结合白市水电站工程地质条件浅析坝址比选

姜湘兰，唐志政，陈安心（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙410014）

结合白市水电站工程地质条件浅析坝址比选

姜湘兰，唐志政，陈安心（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙410014）

贵州白市水电站位于扬子准地台的江南台隆次级构造单元，构造体系属华夏系，隶属雪峰-武陵复式背斜。在分析区域地质背景、坝址区工程地质条件的基础上，结合坝址区坝基稳定、水工布置及交通条件等，进行了坝址比选，最终确定在上坝址位置修建大坝的方案。

水库；工程地质；坝址比选

1 工程概况

白市水电站位于贵州省黔东南苗族侗族自治州天柱县境内，处于沅水干流上游河段清水江的下游，下距天柱县白市镇约2.8km，上距挂治梯级56.3km，下距托口梯级56.2km。大坝为混凝土重力坝，最大坝高68m，装机容量420MW，正常蓄水位300.00m，相应库容6.14亿m3。白市水电站属Ⅱ等大（2）型工程。

图1 白市水电站交通示意图

2 区域地质背景

2.1 地形地貌

该区位于清水江流域，为苗岭山脉与雪峰山西南余脉组成的中低山、低山地形，以低山丘陵垄脊宽谷地貌、中低山台地峡谷地貌为主；区内发育3级夷平面和多级阶地。河谷多为“U”型谷，河道蜿蜒曲折，河床礁滩密布。

2.2 地层岩性

区域内出露地层为第四系、第三系、白垩系、二叠系、震旦系、前震旦系，以前震旦系上板溪群最为发育，分布范围最大。

2.3 地质构造

清水江流域大地构造单元属扬子准地台，白市水库及坝址位于江南台隆次级构造单元上，位于雪峰山褶皱隆起带西南端，隶属雪峰～武陵复式背斜，主干构造为华夏式NE向构造。

清水江流域内断裂构造发育，主要形成于加里东期，部分属燕山期，断层大都具有多期性，可分为NE组、NWW组，以NE组为主。

2.4 新构造运动

区内新构造运动表现为间歇性上升，以第四纪初期上升幅度最大，自中更新世以来其上升幅度已减小。挽近期所发生的地壳运动，主要表现为大面积间歇上升。

3 建坝段位置

坝段位于清水江中下游白市镇坪内村长约2.7km的河段，下距白市镇1～3.7km。坝段大致以兰溪口为界，以上为上坝址，以下为下坝址。

4 坝址区工程地质条件及坝址比选

4.1 坝址区工程地质条件

4.1.1 地形地貌

坝址区位于兰溪口上游的坪内村河段，河谷为“U”型，河道顺直；两岸为低山丘陵区。河谷岸坡高度一般为60～110m，自然边坡坡度25～40°。两岸冲沟发育，地形较零乱。山脊和冲沟相间出现，大致沿岩层走向展布。

4.1.2 地层岩性

坝址区分布的地层为前震旦系：

图2 坝址区地质图

上板溪群拉揽组第三段（Ptbn2L3）、第四段（Ptbn2L4）的区域浅变质的浅海相碎屑岩和第四系松散堆积物。拉揽组第三段（Ptbn2L3）岩性以灰色条带状细砂质板岩、粉砂质板岩为主；拉揽组第四段（Ptbn2L4）为浅变质长石石英砂岩、砂岩夹少量粉砂质板岩、细砂岩。第四系松散堆积物由残坡积物（Q4edl）、Ⅱ级阶地堆积物（Q4al-1）、Ⅰ级阶地堆积物（Q4al-2）和河流冲积物（Q4al-

3）组成。

4.1.3 地质构造

坝址处于兴隆向斜的NW翼，NE向褶皱、NW向断裂为坝址的主要构造形迹。

（1）褶皱：坝址河谷为横向谷，坝址区分布有坪内倾伏背斜，背斜轴线于坝址中部与河流流向大角度相交斜穿两岸，轴向N50°～90°E，向NE倾伏，两侧发育次级柔皱现象。

（2）断层

坝址区发现的断层有19条，以NW向断裂为主，按其走向主要有3组：NW组、NWW组、NNW组。

（3）节理

坝址区受NW向主干断裂构造及河流岸坡卸荷作用的影响，岩体中北西向横张结构面较发育，主要为顺河向节理。坝址节理以中、陡倾角为主。

图3 坝址节理等密图（1608条节理）

4.1.4 水文地质

坝址区的地下水主要类型为基岩裂隙水，勘探未发现承压水。坝址属低山丘陵贫水区，岸坡上部地下水埋藏较深，受季节性影响较大。

4.1.5 物理地质现象

坝址河谷不断下切，岸坡表部岩体主要沿顺河向陡倾结构面产生卸荷、松动；大部分岸坡卸荷作用并不强烈。

坝址区崩塌、滑坡等物理地质现象不发育。

4.2 坝址比选

上坝址位于兰溪口上游的坪内村河段，代表坝线位于⑤号冲沟上游侧的山坡，地形较对称。下坝址位于兰溪口下游侧的高坡村，坝线位于15○、16○号冲沟的下游侧。上、下坝址工程地质条件比较见表1。

经充分比较上、下坝线的工程地质条件，认为上、下坝线两岸地形基本一致，均可满足建混凝土坝的要求，而上坝线河谷地形相对紧闭，岩层产状对坝基抗滑稳定有利，岩体风化较浅，完整性较好；下坝线与进场公路接线相对较短，距选定的高坡混凝土人工骨料料源较近，但下坝线河谷相对较宽，右岸存在风化深槽，岩层产状对坝基抗滑稳定不利。经综合比较，认为上坝线优势较明显，故确定上坝线作为可行性研究阶段的代表坝线。

5 结论

在分析区域地质背景、坝址区工程地质条件的基础上，结合坝址区坝基稳定、水工布置及交通条件等，进行了坝址比选，认为上坝线河谷地形相对紧闭，岩层产状对坝基抗滑稳定有利，岩体风化较浅，完整性较好，综合比较后最终确定在上坝址位置修建大坝的方案。

表1 上、下坝线工程地质水文地质条件一览表

目前白市水电站已投产运行，通过坝址区已揭露的工程地质条件分析，与前期勘察成果基本一致，取得了较好的经济效益。

[1]贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京：地质出版社，1987.

[2]贵州省地矿局第二水文地质大队.1∶50万贵州省工程地质图及说明书[K].1984.

[3]马秉务.鸡鸠水库工程地质条件及坝址比选[J].水科学与工程技术，2015，01：76～78.

[4]李红英，谭跃虎，李二兵.四川卡拉水电站坝址方案优选研究[J].地质与勘探，2012，05：1023～1028.

唐志政，男，助理工程师。

陈安心，男，教授级高级工程师。

TV223

A

2095-2066（2016）33-0104-02

2016-10-28

姜湘兰，女，高级工程师。