青海省互助县泽林峡水库左岸导流放水洞设计

青海省互助县泽林峡水库左岸导流放水洞设计摘要导流洞是一个临时的施工导流隧洞，它的特点之一是工期往往是很紧迫的，如果不能按期完成，就会造成整个工程的工期延长。水库运行时利用放水钢管对下游进行灌溉、人饮供水、生态基流放水并兼顾水库放空。因此，一定要根据现场的地质、地形情况，枢纽的规划任务，按照一洞多用的原则，恰当的采用的各建筑物布置形式。这样既可减小工程量、降低造价、有利于整个工程的流水行作业，又可大大提高工程进度。本设计依据对互助县泽林峡水库的两岸地质地形、水文等资料的研究总结，在水库左岸将导流洞与放水洞合一布置，将临时性的导流隧洞部分封堵改建为永久放水隧洞。在整个工程施工过程中用导流洞担任导流任务，待大坝挡水时将导流洞与放水洞衔接部位封堵，放水洞开始担任灌溉、人饮供水、生态基流放水并兼顾水库放空等任务。泽林峡水库左岸导流泄洪洞设计流程为水文地质和气象和两岸地质条件等资料的考察总结设计所需基本资料参考设计规范导流洞部分设计放水洞部分设计下游消能防冲设计。各设计包括必要的水力计算、消能计算等计算说明。最终得出一套完整的导流放水洞以及上下游围堰图纸。关键词导流放水洞，水力计算，消能计算，体型设计HUZHUCOUNTYOFQINGHAIPROVINCEZELINXIAINTHELEFTBANKOFTHERESERVOIRDIVERSIONTUNNELDESIGNABSTRACTTHECONDUCTIONCURRENTHOLEISATEMPORARYPROJECTCONSTRUCTION,ONEOFITSCHARACTERISTICSISTHETIMELIMITFORAPROJECTOFTENISVERYURGENT,IFCANNOTCOMPLETEONTIME,CANCREATETHEENTIREREGULATIONTHETIMELIMITFORAPROJECTEXTENSIONUSEOFDRAINPIPERUNNINGDOWNSTREAMRESERVOIRSFORIRRIGATION,DRINKINGWATERSUPPLYOFPEOPLE,TAKINGINTOACCOUNTTHEECOLOGICALBASEEXILEWATERRESERVOIRVENTTHEREFORE,MUSTACCORDINGTOTHEFIELDOFGEOLOGY,TOPOGRAPHY,HUBPLANNINGTASKS,ACCORDINGTOTHEPRINCIPLEOFONEHOLEISMULTIPURPOSE,APPROPRIATEUSEOFEACHBUILDINGDECORATEAFORMSUCHALREADYCANREDUCEQUANTITY,REDUCECOST,ISBENEFICIALTOTHEWHOLEPROJECTOFTHELINEFLOWINGWATERHOMEWORK,CANGREATLYIMPROVETHEPROGRESSAGAINTHISDESIGNBASISOFZELINPREFECTURELONGTONGHYDROPOWERSTATIONONBOTHSIDESOFTHEGEOLOGYTOPOGRAPHYANDHYDROLOGYDATAOFSTUDYSUMMARY,INONTHELEFTBANKHYDROPOWERSTATIONDIVERSIONTUNNELANDSPILLWAYTUNNELANDDECORATE,USESTHEDRAGONLOOKEDUPTYPEARRANGEMENT,WILLBETEMPORARYPLUGGINGINTOAPERMANENTSPILLWAYTUNNELDIVERSIONTUNNELSECTIONTHROUGHOUTTHETRAININGTASKSINTHEDIVERSIONTUNNELPROJECTCONSTRUCTIONPROCESS,DRAINAGEHOLESBEGANASIRRIGATION,DRINKINGWATERSUPPLYOFPEOPLE,TAKINGINTOACCOUNTTHEECOLOGICALBASEEXILEWATERRESERVOIREMPTYINGANDOTHERTASKSZELINPREFECTURECHECKLUNGONLEFTBANKHYDROPOWERSTATION,DIVERSIONTUNNEL,THEDESIGNPROCESSFORHYDROLOGICALGEOLOGICALANDMETEOROLOGICALANDGEOLOGICALCONDITIONSONBOTHSIDESOFTHETAIWANDATAOFBASICINFORMATIONINVESTIGATION,SUMMARIZESTHEDESIGNNEEDTOREFERENCEDESIGNSPECIFICATIONTOUPSTREAMCOFFERDAMANDDIVERSIONTUNNELSECTIONDESIGN,PARTDESIGNANDTHETUNNEL,THEDOWNSTREAMENERGYDISSIPATIONBUMPERDESIGNDESIGNOFTHEDOWNSTREAMCOFFERDAMTHEDESIGNINCLUDESTHENECESSARYHYDRAULICCALCULATION,ENERGYDISSIPATIONCALCULATIONANDCALCULATIONFINALLYCOMETOACOMPLETESETOFDIVERSIONTUNNEL,ASWELLASUPSTREAMANDDOWNSTREAMCOFFERDAMDRAWINGSKEYWORDDIVERSIONTUNNEL,HYDRAULICCALCULATION,THEENERGYDISSIPATIONCALCULATION,BODILYFORMDESIGN目录1引言12设计依据文件及规范221有关本工程文件222设计规范23枢纽工程基本资料333设计洪水标准334设计径流及其年内分配335洪水5351暴雨洪水特性5352设计洪峰流量计算5353设计洪量计算9354设计洪水过程线10355分期洪水1236泥沙1237气象及冰情12371气象12372冰清124设计所需基本资料1341区域地质条件13411基本地质条件1343库区工程地质17431基本地质条件18432隧洞工程地质条件195设计原则、设计基本资料、设计任务及基本假定2151设计原则2152设计基本资料2153设计任务2354基本假定236导流隧洞布置2461导流隧洞布置的基本原则2462导流洞布置2463洞径选择247导流建筑物及相关水力计算2571导流洞选址2572泄流能力计算25721进口明渠水力计算25722导流隧洞进口水力计算27723导流隧洞洞身段水力计算2873导流洞结构设计28731结构布置28732计算方法及原则3274出口扩散及消能段3275导流洞进出口边坡设计3376各建筑物尺寸表348放水建筑物及相应水力计算3581放水洞布置3582放水流量确定3583放水管水力计算3584结构设计36841放水洞结构设计36842检修闸室结构设计36843放水管结构设计3685水库放空379导流隧洞施工设计3891施工方法、施工布置、施工进度设计3810设计成果39101设计说明书及计算书39102设计图纸39结论40附录41参考文献42致谢431引言泽林峡水库位于互助县丹麻镇峡门村附近哈拉直沟上游，为湟水左岸一级支流哈拉直沟上游源头段，发源于金盖岭，河源海拔高程3970M，源流大体自东向西流，于尕庄注入哈拉直沟。泽林峡沟河长989KM，流域面积268KM2，河道平均比降739；泽林水库坝址地理坐标为东经102113774“，北纬36522197“，库区以上海拔在32103970M。泽林峡水库是一个综合利用水库，水库的任务以供水和灌溉为主。水库总库容592410M，其中死库容610M，4343兴利库容41210M，防洪库容120410M；相应死水位314320M，正常蓄水位4343315834M，设计洪水位315964M，校核洪水位316034M。坝址位于哈拉直沟上游的狭谷地带，沟谷呈“V”字型，沟底宽约70M。本工程于2014年元月完成青海省互助县泽林峡水库工程项目建议书，供上级部门审查。2设计依据文件及规范21有关本工程文件1青海省互助县泽林峡水库工程预可行性研究报告；2青海省互助县泽林峡水库工程预可行性研究报告审批文件；3可行性研究设计即原初步设计任务书及项目设计大纲；4有关的专题报告。22设计规范设计时应遵照的有关主要规范有不限于1DL502193水利水电工程初步设计报告编制规程；2SDJ1278及水利水电枢纽工程等级划分及设计标准试行及其补充规定；SDJ217873SDJ33889水利水电工程施工组织设计规范；4SD13484水工隧洞设计规范试行；5GBJ8685锚杆喷射混凝土支护技术规范；6SDJ5785水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范；7SL7495或水利水电工程钢闸门设计规范；DL/T5039958SDJ21283水工建筑物地下开挖工程施工技术规范；9SL/T19196或水工混凝土结构设计规范；DL/T5057199610SDJ20782水工混凝土施工规范；11其它有关的设计规范。3枢纽工程基本资料31坝址及坝线水库坝址选择在泽林峡中下游的峡谷地带，河谷呈“V”字型。左岸山体布置导流放水洞，该洞为导流、放水一洞两用。32工程等级及建筑物级别枢纽主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级，临时建筑物（围堰等）级别5级。大坝、导流放水洞级别为4级，次要建筑物（尾水渠等）级别为5级。本工程地震基本烈度为VII度。33设计洪水标准根据导流方式设计大纲，本工程采用围堰挡全年洪水、隧洞导流的导流方式。设计洪水标准选定为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇，相应洪峰流量分别为552M3/S和773M3/S。临时建筑物洪水标准5年一遇设计，相应的洪峰流量166M3/S。34设计径流及其年内分配根据互助县水资源评价及优化配置中傅家寨水文站径流设计成果，参照青海省水文手册中“年径流CV等值线图”及年“径流CS/CV分区图”，确定水库坝址处的CV030，CS/CV40，并根据皮尔逊型曲线中值，计算得水库坝址处不同保证率下的设计径KP流成果，结果见表31。