嘎海山水庫正文

1、一、序言(一)工程概況受通遼市庫倫旗水利局的委托，由通遼114 工程勘察有限責任公司承擔了通遼市庫倫旗嘎海山水庫可行性研究及初設(shè)階段的工程地質(zhì)勘察工作。初步擬定總庫容為8450萬立米，主壩高31.15米，長320米；副壩高15.15米，長670米；溢洪道寬20米，堰頂高程311.0米；輸水洞進口底高程293.5米，出口底高程283.7米；壩型為均質(zhì)土壩。水庫正常蓄水位309.70米，校核洪水位314.74米。該水庫的主要任務(wù)以攔沙為主，兼顧生態(tài)農(nóng)業(yè)澆灌及旅游，集經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益于一體的一座具有綜合功能的中型水庫，工程等別為等，水庫主要建筑物級別為三級。(二)勘察區(qū)自然地理條件1.交

2、通位置嘎海山水庫壩址位于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市庫倫旗境內(nèi)，養(yǎng)畜牧河中游地段，行政區(qū)劃隸屬于通遼市庫倫旗哈爾稿蘇木，距哈爾稿蘇木14千米。地理坐標：北緯42°50，東經(jīng)121°37。區(qū)內(nèi)交通較便利，甘旗卡庫倫奈曼公路從水庫南側(cè)通過，東西銜接“大鄭”“京通”鐵路，從壩址區(qū)至哈爾稿及庫倫鎮(zhèn)有汽車通行。(詳見交通位置圖 圖1)2.地形、地勢流域內(nèi)地形西高東低，南北兩側(cè)高，中間低，庫區(qū)附近海拔高程288.47-358.60米，相對高差20-40米，養(yǎng)畜牧河河谷橫斷面呈“ ”字型，河谷北側(cè)為風積沙丘，南側(cè)為黃土丘陵區(qū)、西南側(cè)為黃土臺地區(qū)，黃土丘陵區(qū)偶有基巖出露，黃土臺地區(qū)下伏有基巖。養(yǎng)畜牧

3、河河谷寬50-250米，河谷內(nèi)地形較平坦，略向河床傾斜總體縱坡降1/500左右。丘陵區(qū)沖溝發(fā)育、溝深10-30米，山頂渾圓、山坡平直。3.氣象勘察區(qū)屬北溫帶大陸性氣候，為干旱、半干旱氣候區(qū)，四季多風少雨。據(jù)庫倫旗氣象站資料，多年平均降水量430.92毫米，年最大降水量673.0毫米，年最小降水量291.1毫米，降水多集中于6、7、8三個月，占年降水量的70%左右，多年平均蒸發(fā)量1886.1毫米，年最大蒸發(fā)量2390.8毫米，年最小蒸發(fā)量1693.1毫米，年平均氣溫6.7，多年平均日照2941.0小時，年無霜期平均160天，霜期始于9月下旬或10月中旬，終于次年3月下旬或4月中旬，四季多風，以西

4、北風為主，多年平均最大風速16.72米/秒,最大凍土深度150厘米。4.水文擬建水庫位于養(yǎng)畜牧河中游，養(yǎng)畜牧河發(fā)源于庫倫旗西部平安鄉(xiāng)五星村西溝，經(jīng)三道洼鄉(xiāng)的吉利洼村進入庫區(qū)，流域面積155.4平方公里，屬柳河水系。壩址以上多年平均逕流深度為50mm，多年平均逕流量8300萬立方米/年。（三）勘察區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)研究程度本區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)研究程度較低，本次收集了本區(qū)1：25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和水文地質(zhì)調(diào)查報告和圖件，上述地質(zhì)資料，初步查明了流域內(nèi)的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水補給、逕流、排泄條件，含水層的分布規(guī)律、富水性、地下水化學(xué)特征等，是本次工作的主要參考資料。（四）工作目的任務(wù)本次工作的目的是通

5、過本次勘察工作，對壩址選擇、確定壩型、壩基處理等提供工程地質(zhì)資料。其主要任務(wù)是：（1）進行區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究，并對工程場地的構(gòu)造穩(wěn)定性和地震危險性作出評價。（2）查明水庫區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件，調(diào)查分析水庫區(qū)的主要地質(zhì)問題，預(yù)測蓄水后的變化。（3）查明建筑物場區(qū)的工程地質(zhì)條件并進行評價，為選定各建筑物的軸線及地基處理方案提供地質(zhì)資料和建議。（4）對天然建筑材料進行勘察評價，進行儲量估算。（五）勘察依據(jù) 、勘察合同及內(nèi)蒙古自治區(qū)庫倫旗嘎海山水庫工程地質(zhì)勘察任務(wù)書 、巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001） 、水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB50287-99） 、水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范（DL50

6、73-2000）、建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GBJ11-94） 、土工試驗方法標準（GBJ123-99）、水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)范（SL251-2000）、中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（SL55-2005）、水利水電地質(zhì)測繪規(guī)程SL299-2004水利水電工程鉆孔抽水試驗規(guī)程SL320-2005（六）勘察工作布置及完成工作量本次勘察工程布置由內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院提出，布置了工程地質(zhì)測繪、鉆探、野外和室內(nèi)試驗等項工作。完成工作量見表1 工作量統(tǒng)計表 表1 勘察階段序號項目名稱單 位數(shù) 量備注初步設(shè)計階段1工程地質(zhì)測繪庫區(qū)工程地質(zhì)測繪Km219.73比例尺1：20000壩址區(qū)(含溢洪道

