對某水電站壩址比選分析

張麗艷+趙林

摘要：水電站壩址的選擇是決定工程能否發(fā)揮經(jīng)濟效益和社會效益的主要條件。本文通過對某水電站壩址地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)條件、主要工程地質(zhì)問題等進行綜合分析，上、下兩個壩址均具備建壩的地形地質(zhì)條件，比較而言，上壩址工程地質(zhì)條件略優(yōu)?？梢宰鳛楸驹O(shè)計選定壩址。以供類似工程借鑒。

關(guān)鍵詞：壩址；地形地質(zhì)；水文條件；上壩址；下壩址

1工程概況

擬建工程位于新疆阿克陶縣塔爾鄉(xiāng)境內(nèi)，在建的齊熱哈塔爾水電站廠房下游約20km 處，距塔什庫爾干縣城約100km。是塔什庫爾干河干流下游河段一庫四級（b）梯級開發(fā)方案的第4級，為發(fā)電為主的低壩長隧洞引水式電站，中型III等工程。主要建筑物由擋水壩、泄洪建筑物、引水發(fā)電洞及電站廠房、開關(guān)站等組成。該工程是一座以為發(fā)電為主的水電站工程，水庫正常蓄水位2140m，庫尾與上游巴個澤子電站尾水（距塔河口壩址約1.6km）相接，水庫總庫容153萬m3?？紤]到本次壩址選擇情況和本次設(shè)計所做的工作，按照庫容條件、建壩地形地質(zhì)等綜合因素，將該工程分為兩個可供選擇的壩址。

2壩址比選

水電站樞紐壩址一方面受地質(zhì)、地形條件以及庫區(qū)內(nèi)已建工程等因素的制約，另一方面還要滿足水電站工程供電規(guī)模要求。本階段初選的上、下兩個壩址位于同一河段上，相距約0.6km，區(qū)域構(gòu)造環(huán)境相同。以下從兩個壩址的基本地質(zhì)條件以及存在的主要工程地質(zhì)問題進行比較。

2.1基本地質(zhì)條件比較

塔什庫爾干河是塔里木水系葉羌河的一級支流，發(fā)源于帕米爾高原東部，流經(jīng)塔什庫爾干縣和阿克陶縣境，于阿克陶縣塔爾鄉(xiāng)東部的兩河口匯入葉爾羌河，全長298km。

為了合理選擇該水電站壩址河段，對塔什庫爾干河流經(jīng)阿克陶縣塔爾鄉(xiāng)境內(nèi)的河段進一步現(xiàn)場勘查、分析和研究，并對該工程壩址方案進行詳細的論證。根據(jù)工程的具體要求和對現(xiàn)實情況的分析，按照庫容條件、建壩的地形地質(zhì)條件等因素，可將塔什庫爾干河流經(jīng)阿克陶縣塔爾鄉(xiāng)境內(nèi)的河段分為兩個可供選擇的河段。選壩址位于阿克陶縣塔爾鄉(xiāng)境內(nèi)，在建的齊熱哈塔爾水電站廠房下游約20km 處，該段河道多呈寬淺的“U”字型，河槽寬度140m-150m。區(qū)內(nèi)山石陡峭，巖石裸露，是塔什庫爾干河在塔爾鄉(xiāng)境內(nèi)，最適宜建壩的河段，為此本次將水電站壩址工程選擇在該河段。現(xiàn)將各壩址基本地質(zhì)條件分析如下：

（1）地形地貌。上壩址河谷較開闊，基本呈“U”型谷，壩址河床高程2116～2120m，寬度150m。主河道位于左岸，河水高程2119m。正常蓄水位高程河谷寬度約210m。下壩址河谷較開闊，呈基本對稱“U”型谷，其中右壩肩巖體受沖溝切割及斷層影響不完整，地形上較左岸略低。壩址河床高程2105～2110m，寬度140m左右。主河道位于左岸，河水高程2106.6m。正常蓄水位高程河谷寬度約220m。上、下壩址間無深切沖溝發(fā)育，兩壩址基本具有相同的地形地貌，僅下壩址右岸山體較單薄，地形上較上壩址略差，兩壩址均適宜建壩。

