13 防震抗震研究设计(排).doc

13 防震抗震研究设计审 定：杨志宏审 查：覃克非校 核：谢 刚编 写：孙 钢目 录13.1 工程概况13-113.1.1 勘察设计概述13-113.1.2 坝址基本地质条件和地震地质研究概述13-213.1.3 工程设计概述13-513.2 区域地质构造背景研究13-1013.2.1 地形地貌及地层岩性13-1013.2.2 地质构造和新构造运动13-1313.2.3 区域地震活动性13-2013.2.4 区域地震构造环境评价13-3013.3 断层活动性的评价13-3213.3.1 近场区断层活动性的鉴定13-3213.3.2 场址区断层活动性的鉴定13-3513.4 工程场地地震安全性分析和评价13-3513.4.1 地震区带及潜在震源区划分13-3513.4.2 地震动衰减关系及地震活动性参数13-4113.4.3 场地地震安全性分析成果13-5513.4.4 场地地震地质灾害的评价13-6013.5 水库诱发地震预测分析13-6113.6 水工建筑物防震抗震研究设计13-6113.6.1 设计依据及基本资料13-6113.6.2 地基及基础特性13-6113.6.3 抗震计算分析和评价13-6313.6.4 工程抗震措施13-6613.7 重要设施设备配置及管理要求13-6813.7.1 重要设施设备抗震设计要求13-6813.7.2 应急设备的配置及其管理要求13-7013.7.3 永久通信的备用通信方式13-7113.7.4 水情测报系统的通信方式13-7113.7.5 消防13-7213.8 地震次生灾害的影响分析及应急处理方案13-7313.8.1 地震次生灾害的影响分析13-7313.8.2 地震次生灾害的预警预防13-7413.8.3 地震应急预案13-7513.9 结论和建议13-76附 图1、区域综合地质图2、大地构造单元划分图3、近场区地震构造图13.1 工程概况13.1.1 勘察设计概述春堂坝水电站位于四川省阿坝州小金县境内，其坝址位于小金县沃日乡官寨村，厂址位于小金县美兴镇，从沃日河左岸取水，经长约13.1km的引水隧洞至厂址区，厂址区距小金县城约3km。工程区内有省道S303相通，交通条件便利。该工程是一座以发电为主的引水式电站，枢纽工程永久性建筑物主要由（闸）坝、引水系统和电站厂房等三部分组成。设计正常蓄水位2449.8m，最大坝高21.5m，总库容85.40104m3；引水系统位于沃日河左岸，由进水口、引水隧洞、开敞式调压室和埋藏式压力管道组成，电站设计水头130m，装机容量318MW。2007年3月，中国水电建设集团四川电力开发有限公司正式委托我院承担沃日河春堂坝水电站工程预可行性研究、可研、招标设计、施工图设计、竣工资料汇编及专题专项设计全阶段的勘测设计工作。2007年6月中旬，我院提交了四川省阿坝州春堂坝水电站预可行性研究报告，8月通过四川省发展改革委员会组织专家的评估。工程地质评估主要意见为：根据四川赛思特科技有限公司木坡、春堂坝水电站工程场地地震安全性评价报告，坝、厂址未来50年，超越概率10%的地震烈度为7.0度，相应的基岩水平峰值加速度分别为94cm/s2 和91cm/s2，区域电站工程预可构造属于基本稳定区。基本同意报告对水库区工程地质条件的评价。下阶段应对古河槽环境状况、堆积层结构、渗透特性以及渗漏损失量等，进行专项勘察研究，进一步研究防渗工程的措施方案。基本同意报告对坝址区工程地质条件的评价，同意报告经综合比较推荐上坝址方案。同意坝基置于下部弱风化基岩上，并做防渗处理；对接头右侧块碎石土层应采用防护和防渗处理工程。原则同意基岩采取悬挂式防渗，防渗帷幕深度控制在1倍坝高。基本同意报告对引水线路工程地质条件的评价。同意报告推荐左岸引水方案。下阶段研究隧洞轴线布置，尽量做到与岩层走向有较大的夹角。基本同意报告对厂址区工程地质条件的评价。基本同意报告对天然建筑材料工程地质条件的评价。13.1.2 坝址基本地质条件和地震地质研究概述13.1.2.1 坝址基本地质条件（1）地形地貌坝址区位于官寨村东风桥上游约600m河段内，区内河道顺直，沃日河大致呈近东西向流经坝址区。坝址区河谷形态为开敞的“U”型谷，两岸山顶高程40004800m，相对高差4002000m，属中高山高山峡谷地貌。左岸呈台阶状斜坡地形，发育级阶地，阶面高出现代河床1565m 。右岸为斜坡地形，其地形坡度3055，局部呈陡坎陡崖状。河床高程22352248m，枯水期河面宽度3040m，水深0.52.5m。正常蓄水位2449.8m时，河谷宽7090m。（2）地层岩性坝址区出露基岩为三叠系上统侏倭组（T3zh）之变质砂岩与板岩不等厚互层，变质砂岩呈薄中厚层状，单层厚度一般0.21.0m；板岩呈薄层状，单层厚度一般0.1m。