7、)工程地質(zhì)測繪Km20.64比例尺1：25002工程鉆探勘探線條14鉆探總進尺：694.0 米。鉆孔個30坑探孔個40取樣土 原 樣個44土 擾 樣個巖 樣件40水 樣組43試驗單軸飽和抗壓試驗件18實 測擊實試驗組3抽水試驗組3壓水試驗次74注水試驗次12物 探線2二、區(qū)域地質(zhì)概況本區(qū)從構(gòu)造體系上屬天山陰山緯向構(gòu)造帶東端與扭動構(gòu)造的新華夏系的聯(lián)合部位，地層分區(qū)屬敖漢小區(qū)。獨特的地質(zhì)歷史條件，形成了獨特的地貌、地層、構(gòu)造景觀。（一） 地形、地貌流域內(nèi)地形總體上說，西高、東低，河谷兩側(cè)高，中間低。擬建水庫周邊地貌類型按成因類型可分為構(gòu)造剝蝕地形、剝蝕堆積地形和堆積地形三大類。1、構(gòu)造剝蝕地形()

8、分布于擬建壩址的南、東南方向。為內(nèi)蒙地軸的緊密褶皺帶，巖性主要為花崗巖、安山巖及凝灰?guī)r等，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運動，處于長期的構(gòu)造剝蝕狀態(tài)，形成園頂狀低山丘陵。標高356-400米，相對高差50100米，山體坡度10-15°。2、剝蝕堆積地形()分布于擬建庫區(qū)的南部和西南側(cè)，為黃土丘陵(1)、黃土臺地(2)。分布面積較大，標高320-350米，相對高差3050米。黃土丘陵丘脊呈長梁狀、波狀起伏；黃土臺地臺面較平坦開闊，其上沖溝發(fā)育，溝深1020米，寬1030米，多呈“U”字型，與河谷接觸部位多呈陡坎狀。黃土臺地巖性主要由黃土狀粉土、棕黃色粉質(zhì)粘土組成，含少量鈣質(zhì)結(jié)核。3、堆積地形()分布于

9、養(yǎng)畜牧河及其支流的河谷中。養(yǎng)畜牧河河谷橫斷面呈“ ”字形，河谷寬度一般300700米，河床寬615米左右，水深0.300.80米。在河床兩側(cè)分布有一級階地和漫灘。（1）河漫灘(1)呈不對稱狀分布于河床兩側(cè)，高出河水面0.20.5米。表層巖性主要為褐黃色沖積粉土組成。其上多生長有茂盛的喜水植物。（2）一級階地(2)分布在河谷兩側(cè)，階地面較平坦，微向河谷傾斜，傾角1°左右，寬度50200米，前緣陡坎高度1-2米，后緣與黃土丘陵、黃土臺地及風積沖積平原相接。在養(yǎng)畜牧河北側(cè)，一級階地表面多分布有風積沙丘。沙丘與丘間洼地北東南西向重復(fù)排列，呈壟崗狀，沙丘頂部海拔標高315-330米，相對高差5

10、-10米，坡度30°左右，植被不發(fā)育，為流動及半固定沙丘。 （二） 地層巖性在壩址區(qū)300km范圍內(nèi)出露的地層有太古界建平群大營子組（Arjnd）、古生界志留系上統(tǒng)下石碑組（S3x）、石炭系中統(tǒng)家道溝組（C2j）、上統(tǒng)酒局子組（C3j）、；二迭系下統(tǒng)青鳳山組（P1q）；中生界侏羅系吐呼魯組（J3t）、九佛堂組（J3jf）；白堊系下統(tǒng)嫩江組（K1n）、上統(tǒng)四方臺組（K2s）； 新生界上第三系泰康組（Nt）、第四系更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。1、太古界建平群大營子組（Arjnd）巖性主要為變粒巖、片麻巖夾片巖、大理巖、局部夾磁鐵石英巖。分布于庫倫旗東南角，在大三麻子及八家子以北零星出露。2、古生界志

11、留系上統(tǒng)下石碑組（S3x）、巖性主要為大理巖、板巖、變質(zhì)砂巖及結(jié)晶灰?guī)r。大面積出露于白音花以北。3、石碳系（C）（1）石炭系中統(tǒng)家道溝組（C2j）巖性主要為板巖、硬砂巖及長石石英砂巖等。分布于壩址區(qū)南部、西南部的孤家子嗎呢吐一帶，另外在扣河子一帶亦零星出露。（2）石炭系上統(tǒng)酒局子組（C3j）巖性主要為板巖、變質(zhì)板巖夾泥灰?guī)r。圍地區(qū)的上喇嘛皋臥力吐一帶。4、二迭系下統(tǒng)青鳳山組（P1q）巖性主要為礫巖、凝灰?guī)r夾砂巖。僅分布于壩址區(qū)外扣河子北部沖斷層的一盤上。5、中生界侏羅系上統(tǒng)（J3）（1）吐呼魯組（J3t）巖性主要為玄武巖、安山巖、角礫巖夾凝灰頁巖。主要分布在區(qū)外南部的水泉鄉(xiāng)、先進蘇木一帶。（2

12、）九佛堂組（J3jf）巖性主要為礫巖、砂巖、頁巖夾煤線。僅出露于區(qū)外東南角的巴達榮貴大三麻子一帶。6、白堊系（K）（1）白堊系下統(tǒng)嫩江組（K1n）巖性主要為灰色礫巖、灰色、灰綠色泥巖、粉砂巖、砂礫巖。分布于壩址區(qū)養(yǎng)畜牧河以北。（2）白堊系上統(tǒng)四方臺組（K2s）巖性主要為磚紅色泥巖、灰白色細砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)砂巖、砂礫巖。分布于壩址區(qū)養(yǎng)畜牧河以北。7、上第三系上統(tǒng)泰康組（Nt）巖性主要為褐黃色泥巖、棕黃色泥質(zhì)砂巖、泥質(zhì)礫巖、粗砂巖。埋藏于120米以下。分布于壩址區(qū)養(yǎng)畜牧河以北。8、第四系（Q）第四系在擬建水庫周圍廣泛分布，根據(jù)時代和成因可分為下更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。、下更新統(tǒng)（Qp

