锦凌水库库区工程地质问题分析与评价

南向东，叶建新，刘丽丽

(辽宁省闹德海水库管理局，辽宁 阜新 123000)

1 工程概况

锦凌水库工程位于辽宁省锦州市境内的小凌河下游，是小凌河流域规划中小凌河干流上唯一的重要控制性骨干工程。是一座以防洪、城市供水为主，其次是发电、灌溉及养殖，并兼顾改善地下水环境的大型综合利用水利工程。工程规模为大 (2)型，工程等别为二等。永久性挡水和泄水建筑物的设计洪水标准为500年一遇设计、10000年一遇校核。锦凌水库库容7.43亿 m3，调节水量1.81亿 m3，正常蓄水位60.0m，水库控制面积3029km2，占流域总面积的58.8%，回水长度25.44km，坝长1148.0m，土石坝段坝顶高程65.2m，坝高34.2m，溢流坝段坝顶高程52.0m，坝高35.5m。

2 库区渗漏

2.1 侧向渗漏

根据库区的地形地貌条件，姜家屯—马家洼子一带的单薄分水岭可能产生侧向渗漏。此处为小凌河上下游相邻河谷，下游河谷在库区之外，鞍部地表高程67.00m，近于最高水位，而且鞍部宽度较窄，渗漏路径小于500m，具有渗漏条件。

从地质构造看，库区范围内通向库外低地或可能漏水带的断层主要有F2断层、F3断层、上锡匠沟—板桥沟的断层带 (F5、F6、F7、F8、F9)和上游邱皮沟矿—快手沟的断层带 (F22、F23、F25、F28、F29、F30、F31、F35)。

a.F2断层距坝址约1km，横切分水岭，分水岭宽约1000m，由于该断层基本无断层破碎带，接触紧密，且可能的渗径较长，因此不会有较大的渗漏量。

b.F3断层为一个断距较大的压性断层，断层带宽6m，带内充填断层角砾岩、黑色与褐色断层泥以及糜棱岩。该断层切割太古界混合花岗岩和义县组火山岩，又在大马口子—姜家屯公路西被一近70m厚的砾岩覆盖，但是在1∶100万辽宁省地质构造图以及1∶50万辽宁省地质图上，该断层继续向东延伸，切过姜家屯分水岭。由于F3为压性断层，构造带内充填的断层泥和糜棱岩透水性一般较差，且邻谷底高程约59.00m，落差不大，山体较宽 (约3km)，可能的渗径较长，因此不会产生较大的渗漏量。

c.上锡匠沟—板桥沟的断层带，支沟内第四系洪坡积砂砾石层，地面高程76.40～94.60m，一般厚约4.0～8.0m。断层相互切割，较为复杂，尽管区外并无相邻河谷或低凹地带，但该区有震旦系高于庄组白云岩和大红峪组砂岩出露，在断层带附近岩石比较破碎，可能构成地表水的渗漏通道。在该处发现有库区最大的泉，泉水温度、流量四季稳定，冬季不结冰，旱季不断流，可见有较长、较深的径流路径，下部有大面积导水带存在，水位上升后，可能构成地表水的渗漏通道。但对于拟建水库区 (正常高水位60.0m)影响不大，不会产生较大渗漏量。

d.上游邱皮沟矿—快手沟的断层带，由于断层切割寒武纪和奥陶纪石灰岩，二叠纪砂岩、砾岩及石炭系页岩，其破碎带的透水性相对较强，且可能与石灰岩溶洞连通，共同构成库水的渗漏通道。该区段小凌河谷地表高程67.00～76.20m，河水位约66.0～75.0m。对于拟建水库区，正常高水位为60.00m，水库回水未到达该区段，地下水与地表水保持原有的水力关系，其渗漏量一般不会增大或增量不大。

2.2 库底渗漏

拟建水库正常高水位60.00m，在回水范围之内，库底基本为两层结构，即上部的第四系沉积物和下部巨厚层义县组火山岩系。第四系以砂土、粉土、砾石层为主，局部还有冲、洪积及塌落成因的卵砾石层、角砾层，透水性很好，但其下部的义县组为巨厚层的安山岩、凝灰岩、凝灰质砂岩、火山角砾岩、火山集块岩等，透水性很差，50m以下渗透率基本小于1Lu，属微透水层，厚度又在700m以上，基本上可作为隔水层看待。底部亦无明显强含水层，同时又无大的断层穿过，所以无库底渗漏问题。

3 库区浸没

水库区内较大的厂矿有邱皮沟煤矿、铸造砂厂、松岭门煤矿、凌河煤矿，村庄和耕地较多，主要分布于小凌河两岸及支沟的阶地上。按各村庄和耕地区的前缘、后缘地表高程，多数被淹没，仅在库尾及较深支沟正常高水位附近可能存在浸没问题。

