寿宁县西山水库蓄水安全性分析

曾国安

（福建省汇闽水利水电工程发展有限公司，福建 福州 350011）

兴建西山水库的目的主要是利用西山水库与六六溪水库联合调度，以满足寿宁县城区设计水平年2025年的用水需求。为保证工程封堵下闸蓄水后的安全，在封堵下闸蓄水前，工程区内涉及水库蓄水的工程建筑物部位均应经过安全性评价，符合要求后方可投入使用。本文以主体工程、坝基、坝址等为评价对象，对西山水库进行安全性分析。

1 水库概况

西山水库坝址以上控制流域面积3.90 km2，河流长度3.40 m，河道坡降68.4‰，多年平均流量为0.172 m3/s，多年平均径流量为542万m3，多年平均径流深1391 mm[1]。

水库枢纽由砌石重力坝、开敞式溢洪道、供水系统组成，为Ⅳ等工程，大坝、溢洪道、供水系统进水口等按4级建筑物设计；拦河坝、溢洪道设计洪水重现期为30年，校核洪水重现期为200年；消能防冲洪水重现期为20年，水库区地震基本烈度为Ⅵ度[2]。

1.1 地质条件

（1）地形地貌

测区位于福建东部，东临东海，地处寿宁县境内，属于侵蚀剥蚀构造中低山地貌，山脉总体呈北东方向展布，区内地面海拔高程多在820 m～1300 m之间，山坡坡度一般在30°以上，少数达50°～70°，地势呈自南向北倾斜下降的特征。基岩岩性主要为侏罗系上统高基坪群第一亚群(J3nc)凝灰岩以及第四系冲洪积、坡残积层[3]。

（3）地质构造

水库区属强烈切割的构造侵蚀中低山陡坡—中缓坡地形，区内岸坡陡峻，沟谷发育并深切，山峰或山坡上常见陡崖石壁，物理地质现象以岩石风化和崩塌堆积为主要特征。区内岩石风化主要受地形、岩性和断裂构造控制，低矮山丘岩石风化强烈深厚，随高程上升岩石风化强烈，断裂带和基性岩脉发育处一般风化较强烈。区内高陡山坡坡脚、陡崖石壁下和深切沟谷中常有孤滚石堆积。

1.2 水文条件

区域水文地质简单，根据含水层性质及地下水埋藏条件，坝址区地下水主要为基岩裂隙潜水和松散堆积层孔隙水。孔隙水主要赋存于第四系地层和全风化岩体中，裂隙水主要赋存于节理裂隙中，受大气降水和高处渗流水补给，向沟谷排泄。

2 蓄水安全分析

2.1 水库

2.1.1 水库渗漏

水库为山区峡谷型水库，库周群山环抱，山体雄厚，库内山峰高程大于设计正常蓄水位（1000 m）高程，库周无低邻谷及单薄分水岭，库盆地层主要为火山岩类，岩性致密坚硬，岩体风化层多为微～弱透水层。断裂不发育，延伸较短，未连通至库外，节理裂隙多闭合。因此，水库不存在永久渗漏问题[4]。

2.1.2 库区岸坡稳定

水库库岸由火山岩构成，岩石致密坚硬，库岸山坡一般20°～35°，部分库岸基岩出露。库区第四系覆盖层一般较薄，有覆盖的地方大多植被发育，森林覆盖率较高，区内断裂构造不发育，未发现较大规模的滑坡体，库岸总体基本稳定。

2.1.3 水库浸没及固体径流

根据区域地质资料分析，水库淹没区和库区均未发现有开采价值的矿产，也没有矿化点和矿化异常点；淹没区内有林地将被淹没。正常蓄水位1000 m附近多为林地，山坡较陡，库周地下水位较高，地下水排泄条件好，水库回水不会对土地造成浸没影响[5]。

