金沙江乌东德水电站预可研投标文件：工程地质710(7月24日新新新)

金沙江乌东德水电站 预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 二 三年七月 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 I 目 录 1 前 言 1 2 区域地质与地震 4 2 1 区域地质概况 4 2 2 区域地震活动特征 8 2 3 地震危险性分析 8 3 水库工程地质 10 3 1 水库工程地质条件 10 3 2 库岸稳定性 16 3 3 水库封闭条件 18 4 坝址工程地质 20 4 1 坝区工程地质概述 20 4 2 坝址工程地质条件及评价 22 4 3 坝址初步比选 29 5 白滩坝址主要建筑物工程地质条件及评价 32 6 乌东德坝址主要建筑物工程地质条件及评价 33 7 天然建筑材料 35 7 1 砼骨料 35 7 2 土 料 35 8 结论与建议 38 附录一 乌东德水电站地震安全性评价结论及中国地震局的批复文件 41 附录二 金沙江乌东德水电站水库区遥感地质报告 44 附录三 坝址区水化学分析成果表 60 附录四 乌东德水电站物探工作报告 61 附录五 乌东德坝址 白滩坝址物理力学试验成果表 72 附录六 卧嘎人工骨料初步鉴定结果 74 附录七 我院在乌东德水电站前期勘察工作图片 75 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 1 1 前 言 乌东德水电站是金沙江攀枝花 宜宾河段最上游的一个梯级 坝址跨云南 四川两省 左岸属四川省会东县 右岸属云南省禄劝县 图 1 1 正常蓄水位 950m 时 坝高 220m 左 右 总库容 42 18 亿 m3 按乌东德坝计 装机容量 7400MW 图 1 1 乌东德水电站地理位置示意图 坝址区山高谷深 交通十分不便 目前进入坝址区最便利的交通是 从云南省禄劝县 撒营盘镇 马鹿塘乡 大松树乡 乌东德上峡口的卧嘎村 在前期流域规划研究阶段 地质上着重研究的是乌东德峡谷变质灰岩坝址 乌东德坝址 该坝址峡谷陡峻紧闭 岩体强度较高 是修建高拱坝的良好坝址 但施工与水工布置均显 局促 上世纪 90 年代末期以来 我院及其它勘测设计单位对乌东德坝址之上游的相对开阔 的河段进行了一定程度的研究 以扩展坝址比较的广度 自上而下有陆车林 尖山包 河门 口 白滩等四个坝址 这四个坝址的优点是河谷稍开阔 或两岸地形略低 施工条件相对有 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 2 利 缺点是水能利用较差 地质条件不如乌东德坝址 在预可研投标方案中 我院以乌东德 坝址和白滩坝址坝址为代表进行研究 长江委对该电站的勘察工作始于上世纪 50 年代 1995 年起加快了前期工作的步伐 1995 年 9 月至 1999 年 根据长勘 117 号 近期内派遣勘测设计人员赴乌东德坝区开展前期 工作 并设立 乌东德工区 的精神 我委设立了乌东德工区 并在云南省禄劝县大松树 乡挂牌 期间主要进行了乌东德坝址南岸交通硐路施工 基地平房建造工作和坝址区地震地 质研究 2002 年下半年 为配合金沙江流域干流综合利用规划项目 我委成立了 乌东德 项目部 继续开展前期准备及白滩坝址 乌东德坝址的地勘工作 主要进行了乌东德坝址 和白滩坝址的 1 5000 工程地质测绘和专门地质调查 平硐勘探 物探 陆地摄影成图等工 作 至今我院完成工作主要有 1 1959 1960 年间 原云南省水利电力厅设计院为长江流域规划完成了 1 1 万坝 址区工程地质测绘 9 5km2 草图 钻孔 663m 平硐 118m 水库区 1 10 万地质测绘 1180km2 并进行了天然建筑材料调查 2 1995 年 我委成立乌东德工区后 基地建房 252m2 修勘探小路 5370m 岩屋式 交通硐 兼作槽探 958m 完成跨江悬索桥选址 设计 3 从上世纪 50 年代进行的 长江流域综合利用规划要点报告 编制工作和 1990 年 完成 长江流域综合利用规划简要报告 编制工作 到 1995 2003 年进行金沙江干流综合 利用规划期间 我院对金沙江流域及乌东德坝址所处区域地质环境 地壳稳定性分区 主要 活动性断裂及地震时空分布规律进行了广泛的研究 4 1995 年 委托云南省地震局对乌东德水电站工程场地进行了地震安全性评价 在 历时 4 年的区域地质调查 活断层研究 历史地震调查分析的基础上 1999 年提交了 金 沙江乌东德水利枢纽工程场地安全性评价 报告 该报告通过了国家地震安全性评定委员会 审查 同年 8 月中国地震局作了批复 该批文可作为乌东德水电站设计依据 5 2002 年 10 月以来完成了以下工作 进行了乌东德坝址坝址和白滩坝址 1 5000 工程地质测绘 专门工程地质问题调查 以及天然建筑材料普查 1 5000 数字地形图测绘约 10km2 河段景观模型长 7km 勘探平硐 400m 4 个的掘 进与地质编录 白滩坝址及乌东德坝址三维地质模型 白滩坝址 乌东德坝址河床覆盖层厚度地震法勘探 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 3 白滩坝址 乌东德坝址岩体现场变形试验 