3.工程地质

3.1勘测工作简况

2007年6月受甘肃电投洮电公司委托，由我院承担洮河边家湾～河口干流段水能规划任务，其中勘测工作由二分院承担。

工程地质勘察工作依据设计方下达的《甘肃洮河边家湾～河口干流段水能规划勘测委托书》和我分院编制的勘察工作大纲进行，执行《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55—2005）等有关规程规范的技术质量标准。

2007年7月10日至7月27日，我院组织相关人员进行了野外地质勘察作业。主要工作内容有：规划河段1/1万带状平面地质测绘和天然建筑材料调查；各规划梯级电站的坝址和厂区1/5000平面地质测绘、1/500典型地质剖面测绘（配合以物探、坑探等手段）；引水线路沿线的基本地质条件调查（线路踏勘）。收集到的前人资料有1：20万临洮幅区域地质图；规划河段1/10万和1/1万地形图；《甘肃省临定提灌工程总干渠可行性研究地质勘察报告》；《甘肃省东乡县洮河干流达板——唐汪河段水能资源开发插补规划》等。野外作业结束后，即转入了内业资料整理工作，于8月中旬提交地质最终成果资料及报告。

完成的实物工作量见表3-1-1。

通过上述工作，基本达到了规划阶段的勘察精度，完成了委托书提出的各项任务。

洮河边家湾～河口干流段水能规划地质勘察工作量统计表

表3-1-1

3.2.1 地形地貌

规划河段为洮河下游河段，地处陇西黄土高原，区内河谷两侧呈低缓的黄土丘陵地貌景观，谷底呈宽阔的阶梯状河谷平原地貌景观——即有名的临洮盆地洮河河谷平原。河谷平原在区内宽2～8km，由河床、河漫滩、Ⅰ级阶地、Ⅱ级阶地组成，河床靠河谷平原左侧，河谷平原两侧为洮河Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级阶地。

洮河河谷在临洮三十里铺以南呈近南北走向，在三十里铺以北呈北北西以致北西走向。规划河段河流较平缓，河曲和心滩、边滩发育，河床宽阔，属游荡型河床。

区内洮河两岸共发育有五级阶地，Ⅰ级阶地为堆积阶地，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级阶地为基座阶地，各级阶地在区内均很发育，尤其洮河右岸连续发育。其中Ⅱ级阶地最为发育，阶面宽广（0.3～2.5km）、平缓、连续，为乡镇、村舍、农田的所在地；Ⅰ级阶地也较为发育，其阶面宽0.15～1.3km，平缓，为农田的主要所在地；Ⅲ、Ⅳ级阶地形成高亢的阶梯状条带平台，俗称此类高亢平台为坪。阶地特征见表3-2-1。

注入本段洮河的一级支流有左岸的广通河、三岔河。三岔河在临洮县城北约5km处汇入洮河，广通河在康家崖附近汇入洮河。广通河源远流长，水量较大，其中下游河谷平原宽阔，有和政县和广河县两座县城位于广河河谷平原上。康乐县城则位于三岔河上游尕路河河谷。

区内河谷两侧沟谷较发育。沟道延伸长15～25km，呈 “V” 型，深切Ⅰ～Ⅴ级阶地及其基座，沟口宽浅，堆积有少量的洪积堆积物，沟道纵坡5～15‰，多数沟内有长年流水。

3.2.2 地层岩性

区内出露地层主要有白垩系、上第三系、第四系，加力东中期侵入岩，现由老至新分述如下：

（一）白垩系(Khk)

主要为白垩系下统河口群陆相沉积的碎屑岩(K1hk)，分布于新店镇以北的洮河两岸，出露于高阶地前缘陡坎及深切冲沟的沟壁，按岩性组合，可分为两个岩组。 

测区洮河阶地特征表

 表3-2-1

第二岩组(K1hk2)为紫红色砂岩、细砂岩与泥岩互层，中下部夹少量砂砾岩的岩体组成。该组岩性相对较软，有遇水泥化、软化的特性。

（二）新第三系：上新统临夏组第四段（N2l）是区内分布广泛的一套内陆河湖相碎屑岩建造，其岩性和厚度变化大，可分为四个岩段，规划河段内为第四段（N2l4）淡褐红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩夹砂砾岩等，以泥岩、粉砂质泥岩为主。

泥岩：呈褐红色、砖红色，层状结构，层理不清，泥质胶结，成岩程度低，岩性软弱，遇水易软化、崩解，失水后干缩。

粉砂质泥岩：褐红色、砖红色，手搓有砂感，层状结构，泥质胶结，成岩程度低，岩性软弱，遇水易软化、崩解，失水后干缩。

泥质粉砂岩：呈砖红色、桔黄色，手搓砂感明显，厚层状结构，泥质胶结，偶含砾，成岩程度低，岩性软弱，遇水易软化、崩解。

砂岩：呈砖红色，砂粒结构，块状构造，砂为中细砂，泥钙质结构，岩性软弱，钻孔岩芯较破碎，易遇水软化、崩解。

砂砾岩：呈砖红色，砂约占70%，砾石约占30%。砂为中粗砂，成分为石英、长石。砾石粒径较细小，一般0.5～2cm,最大4cm，成份主要为石英岩、石英砂岩等。泥质胶结，成岩程度低，钻孔岩芯多呈松散砂、砾状。砂砾岩多夹于泥质粉砂岩、砂岩中，其厚度0.6～6m不等。

（三）第四系（Q）：在测区广泛分布，按其成因和相对时代、岩性特征、地貌部位将第四系地层划分如下：

⑴中下更新统（Q1-2）:主要为洮河及较大支流五级及以上阶地冲洪积物，由风积黄土覆盖，出露零星，上部为壤土，下部为砂砾石层，底部砾石多被钙质胶结，厚5m左右。

⑵上更新统（Q3）：主要为分布于洮河河谷两岸高阶地上的黄土、黄土状土、壤土及砂卵砾石层。据其成因和沉积顺序分为3个岩段：

①Ⅳ级阶地冲洪积物（al-plQ31）：具二元结构：上部为粉质壤土层，厚20～50m；下部为砂卵砾石层，底部泥钙质胶结，厚8～15m。

风积黄土（eolQ23）:广布于山区、丘陵及高阶地之上，一般呈灰黄、浅黄或黄褐色，质地均匀，结构较疏松，具大孔隙、垂直接理发育，具湿陷性。一般厚10～20m。

②Ⅲ级阶地冲洪积物（al-plQ33）：具二元结构：上部为粉质壤土层，厚15～30m；下部为砂卵砾石层，底部泥钙质胶结，厚3～7m。

⑶全新统（Q4）：成因类型繁多，以冲积、洪积为主，其次为坡积、残积、重力堆积和人工堆积，与工程关系密切的是冲洪积层，构成河谷平原的I、Ⅱ级阶地和河床、漫滩堆积物质。Ⅱ级阶地冲、洪积物一般厚10～30m，上部为10～20m厚的粉质壤土，下部为砂卵砾石层，厚1～10m不等。阶地后缘在较大冲沟入口处，往往被洪积扇或冲积椎物质覆盖。Ⅰ级阶地上部有1～2m厚的粉质壤土，下部砂卵砾石层厚度变化较大，一般为5～15m。河漫滩及现代河床砂卵砾石层厚一般5～10m。

（四）侵入岩

工程区内侵入岩以加里东中期的花岗岩(γ 32)为主，见于洮河左岸，大面积裸露，主要为花岗岩、花岗闪长岩及石英闪长岩，为酸性及中性岩，颜色由灰白色到暗灰色，产状以深层侵入为主，浅层次之，块状构造，为中粗结构。侵入岩中节理裂隙较发育，最发育的两组裂隙为走向NE和WE，但裂隙宽度不大，并且多被充填。

3.2.3 地质构造与地震

工程区位于祁连褶皱系的东南端，秦祁中间隆起之临夏临洮凹断束之一部分，主要受加里东中期构造运动的影响，处于临夏—临洮槽地内，主要构造线方向为北西向。

临夏—临洮槽地：是呈北西——南东向延伸的中——新生代凹陷，其基底为前古生界变质岩和侵入岩，起伏较大，发育有数条北北西向的隐伏断裂，将基底分割成沉降幅度不同的若干区段，东部沉降中心位于临洮县城附近，中新生界盖层厚大于1600m。中新生界盖层产状平缓，褶邹和断裂构造不发育。