泽林峡水库坝址处设计年径流成果表表31P（）102550759095KP140116094078068063平均值径流量（104M3）287238193160139129205流量（M3/S）0091007500610051004400410065根据典型年选取原则，以傅家寨水文站为参证站，选择参证站设计年径流量与实测年径流基本相近，对工程较不利的年份作为典型年，根据互助县水资源评价及优化配置，选择傅家寨水文站天然径流系列中的1995年（50）、1980年（75）、1974年（90）和1966年（95）作为典型年，根据典型年的年内分配比例，推算出水库坝址处设计径流年内分配，成果见表32。泽林峡水库坝址设计径流年内分配成果表表32典型年P项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年流量（M3/S）0029003000270114005800570059004501120111006000300061199550径流量万M3772733733295156149158122291297156811193流量（M3/S）0024003400490099004100350062005000620084004500220051198075径流量万M365686413125810991166133160224117592160流量（M3/S）0020002700360085004300280050004100490078004600240044197490径流量万M3542682973220115723135109127208120648139流量（M3/S）0017002500250048002800270033005200660083005200350041196695径流量万M3452593671124275269789013917222313492912935洪水351暴雨洪水特性根据傅家寨水文站的洪水资料，流域洪水主要由暴雨产生，常常形成暴雨山洪等自然灾害。当地暴雨主要发生在69月，一次洪水过程多在24小时左右。虽然暴雨日数不多，但降水强度大，由于降雨时间与降雨量比较集中，加之下垫面条件较差。因而洪水过程陡涨陡落，峰高量小，历时短，最大洪峰流量取决于上游暴雨分布情况。352设计洪峰流量计算由于水库所在沟道没有洪水资料，也没有暴雨资料。根据水利水电工程洪水计算规范（SL442006）的对无资料地区设计洪水的计算要求，本次计算主要采用地区经验公式法、洪峰模数等值线图法和推理公式法，经综合分析后确定坝址处的设计洪水。（1）地区经验公式法泽林峡水库所在流域属沙塘川左岸一级支流，结合水库所在位置的下垫面特征与气候特征，根据青海省水文手册中分区经验公式，采用湟水流域脑山区年最大流量流域面积经验公式，推算泽林峡水库坝址处的洪峰流量。计算结果见下表33。泽林峡水库坝址设计洪峰流量成果表（经验公式法）表33单位M3/SP01020512510经验公式203F046164F048118F04989F052630F05540F059240F062洪峰流量686584432352270191124（2）洪峰模数法根据青海省东部地区暴雨洪水图集（以下简称图集）中“多年平均洪峰流量模数等值线图”、“洪峰流量CV等值线图”，查得水库所在流域多年平均洪峰流量模数M20M3/SKM2、CV060、CS/CV值取35，由公式，计算其多年平均洪峰流量为60FMQ设979M3/S，计算结果见表34。泽林峡水库坝址设计洪峰流量计算成果表（洪峰模数法）表34P010203305123351020KP值46241938836231927725222178136洪峰流量（M3/S）452410380354312271247215174133（3）推理公式法暴雨是形成洪水的主要因素，由设计暴雨推求设计洪水，是当前中小河流设计洪水的重要途径。推理公式法是通过对洪水的成因分析，由设计暴雨间接推求设计洪水的方法。点设计暴雨量由图集中的青海省年最大24小时、6小时、1小时点雨量均值和CV值等值线图，查得流域中心的暴雨特征参数，按CS35CV计算得不同频率不同时段的设计点雨量，3H暴雨量H3PH6P2N21，式中N2取067，计算结果见表35。不同时段点雨量计算成果表表35P时段均值CVCS/CV01020330512335102024H400423512711811110529568608007286245166H3005351141049729158227266695974983993H9058287737286545785324753963171H200535758694648610548484446398332266面设计暴雨量由于泽林峡水库坝址以上集水面积仅141KM2，因此不进行折算，其点雨量就等于面雨量。设计雨量时程分配在图集中，该地区没有时程分配雨型，本次计算根据水库所在沟道的气候特征及暴雨特性，采用图集中脑山区三小时主雨峰对齐的设计雨型推求设计暴雨时程分配过程，结果见表36。