水库地质报告
1、前 言 1.1工程概况
赤壁市白石水库位于湖北省赤壁市西部茶庵岭镇白石庙村境内，距赤壁市城区约20km，水库拦蓄陆水河左岸支流白石港中、上游来水，它与上游驼儿潭水库、蜜蜂水库连接成梯级水库，是一座以灌溉为主，兼有防洪、供水、发电、水产养殖等综合利用的小（一）型水库。坝址以上承雨面积3.0km2，总库容248万m3，有效库容160.6万m3，防洪库容58.5 m3，死库容28.9 m3。多年平均降雨量1000mm左右，水库正常蓄水位100.54m，校核洪水位103.3m，设计洪水位102.45m，水库死水位90.00m。 白石水库交通位置示意图
水库枢纽工程由大坝、溢洪道、灌溉发电输水管、坝后电站等建筑组成。大坝为均质土坝，坝顶高程103.40m，最大坝高21.00m，坝顶长369.00m，坝顶宽5.0～6.0m。上游临水面坡比1：3～1：2.5，下游背水面坡比为1：2.0，而且大坝在上、下游高程96.00m分别设置一平台，平台宽2m，大坝底宽135.00m。
溢洪道位于大坝右岸山坳天然垭口处，为开敞式无闸门控制的宽顶堰，堰顶高程100.54m，堰顶净宽15m，最大泄量为150.00m3/s。
大坝高输水管位于主坝左岸，为混凝土预制园管，进口底高程96m，管径0.6m，管长40m，泄流量0.3 m3/s。
大坝低输水管位于主坝右岸，为混凝土预制园管，进口底高程90m，管径0.8m，管长70m，泄流量1.1 m3/s。 1.2水库建设过程及大事记
白石水库
始建于1965年冬，经两次扩建，到1966年，完成坝高10m，复于1975年，加高5m，坝高达15m。为水库整险加固扩大效益，1978年地区行署批准按坝高21m扩建，改建了溢洪道，增建了发电管和高输水管，工程于1981年春竣工。
工程兴建过程中，未进行过专门工程地质勘察，坝体右岸坝山结合不好，1966年发生绕坝渗漏，几经翻筑处理，但不彻底。1978年扩建时，对右坝头进行了翻筑，加深了截书墙，大坝内坡增加了粘土铺盖，绕坝渗漏问题有所缓解，并建了坝后式发电站，装机两台，总容量150KW。
工程运行过程中的主要险情：
1）南坝段坝后散浸，坝基渗水，坝脚高水位时明显有水渗出。
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2）北坝段（主河槽段）96m高程下游坝坡普遍散浸，右坝肩散浸，并局部集中渗水。
3）溢洪道两岸强风化层、残坡积层跨塌不断。
4）坝前迎水面护坡不完善，抗冲能力差，护坡潜在不稳。 1.3勘察目的及技术要求
本阶段勘察的目的任务是：
1）收集区域地质、地震记录及相关工程资料，评价区域地壳稳定性，确定场区地震动参数及地震基本烈度。
2）复核场区地质构造、地层岩性，调查岩体风化特性、节理裂隙发育规律，研究岩体完整性、透水性、稳定性及物理力学特性等。
3）收集、了解大坝施工时的土料场、石料场情况。 4）了解大坝清基、基础处理情况，分析坝基渗漏原因。
5）研究坝体物质组成、碾压密实性、透水性、天然状态等特征，评价坝体质量，分析险情产生原因，提出处理意见。
6）研究溢洪道地质构造、地层岩性，评价边坡及抗冲稳定性。 7）研究高低发电输水隧洞工程地质条件。
8）了解大坝除险加固工程所需天然建筑材料情况。
本次勘察除满足安全鉴定设计要求外，主要遵循以下规程规范：
（1）“水利水电工程地质勘察规范” （GB5028-99） （2）“土工试验规程” （SD128-84） （3）“碾压土石坝设计规范” （SL274-2001） （4）“水库大坝安全详价导则” （SL258-2000）