第四系覆盖层广泛分布，主要有全新统的人工堆积层（Q4r）、崩坡积层（Q4col+dl）、冲积堆积层（Q42al）及上更新统的（Q3al+pl）、中更新统的（Q2fgl）。其地层分布及岩性特征见表13.1-1。坝址区地层及岩性特征一览表表13.-1系统组地层代号岩 性 描 述厚度（m）分布位置第四系全新统Q4r块碎石，主要为修筑公路的弃碴。17右岸省道S210公路边Q4col+dl孤块碎石夹粉土，块碎石成份为变质砂岩、板岩等，粒径多为215cm，部分可达50cm以上，结构松散，局部具架空现象。125两岸坡角地带Q42al漂卵砾石土，漂卵石成分主要为变质砂岩、板岩等，少量花岗岩等火成岩，粒径多在315cm，大者达1m以上，分选性差，次棱角次圆状，含量约8085%。砂为粉细砂，含量约1520%。26河床、漫滩上更新统Q3al+pl上部为碎砾石夹粉土，偶见砾卵石，厚度为126m，块碎成分主要为变质砂岩、板岩等，棱角状，含量约6080%。细颗粒以粉土为主，含量2040%。结构较为密实，具明显弱胶结特征。下部为漂卵砾石夹粉土，厚度923m，成分同前，次圆状居多，漂卵砾石含量6585%，粒径一般315cm，局部含砂质重，分布砂层透镜体，具弱胶结1250左岸级阶地、右岸坡脚下部中更新统Q2fgl块碎石夹粘土，粘土呈褐黄色黄色，具弱胶结535左岸级阶地三迭系上统侏倭组T3zh以变质砂岩为主，夹少量板岩。变质砂岩单层厚度一般0.23m，板岩单层厚度一般350m遍布工区（3）地质构造坝址区构造上位于中梁子背斜北东翼，岩层总体产状为N5065W/NE2585。在坝轴线处发育一次级小背斜（B1），斜穿沃日河沿左岸向西北延伸，其核部位于现代河床以下，轴面产状为N6080W，延伸长度约250m，在河床两岸靠近核部两侧岩层产状均倾向两岸坡内，为逆向坡。左岸岩层产状为N5075W/SW7085，右岸为N5065W/NE7085。据裂隙调查统计资料，坝址区岩体中除层面裂隙外，构造裂隙较发育，小背斜两翼构造裂隙发育情况各异,其特征见表13.1-2。坝址区构造裂隙特征表表13.1-2部位编号产 状延伸长度(m)间距(m)宽度(mm)裂面及充填物特征走 向倾向倾角B1 SE翼N58ESE61801.530.5113弧形，面平，无充填。N5WSW58241235面平，充填石英脉。N55ENW18250.5125面平，无充填。N20ESE80130.5125面平，无充填。B1 NW翼N3045ESE6085240.30.538面平，局部充填石英脉。N85ESE33130.30.535面起伏，无充填。N85WNE62260.30.735面平，无充填（4）物理地质现象坝址区物理地质现象主要有岩体的风化、卸荷和崩塌。岩体风化与卸荷据地表测绘和钻孔揭示，坝址区岩体风化具有以下特征：风化类型以裂隙风化为主，岩石风化大多沿裂隙面进行，岩石沿裂隙两侧风化往往十分剧烈。风化带厚度受地形地貌影响，河床薄两岸坡厚；风化带厚度与所处构造部位密切相关，越靠近小背斜（B1）核部岩石裂隙越发育，风化厚度就较大。板岩强度相对较低，因此在局部陡坡地段岩层弯曲，倾角变缓而形成变形体。 据钻孔揭示，坝址区强风化带厚度一般为07m，弱风化带厚度一般为410m。崩塌坝址右岸岸坡高陡，由于岩石风化卸荷较为强烈，加之构造裂隙的切割，边坡岩体在重力、地表水等地质营力作用下塌落堆积于坡脚，形成崩塌堆积体，主要分布于公路内侧,一般厚度515m，最厚达23m，体积约10余104 m3 ，其成分为块碎石土，具架空结构。（5）岩溶区内无碳酸盐岩分布，岩溶不发育。（6）水文地质条件区内地下水按埋藏和赋存条件分为第四系松散覆盖层中的孔隙潜水、基岩裂隙水。覆盖层中的孔隙潜水：赋存于第四系冲积、洪积堆积物中，主要受大气降水和沟（河）水补给，以下降泉形式排泄于地表，最终排泄于沃日河。不同地貌单元地下水埋深差异较大，河漫滩地下水埋深0.51.5m，基本与附近的河水位持平，两岸冲、洪积层（Q3al+pl）中无稳定的潜水位。基岩裂隙水：分布于岩石风化卸荷带内的裂隙之中，主要受大气降水和沟（河）水补给，以下降泉形式排泄于地表汇入沃日河。据平面地质测绘结合钻探揭示表明，两岸地下水出露高程均高于河水位，说明由地下水补给河水。13.1.2.2 地震地质研究概述本工程场地地震安全性评价工作由我院于2007年5月委托四川赛思特科技有限责任公司承担，并按照工程场地地震安全性评价（GB17741-2005）的要求，参照中国地震动参数区划图（GB183062001）的技术原则和方法进行工作，确定了场地地震动参数，于2007年6月初提交了木坡、春堂坝水电站工程场地地震安全性评价报告，由四川省地震安全性评定委员会进行了评审，并于2007年6月20日以川震发防2007124号文进行了批复，同意报告中春堂坝电站“坝址、厂址未来50年超越概率为10%的地震烈度为7.0度，相应的基岩水平峰值加速度值分别为94cm/sec2和91cm/sec2”的结论。