云南等殼水電站可行性研究工程地質報告
摘要:通過對云南等殼水電站開展可行性研究階段工程地質勘察工作,提出本報告。
關鍵詞: 可行性研究 工程地質
1 緒言
擬建等殼水電站位于云南省保山市龍陵、騰沖兩縣交界處,處于高黎貢山西麓,伊洛瓦底江之一級支流龍江干流上。地理位置為:東經98°30'00″～98°30'40″、北緯24°30'43″～24°40'00″之間。工程樞紐擬布置于騰沖縣等殼村上、下游約1Km處的河道段上,距保山市區(qū)約180Km,距龍陵縣城約45Km。該水電站系龍江―瑞麗江干流梯級開發(fā)中的第十一級電站,采用壩后式開發(fā),擬裝機總容量為120MW。
等殼水電站可行性研究報告于2006年底完成審查,有關工程地質的主要審查結論為:⑴ 同意對區(qū)域穩(wěn)定性、地震動參數(shù)及庫區(qū)工程地質條件的評價結論;⑵ 同意上、下壩址的比較評價意見,同意推薦上壩址為可行性研究階段的勘探壩址;⑶ 同意對上壩址重力壩與堆石壩的壩型比較意見,同意采用重力壩方案;⑷ 對上壩址區(qū)的工程地質條件作進一步的勘探查明。建議選擇幾條壩軸線勘探比較,對河床覆蓋層、兩岸強風化巖體的可利用性、右岸F4斷層的規(guī)模及性質、微晶片巖軟弱帶分布規(guī)律及左岸崩塌堆積體的規(guī)模、邊界進行重點查明,為優(yōu)化壩體設計、建筑物布置提供地質資料。
2 區(qū)域地質概況
(1)地形地貌
區(qū)域屬橫斷山區(qū)之南西端、高黎貢山的南延部分,總體地勢東高坡陡,西低略緩,地形切割相對強烈,處于橫斷山脈南緣高黎貢山余脈向丘陵、盆地過渡區(qū)單元。工程區(qū)位于騰沖縣蒲川鄉(xiāng)―龍陵縣龍山鎮(zhèn)之間,地處高黎貢山西麓龍江盆地區(qū)段。龍江盆地總體呈近SN向延伸,長約55Km,寬約2～10Km,高程1000～1800m。東側高黎貢山山脈高程2400～3000m,西側高黎貢山余脈高程2100～2360m。
區(qū)域屬典型的構造侵蝕淺切割-中山河谷地貌,局部間夾侵蝕堆積-河流、漫灘、階地、沖洪積扇地貌,零星夾火山噴發(fā)-火山穹丘、熔巖臺地地貌,高程1200m以上有構造剝蝕―夷平面地貌疊加現(xiàn)象。
河谷地貌區(qū)段內龍江河流長度約20Km,總體流向為NW向,中間存在SW、NW、NE向的彎曲,河床高程940～1100m,寬度40～110m,兩岸階地零星發(fā)育,漫灘及沖洪積扇較發(fā)育,河流縱比降約3～5‰。
(2) 地層巖性
新生界(Q4)主要為全新統(tǒng)沖洪積雜色砂卵礫石、粉細砂夾漂石,殘坡積紅褐色碎石土、礫質土、壤土、粘土,崩塌堆積雜色碎塊石土、砂壤土夾碎塊石等。沖洪積層分布在龍江及其支流之河谷階地、沖洪積扇上,殘坡積層分布在龍江兩岸山坡及坡頂之上,崩塌堆積層主要分布于龍江兩岸陡坡腳及沖溝底部。厚度0.5～30.0m。下更新統(tǒng)(Q1b):灰白色英安巖、安山質英安巖、安山巖。主要分布在工程區(qū)龍江兩岸較平緩山體上。厚度約150m。上第三系上新統(tǒng)芒棒組(N2m)灰黃色、紫灰色橄斑玄武巖、粒玄巖、玄武巖。主要分布在水庫區(qū)上游地帶。厚度32.0～300.0m。元古界主要為下元古界高黎貢山群(Pz1gl)地層。該變質帶深淺變質巖相帶交替產出,由中部向兩側有漸淺的趨勢,各巖相帶巖性復雜:主要以片麻巖為主,其次為變粒巖、片巖、微晶片巖、大理巖、陰影混合巖及混合花崗巖,混合巖化現(xiàn)象普遍。厚度大于2000m,主要分布于工程區(qū)樞紐及水庫區(qū)河床及兩岸陡緩坡地帶。