（5）《水利水电工程地质勘察规范》 （GB50287-99） 1.5勘察过程及完成工作量
本工程兴建前，未进行过专门工程地质勘察，前期地质资料仅有相关的1:20万区域地质图及区域地质报告。为配合水库大坝等建筑物安全鉴定工作，受业主委托，进行了相应地勘工作。地勘工作主要有地质测绘、地质钻探、险情调查、现场原位测试、室内土工试验、内业整理、编绘地质报告等。野外地勘工作于2004年4月间完成，内业成果于5月间完成，共完成地勘工作详见工作量统计表。
石人泉水库大坝安全鉴定地质勘探工作量统计表
表1—1 工作项目 单 位 数 量 钻孔及钻探进尺 钻孔注水试验 钻孔压水试验 钻孔标贯试验 个/m 段 段 次 8/158.1 16 6 0 2
常规 室内土工试验 水质分析 地质测绘（1：1000） 渗透 颗分 击实 件 件 件 件 件 Km2 16 5 6 2 2 0.7 天然建材调查 Km2 4 本报告采用黄海高程系统，地形图由湖北省赤壁市水利局提供。 2 、 区域地质概况
2.1地形地貌
湖北省赤壁市石人泉水库场区地处幕阜山中高山区与冲洪积岗地过度地带，区内山脉走向近于东西向，与区域构造线一致，为典型构造剥蚀堆积地形。区内沟、谷相间，场区西侧为风化剥蚀堆积岗地，地面起伏不平，地面高程78m～90m之间。场区东南侧为中低山区，山顶高程105m～120m。白石港自东南流向北西，河谷宽阔，河谷宽深比10：1左右，河谷两岸地形平缓。
白石水库拦蓄白石港中、上游来水，最终流入陆水河。白石港全长9.5Km，
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水库枢纽控制流域面积3.0Km,坝址以上河道长度3.0km。
2.2地层岩性
工程场区内出露地层较为简单，场区内分布的主要地层由老至新分述如下： （1）志留系中统坟头群（S2fn）
灰黄色、黄绿色等泥质粉砂岩、粉砂质页岩夹细砂岩，层厚417.00m。 （2）残坡积土层（Q4e1+d1）
该层分布在坝址左右岸缓坡地带，呈片状分布，由风化残积粘土和粉质粘土夹碎石构成，层厚1～3m。
（3）河床冲积层（Q4a1）
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上部由灰色、灰褐色粉质粘土构成，水平层理发育，层厚1～2m，下部为砂卵石，由砾石夹砂石、泥土构成，层厚1～6m。
2.3区域地质构造及地壳稳定性评价
场区位于雪峰地盾、汉江坳陷及下扬子台褶皱带的交汇处，跨新华夏系第二构造沉降带的东部边缘。场区主要构造形迹及构造体系有前震旦纪时期形成的北西向构造，中生代时期形成的东西向构造、弧形构造、山字型构造及新华夏系构造等。
场区及周边地区地质构造单元体位于中生代形成的临湘山字型构造中，该构造以临湘为中心，西起长江西岸的杨林矶，东到陆水水库这一广大地区，为一复杂的扭动构造——临湘山字型构造。山字型构造的前弧展布在杨林山、路口铺、临湘、羊楼司、赵李桥、五洪山一带，弧顶在临湘五里碑。
临湘向斜以临湘为中心，东西弧形延伸，向斜的核部由志留统黄绿色粉砂质页岩组成，两翼为奥陶——震旦纪及冷家溪群地层。由于断层的破坏，地层出露不全。
区内断层以走向断层为主，主要断层有：磨盘底断层、茶庵岭断层、鸿鹤岭断层、斯桥——羊楼司断层，它们多断在震旦纪与元古界之间，断层带内为碎裂岩、糜棱岩，具挤压成扁豆状鳞片状。其中文修桥断层长3.5Km、雷家冲断层长4.5Km、磨盘底断层长6Km、茶庵岭断层35Km、鸿鹤岭断层长3.5Km、斯桥——羊楼司断层长25Km，而且茶庵岭断层1954年曾发生4.4级地震，等震线长轴与断层一样。