设计面雨量24H时程分配过程表表36时间（H12345678910占H3的百分数（）305480215占H6H3的百分数（）196444360占H24H6的百分数（）16414491199P01234627643419410384201227P0223422533981789577201328P03322392363711668872201227P0522372223491578367201227P122331993141417561191227P222291762771246653191227P3321271622551146149191226P521241452281025444191226P102120121190854537181125设计暴雨过程（MM）P20191697152683629171123设计面雨量24H时程分配过程表续表36时间（H11121314151617181924合计占H3的百分数（）100占H6H3的百分数（）100占H24H6的百分数（）86696056252365180100P01121008080303090300127P02121008080303090300118P033120908080303090200111P05120908080303090200105P1120908080303090200956P2120908080303090200860P33110908070303090200800P5110908070303090200728P10110908070303080200624设计暴雨过程（MM）P20100807070303080200516设计净雨计算由表36中不同频率的设计暴雨时程分配成果，根据设计净雨计算公式，推求设计净雨，RT其中，平均下渗率按照下式计算CTHRT45TAN4025CCTHHT式中平均下渗率（MM/H）；产流历时，按2H产流计算；产流历时内的最大面雨量值（MM）。CTCHT不同频率的设计净雨计算成果见表37。设计净雨计算表表37RMMPTCHHTC（MM）（MM/H）R1MMR2（MM）RT（MM）01271022155213268022650208451902340332607198381732120525711893316119412513173261401662245315620121141324181461711012652373132139610910231111209788720224991066268设计洪峰流量计算推理公式法的计算过程如下集水面积（KM2）；F主河槽长度（KM）；L主河槽比降；J流域几何因素参数，计算出；4/13FJL经验性汇流参数，计算出；560MM产流历时内的平均损失系数如前述。首先按全面汇流公式计算QFNMSPQMNN42780278041式中雨力，为1H最大暴雨量。P将上述计算的参数代入公式中，计算设计洪峰流量，并根据设计洪峰成果，验算是否，CT的计算公式为。4/13/12780QMJL若，说明为部分汇流，则按非全面汇流公式计算值。CTMQ非全面汇流公式3/43/1TCMRLFJQ计算出不同频率的设计洪峰流量见表38。泽林峡水库坝址设计洪峰流量计算成果表（推理公式法）表38P0102033051233351020洪峰流量（M3/S）773673606552469390346293227166（4）设计洪水采用及合理性分析不同方法计算的坝址处洪峰流量见表38，对各方法计算结果分析如下经验公式法采用青海省水文手册中湟水流域脑山区的经验公式，其实际是区域综合法，参与综合分析的水文站仅有4处，洪水资料系列较短，且集水面积与水库坝址以上集水面积相差大，采用此方法计算洪峰流量误差较大，不宜采用。洪峰模数法图集中“多年平均洪峰流量模数等值线图”及“洪峰流量CV等值线图”，对流域面积为5005000KM2使用精度较高，由于水库坝址以上集水面积141KM2，查图有一定误差，不宜采用。推理公式法推理公式法通过降雨、地形地貌及下垫面情况综合计算沟道设计洪水，由于流域面积小，汇流时间短，对无资料地区多采用推理公式法计算，计算成果合理可靠，且能较好地反应水库所在沟道的实际情况，因此本次设计洪水的计算推荐采用推理公式法计算成果，成果见表39。各方法洪峰流量计算结果比较表表39不同频率设计洪峰流量（M3/S）方法010203305123351020经验公式法686584432352270191124洪峰模数法452410380354312271247215174133推理公式法773673606552469390346293227166采用值773673606552469390346293227166353设计洪量计算泽林峡水库设计洪水总量采用设计净雨量与产流面积相乘得出，公式为。不CPFRTW10同频率的设计洪量如表310。泽林峡水库设计洪水总量成果表表310P0102033051233351020设计净雨MM268234212194166141126109874675设计洪量万M3377330298273235198178154123952354设计洪水过程线根据青海省水文手册，对于无资料地区，可采用概化过程线法推算设计洪水过程。由公式计算出不同频率的设计洪水总历时。MPQWT2式中为设计洪水总历时（H）；次洪水总量（M3）；P不同频率最大洪峰流量（M3/S）。计算成果见表311。泽林峡水库洪水历时计算成果表表311频率0102033051233351020洪峰流量QMM3/S773673606552469390346293227166洪量W万M3377330298273235198178154123952历时TH271272274275278282286291302318根据图集中流域面积，可以查出脑山区典型洪水概化过程线的相对坐标，MIQ/TTI/并根据不同频率对应的QM和T，即可计算设计洪水过程线，成果见表312，洪水过程线见图31。