江城縣某水電站庫區(qū)工程地質(zhì)條件分析

江城縣某水電站庫區(qū)工程地質(zhì)條件分析江城縣某水電站庫區(qū)項目地質(zhì)條件分析

中圖分類號：P641文獻標識碼：A文章編號：1006-8937〔2022〕29-0070-02

1項目概況

該水電站位于云南省江城縣、綠春縣界河-李仙江干流上，電站壩址距江城縣縣城約100km，距中越邊境線200～800m，該水電站壩址距上游的土卡河水電站〔河道〕長約10.5km，壩址控制流域面積18120km2，水庫正常蓄水位高程339m，相應(yīng)庫容1081萬m3。電站尾水與土卡河電站發(fā)電水位銜接。最大壩高約35m，采用河床式開發(fā)方式，電站總裝機約72MW，泄水建筑物初擬為閘壩，其中通航建筑物置于大壩左岸，溢流壩段及發(fā)電廠房置于河床，安裝間置于大壩右岸。

2區(qū)域地質(zhì)與地震

2.1地形地貌

本區(qū)地處云南南部無量山脈分支哀牢山余脈的西南側(cè)，地勢北高南低，區(qū)內(nèi)地形陡峻，溝谷發(fā)育，地形相對高差一般在1000m以上，屬深切割溶蝕浸蝕中山地貌。李仙江自西北向東南流經(jīng)本區(qū)，在土卡河村下游約3km處流入越南，稱黑水河，黑水河在越南境內(nèi)匯入紅河，最后注入太平洋。

2.2地層巖性

本區(qū)地層巖性較為復(fù)雜，李仙江流域內(nèi)出露的地層巖性復(fù)雜，由于區(qū)域構(gòu)造作用較強，區(qū)內(nèi)巖體均有變質(zhì)或蝕變現(xiàn)象。本區(qū)還零星分布有華力西期噴出巖，以及印支期、燕山期侵入巖和燕山晚期侵入巖。侵入巖分布主要受斷裂控制。巖性較復(fù)雜，有中酸性、中基性的侵入巖及華力西期噴出巖。

2.3區(qū)域構(gòu)造與地震

項目區(qū)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性及地震主要是受控于“歹〞字型構(gòu)造體系及經(jīng)向構(gòu)造體系，其主要構(gòu)造帶及主干斷裂多具活動性。自喜山期運動以來，本區(qū)新構(gòu)造運動強烈，地震活動頻繁。根據(jù)有關(guān)地震地質(zhì)資料，區(qū)域分布的主要活動性斷裂和地震帶位于項目區(qū)東西兩面。

3庫區(qū)項目地質(zhì)條件

3.1地形地貌

電站庫區(qū)地貌屬中低山地貌區(qū)，水庫正常蓄水位與土卡河水電站廠房尾水銜接。下壩址庫區(qū)河道全長約10.5km，總體流向由北西流向南東，在壩址附近拐向北東。河谷寬度一般為100～350m，兩岸邊坡較為陡峭，自然邊坡坡角一般在30？《～50？《之間，為較為開闊的“U〞字形河谷。谷底高程為326～337m，河漫灘一般高出水面1～5m。兩岸分水嶺高程一般為900～1700m。河道平均比降約1‰。

3.2地層巖性

水庫區(qū)出露的主要地層巖性如下：①第四系：洪沖積：主要為砂礫卵石、含礫中粗砂、含礫粉細砂、粉土，河床中卵礫石磨圓度較好，粉土多分布在高程較高的河谷灘地上。塌滑堆積：主要為粉質(zhì)粘土、混碎石粉質(zhì)粘土、碎石土。崩坡堆積：主要為碎石、塊石、混碎石粉質(zhì)粘土，局部地段為塊石、滾石，結(jié)構(gòu)渙散。坡殘積：主要為粉質(zhì)粘土、混碎石粉質(zhì)粘土、碎石土。分布在山間盆地及河兩岸。②三迭系：紫紅色礫巖、紫紅色泥巖與砂巖、粉砂巖互層，上部夾灰?guī)r透鏡體。有大規(guī)模的燕山期輝長巖侵入體分布。與下伏地層呈不整合接觸。庫盤內(nèi)無出露。分布在河谷兩岸。③二迭系：灰色～深灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)頁巖、砂巖夾灰?guī)r，薄層～中厚層狀，部分極薄層狀。小黑江與李仙江交匯處見有輝長巖侵入巖脈；部分見中酸性噴出巖巖體。庫盤內(nèi)無出露，分布在左岸。灰色中厚層～巨厚層狀灰?guī)r，部分有灰綠色輝綠巖巖脈順層侵入。庫盤內(nèi)出露于土卡河電站下游2～4.6km河道內(nèi)及左岸。灰綠色、灰色～深灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)〔泥〕頁巖、砂巖，薄層～中厚層狀，部分極薄層狀。多處見有灰綠色輝綠巖巖脈侵入。庫盤內(nèi)出露于土卡河電站下游0～2km、4.6～11.5km河道左右岸及2～4.6km河道右岸，分布在河谷中下游兩岸。