巖漿巖主要有燕山期晚期花崗巖侵入巖體(γ53(2))喜山期晚期第二期火山噴出巖(Q1b)。
(3) 地質構造及區(qū)域構造穩(wěn)定性
工程區(qū)域屬青、藏、滇、緬、印尼巨型“歹”字型構造體系西支中段與經向構造體系的復合部位,位于瀘水-龍陵-瑞麗深大斷裂、騰沖-梁河-盈江深大斷裂之間近SN向轉NW向展布狹長的龍江斷陷盆地內。瀘水-龍陵-瑞麗深大斷裂與騰沖-梁河-盈江深大斷裂為區(qū)域邊界斷裂。
通過對近場區(qū)內地質構造活動特征的分析及工程場地地震安全性評價報告的結論,本工程近場區(qū)存在兩種性質不同的斷裂構造:一為與地震發(fā)生有關的斷裂,即地震構造,包括N-NE、NE向F(48)(清河街-官坡腳斷裂)、F(29)及F(47)(騰沖斷裂南延分支段)、F(28)(大竹林斷裂南延段)及NW-W向F(30)(團田斷裂)、F(53)(蠻撬河斷裂)等斷裂,具有發(fā)生5.5級左右地震的構造條件;二為地震活動斷層,包括N-NE、NE向F(18)(龍江深大斷裂)及NW-W向F(30)(團田斷裂)、F(53)(蠻撬河斷裂)等斷裂,具有發(fā)生M≥6.0級地震的構造能力(其中的活動段上具M≥7.0級的能力),同時多組斷裂復合部位的潛在地震危險要高于其他部位,NW-W向F(30)(團田斷裂)的危險性又高于其他斷裂。因此,工程區(qū)區(qū)域構造不穩(wěn)定。
(4) 地震動參數(shù)
根據(jù)中華人民共和國國家標準《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001),工程區(qū)位于地震動峰值加速度0.30g、地震動反應譜特征周期0.40s的范圍地帶。
參照中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖關于地震動反應譜特征周期調整的規(guī)定,工程場地地震動參數(shù)建議值:地震動峰值加速度(50年超越概率10%)為0.30g,場地基巖地震動反應譜特征周期為0.40s。
(5) 物理地質現(xiàn)象
區(qū)域受構造活動控制,河流下切侵蝕強烈,兩岸巖體卸荷作用明顯,同時各種剝蝕夷平面及堆積臺地上巖體風化強烈。與此伴生的沖溝、卸荷崩塌、滑坡及卸荷松動等物理地質現(xiàn)象較為發(fā)育。
(6) 水文地質條件
區(qū)域含(透)水地層發(fā)育面積廣闊,地下水按其賦存條件主要有兩類:⑴松散巖類孔隙水:主要賦存于第四系、第三系松散巖地層的孔隙內;⑵基巖裂隙水:主要賦存于元古界高黎貢山群變質巖、古生界石炭系上統(tǒng)勐洪群沉積巖及燕山期、喜山期侵入巖、噴出巖的裂隙內。按埋藏條件,區(qū)域地下水主要為潛水類型地下水。
區(qū)內地下水分水嶺與地形分水嶺基本相一致。兩岸山體含(透)水層受大氣降水、上覆含水層及上游河水補給,向河床排泄。龍江為工程區(qū)最低侵蝕基準排泄面。
