楊寶國，魏 健

(1.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.美德維實偉克(中國)投資有限公司，上海 200000)

慶安縣十六道崗水庫下壩址水庫區(qū)工程地質條件調查

楊寶國1，魏 健2

(1.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.美德維實偉克(中國)投資有限公司，上海 200000)

水庫區(qū)的工程地質條件對整個項目起著決定性的作用，慶安縣十六道崗水庫項目建議書階段工程地質勘察分為上下兩個壩址，本文主要研究下壩址水庫區(qū)的工程地質條件。在收集、分析歐根河流域區(qū)域地質條件的基礎上，通過地質測繪、坑探、鉆探等勘察方法，對水庫庫區(qū)的地形地貌、地層巖性、水文地質等工程地質現(xiàn)狀進行了調查，基本查明了下壩址水庫區(qū)的地質條件，并對水庫滲漏、水庫淤積、水庫誘發(fā)地震、庫岸穩(wěn)定、水庫浸沒等工程不利因素進行了分析，調查、分析結果可為設計部門提供可靠的地質基礎資料。

水庫區(qū)；工程地質條件；地層；地質構造

1 工程概況

擬建的十六道崗水庫位于慶安縣發(fā)展鄉(xiāng)遠大村疙瘩山東北歐根河上游，工程主要功能為農業(yè)灌溉、發(fā)電養(yǎng)魚等，是一座綜合利用的大(Ⅱ)型水庫，工程設計標準100 a一遇洪水設計，1000 a一遇洪水校核。下壩址位于慶安縣新立林場，設計正常蓄水位以下庫容17 495萬m3[1]。

2 地質概況

2.1 地形地貌

歐根河流域位于小興安嶺東南坡，西部與松遼平原相接，地勢東高西低，中部太平嶺構成南北向的分水嶺。區(qū)內主要發(fā)育河流有諾敏河、泥爾根河、歐根河、呼蘭河、伊春河等河流，最終流入松花江。地貌類型有侵蝕中低山、剝蝕丘陵、剝蝕堆積高平原、沖積堆積一級階地、漫灘及河床[2]。

下壩址水庫區(qū)位于歐根河新立林場至泥河林場之間，庫區(qū)內歐根河流向為北偏東至南偏西，兩岸溝谷中有季節(jié)性河流匯入。歐根河下游至呼蘭河為廣闊的松嫩盆地凹陷邊緣，上游東北部為連綿起伏的小興安嶺山地。庫區(qū)河谷底最寬處為6.5 km，下壩址區(qū)至庫尾約13 km，河谷呈寬大的淺“U”字型，河道平均比降為1/700。庫區(qū)以丘陵、臺地、一級階地、高漫灘、河床及漫灘等地貌單元為主，地面高程為215.0～417.0 m。

2.2 地層巖性

歐根河流域在黑龍江省地層分區(qū)中位于天山-興安嶺地層區(qū)伊春-延壽分區(qū)(Ⅰ4)，區(qū)內出露的地層主要為二疊系，侏羅系、白堊系、第三系及第四系[3]。

壩址區(qū)及水庫區(qū)內侵入巖主要有燕山早期侵入巖和華力西晚期侵入巖[3]，分布于壩址區(qū)及水庫區(qū)的東北大部分地區(qū)，各期侵入巖巖性詳見表1。

表1 侵入巖活動順序表

庫區(qū)前第四系主要為下第三系丁山村組紫色砂巖砂礫巖、黑色泥巖、黑灰色泥質粉砂巖等。該巖組在庫區(qū)筑路料場有露頭。第四系全新統(tǒng)漫灘沖積層(alQ41-2)主要巖性為低液限粘土、粗砂、細礫等。泥河林場附近出露華力西晚期花崗巖巖組(γ43)。庫區(qū)地層巖性見表2。

表2 下壩址庫區(qū)地層巖性說明表

2.3 水文地質

按含水層的性質和含水層的埋藏條件，可將歐根河流域內的地下水劃分為兩大類，即第四系松散層孔隙水及前第四系基巖裂隙水；按其賦存條件，可劃分為第四系松散層孔隙水和基巖裂隙承壓水。

