乌金塘水源湿地处理工程地质条件分析与评价

张宇特；张宇殊

（1.葫芦岛平山供水有限责任公司，辽宁葫芦岛125001；2.葫芦岛市乌金塘水库管理局，辽宁葫芦岛125028）

乌金塘水源湿地处理工程地质条件分析与评价

张宇特1；张宇殊2

（1.葫芦岛平山供水有限责任公司，辽宁葫芦岛125001；2.葫芦岛市乌金塘水库管理局，辽宁葫芦岛125028）

通过对乌金塘水源湿地处理工程区内工程地质条件、滩地工程地质条件及浅坝工程地质条件的分析与评价，得出了工程场地地貌属女儿河冲洪积河床、滩地，岩性以圆砾为主夹中粗砂透镜体，下伏基岩为燕山期侵入花岗岩及蓟县系雾迷山组白云岩。岩土体结构简单，未见不良物理地质现象发育。勘察河段滩地主要由粗粒土及岩石构成，稳定性良好。圆砾层渗透等级为强透水。环境水对混凝土结构无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。

水源地；湿地工程；工程地质条件；分析与评价

1 工程概况

女儿河是小凌河下游的一大支流，河长134 km，流域面积1 490 km2。女儿河为山区河流，亦属蜿蜒型河道，河床逐年淤积抬高，比降逐渐变缓。在乌金塘水库上游，钢屯镇下游，河流地势总体上西高东低，地形相对平缓，河道平均比降为1.595‰。乌金塘水源湿地处理工程位于辽宁省葫芦岛市南票区暖池塘镇女儿河干流的小田屯至马相屯河段。工程控制断面以上流域面积为750 km2，洪峰流量为1 310 m3／s，防洪标准为10 a一遇。该段河道左岸为护岸林和耕地，右岸涉及小田屯、苑屯和马相屯等3个村屯，人口2 300人，耕地面积300 hm2。本工程包括湿地工程和湿地基础工程。其中湿地工程为植物种植总面积20.83万m2和回填种植土3.72万m3；湿地基础工程包括潜坝6道、管护桥1座，清底泥9.51万m3、生态护岸工程9.51万m3及石笼护岸工程611.68 m3。

2 工程区工程地质条件分析与评价

2.1 地形地貌

勘察场地位于女儿河中游，所处微地貌单元为女儿河河床、漫滩及阶地，地势总体上西高东低，地表高程为89～102 m，河道平均比降为1.72‰，地形相对较为平缓。阶地与漫滩多为缓坡接触。在整个治理河段内，由于采砂、挖砂、垃圾乱堆乱放等人为活动较普遍，造成一定数量的垃圾堆、砂堆及坑塘分布［1］。

2.2 地层岩性

第0层：第四系全新统（Q4al＋pl）冲洪积物，主要由圆砾构成，褐黄色，中密，稍湿～饱和，分选一般，磨圆一般，砾石含量40%～50%，含卵石15%～30%，卵石最大直径可达100 mm。砾、卵石成份主要为石英岩、白云岩、花岗岩、安山岩等。局部见中粗砂夹层（透镜体），夹层厚约20～40 cm。该层分布普遍，揭露厚度3～5.9 m。

第①层：全风化白云岩，灰白色，原岩结构已破坏，但尚可辨认，岩芯呈砂土状，分布不普遍，揭露厚度0.2～0.7 m。

第②层：强风化白云岩，灰白色，细粒结构，层状构造，岩芯较破碎，呈碎块状，块径2～3 cm，分布不普遍，揭露厚度0.3～0.7 m。

第③层：全风化花岗岩，褐红色，原岩结构已破坏，但尚可辨认，岩芯呈砂土状，分布不普遍，揭露厚度0.3～0.7 m。

第④层：强风化花岗岩，褐黄色，中粒结构，块状

构造，岩芯呈碎块状，一般块径2～6 cm，分布不普遍，揭露厚度0.3～0.8 m。

2.3 地震动参数

根据2001年编制的《中国地震动参数区划图》（1∶400万），本工程区地震动峰值加速度为0.05 g，地震动反应谱特征周期为0.35 s。

2.4 水文地质条件

1）地下水概况。勘察场地的地下水类型为第四系孔隙潜水，赋存中砾砂、圆砾、卵石层中，与河水联系密切，在河床处地下水与地表水连为一体。地下水主要受女儿河水侧向径流和大气降水入渗补给，以侧向径流和蒸发形式排泄［2］。

