黃金峽洋縣萬春村塌岸治理工程問題簡析

張向偉

(陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院勘察分院，陜西 咸陽 712000)

1 工程概況

引漢濟渭工程又稱陜西南水北調(diào)工程，項目用以滿足西安、咸陽、寶雞、渭南4重點城市及沿渭河兩岸的11個縣城和6個工業(yè)園的調(diào)輸配水工程。該項目是解決陜西關(guān)中缺水的戰(zhàn)略性水資源配置工程。引漢濟渭工程地跨黃河、長江兩大流域，橫穿秦嶺屏障，項目分為調(diào)水工程、輸配水工程。黃金峽水庫是調(diào)水工程(水源地)的重要組成部分。黃金峽水利樞紐位于漢江干流黃金峽洋縣鍋灘下游2 km處，攔河壩為混凝土重力壩，壩高約68 m，正常蓄水位450.12 m，總庫容2.29億 m3。水庫建成后隨著蓄水位的上升，會對庫區(qū)內(nèi)洋縣萬春村擬建護岸產(chǎn)生波浪淘蝕及沖刷破壞，因此塌岸范圍的預(yù)測對設(shè)計護岸的布置有重要意義?！包S金峽洋縣萬春村塌岸治理工程”的范圍西起洋縣萬春集中安置點外200 m，東至萬春村山體坡腳線，北至萬春村新建道路外100 m，南至漢江水邊線，治理河段長約1.3 km。堤防護岸防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇洪水，堤防工程級別為4級。

2 地質(zhì)概況

2.1 地形地貌

工程區(qū)位于洋縣萬春村漢江左岸，地貌單元一級階地為主?？傮w地勢西南高，東北低。一級階地階面較平坦，階面高程454.7～467 m，略向下游及河床傾斜。一級階地堆積物二元結(jié)構(gòu)清晰，上部壤土、粉質(zhì)粘土，下部卵石，基底為元古界花崗巖，沿漢江邊裸露。萬春村村委會東部為沖積漫灘，地形較平坦，灘面略向漢江河床傾斜，高程450～460 m，漫灘寬度17～70 m，上部砂壤土、細(xì)砂，下部卵石。

2.2 地層巖性

根據(jù)勘探資料及野外地質(zhì)調(diào)查，工程區(qū)主要地層有：

漢江河漫灘堆積的第四系全新統(tǒng)沖積堆積(Q42al)砂壤土、細(xì)砂、卵石；一級階地堆積的第四系全新統(tǒng)沖積堆積(Q41al)壤土、砂壤土、粉質(zhì)粘土、卵石。工程區(qū)基底巖性為下元古代(γ21-5)淺灰色花崗巖。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

工程區(qū)位于一級構(gòu)造單元揚子準(zhǔn)地臺(Ⅲ)中的漢南～米倉臺拱(Ⅲ12)北部邊緣。北界以略陽-勉縣-洋縣斷裂與秦嶺褶皺系(Ⅱ)相鄰。構(gòu)造行跡較復(fù)雜，斷裂較發(fā)育。主要斷裂為略陽-勉縣-洋縣斷裂帶(F27)，該斷裂在兩河口以西基本近東西向分布，兩河口以東向南轉(zhuǎn)折，斷裂分為Fi6、Fi7、Fi8(二級構(gòu)造)三支，其中東側(cè)以Fi6為主構(gòu)成揚子準(zhǔn)地臺東側(cè)邊界斷裂。該斷裂為區(qū)域性大斷裂，具壓及壓扭性特點，兩側(cè)巖石破碎劇烈，有角礫化及糜棱化現(xiàn)象，傾向時南時北，傾角60°～80°，斷層破碎帶寬100～700 m。沿此斷裂帶歷史上發(fā)生過4級以上地震，以西在甘肅武都地區(qū)有過5.5～7.5級地震，1635年洋縣發(fā)生過5.5級地震，這些歷史記錄的地震基本分布在洋縣縣城以西，縣城以東段(包括黃金峽工程區(qū))基本無歷史地震記錄。對該斷裂帶斷層泥測定結(jié)果為61.4±6.1萬 a，屬中更新世活動斷裂；晚更新世以來，東段在該斷裂帶上產(chǎn)生的地震活動明顯微弱，對工程建設(shè)基本無影響。IF11′為IF11斷裂一分支，位于IF11斷裂北部，走向近東西向，傾向NW傾，傾角60°～80°，斷層破碎帶寬50～100 m，寬度變化較大。兩側(cè)巖石破碎劇烈，有糜棱巖和角礫巖存在。