场区位于中生代及新生代构造区内，区内褶皱紧闭，构造应力以南北向压应力为主，区内走向断层，规模比较大，而且断层局部挽进期有一定活动性，形成近期历史最新地震，地震震级较底。综上，区内断层均为中生代断层，断层胶结良好，挽近期有一定活动，但规模较小，距场区有一定距离，近期未发现其它活动迹象，资料显示自喜山运动以来，区内断裂活动相对微弱，故认为场区地壳相对基本稳定。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），本区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度为6度。 2.4 区域水文地质条件
从场区地下水储存、运移介质来看，场区地下水可分为基岩裂隙水及孔隙水两种，现分述如下：
基岩裂隙水：主要储存在志留系系中统中厚～薄层状泥质粉砂岩、粉砂质页岩地表强风带张开性裂隙中，受节理裂隙发育规模、连通性制约，地下水储存空间有限，地下水活动相对较缓慢。地下水接受大气降水补给，常在山坡、山脚处，以裂隙性泉水流出地表。
孔隙水：主要储存于第四系残坡积、冲积堆积层中，如左右两岸缓坡及山脚
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下残坡积堆积体，以及现代河床冲积砂卵石、粉质粘土，堆积体各种孔隙、空隙体积随土类性质变化较大，地下水储量及渗透性也随之变化较大。一般残坡积层、冲积粉质粘土层地下水储量有限，渗透性微弱，冲积砂卵石层中地下水储量较大，地下水运移活跃。
地下水的化学特征：基岩裂隙水多为硫酸根钙、镁型，孔隙水多为重碳酸钙、镁型，地下水水质优良，无污染，对混凝土无侵蚀性。
3 、 库区工程地质条件
3.1 地质概况
水库区位于东南至北西向河谷中，左、右岸为中低山区，山体宽厚，山顶高程110～120m，山顶浑圆，岸坡平缓。区内山脉走向近于南北向，与区域构造线一致，为幕阜山中高山区与冲积岗地过度区余脉。坝址以上主河道长3.0km左右，河床比降为7.0‰，水库控制流域面积为3.0km2，库区沟谷不发育，植被覆盖率较高。
库盆及岸坡由志留系中统坟头群泥质粉砂岩、粉砂质页岩组成，现代河床沉积有第四系冲洪积层，下部为砂卵石层，上部为粉质粘土。库岸低洼处常覆盖薄层残破积层，由含砾粉质粘土、粘土构成。
库区位于荆泉山倒转向斜北翼正常翼，地层产状产状165°∠30°，南翼地层产状产状S、SE倾∠40°～67°，轴线走向NEE70°～80°。核部由二叠系至泥盆系地层构成，翼部由志留系地层构成。 3.2 工程地质评价
（1）水库渗漏
库周山体雄厚，山顶浑圆，地表高程较高，不存在低于水库正常高水位的邻谷，库岸、库底均为相对不透水的泥质粉砂岩、砂质页岩等陆源碎屑岩系列组成，岩体完整，节理裂隙短小闭合、连通性差，岩体透水性微弱，水库不存在渗漏问题。
（2）库岸稳定
水库左、右两岸由志留系中统坟头群泥质粉砂岩、砂质页岩等岩性组成岩质岸坡，岩层倾向东南，倾角35°~50°，岩层褶皱构造稍有发育，层序正常，，结合紧密，局部发育少量小规模断层，岩体相对较完整，岩体抗风化性能强较低。
整个库岸无大规模、连续性的不利结构面组合，岸坡稳定，水库运行多年，水库周边未发现大的崩塌、滑坡等影响库岸稳定的不良地质现象，水库库岸基本稳定。
（3）水库淤积
库岸地形坡度较缓，植被覆盖率极高，地层岩性以泥质粉砂岩为主，岩石抗风化性能较差，地表覆盖全新统残坡积层，可供水土流失的陆源碎屑较多。在雨季，地表溪流将会造成一定的水土流失，是水库淤积的主要物质来源，但体积不大。
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水库地质报告
