河口村水库工程地质条件综述及评价

第３４卷第６期　２０１２年６月　人民黄河　ＹＥＬＬ０Ｗ　ＲＩＶＥＲ　ＶＯ１．３４．Ｎｏ．６　Ｊｕｎ．，２０１２　

【水资源・水环境】　

河口村水库工程生态环境影响研究　

黄海真　，王　娜　，姚同山　

（１．黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州４５０００３；２．郑州自来水投资控股有限公司，河南郑州４５０００７）　

摘要：河口村水库工程位于太行山猕猴国家级自然保护区。在工程区生态环境现状调查的基础上，对工程生态环境影　

响进行了分析。指出水库下泄低温水将使浮游植物种群结构发生变化，工程建设可能影响两岸猴群的基因交流等，可采　

取分层取水、建设猕猴生态通道等措施保护生态环境。　

关键词：生态环境；自然保护区；河１３＂村水库　

中图分类号：ＴＶ６９７．２　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—１３７９．２０１２．０６．０２７　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｅｃｏ－Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　Ｈｅｋｏｕｃｕｎ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　

ＨＵＡＮＧ　Ｈａｉ　ｚｈｅｎ　，ＷＡＮＧ　Ｎａ２，ＹＡＯ　Ｔｏｎｇ—ｓｈａｎ　

（１．Ｙｅｌｌｏｗ　Ｒｉｖｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｎｓｕｌｔ　Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　Ｗａｔｅｒ　Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　Ｈｏｌｄｉｎｇ　Ｃｏ　Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５０００７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｌａｎｎｅｄ　Ｈｅｋｏｕｃｕｎ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　Ｐｒｏｊｅｅｔ　ｗｉｌｌ　ｉｎｖｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｚｏｎｅｓ　ｏｆ　Ｔａｉｈａｎｇ　ｍｏｕｎｔａｉｎｓ　ｍａｃａｃａ　ｍｕｌａｔｔａ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｎａｔｕｒｅ　ｒｅ—　ｓｅｌ＇ｖｅ．Ｔｈｅ　ｅｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｉｍｐａｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｒｖｅｙ．Ｉｔ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏａｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ］ＯＷ—　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｔｅｒ　ｗｉｌｌ　ｃｈａｎｇｅ　ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍａｙ　ａｆｆｅｃｔ　ｇｅｎｅ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｍａｃａｑｕｅ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｂｏｔｈ　ｓｉｄｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｅｔｅ，ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｃｏｕｎｔｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｒｅ　ｐｏｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｕｓｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｉｎｔａｋｅ　ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ　ａｔ　ｄｉｆ－　ｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｖｅｌｓ　ａｎｄ　ｂｕｆｆｄｉｎｇ　ｍａｃａｑｕｅ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｒｒｉｄｏｒｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｎａｔｕｒｅ　ｒｅｓｅｒｖｅ；Ｈｅｋｏｕｃｕｎ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　

河口村水库导流洞塌方处理概述

摘要：本文以河口村水库导流洞塌方处理为实例，通过对不良地质条件下大断面隧洞开挖塌方处理的阐述，对类似工程开挖施工及塌方处理具有一定的借鉴意义。

关键词：导流洞；塌方；处理

1 工程概况

河口村水库位于黄河一级支流沁河最后一段峡谷出口处，是控制沁河供水、径流的关键工程，也是黄河下游防洪工程体系的重要组成部分；是一座以防洪、减淤为主，兼顾改善生态、供水、灌溉、发电等综合利用的大（2）型工程。

导流洞布置在水库的左岸，分进口段、闸室段、洞身段和出口段四部分，进口段高程177.0m，出口高程169.8 m，进口明渠段长141.56m，闸室段长23.5m，洞身长720m，纵向坡度1%。导流洞衬砌后断面尺寸为9.0m×13.5m，采用钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度为0.8～2.0m，后期下闸封堵后进行龙抬头改建为泄洪洞。

2 地质条件

导流洞开挖断面较大，沿线地质条件较差，以Ⅳ、Ⅴ类围岩居多，分布的断层有F11逆掩断层、F3断层、F4断层、F5断层、F12断层及五庙坡断层带（F6、F7、F8），其中F11逆掩断层、五庙坡断层带（F6、F7、F8）规模较大，对导流洞施工影响较大，其他几条断层规模相对较小。五庙坡断层带宽度为20～140m，带内各断层相距较近，破碎带互相联为一体，宽度大小受F6、F7、F8三条主断层在水平或垂直方向撒开或收敛所控制，破碎带组成物质为散体结构的断层泥含泥角砾及碎岩石。

3 塌方情况 导流洞开挖至K0+348至K0+376段，受降雨影响地表水沿五庙坡断层带渗入洞内，造成导流洞段左侧发生塌方；其中K0+348至K0+362段为拱架支护段，K0+362至K0+376段为锚喷支护段。拱架支护段左侧直墙部分拱架全部坍塌，K0+348至K0+358段左侧顶拱约6.0m宽拱架（含喷射混凝土）悬挂在顶拱，K0+358至K0+362段顶拱拱架全部塌落。