13、1）、下更新統(tǒng)沖積（Qp1eol）巖性主要為棕紅色黃土狀粉土，含有大量鈣質(zhì)結(jié)核。分布零星，在區(qū)外南部山區(qū)沖溝底偶見出露，巖性為棕紅色黃土狀粉土，含有大量鈣質(zhì)結(jié)核。、下更新統(tǒng)沖洪積（Qp1al+pl）巖性主要為磚紅色含礫粉土、棕黃色黃土狀粉土。分布零星。、中更新統(tǒng)（Qp2）、中更新統(tǒng)沖積（Qp2al）巖性主要為淺灰色、灰白色細砂、中砂及粗砂，夾淤泥質(zhì)砂土、粉土透鏡體，局部可見砂礫石層，該層厚而穩(wěn)定，構(gòu)成了壩址區(qū)養(yǎng)畜牧河以北平原第四系主體。、中更新統(tǒng)風積（Qp2eol）巖性主要為棕黃色、磚紅色黃土狀粉土、垂直節(jié)理發(fā)育，含數(shù)層古土壤及鈣質(zhì)結(jié)核。廣泛分布于壩址區(qū)養(yǎng)畜牧河以南。上更新統(tǒng)（Qp3）、上更新

14、統(tǒng)沖積（Qp3al）表層巖性主要為褐黃色黃土狀粉土、具大孔隙，垂直節(jié)理不發(fā)育，向下逐漸過渡為黃白色細砂、中砂。分布于養(yǎng)畜牧河以北西北賽音塔拉及東部三家子以北的風積沖積波狀平原上，表層多被風砂所覆蓋，僅出露于風蝕坑及風蝕陡坎。、上更新統(tǒng)風積（Qp3eol）巖性主要為淺黃色黃土狀粉土、垂直節(jié)理發(fā)育，含少量小鈣質(zhì)結(jié)核和鈣質(zhì)菌絲。廣泛分布于壩址區(qū)養(yǎng)畜牧河以南。、上更新統(tǒng)風積（Qp3dl+pl）巖性主要為灰色、深灰色粉土夾碎石和含礫黃土狀粉土，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，具不發(fā)育的垂直節(jié)理。、全新統(tǒng)（Qh）、全新統(tǒng)沖積（Qhal）廣泛分布于一級階地及沙垅和坨沼覆蓋的一級階地上，表層為灰黑色、灰黃色粉土，下為灰白色細

15、砂、砂礫石。、全新統(tǒng)沖湖積（Qhal+l）零星分布于養(yǎng)畜牧河以北的碟狀洼地中，為灰黑色淤泥質(zhì)粉土，間夾有薄層細砂，向下漸變?yōu)榛野咨毶啊?、全新統(tǒng)風積（Qheol）廣泛分布于養(yǎng)畜牧河以北，風積沖積平原一級階地之上。巖性為黃褐色細砂，具交錯層理。9、侵入巖本區(qū)侵入巖分布較廣泛，主要為燕山期及華力西期侵入巖。侵入巖體的產(chǎn)狀和規(guī)?？煞譃閹r基、巖株、巖脈等。華力西期侵入巖巖性主要為肉紅色花崗巖，分布于壩址區(qū)及斷續(xù)分布于養(yǎng)畜牧河以南的低山丘陵區(qū)；燕山期侵入巖巖性主要為肉紅色、肉黃色中細粒似斑狀鉀長花崗巖，在區(qū)外東南角大三麻子一帶零星出露。 （三） 地質(zhì)構(gòu)造擬建庫區(qū)在構(gòu)造體系上屬陰山東西向構(gòu)造帶的東端與新華

16、夏系第二沉降帶的復(fù)合部位。養(yǎng)畜牧河為一斷層河，以河為界，南為陰山天山緯向構(gòu)造帶之燕山遼東帶北緣，力學(xué)性質(zhì)屬壓性，形成于元古代之前,在南北向壓應(yīng)力作用下形成了一系列東西向壓性結(jié)構(gòu)面和與之配套的北東、北西向扭裂面、張裂面。由于受新華夏系的作用及中、新生代的多次構(gòu)造運動，海西期及燕山期侵入巖分布廣泛。養(yǎng)畜牧河以北為新華夏構(gòu)造體系松遼沉降帶的次一級構(gòu)造開魯盆地，為侏羅紀末發(fā)育起來的沉降盆地，由于受南部緯向構(gòu)造帶的影響軸向大部分向南偏轉(zhuǎn)。河谷推測為與陰山東西向構(gòu)造相配套的次一級構(gòu)造，其力學(xué)性質(zhì)為壓扭性，古生界地層與中生界地層不整合接觸，巖石強烈變質(zhì)，沿裂隙形成石榴子石礦物，可見斷層角礫巖，沿河谷兩側(cè)有海

17、西期花崗巖侵入體形成。上述斷裂近期無明顯的活動記錄，處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。本區(qū)的新構(gòu)造運動以小幅度垂直運動為主，主要表現(xiàn)為水庫外圍溝谷發(fā)育，庫區(qū)分布有階地、漫灘。河流階地陡坎高度較小，漫灘發(fā)育，河流迂回曲折。（四） 區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件本區(qū)的水文地質(zhì)條件主要受區(qū)域性構(gòu)造、地貌、地層巖性、水文氣象條件控制。特別是新構(gòu)造運動的抬升影響，形成本區(qū)地表和地下水的分水嶺（庫區(qū)工程地質(zhì)圖），分水嶺形成了地表水和地下水的南北分流的局面。由黃土丘陵、黃土臺地逐漸過渡為風積、沖積河谷平原，風積、沖積河谷平原屬西遼河流域。分水嶺南側(cè)，也就是養(yǎng)畜牧河流域，屬大凌河水系。擬建庫區(qū)位于分水嶺之南側(cè)，地貌類型屬黃土丘陵和

