小灣水電站水庫蓄水與庫岸穩(wěn)定

尹云坤，劉金山，陳維東（華能瀾滄江水電股份有限公司小灣水電廠，云南　大理 675702）

小灣水電站水庫蓄水與庫岸穩(wěn)定

尹云坤，劉金山，陳維東
（華能瀾滄江水電股份有限公司小灣水電廠，云南大理 675702）

結(jié)合小灣水電站庫區(qū)各個(gè)階段蓄水過程中出現(xiàn)的庫岸變形，總結(jié)小灣庫區(qū)庫岸變形特征，對(duì)小水井、八字耳朵等重點(diǎn)庫段岸坡地質(zhì)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出預(yù)防庫岸變形、以及防止失穩(wěn)給庫區(qū)周邊和工程安全造成危害的一些措施和建議，為進(jìn)一步掌握庫區(qū)庫岸岸坡變形發(fā)展和探討水庫管理方式提供依據(jù)。

水庫；蓄水；庫岸穩(wěn)定；小灣水電站

1　工程概況

小灣水電站位于云南省大理州南澗縣與臨滄地區(qū)風(fēng)慶縣交界的瀾滄江中游河段，屬一等大（1）型工程，永久性主要水工建筑物為1級(jí)建筑物。電站以發(fā)電為主兼有防洪、灌溉、攔沙及航運(yùn)等綜合利用效益，系瀾滄江中下游河段的“龍頭水庫”。水庫由東、西兩支組成，東支支流黑惠江水庫長123 km，西支干流瀾滄江水庫長 178 km，水庫庫岸總長597 km（右岸295 km、左岸292 km）。水庫正常蓄水位1 240 m，總庫容量150億m3，為不完全多年調(diào)節(jié)水庫。庫區(qū)地處橫斷山脈南段，地勢(shì)北高南低，水庫兩岸山勢(shì)陡峻，河谷深切，呈“V”形。水庫兩岸地層巖性復(fù)雜，三大巖類齊全，以沉積巖、變質(zhì)巖為主。地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，深大的瀾滄江斷裂縱貫全水庫，庫區(qū)兩岸支流發(fā)育，涉及3個(gè)地（州）8縣（市）所轄的沿瀾滄江和黑惠江兩岸31個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、108個(gè)行政村（辦事處）、775個(gè)村民小組。

2　水庫蓄水和庫岸變形

2.1小灣水庫蓄水

小灣水電站蓄水按照“分期蓄水、監(jiān)測(cè)反饋、逐步檢驗(yàn)、動(dòng)態(tài)控制”的原則分四個(gè)階段蓄水，庫水位時(shí)間過程線如圖1所示。

2.2各階段蓄水與庫岸變形

在水庫水位不斷上升過程中，庫岸的天然岸坡由于庫水的作用導(dǎo)致地質(zhì)條件發(fā)生變化，引發(fā)庫岸岸坡的變化，各階段主要的庫岸變化如下：

（1）第一階段庫水位蓄至1 037.69 m，上升22.69 m。庫岸有滑坡、崩塌、松散堆積體和泥石流等地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生，以滑坡和滑塌較普遍。主要的失穩(wěn)體和松散堆積體共有58處，大部分處于穩(wěn)定狀況。

圖1　庫水庫時(shí)間過程線

（2）第二階段庫水位蓄至 1 160 m，上升122.31 m。庫岸主要發(fā)生坍（崩）塌型、滑移型和坍塌-滑移轉(zhuǎn)化型失穩(wěn)現(xiàn)象，共計(jì)103處失穩(wěn)點(diǎn)。其中，坍塌型失穩(wěn)最常見，約90處，占總數(shù)的87%，滑移型失穩(wěn)約10處，約占總數(shù)的10%，坍塌轉(zhuǎn)滑移型約3處，占總數(shù)的3%。