泽林峡水库设计洪水过程线计算表表312TI/T（）051015202530405060708090100频率QI/QM（）017542071010090581062044028517080200QMTIH0001402704105406808110813616319021724427101QIM3/S）0013532554977369962647934022013161815500773TIH0001402704105406808210913616319121824527202QIM3/S）0011828347867360954541829619211453913500673TIH00014027041055068082109137164191219246274033QIM3/S）0010625443060654849137626717310348512100606TIH0001402704105506908211013716519222024727505QIM3/S）0096623239255250044734224315793944211000552TIH000140280420560690831111391671942222502781QIM3/S）0082219733346942538029120713479837609400469TIH000140280420560710851131411691972262542822QIM3/S）0068316427739035331624217211166331207800390TIH00014029043057071086114143171200228257286333QIM3/S）006061452463463132802151529958827706900346TIH000150290440580730871161461752042332622915QIM3/S）00514123320829326623818212983649923505900293TIH000150300450600750911211511812112412723010QIM3/S）0039795316122720518414110064638618104500227TIH0001603204806407909512715919122225428631820QIM3/S）002917011816615113510373475283133033001660204060801000010203040历时（H洪峰流量（M3/S）P01P02P033P05P1P2P333P5P10P20图31泽林峡水库坝址处设计洪水过程线图355分期洪水考虑工程基本在非冰期施工，因此施工期的设计洪水采用20频率的设计洪水，施工期洪水为166M3/S。36泥沙由于水库所在的泽林峡沟无实测泥沙资料，根据青海省水资源评价报告的“多年输沙模数分区图”查得水库所在区域多年平均输沙模数为100200T/KM2，泽林峡水库上游植被较好，多年平均输沙模数选用150T/KM2。推移质沙量由推悬比求得，根据北方河流的特点，推悬比取20，水库坝址处泥沙计算成果见表313。泽林峡水库坝址处泥沙计算成果表表313水库集水面积（KM2）悬移质输沙量（T）推移质输沙量（T）输沙总量（T）泽林峡水库1412115423253837气象及冰情371气象项目区地处西北内陆，属高原干旱、半干旱大陆性气候，其基本特征是冬季寒冷，夏季凉爽，日照时间长，太阳辐射强，昼夜温差较大，冬夏温差小，气候地理分布差异大，垂直变化明显。根据互助县气象站气象资料统计，年平均气温为5，绝对最高气温达289，绝对最低气温达331，最热月（7月）平均气温为149，最冷月（1月）平均气温为94；年日照时数为25412H，年辐射量为134147KCAL/CM2，年日照率为57，无霜期在130D左右，最大冻土深度为15M，年平均相对湿度为65，年平均风速为17M/S，年最大风速19M/S，风向以东北风为主；多年平均降水量在5314MM，降水年内分配不均，69月降水量占全年降水量的70以上，降水的年际变化较大；多年平均水面蒸发量（E601型蒸发皿）为8057MM,气象站多年平均降水量及水面蒸发量年内分配成果见表31。互助县气象站多年平均降水量、蒸发量年内分配表表31单位MM项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年降水量28531413105767811109112076033975225314蒸发量（E601）151208676101912051118108210097135421831518057372冰清泽林峡水库所在泽林峡沟每年冰情月达4月之久，一般每年11月下旬开始结冰，次年3月下旬开始融冰。冬季12月翌年3月河沟有岸冰覆盖。4设计所需基本资料41区域地质条件411基本地质条件（1）地形地貌工程区北靠大坂山东段高山区，南接西宁民和盆地。由于新生代以来地壳的频繁运动，导致了不同程度的褶皱、断裂的活动和第四纪以来的强烈抬升，从而形成了现今的中高山、丘陵、盆地以及河谷地貌。