黄河大河家水电站工程预可行性研究报告(编辑修改稿)

黄河大河家水电站工程预可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

盖层孔性潜水两类。 基岩裂隙水主要赋存、运移于基岩裂隙中 ,排泄于黄河及附近沟谷。 孔隙性潜水：主要埋藏于河床、漫滩、两岸阶地，接受河水和大气降水补给，水量丰沛；冲沟口洪积碎块石土层及崩坡积块碎石层中有季节性潜水，受大气降水补给，排泄于黄河或附近低洼地带。 基岩裂隙水一般埋藏较深，取样难度大。 孔隙性潜水（表 3— 3— 1）水化学类型为 HCO3— Ca2+、 HCO3— Ca2+178。 K++Na+、 HCO3— K++Na+、HCO3178。 SO42178。 Cl— K++Na+178。 Ca2+、 HCO3178。 Cl178。 SO42— K++Na+178。 Ca2+型水，说明不同地段水化学类型不同。 黄河河水水化学类型为 HCO3—Ca2+178。 K++Na+型水。 物理地质现象 库区物理地质现象主要表现为岸坡岩体的卸荷、松动变形、滑坡及崩塌等。 由于岩性、岩层产状与河流、岸坡的关系，加之结构面组合，卸荷、松动变形及崩塌现象主要发育在峡谷段 500m 范围，一般出露位置较高或体积有限，水库蓄水对其无影响，不影响水库正常运行。 库区内规模较大的 滑坡有二处，分别为水库Ⅰ 滑坡、杏儿沟滑坡（群）。 1. Ⅰ 滑坡位于积石峡峡谷出口段右岸（积石峡坝址下游Ⅰ 滑坡），地貌型态上呈两头小、中间大的圈椅状地形（图 331），后缘有一近似圆弧形的低洼地带，其上覆盖坡积黄土状砂壤土。 前缘堆积高程 1790～ 1820m，后缘高程 2070m，滑坡剪出口最低高程 1770m。 南北向长约 500m，滑坡平均厚度 60m左右，最厚处达 80m，总方量约1350m3。 主滑方向为 NE18176。 滑坡两侧为深切冲沟所限，东侧为关门上沟，西侧为右下沟，两沟汇合于滑体后壁。 按滑体物质成分的不 同，结构形态特征的差异，将其分为三个小区（图 33 332）。 Ⅰ区为滑动区，后期曾有过独立于主滑体的再次活动；Ⅱ区为蠕变区，在滑坡形成过程中有过整体短距离运动， 14 后期无活动迹象；Ⅲ区为蠕动区，以整体小位移的蠕动为特征。 该滑坡的滑床由白垩系 K11和 K12的砾岩、砂岩岩层组成，其产状为 NW300～ 320176。 NE∠ 35176。 左右。 总体看，滑床具上陡下缓的特征，形态呈躺椅状，以顺层为主，大致可分为后缘拉裂面、中部滑移面、前缘切层（反翘）剪断面。 分析认为，该滑坡在天然状态下稳定性较好。 在积石峡水电站泄洪水雾作用的 条件下，滑坡再次活动的可能性取决于水雾的强度，建议设计需留有一定的防护措施（详见《黄河积石峡水电站初步设计报告 》）。 因该滑坡处于库尾地段，大河家水库建成后水位抬高有限，不会改变其稳定状态，在不受积石峡泄洪水雾影响的条件下，对大河家水库正常运行无影响。 （群），位于左岸杏儿沟沟口段左侧，沿沟分布长数 Km，后缘为圈椅状陡坎，坎高数 m～十余 m，地表形态大致呈阶梯状，滑坡物质为松散堆积块碎石，局部有架空现象，其上冲沟发育，一般切深 3～ 5m，局部达十余 m。 该滑坡为一不同期次活动的老滑坡群， 最新一次大规模活动于第四纪黄河Ⅲ级阶地形成以前，滑床为倾向杏儿沟的岩层，倾角 25～ 30176。 （图 333），且具上陡下缓的特征。 滑坡整体已处于稳定状态，仅赵木川后山坡一带在黄河Ⅲ级阶地形成以后有再次活动迹象（详见 坝址区工程地质条件）。 因滑坡分布位置较高，水库蓄水后，虽有前缘地段地下水位抬高的变化，但不影响其整体稳定性。 15 16 水库主要工程地质问题及评价 水库渗漏 峡谷段两岸山体雄厚，库盘基岩主要为白垩系下统河口群地层，透水性差，封闭条件良好。 川地段水库两岸阶地发育，库盘基岩为第三系上新统红层，岩性为粘土质泥岩、砂岩、砂砾岩，透水性差，向岸内岩面抬升。 黄河为区域最低排泄基准面，且无通向下游的大断裂，亦无低于库水位的邻谷及低地，整体封闭条件良好。 水库蓄水后，不存在向邻谷或沿断层带的永久渗漏问题。 固体径流 库区内有四条大冲沟，分别为：右岸的大东峡沟和干河滩沟，常年流水，水流较清，含砂量少；左岸的大板沟和杏儿沟，季节性流水，暴雨洪水会携带大量 泥砂入库，尤其是杏儿沟。 杏儿沟沟底及两侧松散堆积物丰富，为区间固体迳流主要来源之一。 此外，水库塌岸、库岸坡脚松散堆积物、下坝址左坝肩红层及上游崩塌体亦是水库固体迳流的来源。 水库蓄水后 ,虽有岸坡再造、崩坡积物、洪积物等固体物质随环境的变化而间歇入库 ,但其总量有限，不会影响水库正常运行。 库岸稳定 当正常蓄水位 1783m 高程时 ,库岸整体是稳定的，但水库临水岸坡多为第四系全新统（ Q4）松散地层，岩性以冲洪积砂卵砾石为主。 水库蓄水后，岸内地下水位相应抬高，加之受水的浸泡和风浪作用，局部将 产生库岸再造。 Ⅰ 滑坡堆积体分布位置高于库水位，水库蓄水不会引发库岸稳定问题。 杏儿沟滑坡 (群 )远离库水数百 m，水库蓄水 17 亦不会产生库岸再造。 分析认为，库区产生坍岸的主要地段有：右岸的大河家 — 干河滩沟口段、红泥湾一带及康家咀村台地前缘局部；右岸的郭家村Ⅱ级阶地前缘部位等。 经图解法（图 334）计算预测坍岸宽度、方量见表 3— 3— 2。 塌落物总方量约 m3，沿库岸分散撒开，对水库正常运行影响不大。 水库淹（浸）没 1． 淹没 库区内无厂矿企业 ,但河道两岸耕地广泛分布，人口相对集中 ,并有跨河、 顺河高压输电线路、大河家小水电及发电引水渠以及通向库区的简易公路等。 当正常蓄水位 1783m时，左岸张家沟至赵木川村一带，以杏儿沟为界：上游Ⅱ级阶地岸边狭长地带及突岸部位被淹；下游赵木川洪积扇农田及部分民房、跨河高压输电线路、简易公路被淹及右岸大东峡沟口至康家咀Ⅱ级阶地前缘狭长地带、大河家小水电及发电引水渠、顺河高压输电线路将被淹。 18 预测坍岸宽度、坍岸量表 表 3— 3— 2 岸 别 塌 岸 地 段 预测坍岸宽度（ m） 预测坍岸量 （万 m3） 备 注 水库左岸 郭家村段台地前缘 35 为冲洪积砂卵砾石 水库右岸 大河家 — 干河滩沟 11 为冲洪积砂卵砾石 红泥湾一带 为崩坡积碎石土 2． 浸没 ⑴ 浸没区地质概况 库区地形以槽谷形态为主，浸没多发生在两岸堆积阶地及低洼洪积扇地带，主要浸没区有下赵家、赵木川等。 松散堆积物呈二元结构，下部以冲、洪砂卵砾石为主，层厚 ～ ，砾、砂含量占 45～50%，局部夹有 ～ 厚的含卵砾中粗砂层，一般呈透镜体状分布。 上覆粉质粘土（局部为砂壤 土），一般层厚 ～ ，粘粒含量较高。 上部 ～ ，是浸没影响的主要层位。 基岩为第三系红层，为相对隔水层，基岩面略向河床倾斜。 