2008年5月12日汶川8级特大地震后，四川赛思特科技有限责任公司对春堂坝电站地震安全性又进行复核，提交了春堂坝水电站地震安全性评价复核表（编号SA019），复核结论为：地震基本烈度及设计地震动参数与原报告结论一致。13.1.3 工程设计概述13.1.3.1 工程总体布置春堂坝水电站主要由首部枢纽、引水系统、厂区枢纽三部分组成。闸址位于吉玛电站下游约800m处，经左岸长13037m的隧洞引水至小金河左岸美兴加油站下游约150m的级阶地处建地面厂房发电。13.1.3.2 工程布置和主要建筑物型式（1） 首部枢纽布置首部枢纽由挡、泄水建筑物和取水建筑物组成。拦河坝为混凝土闸坝，水库正常蓄水位2449.80m，按50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核，消能防冲按30年一遇洪水设计。闸（坝）顶高程2451.50m，坝顶全长为76.06m，挡、泄水建筑物沿坝轴线呈一直线布置，从左至右布置冲沙闸段、泄洪闸段、生态放水孔、储门槽坝段、右岸非溢流混凝土重力坝段。进水口布置于左岸，位于冲沙闸左侧，采用正向排沙、侧向取水布置。取水建筑物包括拦沙坎、连接段、进水闸室段。右岸非溢流坝上游侧107m范围采用C20钢筋砼面板护岸以保护S303省道的安全；左岸进水口上游侧186.06m的范围同样采用浆砌块卵石护岸。闸坝建基面高程2430.00m，最大坝高21.5m；进水闸建基面高程为2427.5m，最大闸高24m。泄洪冲沙闸段沿坝轴线长33.04m，顺水流向长24m。设2孔泄洪闸，1孔冲沙闸，采用平底宽顶堰型，闸顶高程2451.50m，底板高程为2435.50m，建基高程为2430m，闸高21.5m， 2孔泄洪闸和1孔冲沙闸各为一厢，泄洪冲沙闸边墩厚2.5m，泄洪闸中墩厚3m。闸室底板与护坦底板以1：4的斜坡段衔接，护坦底板顶高程2432.00，护坦长45m，底板厚2.2m，底板高程2432.00m，建基面高程2429.80m，护坦底板设置排水孔，间、排距2m，后接20m长抛填大卵石海鳗，在末端采用深齿槽抛填大卵石进行保护，防冲槽后以1：20的反坡与原河床相衔接，便于推移质排除。右岸非溢流坝长43.02m，分2个坝段，右岸生态放水孔、储门槽坝段长23.02m，右岸非溢流重力坝段长20m。坝顶高程2451.50m，储门槽坝段建基面高程2430.00m，坝顶宽8m，坝高21.5m，为C15混凝土重力式结构。右岸非溢流重力坝建基面高程2440m，坝顶宽8m，坝高11.5m。取水口布置在左岸，与坝轴线夹角为110，布置在冲沙闸的上游侧。进水闸采用“正向泄洪冲沙、侧向取水”的布置方式。在其前沿设置一拦沙坎，拦沙坎与进水闸室间设置连接段，其后设置进水闸。拦沙坎顶高程2438.50m，进水口宽度7m，进水闸底板高程2430.00m，闸顶高程2451.50m，建基高程2427.5m，闸高24m，进水闸设置一扇事故检修门，孔口尺寸4.344.34（宽高），进水闸后通过一渐变段与引水隧洞相衔接。（2）引水建筑物引水建筑物由进水口、引水隧洞、调压室及压力管道组成。电站取水口是首部枢纽的一部分，设置于沃日河左岸。电站水库正常蓄水位2449.80m，死水位2446.80m，水位变幅3.00m，为适应水位变幅，采用有压引水形式。引水隧洞沿沃日河左岸至调压室，经压力管道后进入厂房。引水洞线在平面上布置4个弯道，转弯半径均为40m。引水隧洞总长13044.30m，进口底板高程2430.00m，末端底板高程2406.40m，引0+010.00引0+170.00，纵坡i=0.05，引0+170.00引13+044.30，纵坡i=0.00121，洞型为马蹄型，顶拱内半径2.17m，洞高4.34m，引用设计流量为47.1m3/s，流速2.96m/s。全线采用钢筋混凝土衬砌，不设置集石坑。调压室形式为阻抗式，采用圆形断面，内径1011m，底板高程2406.40m，顶部高程2490.90m，高84.5m，阻抗孔口直径为2.1m最高涌浪水位2487.899m，最低涌浪水位2415.953m，采用钢筋混凝土衬砌，阻抗孔以上37.1m范围衬砌厚2m，剩余段衬砌厚1.5m，井壁四周进行固结灌浆和锚杆加固处理。压力管道为地下埋管，采用主管经一个岔管向三台机组供水的联合供水方式。管道由上平段、斜管段、下平段组成，主管总长435.19m，内径3.5m，最大流速4.9m/s，最长支管长29.2m，支管内径2m，最大流速5m/s。每条支管末端与蝶阀相连。压力管道全部采用钢板衬砌。采用外包60cm厚微膨胀混凝土，并对顶拱进行回填灌浆，对类、类围岩进行固结灌浆处理。