工作区位于大坂山南坡及西宁民和盆地北侧，大坂山海拔在4000M以上，盆地的海拔约为20002800M左右，湟水河由西向东流经本区南部，地貌上呈现两侧高山挟持下的山间盆地地貌景观。（2）地层岩性本区出露的地层由老至新主要为1新元古界PT3由震旦系湟源群（Z1HY）、花石山群（Z2HS）灰绿色、灰白色、深灰绿色厚层、巨厚层大理岩、石英岩、云母角闪片岩、云母石英片岩、千枚岩、千枚状板岩等组成。分布于工程区以南的南门峡甘滩康列尖山一带。2古生界（PZ1）地层在工程区内出露较多，主要有寒武系、奥陶系、志留系、等，分布于工程区及其以北的大板山中段，在工程区分布范围较广。寒武系（2）寒武系中统花石山组地层，下段岩性为灰白色大理岩、结晶灰岩、绿色二云角岩、角闪片岩、灰色安山玢岩夹板岩，上段为灰黑色砂质板岩、板岩。呈北西西向分布于工程区，与下伏元古界地层呈不整合或断层接触。奥陶系（O）奥陶系中、下统地层，其中下统（O1）岩性以灰白色硅质岩、灰绿色安山玄武岩、安山岩、灰色千枚岩、板岩夹变英安凝灰岩；中统（O2）岩性以灰白色灰岩、凝灰质砂岩夹灰黑色板岩。分布于工程区及以北的大部地区，构成了中段大板山中段仙密大山背斜的核部及北翼，与上部志留系地层呈平行不整合接触。志留系（S3）志留系上统地层，岩性为灰色灰岩、砂质灰岩、灰黑色板岩、砂岩以及紫红色砾岩夹砂岩。分布在麻莲滩以西地区，也为库坝区主要地层。3）中生界（MZ）地层在工程区内主要有三叠系地层三叠系T3岩性为紫红、青灰色中厚层砂砾岩、砂岩为主，局部夹薄层状细砂岩、紫红色粉砂质泥岩夹层、泥质粉砂岩、紫红色长石砂岩，岩层风化较为强烈，泥岩夹层性状差。与下伏奥陶系地层呈不整合或断层接触，为陆相碎屑岩建造。主要分布于工程区北部雪龙滩一带，在工程区东部的麻莲滩一带也有分布。4新生界（CZ）地层工程区包括新近系地层与第四系覆盖层，其主要岩性如下新近系N岩性为紫红棕红色泥岩、砂质泥岩夹灰白色粉砂岩夹石膏，下部为紫红色砾岩、含砾砂岩夹灰绿色粉砂岩，与白垩系地层整合或超覆不整合接触。该地层在工程区以南的地段分布范围广。第四系Q区内第四系地层分布广泛，因受沉积环境与构造的制约，其成因类型较为复杂、岩性变化大。A上更新统Q3EOL主要为风积黄土，分布在沟谷高阶地上，多呈斗蓬式披覆在河谷高阶地以上的丘陵地带，一般厚度1030M。B全新统Q4DL坡积砂壤土、碎石土、砾质土、黄土状土，坡积层多见于坡麓地带，分布广泛。C全新统Q4PL洪积漂卵砾石，分布于过连沟沟口洪积扇。洪积碎块石、碎石土层砾质土，岩性杂乱，混合堆积，主要分布于中小型冲沟内及沟口处。D全新统Q4DLPL坡洪积碎块石、碎石土、粉质壤土，主要分布在中小型冲沟两岸。E全新统Q4ALPL冲洪积砂砾石层，厚度一般1030M。分布在较大沟谷的现代河床、级阶地均较发育、级阶地，阶地顶部为黄土状粉质壤土，下部为砂砾石。5侵入岩加里东期侵入岩岩性以花岗闪长岩32为主，花岗闪长岩呈浅灰白色，似斑状结构、花岗结构、半自形中粒结构，块状构造，岩石由斜长石、钾长石、石英、角闪石、黑云母，少量绿泥石、磷灰石、锆石等矿物所组成。侵入在寒武系地层中，分布于工程区西北的龙王山一带，呈岩基产出，另外在坝区西北也有一小型岩基分布。（3）地质构造与地震1）大地构造单元区域上工程区位于祁连加里东褶皱系内，褶皱系东北面为中朝准地台最西部的一部分，西南为秦岭褶皱系西部的一部分（图41）。一级地质构造单元祁连加里东褶皱系可划分为四个二级构造单元河西走廊过渡带（1）、北祁连优地槽褶皱带（2）、中祁连中间隆起带（3）和拉脊山优地槽褶皱带（4）。工程区主要位于中祁连中间隆起带（3）内，该褶皱系又可进一步划分为大坂山南坡隆起区和西宁民和盆地区,工程区位于大坂山南坡隆起区内。（4）物理地质现象物理地质现象是地球内外动力共同作用的产物，与地形、水文、气候、地质构造和岩性的分布等多种因素有关。山区以寒冻剥蚀为主，盆地内以流水侵蚀作用为主。区内受区域基底抬升作用的影响，冲沟下切作用强烈，地形切割幅度大，不良物理地质现象较为发育，主要有风化作用、滑坡、崩塌、泥石流和黄土丘陵梁峁地区特有的黄土溶蚀陷穴、落水洞、陷沟等。（5）水文地质条件区内水文地质特征受岩性、地形、地质构造的制约，工程区内地下水按其赋存形式、水理性质及水动力特征可分为基岩裂隙水和松散岩类孔隙水两种类型。1基岩裂隙水分布于元古界变质岩系构成的中、高山区、中生界三迭系砂岩、板岩及各期侵入岩构成的中低山区。基岩裂隙水的富水性与地貌、岩性、构造和气候等条件有关，各种岩体的富水性及赋存条件各不相同。由于该地区地质构造褶皱及断裂发育、岩性较为复杂，地层分界面、断层构造是地下水的运移与富集通道，为地下水赋存条件提供了空间条件，呈网状或带状分布于岩体之中，水量受地形条件的控制，其补给主要受大气降水补给，沿构造或地形所控空间径流后，排泄于山间洼地或沟道地表水，水化学类型主要为HCO3SO4NACA、HCO3CANA型水，水质较好。区内沿断层带常有泉水呈线状分布，总体富水性较小。2松散岩类孔隙水广泛分布于工程区各大河流的河谷平原、低山丘陵区的河谷及冲沟里，地下水的埋藏、富水性及其水化学特征各有差异。河谷砂卵石层潜水分布于河谷及冲沟内的现代河床、漫滩及、阶地的第四系冲积砂砾石层中，具有良好的透水性，河水与地下水常互相补排，河谷地带埋深一般在1550M，、阶地及边缘地带埋藏深度大于5M，含水层厚度在520M间，最大可达30M以上，富水性好，呈条带状分布，补给条件好，受大气降水、地表水及基岩裂隙水的补给，水量丰富，水质较好，水化学类型主要为HCO3CA、HCO3CAMG、HCO3CANA型水，矿化度小于05G/L。