陳東

（吉林省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，吉林 長(zhǎng)春 130021）

1 水庫(kù)概況

石頭口門水庫(kù)位于第二松花江水系支流飲馬河上，水庫(kù)樞紐由大壩、溢洪道、輸水洞、電站等建筑物組成。工程規(guī)模為大（I）型水庫(kù)，是下游灌溉和長(zhǎng)春市城區(qū)供水的重要水源地。

水庫(kù)壩址至四家子、波泥河子段（近庫(kù)尾）為低山丘陵區(qū)，壩址下游1.5 km為松遼平原沉降帶（Ⅱ）東部邊緣，庫(kù)尾為伊通－舒蘭地塹（Ⅰ2），本區(qū)地層主要以侏羅系凝灰?guī)r為主，其次有二迭系板巖，局部有大理巖和海西期花崗巖，第四系松散層廣泛覆蓋其上并在庫(kù)尾形成深厚的覆蓋層。水庫(kù)正常高擬加高1.75 m，水庫(kù)區(qū)的浸沒(méi)預(yù)測(cè)成為突出問(wèn)題。

2 水庫(kù)區(qū)浸沒(méi)區(qū)現(xiàn)狀

2.1 水位187.25 m時(shí)浸沒(méi)區(qū)現(xiàn)狀

水庫(kù)建成至今已運(yùn)行40多年，庫(kù)水位變化在181.60～189.34 m之間，原設(shè)計(jì)報(bào)告中把浸沒(méi)范圍預(yù)測(cè)至高程188.25 m。

庫(kù)區(qū)四家子鄉(xiāng)、雙陽(yáng)城區(qū)、萬(wàn)昌鄉(xiāng)、官?gòu)d鄉(xiāng)位于一級(jí)階地上，地形平坦，傾向庫(kù)岸坡降0.5%～1.5%，地表高出河水面2～7 m ，地面高程187～198 m。兩岸為大片耕地，由于灌溉，縱橫排水溝交錯(cuò)，地表形成良好的排泄條件。通過(guò)庫(kù)區(qū)調(diào)查及訪問(wèn)居民，在經(jīng)歷正常高水位條件下，這一高程上居民居住條件良好，土地以水田為主，旱田次之，其產(chǎn)量未受地下水位影響，也未產(chǎn)生大面積的沼澤化及鹽漬化，未見(jiàn)浸沒(méi)現(xiàn)象發(fā)生。

飲馬河兩側(cè)由于有舊河堤，且強(qiáng)排設(shè)施失靈，地表水排泄不暢，局部有沼澤發(fā)育。

2.2 水位189.00 m的浸沒(méi)預(yù)測(cè)

地下水臨界深度按不同類型作物正常生長(zhǎng)情況，及建筑物為民房等特點(diǎn)確定，臨界深度有所不同，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 地下水臨界深度表

根據(jù)地下水臨界深度，區(qū)內(nèi)農(nóng)作物水稻、民房、公路基礎(chǔ)已坐于上層滯水影響范圍內(nèi)，水庫(kù)正常高水位增至189.00 m，按原報(bào)告結(jié)論，浸沒(méi)范圍預(yù)測(cè)至高程190.00 m，將有大范圍耕地、建筑劃入浸沒(méi)區(qū)。因此，應(yīng)根據(jù)水庫(kù)區(qū)地下水特征，計(jì)算粘性土中的含水帶厚度變化，重新判定浸沒(méi)范圍。

3 水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)概況

3.1 地貌及地層巖性

按成因類型分為沖積堆積地形和構(gòu)造剝蝕地形2個(gè)地貌類型，按成因形態(tài)特征可進(jìn)一步劃分為3個(gè)地貌形態(tài)單元，庫(kù)區(qū)主要由花崗巖、砂礫巖、第四系松散層組成，見(jiàn)表2。