在上平段桩号管0+024.50处设置检修蝶阀室，内设D=3.5m的检修蝶阀。（3）厂区建筑物厂区枢纽由主厂房、副厂房、GIS楼、回车场及进厂公路等组成。厂址位于小金河左岸美兴加油站下游约150m的级阶地处。主厂房尺寸为50.02m21.3m29.6m(长宽高)，其中主机间长37.52m，安装间长12.5m。主机间内安装三台单机容量为18MW的立轴混流式水轮发电机组，机组间距11m，安装间与主机间之间设永久沉降缝。副厂房、电气廊道布置在主厂房后侧，共4层，从上至下，依次为中控层、电缆层、配电装置层、母线廊道，机组安装高程2286.10m，发电机层高程2294.80m。副厂房位于主厂房上游，GIS楼位于主厂房右侧，进场公路于安装间左侧进场。13.1.3.3 设施设备特性（1） 水力机械水轮机主要参数：水轮机型号： HLD307-LJ-150额定出力： 18.733MW转轮直径： 1.50m额定转速： 500r/min额定流量： 15.7m3/s额定点效率： 93.3%吸出高度： -3.5m额定点比转速： 154mkW（2）电工1.电站与系统的连接根据电站接入系统设计，春堂坝水电站装机容量318000kW，出线电压为220kV，出线回路数两回，一回与杨家湾电站（装机容量23000kW）连接，输送距离14km；另一回至220kV小金变电站与系统连接，输送距离5.5km。另外，距离春堂坝5km处的小金电站，装机容量26000kW，出线电压35kV，出线回路数两回，将通过春堂坝电站220kV电压送入系统。2.电气主接线两台发电机10.5kV侧接成扩大单元接线，经一台SF10-50000/220型变压器升压至220kV；另一台发电机10.5kV侧接成单元接线，经一台SFS10-40000/220型三圈变压器升压至220kV，中压侧35kV为单母线接线，出线两回。220kV电压侧为单母线接线，220kV出线两回。3.厂区用电及坝区用电厂区用电配置了三台厂用变压器。1、2号厂用变压器分别接在扩大单元和单元接线的发电机电压母线上。两台厂用变压器低压侧母线（400V）分段运行(1段,2段)。3号厂用变压器引自10kV施工用电保留下来的地方外来电源，低压接在3段厂用母线上，作为1TLA和2TLA的备用电源。每两段母线之间设联络断路器。当其中任一段母线失去电源时，联络断路器自动投入，电源恢复后，联络断路器自动断开，恢复正常运行方式。厂区用电电源分别取自一段、二段母线。坝区用电在电站厂用400V母线上引取，经变压器升压至10kV送到坝区，输送距离13km；另保留一回10kV施工电源作为坝区用电的备用电源。为确保闸坝安全用电，设置一组柴油发电机作为保安电源，以备在事故紧急情况下投入使用。4.自动控制、继电保护、通信电站计算机监控系统按“无人值班”（少人值守）运行方式设计。拟采用全计算机监控系统实现电站的控制、测量、信号、信息管理等。监控系统采用分层分布式全开放系统，便于系统的扩展。电站计算机监控系统结构及硬件配置由电站控制层和现地单元层组成。电站各主要机电设备（包括发电机、主变、220kV线路、220kV母线、35kV线路、厂用变压器）的继电保护拟采用微机型继电保护装置。厂区设微机型高频开关电源系统作为电站控制、保护、合闸及起励电源和事故照明电源。该直流系统采用两组蓄电池、两组充电机的结构，详见附图。蓄电池单只电压为2V，容量初步选定为400Ah。坝区设一组蓄电池、一组充电机，蓄电池容量初步选定为200Ah。为做到远方直观监视电站和周边现场环境状况，确保设备安全可靠，实现“无人值班，少人值守”提供可靠保证，本电站配置数字式多媒体工业电视监控系统，该系统符合工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87）的要求。拟设置36个监视点。前端设备采用网络型摄像头，MPEG4编码方式，减少现场的硬布线。网络设备采用100M的工业以太网交换机进行组网。中控室内设置视频服务器作为后台监视用。电站与系统通信方式拟采用光纤通信为主，有线通信方式为辅。本电站拟采用行政、调度相互独立的通信方式。设一台48线数字式程控调度总机做行政用，设一台48线数字式程控调度总机做调度用。电站配置两套-48V/100A的通信专用高频开关电源，配置两组免维护蓄电池，每组蓄电池的容量为300Ah。（3）金属结构金属结构设备分设于工程的泄洪冲砂系统和引水发电系统。共有各类闸门（栅）9扇，门（栅）槽12套，启闭机设备8台；金属结构设备总重约580t，其中闸门、拦污栅重约272t，门叶铸铁加重约40t，门槽（栅槽）重约134t，启闭机设备重约120t，台车用轨道约14t。（4）暖通电站选定自然进风、机械排风的通风方式。电站主厂房不专设采暖设备，冬季减少通风量，靠机电设备运行余热采暖。