准旗大南沟水库文字报告

1、1 绪 言1.1工程概况南沟水库位于准旗大路乡南沟境内，西傍黄河，东距柳林滩1.3km，西至城壕4.6km。工程枢纽地理座标：X=，Y=。南沟水库拟设为均质土坝，坝高37m，坝顶高程1048m，顶宽15m，最大坝长335m，总库容649.91万m3；死水位1022.2m，死库容44.0万m3。兴利水位1043.3m，兴利库容550万m3；校核洪水位1044.2m。大坝右岸设取水口，埋设12英寸UPVC管两根，管轴线与坝轴线基本垂直，管道水平安装，安装高程1022.2m；右岸设放水涵卧管，管轴线与坝轴线基本垂直。1.2目的与任务本次勘察精度为初步设计阶段工程地质勘察，其目的是查明水库及建筑物区的

2、工程地质条件，进行选定坝型、枢纽布置的地质论证和提供建筑物设计所需的工程地质资料。具体任务是：查明水库区水文地质工程地质条件，分析工程地质问题，予测蓄水后的变化；查明建筑物地区工程地质条件并进行评价，为选定建筑物轴线及地基处理等提供地质资料和建议；进行天然建筑材料详查。1.3勘察工作1.3.1勘察依据及技术标准本次勘察依据如下：（1）勘察合同（2）水利水电工程地质勘察规范（GB5028799）（3）水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL2512000）（4）水工建筑物抗震设计规范（DL5073）（5）岩土工程勘察规范（GB500212001）（6）相关规程及标准。1.3.2勘察方法及工作量本次

3、勘察采用了工程地质测绘、工程钻探、坑（井）探、原位测试及土水岩样测试等综合手段。工程地质测绘精度110000，测绘范围包括坝址下游、两侧分水岭及尾水位以上区段，测绘面积13.8km2。工程钻探采用DPP100-4型和XY-1型钻机、辅助勺钻进行，其中地下水位以上松散层干钻，地下水位以下松散层及基岩循环水钻，深度量测误差0.05m。抽水试验在河床钻孔第四系地层中进行，用单孔稳定流恢复水位法求参。压水试验在河床及坝肩钻孔基岩地层中进行，试段长度3.15m。标贯试验在砂性类土地层中进行，试验点间距11.5m。碎石类土进行动探（N63.5）试验，间断性连续击入。岩土样在钻孔中采取，水样分别在钻孔及地表

4、水中采取。具体完成工作量见表1.3.1。表1.3.1 工 作 量 统 计 表工 作 项 目工 作 量备 注工程地质测绘（km2）13.8110000工程地质勘探坝址勘探（m/孔）162.4/5建材勘探（m/孔）295.9/48其中土料32孔，砂砾料16孔压水试验（段/孔）16/4最大试验压力0.3MPa抽水试验（孔）3单孔稳定流法标贯试验（次）15动探试验(m)4.2N63.5岩土水样筑坝土样（组）25建材砂砾样（组）16岩石样（组）16强度试验地层土样（组）20水样（组）2侵蚀性及含砂量分析2 区域地质概况2.1区域地形地貌水库区域位于鄂尔多斯波状高原的东缘，地表多为风积砂覆盖，地形起伏不平

5、。按其成因、类型可划分为以下三个地貌单元：（1）构造剥蚀丘陵地形：主要分布于南、北两侧分水岭及上游区段，分布范围较小，基岩裸露较明显，冲沟较发育，相对高差2080m。岩性组合为三叠系砂砾岩、粗砂岩、细砂岩互层夹泥质粉砂岩及粉砂质泥岩薄层。（2）风积地形：广泛分布于流域区，约占流域范围的80%，地形起伏不平，地势较高。其中风积活动沙丘约占40%，地表植被稀疏，沙丘形态多为沙垅、新月形沙丘等。固定半固定沙丘以城壕至张二壕一带为典型代表，约占风积地形的50%，地形相对较平坦，地表植被较发育，以农作物、树丛、沙棘、沙柳为主。岩性组合为粉砂夹细砂，局部地段可见风成类黄土。（3）侵蚀堆积河谷地形：树枝状分

6、布于南沟及其支沟地形中，沟谷下切强烈，岸坡缓倾，局部陡倾，沟底与岸坡相对高差12110m。河漫滩发育，局部地段可见残存一级堆积阶地，大部被开垦成农田。阶面较平坦，微倾于河谷。岩性组合为细砂、粉砂、含卵砾砂层。2.2区域地质构造与地震水库区域位于鄂尔多斯向斜盆地东缘，构造单元属准格尔地块。鄂尔多斯盆地是中生代形成的内陆拗陷盆地，自晚石炭纪始，表现为持续升降运动，自侏罗纪末期一直隆起，遭受剥蚀，形成鄂尔多斯高原隆起区。准格尔地块区域介于银呼裂谷系与汾渭裂谷系之间。两大断裂系距本区120160km。地块内沉积了巨厚的中生代及新生代地层，自新生代以来构造变动较弱，无区域性断裂分布，局部中生代地层可见小