水樣六組水質分析結果:龍江河水、地表水及地表沖溝水均屬重碳酸鈣型水,據(jù)水質分析結果,按GB50287-99規(guī)范中環(huán)境水對混凝土腐蝕評價標準進行評價,表明地表水、河水、地下水對混凝土均無腐蝕性。
(7) 水庫誘發(fā)地震
根據(jù)云南省地震工程研究院對該水電站工程場地水庫誘發(fā)地震的專門研究結論:認為該地質構造帶內水庫區(qū)誘發(fā)地震條件相對復雜,水庫建成蓄水后,存在一定程度的誘發(fā)地震之危害。潛在的水庫誘發(fā)地震的最大震級不會超過3.6級,危險庫段主要是庫區(qū)首部,最大影響可達Ⅵ度,其對壩體等建筑物的影響破壞,不超過工程的基本設防烈度Ⅷ度,且影響區(qū)不會超過以庫首為中心、半徑約20Km的范圍。
3 電站樞紐區(qū)工程地質條件
該級水電站位于弄另水電站及臘寨水電站之間等殼田村附近,預可研階段曾在上、下游500m范圍內選定了上、下兩個壩址進行勘探。根據(jù)預可行性研究階段的審查結論,同意推薦上壩址為可行性研究階段的勘探壩址。工程主體建筑物包括攔河大壩、發(fā)電廠房、消力沖砂池及導流泄洪隧洞等。工程區(qū)巖體建議物理力學參數(shù)見下表。
4 天然建筑材料
根據(jù)預可研階段的審查結論,樞紐大壩采用重力壩方案。故工程所需天然建筑材料主要為混凝土粗細骨料、圍堰用防滲土料。而塊石料總的用量較少,據(jù)石料場所取的塊石樣試驗成果,其質量可以滿足塊石料的質量指標要求,施工需要時可在石料場挑揀開采使用,本報告對塊石料的質量及開采條件不作專門論述。根據(jù)工程地質勘察大綱要求,本階段在上階段初查精度的基礎上,通過地質測繪、勘探、取樣及試驗,篩選確定了一個石料場、一個土料場及一個天然砂料場,其中石料場為詳查精度,天然砂料場和土Ⅰ料場為初查精度。而壩址左岸發(fā)育的堆積體位于壩基的開挖范圍內,結合對堆積體的開挖及處理措施,據(jù)其物質組成特征,利用表層開挖棄渣可作為圍巖防滲土料。
5 主要結論及建議
(1) 區(qū)域構造穩(wěn)定性及地震動參數(shù)
工程區(qū)處在騰沖-龍陵地震構造帶內,瀘水-龍陵-瑞麗地震構造帶及其低序次地震構造帶地震活動性強,為區(qū)域主要發(fā)震區(qū)。因此,工程區(qū)區(qū)域構造不穩(wěn)定。
地震動參數(shù)建議值:地震動峰值加速度(50年超越概率10%)為0.30g,場地基巖地震動反應譜特征周期為0.40s。
(2)水庫滲漏
庫區(qū)不存在向北側、南側、東側三面低鄰谷滲漏問題,也不存在向西部下游滲漏的問題,但存在通過壩址左、右壩肩繞壩滲漏問題。
(3)水庫誘發(fā)地震
潛在的水庫誘發(fā)地震的最大震級不會超過3.6級,最大影響可達Ⅵ度,其對壩體等建筑物的影響破壞,不超過工程的基本設防烈度Ⅷ度,且影響區(qū)不會超過以庫首為中心、半徑約20Km的范圍。
(4)電站樞紐區(qū)
擬推薦重力壩存在基礎不均勻變形問題,需采取加固處理措施。
發(fā)電廠房基礎為強-弱風化巖體,能滿足基礎承載力要求。
導流隧洞進口及出口段洞臉邊坡的穩(wěn)定性差.
(5)天然建筑材料
�、裉柾亮蠄鼋ㄗh用作為防滲土料備用料場。天然砂料選用河床高漫灘的砂卵礫石為原料,總體質量較好。
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