洪积层及坡积层由于质地不均，大小混杂，透水性较差，地下水埋深因地而异，含水层厚度一般较薄，水量不丰富。42区域构造稳定性及地震动参数1地震区、带的划分依据地震区、带的划分原则，工作区为青藏高原地震区北部的祁连山地震带，其周边分别为河西走廊地震带、西海固地震带、天水地震带和托索湖地震带等。河西走廊地震带目前处于第三活动期的平静期，并向活跃期过渡，推断未来百年内，该带将处于第三活动期的应变积累阶段或前兆释放阶段，具备发生7级左右地震的危险性。祁连山地震带地震活动起伏规律与河西走廊地震带相似，在未来百年内，至少应进入平静期并向活跃期过渡，有可能发生70级以下地震。西海固地震带处于第三活动期的应变积累阶段，推断未来百年内，最大地震震级为65级左右。天水地震带正处于第三活动期的应变积累阶段，未来百年内，将转入前兆释放阶段，发生70级左右地震的可能性较大。2历史地震对场区的影响近场区共记录到5级以上地震50次，其中1900年以前有12次，由于历史原因，已无法评估这些地震对工程场地的影响。通过对1900年以后的强震综合分析，得到对工程场区有一定影响的强震10次，如表41所示。根据表41，结合地震等震线资料和烈度衰减关系以及震级、震中距场地最小距离综合分析，自1900年以来，场区曾遭受度影响1次，度影响4次，度影响2次，小于度影响3次。其中影响烈度最大的为度，即1927年古浪8级地震；其次是度，为1986年门源64级地震和门源附近的几次五级地震以及化隆西的地震。表41历史地震对场地的影响烈度目录震中序号发震时间纬度经度参考地点震级MS震中烈度震中距场地最近距离KM对场区最大影响烈度119254203681014青海大通52588219275233761026甘肃古浪89231929423721014青海门源5295419542113891012甘肃山丹7252515196812223621019青海化隆西54816198416379610217甘肃天祝5312171986826377710167青海门源北6411581990426360810008青海共和72509199110137781011青海门源5215810199413361210016青海共和62403地震动参数与区域稳定性评价根据1/400万中国地震动参数区划图GB183062001，工程区地震动峰值加速度为010G。由于工程区位于区域地震地质背景较为复杂地区，因此本次工作对区域构造稳定性评价，主要依据水力发电工程地质手册中区域构造稳定性评价方法，按手册中的四分体系进行评价。泽林峡水库附近地震动峰值加速度为010G，相应地震基本烈度为度，距离水库较近的活动断裂大板山南缘断裂为66KM左右，近场区内无5M级的震级记录，根据区域资料，区内也无明显的重磁异常，因此工程区属于区域构造稳定性较好区。43库区工程地质本阶段选定两个工作坝址，相距约085KM。正常蓄水位315834M，库区呈三角形分布，坝前水面宽度170M，库区回水长度04KM。库容区主要位于河谷下部的现代河床、河漫滩及山坡下部。431水库区地质概况1地形地貌工程区位于青海省东北部，达板山南坡的中高山区，整体地势北高南低，山脉大多呈北西向走向，海拔31004200M，沟谷发育，切深强烈，地貌形态为构造剥蚀的中高山区。泽林峡水库坝址位于哈拉直沟上游，距峡口村约42KM。库区主要为泽林峡狭长的条带状谷盆，库区内地形相对狭窄，库型总体呈三角形。泽林峡河道总体走向近东西向，河谷宽窄变化较大，底部最宽处约130M，最窄处仅40M左右，河流坡降约657。在库区范围内河流走向变化不大。泽林峡水库位于哈拉直沟上游的中高山峡谷段，受北部大板山主脉差异隆升的控制，地势整体上呈北高南低，库区段受泽林峡弧形逆冲断裂影响，河谷（构造线）呈近东西向。两岸基岩基本裸露，库区段沟谷整体呈“V”字型，沟道宽度平均约80M，两岸阶地不发育，只在局部有一级阶地，分布不连续。库区两岸山体地形整体完整，库区段发育有三条冲沟，库尾左、右岸两条冲沟呈“V”型，规模较大，延伸长分别为20KM与13KM，沟谷深度150M左右，纵向比降较大。两冲沟沟口均堆积有洪积扇，特别是右岸冲沟沟口洪积扇分布较大。下坝址左岸发育有一小型冲沟，沟口分布洪积扇规模较小。2地层岩性库区出露地层较简单，主要为寒武系中统的砂岩、灰岩夹板岩，第四系松散堆积物遍布全区。第四系（Q）库区内第四系覆盖层遍布，均为全新统地层Q4，主要有坡积碎石土（Q4DL）、洪积碎块石（Q4PL）、冲积卵砾石（Q4AL），其中冲积层分布于现代河床，坡积层多分布于河谷下部的山坡坡脚一带，厚度较小；洪积层多分布于冲沟及沟口，局部厚度较大，可达8M。寒武系砂岩、灰岩夹板岩（2）寒武系岩层在区域内主要分布于大板山北坡地带的龙王山一带，为龙王山向斜两翼的主要地层，出露宽度较大，总体走向在库区段近东西向，为库、坝区的基岩岩性。岩性为青灰色砂岩、灰岩夹灰黑色板岩，层状构造，其中砂岩多为中薄层状、灰岩部分呈厚层状、板岩多呈薄层状。在库区内走向NE81NW308倾向西，倾角6080，在库区总体表现为单斜构造。