（3）第三階段庫水位蓄至1 181.91 m，上升15.91 m。瀾滄江庫區(qū)及黑惠江庫區(qū)岸坡各種典型塌岸失穩(wěn)點(diǎn)共有175處，以小型坍塌失穩(wěn)最為常見，塌岸寬度一般大于塌岸高度。主要集中在受瀾滄江斷裂影響的全強(qiáng)風(fēng)化或全風(fēng)化巖體部位。

（4）第四階段庫水位蓄至 1 240 m，上升58.09 m，庫岸總體變化不大，有坍塌型、滑移型、坍塌轉(zhuǎn)滑移型地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生，以坍塌型最為常見，局部岸坡出現(xiàn)變形、滑坡，對(duì)庫岸周邊人畜活動(dòng)、居民房屋等人員活動(dòng)有一定影響，但對(duì)大壩的安全不構(gòu)成威脅。

3　重點(diǎn)庫岸邊坡變形分析

經(jīng)過4個(gè)階段的蓄水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水位對(duì)庫岸變形的影響結(jié)果可知，小灣庫區(qū)庫岸總體穩(wěn)定，庫岸變形產(chǎn)生的涌浪對(duì)大壩安全無威脅，但對(duì)庫區(qū)居民點(diǎn)、建筑物和人畜活動(dòng)安全等有一定影響。需重點(diǎn)關(guān)注的岸坡有：瀾滄江沿岸的7.20滑坡、鳳慶縣大寺鄉(xiāng)德樂村扁度田滑坡、鳳慶縣永新村熱水塘段岸坡、新華鄉(xiāng)白蠟村小水井岸坡；黑惠江沿岸的南澗小灣東鎮(zhèn)八字耳朵段岸坡、新華鄉(xiāng)白蠟村烏支組岸坡、小灣東鎮(zhèn)新民鄉(xiāng)十八曬山新民壩子滑坡、鳳慶縣新華鄉(xiāng)西密滑坡。

其中，小水井岸坡、7.20滑坡、八字耳朵岸坡和烏支組岸坡須進(jìn)一步重點(diǎn)關(guān)注，但總體上受斜坡或滑坡所處河道位置、岸坡可能失穩(wěn)巖土體的厚度、岸坡失穩(wěn)方式等限制，形成涌浪的規(guī)模較小，對(duì)大壩安全運(yùn)行不構(gòu)成威脅。本文主要對(duì)小水井、八字耳朵變形體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3.1小水井、八字耳朵變形體監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)布置

（1）沿變形體主滑方向布置3個(gè)縱剖面，中間為主監(jiān)測(cè)剖面，上、下游側(cè)各1個(gè)輔助監(jiān)測(cè)斷面，高程范圍在1 378～1 225 m。

（2）沿變形體主滑方向布置3個(gè)縱剖面，中間為主監(jiān)測(cè)剖面，在其上下游側(cè)各布置1個(gè)輔助監(jiān)測(cè)斷面，高程范圍在1 411～1 228 m。

3.2小水井、八字耳朵變形體監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

根據(jù)庫岸邊坡變形監(jiān)測(cè)期間的水庫水位升降規(guī)律、監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置情況、監(jiān)測(cè)斷面主要監(jiān)測(cè)高程和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)變化規(guī)律，對(duì)水位上升時(shí)間段、水位下降時(shí)間段內(nèi)的關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。八字耳朵和小水井變形體各方向位移隨時(shí)間變化曲線如圖2、3所示。

對(duì)圖2進(jìn)行分析可以得出：

（1）經(jīng)過4個(gè)階段的水位不斷漲落，八字耳朵變形體各監(jiān)測(cè)剖面低高程部位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的累積變形大，高高程點(diǎn)位累積變形小，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)變形速率基本呈線性比例，與庫水位變化關(guān)聯(lián)小。近一年半的累積位移變形量僅在779 mm以內(nèi)，變形體變形平均速率僅1.4 mm/d，變形量小。

（2）變形體在水庫水位持續(xù)上升過程中變形會(huì)出現(xiàn)一定的不規(guī)律上升，表現(xiàn)在BZ-TP-04點(diǎn)（2011 年8月29日），但變形增量均在260 mm/月以內(nèi)。