3.3地質(zhì)構(gòu)造

庫區(qū)位于阿娜―木戛向斜北東翼，發(fā)育的次級褶皺及斷裂主要有：

3.3.1褶皺

①背斜：軸向315？《～330？《，長約1km，寬約0.5km，南西翼巖層傾角54？《～60？《；北東翼巖層傾角75？《。分布于土卡河電站下游4.5km附近河道右岸。

②向斜：軸向315？《～330？《，長度>2km，寬約1km，南西翼巖層傾角55？《；北東翼巖層傾角54？《～60？《。分布于土卡河電站下游5.5km附近河道右岸。

③背斜：軸向300？《～310？《，長度約1.7km，寬>1km，南西翼巖層傾角45？《～61？《；北東翼巖層傾角35？《～62？《。分布在土卡河口～下游邊防大橋河道中。

④向斜：軸向315？《～330？《，長度>2km，寬約0.5km，南西翼巖層傾角67？《～80？《；北東翼巖層傾角45？《～61？《。分布在土卡河口―下游邊防大橋河道右岸。

3.3.2斷層

水庫區(qū)規(guī)模稍大的斷層發(fā)現(xiàn)有17條，斷層按走向可分NE、NNE、NW三組。

①NE組：共發(fā)現(xiàn)8條，產(chǎn)狀40？《～75？《/SE〔NW〕∠70？《～85？《，斷層帶寬0.5～3.5m，帶內(nèi)多見碎裂巖及斷層泥，以壓扭性左行平移斷層為主。

②NNE組：共發(fā)現(xiàn)4條，產(chǎn)狀3？《～30？《/SE〔NW〕∠65？《～88？《，斷層帶寬1～5m，帶內(nèi)多見碎裂巖、角礫巖及方解石。以張性正斷層為主。

③NW組：共發(fā)現(xiàn)5條，產(chǎn)狀290？《～330？《/NE〔SW〕∠72？《～85？《，斷層帶寬1～8m，帶內(nèi)多見碎裂巖、角礫巖及斷層泥。

3.4水文地質(zhì)

擬開發(fā)的李仙江河段長約11.5km，從上游至下游分布的長年有流水的小河或沖溝有：①臥馬河：位于庫區(qū)左岸，與壩址相距約9.8km。主干河道長度約7km，前后河段，蜿蜒于碎屑巖分布區(qū)。中下河段橫切巖層走向蜿蜒于灰?guī)r分布區(qū)，出流源頭高程大于400m。②騎馬河：位于庫區(qū)左岸，與壩址相距約9.2km。主干河道長度約7km，前750m河段橫切巖層走向蜿蜒于灰?guī)r分布區(qū)，以后蜿蜒于碎屑巖分布區(qū)。出流源頭高程大于400m。③土卡河：位于庫區(qū)右岸，與壩址相距約4.5km。主干河道長度大于20km，蜿蜒于碎屑巖分布區(qū)，出流源頭高程大于400m。④土卡河大橋上游河溝：位于庫區(qū)右岸，與壩址相距約3.5km。主干河道長度為4km左右。蜿蜒于碎屑巖分布區(qū)，出流源頭高程大于800m。⑤土卡河大橋下游河溝：位于庫區(qū)右岸，與壩址相距約3km。主干河道長度為3.7km左右。蜿蜒于碎屑巖分布區(qū)，出流源頭高程均大于800m。⑥土卡河大橋下游小河：位于庫區(qū)左岸，與壩址相距約2.7km。主干河道長度大于2.5km，蜿蜒于碎屑巖分布區(qū)，出流源頭為灰?guī)r與粉砂巖接觸帶，高程980m。⑦中壩址上游河溝：位于中壩址右岸，與中壩址上壩線相距0.2km。主干河道長度均為3.3km。蜿蜒于碎屑巖分布區(qū)，出流源頭高程均大于800m。⑧國境線小河：位于李仙江中壩址下游右岸，河口與中壩址上壩線相距約600m。3.5巖溶