表2 庫(kù)區(qū)地貌類型及物理地質(zhì)現(xiàn)象簡(jiǎn)表

3.2 水文地質(zhì)條件

水庫(kù)區(qū)根據(jù)地下水埋藏條件，按含水層的特征分為粘土的上層滯水、孔隙潛水及中砂、礫質(zhì)粗砂、粗礫層孔隙承壓水和基巖裂隙水4種類型，見(jiàn)表3。

表3 水庫(kù)區(qū)地下水類型簡(jiǎn)表

4 粘性土中地下水位變化的計(jì)算

水庫(kù)區(qū)地層為雙層結(jié)構(gòu)特征。上層為厚層粘性土，滲透系數(shù) K=8.20×10-6～3.55×10-7cm/s，為極微透水層，下部中砂、礫質(zhì)粗砂，屬中～強(qiáng)透水層，含水層為承壓水。根據(jù)粘性土孔隙中，水要在一定的水力坡度下才開(kāi)始滲透的原理。利用式（1）計(jì)算在庫(kù)水位升高引起承壓水滲入粘性土中的升高值，而形成的粘性土含水帶厚度M。

式中：M——含水帶厚度，m；H——承壓水頭，m；I0——粘性土最小起始水力坡度。其值是通過(guò)野外（鉆孔或探坑）實(shí)測(cè)及室內(nèi)試驗(yàn)（飽和度）綜合分析確定的。

5 浸沒(méi)分析結(jié)論

5.1 四家子鄉(xiāng)地段

該地段位于庫(kù)區(qū)左岸雙陽(yáng)河的一級(jí)階地上，第四系全新統(tǒng)沖積層較發(fā)育，具有雙層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，上部為粘土、淤泥質(zhì)粘土層，厚為2.50～6.50 m，下部為中砂、礫質(zhì)粗砂，揭露層厚6.00 m。修建圍堤后，庫(kù)水位在189.00 m，含水帶厚度為2.50～5.00 m，地下水一般埋深1.60～3.20 m，大于地下水的臨界深度，不會(huì)產(chǎn)生浸沒(méi)問(wèn)題。

5.2 雙陽(yáng)區(qū)地段

該地段位于飲馬河左岸及雙陽(yáng)河右岸的一級(jí)階地之上，地面高程189.00～193.00 m，第四系全新統(tǒng)沖積物具有雙層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。上部粘土、淤泥質(zhì)粘土，層厚為1.20～10.80 m，為微透水層；下部的礫質(zhì)粗砂，構(gòu)成主要含水層及強(qiáng)透水層。當(dāng)庫(kù)水位增至189.00 m時(shí)，地下水壅高后埋深0.20～4.00 m，該區(qū)以水田為主，大部分地帶地下水未達(dá)到臨界深度，浸沒(méi)問(wèn)題不大。只是在馬場(chǎng)強(qiáng)排站形成約0.50 km2的積水洼地。

5.3 官?gòu)d鄉(xiāng)地段

該段位于岔路河右岸廣闊的一級(jí)階地上，地面高程187.50～193.00 m。第四系全新統(tǒng)沖積層較發(fā)育，具有雙層結(jié)構(gòu)，上部粘土、淤泥質(zhì)粘土，厚度為1.00～5.00 m，為微透水層；下部中砂層厚1.40～4.20 m，礫質(zhì)粗砂層厚大于14.20 m，構(gòu)成主要含水層及強(qiáng)透水層。當(dāng)水庫(kù)水位增至189.00 m時(shí)，地下水壅高幅度為0.73～1.38 m，埋深在2.60～3.00 m，其埋深值大于水田及居民建筑物的臨界深度，地表排泄條件較好，不易產(chǎn)生沼澤化和浸沒(méi)問(wèn)題。

6 結(jié)語(yǔ)

研究區(qū)地層為雙層結(jié)構(gòu)。上層為厚層粘性土，為極微透水層；下部中砂、礫質(zhì)粗砂含水層為承壓水。上層厚層粘性土存在上層滯水，受承壓水作用，粘性土含水帶厚度隨承壓水頭變化，粘性土含水帶厚度變化可判定是否產(chǎn)生浸沒(méi)現(xiàn)象。