7、型褶曲及逆断层，表层发育有次生风化节理、裂隙。根据地震历史分析，区内构造地震活动较弱，地震震级Ms3级。强震多集中表现在由银呼裂谷控制的银川五原呼市一带，和由汾渭裂谷控制的西安太原一线，震中部位多集中在深大断裂复合相交部位，对本区影响较弱，地震反应不灵敏。2.3区域水文地质条件大南沟属黄河水系的次级河谷，其地下水的赋存、分布主要受区域气候、地形地貌、地层岩性、地质构造及地表水等因素控制。大南沟区域气候特征属北温带干旱半干旱大陆性气候区，降水量少，多年平均降水量仅为458.9mm，蒸发量2100mm，降水强度多集中在7、8、9三个月。流域内地质构造简单，地层岩性以三叠系粗砂岩、细砂岩、砂砾岩互层

8、夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，岩层产状近于水平，裂隙不发育。地下水补给来源以大气降水为主，其次为沙丘凝结水补给。降水经地表覆盖的第四系松散层入渗调蓄后转化为地下水。丘陵区多以洪流形式集中排泄于各沟谷中。地下水迳流以从四周分水岭高地向侵蚀沟谷方向移动为主，少量通过岩层孔隙垂直入渗补给碎屑岩类含水层。区内各沟谷侵蚀强烈，大部分均切穿潜水含水层，地下水多在第四系松散层与基岩交界面处以接触下降泉形成排泄于各侵蚀沟谷中，部分以蒸发消耗、农田灌溉形式排泄。区内地下水按其赋存与分布特征可分为以下类型。（1）松散岩类孔隙潜水：该地下水含水岩组主要为各沟谷Q4al-pl细砂、砂砾石层，渗透性较强，涌水量及富水性

9、随含水层厚度变化而变化。含水层厚度一般25m，单井涌水量50100T/d，潜水位埋深-0.2-3.6m。水位及水量随季节性动态变化明显。水化学类型以HCO3SO4NaCa型水为主，矿化度多小于1g/L。（2）碎屑岩类孔隙潜水：该地下水含水岩组主要为三叠系和尚组（T1h）砂砾岩、粗砂岩、细砂岩为主，渗透性差，涌水量贫乏，单井涌水量一般小于50m3/d，水位埋深一般大于-20m。水位及水量随季节性动态变化明显，水化学类型以HCO3SO4NaCa型水为主，矿化度多小于1g/L。（3）碎屑岩类孔隙裂隙承压水：该地下水含水岩组为三叠系和尚组（T1h）砂砾岩、细砂岩，隔水顶板岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，

10、隔水性良好，但不连续，与上层潜水存在密切水力联系。根据区域水文地质资料，该承压水顶板埋深一般大于150m，含水层厚度1250m，静止水位一般大于-15-37m。因补给量小，含水层渗透性弱，涌水量较小，单井涌水量多小于50m3/d。水化学类型以HCO3SO4NaMg型水为主，矿化度多小于0.5g/L。2.4区域地层岩性水库区区域地层分为第四系地层与岩石地层，均为陆相碎屑岩沉积。由老至新为：中生代三叠系下统和尚组（T1h）：分布于南、北两侧分水岭、沟谷上游高地及各侵蚀沟谷岸坡，岩性组合为砂砾岩、粗砂岩、细砂岩互层夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩层。上部泥质胶结，胶结程度一般，中下部钙质、硅质胶结，胶结程度

11、较好。与下伏的二叠系地层呈平行不整合接触关系，单层厚度一般大于260m。第四系全新统a、冲洪积层（Q4al-pl）：分布于南沟及各支沟地形中，岩性组合为粉砂、细砂、含卵砾砂层，级配较好，地层厚度2.09.8m。b、风积地层（Q4eol）：广泛分布于流域区高地，局部斜坡处也有发育，岩性组合为粉砂、细砂，矿物成份以长石、石英为主，含云母类暗色矿物，级配良好，结构疏松，透水不含水，地层厚度1.29.6m。2.5物理地质现象大南沟水库由于其所处的位置，决定了地质构造简单，其外因力地质作用以风力、流水冲刷为主，无滑坡、崩塌、采空区、泥石流等具危害性的不良地质作用和地质灾害，物理地质现象较简单。一般物理地