土卡河電站下游2～4.6km河道左岸沿河分布灰?guī)r，灰?guī)r在庫尾出露的最低高程為333～335m，沿左岸山脈延伸至壩址下游的小黑江與李仙江集合處，灰?guī)r出露高程約322m。

綠仙龍電站庫區(qū)的臥馬河和騎馬河之間及附近共發(fā)現(xiàn)15個溶洞，規(guī)模較大的溶洞有9個。洞口多為不規(guī)那么圓形，順層發(fā)育，沿層面有串珠狀的小溶洞發(fā)育，洞壁可見石鐘乳、灰華、溶孔及落水洞。溶洞延伸長度一般十米至數(shù)十米，洞高及洞寬變化較大。如發(fā)育于土卡河電站下游約3.3km右岸的溶洞，當(dāng)?shù)鼐用穹Q之為“水仙宮〞，洞口高程363m，洞口直徑約1.5m，向洞內(nèi)約20m，溶洞規(guī)模顯著變大，其總空間可容數(shù)百人，且?guī)r溶支洞呈放射狀向四周延伸，向山里延伸的一條支洞形成三級跌水陡坎。從洞頂可看到光線得知，該洞與地表高處相通。

4主要項目地質(zhì)問題評價

4.1水庫滲漏

該水電站水庫庫盆地形封閉條件良好，庫盆多為相對隔水的砂巖、泥巖封閉，土卡河電站下游2～4.6km庫段河道及左岸灰?guī)r分布區(qū)，地表水出露源頭地面高程大于400m，左岸沿灰?guī)r與砂頁巖接觸帶附近出露的泉水地面高程大于350m，地表水及地下水均往庫內(nèi)的李仙江排泄，水庫不存在滲漏問題。

4.2水庫淹沒

水庫區(qū)地形切割較深，地表坡度一般在30？《～50？《，部分地段大于60？《。兩岸多被植物覆蓋，耕地和經(jīng)濟植物園分布高程多位于水庫正常蓄水位以上。庫盤內(nèi)僅有零星分布的居民點和少量耕地。本次庫區(qū)水庫淹沒調(diào)查未發(fā)現(xiàn)重要礦產(chǎn)及文物古跡。水庫不存在特殊情況下的淹沒問題。

4.3水庫浸沒

庫盆主要分布相對隔水的砂巖、泥巖，水庫蓄水后浸沒影響微弱，但土卡河電站下游2～4.6km水庫左岸灰?guī)r分布區(qū)，是可能出現(xiàn)浸沒問題的地段。因此，對該地區(qū)重點調(diào)查后認為：水庫正常蓄水位選擇高程339m下列時，不存在水庫浸沒問題。

4.4庫岸穩(wěn)定

崩塌堆積體主要成因為洪水沖刷、掏蝕，植物風(fēng)化，邊坡卸荷等，使岸坡坡度過陡崩塌形成的。由于渙散堆積體規(guī)模不大，自然形成的地形邊坡較緩，坡面上未見有新的滑坡、崩塌痕跡，枯水期邊坡根本穩(wěn)定；汛期邊坡穩(wěn)定處于臨界狀態(tài)。由于堆積體下伏基巖屬逆向坡，對巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定有利，水庫蓄水對岸坡的影響主要為邊坡再造形成的坍塌，可能會影響到膠農(nóng)房屋、生命平安及倉庫平安。倡議采取項目措施處理。

4.5固體逕流

水庫辨別布的4處崩坡積物，初步計算總體積為6.98×104m3。水庫蓄水已有50%左右淹沒在水庫下列，庫岸再造形成的堆積量有限。項目區(qū)植被茂密，庫區(qū)沖溝深切，溝底地形較陡，無中～大型滑坡、崩塌等不良地質(zhì)作用形成的渙散堆積體，不會發(fā)生大規(guī)模的泥石流。兩岸中小沖溝對固體物質(zhì)的搬運很有限。沖溝口堆積的洪積物，雖然結(jié)構(gòu)較渙散，但其分布高程在33