拟建水库区 (正常高水位60.00m)可能的浸没区有西窑村、班吉塔、地藏寺、翠岩乡、五谷屯、东达营子和西达营子、黄土坎子、金砂锅屯、上锡匠沟、板石沟乡、姜家屯。这些村屯的房屋及耕地处于正常高水位附近，范围不大，且位于5年一遇洪水回水范围线 (65m)以下，属搬迁、补偿和处理的范围。该范围线附近，主要为荒地和少量耕地，第四系松散层主要为黏性土层、粉土层和砂砾石层，其中黏性土层厚约1.0m，粉土层厚约1.0m，砂砾石层厚约1.0～4.0m。耕地的黏性土层毛管水上升带高度按1.5m计，粉土层毛管水上升带高度按0.8m计，砂砾石层按0.20m计，安全超高按0.45m计。按照《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50287—99)附录C，初步判定局部有一般性浸没影响，但由于范围不大，浸没影响程度较轻，因此锦凌坝址库区范围内基本无浸没影响。

4 库岸稳定

库岸以基岩为主，局部为第四系坡积物。东杂木林子—香磨下游以火山岩为主，整体性较好，该段库岸发育的顺河 (支谷)向断层很少，且规模不大，比较典型的只有F4，但其倾向与坡面倾向相反，对库岸稳定影响不大。上游主要为灰岩、砂页岩等，岩体整体性较好，岩体基本稳定。

第四系坡积右岸大齐屯—大马口子一线分布有面积较大的第四纪冲积物和洪积物。在金宝岭—北洼子一线冲积物和洪积物也较厚。一般分布于支沟内及沟口较缓的岸坡上，坡角一般为3°～10°，在正常高水位以上，坡角变缓，满足天然岸坡的稳定要求，且坡洪积物变薄。因此，库区范围内一般不会发生较大规模塌岸的可能。

此外，水库蓄水后，小凌河原凸凹岸将部分位于水下，阻碍水流，易形成漩涡，加剧了对岸坡、特别是凹岸的侧向冲刷能力，但根据现有岸坡形态及岩土体的分布特征，正常高水位以上基岩多裸露，完整性较好，第四系坡洪积较薄，坡角较小，不会发生较大规模的塌岸，因此库岸基本稳定。

5 水库淤积问题

库区两岸地势较陡，沟谷较发育，宽度超过500m的支沟有7条，其中常年有水的有5条，山体植被稀少。沟谷内一般三面环山，山体较陡，出口较开阔，沟谷内表层土多为第四系松散堆积物，以砂石土和黄土为主，瘠薄疏松，胶结力较差，抗冲力较弱;而一般的缓坡地、山间盆地、沿河岸阶地及冲击扇，表层多为山淤土、河淤土、黄土、盐碱土，较厚，属草地或耕地。

根据地形、地质及水文气象条件，此第四系松散堆积物构成固体径流的来源，水库建成后，两岸及沟谷内的第四系松散堆积物在丰水期暴雨、库水的浸泡和侧向掏挖下，必然从沟谷被冲入水库，造成水库淤积。

库区两岸 (含支沟)山坡上的坡积物较薄，山前第四系松散堆积物与谷底落差一般不大，且该区域丰水期降雨量一般不大，因此不会发生泥石流。

6 水库诱发地震问题

水库蓄水后，由于库区充水，增加了对库底的荷载，破坏了原有的应力平衡状态。同时库区孔隙水压力的增加也会促进库区地下岩体裂隙及断层的活动，从而可能导致水库蓄水后发生库震现象。

拟建锦凌水库最大坝高为35.5m，库容为7.43亿m3，且库内分布的岩石岩性主要为安山岩，完整性较好，深部节理不发育，无深大断裂通过库区，因此发生库震的可能性极小。

7 结语

锦凌水库工程位于辽西丘陵区，以剥蚀构造地形和侵蚀堆积地形为主，主要为尖顶状或圆顶状低山、浑圆状低山、圆顶状高丘和爪状谷地。构造单元属中朝准地台—燕山台皱带—辽西台陷—朝阳穹皱断束，外围构造较发育，但区内无大的断裂构造，地震活动水平较低。工程区地震峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应地震基本烈度为Ⅵ度，属区域构造相对稳定区。水库蓄水不会诱发地震。总之，库区工程地质条件较好，适宜修建水库。

［1］吕建文.申村水库库区工程地质条件评价［J］.科技情报开发与经济，2009(4).

［2］张梧荫.张峰水库库区上伯侯滑坡工程地质分析与评价［J］.山西水利，2007(6).

［3］王刚.大洼沟水库引水线路及库区工程地质评价［J］.科学之友，2012(2).

［4］李锐.曹家岭水库区域地质情况及库区工程地质条件评价［J］.科技情报开发与经济，2011(32).

［5］马友卿.大同县西坪水库工程地质分析及评价［J］.山西水利科技，2009(1).