环境科学方面职称论文锅浪跷水电站坝址及坝型的选择

　　摘　要：锅浪跷水电站位于四川省天全县紫石乡，是天全河梯级电站的龙头水库电站。该水电站设计为混合式开发，本阶段拟有上、中、下三个坝址和左、右岸引水线路及厂址比较方案。笔者结合笔者工作实际，对锅浪跷水电站坝址及坝型的选择进行了分析。
　　关键词：环境科学方面职称论文,锅浪跷水电站,坝址,坝型,选择
　　一、上、中、下坝址工程地质条件比较
　　现将上、中、下三个坝址的主要工程地质条件列于表3-4-32进行对比。从表中可见，三坝址工程地质条件存在以下差异。一是上坝址和中坝址河谷狭窄，宽高比约为2.2～2.3;下坝址河谷地形开阔，宽高比约4.3，特别是右坝肩呈缓坡台阶状。二是上坝址和中坝址大多基岩裸露;下坝址左岸在高程1190m以下有一崩坡积堆积层，厚20m～35m，体积约25×104m3，右岸在高程1170m～1200m以上崩坡积堆积层大面积分布，厚5m～20m。三是在正常蓄水位1280m时，上坝址河谷宽度比下坝址短321m，中坝址河谷宽度比下坝址短293m，相应帷幕防渗线长度，上坝址和中坝址均比下坝址短300m左右。四是在高程1280m相同水位条件下，下坝址坝高比上坝址坝高高出约27m，比中坝址坝高高出约17m。五是磨房沟泥石流对下坝址水工建筑物布置具有一定影响。
　　综上所述，上、中、下坝址区域构造上均位于龙门山断裂带西南段主中央断裂与主边界断裂之间，处在闪长岩和花岗岩构成的峡谷中，三个坝址的区域构造背景和工程地质条件均较复杂，存在的主要工程地质问题基本相同，但比较而言，上坝址河谷相对狭窄，两岸边坡覆盖层较薄，在正常蓄水位1280m时，上坝址河谷宽度比下坝址短321m，比中坝址短约20m，相应帷幕防渗线长度，上坝址均比下坝址和中坝址短，坝高较下坝址低27m 左右，比中坝址低10m左右。根据枢纽整体布置和技术经济指标等综合因素比较设计选择上坝址是可行的。
　　表1 上、中、下坝址工程地质条件比较简表

工程地质条件	上坝址	中坝址	下坝址	评价
地形条件	枯水期河面宽20～40m,河床顺直。 正常蓄水位1280m时谷宽340～364m 河谷宽高比2.2	枯水期河面宽25～40m，坝址下游处于河湾上。 正常蓄水位1280m时谷宽370～390m 河谷宽高比2.3	枯水期河面宽40～70m。 正常蓄水位1280m时谷宽650～700m 河谷宽高比4.3	中、上坝址优
河床与两岸覆盖层	河床一般厚15m～25m，最厚27.38m，为漂卵砾石夹砂。 两岸大部基岩裸露。	与上坝址基本相同	河床一般厚15m～25m。为漂卵砾石夹砂。左岸低高程有崩坡积堆积层，厚10~35m；右岸大面积分布，厚5~20m。	中、上坝址优
坝基岩体	主要为花岗岩类（γk2（5））岩石，偶见深灰黑色及绿黑色闪长岩（δ2（3））捕虏体或包裹体分布，两岸基岩大部裸露。	主要为闪长岩类（δ2（3））岩石，偶见花岗岩脉分布，两岸基岩大部裸露。	主要为闪长岩类（δ2（3））岩石，偶见花岗岩脉分布。左岸1190m高程以下有厚20m～30m的崩坡积堆积层，其余基岩裸露；右岸1180m高程以上崩坡积堆积层大面积分布。	基本相同
地质构造	无大的断裂分布，构造形迹主要为次级小断层、挤压破碎带、裂隙密集带等。	与上坝址基本相同	与上坝址基本相同	基本相同
岩体风化	河床强风化带下限垂直深度0m～4m，弱风化带下限垂直深度13m～42.9m。 两岸强风化带水平深度0～12m，弱风化下限水平深度42m～107m，微风化下限水平深度109～214m。	与上坝址基本相同	河床强风化带下限垂直深度1.0m～2.0m；弱风化带下限垂直深度 26.0 m～30.0 m。 左岸强风化带下限水平深度5.0m～28m，弱风化下限水平深度70m～102m，微风化下限水平深度170～220m。	中、上坝址优
岩体卸荷	河床弱卸荷下限铅直深度35～50m。 两岸强卸荷下限水平深度7～45m，弱卸荷下限水平深度32～95m。	与上坝址基本相同	河床弱卸荷下限铅直深度30～50m。两岸强卸荷下限水平深度7～60m，弱卸荷下限水平深度32～128m。	基本 相同
边坡稳定	边坡不存在中、缓倾角倾坡外的贯穿性软弱结构面分布，但有陡倾角裂隙切割，边坡基本稳定，局部可能存在不稳定块体。	与上坝址基本相同	与上坝址基本相同。	基本 相同
坝基坝肩抗滑稳定	小断层和陡倾角裂隙可构成侧裂面，缓倾角裂隙倾向下游偏左岸，连通性较好、倾角12°～25°，可构成底滑面，对抗滑稳定不利。	与上坝址基本相同	与上坝址基本相同。	基本 相同
帷幕防渗	坝基岩体具弱～中等透水，q≤1Lu界线埋深大于180m，q≤3Lu界线深度120～140m。水平防渗线长约1105m。	坝基岩体具弱～中等透水，q≤1Lu界线埋深大于180m，q≤3Lu界线深度136～180m。水平防渗线长约1300m。	坝基岩体具弱～中等透水，q≤1Lu界线埋深大于180m，q≤3Lu界线深度130～140m。水平防渗线长1500。	上坝 址优
坝高	在正常蓄水位1280时，坝高约160m（堆石坝方案）。	在正常蓄水位1280时，坝高约170m（堆石坝方案）。	在正常蓄水位1280时，坝高约187m（堆石坝方案）。	上坝 址优

