黄河下游和滨海三角洲地区，工农业生产和生活用水主要依靠引用黄河水，多年来兴建了不少平原水库，这些平原水库是在平地上四面筑坝围成，受软弱地基的限制，坝一般不高，水库蓄水浅，控制在4～6m，致使占地相当可观，库面蒸发损失也很大。提高平原水库的蓄水深度，不但可以改善水库建设的技术经济指标，而且可以合理利用当地水资源和土地资源，特别是在我国土地资源已十分紧缺的情况下，这个意义显得尤为重要。黄河河口冲积和海相沉积地层的土层分布一般为轻粉质壤土或粉质砂壤土、粉质粘土或粘土的互层，其工程地质条件及土体物理力学性质甚差，为此本课题围绕在这样的地基上建设“深水高坝”型平原水库的可行性及地质、工程措施，以纯化水库为工程实例进行了深入研究。首先对坝体坝基土料进行静、动应力三轴试验，研究了土料静、动应力变形特性：采用非线性静动力有限元分析程序对典型坝体剖面进行静动力仿真模拟，模拟计算了坝体自填筑至蓄水运行和发生7°地震各阶段坝体坝基的应力、变形和应力水平分布，以及地震的动力响应和地震引起的超静孔隙水压力分布，从而对坝体坝基中出现塑性区、裂缝、以及地震液化的可能性作出分析和判断。实例工程筑坝结束后，又利用原型观测系统对坝体坝基的应力和变形进行了实测证明：本研究计算理论、计算方法及研究分析正确，对平原水库的建设研究具有较高的参考价值。其次，进行了围坝坝体坝基土渗透特性试验研究，对不同防渗方案进行渗流有限元分析，以确定合理的水库围坝防渗布置方案；稳定分析采用简化Bishop法对竣工期、稳定渗流期和7°设防地震烈度的工况进行坝体坝基的抗滑稳定性分析，并以土工离心模型试验进行验证。为确保设计意图的实现，本课题同时进行了防渗施工工艺和操作控制方法技术研究，通过监测论证：纯化水库围坝采用复合土工膜防渗斜墙、垂直铺塑截渗与坝基2层粘土层形成全封闭防渗体系，既解决了坝体渗透破坏问题，又减少了水库渗漏量及对周围土地盐渍化的影响；该技术造价低，施工方便，是平原水库建设的优选防渗措施。另外，本课题还在工程措施研究方面形成了堆载预压与深层搅拌粉喷桩相结合的地基处理技术、“栅栏板+预制混凝土板”复合护面结构、素土回填处理坝基沟渠等新方法，解决了软基上平原水库建设的一系列技术难题，实例结果已验证了上述方法的可行性和有效性。研究表明，在黄河河口冲积和海相沉积的软弱地基上修建平原水库，在对坝基不做全面加固处理的条件下，运用本课题成果，可以将蓄水深度提高到10m，其围坝的应力、变形、稳定、渗流控制的安全性均能得到保证，带来显著的社会效益、经济效益和环境效益。研究成果可供类似地基上建设平原水库参考，已建坝低水浅的平原水库，在必要时可据此增高扩容，以提高水库的使用效率。