（3）在水庫水位下降期間，八字耳朵滑坡體高高程監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平變形量整體表現(xiàn)出減小趨勢(shì)，存在逆坡向和順河流向移動(dòng)，但變形量小。低高程點(diǎn)位表現(xiàn)出變形增加趨勢(shì)，但增量較小，均在100 mm/月內(nèi)。

從圖3可以得出：

（1）隨著水庫水位地不斷升降，小水井變形體變形量變形速率總體平穩(wěn)，小水井各監(jiān)測(cè)點(diǎn)近一年半的水平累積變形量在3 571.2 mm內(nèi)，變形體平均變形速率僅7 mm/d，變形速率小，變形情況與水位升降相關(guān)性小。

圖2　八字耳朵變形體各方向位移隨時(shí)間變化曲線

圖3　小水井變形體各方向位移隨時(shí)間變化曲線

（2）在水庫水位上升開始時(shí)，小水井滑坡體變形增量較大，最大達(dá)到450 mm內(nèi)，隨著水位不斷上升，變形速率逐漸趨于平穩(wěn)狀態(tài)。

（3）小水井變形體滑坡體各高程監(jiān)測(cè)點(diǎn)變形量整體表現(xiàn)出穩(wěn)定增加的趨勢(shì)，上游側(cè)監(jiān)測(cè)剖面的監(jiān)測(cè)點(diǎn)表現(xiàn)出逆河流向移動(dòng)，下游側(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位表現(xiàn)出順河流向移動(dòng)，但變形量較小，均在40 mm/周內(nèi)。變形體在水庫水位下降期間出現(xiàn)一定的不規(guī)律上升，表現(xiàn)在XSJ-TP-06點(diǎn)（2012年4月4日），但變形增量均在460 mm/周內(nèi)。

4　結(jié)論及建議

4.1結(jié)論

（1）在各階段蓄水過程中，整個(gè)庫區(qū)物理地質(zhì)作用強(qiáng)烈，物理地質(zhì)現(xiàn)象較發(fā)育，庫岸再造模式主要有坍（崩）塌型、滑移型和坍塌—滑移轉(zhuǎn)化型三大類，其中，以坍塌型失穩(wěn)最為常見，廣泛出現(xiàn)庫區(qū)各段的崩坡積、全風(fēng)化層、受瀾滄江斷裂影響的全強(qiáng)風(fēng)化層、殘坡積堆積土質(zhì)岸坡中，塌岸寬度一般均大于塌岸高度，大部分處于穩(wěn)定狀況。

（2）近壩庫岸變形體岸坡受瀾滄江斷裂影響，巖體破碎，風(fēng)化作用強(qiáng)烈，變形體變形表現(xiàn)出與沖溝侵蝕關(guān)系密切，下部的水位波動(dòng)帶有局部塌滑現(xiàn)象。隨著變形的持續(xù)發(fā)展，變形體的松散體結(jié)構(gòu)特征開始顯現(xiàn)，變形體均出現(xiàn)牽引式變形特征，變形主要為牽引式逐級(jí)失穩(wěn)，整體失穩(wěn)的可能性小。

（3）八字耳朵和小水井變形體等近壩變形岸坡在水位開始上升和下降的時(shí)間段變形出現(xiàn)一定的波動(dòng)，但隨著水位升降，逐漸趨于穩(wěn)定，且增速較小，庫岸邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4.2存在的問題

（1）部分庫區(qū)周邊的群眾和移民搬遷到新的移民點(diǎn)后由于不適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝蜕盍?xí)慣，個(gè)人訴求未得到及時(shí)的滿足，又返遷回庫區(qū)生活，在庫區(qū)淹沒線以下的水位消落區(qū)復(fù)墾和放牧。由于庫岸淹沒線以下和淹沒附近庫岸在水力作用下存在諸多不確定因素，可能會(huì)對(duì)周邊群眾造成財(cái)產(chǎn)損失和人身傷害。