副厂房采暖：安装空调的房间，利用空调制热采暖。（5）消防春堂坝水电站工程的消防设计根据中华人民共和国水利水电行业标准水利水电工程设计防火规范SDJ278-90的要求，遵循“预防为主，防消结合”，“自防自救” 的原则，尽可能做到保障安全、使用方便、技术先进、经济合理。针对本工程的特点，在枢纽布置、厂区规划及机电设备布置中，研究了如防火间距、安全疏散通道、消防车道、消防设备的配置、对外交通、消防水源、设备事故排油、事故排烟、消防配电、火灾事故照明、安全疏散指示标志及灯具、水灭火、化学灭火、火灾自动报警等综合防消措施，对枢纽的建筑物、构筑物及设备等，按火灾危险性类别及耐火等级进行设计。对可能发生火灾的场所，在建筑物和设备的布置、安装、建筑物内装修、电缆敷设上采取有效的预防措施，以减少火灾发生。通过消防设计及设置消防设施，以达到一旦火灾发生能迅速灭火或限制其范围，将人员伤亡和财产损失减少到最小程度。本工程消防设计工作，遵照国家有关现行规程、规范的要求进行。根据工程布置特点及设计原则和依据，确定出消防总体设计方案如下：主厂房及其安装间：普通消火栓灭火系统；副厂房：普通消火栓灭火系统；主变压器室：水喷雾灭火系统；GIS室：普通消火栓灭火系统；透平油室：普通消火栓灭火系统；水轮发电机组：由消防管网接厂家提供固定式灭火系统。13.2 区域地质构造背景研究13.2.1 地形地貌及地层岩性13.2.1.1 地形地貌工区位于川西高原东部，邛崃山脉西缘，区内山高谷深，山峦重叠，地形崎岖险要，一般山峰高程40005000m，相对高差4002000m，属川西高山高原过渡地带的侵蚀型高山峡谷地貌。区内最高峰四姑娘山海拔高程6250m。主要山脉走向呈近南北向，总的地势是东高西低。河流（冲沟）呈树枝状分布，其中主要河流有沃日河、抚边河、小金河干流等。小金河流域河谷深切，构成本区最低侵蚀基准面。沃日河为小金河一级干流，河床高程22902950m,两岸高程27005000m，相对高差4002000m，河谷形态以“V”型为主，平均比降16.6，属中高山高山区。区内地貌形态特征主要表现为构造剥蚀和侵蚀堆积地貌。构造剥蚀地貌：河流两岸坡经长期的构造作用和风化剥蚀，局部发生破坏并向后退却，岸坡变缓。基岩在地下水、地表水及自重等各种地质营力作用下，不断遭受剥蚀形成斜坡。侵蚀堆积地貌：小金河流域阶地发育，有级阶地，以基座阶地为主。区内阶地发育特征见表13.2-1。区内阶地发育特征一览表表13.2-1阶地名称高出枯期河水位(m)组成物质阶地形状级堆积阶地310.5上部为黄色粉质粘土，下部为砂卵砾石层。总厚度一般14m。阶面开阔平坦，局部阶面残留。级基座阶地4060上部为褐黄色砖红色粉质粘土（局部为粘土）夹少量块卵石，厚度一般0.53m，下部为卵砾石层，厚度0.515m，具弱胶结。阶面较为开阔，呈台阶状。级基座阶地7580上部为褐黄色黄色粘土、粉质粘土，厚0.52.0m，下部为黄色泥质漂卵砾石层，厚520m，具弱胶结。阶面开阔起伏。级基座阶地130150上部为褐黄色的粘土、粉质粘土、厚0.52.5m，下部为黄色泥质漂卵砾石层，少量砾卵石具风化现象，该层总厚约520m，具弱胶结。阶面开阔起伏。13.2.1.2 地层岩性工程区内出露的地层主要为古生代和中生代地层，并伴有少量元古代岩浆岩侵入体。地层建造以火山岩、海相砂泥岩、碳酸盐岩建造为主，特别是三迭纪末期的印支运动使区内地层普遍褶皱，并发生变质形成一系列浅变质岩系，局部中等变质。第四系地层零星分布于现代河床及河谷两岸，区域地层特征见表2-2。区域地层岩性特征一览表表13.2-2地层时代地层代号岩性特征厚度(m)分布范围新生界第四系全新统Q4由冲积、洪积、坡残积和地滑堆积砂卵石、块碎石土、粉砂粉土等组成。020河床、漫滩、阶地、缓坡台地和坡脚更新统Q3上部为褐黄色砖红色粉质粘土（局部为粘土）夹少量块卵石，下部为卵砾石层，具弱胶结。018级阶地Q2上部为褐黄色黄色粘土、粉质粘土，下部为黄色泥质漂卵砾石层，具胶结。0.522级阶地Q1上部为褐黄色的粘土、粉质粘土，下部为黄色泥质漂卵砾石层，少量砾卵石具风化现象，具胶结。0.523级阶地中生界三迭系上统新都桥组T3x黑色及深灰色炭质板岩，粉砂质板岩及绢云板岩、夹褐灰色及灰色薄层细粒变质石英砂岩及粉砂岩。377812抚边河两河口八角乡河段侏 倭 组T3zh灰深灰色中厚层状变质砂岩与灰色薄中层变质粉砂岩、含千枚状板岩、粉砂质板岩不等厚韵律互层。8241950广泛出露于整个工区中统杂谷脑组T2z灰青灰色中块层细粒变质砂岩及长石石英砂岩夹少量深灰色板岩。4251428下统菠茨沟组T1b灰灰绿板岩及粉砂质板岩夹薄层砂质结晶灰岩及变质细粉砂岩。上部有紫红色板岩，底部为灰绿色砾岩。