6 点 室内物理力学试验 7 组 坝址及水库区航片解译和重点滑坡现场调查 坝址区水质分析 8 组 人工骨料岩矿分析 1 组 进行了勘测基地的扩建和坝区交通 交通洞 悬索桥 的准备工作 本地质专题报告根据我院完成地勘工作和招标文件提供的地质资料编写 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 4 2 区域地质与地震 2 1 区域地质概况 2 1 1 地形地貌 库坝区位于川滇山地顺金沙江的高中山地貌单元 南侧与云贵高原 北西侧与康滇高原 相邻 区内广泛保留有 2000 2500m 山原面 地势上总体呈西高东低 区域地貌具强烈的构造侵蚀特点 区域内山脉及金沙江的主要支流均呈南北向展布 与 主体构造形迹一致 主要山脉有龙帚山 鲁南山 三台山 等 其高程 3000 4000m 区内 最高峰在坝址东南 30 40km 则黑以南 高程 4107m 北岸的主要支流有雅砻江 尘河 参鱼河 南岸的主要支流有龙川江 勐果河 普渡河 均以南北向注入金沙江 金沙江为区 内最低侵蚀基准面 江面高程 800 1000m 河床纵坡降 1 1 河流切割深度 800 3000m 金沙江自上一梯级观音岩坝址至乌东德坝址区 河流平面上呈一微倾的 Z 字型 在 区内的流向主要受断裂与岩性控制 观音岩坝址 雅砻江口 河流流向近东西向 雅砻江 口 龙川江口河段 河流顺 NNE 向磨盘山 绿汁江断裂西侧展布 流向近 SN 龙川江口以 下 河流流向主要受 EW 向 NE 向及近 SN 向断裂控制 河流流向主要为近东西向和北东 向 2 1 2 地层岩性 区域内出露的最老地层为下元古界会理群 昆阳群 是本区的褶皱基底 其岩性为浅 变质的陆源碎屑岩夹碳酸盐岩 震旦系地层不整合超覆于下元古界地层之上 下震旦统为一 套红色陆源碎屑沉积 上震旦统为灯影灰岩 下元古界地层分布于坝址区及龙川江口 攀枝 花沿金沙江两岸 寒武系中 下统为碎屑岩夹碳酸盐岩 与下伏震旦系地层呈整合接触 上统在区内缺失 奥陶系为滨海 浅海相沉积 下统为陆源碎屑岩 中统为陆源碎屑与碳酸盐岩 与下伏寒武 系地层假整合接触 上统缺失 志留系 石炭系在区内缺失 二迭系下统以浅海碳酸盐岩为 主夹陆相含煤碎屑岩 与下伏老地层呈不整合接触 上统为峨嵋山组玄武岩 古生界地层分 布于拉鲊 大松树 普渡河一带 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 5 中生界上三迭统 新生界下第三系地层为红色陆源碎屑岩 上第三系为含煤碎屑岩 主 要分布在以攀枝花 龙川江口和撒营盘 会东所夹持的地带 第四系多为河流冲积 冰川堆积 崩塌堆积和残坡积松散地层 零星分布于断陷盆地 河谷及山麓边坡地带 吕梁期岩浆岩出露于下元古界哀牢山群 苴林群和大红山群中 主要有基性 超基性岩 脉和钠质花岗岩 钾质花岗岩 出露于元谋 新平一带 晋宁期岩浆岩出露于下元古界会理 群中 主要为基性 超基性岩脉和花岗岩 见于坝址区及禄劝 禄丰等地 澄江期岩浆岩出 露于震旦系澄江组等地层中 见于罗茨 东川 巧家及陆良等地 为中酸性喷出岩及花岗岩 晚二迭世的喷出岩为峨嵋山玄武岩 在区内的二迭系上统岩层中广泛分布 2 1 3 地质构造 乌东德水电站库坝区所处大地构造单元 根据 长江流域综合利用规划简要报告 参 照四川 云南两省地质志 属扬子准地台康滇地轴的中南部 涉及泸定 米易台拱 武定 易门台拱和东川断拱三个三级构造单元 按板内块体现代运动特征 本区位于 川滇菱形地 块 内 区断裂构造格架 以川滇南北构造带为主体 伴有北西 北东及东西向的断裂构造 1 南北向构造带 主要由小江断裂 普渡河断裂 汤郎 易门断裂 会东 胶西断裂 磨盘山 绿汁江断 裂和安宁河断裂 德干断裂组成 安宁河断裂带 位于坝址北西 距坝址区 40km 断裂北经石棉 顺安宁河至西昌 经德昌到会理以南 逐渐消失 是一条贯穿攀西中部的多期活动深大断裂带 德昌以南 断裂对安宁河谷不起控 制作用 出露于中生代以前的地层中 主要表现为三条较大的逆冲性断裂带 沿线晋宁期至 印支期岩浆活动频繁 最新活动时代为中更新世 综合测年 10 万年 小江断裂带 位于坝址以东 40 50km 北起巧家 经蒙姑向南至小江村分成东 西两支 东支过东 川 功山 寻甸 至宜良再分为多支近平行斜列 南延至建水盆地以南止于红河断裂以北 西支经乌龙 金源 车湖 阳宗海至星云湖消失于通海杞麓湖地区 断裂带全长约 400km 形成于晋宁期 经历多期活动 长期对两侧岩相古地理及沉积建造发育起着构造边界控制作 用 是东川断块的东部边界 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 6 沿断裂带历史记载多数 6 级以上地震和 3 次近于 8 级的地震均发生于中段 中段东支宜 良公元 1500 年地震的发震构造为其小新街 徐家渡分支断裂 地表形变破裂带长约 8 3km 中段东支东川公元 1733 年地震的地表形变破裂带长约 85km 中段西支嵩明公元 1833 地震的地表破裂带形变带由车湖至宗海 全长约 100km 这些地段还有多次古地震遗 迹 普渡河断裂带 位于坝址东南侧 距坝址 16km 此断裂北起至金沙江以南的则黑地区 顺普渡河谷至 沙坪后 经款庄 散旦 沙郎 滇池西 刺桐关 玉溪盆地西缘 终止于峨山小街曲江断裂 