(1) 第四系松散層孔隙水

含水層所屬地貌單元不同，地下水類型也略有不同。

①河漫灘及一級階地區(qū)孔隙潛水：埋藏于河漫灘及一級階地上。含水層巖性為級配不良粗砂及級配良好細礫、粗礫等組成，含水層厚度為4.40～12.0 m，滲透性能好，構成了歐根河流域最主要的孔隙潛水富集區(qū)。地下水水位埋深一般在1～8 m之間。

地下水接受大氣降水及兩岸沖積高平原區(qū)承壓水的補給，以逕流形式排泄于下游河谷之中。地下水化學類型主要為HCO3-Ca·Na型，礦化度小于0.5 g/L，為淡水。

②剝蝕堆積高平原區(qū)孔隙承壓水：主要分布于庫區(qū)下游兩岸的高平原上。巖性自上而下為低液限粘土、級配不良砂及級配良好礫，含水層厚度在2.0～12.0 m之間。承壓水位埋深為6～20 m，地下水水化學類型主要為HCO3-Ca·Mg型，礦化度均小于0.5 g/L，為淡水。

(2)基巖裂隙承壓水

分布于壩址區(qū)及水庫區(qū)的白堊系沉積巖層及燕山期侵入巖中，接受地下逕流補給，以逕流形式排泄，地下水水化學類型主要為HCO3-Ca·Mg型，礦化度小于0.6 g/L。

庫區(qū)地下水類型主要包括第四系松散層孔隙潛水和第三系碎屑巖類裂隙孔隙水。第四系松散層孔隙潛水分布于歐根河一級階地及漫灘區(qū)，含水層巖性主要為粗砂、級配良好中礫等，地下水埋深1.5～7.0 m，一級階地及高漫灘稍有弱承壓性；基巖裂隙孔隙水分布于臺地區(qū)，地下水富貯于砂礫巖、砂巖裂隙和孔隙中，地下水受地形地貌、風化程度、構造發(fā)育的制約，地下水埋深及富水性變化較大。

2.4 礦產

本次調查庫區(qū)范圍內未見有正在開采的金屬礦產資源。

3 不利因素分析

3.1 地質構造與區(qū)域構造穩(wěn)定分析

(1)地質構造

(2)區(qū)域構造穩(wěn)定性

根據(jù)區(qū)域資料，歐根河流域內斷裂構造發(fā)育，但未有活動性區(qū)域斷裂。

黑龍江省位于東北地震區(qū)的北部，天然地震均為構造地震，多沿活動性斷裂發(fā)生。慶安縣位于松嫩斷(坳)陷盆地的東部邊緣，根據(jù)松嫩盆地地質結構、綏化地區(qū)地震震中分布和強度，縣域內發(fā)生天然中強地震的幾率不大[4]。

根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306-2001)，工程區(qū)的地震動峰值加速度<0.05 g，相應的地震基本烈度為小于Ⅵ度區(qū)[5]。

綜合分析認為，歐根河流域斷裂構造發(fā)育，但無活動性斷裂；地震基本烈度為小于Ⅵ度，屬區(qū)域構造相對穩(wěn)定性區(qū)。

3.2 水庫滲漏

下壩址庫區(qū)周邊均為臺地，庫岸與鄰谷之間距離大部分在2.5～5 km之間，庫岸地表覆蓋厚度為5.0 m左右的低液限粘土，其中右壩肩疙瘩山北側庫岸最窄處900 m，較窄處長度約1000 m，庫岸組成巖性表層粘性土厚度>2.0 m，為不透水層，下部為第三系弱膠結泥質砂礫巖，壓水試驗呂榮值為3.0～24.0，為弱透水層至中等透水層；左壩肩庫區(qū)與鄰谷分水嶺寬度最窄處約1000 m，地表為5.0 m左右的粘性土，為不透水層，下部為第三系的泥巖、泥質砂礫巖，其中泥質砂礫巖壓水試驗呂榮值<10，為弱透水層。