　　二、坝型比较及推荐意见
　　1.重力坝和拱坝方案
　　重力坝、拱坝坝基建基面大部需深挖置于新鲜或微风化岩体中。但如前所述，由于坝基岩体中裂隙发育，尤其众多的缓倾角裂隙密集带和剪切破碎带存在，岩体完整性差，岩体综合变形模量低，对拱坝和重力坝方案的坝基(或拱肩抗力体)抗滑稳定问题和坝基变形稳定问题均十分突出，坝基工程地质条件不适应200m级拱坝和重力坝等刚性坝的要求。
　　两岸开挖后，将形成300m以上的人工高边坡，由于两岸坝肩及拱坝的拱端抗力体范围内有小断层切割，节理裂隙发育，岩体完整性较差，因此两坝肩存在高边坡稳定问题。
　　2.面板堆石坝方案
　　一是坝基开挖量较小，趾板基础可置于弱风化AⅣ1类岩体上，河床漂卵石层结构密实，具一定承载力，清除表面松散层后可作为坝壳地基持力层。两岸基岩大都裸露，清除表层植被和残积土后可利用强风化岩体作为坝壳地基持力层。二是与刚性坝(重力坝和拱坝)相比，面板堆石坝不存在坝基(肩)抗滑稳定问题、坝基(肩)变形稳定问题。三是本区地震基本烈度为7.8度，与刚性坝(重力坝和拱坝)相比，面板堆石坝的抗震性优于重力坝和拱坝。四是近坝堆石料料源丰富，能满足工程所需。
　　三、结语
　　综上所述，坝址区岩体裂隙发育，完整性差，尤其众多的缓倾角裂隙密集带和剪切破碎带存在，岩体综合变形模量低，抗剪强度低，作为刚性坝坝基(肩)存在十分突出的抗滑稳定和变形稳定问题，工程地质条件不适应200m级高刚性坝对地基的要求。而面板堆石坝能较好地适应坝址地质条件，地基处理较重力坝、拱坝简单，开挖处理工程量相对小，对工程地质条件的适应性明显优于拱坝和重力坝方案。因此，本阶段推荐面板堆石坝方案。
　　参考文献：
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　　[2]刘传正,胡海涛.工程选址的“安全岛”多级逼近与优选理论[J].中国地质灾害与防治学报,1993(1).
　　[3]易顺民,唐辉明.活动断裂的分形结构特征[J].地球科学-中国地质大学学报,1995(1).
　　[4]辛永信.宝坻断裂危险性的初步分析[J].防灾减灾工程学报,1990(1).
　　[5]刘传正.宁夏沙坡头地区黄河弯曲的成因[J].地震地质,1996(1).

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