從上述斷裂構(gòu)造格局和斷裂性質(zhì)分析：測區(qū)的構(gòu)造主應(yīng)力主要為近南北向，即在南北向壓應(yīng)力的作用下，形成走向近東西的一組壓性斷裂，并發(fā)生北東、北東東向壓扭性斷裂；漢中盆地屬于山間斷陷盆地，是區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景在地貌上的反映。工程區(qū)在地質(zhì)歷史上雖然經(jīng)過多次構(gòu)造運動，但構(gòu)造行跡以褶皺擠壓變形為主，更新世以來斷裂雖有活動，但活動強烈程度較弱，歷史地震活動以中弱震為主。工程區(qū)Ⅱ類場地地震動峰值加速度為0.05 g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.45 s，相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ度。場地穩(wěn)定性較好，適宜進行一般的工業(yè)和民用建設(shè)。

2.4 水文地質(zhì)及物理地質(zhì)現(xiàn)象

地下水類型主要為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水。第四系孔隙潛水含水地層為河漫灘、一級階地卵石。基巖裂隙水貯存于基巖裂隙中，由大氣降水補給，向河流及支溝排泄，受地形影響顯示秦嶺山地山高水高的特征。地下水補排關(guān)系總的趨勢是地下水補給河水。工程區(qū)地形開闊，地勢較平坦，未見不良地質(zhì)現(xiàn)象。

3 岸坡穩(wěn)定

3.1 塌岸參數(shù)的確定

根據(jù)組成庫岸的巖性可將岸坡分為基巖岸坡和土質(zhì)岸坡兩種類型。基巖岸坡屬基本穩(wěn)定岸坡，占黃金峽水庫萬春村段回水長度的3%，巖性為下元古代(γ21-5)淺灰色花崗巖，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，裂隙不甚發(fā)育?；鶐r岸坡自然坡角一般45°～65°，部分直立，整體穩(wěn)定性好。受自重影響強風(fēng)化巖大部分已剝落。由于構(gòu)造裂隙不甚發(fā)育，巖體是完整性好的塊狀構(gòu)造，不會因環(huán)境的改變產(chǎn)生大的崩塌現(xiàn)象，對擬建護岸無影響。

土質(zhì)岸坡天然狀態(tài)下基本穩(wěn)定，占黃金峽水庫萬春村段回水長度的97%，組成庫岸的巖性主要為漢江一級階地第四系全新統(tǒng)沖積堆積(Q41al)壤土、砂壤土、粉質(zhì)粘土、卵石等。土質(zhì)岸坡在水庫蓄水后，特別是水位抬高或下降后塌岸問題突出，對萬春村擬建護岸影響大。黃金峽水庫蓄水后，正常蓄水位450.12 m時，水庫周邊土體在庫水位升降及風(fēng)浪沖蝕下不斷發(fā)生塌落，會形成塌岸。其原因為水庫蓄水后邊坡土體因為飽水強度降低，庫水位陡降時土體內(nèi)產(chǎn)生滯后滲透壓力，在波浪沖刷的共同作用下邊坡發(fā)生再造，就會發(fā)生塌岸現(xiàn)象。

經(jīng)過野外調(diào)查并參考黃金峽水利樞紐初設(shè)報告庫區(qū)及相關(guān)工程經(jīng)驗，采用圖解法對塌岸范圍進行預(yù)測，各邊坡土層的穩(wěn)定坡角建議值如表1。

表1 塌岸預(yù)測穩(wěn)定坡角建議值表

3.2 塌岸寬度的確定

根據(jù)地層巖性及庫岸邊坡特征在庫區(qū)選擇具有代表性的剖面，計算其在正常蓄水位450.12 m時最終塌岸寬度。塌岸預(yù)測特征剖面如圖1和圖2。

圖1 塌岸預(yù)測特征1-1＇剖面圖

圖2 塌岸預(yù)測特征2-2＇剖面圖

根據(jù)塌岸預(yù)測，正常蓄水位450.12 m時，黃金峽水庫蓄水后塌岸寬度在17.8～29.4 m之間。根據(jù)設(shè)計提供的堤線布置方案，擬建護岸工程均位于塌岸范圍以外，塌岸對黃金峽洋縣萬春村堤防護岸無影響。

4 結(jié)語

組成黃金峽水庫萬春村段庫岸的巖性多為第四系全新統(tǒng)沖積堆積(Q41al)壤土、砂壤土、粉質(zhì)粘土、卵石等，約占總庫岸的97%，其次為下元古代(γ21-5)花崗巖岸坡?；◢弾r岸坡不會因環(huán)境的改變產(chǎn)生大的崩塌現(xiàn)象，對擬建護岸無影響。第四系全新統(tǒng)沖積堆積岸坡存在岸坡再造問題，發(fā)生塌岸現(xiàn)象。采用圖解法對塌岸范圍進行預(yù)測后可知，蓄水后塌岸寬度在17.8～29.4 m之間，根據(jù)設(shè)計堤線布置，堤防護岸均位于塌岸范圍以外，塌岸對堤防護岸無影響。洋縣萬春村段位于黃金峽水庫庫尾，塌岸寬度是制約護岸布設(shè)的主要因素，相對來說塌岸方量不制約護岸工程的布設(shè)。