1 绪言长沟河康家水电站位于甘肃省清水县东部的秦亭乡长沟村附近渭河一级支流长沟河中游河段上，工程区地理座标：北纬34°42′～34°45′，东经 106°26′～106°30′工程区距清水县城约40km ，途经柳林村，其中县城至柳林为水泥路面，约30km ，柳林至长沟村为乡间土石路，约 10km ，交通较为便利康家水电站为低坝引水式电站，设计布置有两个枢纽方案进行比选，其中上坝址枢纽位于长沟村上游约1800m ，为低坝方案，下坝址枢纽距位于沟村上游约300m ，有高坝方案和低坝方案，厂区位于长沟村下游约 500m 长沟河大致由北向南蜿蜒流经工程区，在上坝址区及下坝址库区河流基本向南流；在下坝址区及厂房区河段河曲发育，河流从下坝枢纽至厂房一带总体上呈一弓形河曲向西突出，该电站主要取其西突河曲段的自然落差引水发电本工程由枢纽、 引水隧洞、电站厂房等组成，引水隧洞及电站厂房均布置于长沟河左岸对应两个引水枢纽， 相应地布置有两条引水隧洞线路，两洞线出口位置基本相同，均位于厂房后北侧基岩山坡上，电站厂房位于长沟村下流约 500m的长沟河左岸的高漫滩上工程引水枢纽由溢流坝、冲砂闸、进水闸等组成，上坝低坝方案坝顶高程 1540.43m，正常挡水位均为1539.4m，下坝低坝方案坝顶高程 1520.83m，正常挡水位为1519.8m，下坝高坝方案坝顶高程1540.43m，正常挡水位为 1539.4m。
引水隧洞为无压洞，断面形式为2 城门洞型，洞高2.25m，设计引水流量约为3.5m3/s ，电站装机容量约为 1000KW （根据方案不同而变动） ，属Ⅴ等小（ 2）型工程2010年 2 月受清水县水利局委托，甘肃省水利水电设计研究院第二分院承担了该工程可行性研究（代初步设计） 阶段的勘测设计工作经各专业组织人员现场踏勘，设计要求对初步选定的上、下两个坝址，两条引水隧洞及电站厂房进行初设精度的勘察，根据现场踏勘意见和设计方下达的 《甘肃省清水县长沟河康家水电站初步设计阶段勘测委托书》，依据《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55—2005） ，对工程区进行了相关精度的地质勘察工作本阶段工程地质勘察工作的主要任务是：调查工程区所属大地构造部位，分析区域构造对工程区的影响，对区域构造稳定性进行评价查明水库区工程地质、 水文地质条件， 对影响库区的主要工程地质问题和环境地质问题作出评价查明比选坝址、引水隧洞和电站厂房区的工程地质条件并进行相关问题的评价， 为优选坝址、 合理布置各水工建筑物及地基处理方案提供地质资料和建议详细查明工程所需的天然建筑材料的产地、数量、质量及采运条件本次工程地质勘察工作， 对枢纽、引水隧洞、 发电厂房等主要建筑物区进行了初设精度的工程地质测绘，通过坑探、钻探、地震勘探等手段查明了建筑物区各岩性的分布特征，通过钻孔抽（压）水试验，3 岩土体的室内试验分析， 对工程所涉及岩土体的物理力学性质进行了研究，查明了工程区的主要工程地质条件及问题，对坝基的渗透性和地基处理方案提出了建议。
天然建筑材料的勘察本着质量优、运距近、开采方便的原则， 对所选料场进行了详细勘察， 通过对天然建筑材料场地的实地测绘、地质勘探、取样试验，对各料场的储量、质量及开采运输条件进行了分析评价完成的勘察工作量见下表1本阶段的地质勘察工作自2010 年 3 月中旬开始，到同年4月初结束， 所使用的测绘资料由二分院测量队提供，钻探工作由二分院钻探队承担， 室内试验工作由甘肃陇水岩土建筑试验检测公司完成4 主 要 勘 测 工 作 量 表表 1 序号项目比例尺单位数量区域地质及天然建材产地调查组日10 一平面测绘1 库区工程地质平面测绘1：1000 Km21.1 2 坝址区工程地质平面测绘1：500 Km20.3 3 厂区工程地质平面测绘1：500 Km20.14 二剖面测绘1 坝线工程地质剖面测绘1：200 km 1.606 2 引水隧洞工程地质纵剖面测绘1：1000 