区内新构造运动以差异性垂直升降运动为主，总趋势是上升幅度大于相对稳定和下降幅度，因而河谷两岸各级阶地多以基座阶地为主。

规划河段所处地质构造条件较好，不具蕴育发生强震背景，来自邻区破坏性地震威胁不大。

据2001版1:400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，工程区地震动峰值加速度为0.15g、相应的地震基本烈度为7度，地震动反应谱特征周期为0.45s，本工程地震设计烈度按7度设防。

3.2.4 水文地质条件

规划河段为性气候，年平均气温7℃，多年平均降水量537mm，最大冻土深度0.82m。

规划河段位于临洮盆地洮河河谷平原区，洮河流向近北西向。盆地中的地下水以孔隙潜水为主，主要分布并赋存于洮河河床、河漫滩及Ⅰ、Ⅱ级阶地的砂卵砾石层中，据钻孔抽水试验资料，砂卵砾石渗透系数70～90m/d，属强透水层；地下水受大气降水、地表水、灌溉回归水、渠系渗水等的补给；地下水主要向洮河径流排泄。河床、漫滩地下水水质良好，水化学类型为HCO3-—Ca2+—Na+型，矿化度0.4～1.06g/l，为淡水；洮河河水水质良好，水化学类型为HCO3－—Ca2+—Na+—Mg2+型，矿化度0.33～0.35g/l，为淡水；PH值8.24～8.30，呈弱碱性。

盆地中的高阶地地区也有少量孔隙潜水分布，它们主要受大气降水、灌溉回归水及基岩裂隙水的补给，排泄于低阶地或邻近的大型冲沟中，水量不大，水质较差。

盆地基底为上第三系上新统临夏组第四段（N2l4）的砖红色、褐红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩夹砂砾岩，构造不发育，岩体较为完整，据钻孔压水试验资料，岩体透水率0.48～1.41Lu,属微透水岩体。

工程区地表水、河床、漫滩地下水的水质良好，属淡水，无任何侵蚀性，是施工和生活的良好水源。

3.2.5 物理地质现象

工程区内物理地质现象比较普遍，主要表现为滑坡、卸荷变形、崩塌、冲沟切割和泥石流。

洮河两岸高阶地前缘滑坡较发育，多为浅层滑坡，顺高阶地前缘连成滑坡裙带，发育高度10～100m，堆积于低阶地上，部分规划电站受滑坡堆积物的影响，如白马浪电站厂区小滑坡，板桥电站枢纽附近基岩滑坡。

区内两岸冲沟内泥石流较发育，但规模都不大，且沟口距河口较远（0.5～2km），对工程基本无影响。

3.3规划梯级工程地质条件

3.3.1王家磨水电站的工程地质条件及评价

王家磨水电站为该规划河段第一级水电站，为低坝引水式水电站，电站枢纽位于下苟家庄处。枢纽右岸为二级基座阶地，基座高出河水面1～1.5m，左岸为河漫滩及Ⅰ级阶地。引水渠布置于河右岸，利用和扩大原新民渠引水，引水渠长约3.3km。厂房布置于王家磨北西200m的河右岸Ⅰ、Ⅱ级阶地上。

3.3.1.1库区的工程地质条件

王家磨水电站库区为平原区河道型水库，水库左岸为河漫滩及开阔的Ⅰ级阶地，漫滩高出河水位1～1.5m，宽240～450m，漫滩后部为宽阔平坦的Ⅰ级阶地，阶地宽达1km，为临洮县卧龙乡卧龙村的优质良田；水库右岸为二级基座阶地，阶面高出河水面10～18m，基座高出河水面1～1.5m，阶地前缘为几近直立的悬坎，长期受河流的侧蚀冲刷。

初拟库水位抬高约2.0m，回水范围主要在河床中，水库存在的主要工程地质问题为左岸Ⅰ级阶地的浸没和左岸绕坝渗漏 。建议下阶段重点对库区左岸Ⅰ级阶地的浸没问题进行勘察研究。

3.3.1.2枢纽区的工程地质条件及简评

电站枢纽位于下苟家庄处的洮河干流，坝线方向W270°，垂直洮河布设，坝线处现河床宽度198m，河水面宽度150～160m，水深2～4m。

左坝肩为宽130～160m的高漫滩，高出河床1.3～2.5m，其地层结构：上部为人工堆积粉质壤土，松散，厚0.3m左右；下部为al-plQ43砂卵砾石层，厚4m左右；底伏N2l4砂砾岩。地下水位埋深1.0～1.5m。

河床为al-plQ43砂卵砾石层，厚1～4m，结构中密，天然密度1.97～2.02g/cm3，级配良好，属强透水层，具有产生管涌破坏的可能，临界水力比降0.24，允许水力比降0.16。砂卵砾石层下伏N2l4基岩。

右坝肩为Ⅱ级基座阶地，阶面高出河水面10～18m，基座高出河水面1～1.5m，阶地前缘为几近直立的悬坎。其阶面宽1.2～1.4km，平缓，主要为农田的所在地。 

阶地堆积物具二元结构：上部为粉质壤土，结构疏松，厚8～10m；下部砂卵砾石层，厚约1～1.5m。

基座基岩为N2l4砂砾岩，褐红色，泥钙质胶结较好，砾石约占30%，粒径一般0.5～2cm,最大4cm，成份主要为石英岩、石英砂岩等；砂为中粗砂，成分为石英、长石。岩体中裂隙不发育，呈厚层块状结构，表层强风化层厚0.5～1m。

坝基河床覆盖层薄，其厚度仅约1～4m，基底为较坚硬完整的砂砾岩，作为低坝（闸）基础的持力层，其力学性能良好；岩体裂隙不发育，透水性差，不存在坝基渗漏和渗透稳定问题；右坝肩Ⅰ级阶地基座高出河床1.5m，库水位如不高出基座面，则右坝肩不存在绕坝渗漏问题，如库水位高出基座面，则存在轻微的绕坝渗漏问题。左坝肩存在库水通过漫滩砂卵砾石层的绕坝渗漏问题。建议下阶段在确定了水库蓄水高度的条件下进行详细勘察研究。

建议枢纽建筑物地基岩体物理力学指标如下：岩体微风化状态允许承载力1.0～1.2MPa，软化系数0.1～0.12；岩体变形模量1200～1500MPa；抗剪（断）强度：混凝土/岩体 f′＝0.45～0.50，c′＝0.3～0.5MPa；岩体f′＝0.4～0.45，c′＝0.3～0.4MPa。砂卵砾石开挖边坡水上1:1～1.5, 水下1:1.5～2；岩体水下1:0.75～1。

3.3.1.3引水渠的工程地质条件简述

规划的王家磨水电站引水渠布置于河流右岸，在原灌溉渠道—新民渠的基础上进行改造扩建，引水动力渠全长约3.3km。渠道前段约50m在Ⅱ级阶地上，后段行进在Ⅰ级阶地后缘与Ⅱ级阶地前缘斜坡接触地带，局部地段Ⅱ级阶地前部缺失Ⅰ级阶地，渠线在Ⅱ级阶地前部通过，在王家磨村附近处的Ⅰ、Ⅱ级阶地布置厂房及尾水系统等建筑物。

Ⅰ级阶地阶面高程1842～1850m,阶面平坦，略向河床及下游倾斜，宽度一般100～200m，最宽处可达500m。阶地堆积物具二元结构：上部粉质壤土厚1～2m,结构疏松～稍密，下部为砂卵砾石，结构松散，为强透水层，厚度5m左右。

Ⅱ级阶地宽阔平坦，其前缘阶面高程1858～1860m。地层结构：上部粉质壤土层厚8～10m,下部砂卵砾石层厚1～2m,部分地段可能有古河道存在，其砂卵砾石厚度较大。

河床、漫滩和阶地基底岩性为临夏组第四岩性段泥质粉砂岩夹砂砾岩、砂岩，其岩性软弱，透水性差，为相对隔水层。

阶地下部砂卵砾石层中富含地下水，其水位与河水位相当，由阶地向河流及下游径流排泄。

引水渠存在的主要工程地质问题为：渠水通过Ⅰ、Ⅱ级阶地砂卵砾石层的渗漏，由于渠道水的渗漏，使渠道两侧地下水位壅高，从而有可能导致临近渠道的Ⅰ级阶地上的耕地产生浸没问题，而Ⅱ级阶地高亢，一般不会产生浸没问题。 其次，渠道冬季运行，阶地上部的粉质壤土将会发生冻胀破坏问题。因此，应对渠道采取防渗衬砌和防冻胀处理措施。