2）环境水腐蚀性评价。勘察工作对勘察河段上游和下游的地下水及河水均进行了取样和水质分析，地下水化学类型主要为HCO3·SO4—Ca·mg型，pH＝8.56～8.76；地表水化学类型与地下水化学类型相同，pH＝8.53～8.54。

根据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487—2008附录L判定该环境水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。

2.5 抗冲刷稳定评价

该工程所处地段为山区，降水较少，滩地大面积裸露，水深很浅，无法满足水生植物生态需水的要求。河床表层主要为圆砾，其允许不冲流速为1.2～1.4 m／s。

3 滩地工程地质条件分析与评价

3.1 地层构成

工程处河道滩地主要由粗粒土构成，即由圆砾构成。

3.2 土体渗透特性

根据岩土类型及地质结构，场地稳定性良好，主要存在的工程地质问题为渗透变形。

3.2.1 渗透变形形式的判别

通过对圆砾取样进行渗透试验分析，其渗透系数为8.97×10－2～1.01×10－1cm／s，为强透水等级。圆砾层（粗粒土）的不均匀系数均＞5，采用土的细粒含量Pc与1／［4（1－n）］×100的比较判别。孔隙度n取值40%。对于连续级配的土，粗细粒的区分粒径按计算。通过对圆砾取样分析，圆砾层中土的细粒含量为34～37.5%，平均细粒含量Pc＝36.4%，Pc＜1／［4（1－n）］×100，渗透变形形式为管涌。

3.2.2 土体抗渗强度

圆砾层渗透变形形式为管涌，临界水力比降按公式计算，计算结果：。允许水力比降取经验值0.25。

3.3 地质条件评价

表层圆砾抗冲刷能力较差。各岩土层的地基承载力相对较高，抗沉降变形能力较强。圆砾层属强透水层，经判别，该层的渗透变形为管涌型。本区没有大地震源，场地属抗震有利地段，场地土为中硬场地土。根据《中国地震动参数区划图》（GB18036—2001），地震动峰值加速度为0.05 g，地震反应谱特征周期为0.35 s。综上所述，该场地地质条件为B类，工程地质条件较好［3］。

4 潜坝工程地质条件分析与评价

工程处共设计了6道潜坝，各潜坝轴线地质剖面分布基本为圆砾、强风化岩石和弱风化岩石层，地下水位较浅。本区没有大地震源，场地属抗震有利地段，场地土为中硬场地土。该场地地质条件为B类，工程地质条件较好。

5 结论及建议

根据勘察场地地貌属女儿河冲洪积河床、滩地，岩性以圆砾为主夹中粗砂透镜体，下伏基岩为燕山期侵入花岗岩及蓟县系雾迷山组白云岩。地势总体上西高东低，河道平均比降为1.595‰。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）场地属抗震有利地段，场地土为中硬场地土。勘察场地勘察期间各钻孔均见地下水，为赋存于第四系松散岩类的空隙潜水。场区标准冻层深度为1.1 m。勘察场地地势平坦，岩土体结构简单，未见不良物理地质现象发育。勘察河段滩地主要由粗粒土及岩石构成，稳定性良好。圆砾层渗透等级为强透水，渗透变形形式为管涌。由于采砂等人为活动，河床在各部位深浅不一，变化很大，沿线有一定数量的坑、塘分布，设计时应予以注意。

［1］吴国新.乌金塘水源地湿地工程水土流失影响分析与评价［J］.黑龙江水利科技，2014，42（11）：89－91.

［2］张义友.黑龙江甘河湿地功能恢复项目建设的背景及必要性［J］.农村实用科技信息，2012（09）：50－51.

［3］建设综合勘察研究设计院.GB50021—2001岩土工程勘察规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2001.

TV221.2

B

2014－10－31

张宇特（1978－），男，辽宁葫芦岛人，助理工程师；张宇殊（1979－），男，辽宁葫芦岛人，助理工程师。

1007－7596（2015）06－0139－02