Km 3.47 3 引水隧洞工程地质横剖面测绘1:200 Km 0.5 4 厂区工程地质剖面测绘1：200 Km 1.233 5 砂砾石料场工程地质剖面测绘1：500 Km 0.69 6 块石料场工程地质剖面测绘1：300 Km 0.27 7 土料场工程地质剖面测绘1：200 Km 0.32 三勘探1 坑探m/坑28.7/8 2 钻探m/孔3 物探（地震勘探）点11 四原位试验测试1 土的天然容重、含水量试验组2 2 砂砾石天然容重、含水量试验组6 3 钻孔压水试验段6 4 抽（提）水试验次2 五室内试验1 砂砾石物理力学性质试验组5 2 土的物理力学性质试验组3 3 岩石物理力学性质试验组3 4 水化学性质试验组3 5 1 区域地质概况1.1 自然地理及地形地貌1.1.1 自然地理工程区位于甘肃省天水市东北部，地处甘陕交界边缘地区。
多年平均气温 8.8 ℃(最高年气温 15.6℃，最低年气温3.5℃) ，极端最高气温 36.0℃，极端最低气温23.2℃，多年平均降水量545.5mm ，多年平均蒸发量1271.2mm ，年平均降水量在650～700mm ，最大冻土深度 77cm 区内植被发育，森林茂密，山坡谷地、滩地均有植被，山坡坡面大都被森林覆盖1.1.2 地形地貌长沟河发源于工程区以北30km以外的秦家大岭一带，行政区划属张家川回族自治县管辖， 河流由北向南经工程区后继续南流，从宝鸡峡上游汇入渭河，属渭河一级支流工程区地貌上属于低中山区，海拔高程 1494～2039m ，相对高差 200～500m ，最高处为坝区左岸山顶堡子湾附近，海拔高程2039.5m，最低处为厂区下游河道，海拔高程 1494.3m，本区侵蚀基准面为长沟河河床长沟河的邻谷有西侧10km处的柳林河谷，为牛头河一级支流，谷底海拔高程1580m ；东侧30km处的邻谷为南河， 谷底海拔高程 1660m ，这两条河流流向大致平行于长沟河，均为渭河支流工程区属山间河谷地带， 河谷较为狭窄，为典型的山间河谷河谷深切，河曲发育，两岸山体雄厚， 谷坡陡峻，山坡坡度一般为30～60°，局部地段呈陡崖。
两岸山坡为森林覆盖，基岩大面积裸露上6 坝址至厂房河道自然落差约40m ， 下坝址至厂房河道自然落差约22m ，河道纵坡比降1.7%～2.7%，河谷相对较窄，谷底宽50～100m ，其中河床宽 lO～20m ，漫滩( 砾质)宽 5～70 米，河谷两岸局部段发育有I级阶地，多分布于右岸，阶面宽5～30m ，高出河床 3～5m 长沟河两岸冲沟较发育，一般为l ～5km ，发育频度 2～3 条／公里，沟谷切割深度为50～200m ，多为“ V” 字型谷，冲沟走向多为东西向，与长沟河近于垂直由于两岸植被发育，森林大面积覆盖，大多数沟内形不成具有侵蚀搬运能力的洪流，洪积物来源少1.2 地层岩性工程区出露的地层主要有： 下古生界变质岩系、 华力西期侵入花岗岩和第四系松散堆积物现由老至新分述如下：1.2.1 下古生界（ Pz1b）下古生界为黑云母片麻岩偶夹角闪片麻岩及大理岩，灰色，中厚层至厚层状单斜构造，岩层产状为NW300 ～310°NE ∠30～50°，单层厚 20～100cm ，变晶结构，黑云母角闪石及方解石晶体清晰，肉眼可见，该地层在工程区的上游有出露，厚度大于1000m ，与第四系地层为不整合接触，与花岗岩为入侵接触。
1.2.2 华力西期侵入花岗岩华力西期侵入花岗岩，浅肉红色、浅灰黑色斑晶状花岗岩，呈岩株、岩脉状产出， 矿物成分主要为石英、 长石，次为黑云母角闪石等，石质坚硬，在坝址区及厂房区均有出露1.2.3 第四系 (04) 7 第四系地层主要分布于河谷底部，按其成因可分为：冲洪积、洪积、崩坡积等⑴I 级阶地冲洪积物 (al-plQ42) I 级阶地发育在河谷两岸局部地段，多分布于右岸，阶面宽5～30m ，阶面高出河床 3～5m ，为二元结构，上部砂壤土厚 O ．5～1．