18、微波狀黃土臺地區(qū)。黃土丘陵區(qū)由于長期遭受風化剝蝕，多形成平緩的山頂，巖石強烈風化破碎，其上多被第四系風積黃土狀粉土所覆蓋；微波狀黃土臺地區(qū)巖性松散，有利于大氣降水的滲入補給和基巖裂隙水的形成與賦存，由于地形坡度較大，沖溝發(fā)育、切割較深，大氣降水大部分以地表逕流的形式匯入養(yǎng)畜牧河，構(gòu)成地表洪流，部分滲入地下，形成地下水，水庫外圍地區(qū)地下水多以泉的形式排泄或以地下逕流的形式向養(yǎng)畜牧河河谷排泄。由泉排泄出的地下水以逕流形式排入養(yǎng)畜牧河中構(gòu)河水的基流。河谷地區(qū)是本區(qū)地下水的主要富集區(qū)。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，本區(qū)地下水在養(yǎng)畜牧河以北，風積沖積平原中含水層巖性主要為細砂、粉砂，水位埋深除沙垅分布區(qū)大于5米

19、外，其它地區(qū)均小于5米，含水層厚度一般40-60米，單井涌水量400-1000米3/日；養(yǎng)畜牧河南側(cè)低山丘陵區(qū)含水層主要以基巖風化裂隙和構(gòu)造裂隙為主，地下水的富水性決定于裂隙的發(fā)育程度和連通情況，5米降深單井涌水量100-500噸/日，滲透系數(shù)米/日；微波狀黃土臺地區(qū)含水層巖性為黃土狀粉土，厚度20-60米，單井涌水量100-500米3/日。本區(qū)地下水無論庫區(qū)外圍還是養(yǎng)畜牧河河谷，大氣降水主要是地下水的直接或間接補給來源。庫區(qū)外圍大氣降水是地下水唯一的補給來源，河谷地區(qū)地下水除接受大氣降水補給外，還接受庫區(qū)周圍沖積風積平原區(qū)、低山丘陵區(qū)及黃土臺地區(qū)的地下水逕流補給。地下水逕流條件較好，庫區(qū)外圍

20、地下水自分水嶺以南總體向養(yǎng)畜牧河河谷方向逕流，水力坡度較大，河谷區(qū)地下水逕流較滯緩，逕流方向總體上與地表水流方向相同。庫區(qū)外圍地下水的排泄方式為泉排泄和逕流排泄。河谷區(qū)的排泄方式為逕流排泄、泉排泄和蒸發(fā)。本區(qū)地下水化學(xué)類型單一，庫區(qū)外圍為HCO3-Ca 型水，礦化度小于0.5克/升,河谷地下水化學(xué)類型為HCO3-Ca型水,礦化度小于0.5克/升。地下水動態(tài)類型簡單，為大氣降水滲入逕流型，年水位變幅約1.5米。本區(qū)工程地質(zhì)條件較簡單，由于缺乏實測資料，只能根據(jù)巖性和區(qū)域性巖土物理力學(xué)性質(zhì)進行概略性地分析評價：1、厚層堅硬巖體該巖體包括太古界、元古界、部分中生界的地層和各時代的侵入巖。由于本區(qū)經(jīng)歷

21、了多次構(gòu)造運動和漫長的地質(zhì)時期，淺部（30-40米）巖石較破碎或破碎，質(zhì)量等級為-；深部30-40米以下巖石完整或較完整，質(zhì)量等級為-級。本區(qū)巖體是較穩(wěn)定巖體，可作各類建筑物的持力層。2、厚層較堅硬巖體該巖體指中生代晚期侏羅系地層，巖性為砂巖、礫巖、凝灰質(zhì)砂巖，巖石破碎或較破碎，巖石質(zhì)量等級為-級，下部巖石質(zhì)量等級相對較高。3、較軟巖體指中生代白堊紀地層，巖性為砂巖、頁巖等，巖石破碎或較破碎，質(zhì)量等級為-級。4、第四系松散巖體松散巖體在整個工作區(qū)都有分布，按時代和成因可分為以下幾個類型：（1）黃土狀土分布于擬建壩址區(qū)南部的黃土丘陵、黃土臺地區(qū)。巖性主要為黃土狀粉土，具有大孔隙和垂直節(jié)理，一般情

22、況下具有級非自重濕陷，承載力特征值120160Kpa，可作一般建筑物的持力層。（2）細砂或礫砂該土層指上更新統(tǒng)沖積細砂、沖洪積礫砂及風積沖積細砂層。主要分布于擬建壩址區(qū)養(yǎng)畜牧河兩側(cè)的一級階地，細砂松散至中密，承載力特征值100130Kpa，可作一般建筑物的持力層；礫砂稍密至中密，承載力特征值180240Kpa，可作一般建筑物的持力層。（3）粉土、砂類土分布于現(xiàn)代河谷或溝谷中。巖性為粉土、細砂、粉砂。稍密至中密，濕至飽水，承載力特征值120160Kpa，可作一般建筑物的持力層。三庫區(qū)工程地質(zhì)條件(一)庫區(qū)地質(zhì)概況1、庫區(qū)地形地貌養(yǎng)畜牧河由西向東從工作區(qū)流過，地形較平坦。地形總體變化為西高東低，河

23、谷兩側(cè)高中間低，淹沒區(qū)的地形標高為316.5298.9米左右。位于庫區(qū)北側(cè)35千米的大凌河水系與西遼河水系的分水嶺地形標高在320330米左右。庫區(qū)地貌按其成因可分為剝蝕堆積和堆積地形二大類。剝蝕堆積地形分布于河谷區(qū)的南側(cè)，屬黃土丘陵和微波狀黃土臺地。黃土丘陵多呈渾圓狀，地形坡度2030°,上部覆有薄層風積黃土狀粉土，下部巖性主要為花崗巖及中基性火山熔巖；微波狀黃土臺地地形坡度510°。沖溝發(fā)育，深度1040米，寬2050米，溝底多有基巖出露。主要由黃土狀粉土組成；堆積地貌分布于河谷區(qū)附近及北部，是由河流的堆積作用開成的，可以分為階地和漫灘。庫區(qū)的階地分布于養(yǎng)畜牧河河谷中，

