李金水库工程地质分析与评价

孙 凯

（绥中县水利技术推广站，辽宁 绥中 125200）

李金水库工程地质分析与评价

孙 凯

（绥中县水利技术推广站，辽宁 绥中 125200）

李金水库自建成后，为大王庙镇农业生产和国民经济发展作出了巨大的贡献。但由于工程兴建在70年代，施工采用大规模的群众运动施工方式，施工质量难以得到很好的控制，致使工程在建设和运行过程中存在着一些不安全因素。工程投产运行至今已进入老化期，以致水库一直被限制蓄水带病运行，严重影响了工程效益的正常发挥，并对下游人民群众的生命财产安全构成了威胁。水库坝址区域地质概况、坝址区工程地质条件天然建筑材料条件进行了分析与评价。

坝段；地质；评价；李金水库；绥中县

1 水库概况

李金水库位于辽宁省绥中县大王庙镇境内小黄村王宝河支流上，是以调洪、灌溉为主，供水、养鱼为辅的小（1）型水库。坝址处地理坐标E119°57′27″，N40°25′02″。李金水库位于王宝河支流上，该支流发源于大王庙乡黄羊村老秦家北五花大顶，发源地至入河口全长56.50 km，坝址以上河长15.70 km，控制流域面积29.20 km2，河道比降 24.10‰。

水库始建于1974年 8月，由当时的大王庙人民公社组织农民建设，1977年 5月竣工。设计单位是绥中县水利局，原设计标准为50 a一遇，校核标准为500 a一遇。原设计中：死水位109.50 m，死库容44.22万 m3；正常高水位118.00，正常高水位库容397.09万 m3；设计洪水位122.45 m，设计洪水位库容736.23万 m3；校核洪水位124.55 m，校核洪水位库容930.19万m3。李金水库工程等别为 IV等，永久性水工建筑物级别为 4级。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水洞3部分组成。土坝为黏土心墙砂壳坝。溢洪道为开敞式宽顶堰。

2 工程地质分析与评价

2.1 区域地质概况

李金水库位于绥中县大王庙镇境内，地貌类型属低山丘陵区。坝址处为一“U”型河谷，河谷宽约300 m，左岸较陡，岩石裸露；右岸较缓，多为坡积物覆盖。坝址区以上两岸山体雄厚，下游河谷逐渐开阔，地貌逐渐向丘陵区过渡。

李金水库修建时正值“文革”时期，原始设计资料所剩无己，没有地质资料。本次地质评价主要根据水库运行现状结合现场勘察及询问水库知情人士得出。查《中国地震动峰值加速度区划图》GB18306—2001，李金水库所在地区地震动峰值加速度为0.05 g，地震反应谱特征周期0.45 s，场地地震基本烈度为Ⅵ度，建筑物设计地震烈度为Ⅵ度。

2.2 坝区工程地质条件

2.2.1 拦河坝工程地质条件

李金水库整体座落于燕山期侵入的流纹岩岩体之上，地貌为中低山间丘陵，总体地质条件简单，区域稳定性良好。水库大坝为黏土心墙砂壳坝坝型，防渗体为黏土心墙，筑坝材料依次为心墙、砂卵石，坝基防渗型式采用截水槽。经现场挖探坑，测得心墙填筑顶高程为124.00 m，坝顶防浪墙坐落在心墙上。水库大坝坝基为燕山期早期侵入的流纹岩，岩体为灰褐色，风化较强，建坝时坝基已清至强风化带下部，接近中等风化带，下部裂缝不发育，地基稳定性较好。大坝左侧山体坡度较陡，风化严重。出现风化残坡堆积物坍塌现象［1］。李金水库坝肩结合较好，经过多年运行未发现有绕坝渗漏问题。

2.2.2 溢洪道工程地质条件

李金水库溢洪道工程于1976年建成，开挖在大坝左侧山体上，是由人工沿山坡爆破开挖而成，为开敞式溢洪道，断面为矩型，进口底高程为118.00 m，宽度为16.00 m，全长236.00 m。溢洪道地基岩体风化强烈，大部分位于强风化带中，局部有全风化。两侧边坡岩石一般为强风化，坡角较陡，岩体裂隙发育，性状较差，岩体较破碎，溢洪道边坡局部见有坍塌及掉块现象，边坡稳定性较差，建议进行削坡锚固处理。由于溢洪道是沿自然山坡自流消能，泄洪时直冲刷坝脚，建议溢洪道出口做消能设施及导流墙。

