金湾水电站区域地质条件剖析

尚哲民，赵伟东

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080;2.五常市水务局，黑龙江 五常 150200)

1 工程概况

金湾水电站位于黑龙江省黑河市境内黑龙江右岸一级支流法别拉河中游。坝址距黑河市46 km。是一座以发电和防洪为主，兼顾水产养殖等综合利用的大(2)型水利枢纽工程。坝址以上控制面积为2 412 km2，坝址处多年平均年径流量为4.41亿m3，电站总装机为22 MW，多年平均发电量为4 736万kW·h。

水电站在勘察中，必须在充分收集区域地质资料的基础上，对其进行分析，并对工程场地的构造稳定性作出评价，为设计提供可靠的地质依据。

2 区域地质概况

工作区大地构造位置属于天山—内蒙地槽褶皱区，内蒙大兴安岭褶皱系，大兴安岭优地槽褶皱带的东北缘。区内地形起伏较大，地貌特征明显，中生代地层发育，古生代、中生代岩浆活动频繁，中生代以后构造活动比较平稳，幅度小，形迹不明显。

2.1 地形地貌

本区位于小兴安岭西麓，整个地势呈西高东低之势，倾向黑龙江，地形起伏较大，河流下切较深。法别拉河两岸多为低山丘陵。沿河零星分布有低平的山间盆地，如纳金口子盆地。

区内可划分为构造剥蚀低山丘陵、山前台地、堆积河漫滩3种地貌单元。

2.1.1 构造剥蚀低山丘陵

广泛分布于法别拉河两岸，山体走向多为北东、北西向，高程为330～860 m，相对河谷高度为150～400 m，山顶因剥蚀风化作用强烈，多呈浑圆式馒头状，山坡坡度30°～40°，局部近河流处有明显的陡坎，岩石裸露。区内冲沟、坳沟发育，下切较深，近河流陡岸处零星分布有体积＜100 m3的倒石堆。

2.1.2 山前台地

主要分布于低山丘陵前缘，呈条带状展布，不连续，面积不大，台面平整，一般均向河流微倾，高程在190～280 m，底部为基岩，上覆厚度不等的碎(卵)石混合土。台地之上植被发育，零星分布有湿地或沼泽，与河漫滩界限明显，多呈陡坎状接触，一般高出漫滩5～8 m，与低山丘陵接触界限不明显。

2.1.3 堆积河漫滩

主要分布于河流两侧。分布不连续，滩面平坦，高程在180～190 m，由厚度5～10 m的冲积堆积物构成，下部为基岩。漫滩之上多为农田、草地。低洼处分布有湿地、沼泽、牛轭湖。

2.2 地层与侵入岩

2.2.1 地层

本区地层较发育，从奥陶系至第四系除三迭系缺失外，均有出露。地层时代及岩性特征见表1。

2.2.2 侵入岩

本区中生代以前岩浆活动频繁，侵入岩分布广泛，约占工作区的60%左右，岩浆活动主要为:燕山早期侵入岩、华力西期侵入岩和后期侵入的脉岩。各期侵入岩分布及岩性见表2。

2.3 地质构造与区域稳定性

2.3.1 地质构造

工作区大地构造位置属于天山—内蒙地槽褶皱区，内蒙大兴安岭褶皱系，大兴安岭优地槽褶皱带的东北缘。对本区产生影响的构造带如下:

1)新开岭复背斜(M1)

位于工作区南部，库区南岸，规模宏大，呈北东走向，长约70 km，宽度大于40 km，由下古生界奥陶系、志留系地层构成核部，近枢纽处被华力西早期侵入岩占据;两翼为泥盆系、石炭系、二叠系地层及华力西早期、晚期侵入岩组成，背斜两翼十分不对称。

2)纳金口子西北山背斜(M2)

位于纳金口子西北山一带，库区北岸，走向50°左右，长约5.0 km;由上奥陶系多宝山组地层为核，裸河组地层为两翼的线状褶皱;南东翼被华力西期花岗岩吞蚀。岩层倾角在50°左右。

3)纳金口子西山张性断裂(F8)

位于工作区西部，由纳金口子西山始，沿法别拉河向西北延展，走向45°，倾向 NE，倾角45°左右，沿断层崖发育，断裂多被第四系地层掩盖，属隐伏断裂。

4)东阵地压扭性断裂(F9)

位于工作区西部，断裂基本沿头道沟子分布，走向35°～45°，倾向 NNE，倾角70°左右，长约10 km，多为第四系地层覆盖，库区内未见露头。

5)开拓团—纳金口子扭性断裂(F10)

位于库区内纳金口子以西，沿纳金沟展布，走向约340°，长约40 km，库区内多被第四系地层覆盖，未见露头。

6)三道湾子扭性断裂(F11、F12、F13)

位于三道湾子村以西，由三条平行走向约330°，倾向NE的扭性断裂组成，其中F13断裂长度大于10 km，位于坝址下游，F11、F12断裂较短，通过坝址上游水库区，断裂基本沿沟谷展布，沟谷两侧平直，断层面可见明显的水平擦痕和与之平行的断层阶步，断裂错断上石炭、上侏罗系地层及华力西晚期，燕山早期花岗岩。

7)太平川压性断裂(F14)

位于工作区南部，沿太平沟展布，走向15°左右，倾角SE，长度约8 km，尾部被NW向F16断层错断，库区内被第四系地层覆盖，未见露头。

2.3.2 区域稳定性

工作区地壳处于新华夏系第三隆起带上，以中生代以来一直处于缓慢上升阶段。构造活动微弱。

由区域构造形迹特征看，本区构造均为中生代之前的古老构造，现代无活动形迹。

经查阅历史地震资料，区域内无破坏性地震发生，仅距坝址20 km处1976年5月5日发生一次2.2级地震。据“1∶400万中国地震动参数区划图”(GB18306-2001)可知，该区地震动峰值加速度为＜0.05 g，相应的地震基本烈度＜Ⅵ度。

综上所述，该区地震烈度小，强度弱，近期无火山活动或新构造运动。所以初步确定本区属地壳稳定区。

3 结论

工作区位于小兴安岭西麓，区内可划分为构造剥蚀低山丘陵、山前台地、堆积洪积河漫滩三种地貌单元。

地层较发育，从奥陶系至第四系除三迭系地层缺失外，各系地层均有出露。

中生代以前岩浆活动频繁，侵入岩分布广泛，约占工作区总面积的60%左右。

表1 区域地层岩性表

本区地震动峰加速度为＜0.05g，相当于地震基本烈度＜Ⅵ度，本区属地壳稳定区，稳定性较好。

表2 侵入岩侵入活动顺序表

[1] 黑龙江省水利水电勘测设计研究院.黑河市爱辉区金湾水电站工程地质勘探报告(初步设计阶段)[R].哈尔滨:黑龙江省水利水电勘测设计研究院，2005.