部分玄武巖和第四紀(jì)松散堆積物,壩址上游的玄武巖地面總體傾向北西且已高出蓄水位高程,不存在滲漏問題。未發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模的斷裂,無永久性滲漏問題。
水庫庫區(qū)左岸上游段為玄武巖臺(tái)地,山體比高<150 m,玄武巖原生柱狀節(jié)理發(fā)育,其地板高程多<522 m,但組成該段地表分水嶺的巖石為鞍山群四道砬子河組混合巖,巖石致密,為不透水巖石。庫區(qū)距分水嶺4~8km,水庫蓄水后無永久行滲漏問題。下游段玄武巖底板高程一般>522m,其下伏巖石南芬組的泥灰?guī)r和頁巖,為相對的不透水巖層,無永久性滲漏問題。
庫底表層為第四系松散層覆蓋,受山體剝蝕作用,河谷呈“V”字型,谷底寬度一般<100m,局部寬一些,河床寬度15~25m,水流湍急多哨,水深1~2m,兩岸山體坡度35°~45°,局部較緩或?yàn)槎疙亲?。山體內(nèi)部巖石堅(jiān)硬、新鮮,透水性微弱,表面植被發(fā)育,森林密布。未發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模的斷裂,無永久性滲漏問題。
2.3水庫浸沒
水庫的正常蓄水位為521.50 m,庫區(qū)兩岸為山前臺(tái)地或低山丘陵,表層巖性為碎石混合土和堅(jiān)硬巖石,地表多有植被覆蓋。庫區(qū)范圍內(nèi)無民房、工礦企業(yè),僅在庫區(qū)上游左岸見少量農(nóng)田(K15號點(diǎn)為農(nóng)田近庫邊界),覆蓋層厚度(含碎石壤土)厚度一般1.0m,高程均>530.00 m,與庫邊正常蓄水位距離>175m,且高于正常蓄水位8.5m,故不存在水庫浸沒問題。
2.4庫岸穩(wěn)定
根據(jù)庫區(qū)地質(zhì)測繪,水庫庫岸以巖質(zhì)邊坡為主。庫區(qū)兩岸主要為低山丘陵,兩岸山體坡度35°~45°,組成巖性多為玄武巖、混合巖、石英砂巖,巖石堅(jiān)硬,較完整,庫區(qū)兩岸局部為玄武巖臺(tái)地,原生柱狀節(jié)理發(fā)育,分布廣泛,其上植被發(fā)育。
庫區(qū)內(nèi)由于構(gòu)造作用分布有多處陡崖,巖石裸露,但巖石新鮮、完整,不可能產(chǎn)生大規(guī)模崩塌現(xiàn)象。在庫區(qū)內(nèi)玄武巖砬子局部地段有小規(guī)模崩裂現(xiàn)象,蓄水后仍有可能產(chǎn)生崩塌破壞,但其規(guī)模不大,不會(huì)影響水庫的正常運(yùn)行,可認(rèn)為本水庫庫岸基本上是穩(wěn)定的。
2.5水庫淤積
庫區(qū)為低山丘陵、山前臺(tái)地及高低河漫灘;表層由碎石混合土和堅(jiān)硬巖石組成,多有植被覆蓋,無水土流失。庫區(qū)附近無大的村莊、工礦企業(yè),基本上無固體徑流物來源,無水庫淤積問題。
2.6水庫誘發(fā)地震
區(qū)內(nèi)構(gòu)造斷裂(斷層)大部分形成于中元古代~震旦紀(jì)末期及中生代早期地質(zhì)時(shí)期,挽近地質(zhì)時(shí)期無活動(dòng)斷層,工作區(qū)外地表出露的斷裂距離工作區(qū)均在10 km以上。龍崗火山群全部熄滅,處于相對穩(wěn)定的時(shí)期;庫區(qū)周邊有地震記錄以來沒有破壞性地震發(fā)生;本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,相對應(yīng)的地震基本烈度Ⅵ度。本地區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性較好。
水庫庫容較小,水位抬高不大,認(rèn)為水庫蓄水后不會(huì)引起誘發(fā)地震。
3結(jié)語
工作區(qū)東靠松花江,北、西、南三面被龍崗山脈環(huán)抱。地勢北西南部高,向東部逐漸低緩,海拔高度450~1 200 m,相對高度一般為300~700 m,屬低山丘陵地形。區(qū)內(nèi)地貌單元可劃分為構(gòu)造剝蝕低山丘陵、堆積山前臺(tái)地、堆積河漫灘。
區(qū)內(nèi)地層發(fā)育齊全,從元古界至新生界均有出露,面積約占全區(qū)的99%?;诪榍罢鸬┫蛋吧饺?,老嶺群[3]。
本區(qū)巖漿活動(dòng)主要為太古代、燕山期、喜馬拉雅期。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造斷裂(斷層)大部分形成于中元古代~震旦紀(jì)末期及中生代早期地質(zhì)時(shí)期,挽近地質(zhì)時(shí)期無活動(dòng)斷層,龍崗火山群全部熄滅,處于相對穩(wěn)定的時(shí)期;庫區(qū)周邊有地震記錄以來沒有破壞性地震發(fā)生。根據(jù)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》,本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值為0.05 g,相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ度。本地區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性較好。
水庫庫區(qū)未發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模的斷裂,無永久性滲漏問題。不存在水庫浸沒問題。水庫庫岸基本上是穩(wěn)定的。無水庫淤積問題。水庫蓄水后不會(huì)引起誘發(fā)地震。建議當(dāng)?shù)卣械V產(chǎn)部門做專門性的礦產(chǎn)資源壓覆性評估報(bào)告。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局GB50487—2008.水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2009.
[2]中華人民共和國水利部.SL373—2007水利水電工程水文地質(zhì)勘察規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,2007.
[3]吉林省銀河水利水電新技術(shù)設(shè)計(jì)有限公司.吉林省靖宇縣白江河水電站工程地質(zhì)勘察報(bào)告[S].長春:吉林省銀河水利水電新技術(shù)設(shè)計(jì)有限公司,2011.
文章編號:1007-7596(2016)02-0022-03
[收稿日期]2015-10-28
[作者簡介]李景山(1972-),男,黑龍江集賢人,高級工程師,從事水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察工作;趙善國(1973-),男,黑龍江林甸人,高級工程師,從事水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察工作。
中圖分類號:TV221.2
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B