3.3.1.4厂房区及尾水渠的工程地质条件

由上述，厂房及尾水渠布置于黄家铺村北约100m～160m处的Ⅰ、Ⅱ级阶地上。

厂房处Ⅰ级阶地东西向宽约50m,南北向长约200m,阶面平坦，高出河床3～5m，Ⅰ级阶地东侧为宽阔的Ⅱ级阶地，距Ⅱ级阶地前缘10～15m为兰临高速公路，其填方路基高出阶面5m左右。

据地震面波点测试，Ⅰ级阶地基岩面埋深7～8m，阶地上部粉质壤土厚0.5～1.5m，下部为砂卵砾石层，结构中密。Ⅱ级阶地基岩面埋深5～12m，基座面高程1836m左右，阶地上部粉质壤土厚5～10m，下部厚2～4m的砂卵砾石层，结构中密。基岩为临夏组第四岩性段泥质粉砂岩夹砂砾岩、砂岩。

阶地下部砂卵砾石层中含地下水，其水位与河水位相当，地下水补给河水。

按地形特点，前池宜布置在Ⅱ级阶地前部，受兰临高速公路的影响，主、副厂房可布置于Ⅰ级阶地上，厂房基础为砂卵砾石层或下部泥质粉砂岩，均为良好的地基持力层。泥质粉砂岩的物理力学性质：允许承载力0.6～0.8MPa，软化系数0.1～0.12；岩体变形模量500～800MPa；抗剪（断）强度：混凝土/岩体 f′＝0.30～0.35，c′＝0.1～0.12MPa；岩体f′＝0.3～0.32，c′＝0.1MPa。砂卵砾石开挖边坡水上1:1～1.5, 水下1:1.5～2；岩体水下1:0.75。

厂房开挖存在基坑涌水问题，需考虑排水措施，尾水渠存在砂卵砾石抗冲刷稳定问题，前池存在渗漏和粉质壤土冻胀问题，需采取相应的工程措施。

3.3.2祈家坪水电站的工程地质条件及评价

祈家坪水电站枢纽位于边家湾村东，边家湾山嘴上游约150m的洮河干流上，据上游梯级王家磨电站尾水约1.3km，引水渠及厂房布置于洮河左岸，渠长约3.65km，厂方位于黄家湾村西的一级阶地上。根据规划河段地质调查成果，对本电站库坝区、引水系统及电站厂房区的工程地质条件做一概述，对其存在的主要工程地质问题进行概略评价。

3.3.2.1库坝区的工程地质条件及简评

⑴库坝区工程地质条件概述

枢纽位于边家湾山嘴（边家石嘴）上游约150m，边家石嘴以南的库坝段，河流较平缓，河曲和心滩、边滩发育，河床和漫滩宽约150-200m。河流左岸一级阶宽达1.3km，阶地前部高出河水面2-3m，一级阶地后缘为三级基座阶地，其前缘斜坡基座基岩零星出露，出露高度20-25m，三级阶地阶面较平坦、宽阔，为排子坪乡所在地，边家石嘴即为三级阶地——排子坪的北东部分呈牛角状突向洮河的尖端。河流右岸一级阶地宽50-300m，其后为较宽阔平坦的二级阶地，二级阶地高出河床15-20m，二级阶地后为高亢的四级基座阶地。

据临定提灌工程排子坪取水枢纽地质勘察资料，河床、漫滩砂卵砾石层厚5-6m，一级阶地下部砂卵砾石层厚5-8m，结构松散，砾石成分以变质砂岩为主，磨圆较好，粒径3-6cm, 卵砾石含量约占80%，余为砂。

一级阶地上部砂壤土厚1-3m,结构疏松，天然含水量高，具中至高压缩性。

三、四级阶地基座，河床及一、二级阶地基底岩性：临夏组第四岩段浅紫红色泥岩、粉砂质泥岩，岩性软弱，遇水易软化。岩体裂隙不发育，透水性差。

两岸漫滩和一级阶地地下水位与河水位相当，地下水补给河水，水质良好，对砼无侵蚀性。

⑵库区存在的主要工程地质问题

据规划意图，水库为河道平原型水库，库区存在的主要工程地质问题为浸没和淹没，库区两岸地形开阔，一级阶地高度小，砂卵砾石层透水性好，上部土层薄，水位抬高后，将淹没和浸没两岸一级阶地上的大片农田，需采取一定的工程措施加以处理。

⑶枢纽区主要工程地质问题及评价

如果将坝基置于河床、漫滩砂卵砾石层上，地基承载力和沉降变形都可满足建筑物的要求，但存在坝基渗漏问题，可能产生管涌而发生渗透变形破坏，需采取心墙等防渗措施。

河床基底粉砂质泥岩，隔水性好，承载力相对较高，将坝基置于该层新鲜岩体上，即可避免坝基渗漏及渗透变形问题，又可增加抗滑稳定性。

两坝肩为一级阶地，存在库水通过阶地砂卵砾石层的绕坝渗漏和渗透变形问题，需采取防护措施。

此外，坝基开挖还存在边坡稳定问题和基坑排水问题，建议砂卵砾石水下临时开挖边坡1：1-1：1.25，基坑开挖采取排水措施。

3.3.2.2引水渠的工程地质条件简述

引水渠布置于河流左岸，在现有灌溉渠道的基础上进行改扩建，渠道全长约3.65km。

本段河流偏向河谷左岸，河谷地貌表现为，河流右岸为低平宽广的一、二级阶地，河流左岸以地势相对高亢的三级阶地平台—排子坪为主，三级阶地前部仅有不连续分布的狭窄的一、二级阶地，引水渠线则绕行于三级阶地前缘斜坡坡脚，局部山嘴凸出段，引水渠以隧洞形式从三级阶地基座基岩中通过。

三级阶地前缘斜坡高40-60m,基座基岩不连续出露，基座高出河床20-25m,阶地前缘斜坡地形破碎，冲沟、切沟十分发育，坡脚多堆积宽约20-50m的坡洪积扇（裙），其坡度约6°-15°。堆积物岩性为碎石土或含碎石土，较疏松，厚度1-5m不等。阶地前缘局部地形陡峻，呈陡崖，其下有小规模崩塌堆积块碎石。

各级阶地的地层结构及岩性特征见上节，此处不再赘述。

本引水渠道主要从坡脚坡洪积扇（裙）通过，由于引水流量大，渠道规模大，渠道多呈半挖半填形式的旁坡渠道，存在的主要工程地质问题为：渠道左侧的边坡稳定问题，冲沟洪流及泥沙入渠问题，部分地段洮河洪流对渠堤的冲刷破坏问题。现有灌溉渠道规模小，渠道左侧的边坡稳定问题不突出，较大的冲沟设置了排洪设施，但仍有切沟洪流及泥沙入渠问题，年年进行人工清淤渠道的工作。

过边家石嘴处为长约140m的隧洞，隧洞围岩为临夏组第四岩段泥灰岩，岩层产状平缓，岩性软弱，推测洞顶岩层厚度约20m,属Ⅴ类围岩，须开挖紧跟支护，全断面衬砌。

建议下阶段进行以大比例尺渠道带状平面地质测绘及典型剖面测绘为主的综合勘察，在确定渠道规模的条件下，对渠道进行详细的工程地质分段评价。

3.3.2.3厂房区及尾水渠的工程地质条件及简评

厂房区位于黄家湾村西Ⅰ级阶地上，主副厂房布置在阶地后部，尾水渠斜切阶地入洮河，渠长约792m。

阶地高出河床2～5m，地形平坦，较宽阔，宽约300～400m。阶地表层有厚1～3m的砂壤土，疏松；下部为砂卵砾石，厚度不详；基底为临夏组砖红色泥质粉砂岩，岩性软弱。

推测阶地下部砂卵砾石层中富含地下水，其水位与河水位相当，地下水与河水呈互补关系。

厂房基础为砂卵砾石层或下部泥质粉砂岩，均为良好的地基持力层。厂房开挖存在基坑涌水问题，需考虑排水措施，尾水渠存在砂卵砾石抗冲刷稳定问题，前池存在渗漏和砂壤土冻胀问题，需采取相应的工程措施。

3.3.3新民滩水电站的工程地质条件及评价

新民滩水电站取水枢纽位于新民滩上游滩头处，取水口利用原新民滩上的叉河口，枢纽距上一梯级电站——祈家坪水电站尾水仅约700m，引水渠及厂房系统全部在河左岸漫滩——新民滩上，引、排水渠全长1.85km。