本区气候干旱少雨，地下水主要类型为孔隙性潜水。 地下水均埋藏于砂卵砾石层中，埋深 ～ ，其水位随季节性变化明显，接受大气降水、农田灌溉水、后缘沟谷地下水等补给，排泄于黄河。 水质分析见表 3— 3— 2，其地下水类型为 HCO3 178。 CISO42－ K++Na+178。 Ca2+、HCO3178。 SO42178。 CI－ K++Na+178。 Ca2+、 HCO3－ Ca2+178。 K++Na+、 HCO3－ K++Na+型水等， PH值 ～ ， 矿化度 ～。 ⑵ 浸没预测有关参数及标准 ① 按正常蓄水位 1783m作浸没评价。 ② 采用 6月份地下水位为浸没计算的起始水位。 ③ 渗透系数：本工程确定粉质粘土的渗透系数为 ，砂卵砾石层渗透系数为 35 m/d。 ④ 地下水临界深度：主要受土壤毛细水上升高度和植物根系深度两个基本因素控制。 库区浸没地段多属粉质粘土、壤土，试验毛细水上升高度大于 ，农作物根系深度在 ～ 之间，取 安全超高，参考黄河上游部分水电站水库浸没计算临界深度，确定地下水临界深度为。 ⑤ 预测计算公式选择：根据浸没区地层结构及其边界条件，采用无渗入时非均质岩层隔水底板正坡倾斜的计算公式，即 19 2 y=2)(22 21 zILKKzH hh   式中符号 意义见图 335。 ⑶ 浸没预测 当正常蓄水位 1783m 时，各浸没地段预测结果见表 3— 3— 3，预测剖面见图 3— 3— 6。 总浸没面积约。 综上所述，本水库库区内无厂矿企业；不存在永久性渗漏问题；固体迳流总量相对较小、库岸再造有限，对水库正常运行基本无影响；淹（浸）没范围较小，发生水库诱发地震的可能性不大，水库Ⅰ 滑坡、杏儿沟滑坡天然状态下稳定性较好，水库蓄水后对其稳定条 件影响不 大。 总体上水库工程地质条件良好。 浸没地段浸没预测成果表 表 3— 3— 3 浸没区地名 岸别 距坝址里程（ Km） 浸没平均宽度（ m） 浸没区长度（ m） 浸没高程（ m） 浸没面积 （ Km2） 备注 下赵家 左 800 50 470 1783～ Km2 （ 92亩） 赵木川 坝前 80 475 1783～ 1786 康家咀 右 1783～ 1786 沿库岸狭长地带 坝址区工程地质条件 坝址区基本工程地质条件 20 地质条件概述 （ 1）地形地貌 坝址区位于大河家黄河大桥上游，下坝址轴线距黄河大桥河道距离 320m，上、下坝址轴线河道距离 480m。 坝址区黄河呈舒缓的“ S”型展布，黄河以 NE18176。 方向流向上坝址，在两坝址间转为 NE70176。 流向下坝址，顺向流出。 平水期河水位 ～ ，水面宽 75～120m， 一般水深 ～ ，最大水深。 坝址区两岸地形呈不对称的“ U”型，除下坝址左岸外，两岸均为低洼台地。 右岸为干河滩沟及大河家沟 与黄河汇合而成的洪冲积 I、Ⅱ、Ⅲ级阶地；Ⅰ级阶地台面高程 1779～ 1780m，宽 75～ 80m，高出河水面 8m；Ⅱ级阶地台面高程 1783m以上，高出河水面 11m，台面宽阔；Ⅱ、Ⅲ级阶地台面广泛分布民房及农田；后缘谷坡较陡处是大河沟和干河 21 滩沟的狭长分水岭，山顶高程 2075m。 左岸上坝址为一洪积扇，扇面高程 1777～ 1787m ，向后缘呈 %的坡比抬升，其上有通向杏儿沟乡的简易公路，外侧为农田，内侧为 民宅；下坝址为岩质高陡岸坡，局部 近直立，高差达 220余 m。 