以北 全长 250km 断裂自古生代以来控制着两侧地质构造发育 为三级构造单元武定 易 门隆褶束与昆明 台褶束之分界构造 断层泥热释光及石英表面结构等测年结果 北段 近 工程场区段 强烈活动时段为 16 万年前的中更新世 汤郎 易门断裂带 位于坝址西侧 距坝址 37km 此断裂北起会理县通安地区 向南经汤郎 法窝 插甸 罗茨 止于易门盆地 长约 200km 印支期断裂显示右旋拉张 燕山期以后变为左旋压扭运 动 新构造活动表现为继承性 控制了插甸 罗茨等第四纪盆地 谷地的发育 该断裂南段结构单一 罗茨以北呈平直线形延伸 左旋张扭特征明显 北段法窝 罗茨 等地段呈斜列展布 并被北西向横断层相交切 中 晚更新世时期有活动表现 法窝 1995 年发生过 6 5 级强震 罗茨以南断裂走向偏转北北东 在罗茨盆地附近被多条北东向断层交 切 南段断裂两侧东升西降的差异活动明显 两侧夷平面高差 200 300m 断层泥石英表面 结构 热释光等测年结果表明 该段明显活动时期为中更新世 综合测年 6 10 万年 易门 1755 年发生过 6 5 级强震 磨盘山 绿汁江断裂带 位于坝址西侧 距坝址 70km 此断裂带北起雅砻江与安宁河之间冕宁的牦牛山 向南 经磨盘山 得力铺 昔格达 鱼鲊 顺金沙江 元谋盆地东缘至羊街 一平浪 于罗川附近 进入绿汁江河谷 至易门三家厂南消失 全长约 410km 此断裂构造带是 康滇地轴 之主 体构造 是滇中台陷与武定 米易隆褶束三级构造单元的边界 形成于晋宁期 多期构造变 动 对两侧中生界地层有明显控制作用 北段 昔格达以北 分东 西两支 东支磨盘山断裂 北起于马六村 与西支斜接 向 南经磨盘山 白马 马槽箐 止于红石井南 长约 190km 沿断裂有多期岩浆活动 新生代 以来 具左旋压扭性质 切错昔格达组 Q1 有其它资料将其划归上第三系 地层 晚更新 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 7 世以来活动不明显 西支得力铺断裂 北起冕宁西 南经马六村 得力铺至普威盆地 长约 150 余公里 依据断裂上覆无构造形变的第四纪堆积物 C14测龄及断层泥热释光测年结果表 明其明显的新活动时间为 12 万年前的中更新世 中段 昔格达至一平浪 断裂线性结构 较单一 长约 10km 显示挤压逆冲性质 断裂对早第四纪形成的昔格达 红格 元谋 羊 街等盆地有明显的控制作用 并切错昔格达组 Q1 地层 显著活动时间为 15 万年前 该 段本世纪曾有过 5 次中强地震记录 最大地震为 1955 年鱼鲊 6 75 级 南段 一平浪北以南 由数条分支呈束状沿绿汁江延伸 多处有北东或北西断层交切 此段断裂的东支绿汁江断裂 北起一平浪 向南经干海子 罗川 三家厂 长约 100km 控制了罗川等一系列小型第四纪 断陷盆地的发育 其中见早第四系褶皱等构造变形 反映最新活动时段为中更新世 西支罗 川 大庄断裂 自一平浪北 向南经一平浪 罗川西缘 大庄至法表 长约 80km 对一平 浪 大庄等小型第四纪断陷盆地亦有较强的控制作用 下更新统构造变形显示其强烈新活动 时间应为中更新世 德干断裂 此断裂就深部构造而言属普渡河断裂的北延部分 工程场址处于此断裂带 由一束逆断 层组成北窄南宽的断裂带 展布宽近 10km 全长约 120km 该断裂带包括青草坪断层 马 鹿塘断层 乌东德断层 倮佐断层 马店断层 鹿鹤断层等 6 条断层 各条断裂构造挤压破 碎带宽数十至百余米 第四纪以来具有左旋压扭运动特征 晚更新世以来断裂活动明显减弱 近百年地震记录表明该断裂带上有中强震活动 如会东淌塘 1947 年 5 5 级地震 1988 年 5 2 级地震 禄劝马鹿塘 1893 年 5 级地震 德干断裂的几条断层的断层角砾岩热释光测年结果分别为 青草坪断层 25 9 2 8 万年 25 3 2 7 万年 马鹿塘断层 29 9 3 4 万年 乌东德断层 100 万年 倮佐断层 24 7 2 8 万年 12 2 1 3 万年 马店断层 45 2 6 7 万年 鹿鹤断层 17 1 1 8 万年 会东 胶西断裂 位于坝址西侧 距坝址 22km 由三条断层组成 竹青河 皎平断层 经测年 6 7 万年 鲁魁山 皎西断层 热释光测年为 12 4 1 3 万年 和热水塘断层 测年 100 万年 不是 白滩坝址区东西向 热水塘断层 2 北西向断裂带 主要为则木河断裂带 此断裂带北端与南北向安宁河断列带交汇于西昌附近 向东南经 邛海 沿则木河经普格 宁南至巧家与小江断裂斜接 主要由 5 条呈左阶斜列的断层组合而 成 全长 135km 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 8 全新世以来的左旋走滑速率达 5 9mm a 据 1972 1993 年跨断层形变测量显示 北东 盘上升 南西盘相对下降 呈逆冲断层性质 垂直差异速率为 0 1 0 85mm a 公元 1850 年 西昌东南 7 5 级大震地表破裂即顺此断裂带分布 震中区大箐梁子最大水平错距达 5 7m 地 震破裂带长约 90km 自西昌延至普格东南 据有关研究 则木河断裂带曾有过多次古地震 事件 沿断裂带近代弱震较少 公元 1910 年以来记录到的中强地震与近年弱震集中于宁 南 巧家地段 3 北东向断裂带 主要为宁南 会理断裂 