⑴工程区工程地质条件概述

从祈家坪水电站尾水至本电站尾水段的洮河主流流向呈北北西向，现代河道较平直，两岸一、二、三级阶地连续发育，形成宽广的河谷平原地貌景观，尤其河右岸一、二阶地宽达2~2.5km。

取水枢纽以上至黄家湾段，河流左岸一级阶地宽300-500m，长约2km，阶面高出河床2.5-5m，略向河床及下游倾斜，阶地前缘有砾石土填筑的防护堤，防护堤高出河床约3m，高出堤内阶面0.5m左右，堤外侧砼板衬护，防护效果良好。河流右岸一级阶地宽500-800m，阶地前缘高出河床2.5-3m，前缘呈8°-20°自然过渡的缓坡，河流侧蚀作用轻微，河岸基本稳定。

一级阶地上部为厚0.5-2m的砂壤土，下部砂卵砾石层，估计厚度5m左右，基底为临夏组第四岩性段泥岩、粉砂质泥岩。

两岸阶地为充分灌溉的良田，阶地下部砂卵砾石层中的地下水接受大气降水、灌溉回归水及上游潜流的充分补给，地下水向河流及下游径流排泄。

⑵库区工程地质问题简评

据规划意图，本取水枢纽几乎不抬高水位，因此无淹没及浸没问题，河两岸岸坡稳定，两岸地下水补给河水，不存在侧向渗漏问题。

⑶取水枢纽存在的工程地质问题分析

枢纽处河床、漫滩表层为砂卵砾石，估计厚度5-6m，河床基底粉砂质泥岩，隔水性好。如果将坝基置于河床、漫滩砂卵砾石层上，地基承载力和沉降变形都可满足建筑物的要求，存在坝基渗漏问题，但由于水头抬高很小，坝基渗漏损失小，一般不会发生渗透变形破坏。如果将坝基置于河床基底粉砂质泥岩上，其隔水性好，承载力相对较高，可避免坝基渗漏及渗透变形问题，又可增加抗滑稳定性，但如果覆盖层厚度较大，该方案费用将会大大增加，经济上不划算。建议下阶段适当布置重型勘探，以查明河床覆盖层厚度。

两坝肩为一级阶地，地下水向河流径流排泄，坝前水头抬高不大，库水通过阶地砂卵砾石层的绕坝渗漏问题轻微。

坝基开挖存在边坡稳定问题和基坑排水问题，基坑开挖需采取排水措施，建议砂卵砾石水下临时开挖边坡1：1-1：1.25。

⑷引水渠及厂房系统工程地质问题分析

引水渠及厂房系统布置于河流左岸漫滩——新民滩上，该片漫滩沿河左岸连续发育长达2.3km，宽约300-400m，漫滩高出河床1-1.5m。漫滩表层为砂卵砾石，估计厚度5-6m，结构松散，为强透水层,地下水位埋深1-1.5m；下伏岩性为临夏组第四岩性段泥岩、粉砂质泥岩。引水渠及前池存在的主要工程地质问题为渠水通过砂卵砾石层的渗漏，须加强防渗衬砌措施，厂房基础为砂卵砾石层或下部泥岩、粉砂质泥岩，均为良好的地基持力层。厂房开挖存在基坑涌水问题，需考虑排水措施，尾水渠存在砂卵砾石抗冲刷稳定问题，需采取相应的工程措施。

3.3.4白马浪水电站的工程地质条件及评价

白马浪水电站工程位于广河县与临洮县交界处的洮河干流边家湾～康家崖河段上，为低坝无调节径流引水式电站。坝址位于上马家村东的洮河干流上，初拟正常蓄水位为1816.4m，引水渠布置于洮河左岸，引水渠长约3.9Km。厂房位于临园山嘴附近，上厂房在上游河湾内,下厂房位于临园砖厂下游侧、康家崖洮河大桥上游600m。工程布置参见附图洮规地～01。

3.3.4.1库区工程地质条件及评价

按水库正常蓄水位1816.4m计，水位抬高仅约2.0m，回水长度0.7km，回水范围主要在现河床中，为河床型水库。

水库左岸为原河床、河漫滩，宽240～680m，经修堤束窄河道并在堤上通了公路（临园－排子坪）形成现在的河道规模。公路东侧漫滩宽80～170m，高出河床1～2m。公路西侧高漫滩宽约50～500m，高出河床2～2.5m。漫滩西侧为Ⅱ级阶地，阶面高出河床8～15m，宽300～700m，平坦，略倾向河床，为上马家、马家咀、桑家湾等村舍及农田的所在地，Ⅱ级阶地后缘接Ⅳ级基座阶地。 

水库右岸为Ⅰ级阶地，宽0.55～1.35km，阶面平坦，高出河床3～5m。Ⅰ级阶地以东为Ⅱ级基座阶地，阶面高出河床10～15m，其基座略高于库水位。

漫滩上部为砂壤土或粉细砂，厚0.3～0.5m；下部为砂卵砾石，中密，厚4m左右。Ⅰ级阶地上部粉质壤土，厚1m左右；下部砂卵砾石层，厚约4m。Ⅱ级阶地上部粉质壤土层厚5～10m；下部砂卵砾石层，厚2～3m。库盆基底为上第三系上新统临夏组第四段（N2l4）的砖红色、褐红色泥岩、粉砂质泥岩，岩层产状NW280°NE∠8°，呈单斜构造，岩体裂隙不发育，属相对隔水层，区内未发现大的断裂构造，未发现通向库外及下游的古河槽。

库区右岸Ⅰ级阶地下部砂卵砾石为强透水层，经钻孔揭露和民井调查，阶地地下水高于河水，地下水补给河水；左岸为高漫滩及人工河堤，堤表面（迎水面）部分为现浇砼护坡，厚0.2～0.3m，堤身为砾质土，防渗效果不好，堤左地下水高于河水，地下水补给河水。

水库蓄水后，随着库水位的抬高，岸边地下水也随之抬高并略高于库水位，水力关系将达到新的平衡，地下水向河流（水库）径流排泄的趋势不变。基本不存在水库侧向渗漏问题。

由以上水库所处的基本工程地质和水文地质条件，水库蓄水后，库岸主要为人工河堤及Ⅰ级阶地前缘斜坡，存在少量的塌岸再造问题；库区有少量高漫滩耕地将被淹没，库左岸部分高漫滩耕地及库右岸Ⅰ级阶地前部的少量耕地将受到浸没的影响，水库基本不存在侧向渗漏问题。

3.3.4.2枢纽区的工程地质条件及评价

白马浪水电站为低坝无调节引水式电站，枢纽区处于洮河河床上，主要建筑物有：左岸进水闸、泄洪冲砂闸、橡胶坝及左右岸岸边连接物等。电站枢纽正常蓄水位为1816.4m。

坝区地形地貌和地层结构特征参见库区。

岩（土）体的基本物理力学性质：

河床、河漫滩的砂卵砾石层及Ⅰ级阶地下部的砂卵砾石层，结构中密～密实，呈青灰、灰白色，卵砾石成分为变质砂岩、砂岩、灰岩、花岗岩，磨圆度较好，呈次圆～浑圆状，分选性差，含漂石，一般粒径2～6cm，最大粒径可达30cm；砂以中粗砂为主，由岩屑及长石、石英组成。据试验：河床砂卵砾石天然密度2.16～2.19g/cm3，天然孔隙率18～19.9%，相对密度0.41～0.75，其中卵（漂）石含量7.0～26.4%，砾石含量57.2～75.5%，砂含量14.7～16.2%，不均匀系数32.4～43.3，曲率系数1.2～2.2，砂卵砾石的渗透系数为62～144m/d，属于强透水层。根据《水利水电工程地质勘察规范》附录M中土的渗透变形判别方法，对砂卵砾石的渗透变形进行了判别，结果表明砂卵砾石有渗透变形的可能性，渗透变形的形式为管涌。计算出发生管涌的临界水力比降平均值为0.24，本工程为小型工程，安全系数取1.5，则河床砂卵砾石的允许水力比降为0.16。据钻孔重型动力触探试验，锤击数一般12～20击，个别30击，查《工程地质手册》得砂卵砾石层的允许承载力大于0.48MPa，建议选用0.48MPa。

