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燕山水库为国家确定实施的重点治淮工程，前期工作开始于上世纪五十年代，土坝将横跨宽达150m的顺河大断裂，且断层构造岩组织结构复杂，旁侧安山岩影响带风化剧烈，地质条件复杂。土坝的渗流安全和坝基防渗设施成为多年来研究的主要问题。
坝基为第四系松散堆积物与基岩。河床段松散堆积物为Q<,4>与Q<,3>卵石混合土，其中表层卵石缺少中间粒径；基岩为第三系不同颜色的砂岩、泥岩互层和熊耳群安山岩、石英砂岩夹页岩组成。
对于河南燕山水库顺河断层带渗透稳定研究是在充分学习和研究前人研究成果，利用和分析整理己有的地质资料的基础上，进行详细的野外勘查，结合室内、野外试验综合分析研究；从工程地质及工程的观点出发，从坝址区的地形地貌、地层岩性、地质构造入手，分析断层带及风化岩体渗透特征、渗漏量和抗渗强度，利用较为成熟的平面二维有限单元法对渗透稳定性进行数值模拟分析，评价不设防渗措施和设置防渗措施下的渗透稳定性，并计算坝基渗流量，为防渗设计提供依据。
通过研究，主要取得如下成果：
1、通过万余米钻探和水文试验，查明了隐伏断裂带的产状、物质组成及各部位的渗透性，并确定了断裂的活动年代不属于现代活动性断裂。
2、通过现场钻孔渗透变形试验求得不同构造岩带及风化安山岩带的抗渗破坏比降，进行了4对钻孔(每对2孔)14段渗透变形试验，其中9段未达到渗流破坏(水力比降15.1～49.6)，有5段试验成果较完整，分别获得了临界比降和破坏比降，前者为23.5～31.16，后者为29.65～35.95。就试验成果看，其破坏比降较大，这种情况也反映出断带物质挤压紧密和具有微胶结以及绝大部分试段透水性微弱等构造岩特征。考虑到断带构造岩和风化安山岩影响带组织结构的复杂性和现场试验的代表性，建议其允许比降为29.65(最小值)除以安全系数3，即9.9。
3、河床表层卵石混合土为缺乏中间粒径的可管涌土，该类土在由下向上水流运动时的允许水力比降定为0.12；下部Q<,3>卵石混合土较表层卵石混合土渗透系数小，其允许水力比降定为0.15。一级阶地Q<,4><1>粉土渗透变形以流土为主，在由下向上渗流作用下，其允许出逸比降定为0.5。
4、根据二维潜水稳定渗流原理，利用有限元对坝基渗流特征进行数值模拟。计算模型依据不同工程地质条件选取了4个典型顺河断面，其中B-B’和D-D’两个计算剖面分别代表河床和一级阶地部位，坝基均存在断带构造岩及影响带，上游库水位为正常蓄水位和校核洪水位及相应的坝后尾水位，分不同工况进行计算。
5、计算结果显示，当防渗墙厚度0.8m且深度达Q<,3>卵石混合土底部时，防渗体底部断带中承受的水力比降达14.2和21.55(相应于正常库水位108.14m和校核水位116.78m)，均大于允许比降；当防渗墙深入断带以下2.5m时，B-B’和D-D’剖面断带中承受的最大水力比降接近允许比降9.9。因此防渗墙深入断带构造岩或风化安山岩宜达3m较为合适。计算中比选了厚度4m(两道防渗墙)和0.8m两种工况，其结果0.8m厚的防渗墙底部断带构造岩或风化安山岩中承受的水力比降较之4m厚的防渗墙要大得多，但造价要小，施工质量要求高，宜酌情慎重选用。
6、通过现场试验、数值模拟对比研究，表明在正常蓄水位和校核洪水位作用下，坝后逸出带的水力比降远小于0.12，河床表层卵石混合土中发生渗透变形的可能性很小。在一级阶地部位，坝后逸出带的水力比降均大于0.5，故一级阶地表层粉土中发生渗透变形的可能性较大，应采取减压导渗工程措施。
该项研究成果为燕山水库坝基防渗设计和决策提供了科学依据，社会效益和经济效益显著，达到了国内先进水平，对其它类似工程具有较好的借鉴参考价值。