12、质现象表现为以下三种：（1）渐进型大风扬沙：水库区区域位于毛乌素沙漠边缘，地势相对较高，地表植被稀疏，高强度季风可携带地表砂粒迁移堆积。该地质现象覆盖范围广，表现力明显，危害期长，但危害性较弱，可通过生态环境治理进行改善。（2）土质边坡局部塌岸：各沟谷边坡局部地段发育有土质边坡，岩性为风积粉砂、细砂，坡度大部缓倾，局部地段陡倾，地表流水及自重等作用易使高陡边坡上部坍塌，渐趋于稳定。坍塌范围及塌体体积较小，危害性较弱。（3）岩质边坡岩体风化剥落：各沟谷边坡大都为岩体边坡，基岩裸露明显。岩质较软弱，上部胶结较差，易风化软化崩解。在风化作用下，产生岩块局部风化崩落和岩屑剥落堆积，但坍塌体体积一般小于

13、0.8m3，软硬层界面处可见掏空现象。该类地质现象以长期风化作用形成，边坡稳定性整体良好。2.6区域构造稳定性评价根据中华人民共和国国家标准中国地震动参数区划图（GB183062001），本区抗震设防基本烈度7度，设计基本地震加速度值0.10g，设计地震分组第三组。由区域构造条件分析判定，场区区域构造简单，无控震性活动断裂分布，无区域强震分布，场地及岩土抗震稳定性较好，区域构造稳定性较好。3 水库工程地质条件3.1库区地质条件3.1.1地形地貌：库区地貌单元可分为两大单元，各单元地貌特征如：（1）侵蚀堆积河谷地貌：树枝状分布于南沟及其支沟中，河谷断面多呈“U”型，局部上游支沟呈“U”与“V”过

14、渡型，沟底宽20120m。河谷下切强烈。按其特征又可划分为三个亚区。a、沟谷岸坡：在沟道两侧均有发育，岸坡多缓倾，局部陡倾，坡度3852，最大可达78，与河床相对高差1268m，基岩裸露明显，局部中上游地段边坡覆盖有风积物。b、河漫滩：分布于沟谷主河道两侧，以边滩为主，地形较平坦，岩性组合为第四系冲洪积粉砂、细砂及含卵砾砂层。c、阶地：以残存一级堆积阶地形式分布于沟谷中下游右岸坡脚处，阶面相对较平坦，局部地段被风积砂覆盖，地形有起伏。阶地前缘高出河床0.83.0m，阶面宽2572m，平面形态呈狭长带状形。阶面大部分被开垦成农耕地，局部为平沙地，植被发育较好。（2）风积地貌：广泛分布于沟谷两侧岸

15、坡顶部区域，分为固定、半固定和活动沙丘两个亚区。北部地形较平坦，地势较高，地面高程1046.51080m，以固定、半固定沙地为主，局部有起伏，植被发育较好。南部地形起伏较大，地势较高，地面高程10621122m，以垅岗状、新月形活动沙丘为主 ，新月形沙丘迎风坡坡角1218，背风坡坡角2935，岩性以粉砂夹细砂为主，厚度不均，一般为1.28.6m。3.1.2地层岩性库区地层岩性较简单，与区域地质基本相同。库区出露地层岩性由老至新分述如下：（1）三叠系下统和尚组（T1h）：该地层主要出露于沟谷两侧岸坡上，岩性为灰黄色、灰白色、棕红色砂砾岩、粗砂岩、细砂岩互层夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩薄层。上部泥质胶

16、结，胶结程度较好，中下部钙质、硅质胶结，胶结度较高。主要造岩矿物为石英，次之为长石和泥屑，碎屑结构，厚中薄层状、块状构造。其中泥质粉砂岩、粉砂质泥岩层厚度较小，单层厚度一般小于2.0m，易软化崩解。其中强风化带厚度一般2.33.7m，风化裂隙发育，但连通性较差，弱透水性；中风化带4.95.3m，风化裂隙不发育，连通性差，弱微透水性。以下为微风化层，岩质较致密，微极微透水性。本次钻探揭露厚度为21.634.2m，资料显示单层厚度一般大于260m。（2）第四系全新统冲洪积（Q4al-pl）层。狭长带状分布于南沟及各支沟阶地及河漫滩区。岩性以粉砂、细砂及含卵砾砂为主，稍密中密，级配较好。卵石粒径一般

17、为3.25.6cm，最大可达7.2cm，成份以强风化石英砂岩为主。砾砂层粒间充填物多为粉砂、细砂，泥质含量较低，渗透性中等强。地层厚度2.09.8m。3、第四系全新统风积（Q4eol）层：大面积分布于沟谷两侧岸坡顶部风积地形中，局部分布于缓倾边坡上，岩性以土黄色粉砂夹细砂、粉土薄层为主，级配较好，松散稍密，渗透性中等，地层厚度1.28.6m。3.1.3地质构造库区内无断裂构造，节理、裂隙也以岩层表部次生风化形成为主，厚度较小，连通性较差。库区位于相对稳定的地块台地上，新构造运动以上升为主，构造形迹简单。3.1.4水文地质条件库区分为地表水和地下水。地表水为沟谷河道常年性水流，基流量较稳定，泥砂