N2l4砖红色、褐红色泥岩、粉砂质泥岩，成岩程度低，岩性软弱，具有遇水软化、崩解和失水后干缩的特点。据钻孔压水试验资料，岩体透水率0.65～1.41Lu，平均值0.86Lu,属微透水岩体,是良好的隔水层。

据试验资料，N2l4泥岩、粉砂质泥岩天然状态抗压强度0.9～2.2MPa，弹性模量529～1110MPa，泊松比0.06～0.1，抗剪（断）强度：c=0.93～1.15MPa，φ= 30～35°；崩解时间24h，崩解量2.1～10.2%。

根据坝区岩石物理力学性质试验成果，类比同类岩石物理力学性质参数建议指标值，并结合本工程岩体的基本特点，建议枢纽建筑物地基岩体物理力学指标如下：岩体微风化状态允许承载力0.6～0.8MPa，软化系数0.1～0.12；岩体变形模量500～800MPa；抗剪（断）强度：混凝土/岩体 f′＝0.30～0.35，c′＝0.1～0.12MPa；岩体f′＝0.3～0.32，c′＝0.1MPa。砂卵砾石开挖边坡水上1:1～1.5, 水下1:1.5～2；岩体水下1:0.75～1。

白马浪水电站布置有两条坝线，二者相距250m。两坝线处于同一地貌单元，两坝线的工程地质条件基本相似，上、下坝线现河床宽度（堤内宽度）都约为200m；两坝线河床覆盖层均较薄，上坝线覆盖层厚2～4m，下坝线覆盖层厚2.5～4m，河床基底岩性为泥岩、粉砂质泥岩，是良好的隔水层，坝基均可置于较完整的岩体上，地基有足够的承载力，基岩无构造破碎带存在，不存在坝基渗漏和渗透稳定问题；两坝线均存在绕坝渗漏问题及基坑开挖涌水问题。

3.3.4.3引水渠的工程地质条件简述

白马浪水电站的引水系统及厂房均布置在洮河左岸，设计引水流量240～270m3/s。其引水系统分上厂房引水系统和下厂房引水系统：上厂房引水系统全为明渠，顺洮河左岸漫滩布置，全长3592.62m，总体走向NW303°～NW346°；下厂房引水系统由明渠及无压隧洞组成，前段明渠与上厂房引水明渠重合，后段接上厂房厂中，以NW346°方向进洞，在洞中转向NE26°出洞，出洞后以NW329°方向在洮河左岸（公路西侧）Ⅰ级阶地前缘坎下近10m处的漫滩上布置，全长4583.53m，其中隧洞段长约440m。

引水渠线顺洮河在左岸漫滩上布置，局部段（0+728～1+020）跨过河堤在堤西侧高漫滩上行进，距河边40～180m。漫滩地层结构：上部为漫滩冲洪积砂土、砂壤土，土灰色，松散，厚0.3～0.7m，部分段砂砾卵石裸露，堤西侧漫滩上覆人工堆积的粉质壤土，厚0.3m左右；下部为砂卵砾石，灰白、青灰色，结构稍密～中密，厚3～6.2m。卵砾石成分为变质砂岩、砂岩、灰岩、花岗岩，磨圆度较好，呈次圆～浑圆状，分选性差，含漂石，一般粒径2～6cm，最大粒径可达30cm，卵砾石含量约占80%；砂以中粗砂为主，由岩屑及长石、石英组成。砂卵砾石的渗透系数为62～144m/d，属于强透水层。下伏N2l4砖红色、褐红色泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩夹砂岩，岩性软弱，岩层产状NW280°NE∠8°，强风化层厚0.5～1m。

地下水埋深0～3m，局部地段地下水出露地表，水位随河水的涨落而涨落。

渠线前段为挖方渠段，渠基岩性为砂卵砾石；后段为填方渠段。渠道存在渗漏、冻胀、基坑涌水及边坡失稳等工程地质问题。建议：①对渠道衬砌防渗，并做好防冻胀措施；②填方段在填方前清除地表砂土层，并分层夯实。建议：砂卵砾石允许承载力0.45～0.5Mpa。开挖边坡：砂卵砾石水上1:1～1.5，水下1:1.5～2；填方外边坡1:1.25～1.5。

3+592.62～3+730为隧洞进口段，洞线沿NW346°方向进入洮河右岸临园山嘴（Ⅳ级阶地基座），进口自然坡度65°左右，坡上为塌滑的粉质壤土所覆盖，垂直厚度2～3m,局部基岩出露。坡脚为塌滑的块碎石土，厚4～6m，堆积于河床砂卵砾石层上，结构疏松～稍密，其上经人工整平通了临园至排子坪的公路，公路外侧为抛石及现浇混凝土护坡。洞身岩性为上第三系上新统临夏组第四段（N2l4）砖红色泥质粉砂岩夹砂岩,成岩程度低，岩质软弱，属极软岩，岩体表层小裂隙发育，强风化层厚0.5～1m。岩层产状NW280°NE∠8°，与洞线走向夹角为24°左右。进口段洞底受河水及地下水影响，洞身有裂隙水，开挖中可能有滴渗水现象。该段属不稳定的Ⅳ类围岩。建议清除洞帘部位覆盖层及强风化层开挖洞帘进洞，并对洞帘边坡进行喷护处理。进口段由于岩体稳定性差，自稳时间短，应及时支护、衬砌。建议开挖边坡比：覆盖层水上１:1～1.5，水下1:1.5～2；基岩水上1:0.5～0.75，水下1:0.75～1；围岩坚固系数fk=2，单位弹性抗力系数K0=1～2Mpa/cm。

3+730～4+133.54为洞身段，洞线方向为NW346°转向NE26°，隧洞最大埋深约110m，洞顶基岩厚度24～37m，基岩面高程1837～1851m。洞身岩性为砖红色泥质粉砂岩夹砂岩、砂砾岩，成岩程度低，岩质软弱，属极软岩，岩体节理裂隙不发育，完整性好，裸露面极易风化，岩层产状NW280°NE∠8°，与洞线走向夹角为16°～18°。洞身无裂隙水。属Ⅳ类围岩。由于洞线与岩层走向夹角较小，岩体较为软弱，隧洞跨度大等原因，隧洞开挖过程中可能存在片邦、掉块、冒顶等问题，须及时进行支护、衬砌，注意施工安全。建议：围岩坚固系数fk=2～3，单位弹性抗力系数K0=2～3Mpa/cm。

4+133.54～4+205.67为隧洞出口段，洞线方向为NE26°。出口自然边坡60°～73°，稳定，基岩出露，坡脚为坡洪积碎石土，稍密，厚4～5m，堆积于Ⅰ级阶地后缘粉质壤土层上。洞身岩性为上第三系上新统临夏组第四段（N2l4）砖红色砂砾岩,呈厚层状，成岩程度低，岩质软弱，属软岩。砂砾岩中砾石成分以砂岩、灰岩、石英岩等为主，粒径一般0.5～2cm，最大4cm，磨圆好，呈次圆、浑圆状，级配差；砂为中粗砂，以岩屑、石英、长石等为主。岩体表层强风化层厚0.5～1m，岩层产状NW280°NE∠8°，与洞线走向夹角为16°左右。出口段洞底受河水及地下水影响，洞身有裂隙水，开挖中可能有滴渗水现象。建议清除洞帘部位覆盖层及基岩强风化层开挖洞帘出洞，并对洞帘边坡进行喷护处理。出口段由于岩体稳定性差，自稳时间短，应及时支护、衬砌。建议开挖边坡比：覆盖层水上１:1～1.5，水下1:1.5～2；基岩水上1:0.5～0.75，水下1:0.75～1；围岩坚固系数fk=2，单位弹性抗力系数K0=1～2Mpa/cm。

4+205.67～4+583.53为明渠段，引水渠线顺洮河在左岸（公路西侧）漫滩上布置，距河边25～55m，地形起伏不大，相对高差小于2m。漫滩地层结构：上部为冲洪积砂土、砂壤土，土灰色，松散，厚0.3m左右。局部上覆1m左右的人工填筑砾质土，稍密；下部为砂卵砾石，灰白、青灰色，结构稍密～中密，厚3.5～4m。属于强透水层。下伏N2l4砖红色砂岩夹砂砾岩，岩层产状NW280°NE∠8°，强风化层厚0.5～1m。地下水位埋深0.3～1.54m，局部地下水出露地表，水位随河水的涨落而涨落。据试验，地下水对普通混凝土具强腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋则无腐蚀性。渠道为高填方渠段。