綜合分析，下壩址右壩肩疙瘩山北側庫岸可能存在少量滲漏，庫區(qū)內其它部位均不會產生永久性滲漏。

3.3 庫岸穩(wěn)定

庫區(qū)左、右岸為臺地區(qū)沖洪積層岸坡，由厚層低液限粘土組成，庫區(qū)兩岸除河谷處有草地和林地外，漫灘及階地均已開墾為耕地，臺地地表多為林地，局部也已開墾為耕地，地面坡度一般在5°～10°。從地貌特征、成因類型、物質組成等因素判斷，庫岸不會產生邊坡滑動等破壞，庫岸是穩(wěn)定的。

由于庫岸以土質岸坡為主，抗沖刷能力弱，水庫蓄水后將在風浪作用下，產生一定程度的塌岸和邊岸再造。

3.4 水庫淤積

歐根河由小興安嶺山地融冰、雪水、泉水和夏季雨水等匯集而成，含沙量低，水流中以懸移質泥沙運動為主。水庫兩岸丘陵區(qū)地表巖性為低液限粘土，水庫設計水位以上大部分為林地，森林植被較好，沿平緩山坡沖溝不發(fā)育，水土保持較好。

洪水期河水混濁，與庫區(qū)大量開墾耕地造成水土流失有關，水庫蓄水后耕地均處于淹沒線以下。

根據(jù)水文資料歐根河年輸沙總量11.02×104t，泥沙比重取1.3 t/m3，年平均來沙量為8.48×104m3，正常蓄水位以下庫容為24 474×104m3，來沙量占正常蓄水位以下庫容的0.04%。

綜合分析認為水庫存在輕度淤積問題。

3.5 水庫浸沒

水庫區(qū)兩岸大部份地段由坡洪積低液限粘土組成，厚度在5.0 m左右，在庫區(qū)左岸泥河林場鉆孔揭露粘性土厚度均>7.4 m，可以認為水庫蓄水后不存在水庫浸沒問題。

3.6 水庫誘發(fā)地震

歐根河流域歷經多次構造運動、火山噴發(fā)和巖漿侵入活動，地質構造較復雜，但進入第四紀以來基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。屬于區(qū)域構造相對穩(wěn)定區(qū)，水庫蓄水后，發(fā)生誘發(fā)性地震的可能性不大[6]。

4 結 語

水庫區(qū)內歐根河流向為北偏東至南偏西。下壩址區(qū)至庫尾約13 km，河谷呈寬大的淺“U”字型。庫區(qū)以丘陵、臺地、一級階地、高漫灘、河床及漫灘等地貌單元為主。

下壩址右壩肩疙瘩山北側庫岸可能存在少量滲漏，庫區(qū)內其它部位均不會產生永久性滲漏。由于庫岸以土質岸坡為主，抗沖刷能力弱，水庫蓄水后將在風浪作用下，產生一定程度的塌岸和邊岸再造。水庫存在輕度淤積問題,水庫蓄水后不存在水庫浸沒問題。區(qū)域構造相對穩(wěn)定區(qū)，水庫蓄水后，發(fā)生誘發(fā)性地震的可能性不大。本次調查庫區(qū)范圍內未見有正在開采的地下礦產資源。

[1] 黑龍江省水利水電勘測設計研究院．慶安縣十六道崗水庫工程工程地質勘察報告(項目建議書階段)[R]．哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2015．

[2] 黑龍江省地質礦產局．黑龍江省區(qū)域地質志[M]．北京：地質出版社，1993．

[3] 韓振新．黑龍江省水文地質志[M]．哈爾濱：黑龍江人民出版社，2000．

[4] 馮明，梁慧社，藺心全．大地構造與中國區(qū)域地質簡明教程[M]．北京：地質出版社，2009．

[5] 國家質量技術監(jiān)督局．GB 18306-2001中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖[S]．北京：中國標準出版社，2004．

[6] 張倬元，王士天，王蘭生，等．工程地質分析原理[M]．第三版．北京：地質出版社，2005．

楊寶國(1981-)，男，工程師，主要從事水利水電工程領域的施工及工程地質勘察工作。E-mail:596632324@qq.com

P64

A

2096-0506(2015)05-0053-04