18、含量较低，偶测含砂量为107.2mg/L。其主要补给来源为沟谷沿途风积砂层与基岩层交界面以接触下降泉形式补给。基岩含水层补给量极弱，说明基岩渗透性低，导水性差。地下水可分为两种类型。一是第四系松散岩类孔隙潜水，二是基岩孔隙裂隙潜水。其补给来源均为大气降水和沙丘凝结水补给，与大气降水水力联系较密切。第四系松散岩类孔隙潜水主要分布于河床一带，含水层为冲洪积粉砂、细砂及含卵砾砂层，含水层厚度2.09.2m，潜水位埋深-0.2-2.7m。第四系风积粉砂、细砂层透水不含水，含水性弱，导水性好，一般以调蓄大气降水为主要功能。基岩孔隙裂隙潜水在库区不发育，含水层渗透性弱，导水性差。根据库区沟道及两岸台地调查

19、，其涌水量极贫乏。经室内化验，地表水和第四系松散岩类孔隙潜水水化学类型均为HCO3CaMg型水，矿化度均小于1g/L，水质对砼及钢结构无腐蚀性。3.2水库渗透性评价南沟流域是一相对完整独立的小流域，南、北及西部地势较高，形成地表分水岭。由于下伏基岩层的物理力学及分布特性，使得地下分水岭也与地表分水岭基本一致，地下水补、迳、排均自成体系，与外围水力联系较弱。库区及库岸两侧均无古河道分布，岸坡均为基岩层，岩层渗透性弱极微透水性，无明显构造渗漏通道。此外，根据四分地、老虎圪卜一带民井调查资料，其地下潜水位也高于水库正常高水位。因此，水库正常蓄水后不存在侧向永久渗漏问题。3.3水库浸没评价水库区均为河

20、道及岸坡地形，仅有少许村庄及农田分布，无工矿企业。村庄均为砖木结构平房，建筑位置较高。农耕地一般位于一级阶地及上游宽广风蚀凹地。在水库设计正常高水位范围内，有近6户位于一阶阶地及低岸坡的房屋及农耕地被淹没，其余村庄及耕地均离淹没线较远，高差较大。因沟谷比降较大，地形较为狭窄，尾水位相近区域除河漫滩有地下潜水分布外，其它地段无地下水分布。两侧岸坡以上台地及风积地形地势较高，地下水排泄较通畅，地下潜水位高于水库正常蓄水位，故不存在地下水顶托壅高问题。根据区域水文地质及工程地质资料分析，水库蓄水后不产生浸没问题。相反对区域水文地质条件和生态环境将会产生积极的改善作用。3.4水库边岸稳定性评价南沟水库

21、位于相对稳定的台地上，库区内无断裂构造。沟谷岸坡主要由T1h砂砾岩、粗砂岩、细砂岩夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成。岩层产状平缓，无贯通深层的结构面，岩体完整，不会产生具危害性的滑坡问题，水库边岸处于稳定状态。根据岩块强度试验资料，岩层属软软岩，局部钙质胶结砂岩属较硬岩，泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹层岩质软弱，易软化崩解，但层厚较小。高陡边坡局部岩体表层在长期风力、水力等风化作用下会产生崩落，但塌体体积小，坍塌范围小，对水库不具危害性。库区岸坡局部地段被风积砂覆盖，形成土质岸坡，延伸范围较小，目前基本处于稳定状态。水库蓄水后，受长期浸水及水位波动影响，会产生局部塌岸问题，根据松散土质边坡岩性及分布特性

22、经室内外分析，予测最终塌岸宽度大于土质边坡实际分布宽度，故塌岸范围小，对水库危害性弱。3.5水库淤积评价库区位于库布其沙漠东部边缘，区域气候属北温带半干旱干旱大陆性气候区，地表多被风积沙覆盖，风大沙多。降水补给模数13.1819.95m3/akm2。大气降水多垂直入渗转化为地下水，难以形成汇入库区沟谷的地表迳流，洪水产生的淤积量较小。库区淤积物主要有以下两种形式：一是风力搬运，在强烈季风影响下，地表积砂随风力飘移迁入库区，但淤积量较小；二是水库蓄水使得局部土质边坡塌岸，形成淤积物进入库区，但因库区土坡发育地段较少，厚度较小，淤积量较弱。水库由于现处的特殊的地理及气候环境，使得河谷产洪量较少。据

