中地數媒 2020-01-19

一、張河灣水庫基本情況

張河灣水庫位於石家莊地區井陘縣南部測魚鄉與蒿亭鄉交界處，庫址在張河灣村附近的甘陶河干流上，控制流域面積 1878km2，主要分佈在山西省昔陽縣境內。多年平均徑流量為 1。 8 ×108m3。水庫的主要任務是調節水量，供甘陶河兩岸及綿右鎮農田灌溉之用，輔助發電，兼作防洪 （ 注： 扣除上游昔陽縣用水餘 95 ×106m3） 。

張河灣水庫始建於 20 世紀 70 年代後期，設計正常蓄水位 486。 8m，總庫容 8647 ×104m3，最大調節庫容 6051。 6 ×104m3，保證率 5% 的調節水量 1189。 1 × 104m3，電站裝機容量為 1600kW，防洪庫容 2755 ×104m3。

現在，擬在張河灣水庫修建蓄能電站，以調節新安電廠供電能力。其基本指導思想是： 在庫區建一座高位蓄水池，夜間用電少時，用新安電廠的電將庫水抽至蓄水池，在白天用電高峰時放水發電，從而達到調控電能的目的。

水庫樞紐建築物包括大壩 （ 擋水牆、主溢流壩、副溢流壩） 、洩水孔、排沙孔、放水孔及防滲牆等。大壩型別為漿砌石實體重力壩。大壩總長度 319m，上游壩坡 1∶ 0。 1，下游壩坡1∶ 0。 7，最大壩高75m （ 地面以上） ，壩基摩擦係數採用0。 7，地震烈度為7 級。大壩樞紐建築見圖 9 －1 和圖 9 －2。

圖 9 －1 大壩樞紐高程示意圖 （ 下游）

圖 9 －2 大壩樞紐平面示意圖

二、張河灣水庫庫區地質

1。 地貌與水文

本區位於太行山東麓，屬中高地形，山坡陡峻，溝谷狹窄而多彎。甘陶河蜿蜒其間，蛇曲發育。區內石英岩巖性堅硬，常形成沿河兩岸的懸崖峭壁，山峰陡直，海拔較高。壩址河床高程 420m，沿莊西邊的西寨山高為 831。 3m，相對高差 400 餘米。與紅色砂岩互層的紫色頁岩，抗風化能力較弱，其上有黃土堆積。在近水一側受水流沖刷切割，往往形成次一級陡坎。

甘陶河自山西省昔陽縣由南向北流過本區，經蒿亭、沿莊流向下游。河床坡降 8 ，部分為 10% ，常年有水，洪水期水流湍急。河床由砂卵石、礫石和滾石等組成，寬百餘米，兩岸基岩斷續出露。

沿莊以下，河谷開闊，漫灘發育，高出河槽 1 ～2m，多被闢為農田，但在較大洪水時會被淹沒。張河灣壩址以上，河谷較窄，兩側呈條狀分佈有河漫灘。在河流的拐彎處，流水的侵蝕堆積作用顯而易見。

甘陶河兩岸發育有一、二、三級階地，其中二、三級階地殘缺不全，保留較少。一級階地分佈在南蒿亭、北蒿亭及壩軸線附近，由河流沖積次生黃土狀亞砂土組成，階面傾向下游，高出河床 5 ～8m，沿河村鎮多建於一級階地之上。

2。 地層巖性

本區處在山西陸臺太行山褶皺帶的東部，出露有元古宇、古生界和新生界三大類：

（ 1） 新生界 （ 全新統）

坡積殘積物： 由土、碎石、塊土所組成，覆蓋於基岩之上，厚度一般為 1 ～2m。由崩塌、坍塌作用或經短暫的水流搬運堆積而成。該層主要分佈在比較平緩的山坡和溝谷內。

沖積、洪積物： 分佈在河床及河漫灘，主要為砂卵石、礫石、滾石、漂礫，厚約 5 ～10m，分選性差，透水性強。卵礫石成分為石英砂岩、安山岩、安山角礫岩、灰巖等。一級階地和部分溝谷內的次生黃土狀亞砂土、亞黏土，為近代水流沖積而成，這些地方多被開墾為農田。