24、大部分為一級階地，呈不對稱狀分布于河床兩側(cè)。階地寬度不等，階地寬度100500米，階地后緣與黃土丘陵、黃土臺地及風積沖積平原相接，階地面較平坦，微向河床傾斜，具二元結(jié)構(gòu)，上部為粉砂、粉土，下部為細砂和少量薄層礫砂，局部基巖出露，為基座階地。漫灘區(qū)包括現(xiàn)代河床，漫灘局部分布，寬度不等，寬度一般在1050米左右，高出河床0.10.5米，上部主要由粉土、粉砂組成，下部為細砂層。見照片5 照片5 養(yǎng)畜牧河河谷中的河床和漫灘 2、地層巖性為了查清庫區(qū)的地層巖性,沿河道主槽在擬建壩軸線的上、下游分別布置了十四條剖面線,剖面線具體位置及勘探孔編號詳見實際材料圖。根據(jù)庫區(qū)工程地質(zhì)圖和剖面圖，對庫區(qū)地層巖性敘述

25、如下：在平面上分布的地層主要為第四系上更新統(tǒng)QP3eol和QP3al、第四系全新統(tǒng)Qhal。第四系全新統(tǒng)分布于現(xiàn)代河床中，地層成因以沖積為主，洪積為輔。巖性為粉土、砂類和少量礫類。第四系更新統(tǒng)QP3eol和QP3al分布于階地和黃土臺地及低山丘陵的坡角處，成因為風積和沖積。低山丘陵坡角處的巖性為黃土狀粉土和粉土；階地地區(qū)的巖性為粉土、粉砂、細砂、礫砂及花崗巖等。根據(jù)剖面，階地地區(qū)地層在垂向上可分為以下幾個巖性層：、耕土，灰褐色，巖性主要以粉土、粉砂為主，稍濕，松散，含植物根系等；、細砂，黃褐色，稍濕，松散至中密，具水平層理，沙壟區(qū)具交錯層理。含1粉土層、3粉砂層及2礫砂層，現(xiàn)分述如下：1：粉土

26、，棕褐色、棕黃色，稍密至中密，含少量蟲孔及垂直節(jié)理，階地處具水平層理。2：礫砂，分布于階地的底部，雜色，中密至密實，僅限于階地底部，局部缺失。3：粉砂，分布于階地的表面，褐黃色稍濕，松散，分布不均勻，局部缺失。1、強風化花崗巖，棕黃色，主要分布于河谷兩側(cè)一級階地的前緣陡坎處的下部，節(jié)理裂隙發(fā)育，多呈角礫、碎塊狀局部可見硅質(zhì)膠結(jié)。（二）庫區(qū)水文地質(zhì)條件1、庫區(qū)地下水補、逕、排及含水巖組庫區(qū)是區(qū)域地下水的富集區(qū)。庫區(qū)外圍的黃土丘陵區(qū)、分水嶺南側(cè)的風積沖積平原區(qū)、養(yǎng)畜牧河河谷及其支流河谷中的地下水均向庫區(qū)匯集，庫區(qū)地下水的補給來源為上游地下水的逕流補給、大氣降水入滲補給及少量的側(cè)向補給。地下水逕流條

27、件較好，地下水水力坡度3。在天然狀態(tài)下地下水以泉向地表水排泄、向下游逕流排泄和蒸發(fā)為主。地下水屬于第四系松散巖類孔隙潛水及基巖裂隙潛水混合水，含水層巖性主要為細砂、礫砂及少量裂隙基巖（花崗巖等），含水層上部為砂類，顆粒較細，下部為礫砂及基巖裂隙。礫石以2060mm為主，分選和磨圓較差，礫石成份多為花崗巖。含水層厚度1222米，滲透系數(shù)0.164.27米/日。水位埋深4.3017.80米，單井出水量可達100500米3/日。水化學(xué)類型為HCO3Ca型，礦化度0.080.3克/升。2、庫區(qū)滲漏庫區(qū)養(yǎng)畜牧河南側(cè)屬低山丘陵和黃土臺地區(qū)，地形較高。庫底巖石為花崗巖、安山巖等，巖石為非可溶鹽；地勢相對較高

28、；庫區(qū)附近不存在深切的延伸較遠的溝谷；從現(xiàn)階段研究分析，庫區(qū)南側(cè)不存在向水庫下游延伸的導(dǎo)水斷裂；南岸地下水位高程高于庫水位，地下水補給河水?；谝陨戏治鰩靺^(qū)南側(cè)不存在永久性滲漏；庫區(qū)養(yǎng)畜牧河北側(cè)屬風積沖積平原，據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)庫倫旗區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報告（1：25萬）資料可知，河北側(cè)塔敏查干沙漠的壟狀高地為本區(qū)西遼河沖積平原與南部遼西山地的分水嶺，詳見庫區(qū)工程地質(zhì)圖。經(jīng)調(diào)查和勘探資料分析可知，水庫位于分水嶺處，當水庫蓄水后，庫水將通過松散的第四系堆積物及下伏基巖的風化裂隙及構(gòu)造裂隙向下游及西遼河沖積平原區(qū)滲漏。3、水庫浸沒水庫能否產(chǎn)生浸沒主要取決于地形、地貌、巖土的透水性、地下水埋深等。庫區(qū)養(yǎng)畜牧

29、河南側(cè)為低山丘陵及黃土臺地區(qū)，正常蓄水位以上庫區(qū)巖性為粉土、黃土狀粉土，滲透性較低。庫區(qū)周圍地下水水位高于正常蓄水位，地下水將補給水庫，符合水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB50287-99）附錄C初判條件第2條，可以判定為不易浸沒區(qū)；庫區(qū)養(yǎng)畜牧河北側(cè)屬風積沖積平原，水庫正常蓄水后，在壟狀風積沙地的低洼處，將發(fā)生浸沒。4、水庫淤積本區(qū)河流發(fā)源于黃土丘陵地區(qū)，流域內(nèi)水土流失較為嚴重，河水中含泥砂量較高；另據(jù)調(diào)查可知，養(yǎng)畜牧河北側(cè)的塔敏查干沙漠為流動及半固定沙丘，在西北風的作用下，在上養(yǎng)畜牧村附近已堵塞河道及風積過河的南側(cè)，同樣使河水中的含砂量增高。水庫建成后，將由天然河流成為人工湖泊，河水入庫后流速

