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(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

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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(cè)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(duì)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(jí)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(jí)，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(jí)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(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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)槎疙亲印Ｉ襟w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(hào)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(cè)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(duì)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(duì)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(shì)北西南部高，向東部逐漸低緩，海拔高度450～1 200 m，相對(duì)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%。基底為前震旦系鞍山群，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(duì)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(píng)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(zhǎng)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(hào)：1007-7596(2016)02-0022-03

[收稿日期]2015-10-28

[作者簡(jiǎn)介]李景山(1972-)，男，黑龍江集賢人，高級(jí)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(jí)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(hào)：TV221.2

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