（ 2） 新生界 （ 上更新統馬蘭組）

黃土狀亞砂土： 淡黃色、灰黃色，巖性鬆散，具孔隙和空洞，含較多的鈣質結核，垂直節理髮育，邊坡多陡壁，區域性夾有碎石或卵石，底部為 1 ～3m 磚紅色黏土層，夾碎石，於安山岩之上，主要分佈在河流兩岸。

（ 3） 中元古界 － 古生界 本區出露中、下寒武系和長城系常州溝組地層。

（ 4） 古元古界

壩址區出露甘陶河群蒿亭組下段，上為灰綠色安山岩，下為粉砂質泥質板岩及白雲岩，岩層走向南北，傾向西，傾角 50° ～ 53°，分佈在豹頭溝以上。南寺組第四段，上部為變質安山岩，下部為安山質角礫岩和集塊巖，分佈在豹頭溝以下河流兩岸，岩石堅硬，微顯層理，走向北東 10° ～15°，傾向北西，傾角 43° ～45°。

3。 地質構造作用

本區處在蒿亭 － 樓底向斜東翼，褶皺軸向近南北。古元古代末期經受呂梁運動的影響，使區內地層產生強烈褶皺，震旦紀以前的地層陡傾，傾角可達 50° ～ 60°，並見有層間褶曲和倒轉現象。中生代的燕山運動，本區以斷層為主，形成一系列北、北東或南北向平行排列的高角度逆斷層。

以上兩次主要構造運動，均受東西向擠壓應力控制，造成了 NE50° ～70°和 SE105°兩組剪下裂隙的發育。在壩軸線附近，共發育五組裂隙，其中走向 SE105°、NE50°、NE70°三組最為發育，NW340°和南北向的兩組次之。

三、庫區含水層

本區含水層大致分為以下三種類型：

（ 1） 分化裂隙含水層： 分佈在河流兩岸與支流兩側，大氣降水補給，出露於岸坡裂隙密集帶。如陽坡、豹古溝常年有水，水量受季節影響明顯。

（ 2） 斷層破碎帶含水層： 由於歷次構造運動的影響，區內斷裂縱橫交錯，構成庫區主要含水層，大氣降水補給在蓄水條件較好的部位呈線狀出露，如北蒿亭嶺後泉山，流量為0。 2t / s。

（ 3） 第四系砂礫石含水層： 分佈在沿河兩岸一、二級階地和較大的溝谷中。含水層巖性以衝洪積沙礫石為主，透水性強，受大氣降水補給，沿地勢由高向低徑流，如沿莊村水井，常年不幹，但水量受季節影響顯著。

四、壩址區工程地質評價

壩址區河谷狹窄，河流順直，地層單一，岸坡較緩，宜於削坡。

左右兩岸 （ 面向河流下游確定左右岸） 出露變質安山岩，岩石質地堅硬，岩層傾向上游，傾角約在 53° ～57°之間。除左岸 445m 高程以上被大量坡積物覆蓋之外，均為裸露基岩。這種鬆散覆蓋層較薄的狹窄河槽，宜於工程開挖，導流排水。

區內構造比較少，且以南北向壓性斷層為主，斷層傾角均在 50°以上，傾向上游，對建造重力壩具有較好的抗滑穩定條件。

壩下基岩單位吸水量 0。 00016 ～0。 017L/（ min·m） ，屬不透水或弱透水層。但區內發育的北東和南東向裂隙，可能會產生少量壩下或繞壩滲漏。

庫區發育的正斷層 （ F2） ，壓水實驗證明，單位耗水量為 0。 1 ～30L/min，為強透水斷層，建庫時要進行止水處理。

壩體附近巖體被50°、70°、105°三組裂隙切割，但據物探和鑽探資料，未發現較弱的結構面，判斷是穩定的。事實證明，張河灣水庫的設計、選址是成功的。

在張河灣水庫的基礎上，修建蓄能電站，現在的大壩要加高 30m，庫區水位大幅度抬高，必將導致庫區水文地質與工程地質條件的變化。因此，必須進行相應的科學研究工作。