30、驟減，水流搬運能力下降，泥砂將在庫區(qū)沉積，形成淤積。為了減少庫區(qū)淤積，必須切斷固體逕流的來源，建議在庫區(qū)上游及周邊地區(qū)采取生物工程措施，增加植被，減少水土流失和固體徑流的來源，從而防止庫區(qū)的淤積。（三）庫區(qū)工程地質(zhì)條件1、庫區(qū)巖土工程體類型庫區(qū)屬松散巖類工程體，根據(jù)在庫區(qū)布置的勘探孔和調(diào)查結(jié)果，可以劃分為以下幾個巖性層：、耕土，分布于庫區(qū)底部表面，灰褐色，巖性主要以粉土、粉砂為主，稍濕，松散，厚度0.300.40米，含植物根系等，分布不均勻；、細砂，分布于庫區(qū)底部表面及下部，黃褐色，稍濕至飽和，松散至中密，具水平層理，沙壟區(qū)具交錯層理。厚度0.4016.20米，含1粉土層、3粉砂層及2礫砂層，

31、現(xiàn)分述如下：1：粉土，分布于庫區(qū)底部表面，棕褐色、棕黃色，稍密至中密，含少量蟲孔及垂直節(jié)理，階地處具水平層理，厚度0.4010.50米。2：礫砂，雜色，濕至飽和，中密至密實，厚度0.501.80米，僅限于階地底部，局部缺失。3：粉砂，分布于庫區(qū)的底部表面，褐黃色，稍濕，松散，厚度1.803.60米，分布不均勻，局部缺失。1、強風化花崗巖，棕黃色，主要分布于河谷兩側(cè)一級階地的前緣陡坎處的下部及局部河床中，厚度1.0015.60米，節(jié)理裂隙發(fā)育，多呈角礫、碎塊狀局部可見硅質(zhì)膠結(jié)。根據(jù)壩址區(qū)的勘察資料，強風化花崗巖以下為中等風化及微風化花崗巖。2、庫岸穩(wěn)定及環(huán)境地質(zhì)問題本區(qū)現(xiàn)狀條件下，無滑坡、崩塌、

32、泥石流、塌岸等危害性地質(zhì)問題，河道及階地陡坎穩(wěn)定。根據(jù)初步設(shè)計方案，正常蓄水位為309.7米，校核洪水位314.74米，水庫建成蓄水后，庫岸自然地質(zhì)環(huán)境發(fā)生急劇變化，巖土體飽水強度降低，庫水漲落引起地下水位波動變化，波浪沖刷作用加劇等，使得原來處在平衡狀態(tài)的岸坡發(fā)生破壞。塌岸首先發(fā)生在地形較陡立的黃土丘陵區(qū)，塌岸寬度預(yù)計20-50米。其防治可以通過在塌岸段修造防護林、草皮護坡、砌石護坡等工程措施，以減緩或阻止庫水對岸坡的浪蝕作用，從而減少塌岸的發(fā)生。四、建筑物區(qū)工程地質(zhì)條件（一）壩址區(qū)工作地質(zhì)條件1、壩址區(qū)地質(zhì)概況（1）地形與地貌 嘎海山水庫擬選主壩軸線呈北北東南南西向，副壩呈北西南東方向。主

33、壩軸線長度320米，副壩軸線長度670米。左壩肩側(cè)為風積沖積平原，上部有近東西向壟狀第四系覆蓋，地形標高298.05315.16米左右；右壩肩側(cè)為黃土丘陵，上部有較薄的第四系覆蓋層，地形標高294.38314.42米左右。中部為山間河谷，地勢較平坦開闊，河谷寬度100米左右，地形標高為288.63-297.96米左右。 （2）地質(zhì)構(gòu)造壩址區(qū)位于養(yǎng)畜牧河斷裂上，地面調(diào)查可見養(yǎng)畜牧河南北兩側(cè)地貌類型存在明顯差異，南側(cè)為遼西山地，北側(cè)為西遼河平原；河流兩側(cè)同期同級階地面高程相差較大，即南高北低；河谷下部基巖破碎，受斷裂影響多形成碎裂結(jié)構(gòu)，在出露的順河谷方向主應(yīng)力的壓性斷裂面上可見糜棱巖及花崗巖變質(zhì)為

34、花崗片麻巖，斷裂面可見石榴石等礦物及壓性擦痕等。詳見庫倫旗嘎海山水庫工程場地地震安全性評價報告（震地安證乙字第037號）（3）地層巖性通過壩址區(qū)工程地質(zhì)圖可看出：壩址區(qū)兩側(cè)壩肩及表層有薄層第四系覆蓋，下部主要為華力西期第二次（43-2）侵入巖，巖性主要為肉紅色中粗?；◢弾r、似斑狀花崗巖等。河谷區(qū)表層為第四系沉積物，階地區(qū)為上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)沖積物，河床區(qū)為全新統(tǒng)沖積物，巖性為粉土、粉砂、細砂等。2、壩址區(qū)水文地質(zhì)條件（1）壩址區(qū)的水文地質(zhì)條件地下水埋藏及補、逕、排條件壩址附近河谷區(qū)地下水位埋深在0.66.70米左右。補給關(guān)系主要為地下水補給河水。本區(qū)地下水主要以接受大氣降水為主，排泄方式為地下逕