3.3.4.4厂房区及尾水渠的工程地质条件

①上厂房布置于临园山嘴上游河湾内洮河左岸漫滩上。

漫滩表层为砂卵砾石层，灰白、青灰色，结构稍密～中密，厚3.5～6.2m，卵砾石成分为变质砂岩、砂岩、灰岩、花岗岩，磨圆度较好，呈次圆～浑圆状，分选性差，含漂石，一般粒径2～6cm，最大粒径可达30cm；砂以中粗砂为主，由岩屑及长石、石英组成。砂卵砾石属于强透水层。基底岩性为砖红色泥质粉砂岩夹砂岩，泥质胶结，成岩程度低，岩性软弱，具有遇水后软化、崩解的特点，岩层产状NW280°NE∠8°，强风化层厚0.5～1m。据钻孔揭露，基岩埋深3.5～6.2m，基岩面高程1800.8～1803.3m。

地下水埋深0.3m左右，局部地下水出露地表，据取样分析，水质良好，对普通砼不具侵蚀性。

前池、压力管道基础可置于砂卵砾石层中，建议清除表层松散层（0.5～1m），将基础置于较密实的砂卵砾石层上；厂房基础置于河床砂卵砾石或基岩中均可。基坑开挖中存在边坡稳定问题和基坑涌水问题。厂房临近洮河，存在洮河洪水威胁，须采取防洪措施。

厂房尾水渠有明渠方案和隧洞方案。

明渠方案尾水渠：绕临园山嘴在河边布置，渠线全长1220m。渠左侧为塌滑体块碎石，稍密～中密，坡脚为人工整平的临园至排子坪乡的公路路基，其高出河床3～8m，路基外测以抛石、现浇混凝土等进行了护坡，坡度23～44°，护坡有效防止了河水的冲刷、掏蚀及塌滑体的进一步发展；渠线右侧为洮河，宽70～125m，水深0.5～1.5m。

渠基地层岩性：上部为河床砂卵砾石，厚2～4m左右，中密；基底为N2l4砖红色泥质粉砂岩、砂岩及砂砾岩。渠基置于河床砂卵砾石或基岩中均可，地基承载性能良好。砂卵砾石层抗冲刷能力较差，尾水渠需加强抗冲刷防护措施；渠基开挖中存在涌水，河水回灌等问题，需采取排水和防洪措施；建成后存在洪水冲刷、掏蚀等问题，建议在尾水渠外侧修筑防洪堤。

隧洞方案尾水渠：该方案尾水从厂中以NW346°方向在偏下游侧Ⅳ级阶地基座进洞，在洞中转向NE26°出洞，跨过公路交明渠方案于桩号0+765.5m，后段与明渠方案重合。全长1149.72m，其中隧洞段长约475m。尾水隧洞的工程地质条件参见下厂房引水隧洞。

②下厂房位于临园砖厂下游侧、康家崖洮河大桥上游600m，洮河左岸（公路西侧）漫滩上。

漫滩上部为砂壤土、粉砂土，厚0.3～0.5m，疏松；下部为砂卵砾石层，灰白、青灰色，结构稍密～中密，厚4m左右，属于强透水层。底伏N2l4基岩，岩性为砖红色砂岩夹砂砾岩，泥质胶结，成岩程度低，岩性软弱，岩层产状NW280°NE∠8°，强风化层厚0.5～1m。据钻孔揭露，基岩埋深3.5～4.4m，基岩面高程1801m左右，较平缓，无明显深槽。

地下水埋深0.5～1.5m，局部地下水出露地表，地下水与河水呈互补关系。据取样分析，地下水对普通砼具强腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，推测为地下水排泄不畅所致。

前池、压力管道基础可置于砂卵砾石层中，建议清除表层松散层（0.5～1m），将基础置于较密实的砂卵砾石层上；厂房基础置于河床砂卵砾石或基岩中均可。基坑开挖中存在边坡稳定问题和基坑涌水问题。

下厂房尾水渠以NE14°方向跨过漫滩及公路入洮河，与洮河流向呈9°夹角。漫滩砂卵砾石层抗冲刷能力较差，尾水渠需加强抗冲刷防护措施。

建议参数：砂卵砾石允许承载力0.45～0.5Mpa，变形模量45～50Mpa，抗剪摩擦系数0.45～0.5，与混凝土摩擦系数0.45～0.5。基岩允许承载力0.6～0.8MPa，变形模量500～800Mpa，砼/岩体摩擦系数0.6。开挖边坡：覆盖层水上1:1～1.5，水下1:1.5～2；基岩水下1:0.75。

3.3.5达板水电站的工程地质条件及评价

达板水电站工程位于东乡族自治县达板乡与临洮县红旗乡交界处的洮河干流达板河段上，为低坝无调节径流河床式电站。坝址位于达板桥下350～450m河段上，初拟正常蓄水位为1768.0m，水库回水长约2.3km，坝前抬高水头4～5m；从左向右依次布置为安装间、主厂房、泄冲闸、橡胶坝等。工程布置参见附图洮规地～01。

3.3.5.1库区工程地质条件及评价

按水库正常蓄水位1766.0m计，水位抬高1.0～4.0m，回水长度约2.3km，回水范围主要在现河道中，属河槽型水库。

水库左岸为原河床漫滩、Ⅰ级阶地及达板大型洪积扇，河道经修筑防洪堤束窄，宽90～180m，防洪堤顶现已开通了（达板～板桥）公路，路面高出河床6～8m。漫滩宽50～80m，高出河床1～3m，分布于达板桥左端下游侧；漫滩西侧为Ⅰ级阶地，阶面高出河床3～7m，宽300～700m，阶面平缓，高出河床3～7m，其中后缘为达板大型洪积扇覆盖，并以达板桥为界分为南北两块，分布于坝址左侧和库区左岸，级阶地后缘为高台山山前洪积扇群及达板大型洪积扇。 

水库右岸为河床漫滩及Ⅰ、级阶地，河漫滩主要分布于达板桥上游至大沙沟之间，宽30～100m，高出河床1～3m，现已沿漫滩前缘水边线修筑了长约600m浆砌石防洪堤，堤顶高4～5m；Ⅰ级阶地主要分布于坝址及库尾右岸，阶面平缓，高出河床3～6m，其后缘为达板桥右岸Ⅱ级基座阶地及大沙沟洪积扇Ⅱ级基座阶地，阶面高出河床15～25m，在达板洮河大桥上游300m，下游约200m的范围内，库岸为Ⅱ级阶地基座围成的陡壁地形，其白垩系下统河口群（K1hk2）砂砾岩基座高出河水位8～10m。

漫滩上部为砂壤土或粉细砂，厚0.3～0.5m；下部为砂卵砾石，中密，厚4～6m左右。Ⅰ级阶地上部粉质壤土，厚0.7～1m；下部砂卵砾石层约4～7m。Ⅱ级阶地上部粉质壤土层厚5～10m；下部砂卵砾石层，厚2～3m，局部呈半胶结状态。库盆基底为白垩系下统河口群（K1）泥质砂砾岩夹泥质砂岩，黄褐色～浅砖红色，岩层产状平缓，岩体完整，透水性弱，属相对隔水层，区内未发现大的断裂构造，及通向库外和下游的古河槽。

库区两岸Ⅰ级阶地下部砂卵砾石层和洪积扇块碎石层均为强透水层，经民井揭露，其地下水位高于河水位1～5m，主要受大气降水和沟道地表水补给，然后向洮河迳流排泄，补给河水。

水库蓄水后，随着库水位的抬高，岸边地下水也随之壅高, 壅高水位将略高于库水位，但地下水向河流（水库）径流排泄的基本格局不变。水库受达板洪积扇地下水“顶托”影响，因此水库渗漏问题并不突出。

根据库区基本工程地质和水文地质条件，水库蓄水后，库区高漫滩地带的耕地将被淹没；库岸主要由人工河堤及Ⅰ级阶地前缘斜坡和Ⅱ级阶地岩石基座围成，除局部病险堤坝存在少量的塌岸再造外,其它库岸地段基本不存在塌岸问题；近坝两岸坝肩及库区Ⅰ级阶地前部的耕地和达板大桥左端上游低洼地带的居民房屋将受到浸没的影响，据粗略估算，库区浸没耕地约257亩，房屋340m2。