（2）很多已搬遷移民的房屋未及時(shí)拆除，給巡查工作帶來一定難度，分不清是已搬遷房屋或者還有人居住的房屋。

（3）針對(duì)坍塌、滑坡等造成的土地?fù)p失及部分居民房屋發(fā)生變形，主要是原規(guī)劃失穩(wěn)區(qū)范圍以外新發(fā)生的失穩(wěn)區(qū)，損失的實(shí)物（耕地、園地和林地等）尚未進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和補(bǔ)償，給部分受影響的村民生活帶來困難。

4.3建議

（1）重點(diǎn)關(guān)注庫水位附近出現(xiàn)再造現(xiàn)象的岸坡、庫岸岸坡房屋出現(xiàn)裂縫的居民點(diǎn)和滑坡點(diǎn)，尤其在持續(xù)降雨、單點(diǎn)暴雨及水位持續(xù)下降后加強(qiáng)巡視。

（2）結(jié)合重點(diǎn)變形岸坡地質(zhì)鉆探和取樣分析結(jié)果，采取合理的監(jiān)測(cè)方式和治理措施，提高自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的水平，降低人員的工作強(qiáng)度。

（3）不定期對(duì)庫區(qū)周邊居民點(diǎn)進(jìn)行庫區(qū)安全知識(shí)宣傳，在分布有重大地質(zhì)缺陷點(diǎn)附近村落安裝聲光報(bào)警器，在危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置警示標(biāo)志，避免人畜進(jìn)入，提高庫區(qū)突發(fā)事件防范能力和安全預(yù)警能力。

（4）加強(qiáng)與地方政府的聯(lián)系和溝通，協(xié)調(diào)解決巡查過程中發(fā)現(xiàn)的庫區(qū)安全隱患，完善庫區(qū)重大地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)急預(yù)案，緊密聯(lián)系當(dāng)?shù)卣腿罕娂皶r(shí)進(jìn)行預(yù)案演練，確實(shí)提高應(yīng)對(duì)庫區(qū)突發(fā)事件的處理能力。

［1］中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.小灣水庫庫岸穩(wěn)定巡視報(bào)告［R］.昆明：中國電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2012.

［2］中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.1125水位庫岸地質(zhì)災(zāi)害排查專題報(bào)告［R］.昆明：中國電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2009.

［3］中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.近壩庫岸穩(wěn)定復(fù)核評(píng)價(jià)專題報(bào)告［R］.昆明：中國電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，

［4］中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，成都理工大學(xué)，華能瀾滄江水電開發(fā)有限公司小灣發(fā)電廠.水庫庫岸定期巡視穩(wěn)定性分析復(fù)核報(bào)告［R］.昆明：中國電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2011.

［5］中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.小灣水電站庫岸穩(wěn)定性專題研究［R］.昆明：中國電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2011.

［6］湯獻(xiàn)良，方占奎.壩址及近壩庫岸滑坡體穩(wěn)定性研究［J］.水力發(fā)電，2001（8）：78-79.

（責(zé)任編輯焦雪梅）

Reservoir Impoundment of Xiaowan Hydropower Station and the Stability of Reservoir Bank

YIN Yunkun，LIU Jinshan，CHEN Weidong
（Huaneng Hydro Lancang Xiaowan Hydropower Plant，Dali 675702，Yunnan，China）

Based on the information of reservoir bank rebuilding in the process of reservoir water impoundment of Xiaowan Hydropower Station，the characters of bank rebuilding are concluded.The deformation and instability monitoring data of major bank spots，such as Xiaoshuijing and Bazierduo，are analyzed，and a series of measures and suggestions for preventing reservoir bank deformation and hazards occurrence of bank instability on surrounding reservoir area and engineering safety are presented. The analysis results provide the bases for further understanding on the development of reservoir bank slope deformation and reservoir management innovation.

reservoir；water impoundment；stability of reservoir bank；Xiaowan Hydropower Station

P642.2；TV697.23（274）

B

0559-9342（2015）10-0079-03

2015-07-29

尹云坤（1989—），男，云南曲靖人，助理工程師，主要從事水庫運(yùn)行維護(hù)和防洪度汛管理工作.