位于坝址北西 距坝址 46km 断裂两端分别被则木河断裂与 磨盘山断裂所截 长约 115km 形成于印支期 主要出露在攀西中生代红层及古生代以前地 层中 第四纪中更新世以前活动明显 该断裂与磨盘山 绿汁江断裂带之交汇部位 1955 年发生过 6 75 级地震 4 东西向断裂带 主要为金沙江断裂带 位于坝址以南并紧邻坝址 该断层东起落雪 西止洪门厂 被多 条南北向断层切割 第四纪以来无明显活动 2 2 区域地震活动特征 多年研究表明 新构造运动以来 工程场区所处的川滇菱形地块的边界断裂具有较强的 活动性 但断块内部的稳定性相对较好 工程场区范围内 自 1893 年有破坏性地震记录以来 共记录有 5 5 5 级中强震三次 三次中强地震均发生在德干断裂带 工程场址距震中约 8 16km 1988 年 5 2 级与 1947 年 5 5 级地震极震区原地重复 复发间隔时间为 40 50 年 前述三次地震影响至坝址的烈度分 别为 5 度 6 度和 5 度 近年工程场区外围云南省境内发生过两次 6 级以上强震 即 1985 年禄劝转龙 6 3 级地 震和 1995 年武定法窝 6 5 级地震 转龙地震的发震构造为近南北向的普渡河断裂和北西向 的则邑断裂 法窝地震的发震构造为汤郎 易门断裂和与之配套的北西向的断裂 这两次地 震影响至坝址区的烈度均为 5 度 历史地震中 对坝址区的影响最大的是 1733 年东川 7 75 级地震 震中距坝址 45km 影响坝址烈度为 7 度 2 3 地震危险性分析 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 9 根据工程场地区及其外围的发震构造和历史地震资料研究 将工程场址及其外围划分了 14 个潜在震源区 其中对工程场地有重要影响的主要有如下三个 1 普格 宁南潜在震源区 该区北起西昌 南至巧家 西北 东南长 115km 宽 20km 北西向则木河断裂带为其 地震构造 历史上曾发生过多次 6 级地震与 7 级以上古地震 公元 1850 年西昌东南 7 5 级 地震就发生在该断裂带上 依据历史与古地震强度 以及则木河断裂活动段长度与全新世活 动水平 此区震级上限以 8 级为宜 2 巧家 东川潜在震源区 该区北起巧家 与普格 宁南区相接 南至寻甸功山 长 120km 宽 20km 近南 北向的小江断裂北段与中段东支为其地震构造 该区内历史最大的地震 公元 1733 年东川 7 75 级 发生在该潜在震源区南段 小江东支断裂带有较多 7 级以上古地震遗迹 本世纪以 来 5 6 级地震和仪测弱震主要集中在小江断裂北段的蒙姑 巧家 依据历史与古地震强度 以及小江断裂活动段长度 全新世活动水平 此区震级上限以 8 级为宜 3 普渡河潜在震源区 该区北起会东鲁南山以南 南至昆明北厂口村 长 140km 宽 15km 坝址处于其西部 边缘 德干断裂与普渡河断裂北段为其地震构造 仪测中强地震频繁 区内近百年来发生了 四次 5 级以上破坏性地震 其中 1985 年在禄劝东北地震达 6 3 级 依据历史地震强度以及 普渡河断裂第四纪活动水平 此区震级上限以 6 5 级为宜 经研究 其它潜在震源区对坝址区的地震危险性概率贡献均很小 普渡河断裂带 含德 干断裂 的地震危险程度对坝址区的地震安全性有明显的制约作用 地震危险性概率分析结 果如表 2 1 所列 从表中可知 乌东德坝址地震基本烈度为 7 度 50 年超越概率 10 基岩 水平峰值加速度为 85cm s2 0 087g 壅水建筑 大坝 取 100 年超越概率 2 作为设防的 概率水准 场地设计烈度相应为 8 度 非壅水建筑取 50 年超越概率 5 作为设防的概率水准 场地设计烈度相应为 7 度 表 2 1 不同超越概率水平场地设计地震动参数及相应烈度 I P Amax cm s2 T1 秒 T2 秒 max I 度 10 50 年 850 150 252 40 957 5 50 年 1250 150 252 40 937 2 100 年 2450 100 252 20 968 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 10 上述地震安全性评价已由中国地震局批准 见附录一 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 11 3 水库工程地质 当正常蓄水位 950m 时 水库回水至鲊石地 库尾水位 967 27m 水库全长 142 km 按乌东德坝址 库区除龙川江口库段属云南省元谋县 其余地段金沙江为两省界河 北 岸属四川省的会东县 会理县 南岸属四川省攀枝花市仁和区和云南省禄劝县 武定县 永 仁县 3 1 水库工程地质条件 3 1 1 地形地貌 库区位于滇北 川西南峡谷区 沟壑纵横 山地切割深度 500 2000m 属构造侵蚀作 用为主的高中山地貌 金沙江自攀枝花至坝址区受区域构造和岩性的控制 摆动强烈 平面上呈一略为倾斜的 Z 型 雅砻江口至龙川江口 整体流向近南北 直线长度 68km 龙川江口至勐果河口以 下 流向近东西 直线长度 26km 勐果河口至芦车林 总体流向 N50 E 略呈向北凸出的 弧形 直线长度 62km 芦车林至乌东德坝址上峡口 长 7km 河道较顺直 流向 S65 E 金沙江河谷以 V 型谷为主 