江城县某水电站库区工程地质条件分析

江城县某水电站库区工程地质条件分析江城县某水电站库区项目地质条件分析

中图分类号：P641文献标识码：A文章编号：1006-8937〔2022〕29-0070-02

1项目概况

该水电站位于云南省江城县、绿春县界河-李仙江干流上，电站坝址距江城县县城约100km，距中越边境线200～800m，该水电站坝址距上游的土卡河水电站〔河道〕长约10.5km，坝址控制流域面积18120km2，水库正常蓄水位高程339m，相应库容1081万m3。电站尾水与土卡河电站发电水位衔接。最大坝高约35m，采用河床式开发方式，电站总装机约72MW，泄水建筑物初拟为闸坝，其中通航建筑物置于大坝左岸，溢流坝段及发电厂房置于河床，安装间置于大坝右岸。

2区域地质与地震

2.1地形地貌

本区地处云南南部无量山脉分支哀牢山余脉的西南侧，地势北高南低，区内地形陡峻，沟谷发育，地形相对高差一般在1000m以上，属深切割溶蚀浸蚀中山地貌。李仙江自西北向东南流经本区，在土卡河村下游约3km处流入越南，称黑水河，黑水河在越南境内汇入红河，最后注入太平洋。

2.2地层岩性

本区地层岩性较为复杂，李仙江流域内出露的地层岩性复杂，由于区域构造作用较强，区内岩体均有变质或蚀变现象。本区还零星分布有华力西期喷出岩，以及印支期、燕山期侵入岩和燕山晚期侵入岩。侵入岩分布主要受断裂控制。岩性较复杂，有中酸性、中基性的侵入岩及华力西期喷出岩。

2.3区域构造与地震

项目区区域构造稳定性及地震主要是受控于“歹〞字型构造体系及经向构造体系，其主要构造带及主干断裂多具活动性。自喜山期运动以来，本区新构造运动强烈，地震活动频繁。根据有关地震地质资料，区域分布的主要活动性断裂和地震带位于项目区东西两面。

3库区项目地质条件

3.1地形地貌

电站库区地貌属中低山地貌区，水库正常蓄水位与土卡河水电站厂房尾水衔接。下坝址库区河道全长约10.5km，总体流向由北西流向南东，在坝址附近拐向北东。河谷宽度一般为100～350m，两岸边坡较为陡峭，自然边坡坡角一般在30？《～50？《之间，为较为开阔的“U〞字形河谷。谷底高程为326～337m，河漫滩一般高出水面1～5m。两岸分水岭高程一般为900～1700m。河道平均比降约1‰。

3.2地层岩性

水库区出露的主要地层岩性如下：①第四系：洪冲积：主要为砂砾卵石、含砾中粗砂、含砾粉细砂、粉土，河床中卵砾石磨圆度较好，粉土多分布在高程较高的河谷滩地上。塌滑堆积：主要为粉质粘土、混碎石粉质粘土、碎石土。崩坡堆积：主要为碎石、块石、混碎石粉质粘土，局部地段为块石、滚石，结构涣散。坡残积：主要为粉质粘土、混碎石粉质粘土、碎石土。分布在山间盆地及河两岸。②三迭系：紫红色砾岩、紫红色泥岩与砂岩、粉砂岩互层，上部夹灰岩透镜体。有大规模的燕山期辉长岩侵入体分布。与下伏地层呈不整合接触。库盘内无出露。分布在河谷两岸。③二迭系：灰色～深灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂质页岩、砂岩夹灰岩，薄层～中厚层状，部分极薄层状。小黑江与李仙江交汇处见有辉长岩侵入岩脉；部分见中酸性喷出岩岩体。库盘内无出露，分布在左岸。灰色中厚层～巨厚层状灰岩，部分有灰绿色辉绿岩岩脉顺层侵入。库盘内出露于土卡河电站下游2～4.6km河道内及左岸。灰绿色、灰色～深灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂质〔泥〕页岩、砂岩，薄层～中厚层状，部分极薄层状。多处见有灰绿色辉绿岩岩脉侵入。库盘内出露于土卡河电站下游0～2km、4.6～11.5km河道左右岸及2～4.6km河道右岸，分布在河谷中下游两岸。

3.3地质构造

库区位于阿娜―木戛向斜北东翼，发育的次级褶皱及断裂主要有：

3.3.1褶皱

①背斜：轴向315？《～330？《，长约1km，宽约0.5km，南西翼岩层倾角54？《～60？《；北东翼岩层倾角75？《。分布于土卡河电站下游4.5km附近河道右岸。

②向斜：轴向315？《～330？《，长度>2km，宽约1km，南西翼岩层倾角55？《；北东翼岩层倾角54？《～60？《。分布于土卡河电站下游5.5km附近河道右岸。

③背斜：轴向300？《～310？《，长度约1.7km，宽>1km，南西翼岩层倾角45？《～61？《；北东翼岩层倾角35？《～62？《。分布在土卡河口～下游边防大桥河道中。

④向斜：轴向315？《～330？《，长度>2km，宽约0.5km，南西翼岩层倾角67？《～80？《；北东翼岩层倾角45？《～61？《。分布在土卡河口―下游边防大桥河道右岸。