需采取工程措施加以处理。

3.3.5.2枢纽区的工程地质条件及评价

达板水电站为低坝无调节河床式电站，枢纽位于洮河达板大桥下游350～450m的河段上，枢纽建筑物从左向右依次布置有：安装间、主厂房、泄冲闸、橡皮挡水坝及左右岸岸边连接物等。电站枢纽正常蓄水位为1766.0m。

枢纽区河床水面宽120～160m，水深2～3m，河床左侧有30～45m宽的边滩发育，两对称发育有Ⅰ级阶地,队地前缘现为防洪堤坝,堤顶高出河床5～8m；据对电站上下游岸边机井进行调查分析，初步推测枢纽区河床覆盖层厚5～7m,主要由冲积砂砾卵石组成，结构疏松～中密，渗透系数60～145m/d，属强透水层。河床基底为白垩系下统河口群（K1hk2）泥质砂砾岩夹泥质砂岩，岩性软弱，遇水容易软化崩解；据类比资料，其透水率为 3～12lu，透水性较差，属相对隔水层。

岩（土）体的基本物理力学性质：河床、河漫滩的砂卵砾石层及Ⅰ级阶地下部的砂砾卵石层，结构疏松～中密，据类比上游试验成果资料：河床砂砾卵石天然密度2.07～2.25g/cm3，天然孔隙率18～19.9%，相对密度0.41～0.75，不均匀系数32.4～43.3，曲率系数1.2～2.2，砂砾卵石的渗透系数为62～144m/d，属于强透水层。根据《水利水电工程地质勘察规范》附录M中土的渗透变形判别方法，对砂卵砾石的渗透变形进行了判别，结果表明砂砾石卵有渗透变形的可能性，渗透变形的形式为管涌。其临界水力比降平均值为0.24，允许水力比降为0.16；允许承载力0.50MPa。

白垩系下统河口群（K1hk2）黄褐色～浅砖红色泥质砂砾岩夹泥质砂岩，成岩程度低，岩性软弱，具有遇水软化、崩解特性。据类比同类岩石物理力学性质参数建议指标值，并结合本工程岩体的基本特点，建议枢纽建筑物地基岩体物理力学指标如下：岩体微风化状态允许承载力0.8～1.0MPa，软化系数0.12～0.15；岩体变形模量600～800MPa；抗剪（断）强度：混凝土/岩体 f′＝0.40～0.48，c′＝0.30～0.35MPa；岩体/岩体f′＝0.38～0.45，c′＝0.25～0.30MPa。砂砾卵石水上稳定开挖边坡1:1～1.25, 水下1:1.5～1.75；岩体水上：1:0.5～1:0.75，水下1:0.75～1.0。

枢纽区河床覆盖层厚5～7m，透水性强，河床基底为白垩系下统河口群（K1hk2）泥质砂砾岩夹泥质砂岩，岩体完整，河床范围内基本无强风化层分布，其弱风化层厚0.6～1.5m，坝基可置于相对完整的新鲜岩体上，地基承载力能够满足设计要求，但存在绕坝渗漏问题，施工导流期间基坑的涌水问题也相对突出；考虑到坝闸基泥质砂砾岩夹泥质砂岩透水率在3～12lu之间，为提高坝基岩体质量和抗渗性，建议坝基岩体仍需进行固结灌浆和帷幕灌浆处理。

3.3.6板桥水电站的工程地质条件及评价

3.3.6.1库区工程地质条件及评价

板桥水电站库区属河谷地貌区，库区两岸地形较破碎，河谷阶地不对称，右岸以三级以上阶地为主，而左岸则以Ⅰ、Ⅱ级阶地为主。库区未见断层、裂隙，层理较发育，但多数短小闭合，层间剪裂隙和破碎节理贯通性极差，岩层走向与河谷斜交，倾向河谷下游。为低倾角的平缓岩层，岩层层面清晰、平直，未受到挤压、扭曲等微构造影响，两岸边坡稳定。板桥水电站库区主要的工程地质问题是浸没和渗漏。

①库区浸没

按设计正常蓄水位1756.9m推算回水，回水长度为3.0km，水面宽120～140m。两岸均有耕地，右岸浸没耕地约174亩，左岸约100亩，需采取工程措施进行保护。

②库区渗漏 

库区周边均为白垩系下统河口群（K1hk2）的砂砾岩、砾岩、砂岩及泥岩，岩层致密坚硬，岩层倾向下游，层间挤压紧密，无断层发育，岩层间裂隙及风化破碎裂隙较发育，多为短小闭合，贯通性较差。经分析，该岩层属相对弱透水层，所以库区侧向渗漏不存在。库区右岸沿现代河床基岩裸露，坝肩处基岩面高出现代河床40m，不存在绕坝渗漏。左岸坝肩位于河谷Ⅰ、Ⅱ级阶地中，阶面宽40～l00m，砂砾卵石层厚10～12m，是库区渗漏的主要通道。

③库岸稳定

库区两岸以河谷阶地为主体，右岸多为三级以上基底式高阶地，基岩高出现代河床7～20m，陡坎高l.30m，基本稳定，左岸以Ⅰ、Ⅱ级阶地为主，阶面高出现代河床3～7m，不存在塌岸问题，仅在坝以上100m处有一石质山坡，长100m左右，表面堆积少量人工开采石料剩余碎屑层。因此水库蓄水后塌岸问题基本不存在，岸坡稳定。

④水库淤积

板桥水电站的淤积物主要来源：一是河水本身携带的泥砂较多，二是库两岸三条大支沟的洪水携带的泥沙，经常以泥石流形态汇入河谷。

综上所述，该水库工程地质条件良好。

3.3.6.2建筑物区工程地质条件与评价

板桥水电站为低坝河床式水电站，枢纽位于上黑石村东一排洪沟口附近洮河干流上，初拟坝轴线在排洪沟入河口下游约15m处，坝线方向NW273°，垂直洮河布设。

枢纽处河右岸为四级基座阶地陡崖，基座基岩裸露，基座面高出河床40～45m，岩性为白垩系砂砾岩、砾岩、夹薄层泥岩，泥钙质胶结，属中硬岩层，单层厚0.3～0.5m。岩层产状NE25°NW∠22°，层面平直，无褶皱，表面风化裂隙较发育、短小、多被充填，破碎裂隙多，无规律分布。在坝线下游60m处有一基岩卸荷变形体，面积约1600m2，座落于河床中，已稳定。该变形体基本不影响右坝肩坝基的稳定。

河左岸为Ⅰ、Ⅱ级阶地，地层结构：上部砂壤土，土黄色，土质不均，含砂砾，厚2.5～3.0m，结构疏松，属中等湿陷性土层；下部为冲积砂卵砾石层，结构松散，据地震勘探解释，厚8～12.5M；基底为白垩系砂砾岩。地下水埋深0.7～2.5m，水质良好，对砼不具侵蚀性。

坝基河床及漫滩第四系冲积砂砾卵石层，厚8～14.5m，青灰色，结构松散，夹细砂透镜体。下部为白垩系砂砾岩、砾岩夹薄层泥岩、砂岩，岩体较坚硬，强风化层厚1.0～1.5m。风化层以下岩体，裂隙较少，裂隙间距5～8m，多为层间裂隙。砂砾岩单轴抗压强度25～39Mpa，剪切强度0.9～2.3Mpa，内摩擦角22°～31°，凝聚力0.4l～1.25Mpa，属中硬岩。岩体透水性差，属相对不透水层。

电站枢纽河床及漫滩砂卵砾石层厚度较大，厚达8～14m，为强透水层，如选择其作为坝基，则坝基渗漏问题突出，需采取防渗心墙等工程处理措施；砂卵砾石层中可能夹有粉细砂透镜层，结构松散，厚度不详，粉细砂存在地震液化问题，不宜做坝基，需挖除。坝基宜选择座落于强风化层以下基岩中。此外，坝基开挖还存在基坑涌水问题，需采取围堰防渗和基坑排水措施。