131248工区外围沃日河双桥沟一带古生界二迭系上统大石包组P2深灰暗绿色致密块状玄武岩，拉斑玄武岩；具有气孔、杏仁及枕状构造，夹玄武质火山角砾岩及结晶灰岩。99545下统三道桥组、东大河组P1灰色中厚层角砾状结晶灰岩；浅灰白色薄中层含硅质条带细晶灰岩夹；灰色千枚岩及透镜状石英岩。895石炭系C厚层细晶灰岩；暗色及浅灰色薄层微粒结晶灰岩及泥灰岩及细粒石英砂岩，炭质千枚岩。50200泥盆系上统青羊坡组D3q灰黑色硅质板岩、灰-灰白色绢云板岩夹薄层绢云千枚岩，灰-灰白色薄-中层状微晶灰岩。80368中统头道村组D2t黑色炭质千枚岩，粉砂质千枚岩夹少量灰色薄层细晶灰岩，变质粉砂岩，结核状结晶灰岩。1171866下统硗 碛 组D1q石榴二云英片岩，银灰色绢云石英千枚岩夹绢云千枚岩及少量铁铝榴二云片岩；其中绢云千枚岩软弱破碎。3502004元古界前震旦系燕山晚期53二云花岗岩工区内零星出露燕山早期52细粒或斑状黑云花岗岩52b斑状正长岩52b二长岩13.2.2 地质构造和新构造运动13.2.2.1 地质构造本工程区大地构造部位处于松潘甘孜地槽褶皱系巴颜咯拉冒地槽褶皱带内，区域构造上自北向南分布有三个大的构造形迹群，分别为：小金弧形构造带、马尔康北西向构造带、金汤弧形构造带。工程区位于小金弧形构造带中。示意图见图13.2-1（1）小金弧形构造带小金弧形褶皱带内有一级主干褶皱3条，其中两条位于工区内，分别为仁寿果坪复背斜、夹金山复向斜，它们两翼的二级、三级褶皱及更次级褶皱极其发育，并平行排列于主干一级构造线两侧。（2）金汤弧形构造带金汤弧形构造由一系列向南突出的线状褶皱组成，东西两翼不对称，东翼曲度较陡，西翼较缓，主体部分分布于宝兴境内。（3）马尔康北西向构造带马尔康北西向褶皱带位于工区北侧，带内有9条规模较大的一级褶皱，其间还夹有31条规模较小，部分呈雁行排列的次级褶皱。褶皱普遍具直线顺扭特点，其走向与抚边河彭家沟以上河段河流流向近于平行。1379区域地震构造图图13.2-1现将与工程有关系的主要构造行迹特征叙述如下。1、断裂构造（1）木城沟逆断层（F4）：该断裂又称达维断裂，位于近场区东南部，距坝址的距离约15km。断层呈北西向斜切木城沟，延伸长度近10km。为一压性冲断层。在木城沟沟口出露的三叠纪侏倭组变质砂岩、片岩，主要由碎裂岩和角砾岩组成，具一定程度的胶结。断面走向N75E，倾NW，倾角70，断面呈波状弯曲，并发育明显的斜冲擦痕和阶步，断层两盘岩石有明显的折曲变形现象，节理十分发育。于断层中取断层泥物质经ESR法测定的结果为：43000040000a。因此，该断层最新活动时间在中更新世。（2）海子坪断层（F1）：分布于工区SW方向的丹巴县四道沟、海子坪及小金县中梁子一带，断层走向N30W，倾向NE，倾角较陡为60。断层上盘泥盆系中上统下部被断失，因而厚度骤然变小，下盘断失泥盆系下统硗碛组的厚层块状石英岩，使志留系与泥盆系中上统直接接触。断裂破碎带宽约5m，断层角砾疏松而未胶结。断层两盘的牵引褶曲发育，NE盘往SE方向逆冲，具顺扭特征。断层线走向与金汤弧西翼构造线方向基本一致，属纵向压扭性逆断层，为弧形构造形迹的配套成分之一。该断层测区图内长度大于16km，位于工程区外围，距厂址区最近距离约26km，距坝址最近距离约37km。（3）鹿耳冲塘断层（F2）：鹿耳冲塘断层位于近场东部，距坝址的距离约13.5km。断裂沿沃日河双桥沟尾木尔寨沟一带分布。断层走向N40E，倾向S50E，倾角75 85，为高角度压扭断层，全长约35km。在鹿耳冲塘附近，断层SE盘为黑云角闪正长岩，岩石破碎明显，断层破碎带宽100150m，由碎裂花岗岩及花岗糜棱角岩组成。断层SW段木耳寨沟与日尔寨沟一带可清楚地看到断层两侧构造层的差别及地层产状的大角度相交，其断裂带宽约200300m，断层角砾岩胶结紧密，角砾岩呈明显的棱角状。断层NE段直延至燕山期四姑娘山岩体内，使其岩体内印支期云闪正长岩逆掩于燕山期黑云斑状花岗岩之上，故该断层为燕山晚期的产物。沿断层走向未出现新活动的地貌迹象。因此，该断层不具备晚第四纪活动性。2、褶皱构造由于受印支晚期隆起和强烈的褶皱运动，使得工区内褶皱构造极其发育，近场区褶皱构造主要为小金弧形褶皱带。现将近场区主要褶皱分述如下。向阳沟背斜（16）：位于仁寿果坪一级背斜的南侧，工区内长度约65km，弧顶位于小金县广坝北部，舒缓开阔，东西两侧轴线对称。工区内主体部分自向阳沟一带往东，轴线由近东西向逐渐转为N45E方向展布，并经西牛海子延伸出工区。核部由石炭系组成，其两翼为二叠系、三叠系西充满群。轴面和两翼均向北倒转，向南倾斜，倾角6585中梁子背斜（18）：位于小金弧形构造的西翼，金川县安宁小金县中梁子日尔一带。轴向约呈N4060W方向展布。工区内长度约45km。核部为三叠系杂谷脑组，两翼为侏倭组。