两岸发育的较大冲沟有：左岸的杏儿沟，距上坝址坝轴线 400m。 右岸的干河滩沟及大河家沟，干河滩沟距上坝址坝轴线 850m左右，大河家沟在下坝址下游，距下坝址坝轴线约 380m。 （ 2）地层岩性 坝址区出露的地层岩性有第三系上新统临夏组红层、第四系冲积、洪积、冲洪积、坡积、崩积等松散堆积物。 分述如下： ①第三系上新统临夏组（ N2L） 坝址区基岩为第三系上新统临夏组红层，岩性为泥岩、砂岩、砂砾岩，呈互层状发育。 按岩性分述如下： 粘土 质泥岩：紫红色、灰黄色，中厚层状构造，粘土质、泥质结构，单层厚 3～ 40cm，一般出露厚 2～ 4m不等，局部其间夹有砂岩、砂砾岩。 显紫红色者含粘粒较多，显灰黄色者含泥较多，干燥状态下质地较坚硬，透水性差或不透水，但遇水易软化、崩解。 与砂岩、砂砾岩的接触面常有红色粘土膜。 砂岩：紫红色 ， 中厚层状构造，中粗粒结构，偶含小砾。 单层厚一般为 ～ ，局部厚 20～ 40cm，最厚达。 层底多砾石集 22 中，一般砾径 2～ 3cm，底面大部分呈波浪状，起伏差约 ，泥钙质胶结，相对耐风化，整体强度较高。 一般出露厚度 2～ 3m。 砂砾岩：紫红色 ， 中厚层～巨厚层状构造，中粗粒结构，以粗粒（砾石）为主，砾径一般 ～ 2cm,大者 5～ 6cm，砾石多呈次棱角状，含量占 30～ 40%，岩性为石英岩、花岗岩、变质砂岩等，泥钙质胶结，抗风化能力较差，遇水易破坏其结构，强度明显降低，层底有明显波痕。 一般出露厚度为 2～ 6m。 ②第四系（ Q） 坝址区第四系地层均为全新统（ Q4）松散堆积物，主要有： 冲洪积砂卵砾石（ sgr）、砂壤土 (sl)，主要分布在坝区右岸 I、Ⅱ级阶地。 据现有勘探资料表明， I级阶地上部为 ～ 厚的砂壤土，下部为砂卵砾石，其层厚 ～。 II级阶地台面开阔，上部为 ～ 厚的砂壤土，局部厚达 左右，下部砂卵砾石层厚 ～。 冲积砂卵砾石（ sgr）：主要分在河床及河漫滩，据钻孔、物探资料显示，其层厚 ～ ，上坝址较薄而下坝址相对较厚。 洪积物（ pl） :主要分布在赵木川村一带，为规模较大的洪积扇。 其表层为砂壤土，前缘层 ～ ，向岸里渐变增厚，局部厚达 6m左右。 下伏砂卵砾石层厚 6～ ，且厚度随基岩面起伏变化。 崩积物 (col)：崩积碎块石土，结构松散，具架空现象，层厚数 m至数十 m不等。 物质组成大小悬殊，块石块径一般为 20～ 50cm，大者达 ，其上小冲沟发育，有多处落水洞。 坡积物（ dl）：主要分布在左岸赵木川后山坡及坡脚一带，为块碎石土，夹少量卵、砾石，整体结构松散，下游侧厚 2～ 3m，向上游渐变或突变增厚，赵木川村中部后山坡一带，厚达数十 m。 (3)地质构造 坝址区位于官亭～临夏凹陷带西侧边缘。 左岸原渡口处（黄河大桥上游约 40m）有 一微向岸里倾伏的舒缓背斜，其轴线产状为 NW335176。 、倾伏角为 14176。 ，下游翼倾向下游偏左岸，岩层走向为 NW325176。 ,倾 NE，倾角 10～ 14176。 ，上游翼倾向上游偏左岸，岩层走向为 NE22～27176。 、倾 NW、倾角 14～ 18176。 ，平行轴向出现一系列张性断裂，如 F F F3及 L L3等。 根据坝址区地质测绘资料统计，断裂发育主要集中在下坝址左岸（坝。