2.2.3 输水洞工程地质条件评价

李金水库输水洞基础岩石为流纹岩，节理、裂隙不发育。全长150.00 m，为压力隧洞，直径1.00 m，进口高程为109.50 m，在输水洞进口安装1.8 m× 1.8 m的平板闸门一扇，配有启闭机，输水洞出口设有闸阀和消力池，但经多年运行，输水洞进出口启闭设备均破损严重，已经不能正常使用。

2.3 天然建筑材料评价

李金水库除险加固工程土料、砂砾石料、块石料当地储量较小，但外购可以满足工程用量，料场均有公路相通，只是上坝路较窄，路面高低不平。土料、砂砾石料及块石料质量均较好，各项指标均满足或基本满足规范要求。

2.3.1 土料分析

根据设计提供，本工程所需土料数量不大，为此在大坝上下游进行了土料调查与勘探，可满足本工程的土料需求。料场位于大王庙镇小黄村北山，丘陵地貌，地形较开阔平坦，部分为旱地，面积较大。上部无用层厚约0.5～1.0 m，下部有用层厚2.5～3.0 m，土层较稳定，地下水位埋藏较深，开采条件较好，有简易公路通过，运距约3 km。

2.3.2 石料分析

坝址区岩石一般为强风化岩或弱风化岩，岩性较差，力学强度不高，块石质量不好，储量少，不能满足工程需求。所需石料需要在绥中县县城南团山子石场开采，该石场块石质量好，储量丰富，条件较好，运距约70 km。

2.3.3 砂与砂石料分析

坝址附近砂砾石料缺乏，本工程所需砂砾石料需要到绥中县六股河料场购买，料场现有私营商业开采，水下开采，储量较丰富，有公路通过，运距约40 km。砂为中砂，成份主要为石英、长石及岩屑等，含泥量及云母含量较低，砂的各项指标均满足或基本满足规范要求，砂质良好。砾石成份主要为火成岩、砂岩及石英等，一般为弱风化，性状较坚硬，次圆或浑圆状，粒径一般为 2～6 cm，针片状及软弱颗粒少见，含泥量小，各项质量指标均可满足设计要求。

3 结论和建议

1）库区内近时期以来构造运动趋于稳定，区域稳定性较好。本区地震动峰值加速度为0.05g，地震反应谱特征周期 0.45s，场地地震基本烈度为Ⅵ度，建筑物设计地震烈度为Ⅵ度。

2）库区属山区地貌，在正常蓄水位范围内地形封闭。库区未见有大的导水断层带连通库外，水库不存在永久性渗漏问题，库区山坡多为岩质边坡，边坡稳定，不存在岸坡再造、淹没和浸没等问题。库区植被较好，固体迳流甚微。

3）坝址区的地层岩性主要为流纹岩，李金水库大坝为黏土心墙坝型，防渗体为黏土心墙。坝基及两坝肩经过多年运行未发现有渗漏问题。

4）溢洪道是由人工沿山坡爆破开挖而成，为开敞式溢洪道，无消能设施。溢洪道底板及两侧边坡岩石一般为强风化，两侧山体坡度较陡，岩体裂隙发育，性状较差，岩体较破碎，溢洪道边坡局部见有坍塌及掉块现象，边坡稳定性较差，建议进行削坡处理。由于溢洪道是沿自然山坡自流消能，危及溢洪道出口山坡和坝脚的稳定，建议溢洪道出口做底流消能设施及导流墙

5）李金水库输水洞为压力隧洞，基础岩石为流纹岩，节理、裂隙不发育。但经多年运行，输水洞进口启闭设备均破损严重，已经不能正常使用，建议采取有效的工程措施加以根治。

6）本工程土料、砂砾石料、块石料采用当地开采和外购能满足工程用量，且各项指标均满足或基本满足规范要求。料场均有公路相通，但无上坝公路。

［1］余朝庄.棉花滩水电站大坝工程地质条件与评价［J］.水力发电，2001（07）：19－21.

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B

1007－7596（2015）03－0199－02

2014－12－17

孙凯（1976－），男，辽宁绥中人，工程师。