23、调查，南沟历史以来未产生过较大洪流，个别丰水年份仅有小股洪流汇入。此外，南沟基流量稳定，平水期河谷携带泥砂含量较小，据测试，清水所携带的泥砂含量约为0.107kg/m3。加上前述两种淤积形式，水库总的淤积量较小，可满足水库正常运营需求。为有效延长水库寿命，提高供水效益，应在流域区加强水土保持工作，种草植树，修建淤沙塘坝，拦蓄局部丰水年小股洪流，澄清清水基流。4 建筑物区工程地质条件4.1坝址工程地质条件4.1.1坝址地质概况（1）坝址地层岩土体单元分层：按照地层时代、岩土体特性将地层划分单元层如下：单元层Q4eol粉砂单元层Q4al-pl粉砂细砂单元层Q4al-pl含卵砾砂单元层T1h强风化粗

24、砂岩及粉砂质泥岩单元层T1h中风化砂砾岩、粗砂岩单元层T1h微风化未风化细砂岩、砂砾岩互层夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩（2）岩土体特征单元层Q4eol细砂：土黄色，松散，稍湿，矿物成份以长石、石英为主。该层主要分布于坝址右岸一级阶地表部及坝肩顶部，河漫滩不发育。阶地处厚度较小，仅为0.81.2m，边坡处堆积较厚，为3.68.2m，坝肩顶部2.73.1m。其天然含水率7.469.67%，干密度1.331.35g/cm3。 单元层Q4al-pl粉砂细砂：土黄色，红黄色，稍密，一级阶地处稍湿饱和，漫滩处湿饱和，矿物成份以长石、石英为主。该层主要分布于一级阶地及河床中上部，层厚较大。地层厚度5.36.6c

25、m，平均5.83m，其物理力学特性见表4.1.1.。表4.1.1 单元层物理力学指标统计表项目层顶标高(m)埋深(m)层厚(m)Gsdnd5d10d15d20d60d70CuPCK备注(%)(g/cm3)(g/cm3)(%)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)（%）(%)(cm/s)K值为土工试验n333101010101010101010101010111010max1010.41.26.623.672.671.4349.620.190.1030.1100.1200.1800.2101.837465.6710-3min1010.805.319.872.641.3346.030.0

26、490.0900.0690.0760.0940.10001.394243.6210-3m5.8320.582.651.3847.80.0840.0930.1020.1080.1590.1821.66838.25.2210-3f2.260.020.033.820.0960.0070.0080.0080.0140.020.109.930.00040.110.0080.020.080.120.070.080.070.090.110.060.260.08rsk单元层Q4al-pl含卵砾砂：土黄色，灰白色，稍密中密，饱和，矿物成份以长石、石英为主。卵石呈次园状，粒径一般3.24.6cm，最大可达6.2c

27、m，含量约5%7%。成份为强风化石英砂岩，粒间充填物为粉砂、细砂。该层在坝址河床中下部均有发育，层厚较大，地层厚度1.43.9m，平均3.07m。其物理力学特性见表4.1.2。表4.1.2 单元层物理力学指标统计表项目层顶标高(m)埋深(m)层厚(m)Gsdnd5d10d15d20d60d70CuPCK备注(%)(g/cm3)(g/cm3)(%)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(%)(%)(cm/s)K值为土工试验n3337777777777777max1005.83.83.94.182.652.0224.980.250.3760.5900.7903.1005.00022.30

28、35.05.510-2min1005.25.31.43.452.641.9823.490.0980.1390.2500.4001.8803.0008.24527.05.2710-2m3.074.282.6462.0124.190.1460.2510.4110.5692.7014.14212.2930.575.4010-2f0.340.0160.081.480.0160.0230.320.0340.1620.2493.201.5290.00050.080.0060.040.060.090.090.080.060.060.060.260.050.01rsk根据GK1、GK2、GK3号孔抽水试验资料

29、，其单元层、综合渗透系数值2.7610-23.010-2cm/s，平均2.8510-2cm/s。属强透水性。试验成果见表4.1.3。表4.1.3 抽水试验成果表孔号含水层位置(m)含水层厚度(m)水位降深(m)涌水量(L/s)渗透系数(cm/s)渗透性评价备注GK10.29.59.37.211.382.810-2强潜水完整井恢复水位法求参GK20.29.29.07.341.38310-2强GK32.79.26.56.191.382.7610-2强平均8.261.382.8510-2强单元层T1h强风化粗砂岩及粉砂质泥岩：灰白色，棕红色，碎屑结构，中薄互层状构造，泥质胶结，岩层产状3342，矿物