中段为正常背斜，NE翼地层倾向S10E，倾角76，SW翼地层倾向S40W，倾角56，轴面直立，两翼大体对称。西段轴面和两翼地层向NE倒转，向SW倾斜，倾角3773；东段在小官寨子一带轴面和两翼又转为向SW倒转，向NE倾斜，倾角6588。工程区内从沃日河右岸通过，引水线路在龙灯碉沟一带斜穿该褶皱。达维向斜（19）：位于夹金山一级复向斜的北侧，轴线呈向南凸出的弧形，弧顶在达维附近，但被木城沟断破坏。自达维往西轴向呈N4560W方向展布，往东呈N5070E方向展布，工区内长度大于90km。槽部为三叠系侏倭组，两翼为杂谷脑组，倾角60。西段轴面及两翼向NE 倒转，向SW倾斜，使地层倾角变4080。引水线路在高店村一带穿过该向斜13.2.2.2 新构造运动研究区地跨中国西部强隆区和东部弱升区两个一级新构造单元，工程场地正处于西部强隆区中的川青面状强隆区内（见图13.2-2）。研究区东部和西部的新构造运动特征和地貌塑造过程明显不同。东部地区即四川盆地第四纪以来表现为缓慢抬升，现存三期夷平面，高程分别为300500m、600900m和11001600m（盆周区），第四纪以来抬升幅度在500m至1500m的范围内，区内差异运动不明显。整体性较好，构造较简单，断裂规模小，活动性弱。仅有一些零星的5级左右中强地震记载。西部地区即四川西部高原第四纪以来为强烈快速抬升区。新第三纪末期尚处于准平原状态，高程仅1000m左右，第四纪以来与青藏高原同步快速抬升，为青藏高原的组成部分。现存高夷平面为海拔42004500m，第四纪以来的抬升幅度达30003500m。断裂带规模大，由于高原的差异抬升以及高原内部断块的水平移动，边界断裂表现出明显的活动性，是研究区内6级以上强震的分布区。在西部强隆区和东部弱升区之间的过渡地区，主要是指龙门山、大相岭、大凉山及攀西等地区，第四纪以来的抬升幅度大约在2000m左右，主要表现为中深切割的高山峡谷地貌，强震主要集中在不同块体的边界断裂上，而块体内部整体性较好，较少6级以上地震发生。四川地区的新构造运动及地貌格局主要受喜马拉雅运动的影响。喜马拉雅运动可分为三期，即老第三纪末、新第三纪末和第四纪。第三纪的运动性质以褶皱造山运动为主，第四纪则表现为大面积的整体抬升。在区域整体快速抬升的同时，沿一些边界断裂发生了明显的差异运动(包括水平与垂直运动），这种运动的速度差异直接导致了不同的地貌格局，为新构造的进一步分区提供了依据。根据第四纪以来地壳抬升幅度的差异，将研究区新构造运动的分区及特征叙述于下：（1）西部强隆区（）：包括西部强烈隆起抬升区和强隆区与弱升区之间的过渡地区，第四纪以来的抬升幅度较大，可进一步划分为川青面状强隆区（1）、川西面状强隆区（2）、三江深切割强隆区（3）、攀西滇中中升区（4）和大凉山中升区（5）五个二级区。川青面状强隆区的主要边界断裂有虎牙断裂、岷江断裂和龙门山断裂，第四纪以来的抬升幅度在3000m以上，表现为中深切割的高山峡谷地貌，第四纪抬升幅度具有由南东向北西逐渐增大的趋势。川西面状强隆区（1）该区又细分为贡嘎山强断隆（21）、盐源中升区（22）和螺髻山强断隆（23）三个三级区。贡嘎山强断隆（21）：西边界为玉农希断裂，北、东边界为鲜水河断裂和锦屏山断裂，第四纪以来的抬升幅度平均为3900m，主峰地区达5000m以上，是一个典型的断块隆起区，第四纪以来发育有多期冰川，现代冰川亦很发育，典型的冰川侵蚀地貌及冰碛物在许多地段现仍清晰可辨。盐源中升区（22）：位于锦屏山构造带的前缘，第四纪以来的抬升幅度约为20003000m，该区内存在更次一级的差异断陷活动，形成有盐源第三纪第四纪断陷，断陷幅度在1000m以上。螺髻山强断隆（23）：处于安宁河、则木河断裂交切部位的南西侧，是一个比较典型的断块隆起山地，第四纪以来的隆升幅度约在30004000m。三江深切割强隆区（3）为著名的横断山系展布范围，第四纪以来的抬升幅度表现为大面积隆升，整体性较好，第四纪抬升幅度在3000m以上。由于该地区距喜马拉雅构造结较近，江河的强烈溯源侵蚀形成了深切割的高山峡谷区。攀西滇中中升区（4）第四纪以来的隆升幅度约10002000m，以一组近南北向断裂构造为主导，区内存在更次一级差异断陷，形成了安宁河第四纪断陷，断陷幅度最大亦在1000m以上。大凉山中升区（3）可细划为大凉山断隆（51）和凉山中升区（52）两个三级区。大凉山断隆（51）：位于安宁河、则木河断裂以东，莲峰断裂以北，大凉山断裂以西，高原面平均海拔高度在3000m以上，盆地面海拔高度在2000m左右，地貌上主体为高原，最高海拔4700m，第四纪以来隆升幅度约20003000m。凉山中升区（52）：位于大凉山断裂以东，荥经马边盐津断裂带以西的地区，第四纪以来表现为整体性的大面积抬升，抬升幅度在2000m左右。