枯水期江面宽 110 320m 龙川江口以上 河谷两岸山体高程 1500 2000m 河流切割深度 500 1000m 以热水 塘为界 上游库岸略缓 岸坡坡度 15 30 下游较陡 岸坡坡度一般大于 50 龙川江口以下 河谷两岸山体高程2000 3000m 部分地段3500 4000m 河流切割深度 一般为1000 2000m 岸坡地形陡峻 除几条支流的河口地段较平坦外 平均坡度在 40 以上 北岸主要的支流有 参鱼河 会东县城以南整体流向近南北 于乌东德与芦车林之 间的小河口汇入金沙江 尘河 发源于会理以北 整体流向近南北 于坪地汇入金沙江 南岸的主要支流有 勐果河 发源于武定县城以西山地 整体流向近南北 于白马 口汇入金沙江 河口高程约 900m 龙川江 发源于元谋县城以南山地 流向近南北 永善河 于芦车林上游汇入金沙江 流向为 NNE 发源于汤郎得附近 2000 多米的山地 从坝址区到上游热水塘 河谷两岸发育有 7 级基座阶地或侵蚀阶地 其中 级和 级保 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 12 留相对完整 相对高程分别为 50m 150m 3 1 2 地层岩性 水库区两岸出露的地层 表 3 1 主要有前震旦系变质岩系 震旦系上统灰岩 寒武系 下 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 13 表 3 1 乌东德水电站库坝区地层简表 渔户村组 110 82929 1Y 下 元 古 界 震 旦 系 界 古 元 315 1250 270 2140 960 1216 力马河组 通安组 群 理 会 灯影组 陡山沱组 5 38 5 南沱组 24 247 牛头山组 72 496 澄江组 大营盘组 绿汁江组 约1050 鹅头厂组 1779 落雪组 275 因民组 403 昆 阳 群 下 统 统 上 纳章组 陆良组 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 Z Z Pt1 Z bdn Zac alZ bd bl 寒 武 系 系 陶 奥 系 叠 二 叠 三 系 系 界 生 生 界 古 系 上第三系 侏 罗 垩 白 系 第四系 新 生 界 中 界 J 中统 T1bg 3T 群 湾 果 白 J2y 2x 益门组 新村组 张河组 200 300 冯家河组 约400 白土田组 约300 花果山组 约790 罗家大山组 约1700 云南驿组 约7500 鹅眉山玄武岩组 64 5386 茅口组 100 500 栖霞组 3 4 400 梁山组 5 20 上巧家组 80 130 下巧家组 145 307 红石崖组 166 250 汤池组 45 100 双龙潭组 100 300 陡坡寺组 20 100 龙王庙组 35 150 沧浪铺组 38 406 筇竹寺组 70 593 下统 统 下 中 统 统 下 中 统 下 统 统 上 上 统 P1m P1q P1l 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 2z J 1f J 3bT T3h 3lT T3y 2 P O2q 1qO O1h 1tO 2s 2d 1l 1c 1q 阳新组 m 1566 2242 号号 厚度 序 柱状图 代 组统 J2n J2s 牛滚涵 官沟组 雷打树组 小坝组 沙沟组 240 4 4 6 273 江底河组 12 1138 马头山组 6 600 普昌河组 300 500 高峰寺组 200 600 妥甸组 蛇店组 292 710 上统 上 统 全新统 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Q N 下 统 K2j K2m K1p 1gK J3t J2s 130 上新统 2 岩性简述 1 河床冲积 崩积 坡积 洪积 残积及冰水堆积等 2 河湖相或湖沼相含煤层 3 灰色砂泥岩夹砾岩及褐煤 4 上段紫红色粉砂岩夹少量细粒长石石英砂岩 下段泥灰 岩夹黑色炭质页岩 5 上部 紫红色厚层 块状中粒石英砂岩夹泥质砂岩 砂 质泥岩 页岩及砾岩 下部 暗紫色厚层 块状细粒钙质 砂岩夹紫红色泥岩及砂砾岩 6 上部 紫红色砂岩与同色泥岩互层 下部 紫红色泥岩夹 同色钙质粉砂岩 砂岩 中部 紫红 灰绿色泥岩夹灰绿 色泥灰岩 钙质粉砂岩 7 灰 紫灰色砂岩夹粉砂岩 钙质泥岩 泥灰岩 砂砾岩 砾岩 8 紫红 黄绿 灰绿色泥岩 泥灰岩夹粉砂岩 杂色条带 状 9 底部含砾粉砂岩 砂砾岩 下部紫红色白云质粉砂岩 中 部黄绿 黄褐色泥岩 上部浅绿 黄绿与紫红色泥岩互层 10 下部为灰白 棕红色粉砂岩 泥质细 中粒石英砂岩 与泥岩互层 底部有含砾砂岩或砾岩 中部 泥岩 页岩 粉砂岩 泥灰岩互层 11 暗紫色 深红色泥岩 粉砂质夹黄绿 黄色粉砂岩 中 细粒石英砂岩 钙质泥岩 页岩 12 上部紫红 黄绿色砂岩 粉砂岩 泥岩 下部黑灰 灰黄色粉砂岩 泥 页 岩夹煤层 13 上部黄色厚层粉砂岩与细砂岩互层 下部为褐色泥质 粉砂岩 细砂岩夹煤层 14 上段灰绿色块状粉砂质泥岩夹少量沉凝灰岩 下段由 灰色块状凝灰岩 沉凝灰岩夹火山角砾岩 15 上部黑灰绿色钙质页岩 硅质结核页岩 下部灰色中 厚层灰岩 角砾状灰岩 白云质灰岩 泥灰岩 透镜状劣 