30、风化蚀变强烈，风化裂隙较发育，但连通性较差，且多为泥质充填，属C类岩体，弱透水性，透水率5.996.91Lu，河床处层顶高程1004.41001.8m，埋深9.29.5m，坝肩岸坡处最小层顶高程1048.91053.4m，地层厚度2.33.4m。单元层T1h中风化砂砾岩、粗砂岩互层：灰白色，灰黄色，碎屑结构，中厚层状构造，泥质及钙质胶结，岩层产状3342，矿物风化蚀变较强，风化裂隙发育一般，连通性差，原岩结构保持较好，属C类岩体，弱微透水性，透水率0.562.12Lu，坝址河床处层顶高程999.01001.0m，地层厚度5.05.3m，饱和抗压强度15.017.2MPa，干极限抗压强度21.1

31、25.1MPa，软化系数0.73。单元层T1h微风化未风化细砂岩、砂砾岩互层夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩薄层：灰白色，灰黄色，棕红色，碎屑结构，中厚层块状构造，钙质及硅质胶结，岩层产状3343，矿物风化蚀变较弱，风化裂隙不发育，原岩结构保持良好，属C类岩体，微极微透水性，透水率0.0980.56Lu，饱和抗压强度20.528.6MPa，干极限抗压强度25.435.1MPa，软化系数0.760.82，属较软岩。坝址河床处层顶高程993.9995.7m，坝肩部位层顶高程1040.91045.3m，地层揭露厚度12.726m，未揭穿见底。资料显示单层厚度一般大于260m。岩层透水性详见压水试验成果表4.

32、1.4。表4.1.4 基岩压水试验成果汇总表孔号试段试段高程(m)试段深度(m)透水率(Lu)渗透性评价GK11998.31001.49.412.55.99弱透水2993.31001.412.517.51.8弱透水3988.3993.317.522.50.52微透水4983.3988.322.527.50.52微透水GK21998.51001.69.412.56.80弱透水2993.5998.512.517.51.2弱透水3988.5993.517.522.50.56微透水4983.5988.522.527.50.42微透水GK311000.61004.19.513.06.12弱透水2995.

33、61000.613.018.01.6弱透水3990.6995.618.023.00.39微透水4985.6990.623.028.00.18微透水GK411045.61048.63.06.06.91弱透水21040.61045.66.011.02.12弱透水31035.61040.611.016.00.26微透水41030.61035.616.021.00.098极微透水（3）地质构造水库坝址处地质构造简单，无断裂构造，岩层产状近于水平，无不利的软弱结构面。强风化岩层表部约0.5m深度范围内风化作用较强，成岩性较差，风化裂隙较发育，但裂隙多为泥质充填，闭合性好。以下裂隙不发育，且纵向贯通性差。

34、（4）地形地貌坝址地貌属典型的河谷地貌，断面呈“U”形，河床底宽116m，开口宽335m，右岸有残存一级堆积阶地发育，地形总体较平坦，微向河床倾斜。阶地走向与河道基本平行，呈狭长带状，宽2532m，长度延伸至水库上下游区段，前缘高出河床约2.8m。左右岸坝肩均位于高陡基岩边坡，坡度1268，基岩裸露明显，相对高差3949m。其中右岸边坡中下部覆盖有Q4eol松散粉砂层，覆盖层厚度58m。下与基岩呈角度不整合接触。坝址处地形地貌条件较好。（5）水文地质条件坝址处河床现有地表水及地下水。地表水为南沟基流，流向由西南至北东，最终流入黄河。地下水为第四系松散孔隙潜水，含水层为Q4al-pl细砂及含卵砾

35、砂层，含水层厚度6.59.3m。潜水位在河漫滩一带为-0.20-0.36m，在阶地一带为-2.7m，地下水位高程1010.61010.9m。该地下水主要以潜流形式存在，部分补给碎屑岩类潜水含水层，但补给量较小。该地表水与地下水水力联系密切，补给关系为地表水补给地下水。地表水及地下水的主要补给来源为大气降水。该地表水及地下水水化学类型均为HCO3CaMg，矿化度均小于1g/L，对砼及钢结构无腐蚀性。4.1.2坝址工程地质条件评价（1）地基承载力经综合分析室内外成果结合地区经验，提供地基岩土层的承载力值如下：单元层Q4eol细砂层，f0=60KPa单元层Q4al-pl粉砂细砂层，f0=140KPa