35、流向下游排泄、泉向河谷排泄和少量蒸發(fā)。壩軸線南北兩側(cè)的風積沖積平原、黃土丘陵和黃土臺地地下水補給來源主要為大氣降水滲入，向河谷方向逕流，補給河谷地下水。含水層（組）根據(jù)本區(qū)的地層巖性，可將本區(qū)勘探深度內(nèi)的地層劃分為一個含水巖（組），即第四系松散巖類孔隙和基巖裂隙潛水含水巖組。第四系松散巖類孔隙和基巖裂隙潛水含水巖組：分布于壩址區(qū)的河谷部位及兩側(cè)壩肩，據(jù)壩址區(qū)水文地質(zhì)鉆探及抽水試驗結(jié)果可知，含水層巖性主要為粉土、細砂、少量礫砂及裂隙花崗巖等，含水層厚度1222米，水位埋深一般在4.3017.8米左右，單井涌水量在14米降深時，可達3.071.97米3/日。另據(jù)地下水調(diào)查可知，嘎海山堰堤東南側(cè)基巖

36、裂隙下降泉流量為3.60升/秒（合3.11米3/日）。巖（土）層的滲透性壩址區(qū)含水層巖性主要為粉土、細砂及少量礫砂及裂隙花崗巖等。含水層可見厚度在1222米左右。通過室內(nèi)試驗、野外抽水和壓水試驗和滲水試驗獲得的巖土滲透性參數(shù)分別見表2及匯總表：注水試驗結(jié)果統(tǒng)計表注水位置注水段埋深（m）巖性滲透系數(shù)k(cm/s)ZK10.8細砂3.3×10-2ZK20.6細砂1.25×10-2ZK30.8細砂1.25×10-2ZK60.6細砂1.25×10-2ZK70.8細砂6.70×10-2ZK80.6細砂2.50×10-2ZK170.8細砂3.30

37、×10-2ZK180.6細砂2.10×10-2ZK220.8細砂5.60×10-2抽水試驗結(jié)果統(tǒng)計表鉆孔編號靜止水位(m)含水層巖性水位降深(m)流量(l/s)滲透系數(shù)（cm/s）ZK48.0花崗巖1.003.47×10-23.25×10-6ZK130.6細砂、花崗巖5.408.33×10-11.52×10-6ZK146.7花崗巖7.409.56×10-22.8×10-6備注本次抽水試驗采用非穩(wěn)定流抽水試驗室內(nèi)土工試驗滲透系數(shù)成果統(tǒng)計表孔號及取樣編號試樣深度（m）巖性滲透系數(shù)k(cm/s)ZK110.81

38、.0細砂1.22×10-2ZK231.31.5細砂5.48×10-3ZK311.21.4細砂1.17×10-2ZK1710.81.0細砂1.09×10-2ZK522.22.4粉砂1.34×10-3ZK1410.81.0粉砂1.50×10-3ZK1911.21.4細砂1.98×10-2ZK2011.82.0細砂2.24×10-2ZK2112.42.6細砂2.12×10-2ZK2213.43.6細砂2.07×10-2ZK910.91.1細砂4.90×10-3ZK922.52.7細砂1.40

39、×10-2ZK1011.01.2粉砂3.66×10-3ZK1023.03.2細砂8.71×10-3ZK1037.37.5粉土1.15×10-6ZK2511.01.2細砂8.71×10-3ZK2522.42.6細砂1.67×10-2ZK2536.97.1粉土1.49×10-5壓水試驗結(jié)果統(tǒng)計表鉆孔編號試驗段起止深度(m)透水率(Lu)透水性分級ZK15.210.22.5弱透水10.215.20.3微透水15.220.20.2微透水20.225.20.4微透水25300.2微透水ZK26110.2微透水11160.1微透水162

40、12.6弱透水21261.8弱透水26312弱透水30351.5弱透水ZK36111.3弱透水10152.44弱透水ZK549677強透水914566強透水1419120強透水1924326強透水242972中等透水303561中等透水ZK62747弱透水7128弱透水12179弱透水152033中等透水ZK761159中等透水11166.3弱透水16215.1弱透水20255.6弱透水ZK871296中等透水121711中等透水172215中等透水ZK9121716中等透水152013中等透水ZK10172213中等透水202520中等透水ZK11496.5弱透水9145.6弱透水14191

41、3中等透水202512中等透水壓水試驗結(jié)果統(tǒng)計表續(xù)表鉆孔編號試驗段起止深度(m)透水率(Lu)透水性分級ZK129142.3弱透水14193.6弱透水19243弱透水ZK155107.8弱透水10158.1弱透水15209.8弱透水ZK165107弱透水10152弱透水15201.8弱透水ZK175104.8弱透水10155.3弱透水15206弱透水ZK1810153.6弱透水ZK1910155.5弱透水ZK2015202.7弱透水ZK23101521中等透水152044中等透水ZK2415205弱透水202536中等透水253060中等透水ZK2512.517.51650強透水ZK26182

42、319.5中等透水232811中等透水ZK275102.7弱透水10153弱透水15203.3弱透水20253.5弱透水ZK288135.2弱透水131812中等透水182215中等透水ZK29101533中等透水15205.6弱透水20253.4弱透水ZK308131.6弱透水13180.9微透水18230.25微透水各巖土層的滲透性能綜合評價見表3滲透系數(shù)統(tǒng)計分析表 表3層號巖性滲透系數(shù)最大值cm/s滲透系數(shù)最小值cm/s滲透系數(shù)平均值cm/s滲透性能綜合評價細砂6.7×10-24.9×10-32.05×10-2強透水性1粉土1.49×10-51.1

43、5×10-68.03×10-6弱至微透水性2礫砂強透水性3粉砂3.66×10-31.34×10-32.17×10-3中等透水性全風化花崗巖弱透水1強風化花崗巖弱至強透水性2中等風化花崗巖弱至中等透水性3微風化花崗巖微至中等透水性（2）環(huán)境水對混凝土腐蝕評價本區(qū)屬干旱、半干旱地區(qū)，具干濕交替和凍融作用。環(huán)境水對混凝土腐蝕性評價采用巖土工程勘察規(guī)范（GB500212001）腐蝕評價的方法進行。本次分別采取了地下水和地表水水樣各兩個，評價結(jié)果見表4，從表可看出：本區(qū)地下水和地表水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性；對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性；對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。