（2）东部弱升区（）：第四纪以来抬升幅度较西部地区小，可进一步划分出四川盆地弱升区（1）、滇东黔西中等掀升区（2）两个二级区。研究区仅包括了两个区的一小部。四川盆地弱升区（1）第四纪一直处于剥蚀状态，抬升幅度小于500m，形成大面积的丘陵地貌。滇东黔西中等掀升区（2）整体性好，第四纪以来一直处于稳定的隆升状态，抬升幅度在10001500m左右。区域地震及新构造运动分区图图13.2-213.2.3 区域地震活动性13.2.3.1 历史地震在近场范围内，迄今仅有3次Ms4.7级的破坏性地震记载；自1970年至今的30余年间，近场内也未发生过ML4.0级地震，近代地震活动多为ML4.0级的小地震，迄今共记到ML1.03.9级地震370次，表13.23和表13.24分别给出了近场历史地震的有关参数和19702006年近代弱震频次分布一览表。近场Ms4.7级历史地震有关参数一览表表13.23 地震时间震中位置震级震中烈度东经北纬参考地点1748.10.12102.431.0四川小金崇德51928.07.20102.531.5四川小金北51991.02川小金两河5.1近场近代弱震各震级档次地震频次分布一览表表13.24 震级分档3.03.92.02.91.01.9地震频次21193156对表13.23和表13.24所列出的近场地震资料情况分析得知，近场区自1748年起有历史地震记载，迄今为止的二百余年间仅发生过4次Ms4.7级地震记载，近场区中强地震的活动频度、强度均不高。自20世纪70年代至今的30余年间，近场内也没有4.04.6级地震记载，记录到的地震约94.32为ML3.0级的微震活动，ML3.0级地震仅占5.68左右。迄今为止，近场内记录到的最大地震是1928年7月20日小金北5级地震。13.2.3.2 地震活动的空间分布特征图13.23给出了近场内地震震中与断裂分布示意图。从图中可见，近场内的主要地震构造按其展布方向可分成两组：一组是呈北西北西西走向的西里寨断裂、抚边河断裂、芹菜塘断裂、羌活棚子断裂、班固桥断裂、关永场断裂、坐棚子断裂等，另一组为北东走向的鹿尔冲塘断裂和达维断裂等。近场范围内历史上曾发生过3次中强地震，一次是发生在近场中南部1748年小金崇德的5级地震，另2次是位于近场北部抚边河断裂上的1928年5级地震和1991年5.1级地震。近场内近代弱震活动的空间分布很不均匀，近代地震相对密集分布在以下地区：在近场北部地区，尤其是在西里寨断裂与抚边河断裂附近的金川西里寨一线、两河口北新店子之间以及发刁咀附近，这些地震在空间上形成了沿上述断裂分布的弱震活动密集条带，近场内绝大多数13级弱震均发生在这些断裂及其附近地区；在近场南东隅地区，亦有成丛分布的小震活动，但其分布密度、强度较之前述断裂上的弱震分布密度明显减弱；除此之外，在近场的其余地区，地震活动无显著的成带、成丛密集分布的现象，且频度、强度较低，多为零星分布的12级微震活动。此外，从图41中还可以看出，在春堂坝水电站坝址附近5km范围内，历史上无Ms4.7级的破坏性地震记载，而在春堂坝水电站厂址附近曾于1748年发生过1次5级地震；近30余年来，在电站坝址、厂址附近，近代地震活动水平总体较低，偶有零星的12级微震活动，表明电站坝址、厂址及其附近地区处于地震构造环境相对稳定的地区。近场内地震震中与断裂分布示意图图13.2-313.2.3.3 地震震源机制解及现代构造应力场图13.24给出了采用部分Ms4.0级地震震源机制解结果编制的研究区域地震主压应力轴方向水平投影分布示意图，所用资料主要取自近年来的一些研究成果（张诚等，1990；四川地震资料汇编（第三卷）编辑组，2000；四川省地震局监测研究所，2002，2003，2004，2005）和部分自处理结果。从图中可见，区域地震的主压应力方向有一定的分区特点：研究区西部的鲜水河断裂带断裂带一线，地震主压应力方向自北而南呈北东东近东西北西向分布；在研究区西南隅的川滇块体内部地区，理塘断裂一带的地震主压应力方向呈北西西方位的优势分布，雅江南一带则呈近东西北东东向的分布方位；在研究区中东部的龙门山断裂带中南段和壤塘小金北马尔康黑水地区，地震主压应力方向以北西北西西向的优势分布方位为主；在研究区北东隅的松潘平武地区则有北西西和北东东两组地震主压应力轴优势分布方向；而在研究区东南隅的四川盆地地区，地震主压应力方向的优势分布方位则呈北西西向。从图212中还可看出，在研究区域内有个别地震P轴方向与绝大多数地震P轴方向相异，这可能是因构造环境和介质特性的差异而导致的局部应力场畸变。通过对研究区域现有地震震源机制解资料有关参数的统计显示，有77.40的节面倾角都大于或等60，有29.45节面倾角近似直立（80），表明区域地震可能的震源错动面多数是较为陡立的；有83.56的P轴仰角小于或等于30，其中水平力（