质煤层 16 上部 灰绿色杏仁含斑状玄武岩 下部 灰绿色玄武岩 质火山集块岩 含灰岩角砾 17 灰 灰绿色厚层 块状灰岩 白云质灰岩夹白云岩 18 灰岩 虎斑状白云质灰岩及生物碎屑灰岩 19 黑色页岩夹薄层灰岩透镜体 铝土矿和劣质煤层 20 灰 深灰色白云岩夹页岩 21 灰 深灰色泥灰岩 泥质灰岩夹少量页岩 22 紫红 灰绿及灰白色砂岩夹页岩 23 石英砂岩 砂岩夹页岩 24 紫红 灰绿等杂色粉砂岩及白云岩 普遍夹优质石层 25 泥质碳酸岩夹钙质粉砂岩 页岩 26 砂泥质白云岩夹砂页岩 27 下部为中细粒石英砂岩 砂页岩互层 上部为黄绿 灰 绿色含云母粉砂质页岩夹砂页岩 28 下部为灰黑色中薄层泥质 钙质粉砂岩 上部为灰黑色 页岩夹少量砂岩 29 灰紫 灰黄 灰绿粉砂质页岩 白云质 泥质页岩 泥质白云岩 浅灰 灰色白云岩 硅质岩 硅质磷块岩 白云质磷块岩 含磷白云岩 30 下部 灰色白云岩 中部 菊状构造 花斑状结构白云 岩 上部 块状白云岩夹少量薄层白云岩 31 薄层状泥质白云岩与炭质白云岩 32 下段为紫红色或灰绿色冰碛混砾岩 上部主要为紫色页 岩灰绿色页岩 细粒岩屑砂岩 33 细碎屑岩 34 普遍存在底砾岩 其上为灰紫 紫红色中细 中粗粒 长石砂岩 岩屑砂岩夹同色及灰绿色混质粉砂岩 砂砾岩 35 黑色板岩为主夹砂岩 粉砂岩 36 灰色 黑色白云岩夹板岩 37 灰岩 变质灰岩 片页 38 结晶灰岩 变质块状灰岩 硅质灰岩 39 大理质硅质片页 微晶灰岩 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 14 统砂泥岩 奥陶系下统灰岩 二迭系灰岩及玄武岩 三迭系上统 侏罗系中统和白垩系的砂 泥岩类 还有侵入时期不一的岩浆岩 寒武系中上统 奥陶系上统 志留系 石炭系在水库 内缺失 前震旦系变质岩系 震旦系 奥陶系灰岩 主要分布在坝址区和龙川江口 攀枝花一带 二迭系灰岩及玄武岩主要分布在坝址区附近 三迭系之上的红色陆源碎屑岩系分布在龙川江 口 乌东德的构造盆地中 库坝区内的各个时期的侵入岩浆岩主要分布在龙川江口 攀枝花 的河谷两岸及坝址区 喷出岩主要为二迭系峨嵋山组玄武岩 3 1 3 地质构造 水库区龙川江口以上位于泸定 米易台拱三级构造单元内 其东侧发育有与金沙江近于 平行的南北向磨盘山 绿汁江断裂 龙川江口以下 涉及武定 易门台拱和东川断块两个三 级构造单元 发育有南北向汤郎 易门断裂带 会东 皎西断裂带 德干断裂带 这些断裂 与金沙江垂直或呈大角度相交 另有东西向金沙江断裂带 在付胜田 大梁子库段右岸与河 流近于平行发育 3 1 4 水文地质 库坝区属高原季风气候区 区内年温差小 日温差大 干湿季节分明 雨量集中 四季 不明显 垂直分带显著 年平均气温 15 21 年降雨量 550 750mm 其中元谋盆地降水 偏少 区内金沙江等水面年蒸发量 2000mm 陆地年蒸发量 600 800mm 区内地下水有孔隙水 裂隙水和岩溶裂隙水等类型 孔隙水主要赋存于第四系松散层中 其透水性一般较强 裂隙水主要赋存于三迭系 白垩系红色陆相碎屑岩和岩浆岩中 岩层的 透水性受断裂等构造控制 一般为中等透水 岩溶裂隙水主要赋存于震旦系 寒武系和奥陶 系及二迭系下部的灰岩等岩溶化地层中 岩层的透水性取决于岩溶发育程度 一般较强 金沙江为区内最低侵蚀基准面 地表水及地下水均向金沙江排泄 3 1 5 物理地质现象 3 1 5 1 物理地质现象类型及规模 据航片解译资料 水库岸坡的主要物理地质现象有崩塌 滑坡 沟谷地带有泥石流分布 库区范围内具一定规模的崩塌 滑坡和泥石流堆积体有 103 处 其中坝下游 8 处 堆积体体 积约 3 6 亿 m3 估计总体积在 17 亿 m3 其中滑坡体 崩塌体和泥石流堆积体分别为 35 处 15 处和 52 处 体积分别为 15 9 亿 m3 0 3 亿 m3和 1 2 亿 m3以上 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 15 1 滑坡 龙川江口 坝址区是滑坡的高发地段 水库区 30 处滑坡中就有 24 处分布在这个区域的 干 支流段 龙川江口以下 一般地形高差较大 在 2000m 以上 坡度陡 平均在 40 以 上 地层以震旦系及前震旦系为主 软硬相间 其次为花岗岩块状岩体 侏罗系 白垩系及 第三系的碎屑岩 该区正处在走向 SN NNE 及近 EW 向三组断裂的交切带上 主干断裂多 达 50 余条 地震活动频繁 受地质条件制约 其中北岸滑坡明显多于南岸 该区以特大型 滑坡为主 从会理 会东县城南部的新发至新田 东西长 80km 南北长 8km 的金沙江北岸 特大 超特大型滑坡多达 10 余处 滑坡总体积达几亿 m3 该区滑坡的诱发因素主要是受暴 雨 河流侧蚀坡角冲淘阻滑减小及地震影响 坝址及水库区滑坡统计表 滑坡规模 亿 m3 个 滑坡位置 5000 万 m3 1000 5000 万 m3 500 1000 万 m3 455035 5035 5035 60 覆 盖 层 组成砂卵砾石砾石 砂卵砾石 夹漂石 砂卵砾石夹 漂石 孤石 地表水对砼的腐蚀性弱腐蚀弱腐蚀 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 34 主要工程地质问题 1 坝基岩体 软硬不均 