44、地下水、地表水腐蝕性評價表 表4評價對象評價內(nèi)容腐蝕等級評價標準本區(qū)水質(zhì)評價結(jié)果地表水地下水地表水地下水混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕硫酸鹽含量SO42-(mg/L)弱50015005.05.452.54.77無腐蝕性無腐蝕性中15003000強>3000鎂鹽含量Mg2+(mg/L)弱2000300017.5418.712.1117.54無腐蝕性無腐蝕性中30004000強>4000銨鹽含量NH4+(mg/L)弱5008000.000.00無腐蝕性無腐蝕性中8001000強>1000苛性堿含量OH-(mg/L)弱4300057000無無無腐蝕性無腐蝕性中5700070000強>700

45、00按滲透性對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕PH值弱5.06.57.88.228.148.36無腐蝕性無腐蝕性中4.05.0強<4.0侵蝕性CO2(mg/L)弱15300.000.00無腐蝕性無腐蝕性中3060強>60HCO3-(mmol/L)弱1.00.54.34.630.93.92無腐蝕性無腐蝕性中<0.5強鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋水中Cl-含量(mg/L)= Cl-+ SO42-×0.25弱1005002.93.221.313.16無腐蝕性無腐蝕性中5005000強>5000鋼結(jié)構(gòu)PH值,Cl-+ SO42-含量(mg/L)弱311,<5007.88.22；11.

46、6112.878.148.36；5.2412.65弱腐蝕性弱腐蝕性中311,>500強<3,任何濃度3、壩址區(qū)工程地質(zhì)條件根據(jù)本次勘察成果，對初步確定的水庫壩址工程地質(zhì)條件敘述如下：（1）壩軸線巖土工程體類型本次在主壩軸線布置了三條剖面線，剖面編號為ZBZ-ZBZ´、BS- BS´、BX- BX´；副壩布置了一條剖面線，剖面編號為FBZ-FBZ´。根據(jù)勘察成果，將壩軸線工程巖土體劃分為以下幾個巖性層：耕土耕土層零星分布于河谷的一級階地，厚度0.4米左右，巖性為粉土、粉砂，松散，稍濕，含有機質(zhì)及植物根系。細砂出露于地表或埋藏于地表之下，在整個壩

47、址區(qū)均有分布。黃褐色、，松散至稍密，稍濕至飽水，副壩軸線上ZK21、ZK22號孔未鉆透該層，可見底板標高286.34312.99米,可見厚度0.415.00米。上部覆蓋有粉砂層3,下部夾有粉土層1及礫砂層3。1粉土分布于細砂層的下部，局部分布，褐黃色，稍密至中密，稍濕至飽和，厚度0.404.50米左右。2礫砂礫砂層分布于壩址區(qū)的河谷地段，雜色，厚度0.701.60米。稍密至中密，飽水，礫石礫徑25mm，最大可達20cm,大于2 mm顆粒含量20-40%，礫石成份主要為花崗巖等。3粉砂出露于地表之上，灰褐色、淺黃色，松散至稍密，稍濕至飽水，厚度2.1米。全風化花崗巖棕黃色，巖石結(jié)構(gòu)已完全破壞，已

48、風化成土狀、碎屑狀。為角礫、砂及粘性土的混合物，角礫含量50-70%，最高可達90%以上，以角礫構(gòu)成骨架，細粒的砂及粘性土充填其中，較密實。頂板隨地形變化，底板標高277.84307.81米。分布不均勻，厚度變化較大， 0.504.00米。1強風化花崗巖棕黃色，原巖大部分已變色，巖石的結(jié)構(gòu)尚可辯認，但組織結(jié)構(gòu)大部分已破壞，少部分巖石已分解成土，裂隙較發(fā)育，裂隙中充填了風化的粘性礦物，合金鉆頭鉆進較困難。風化頂板埋深隨地形變化，主壩軸線兩側(cè)及河床處埋深較淺，局部地表出露。頂板標高277.84311.59米，厚度1.4015.6米。2中等風化花崗巖灰白色、淺肉紅色，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石的

49、組織結(jié)構(gòu)清楚完整，風化裂隙、構(gòu)造裂隙較發(fā)育，裂隙多呈閉合狀態(tài)，偶見硅質(zhì)膠結(jié)。巖石較堅硬，巖塊的單軸飽和抗壓強度一般小于60MPa，屬中硬較破碎巖石。頂板標高269.34310.59米，分布不均勻，可見厚度4.9522.22米。3微風化花崗巖肉紅色，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石組織結(jié)構(gòu)基本無變化，巖石表面或裂隙面有輕微退色，鉆進困難。裂隙較發(fā)育，多呈閉合狀態(tài)，局部可見硅質(zhì)膠結(jié)。巖塊的單軸飽和抗壓強度一般小于60MPa，屬中硬較完整巖石?？梢姾穸?.70米。（二）溢洪道工程地質(zhì)條件1、地質(zhì)概況設(shè)計的溢洪道地段地形起伏較大，位于右壩肩處黃土丘陵的斜坡上，地形標高在301.20328.00米左右，與

50、階地面地形高差約30.00米左右。溢洪道沿河谷方向展布，詳見實際材料圖。地表巖性為細砂、粉砂，其下夾有粉土，下部為不同風化程度的花崗巖，巖石裂隙較發(fā)育。由于裂隙較發(fā)育，有利于大氣降水的滲入補給，本區(qū)地下水向河谷方向逕流，屬第四系孔隙及基巖裂隙潛水，富水性較差，單井涌水量小于100米3/日。2、溢洪道巖土工程體類型本次在設(shè)計的溢洪道地段共布置了7個勘察孔，據(jù)勘察資料可知，在本次勘察深度內(nèi)溢洪道地段可劃分出3個大的巖性層，5個亞層，詳見剖面YHD1- YHD1´、YHD2YHD2´、YHD3YHD3´、YHD4YHD4´及YHD5YHD5´，現(xiàn)將各層巖性描述如下：耕土分布于河