针对上述可能存在的工程地质问题，建议下阶段布置钻孔，以查明覆盖层厚度及物质组成、物理力学性质，特别是查明粉细砂透镜层分布范围和厚度。

3.4天然建筑材料和施工用水

3.4.1砂砾料 

据调查，洮河河谷有丰富的混凝土粗细骨料，是该地区天然建材的主产地。砂砾料场选择在各规划电站附近的河漫滩及部分Ⅰ级阶地前缘，沿线初步调查了9个砂砾石料场，从上游至下游依次为：①冯赵庄砂砾料场，面积约2.7×106m2，粗估砂砾石总储量54万m3，砾石质量良好，砂子含泥量偏高，需冲洗后使用。②新民滩砂砾料场，粗估面积约2.7×106m2，粗估砂砾石总储量54万m3。③老庄村砂砾料场，面积30×104m2，粗估砂砾石总储量54万m3。④安家嘴砂砾料场，面积约30×104m2。，粗估砂砾石总储量54万m3。⑤巴下寺砂砾料场面积约6.5×104m2，粗估砂砾石总储量54万m3。⑥舀水村砂砾料场，面积约6.5×104m2，粗估砂砾石总储量54万m3。⑦黑石村砂砾料场，面积约11×104m2，粗估砂砾石总储量54万m3。⑧高岭寺砂砾料场，面积约8.1×104m2，粗估砂砾石总储量54万m3。⑨唐汪川砂砾料场，面积约10×104m2，粗估砂砾石总储量54万m3。

以上料场分布见附图1：1万洮河下段水能规划综合性工程地质图。各料场概况列表如下表4-1。

3.4.2块石料

规划河段上游出露的基岩地层主要第三系临夏组红层及白垩系泥质胶结的碎屑岩，均为岩性软弱的岩石，不能作为块石料使用，规划河流下段出露有几处岩性坚硬的侵入岩，岩性为加里东中期花岗岩、花岗闪长岩及石英闪长岩，岩性坚硬，可作为各规划梯级电站的块石料场，经裂隙切割的块体块径一般为0.7×0.4×0.5m，质量好，储量丰富，易开采。

3.4.3施工用水

规划河段地表水及地下水丰富，水质好，矿化度小于0.5g/L，PH值7.9，无侵蚀性，故地表水及地下水均可用于施工。

3.5结论及下阶段工作建议

⑴洮河边家湾～河口段在大地构造上位于祁连隆起带东南端，临夏—临洮盆地，主要构造线走向北北西，基底地层平缓，断裂构造不发育。规划河段所处地质构造条件较好，不具蕴育发生强震背景，来自邻区破坏性地震威胁不大。据2001版1:400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，工程河段地震动峰值加速度为0.15g、相应的地震基本烈度为7度，地震动反应谱特征周期为0.45s。

⑵王家磨水电站库坝区工程地质条件较为简单，坝址河床覆盖层薄，其基底岩性为临夏组第四岩性段砂砾岩夹砂岩，左坝肩为河漫滩，右坝肩为二级基座阶地，存在的主要工程地质问题为左坝肩的绕坝渗漏；库区为平原河道型水库，存在的主要工程地质问题为水库左岸Ⅰ级阶地的浸没；引水渠拟在原新民渠的基础上改扩建，存在的主要工程地质问题为渠水通过阶地砂卵砾石的渗漏及阶地上部砂壤土的冻胀；厂房布置于Ⅰ、Ⅱ级阶地上，前池存在冻胀和渗漏问题、厂房地基持力层良好、尾水渠存在Ⅰ级阶地和漫滩砂卵砾石层抗冲刷稳定问题。以上问题均须采取相应的工程措施。

⑶祈家坪水电站水库为河道平原型水库，库区存在的主要工程地质问题为浸没和淹没，库区两岸地形开阔，一级阶地高度小，砂卵砾石层透水性好，上部土层薄，水位抬高后，将淹没和浸没两岸一级阶地上的大片农田，需采取一定的工程措施处理。如果将坝基置于河床、漫滩砂卵砾石层上，地基承载力和沉降变形都可满足建筑物的要求，但存在坝基渗漏问题，可能产生管涌而发生渗透变形破坏，需采取心墙等防渗措施。河床基底粉砂质泥岩，隔水性好，承载力相对较高，将坝基置于该层新鲜岩体上，即可避免坝基渗漏及渗透变形问题，又可增加抗滑稳定性。两坝肩为一级阶地，存在库水通过阶地砂卵砾石层的绕坝渗漏和渗透变形问题，需采取防护措施。

⑷白马浪水电站为近期开发工程，坝区经钻探查证，河床覆盖层薄，厚仅2～4m，坝基泥岩夹泥质粉砂岩，其岩性虽软弱，但可满足低坝（闸）建坝要求，不存在坝基渗漏和渗透稳定问题，两坝肩绕坝渗漏不突出。水库区库岸基本稳定，存在的主要工程地质问题为两岸漫滩及Ⅰ级阶地的浸没，粗估上坝线方案浸没耕地125亩，下坝线方案浸没耕地372亩，从水库浸没问题的轻重程度看，选择上坝线条件优越。厂房有上、下两处厂址，尾水渠入河口均选在下厂址稍下游处，两厂房本身的工程地质条件均较简单，无明显优劣之分；区别在于，上厂房方案引水渠线较短且仅为明渠，下厂房方案引水渠线较长且有约440m长的Ⅴ类围岩隧洞；然而，由于尾水入河口都在下厂址稍下游处，上厂房尾水渠长达约1.2km，其尾水渠有两个方案：其一为过临园山嘴以隧洞型式通过（洞线平面布置与下厂房引水隧洞相同），其二为绕山嘴在河边布置明渠；明渠尾水渠存在的主要工程地质问题为洮河洪水对尾水渠的冲刷，防洪问题突出；隧洞为稳定性极差的Ⅴ类围岩，成洞条件差，开挖需支护紧跟，全断面衬砌，其费用较高。从地质角度看，采用上厂房明渠尾水方案较优越，但各方案都不存在影响方案成立的重大工程地质问题，建议设计进行综合经济技术比较而确定。

⑸达板水电站为河床式水电站，经物探了解，电站枢纽河床及漫滩砂卵砾石层厚度大（厚达8～14m），为强透水层，坝基渗漏问题突出，需采取防渗心墙等工程处理措施。达板水电站库区存在的主要工程地质问题是浸没和右坝肩绕坝渗漏。

⑹板桥水电站为河床式水电站，经物探了解，电站枢纽河床及漫滩砂卵砾石层厚度大（厚达8～14m），为强透水层，如选择其作为坝基，则坝基渗漏问题突出，需采取防渗心墙等工程处理措施；砂卵砾石层中可能夹有粉细砂透镜层，粉细砂很可能存在地震液化问题，不宜做坝基，需挖除，建议下阶段进行重型勘探查证。板桥水电站库区存在的主要工程地质问题是浸没和右坝肩绕坝渗漏：粗估两岸浸没耕地约280亩，需采取工程措施进行保护；库盆基底封闭良好，基岩透水性差，不存在侧向渗漏问题，右坝肩处基岩面高出现代河床40m，不存在绕坝渗漏问题；左岸坝肩为河谷Ⅰ、Ⅱ级阶地，阶面宽达l00m，砂砾卵石层厚10～12m，是库区渗漏的主要通道。

⑺规划河段天然建筑材料以砼用粗细骨料储量最为丰富且分布均匀，各规划梯级电站附近均有砂卵砾石裸露的漫滩可资使用，开采运输方便，本次调查了解了9个砂砾石料场，其砂砾石总储量万m3；规划河段块石料主要分布于下游段巴下寺～河口段约15km的河段左岸，其岩性为石质坚硬的加里东期花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等，岩体力学强度高，抗冻性能好，本次调查了解了等3处块石料场，各料场基岩大面积裸露，经裂隙切割的岩块直径0.3～0.8m，多呈方形，部分呈长条形，块径适中，储量丰富，开采方便，交通便利，缺点是距上游梯级电站——王家磨、潘家庄、白马浪等水电站运距较远。

规划河段地表水及地下水量均丰富，水质好，施工及生活用水充足。

⑻本阶段工程地质勘察，调查了解了规划河段的区域地质条件和各规划梯级电站的基本工程地质条件，对各梯级电站存在的主要工程地质问题进行了概略评价，基本满足规划阶段地质勘察工作深度及质量要求。

通过本次勘察，认为各梯级电站的库区浸没问题相对突出，是影响方案成立、拟定坝闸挡水高度或选择坝线位置的主要因素。下阶段各梯级电站库区勘察应重点对库区两岸的浸没问题进行勘察研究；坝址区勘察应以钻探为主，重点查明坝基河床及漫滩部位的地层结构及其物理力学性质；引水线路以纵横剖面测绘为主，辅以坑探和物探等手段进行综合勘察；厂方区以剖面测绘、坑探、物探等轻型勘探为主，辅以少量必要的钻探进行综合勘察。

通过本次勘察，认为各梯级电站中，王家磨水电站的开发条件相对优越，建议优先开发并安排下阶段的勘察设计工作。