（2）地層巖性。兩壩址河床均發(fā)育深厚覆蓋層，主要由第四系全新統(tǒng)沖積漂石、塊石、砂卵礫石以及上更新統(tǒng)沖積、冰水沉積含漂石砂卵礫石組成。其中上壩址覆蓋層厚90～110m，下壩址覆蓋層厚80～100m。上壩址右岸坡腳堆積有崩坡積物，由塊石、碎石土組成，結(jié)構(gòu)松散，厚度15～30m；下壩址右岸坡腳及壩下游堆積有坡洪積塊石、碎石土，結(jié)構(gòu)松散，厚度一般大于30m。兩壩址基巖均為花崗閃長巖夾石英閃長巖，均屬堅硬巖。由地層巖性條件分析，兩個壩址河床覆蓋層物理力學(xué)特性相近，僅下壩址右岸分布的坡洪積塊石、碎石土厚度和范圍較大，性狀較差；基巖巖性基本相同，地層巖性上兩壩址無本質(zhì)區(qū)別。

（3）地質(zhì)構(gòu)造。上壩址斷裂構(gòu)造不發(fā)育，主要構(gòu)造形跡以擠壓帶和節(jié)理裂隙為主，巖體受構(gòu)造影響較?。幌聣沃窋鄬虞^發(fā)育，壩軸線附近發(fā)育1條Ⅱ級斷層、3條Ⅲ級斷層，巖體受斷層及卸荷裂隙等構(gòu)造影響較嚴重，尤其是右岸，右壩肩巖體完整性較差。下壩址受地質(zhì)構(gòu)造影響程度較上壩址嚴重。

（4）物理地質(zhì)現(xiàn)象。上、下壩址區(qū)均發(fā)育有巖體風(fēng)化、卸荷及崩塌等物理地質(zhì)現(xiàn)象。其中下壩址右岸受斷層、地形等因素影響，風(fēng)化及卸荷現(xiàn)象較上壩址嚴重。上壩址區(qū)危巖體或危石不發(fā)育，僅在右岸壩線上游側(cè)發(fā)育有1個危巖體，危巖體方量較大，其穩(wěn)定性對壩址區(qū)建筑物影響較大；下壩址區(qū)危巖體或危石較發(fā)育，兩岸壩肩附近均有危巖體存在。

（5）水文地質(zhì)條件。本區(qū)屬于暖溫帶大陸性干旱氣候，年平均氣溫11.3℃，最高的7月平均氣溫也不過16℃，最低的1月平均氣溫僅有-27.2℃，年均降水量為60毫米，降水量少，蒸發(fā)量大。區(qū)內(nèi)水文條件簡單，根據(jù)巖性特征、斷裂構(gòu)造的發(fā)育程度、富水條件及水文地質(zhì)條件，將區(qū)內(nèi)巖性劃分為基巖裂隙潛水層和第四系松散堆積物孔隙潛水層，兩者連通性差。兩個壩址地下水類型均為第四系松散堆積物孔隙潛水和基巖裂隙潛水。兩岸地下水補給河水。兩個壩址河床沖積物均具中～強透水性，兩岸巖體具弱～中等透水性。兩個壩址地表水與地下水對普通混凝土均無腐蝕性。上、下壩址水文地質(zhì)條件相同。

2.2主要工程地質(zhì)問題比較

（1）壩基滲漏與滲透穩(wěn)定。兩個壩址河床均發(fā)育深厚覆蓋層，主要由含漂石砂卵礫石組成，具有中等～強透水性。兩個壩址均存在壩基滲漏和滲透穩(wěn)定問題。

（2）壩基振動液化。兩壩基土淺表層均存在振動液化問題。

（3）兩岸邊坡穩(wěn)定性。上壩址兩岸邊坡均為基巖邊坡，邊坡整體穩(wěn)定性較好；其中右岸壩線上游側(cè)發(fā)育的危巖體方量較大，其穩(wěn)定性對壩址區(qū)建筑物影響較大，現(xiàn)狀及工程運行期穩(wěn)定，但應(yīng)避免在施工期幾工程運行期對其進行擾動。

下壩址兩岸邊坡均為基巖邊坡，邊坡整體穩(wěn)定。但兩岸邊坡均發(fā)育有危巖體，邊坡局部穩(wěn)定性差，尤以右岸嚴重。各危巖體對建筑物均有一定影響，建議進行相應(yīng)的處理。

結(jié)論：綜上所述，上、下兩個壩址均具備建壩的地形地質(zhì)條件。比較而言，上壩址工程地質(zhì)條件略優(yōu)。所以本階段推薦上壩址方案。

參考文獻

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