强度差异大 2 河床深厚 覆盖层 3 高边坡 4 软岩成洞 1 热水塘断层活 动性 2 岩体风化 卸 荷 3 河床深厚覆盖 层 4 岩溶与防渗 5 地下洞室稳定 问题 1 热水塘断层活动性 2 岩体风化 卸荷 3 河床深厚覆盖层 4 岩溶与防渗 5 地下洞室稳定问题 1 金坪子滑 坡的稳定性 2 河床深厚 覆盖层 3 高边坡稳 定问题 河门口坝址 白滩坝址相距 1 2km 基本地质条件相近 可视为一个坝址 两坝址附 近除有参鱼河口附近的大村滑坡 目前稳定 不被库水淹没 周边无其它重大环境地质问 题 阴地沟泥石流为活动泥石流 但其规模较小 仅 40 万 m3 两坝址河面分别比下游乌 东德坝址高出 5 10m 河谷较开阔 950m 高程 340 345m 河床覆盖层均为 35 50m 建坝岩体均为性脆的白云岩 岩体质量稍差 岩体卸荷较强 据招标文件地质资料 两坝址 右岸岸边部位发育有 EW 向的热水塘活动断层 10 万年 两坝址均无防渗依托 相对于 乌东德坝址而言 这两个坝址基本地质条件无明显优势 甚至在岩体质量 硐室稳定条件与 防渗帷幕工程地质条件等方面要差些 但这两个坝址谷肩较低矮平缓 特别是右岸 施工 条件相对较好 河谷也较开阔 950m 高程 水工布置 如泄洪 有利 同时现阶段也未 证实有影响坝址成立的重大地质缺陷 预可研阶段有进一步研究的必要 重点是对热水塘断 层的展布和活动性 建坝岩体质量进行研究 故在预可研投标方案中以白滩坝址为这两个坝 址的代表进行研究 乌东德坝址建坝岩体质量较好 河谷较窄 适于修建高拱坝 虽同样存在深厚覆盖层和 高边坡问题 但工程地质条件无疑是这五个坝址中最优的 坝址下游的金坪子滑坡的规模和 稳定性是影响该坝址成立与否的关键 需在预可研阶段勘察后作出可靠结论 综上所述 预可研投标文件初选白滩坝址和乌东德坝进行重点研究 在预可研阶段勘察 中对乌东德坝址以滑坡等环境地质问题 深厚覆盖层 高陡边坡等工程地质问题为研究重点 对白滩坝址 含河门口坝址 以热水塘断层 建坝岩体质量 防渗等工程地质问题为研究重 点 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 35 5 白滩坝址主要建筑物工程地质条件及评价 建坝岩体主要为 P1白云岩 灰质白云岩 为坚硬性脆岩石 初步判定为 类岩体 左 坝肩部位为厚约 35m 的 T3 J1bg红色砂泥岩 为软岩 初步判定为 类岩体 两岸岩体卸荷 较强 弱卸荷带水平宽 10 50m 两岸坝基开挖量较大 河床覆盖层厚 35 45m 建基面暂 定为河床基岩面以下 5m 由于白滩坝址岩层倾向左岸 为纵向谷 右岸岩体为较雄厚的 P1硬岩 而左岸一定高 程以上则为 T3 J1bg软岩分布 同时由于阴地沟泥石流的影响 故厂房及三条导流洞布置于右 岸 左岸布置 2 条导流洞 2 条泄洪洞 洞室围岩均为 类岩体 其进出口部位存在岸坡卸 荷带 须挖除 建坝岩体为可溶岩 在目前缺乏勘探资料两岸帷幕接头不明确的情况下 根据我院在岩 溶地区的建坝经验 两岸一定范围以远应有弱岩溶岩体分布 故暂定为 左岸坝肩以远长度 400m 右岸坝肩以远长度 600m 防渗帷幕采用 悬挂 河床帷幕深度按 0 4 0 5 倍坝高 定为 100m 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 36 6 乌东德坝址主要建筑物工程地质条件及评价 乌东德坝址代表方案主要建筑物有双曲拱坝 引水洞 尾水段与导流洞结合 与地下厂 房 泄洪洞 围堰与导流工程 双曲拱坝坝顶高程 962m 最大坝高 228m 坝长约 305m 大坝建基岩体为 Pt1t5厚层块 状浅变质灰岩 局部为大理岩 地表出露为弱风化 无软岩分布 岩体强度较高 初步判 定均为 类以上的岩体 河床覆盖层厚 45 60m 河床最低基岩顶板高程 739m 左右 根据两岸岩体较新鲜 岩 层直立分布的情况 结合我院在灰岩地区建坝的经验 初步认为河床基岩为弱风化 其厚度 暂定为 5m 即河床建基面高程暂定为 734m 建基岩层陡倾下游 无大的断裂分布 仅少量顺层发育的裂隙性断层 性状一般较好 对拱座稳定起控制作用的主要有两组裂隙 一组 N15 35 E 倾 NW 倾角 40 50 左 右 线密度 3 4 条 m 一组为 N10 30 W 倾向 NE 倾角 60 左右 两岸岩体较完 整 卸荷带宽 10 20m 两岸拱座稳定条件较好 坝肩存在高边坡的稳定问题 代表方案左右岸各布置 5 台机组 地下厂房由主厂房 32 258m 母线洞 19 196m 调压井 25 170m 组成 顶底高程分别为 845 763m 826 808m 888 765m 洞顶山体厚度 230 250m 两岸洞室围岩为 Pt1t5坚硬岩 石 洞室长轴与岩层走向斜交 交角约 23 30 初步判定均为 类围岩 工程地质条件 较好 引水洞左右岸各三条 含进水闸 尾水 洞径 12m 左岸引水洞高程 763 890m 穿 越地层自上游至下游分别为 Pt1t5 Pt1t6 Pt1t7 Pt1t8 右岸引水洞 含进水闸 尾水 穿越地 层自上游至下游分别为 Pt1t5 Pt1t6 Pt1t7 Pt1t8 Pt1t9 Pt1t10 其中穿过 Pt1t5 Pt1t8 Pt1t10岩 层的地段为 类围岩 穿过 Pt1t6 Pt1t9岩层的地段为 