3.3.2断层

水库区规模稍大的断层发现有17条，断层按走向可分NE、NNE、NW三组。

①NE组：共发现8条，产状40？《～75？《/SE〔NW〕∠70？《～85？《，断层带宽0.5～3.5m，带内多见碎裂岩及断层泥，以压扭性左行平移断层为主。

②NNE组：共发现4条，产状3？《～30？《/SE〔NW〕∠65？《～88？《，断层带宽1～5m，带内多见碎裂岩、角砾岩及方解石。以张性正断层为主。

③NW组：共发现5条，产状290？《～330？《/NE〔SW〕∠72？《～85？《，断层带宽1～8m，带内多见碎裂岩、角砾岩及断层泥。

3.4水文地质

拟开发的李仙江河段长约11.5km，从上游至下游分布的长年有流水的小河或冲沟有：①卧马河：位于库区左岸，与坝址相距约9.8km。主干河道长度约7km，前后河段，蜿蜒于碎屑岩分布区。中下河段横切岩层走向蜿蜒于灰岩分布区，出流源头高程大于400m。②骑马河：位于库区左岸，与坝址相距约9.2km。主干河道长度约7km，前750m河段横切岩层走向蜿蜒于灰岩分布区，以后蜿蜒于碎屑岩分布区。出流源头高程大于400m。③土卡河：位于库区右岸，与坝址相距约4.5km。主干河道长度大于20km，蜿蜒于碎屑岩分布区，出流源头高程大于400m。④土卡河大桥上游河沟：位于库区右岸，与坝址相距约3.5km。主干河道长度为4km左右。蜿蜒于碎屑岩分布区，出流源头高程大于800m。⑤土卡河大桥下游河沟：位于库区右岸，与坝址相距约3km。主干河道长度为3.7km左右。蜿蜒于碎屑岩分布区，出流源头高程均大于800m。⑥土卡河大桥下游小河：位于库区左岸，与坝址相距约2.7km。主干河道长度大于2.5km，蜿蜒于碎屑岩分布区，出流源头为灰岩与粉砂岩接触带，高程980m。⑦中坝址上游河沟：位于中坝址右岸，与中坝址上坝线相距0.2km。主干河道长度均为3.3km。蜿蜒于碎屑岩分布区，出流源头高程均大于800m。⑧国境线小河：位于李仙江中坝址下游右岸，河口与中坝址上坝线相距约600m。3.5岩溶

土卡河电站下游2～4.6km河道左岸沿河分布灰岩，灰岩在库尾出露的最低高程为333～335m，沿左岸山脉延伸至坝址下游的小黑江与李仙江集合处，灰岩出露高程约322m。

绿仙龙电站库区的卧马河和骑马河之间及附近共发现15个溶洞，规模较大的溶洞有9个。洞口多为不规那么圆形，顺层发育，沿层面有串珠状的小溶洞发育，洞壁可见石钟乳、灰华、溶孔及落水洞。溶洞延伸长度一般十米至数十米，洞高及洞宽变化较大。如发育于土卡河电站下游约3.3km右岸的溶洞，当地居民称之为“水仙宫〞，洞口高程363m，洞口直径约1.5m，向洞内约20m，溶洞规模显着变大，其总空间可容数百人，且岩溶支洞呈放射状向四周延伸，向山里延伸的一条支洞形成三级跌水陡坎。从洞顶可看到光线得知，该洞与地表高处相通。

4主要项目地质问题评价

4.1水库渗漏

该水电站水库库盆地形封闭条件良好，库盆多为相对隔水的砂岩、泥岩封闭，土卡河电站下游2～4.6km库段河道及左岸灰岩分布区，地表水出露源头地面高程大于400m，左岸沿灰岩与砂页岩接触带附近出露的泉水地面高程大于350m，地表水及地下水均往库内的李仙江排泄，水库不存在渗漏问题。

4.2水库淹没

水库区地形切割较深，地表坡度一般在30？《～50？《，部分地段大于60？《。两岸多被植物覆盖，耕地和经济植物园分布高程多位于水库正常蓄水位以上。库盘内仅有零星分布的居民点和少量耕地。本次库区水库淹没调查未发现重要矿产及文物古迹。水库不存在特殊情况下的淹没问题。

4.3水库浸没

库盆主要分布相对隔水的砂岩、泥岩，水库蓄水后浸没影响微弱，但土卡河电站下游2～4.6km水库左岸灰岩分布区，是可能出现浸没问题的地段。因此，对该地区重点调查后认为：水库正常蓄水位选择高程339m下列时，不存在水库浸没问题。

4.4库岸稳定

崩塌堆积体主要成因为洪水冲刷、掏蚀，植物风化，边坡卸荷等，使岸坡坡度过陡崩塌形成的。由于涣散堆积体规模不大，自然形成的地形边坡较缓，坡面上未见有新的滑坡、崩塌痕迹，枯水期边坡根本稳定；汛期边坡稳定处于临界状态。由于堆积体下伏基岩属逆向坡，对岩质边坡稳定有利，水库蓄水对岸坡的影响主要为边坡再造形成的坍塌，可能会影响到胶农房屋、生命平安及仓库平安。倡议采取项目措施处理。

4.5固体迳流

水库辨别布的4处崩坡积物，初步计算总体积为6.98×104m3。水库蓄水已有50%左右淹没在水库下列，库岸再造形成的堆积量有限。项目区植被茂密，库区冲沟深切，沟底地形较陡，无中～大型滑坡、崩塌等不良地质作用形成的涣散堆积体，不会发生大规模的泥石流。两岸中小冲沟对固体物质的搬运很有限。冲沟口堆积的洪积物，虽然结构较涣散，但其分布高程在33