张湾水库地质勘察报告(09.02.21)

前言

张湾水库位于湖北省枣阳市南部熊集镇的红土村，距枣阳市区约40km（见图1张湾水库工程位置示意图）。大坝拦截滚河支流，承雨面积5.0km2，总库容121.96万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（一）型水库。水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道和输水系统等建筑物组成。

大坝为均质土坝，实测坝顶高程152.2m~152.9m，最大坝高16.7m （对应于桩号0+101m），坝顶长203.0m，坝顶宽4.5m。上游坝坡在高程151.7m以下采用干砌石护坡，坡比为1:3.0；下游坝坡坡比自上而下分别为1:2.5和1:2.2，在高程144.3m处设有一宽为2.4m的马道。

溢洪道位于大坝右坝肩，进口控制段为宽顶堰，堰顶高程为147.8m，堰宽37.0m。溢洪道全长176.5m。

输水系统由二条输水涵管组成。

输水涵管一：位于大坝左侧，桩号0+015m，为预制钢筋混凝土圆管，直径0.60m，进口底板高程为147.40m，出口底板高程为147.4m，全长37.4m。进口为浆砌块石八字墙，上部设排架启闭机台，闸门型式为铸铁闸门，采用5t的手动式螺杆启闭机启闭。

输水涵管二：位于大坝左侧中部，桩号0+050m，为预制钢筋混凝土圆管，直径0.30m，进口底板高程为139.2m，出口底板高程为138.2m，全长70.0m，进水口控制设施已损坏。

张湾水库建成后，对熊集镇的经济发展起到了重要作用，水库可灌溉农田0.2万亩。水库下游保护区范围4.8km2，工程一旦失事，将影响下游0.11万亩农田、0.084万人和襄洪公路的安全。

该水库枢纽工程于1967年10月动工兴建，1968年4月竣工。由于该工程在兴建中在兴建中仓促上马，没有进行一定深度的地质勘探工作，水库已运行了40年有余，自大坝蓄水至今，常有病险发生，存在有以下重大险情隐患：

(1) 大坝下游坝坡，桩号0+140m至0+172m高程139.0m以下存在有散浸严重；大坝中部坝基及右坝段坝山结合部位渗漏严重。

(2) 坝顶凹凸不平，局部沉陷严重；上游坝坡在高程151.7m以下采用干砌石护坡，护坡块石风化严重，局部草灌丛生；下游坝坡无护坡，草灌丛生，坝后无排水反滤体；坝体存在白蚁危害。

(3) 大坝无安全监测设施，交通、通讯、管理设施落后；进库上坝公路为土路，晴通雨阻。

(4) 溢洪道底板及两岸大部分未衬砌，底板冲刷破坏严重，右岸坡局部存在垮塌现象；出口无消能防冲设施，工程未完建。

(5) 输水涵管混凝土老化，存在有管壁渗漏问题；进水口八字翼墙损坏，闸门及启闭设施老化、锈蚀，已无法使用。

张湾水库基础资料较少。为客观、详细、真实地反映本工程的工程质量情况，受枣阳市水利局的委托，我院于2008年12月对水库进行了工程地质勘察工作，工程地质勘察依据《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）关于安全鉴定勘察的要求进行，其目的为：

(1) 初步查明库区、坝区的工程地质与水文地质条件。

(2) 查明坝体填筑土的物质组成及工程特性。

(3) 查明坝基岩土体的工程地质与水文地质特性。

(4) 分析水库存在的主要工程地质问题，并对其进行评价。

为了达到上述目的，本阶段对大坝和主要建筑物进行了钻孔勘探、工程地质测绘以及工程地质试验等工作，共钻孔6个，工作量统计，见表1。

表1 张湾水库主要工作量一览表

本报告及图件均采用黄海高程。

水库位置示意图

图1张湾水库工程位置示意图

大坝右坝脚渗漏严重

下游坝坡草灌丛生

溢洪道底板冲刷破坏严重

图2 水库枢纽工程部分病险照片

1 区域地质概况

1.1地形地貌

枣阳市位于湖北省西北部，地处鄂豫边界的汉水与唐白河汇合处东部，属汉水流域，全境以平原为主，岗地面积大，有“九十九岗头，劳人万古愁”之说。本区总体地势东高西低，东部主要为低山丘陵区，海拔高程多在90m~250m之间，主要分布在新市镇、鹿头镇、刘升镇、平林镇与王城镇等，最高点是与河南省交界处的玉皇顶，海拔高程为778.5m；西部主要为岗地丘陵，兼有平原。

1.2地层岩性

区内出露的地层比较齐全，由老到新分述如下：

1. 震旦系（Z）

(1) 下统跃岭河群（Z1y l）：岩性主要为绿泥钠长片岩及透闪阳起石片岩。

(2) 上统陡山沱组（Z2d），灯影组（Z2dy）：陡山沱组（Z2d）为白云石英片岩及石墨片岩夹大理岩透镜体。灯影组（Z2dn）为白云石方解石大理岩，含石墨。

2. 寒武系（Є）

(1) 下统水井沱组（Є1s ）：黄绿色页岩、泥岩及泥质瘤状页岩。

(2) 下统石牌组（Є1sp ）：泥质粉砂岩，夹薄层白云质灰岩。

(3) 下统天河板组（Є1t ）：薄层泥质条带灰岩、砂质白云岩及生物碎屑灰岩夹页岩。

3. 白垩系（K ）

上统胡岗组（ K 2hg ）：砾岩、砂砾岩及含砾粉砂岩。

4. 晚第三系（N ）

上~中新统（N ）：蓝灰色粘土岩，含石膏，盆地周缘夹泥灰岩。

5. 第四系（Q ）

(1) 中更新统洪山头组（al

h Q 12），闫庄组（dl y Q 22）：洪山头组（al h

Q 12）为棕红色砂质粘土、砂砾石层具网纹。闫庄组（dl y Q 22）为粘土、含砾粘

土，含钙质结核。

(2)上更新统琚湾组（al j Q 13），山湾组（dl sh Q 23）：琚湾组（al j Q 13）为棕

黄色粉质粘土、腐殖质粘土，含钙质结核。山湾组（dl

sh Q

23）为棕黄色粘

土、粉质粘土及钙质粘土。 (3) 全新统（Q 4）：洪冲积物（pal Q 4）为粉质粘土、细砂、粉细砂

及砂砾层；残坡积物（edll Q 4）主要为粉质粘土夹碎石。

6. 侵入岩