类围岩 穿过 Pt1t7岩层的地段为 类围岩 防渗帷幕分为坝基防渗帷幕和厂房洞室防渗帷幕 坝基防渗帷幕虽可平面上作到岩性封 闭 即以坝址下游的 Pt1t7千枚岩为依托 但考虑坝址区的水文地质结构 初步判断无较强的 岩溶渗漏的可能 坝基渗漏以裂隙性渗漏为主 Pt1t5深部可能为相对隔水岩体 故暂定 左 岸帷幕从岸边延伸 300m 右岸帷幕从岸边延伸 500m 帷幕下限坝基以下 60m 考虑 两岸 可适当抬高 厂房洞室帷幕主要是防止坝下江水渗入 10 台机发电时下游水位约 850m 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 37 平面上可接 Pt1t7 其下限可暂按坝基帷幕高程 帷幕总面积约 37 万 m2 导流洞左岸 3 条 右岸 2 条 洞径 16 22 5m 底板高程 805 801m 洞轴线与岩层走 向一般大角度相交 除进口地段穿越地层为 Pt1t2 Pt1t3 Pt1t4 均为 类围岩 外 下游地 段穿越的地层与引水洞相同 左岸导流洞出口部位有 Pt1t7软岩 左导 3 分布 应研究出 口边坡的稳定性 泄洪洞布置在右岸岸边 较顺直 自上游至下游分别穿切 Pt1t5 Pt1t6 Pt1t7 Pt1t8 Pt1t9 Pt1t10 Pt1t11 Pt1t12地层 除 Pt1t6 Pt1t7 Pt1t9 Pt1t11岩体条 件较差外 其余岩层为好或较好岩体 上游围堰和下游围堰两岸基岩裸露 上游围堰两岸为 Pt1t2 下游围堰两岸为 Pt1t5和 Pt1t6 围堰填筑料初拟采用硐室开挖的弃渣 预可研阶段应研究覆盖层的组成 渗透性及其 对围堰工程的影响 专题二 工程地质报告 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 38 7 天然建筑材料 7 1 砼骨料 乌东德坝址附近天然砂砾石料缺乏 沿金沙江的主要洲滩仅有上游 6 7km 的参鱼河河 口的大河坝漫滩 该料场砂砾石普查储量约 750 万 m3 但由于卵砾石成份多为粘土岩 碎 屑岩类等软岩组成 且含泥量及针片状含量较高 质量较差 不宜作为主体建筑物砼骨料使 用 因此建议采用人工骨料 坝址附近交通不便 地形高差较大 现有运输条件较差 故本阶段人工骨料的选择以就 近的原则 初步选择了坝址区人工骨料场和卧嘎人工骨料场 如坝址选定为乌东德坝址 则 前者可结合地下洞室的开挖集料 砼细骨料可采用人工轧制 7 1 1 乌东德坝址区人工骨料场 乌东德坝址区会理群通安组 Pt1t5 中厚 厚层灰岩 白云岩坚硬岩石 普遍浅变质 部分地段变质为大理岩 力学强度较高 地表出露均为弱风化岩体 初步判定其作为砼骨料 的质量较好 但应作碱活性分析 如选定乌东德坝址 导流洞 厂房 引水洞及施工支洞在 Pt1t5地层中的开挖方量约 300 万 m3 可以收集作为砼骨料料源 另外还可在坝顶高程以上采用专门硐挖形式集料 7 1 2 卧嘎人工骨料场 在工程区附近 震旦系灯影灰岩储量较大 位于坝址区上游约 2km 直线距 下同 的 左岸卧嘎村后山 山体较完整 地面高程 1500 1900m 西侧为高近百米的陡崖 材料层为 Zbd清灰 浅灰色中厚层及厚层白云岩 中上部呈隧石条带状 该骨料中微裂隙较发育 对 强度有影响 同时 白云石含量较高 不排除碱活性的可能 料场强风化厚度不大 溶蚀较 弱 剥离厚度约 1 2m 该料场开采条件较好 该料场需作进一步的骨料质量研究 7 2 土 料 距坝址上游 6 8km 的参鱼河口有零星的一级阶地 可作土料产地 主要有河门口土料 金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 专题二 工程地质报告 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 39 图 7 1 乌东德水电站天然建筑材料产地分布示意图 场 大河坝土料场和小河口土料场 可用层总储量约 70 万 m3 位于水库淹没区内 目前均 为当地主要粮食产地 开采条件较好 但目前无公路相通 7 2 1 河门口土料场 地面高程 860 910m 顺河呈带状分布 耕植土剥离层平均厚 0 3m 有用层主要为 褐黄色 棕黄色粉质粘土 次为粉质重壤土 粉质粘土 结构紧实 零星见有粒径为 0 2 0 5cm 的小碎石 含量 5 可用层厚度 1 2 3 0m 平均厚度 1 8m 料场储量为 37 8 万 m3 7 2 2 大河坝土料场 地面高程 843 855m 地形平坦开阔 剥离层 耕植土 厚 0 4 0 6m 有用层为褐黄色 棕黄色粉质粘土 粉质重壤土 次为粉质粘土 结构紧实 小碎石含量 6 可用层厚度 0 8 2 5m 平均厚度 1 3m 料场储量为 16 6 万 m3 河门口坝址 小村 小河口 人工骨料场 块石料 产地 土料产地 砂砾石料产地 5554 14 15 16 585756 比例尺 01 陆车林坝址 55 17 陆车林 18 19 20 54 大坝塘 小坝塘 水塘 57 尖山包坝址 56 大河坝 58 乌东德 62616059 卧嘎人工骨料场 2 km 新村 乌东德坝址 人工骨料场 2041 6463 金坪子 花山 乌东德坝址 14 15 16 老仓房 风洞梁子 1281 8 白滩坝址 白滩 大凹戛 1102 云南 马