4 方案确定

该塌方段长度为28m，开挖断面为12.6m×16.9m(宽×高)，同时受到顶部重约100t的悬挂体的制约，处理起来难度较大，危险性更大。为了保证塌方处理的施工安全，先采用开挖石渣对洞段进行回填，从底部对悬挂体形成支撑，从两侧对悬挂体进行固定，然后对坍塌拱架进行恢复，再将悬挂体破碎分解割除，最后对塌方段进行支护处理，具体施工步骤如下：

- 1 - 河口村水库导流洞塌方段及断层带处理

林 立

1、工程概况

河口村水库位于河南省济源市克井镇境内黄河一级支流沁河最后一段峡谷出口处，是控制沁河供水、径流的关键工程，也是黄河下游防洪工程体系的重要组成部分。河口村水库工程是一座以防洪、减淤为主，兼顾改善生态、供水、灌溉、发电等综合利用的大（2）型工程，属于河南省重点工程。有混凝土面板堆石坝、泄洪洞、溢洪道及引水发电系统组成。

泄洪洞为2条，均布置在左岸，由进口引渠、进口闸室、洞身和出口段组成，其中2#泄洪洞由导流洞改建而成。导流洞洞身长740 m，纵坡1%，钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度为0.8 m～2.0 m，衬砌后断面尺寸为9.0 m×13.5 m。

2、地质条件

2.1地质岩性

导流洞穿越的地层从进口到出口依次为：太古界登封群、中元古界汝阳群、寒武系馒头组。

太古界登封群是一套经受区域变质作用形成的杂岩体，岩性以花岗片麻岩为主；其次为正长片麻岩、石英片麻岩、云母石英片岩，含少量铁质石英碧玉岩。岩体较完整，力学性质指标较高，透水性微弱。

中元古界汝阳群为一套滨海相沉积的碎屑岩，岩性主要为为灰白色、肉红色厚层石英砾岩夹透镜状石英粗砂岩；砾石成份单一，为石英岩，粒径1～30㎝，磨圆度好，基底式硅铁质胶结。其次为为紫红色粉砂质页岩，夹灰绿色条带。岩性坚硬，隐裂缝发育。

寒武系馒头组为一套浅海沉积的碳酸岩、粘土岩互层地层，岩性主要为灰质白云岩，局部有底砾岩、泥灰岩及泥化夹层。岩层间滑动挤压，岩体破碎，岩层褶皱发育，岩性软硬相间。

2.2地质构造

1、断层

与导流洞有关的断层有F11逆掩断层，F3、F4、F5断层及五庙坡断层带（F6、F7、F8）；其中，五庙坡断层带（F6、F7、F8）规模较大，对导流洞影响较大。 - 2 - 五庙坡断层带是由很多断裂面与岩层层面错综交汇组合的破碎岩体，主要由F6、F7、F8三条近东西向的阶梯状正断面层组成，断块北升南降。断层走向、倾向稳定，但倾角在不同高程上变化较大，上陡下缓。破碎带中，除上述三条断层外，还发育两组次一级小断层；一组是与主断层产状一致的高角度正断层；另一组是向北缓倾的俯冲式正断层。

河口水库基本情况

河口水库位于威远县镇西镇永和村，小地名“河口”而命名。该工程是一个民办公助的灌溉工程。于一九六六年九月动工修建，一九七二年十二月竣工。其主要建筑物有：浆砌条石单曲拱坝，溢洪道、二坝等。

大坝系浆砌条石单曲拱坝，高57m。坝顶高程546.2m，坝顶弧长108m，坝顶宽3m，坝底宽14m，宽高比0.246，体积2.9万m3。

坝址以上集雨面积26.045k㎡。其中：72年河口水库建成时集雨面积17.3k㎡，82年兴建引洪渠2条长3.38㎞，新增集雨面积2km2。97年建成水源补给工程新增集雨面积6.745k㎡。建成时水库多年平均流量684万m3，50年一遇设计洪水量270m3/S，500年一遇校核洪水量400m3/S。水库正常储水位545.2m，库容640万m3，校核洪水位546.2m，库容674m3，属《小一型》水库

水库采用岸边溢洪道泄洪，溢洪道设置在左岸坝体高程541.2m处，溢流堰总宽24.2m，设置5孔，宽3m×高4m平板钢质闸门，最大泄洪量222.5m3/S。放水管设在左岸坝体高程516m处，放水管为钢性卧管，管径0.615m，坝后分成两个叉管，设两台￠700㎜闸阀控制；坝体泄水管（冲沙孔）布置在河床坝段，高程505m处，泄水管为钢性卧管，管径0.630m，坝外用两台￠500㎜闸阀控制，最大泄水流量6m3/S。

二坝距水库大坝下游河床450m处，是水库灌区渠道取水口，同时具有水库溢洪泄洪的消力作用。坝体建筑条石浆砌外墙，内填充石灰沙浆块石。

渠道取水在二坝的右端设有一放水堰闸，采用杠杆钢闸门启闭，高1.6m，宽1.6m，最大过水流量4.85m3/S。

水库河长8.45㎞，坡降比25.38‰，最大库容淹没面积719.94亩。

本工程由四川省水电勘测设计院设计.

河口水库配套工程有明渠75条长157.96㎞。

渠系建筑物96处长7205m。

河口水库拱坝建筑由中国水利电力部电影图片社[1987]年出版《中国拱坝》47座重点拱坝排列30位。全国拱坝坝高30米以上的截至1986年底止，总计337座，河口水库拱坝排列66位。