36、单元层Q4al-pl砾砂层，f0=200KPa单元层T1h强风化粗砂岩及粉砂质泥岩，f0=320KPa单元层T1h中风化砂砾岩、粗砂岩，f0=800KPa单元层T1h微风化未风化细砂岩、砂砾岩互层夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，f0=1200KPa（2）砂基液化问题坝基上覆的单元层Q4eol细砂层厚度小，分布不连续，需进行挖除处理；单元层Q4al-pl粉砂、细砂层现处于湿饱水状态；单元层Q4al-pl砾砂层处于中密密实状态，属不液化层。水库正常运用时，单元层Q4al-pl粉砂、细砂全部处于饱和状态，现对该层进行液化判别。液化判别法采用标准贯入锤击法。判别结果见表4.1.5。孔号试验点地面以下深度（m

37、）岩性地下水位（m）实测击数校正（击）临界值液化程度液化指数液化等级GK11.4细砂0108不液化0不液化2.8细砂104.2粉砂116.0细砂117.0细砂12GK21.2细砂0128不液化0不液化2.5细砂93.8粉砂105.0细砂11GK31.7细砂0108不液化0不液化3.1细砂114.6粉砂116.0细砂11表4.1.5 液 化 判 别 表由上表判定水库正常运用时，坝基岩土层无砂基液化问题。（3）坝基渗漏性评价坝基的主要地层基本由三层结构组成，上部为单元层、粉砂、细砂，中部为单元层含卵砾砂层，下伏基底岩层为单元层、砂砾岩、粗砂岩、泥质粉砂岩互层夹粉砂质泥岩层。坝基渗漏方式主要有以下两

38、种类型：a、基岩孔隙裂隙渗漏：该基岩层为水平状产出的一套较完整的碎屑岩层，无不良结构面。根据压水试验成果，其强风化带透水率5.996.91Lu，属弱透水层；中风化带透水率0.562.12Lu，属弱微透水层；微风化未风化带透水率0.0980.56Lu，属微极微透水性。库水通过基岩孔隙裂隙渗漏量小，可不考虑岩层渗漏问题。b、松散层渗漏：该松散层在坝基一线均有分布，较均一稳定，厚度较大。其单元层细砂层土工化验渗透系数平均值5.2210-3cm/s，厚度平均5.83m，属中等透水性；单元层含卵砾砂层土工化验渗透系数平均值5.410-2cm/s，厚度平均3.07m，属强透水性；单元层、渗透系数厚度加权平

39、均值2.210-2cm/s，属强透水性。松散含水层原位混合抽水试验平均值2.8510-2cm/s，厚度平均8.9m。抽水与土工试验渗透系数平均值2.5610-2cm/s，总体属强透水性。坝基渗漏计算式如下： 式中：q坝基渗漏量(m3/d)； k透水层渗透系数(m/d)，取值22.12； H坝上下游水头差(m)，取值32.2； 2b坝底宽(m)，取值244.5； T透水层厚度(m)，取值8.90； B坝轴线方向整个渗漏带宽度(m)，取值138； Q整个坝基渗漏量(m3/d)。计算q = 25.02m3/d Q=3452.76m3/d =126.03104m3/a，约占总库容的19.39%，渗漏危

40、害大。（4）绕坝渗漏评价水库左、右岸坝肩均与基岩相接，两岸地下分水岭明显，顶板高程大于1252m，高于水库设计正常高水位。岩层均属弱极微透水性，无不利结构面，无构造性渗漏带。因此，水库不存在绕坝渗漏问题。（5）渗透稳定性评价坝修建后，上、下游水头差加大，渗透水力梯度增强，对地基土层结构及强度会产生不同程度影响，而对岩基影响较弱。现就坝基渗透有关的地基稳定问题评价如下：根据勘探和土工化验资料，坝基松散层由单元层、粉砂细砂层和单元层含卵砾砂层组成，属中等强透水性。单元层仅局部分布，厚度较小，其余地层分布较均一稳定。a、渗漏稳定判定单元层、细砂、粉砂层：df粗细粒区分粒径（mm）d70=0.182

41、d10=0.093 Cu=1.668df=0.130 Pc=38.2 n=47.8该地层属管涌型渗漏变形。单元层砾砂： d70=4.142 d10=0.251 Cu=12.29df=1.02 Pc=30.57 n=24.19该地层属管涌型渗漏变形。 根据两层土的不均匀系数和颗粒粒径比关系，判定两层土不会发生接触冲刷。b、临界水力比降单元层、均属管涌型变形，临界水力比降计算采用公式：式中：Jcr土的临界水力比降 Gs比重 n孔隙率（%）计算粉砂细砂层Jcr=0.78，砾砂层Jcr=0.53经室内外试验，结合地区经验，提供坝基允许水力比降J允许=0.254.2放水及取水管工程地质条件4.2.1取水