5m ，土灰色，土质不均一，含碎石、砾石等，结构较疏松，具水平层理；下部为砂卵砾石层，厚2～5m ，灰白色，结构中密，分选性较差，磨圆度中等，多为次圆状， 夹有块石及漂石， 卵砾石一般粒径 5～20cm ，块漂石直径为 40～lOOcm ，卵砾石成分为花岗岩、片麻岩及少量的大理岩砂为中粗砂，成分为石英、长石及暗色岩屑等⑵漫滩及河床冲洪积物 (al-plQ43) 漫滩及河床冲洪积物为砂卵砾石夹块漂石，灰白色，厚2～8m 上游块漂石占比例较大， 约占粗粒的 20％，漫滩上局部有 O.2～O.5m的砂土覆盖，砾卵石及漂石多为次圆状，成分主要为花岗岩，次含片麻岩及少量的大理岩。
⑶洪积堆积物 (plQ4) 洪积堆积物主要分布于河谷左岸冲沟沟口洪积扇地带，岩性为块碎石土，灰色，厚5～10m ，结构疏松～中密，块碎石以棱角状的岩石块体和碎石混杂堆积， 有少量泥土充填在粗大颗粒孔隙间，洪积扇范围较小，对工程影响不大⑷崩坡积物 (col-dlQ4) 多分布于两岸谷坡及坡脚，岩性为块碎石土，表层含植物根系，8 结构较疏松，坡上部土质含量较大，厚度较薄，下部碎石含量较高，厚度较大，块碎石均呈棱角状，有架空现象，厚0.5～3m ，局部厚度大于 4m1.3 地质构造工程区位于六盘山拗陷带之西南侧的秦祁地槽褶皱带内北侧黄土低中山丘陵河谷区 为秦祁地轴的西延部分， 其北部为陇西旋转构造体系，西南部毗邻祁吕孤形褶皱带，地层区划属秦岭地层分区，在构造体系上为北西西向构造带 北西西向构造带在工程区主要构造表现为由北西西向展布的大型褶皱及断裂按它的整体形态， 自北向南又可划分为三个互为平行的褶皱带，即王家坪—长宁驿向斜； 马莲湾—新城—郭家湾背斜； 谢家山—大山梁向斜； 平行褶皱线发育了一系列北西向断层，即毛家磨—王家坪断层；新城—百家站断层；红土堡—大山梁断层；上述断层未发现挽近期活动迹象。
此外，侵入岩在工程区大面积出露， 岩体裂隙发育， 侵入岩体长轴方向大致和构造线一致各组方向的裂隙基本特征见表1-1工程区内未发现大型断裂， 在测绘中所遇断层规模都不大，延伸也不远，性质以压性为主该区华力西期表现为岩浆活动，形成酸性侵入体，喜山期以来主要表现为地壳的缓慢上升，迹象为Ⅰ级阶地阶面高于河床3～5m ，洪积扇高于河床5～8m ，即上升幅度3～8m ，可见近期本区地壳升降运动幅度小，这表明本区处于相对平缓时期综上所述，本工程区构造运动属相对平稳、地震不活跃地区依据 2001 年版 l ：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306 —2001） ，9 工程区裂隙基本特征统计表表 1-1 工程区 50 年超越概率 10％的地震动峰值加速度为0.20g ，相应的地震基本烈度为Ⅷ度 ,地震动反应谱特征周期为0.45s ，故本工程地震烈度按Ⅷ度设防1.4 物理地质现象工程区物理地质现象不太发育， 主要表现为岩体风化、 张裂变形、岸边卸荷及冲沟泥石流张裂变形主要分布于下坝址左岸局部地带，在坝区左岸目前有卸荷裂隙发育，开口仅1～3mm ，如遇振动或坡脚被掏空成临空面等诱发因素， 很可能导致边坡失稳。
区内风化作用以物理风化为主，风化程度因岩性不同而各不相同， 花岗岩无强风化层，弱风化层仅 0.3 ～1.0m，在上有覆盖层地段风化轻微；沟谷表层风化组序产状力学性质与构造线关系赋存岩性基本特征对工程的危害程度1 NW310-3400 NE<50-800 压扭性一致γ43花岗岩多与层面一致，裂隙面平直，宽0～1mm ，延伸长度 5 ～20m ，无充填、 无胶结， 平均间距 0.5 ～1m 为 岸 坡 失 稳 的切割面2 NW320-3450 NE （SW ）<40-800 张扭性斜交γ43花岗岩多与层面斜交，裂隙呈波状，宽0～3mm ，延伸长度 1 ～5m ，无充填、无胶结，平均间距 0.3 ～1m 为 工 程 区 长 沟河 岸 坡 卸 荷 裂隙3 N-NW3590 W-SW<70-800 张扭性斜交γ43花岗岩与构造线。