对某水电站坝址比选分析

张丽艳+赵林

摘要：水电站坝址的选择是决定工程能否发挥经济效益和社会效益的主要条件。本文通过对某水电站坝址地形地貌、地层岩性、地质构造、物理地质现象、水文地质条件、主要工程地质问题等进行综合分析，上、下两个坝址均具备建坝的地形地质条件，比较而言，上坝址工程地质条件略优。可以作为本设计选定坝址。以供类似工程借鉴。

关键词：坝址；地形地质；水文条件；上坝址；下坝址

1工程概况

拟建工程位于新疆阿克陶县塔尔乡境内，在建的齐热哈塔尔水电站厂房下游约20km 处，距塔什库尔干县城约100km。是塔什库尔干河干流下游河段一库四级（b）梯级开发方案的第4级，为发电为主的低坝长隧洞引水式电站，中型III等工程。主要建筑物由挡水坝、泄洪建筑物、引水发电洞及电站厂房、开关站等组成。该工程是一座以为发电为主的水电站工程，水库正常蓄水位2140m，库尾与上游巴个泽子电站尾水（距塔河口坝址约1.6km）相接，水库总库容153万m3。考虑到本次坝址选择情况和本次设计所做的工作，按照库容条件、建坝地形地质等综合因素，将该工程分为两个可供选择的坝址。

2坝址比选

水电站枢纽坝址一方面受地质、地形条件以及库区内已建工程等因素的制约，另一方面还要满足水电站工程供电规模要求。本阶段初选的上、下两个坝址位于同一河段上，相距约0.6km，区域构造环境相同。以下从两个坝址的基本地质条件以及存在的主要工程地质问题进行比较。

2.1基本地质条件比较

塔什库尔干河是塔里木水系叶羌河的一级支流，发源于帕米尔高原東部，流经塔什库尔干县和阿克陶县境，于阿克陶县塔尔乡东部的两河口汇入叶尔羌河，全长298km。

为了合理选择该水电站坝址河段，对塔什库尔干河流经阿克陶县塔尔乡境内的河段进一步现场勘查、分析和研究，并对该工程坝址方案进行详细的论证。根据工程的具体要求和对现实情况的分析，按照库容条件、建坝的地形地质条件等因素，可将塔什库尔干河流经阿克陶县塔尔乡境内的河段分为两个可供选择的河段。选坝址位于阿克陶县塔尔乡境内，在建的齐热哈塔尔水电站厂房下游约20km 处，该段河道多呈宽浅的“U”字型，河槽宽度140m-150m。区内山石陡峭，岩石裸露，是塔什库尔干河在塔尔乡境内，最适宜建坝的河段，为此本次将水电站坝址工程选择在该河段。现将各坝址基本地质条件分析如下：

（1）地形地貌。上坝址河谷较开阔，基本呈“U”型谷，坝址河床高程2116～2120m，宽度150m。主河道位于左岸，河水高程2119m。正常蓄水位高程河谷宽度约210m。下坝址河谷较开阔，呈基本对称“U”型谷，其中右坝肩岩体受冲沟切割及断层影响不完整，地形上较左岸略低。坝址河床高程2105～2110m，宽度140m左右。主河道位于左岸，河水高程2106.6m。正常蓄水位高程河谷宽度约220m。上、下坝址间无深切冲沟发育，两坝址基本具有相同的地形地貌，仅下坝址右岸山体较单薄，地形上较上坝址略差，两坝址均适宜建坝。

（2）地层岩性。两坝址河床均发育深厚覆盖层，主要由第四系全新统冲积漂石、块石、砂卵砾石以及上更新统冲积、冰水沉积含漂石砂卵砾石组成。其中上坝址覆盖层厚90～110m，下坝址覆盖层厚80～100m。上坝址右岸坡脚堆积有崩坡积物，由块石、碎石土组成，结构松散，厚度15～30m；下坝址右岸坡脚及坝下游堆积有坡洪积块石、碎石土，结构松散，厚度一般大于30m。两坝址基岩均为花岗闪长岩夹石英闪长岩，均属坚硬岩。由地层岩性条件分析，两个坝址河床覆盖层物理力学特性相近，仅下坝址右岸分布的坡洪积块石、碎石土厚度和范围较大，性状较差；基岩岩性基本相同，地层岩性上两坝址无本质区别。

（3）地质构造。上坝址断裂构造不发育，主要构造形迹以挤压带和节理裂隙为主，岩体受构造影响较小；下坝址断层较发育，坝轴线附近发育1条Ⅱ级断层、3条Ⅲ级断层，岩体受断层及卸荷裂隙等构造影响较严重，尤其是右岸，右坝肩岩体完整性较差。下坝址受地质构造影响程度较上坝址严重。

（4）物理地质现象。上、下坝址区均发育有岩体风化、卸荷及崩塌等物理地质现象。其中下坝址右岸受断层、地形等因素影响，风化及卸荷现象较上坝址严重。上坝址区危岩体或危石不发育，仅在右岸坝线上游侧发育有1个危岩体，危岩体方量较大，其稳定性对坝址区建筑物影响较大；下坝址区危岩体或危石较发育，两岸坝肩附近均有危岩体存在。

（5）水文地质条件。本区属于暖温带大陆性干旱气候，年平均气温11.3℃，最高的7月平均气温也不过16℃，最低的1月平均气温仅有-27.2℃，年均降水量为60毫米，降水量少，蒸发量大。区内水文条件简单，根据岩性特征、断裂构造的发育程度、富水条件及水文地质条件，将区内岩性划分为基岩裂隙潜水层和第四系松散堆积物孔隙潜水层，两者连通性差。两个坝址地下水类型均为第四系松散堆积物孔隙潜水和基岩裂隙潜水。两岸地下水补给河水。两个坝址河床冲积物均具中～强透水性，两岸岩体具弱～中等透水性。两个坝址地表水与地下水对普通混凝土均无腐蚀性。上、下坝址水文地质条件相同。

2.2主要工程地质问题比较

（1）坝基渗漏与渗透稳定。两个坝址河床均发育深厚覆盖层，主要由含漂石砂卵砾石组成，具有中等～强透水性。两个坝址均存在坝基渗漏和渗透稳定问题。

（2）坝基振动液化。两坝基土浅表层均存在振动液化问题。

（3）两岸边坡稳定性。上坝址两岸边坡均为基岩边坡，边坡整体稳定性较好；其中右岸坝线上游侧发育的危岩体方量较大，其稳定性对坝址区建筑物影响较大，现状及工程运行期稳定，但应避免在施工期几工程运行期对其进行扰动。

下坝址两岸边坡均为基岩边坡，边坡整体稳定。但两岸边坡均发育有危岩体，边坡局部稳定性差，尤以右岸严重。各危岩体对建筑物均有一定影响，建议进行相应的处理。

结论：综上所述，上、下两个坝址均具备建坝的地形地质条件。比较而言，上坝址工程地质条件略优。所以本阶段推荐上坝址方案。

参考文献

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