3地质构造库区位于位于中祁连地槽褶皱系的中南部的三级构造单元大板山南坡隆起区南缘部位，区内以一系列压扭性结构面占主导地位，构造较为复杂。水库区位于龙王山反S型褶曲内，该褶曲长约12KM，中段向斜形态明显，两翼倾角多为65，而东西两端分别倾向南和南西的单斜。在测（库）区南北侧，为泽林峡弧形逆冲断裂，该断裂为大板山南缘断裂的分支断裂，表现为两条延伸长14KM的弧形断裂，走向270340、倾向北东、倾角55，均具压性特；其中南侧的断裂，使寒武系逆冲于奥陶系之上，距坝址最近03KM；北侧断裂为寒武系中统上、下组的分界线，距库区距离约05KM。大板山南缘断裂，该断裂为一条北西向的逆断层，倾南南西，倾角达5075，构造破碎带宽达数十米，属压性特征，距坝址最近约66KM。库区内岩石中等坚硬、总体完整，构造较发育，较大的断层有两条。断层F7发育于下坝址右岸，产状NW291SW76，平行于河谷分布，宽度052M；F6断层发育于库尾，产状NE20NW75，宽度25M。另外坝址区的板岩内，有几条小型层间断层分布，宽度05M左右，以压碎岩、断层泥充填，多为压性或压扭性构造，延伸较短。4水文地质条件库区位于中高山区，地下水类型为两种，即第四系松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。库区海拔较高，降雨量较充沛，在构造交汇、复合部位，大气降水有较好的储集条件，从而构造裂隙水较为发育。区内总体由基岩地裂隙水补给地表水及第四系孔隙潜水，并在低洼处出露成泉，泉水流量一般为0105L/S。第四系松散岩类孔隙潜水，主要由地表水和裂隙水补给，含水层岩性主要为冲洪积卵砾石层，含水层厚度一般为510M，渗透系数K61023101CM/S，属强透水层，地下水埋深浅，一般12M，潜水水力坡降与河谷纵坡降基本一致，约为657。5物理地质现象风化作用库区内属高寒季风气候，温差大，冰冻时间长，寒冻风化强烈，砂岩、板岩一般强风化厚度58M，在局部沿节理裂隙或层间断层呈夹层状风化。灰岩中强风层相对较薄，多在4M左右。倾倒主要分布在板岩与薄层砂岩内，原倾角6070的岩层倾倒后倾角局部为4050，倾倒水平方向纵深57M，倾倒体内局部裂隙张开度较高，裂缝宽110CM，延伸不长,部分充填碎石土。倾倒体内岩体多较破碎,强风化层相对较厚，整体稳定性差；倾倒现象在库坝区右岸较普遍，但本次调查未发现大的连续倾倒体。岩体卸荷库区内大部分边坡较陡，陡立边坡岩体在长期风化、重力等作用下产生松驰，部分岩体内节理张开，形成卸荷带，对边坡的稳定也有不利影响。43左岸导流放水洞工程地质条件431基本地质条件（1）地形地貌导流放水洞拟呈折线布置于泽林峡左岸山体内，库区两岸山体地形整体完整，库区段发育有三条冲沟，库尾左、右岸两条冲沟呈“V”型，规模较大，延伸长分别为20KM与13KM，沟谷深度150M左右，纵向比降较大。两冲沟沟口均堆积有洪积扇，特别是右岸冲沟沟口洪积扇分布较大。下坝址左岸发育有一小型冲沟，沟口分布洪积扇规模较小。进口位于河漫滩，沟口洪积扇上，地形相对平缓。所经岩性为洪坡积碎石土层，冲积砂砾石土层，结构多为稍密中密，地形坡度约35左右，边坡稳定。（2）地层岩性导流放水洞沿线出露地层较简单，岩性主要为寒武系中统的砂岩、灰岩夹板岩，第四系松散堆积物遍布全区。（3）地质构造根据地质调查，左岸山坡及右岸坡脚表层为坡积碎石土层，厚度14M，坡积碎石土层中碎石含量不均，为3070，粉土充填，结构稍密。河床覆盖层为全新统冲积卵石层，厚度10M左右，卵石含量3560,结构稍密中密。左岸岩性为薄层砂岩夹板岩，青灰灰黑色；河谷底部及右岸岩性以灰岩为主，青灰灰白色，多呈中薄层状。（4）水文地质条件隧洞位于中高山区，地下水类型为两种，即第四系松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。库区海拔较高，降雨量较充沛，在构造交汇、复合部位，大气降水有较好的储集条件，从而构造裂隙水较为发育。区内总体由基岩地裂隙水补给地表水及第四系孔隙潜水，并在低洼处出露成泉，泉水流量一般为0105L/S。第四系松散岩类孔隙潜水，主要由地表水和裂隙水补给，含水层岩性主要为冲洪积卵砾石层，含水层厚度一般为510M，渗透系数K61023101CM/S，属强透水层，地下水埋深浅，一般12M，潜水水力坡降与河谷纵坡降基本一致，约为657。432隧洞工程地质条件洞身段，进、出口地形坡度35左右，表层为厚度13M坡积层，结构松散，自然边坡稳定，边坡围岩为寒武系中下统岩层，以板岩夹砂岩为主，呈薄层状，岩石为较软岩中等坚硬岩石。在板岩内小型顺层断层较发育，另外岩体内强风化岩层中节理裂隙较为发育，岩体破碎，弱风化层内节理较发育，岩体较破碎，总体属层状结构。岩层内地下水活动性为弱中等，围岩分类为强风化岩体为V类围岩，弱风化岩层为IV类围岩。IV类围岩的坚固系数为24，无压隧洞单位抗力系数为35MPA/CM；V类围岩的坚固系数为12，无压隧洞单位抗力系数1MPA/CM。洞室开挖时有掉块，坍塌现象。IV类围岩采用系统锚杆及挂网混凝土支护，必要时采用钢拱支护，V类围岩段开挖时采用钢拱架支护。433围岩分类及主要力学参数隧洞围岩岩性为以砂岩、粉砂岩夹板岩、灰岩为主，受板岩影响，其强风化层厚度相对较大，多在6M左右，根据围岩岩性、风化程度、岩石强度、结构面发育程度，岩体完整性及水文地质