金灣水電站區域地質條件剖析

尚哲民，趙偉東

(1.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080;2.五常市水務局，黑龍江 五常 150200)

1 工程概況

金灣水電站位于黑龍江省黑河市境內黑龍江右岸一級支流法別拉河中游。壩址距黑河市46 km。是一座以發電和防洪為主，兼顧水產養殖等綜合利用的大(2)型水利樞紐工程。壩址以上控制面積為2 412 km2，壩址處多年平均年徑流量為4.41億m3，電站總裝機為22 MW，多年平均發電量為4 736萬kW·h。

水電站在勘察中，必須在充分收集區域地質資料的基礎上，對其進行分析，并對工程場地的構造穩定性作出評價，為設計提供可靠的地質依據。

2 區域地質概況

工作區大地構造位置屬于天山—內蒙地槽褶皺區，內蒙大興安嶺褶皺系，大興安嶺優地槽褶皺帶的東北緣。區內地形起伏較大，地貌特征明顯，中生代地層發育，古生代、中生代巖漿活動頻繁，中生代以后構造活動比較平穩，幅度小，形跡不明顯。

2.1 地形地貌

本區位于小興安嶺西麓，整個地勢呈西高東低之勢，傾向黑龍江，地形起伏較大，河流下切較深。法別拉河兩岸多為低山丘陵。沿河零星分布有低平的山間盆地，如納金口子盆地。

區內可劃分為構造剝蝕低山丘陵、山前臺地、堆積河漫灘3種地貌單元。

2.1.1 構造剝蝕低山丘陵

廣泛分布于法別拉河兩岸，山體走向多為北東、北西向，高程為330～860 m，相對河谷高度為150～400 m，山頂因剝蝕風化作用強烈，多呈渾圓式饅頭狀，山坡坡度30°～40°，局部近河流處有明顯的陡坎，巖石裸露。區內沖溝、坳溝發育，下切較深，近河流陡岸處零星分布有體積＜100 m3的倒石堆。

2.1.2 山前臺地

主要分布于低山丘陵前緣，呈條帶狀展布，不連續，面積不大，臺面平整，一般均向河流微傾，高程在190～280 m，底部為基巖，上覆厚度不等的碎(卵)石混合土。臺地之上植被發育，零星分布有濕地或沼澤，與河漫灘界限明顯，多呈陡坎狀接觸，一般高出漫灘5～8 m，與低山丘陵接觸界限不明顯。

2.1.3 堆積河漫灘

主要分布于河流兩側。分布不連續，灘面平坦，高程在180～190 m，由厚度5～10 m的沖積堆積物構成，下部為基巖。漫灘之上多為農田、草地。低洼處分布有濕地、沼澤、牛軛湖。

2.2 地層與侵入巖

2.2.1 地層

本區地層較發育，從奧陶系至第四系除三迭系缺失外，均有出露。地層時代及巖性特征見表1。

2.2.2 侵入巖

本區中生代以前巖漿活動頻繁，侵入巖分布廣泛，約占工作區的60%左右，巖漿活動主要為:燕山早期侵入巖、華力西期侵入巖和后期侵入的脈巖。各期侵入巖分布及巖性見表2。

2.3 地質構造與區域穩定性

2.3.1 地質構造

工作區大地構造位置屬于天山—內蒙地槽褶皺區，內蒙大興安嶺褶皺系，大興安嶺優地槽褶皺帶的東北緣。對本區產生影響的構造帶如下:

1)新開嶺復背斜(M1)

位于工作區南部，庫區南岸，規模宏大，呈北東走向，長約70 km，寬度大于40 km，由下古生界奧陶系、志留系地層構成核部，近樞紐處被華力西早期侵入巖占據;兩翼為泥盆系、石炭系、二疊系地層及華力西早期、晚期侵入巖組成，背斜兩翼十分不對稱。

2)納金口子西北山背斜(M2)

位于納金口子西北山一帶，庫區北岸，走向50°左右，長約5.0 km;由上奧陶系多寶山組地層為核，裸河組地層為兩翼的線狀褶皺;南東翼被華力西期花崗巖吞蝕。巖層傾角在50°左右。

3)納金口子西山張性斷裂(F8)

位于工作區西部，由納金口子西山始，沿法別拉河向西北延展，走向45°，傾向 NE，傾角45°左右，沿斷層崖發育，斷裂多被第四系地層掩蓋，屬隱伏斷裂。

4)東陣地壓扭性斷裂(F9)

位于工作區西部，斷裂基本沿頭道溝子分布，走向35°～45°，傾向 NNE，傾角70°左右，長約10 km，多為第四系地層覆蓋，庫區內未見露頭。

5)開拓團—納金口子扭性斷裂(F10)

位于庫區內納金口子以西，沿納金溝展布，走向約340°，長約40 km，庫區內多被第四系地層覆蓋，未見露頭。

6)三道灣子扭性斷裂(F11、F12、F13)

位于三道灣子村以西，由三條平行走向約330°，傾向NE的扭性斷裂組成，其中F13斷裂長度大于10 km，位于壩址下游，F11、F12斷裂較短，通過壩址上游水庫區，斷裂基本沿溝谷展布，溝谷兩側平直，斷層面可見明顯的水平擦痕和與之平行的斷層階步，斷裂錯斷上石炭、上侏羅系地層及華力西晚期，燕山早期花崗巖。

7)太平川壓性斷裂(F14)

位于工作區南部，沿太平溝展布，走向15°左右，傾角SE，長度約8 km，尾部被NW向F16斷層錯斷，庫區內被第四系地層覆蓋，未見露頭。

2.3.2 區域穩定性

工作區地殼處于新華夏系第三隆起帶上，以中生代以來一直處于緩慢上升階段。構造活動微弱。

由區域構造形跡特征看，本區構造均為中生代之前的古老構造，現代無活動形跡。

經查閱歷史地震資料，區域內無破壞性地震發生，僅距壩址20 km處1976年5月5日發生一次2.2級地震。據“1∶400萬中國地震動參數區劃圖”(GB18306-2001)可知，該區地震動峰值加速度為＜0.05 g，相應的地震基本烈度＜Ⅵ度。

綜上所述，該區地震烈度小，強度弱，近期無火山活動或新構造運動。所以初步確定本區屬地殼穩定區。

3 結論

工作區位于小興安嶺西麓，區內可劃分為構造剝蝕低山丘陵、山前臺地、堆積洪積河漫灘三種地貌單元。

地層較發育，從奧陶系至第四系除三迭系地層缺失外，各系地層均有出露。

中生代以前巖漿活動頻繁，侵入巖分布廣泛，約占工作區總面積的60%左右。

表1 區域地層巖性表

本區地震動峰加速度為＜0.05g，相當于地震基本烈度＜Ⅵ度，本區屬地殼穩定區，穩定性較好。

表2 侵入巖侵入活動順序表

[1] 黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑河市愛輝區金灣水電站工程地質勘探報告(初步設計階段)[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2005.