水库在蓄水后不会产生大规模库岸失稳，固体径流来源少，不存在大规模的固体径流问题，但局部有卸荷变形的陡峭危岩和较厚的坡残积、全强风化层，水库蓄水后表层可能发生小规模的库岸塌滑，增加固体径流，但对水库蓄水无较大的不良影响。

2.2 坝基

坝址坝基经开挖后，坝基岩体属弱风化中上部，完整性一般，依据GB50487-2008附录V坝基岩体分类标准本坝基属Ⅲ类岩体，与初设结果基本吻合，经坝基固结、帷幕灌浆后，满足建坝要求。

河床及两岸均挖至弱风化岩，岩体较完整。坝基开挖后，分别在坝基中间和左岸坝肩各发现一条断层（f1、f2），其中断层f1为横向切割断层，宽度10 mm～20 mm，内充填强风化泥质夹层，胶结度一般，多闭合，为高倾角断层，倾角83°；f2断层位于左岸坝肩，斜切山坡往下游延伸，延伸较短，宽度20 mm～30 mm，多泥质填充，闭合，倾角80°；坝址区裂隙发育方向多组，裂隙细小、短浅，仅坝基右岸下游较密集，宽度一般为1 mm～2 mm，少数达到10 mm，多为闭合裂隙；9号、10号地质点处为石英脉，宽约 5 mm，产状为 NE30°/NE80°，为闭合裂隙。f1、f2断层以及节理裂隙多为横向切割，规模小高倾角且多闭合，对水库蓄水影响较小。

2.3 坝肩及边坡

左岸坝肩开挖后，坝肩在1002 m高程以上为强风化岩体，边坡高达18.9 m，坝肩接头部位为弱风化岩体，工程地质条件良好，但坝肩边坡工程地质条件一般。

右岸坝肩岩体相对隔水层（q≤5 Lu）顶板线与正常蓄水位1000 m高程线交点距坝肩（建议开挖线）约16.4 m；坝肩防渗接头可接至相对隔水层顶板。坝肩开挖后，坝肩在1005 m高程以上为全～强风化岩体，边坡高达27.7 m，其中土质边坡厚度约9.30m，强风化岩体边坡厚度约16.9 m，坝肩接头部位为弱风化岩体，坝肩接头工程地质条件较好，但坝肩边坡地质条件差，存在坝肩边坡的稳定问题[6]。

大坝两岸坝肩、坝顶上方山坡陡峭，且右岸坝肩风化较深，局部发育有节理裂隙带，现场检查发现，在蓄水位以下，右岸坝体下游岸坡岩体存在多处渗漏。

3 结论与建议

（1）水库位于华南沿海地震带，属于华南地震区的东南沿海外带地震带，据记载水库区半径25 km范围内无较大的地震发生，一般为1～3级地震，属弱震区；场地地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05 g，区内区域构造属相对稳定区。

（2）水库地形、地质条件封闭良好，蓄水后水库不会产生永久渗漏。库岸未发现较大规模的滑坡体，岩体中没有发育规模较大的顺坡向中缓倾角断层和软弱夹层，水库库岸总体是稳定的。

（3）坝基岩性致密坚硬，弱风化为主；岩体质量属Ⅲ类，岩体风化层多为微～弱透水层。对坝基岩体及局部存在的地质缺陷（f1、f2断层）进行常规的工程处理（固结灌浆及帷幕灌浆），可使水库地质条件满足设计要求。

（4）左岸坝肩接头部位为弱风化岩体，坝肩接头工程地质条件较好，坝肩边坡地质条件一般，边坡基本稳定。

右岸坝肩地质条件较好，接头部位为弱风化岩体，但坝肩边坡地质条件差；右岸坝肩风化较深，局部发育有节理裂隙带，存在坝肩边坡的稳定问题。针对上述问题，建议进行网喷和素喷支护，维持边坡稳定并设置稳定监测措施加强观测。此外，据现场检查发现，在蓄水位以下，右岸坝体下游岸坡岩体存在多处渗漏，建议采取专项措施治理并加强渗漏观测。