42、管道工程地质条件大坝拟在左岸设置取水管道及取水口，管轴线与坝轴线基本垂直，管道水平安装。地质概况取水管道及取水口均位于左岸岩石边坡上，边体岩体稳定，无区域性构造带，仅强风化层表部发育有风化裂隙，但连通性较差。岩层属较软岩。该岩层分布稳定，渗透性属弱微透水性，无地下水不良影响。地基承载力：根据勘察资料，提供管道及取水口地基岩石承载力值f0=320kp。工程地质问题评价根据边坡岩体水文地质工程地质条件综合分析，管道处无不良地质问题。4.2.2放水涵卧管工程地质条件大坝拟在右岸设置放水涵卧管，管轴线与坝轴线基本垂直。拟设放水涵卧管位于右岸岩质边坡上，表部有风积粉砂层堆积，覆盖厚度58m，粉砂层处于松

43、散状态，无地下水不良影响，其物理力学特性不符合坝肩和坝基稳定性及渗漏性要求，需进行挖除。表部覆盖层下伏的T1h粗砂岩层，分布均一稳定，其工程特性与取水管道相同，可良好满足放水涵卧管工程建筑要求，无相关的工程地质问题。5 天然建筑材料5.1筑坝均质土料料场5.1.1开采条件及物理力学特性按产地规模及位置分为料-1、料-2、料-3三个料场。料-1位于土坝左岸边坡上，运距距坝址仅300800m，顺河道运送，交通条件便利。土料岩性为粉砂夹细砂层，松散稍密，干燥稍湿，岩性较单一，分布较均一稳定，厚度较大。无用层厚度0.6m，可采层平均厚度8.0m。无地下水发育，无水下开采层，开采条件较好。料-2位于土坝

44、左岸岸坡顶部台地上，运距距坝址仅4001000m，顺河谷岸坡修路或从南沟下游支沟一侧的土公路运输，交通条件较便利。土料岩性为粉砂，松散稍密，干燥稍湿，岩性较单一，分布较均一稳定，层厚中等。其中表层无用层厚度0.6m，可采层平均厚度1.65m，无地下水发育，无水下开采层,开采条件较好。料-3位于土坝右岸岸顶顶部台地上，运距距坝址仅400900m，可修建简易公路至坝址，交通条件较好。土料岩性为粉砂，松散稍密，干燥稍湿，岩性较单一，分布较均一稳定，厚度较大，无用层厚度平均0.6m，可采层平均厚度3.6m，无地下水发育，无水下开采层，开采条件较好。各料场均质筑坝土料物理力学特性见表5.1.1、表5.1

45、.2、表5.1.3。表5.1.1 筑坝均质土料料场1粉砂试验指标汇总表取样编号取样深度(m)岩土名称密度(g/cm3)比重(Gs)天然含水率（%）击实击实后(d =0.95dmax)PH值有机质含量(%)可溶盐含量(%)含泥量(粘粒粉粘)(%)SiO2(%)R2O3(%)密度干密度d最大干密度dmax(g/cm3)最优含水率op(%)渗透系数k(cm/s)内摩擦角()内聚力C(KPa)压缩系数1-2MPaLk1-10.83.8粉砂1.581.512.677.281.749.941.2510-43240.067.42.742.6719.074.6713.67Lk1-25.08.6粉砂1.581.

46、492.667.961.759.901.2010-43350.087.32.502.5420.075.1214.50Lk1-39.815.0粉砂1.601.512.668.241.749.861.2310-43440.067.21.982.8018.074.8615.07Lk1-415.018.0粉砂1.611.502.677.661.759.901.3010-43450.097.52.672.7621.074.9014.83Lk3-10.84.2粉砂1.581.492.678.161.749.941.2510-43240.077.93.252.6520.074.9814.69Lk3-25.6

47、8.9粉砂1.591.502.668.591.739.851.2810-43250.067.92.742.7219.074.9615.16Lk3-310.013.5粉砂1.601.492.678.641.769.871.2910-43340.087.52.662.6620.075.0014.57Lk5-11.04.5粉砂1.581.512.667.361.759.961.2210-43440.077.32.592.6921.074.8614.29Lk5-26.09.8粉砂1.561.492.678.721.7410.031.2710-43350.077.53.162.8322.074.9515

48、.16Lk5-310.015.0粉砂1.571.492.678.591.769.861.2610-43440.087.43.242.8019.074.8814.87组 数10101010101010101010101010101010最 大 值1.611.512.678.721.7610.031.3010-43450.097.53.252.8322.075.1215.16最 小 值1.561.492.667.281.739.851.2010-43240.067.21.982.5418.074.6713.67平 均 值1.591.502.678.121.759.911.2610-433.14.40.727.392.752.7119.974.9214.68表5.1.2 筑坝均质土料料场2粉砂试验指标汇总表取样编号取样深度(m)岩土名称密度(g/cm3)比重(Gs)天然含水率（%）击实击实后(d =0.95dm