龙塘水库工程

1工程概况龙塘水库工程为马坝河流域规划的第四级水库（电站），是马坝河流域的唯一控制性枢纽工程。枢纽坝址距离盐源县城距离26KM，距离凉山州州府西昌市约180KM。枢纽由拦河坝、泄洪建筑物、水电站等组成。主要任务以灌溉为主，结合发电，兼顾工业供水。灌区规划灌溉面积40万亩。水库调节库容为117亿M3，设计引水流量为30M3/S，多年平均供水量135亿M3，电站总装机容量为116MW。2水文气象21流域概况马坝河流域位于盐源盆地北部，系雅砻江的四级支流，发源于白林山脉的火炉山，整个流域呈长条形，北高南低，流域面积287KM2，主河道长63KM，平均比降82。河流自北向南流经盐源县境内的白乌镇、大河乡至干海乡折向西南方向，流入梅雨河。梅雨河下游又称为盐井河，盐井河与宁蒗河、永宁河汇入卧落河，卧落河与理塘河汇合后进入小金河，在盐源县的东北部的洼里附近汇入雅砻江。马坝河流域处于灰岩发育的喀斯特地区，在分布上，上游马坝以上，为高山峡谷段，海拔高程3000M以上，最高处海拔高程4342M，多孤山、奇峰，植被较好，部分地方仍有灰岩出露，由于坡道陡峻，未见有较明显的落水洞、漏斗；中游马坝以下至三棵树段山坡平缓，海拔高程26003000M，植被稀疏，多为农民开垦的田地和畜牧区，可见有漏斗、落水洞、洼地，尤其是三颗树附近漏斗、落水洞密集，可看到成片的落水洞群，落水洞底部常渐变为溶蚀裂隙或竖井，大部分无充填，具有很强的导水能力，成为接受降雨的通道，属于岩溶地下水的径流补给区；下游农耕发达，海拔高程23002500M，属于孤峰洼地地貌单元，由于该区大部分被第三系地层覆盖，岩溶形态仅星点状出露，属岩溶水的排泄区，排泄形式以暗河及泉的形式集中排泄，因而在马坝河的龙塘峡谷形成了集中排泄带，每个排泄带均有一个或多个具有长流量的暗河或泉水点，是岩溶水排泄点相对集中的地点。该区间的泉水有大龙塘、左龙眼、右龙眼等。龙塘水库坝址位于马坝河下游的峡谷段，水库坝址距盐源县城直线距离14KM，坝址以上控制流域面积256KM2，占全流域总面积的892，主河道长50KM，河道平均比降11。22水文资料马坝河流域水文资料短缺，为龙塘水库开发，1973年在龙塘水库坝址上游2KM的三家村设立龙塘水文站，该站控制流域面积250KM2，有19731987年的水位、流量、降水、水温等整编资料。该河上游设有马坝水位站，观测19791980年流量资料以及19771981年水位资料。马坝河邻近的宁蒗河上有云南省水文水资源局设立的庄房水文站，卧落河上有成都勘测设计院设立的沙拉地水文站，甲米河上的甲米水文站，以及永宁河干流的盖租专用水文站。另外理塘河上1960年设立的呷姑水文站，小金河1985设立的列瓦水文站。1974年在流域上游设立马坝雨量站、中游设立大林雨量站，1978年在流域上游及周围增设了鸡西沙、跛脚、大岩洞雨量站；四川省水文局西昌分局在流域附近设立了卫城、者不凹雨量站，这些站中，水文局设立的雨量站和气象站都观测有30年以上的雨量资料，221径流（1）径流特性马坝河流域的径流主要由降雨形成，其水情随降雨的变化而变化，雨季河流的水量主要由降雨补给，枯水季节依靠稳定的地下水补给，径流具有年际变化不大年内分配不均的特点。据龙塘水文站19731987年实测资料统计，多年平均径流量249亿M3（流量789M3/S），最大年径流量408亿M3（1974年），最小年径流量172亿M3（1982年），最大值和最小值分别为平均值的164倍和069倍；丰水期610月5个月径流量占年径流量的892，枯水期115月7个月径流量仅占年径流的108，实测最大流量为146M3/S（1987年7月9日），实测最小流量019M3/S（1984年4月19日）。（2）龙塘水库坝址年径流计算龙塘水文站位于龙塘水库坝址以上2KM，区间面积56KM2，水文站与坝址区间有大龙塘等泉水出露点，据龙塘水文站1975年实测大龙塘泉眼610月观测资料，水量为3000万M3，观测成果见表21。表21大龙塘泉眼1975年612月观测流量单位M3/S月份6月7月8月9月10月11月12月平均流量120181280266143083063备注612月径流总量为03亿M3根据龙塘站观测以及盐源气象站雨量分析，1975年属于较枯年份，考虑泉水补给的不确定性，为安全起见，龙塘水库坝址年径流采用龙塘水文站径流与大龙塘泉的合计流量，大龙塘泉眼泉眼流量按每年1000万M3考虑。径流采用坝址1961年6月2008年7月共47年水文调节年月径流系列，多年平均径流为2543303万M3。222洪水（1）暴雨洪水特性马坝河的洪水是由暴雨形成的，暴雨的特性决定着洪水特性。由于本流域处于亚热带季风气候区，且位于山区，因此地域之间差异较大，年降雨量随高程变化也较大。夏秋两季流域内斑状暴雨居多，汛期69月降水量占全年降水量80以上，据盐源县气象站统计最大一日降雨量均值为600MM，最大一日降雨量为844MM，全年日降雨25MM的日数平均仅6天。洪水受降雨时空分布不均以及喀斯特地形的影响，洪水具有峰不高、量大的特点，一次洪水过程约3天。据龙塘站19731987年实测资料统计，年最大洪水一般都出现在69月，以78月出现机率最多，占统计年份的67；洪水过程单、复峰都有，峰型为单峰的占58，双峰和复峰占42；实测洪水最大洪峰流量146M3/S（1987年7月9日），最大24小时、72小时洪量分别1050万M3和2620万M3（1973年9月18日）。（2）历史洪水和重现期原西昌地区水电局、龙塘水文站分别于1973年5月、1975年11月、1976年1月在马坝河三家村附近进行了三次洪水调查，共调查有1910年7月、1947年5月、1952年6月三场洪水，这三场调查洪水已经被有关部门复核和审查，成果可供使用。2008年2月，设计人员又在三家村附近进行了洪水调查，调查到解放以来最大的一场洪水为1998年8月，并对该场调查洪水实测大断面，比降法推流，得到1998年洪峰流量270M3/S，结合以往的调查洪水，龙塘水文站附近调查洪水成果如表22。表22龙塘水文站调查洪水成果表洪水发生年份1910194719521998洪峰流量（M3/S）545420307270可靠程度较可靠较可靠较可靠较可靠根据洪水调查访问情况及有关资料分析，首大洪水1910年距今近100年，故重现期定为100年，1947年洪水排第二，重现期为50年，1952年、1998年洪水由于量级不大，直接加入系列，按连续系列处理。（3）坝址设计洪水典型洪水的选择原则选择资料较完整，观测精度较高的实测大洪水过程线；选择在设计情况下能发生的洪水过程，即洪水出现的季节、洪峰次数、洪水历时、主峰位置等代表大洪水的一般特性；能满足工程设计要求，从防洪角度考虑，选择不利于工程安全，即选峰高、量大、峰型集中、主峰发生的时间偏后的洪水过程。根据龙塘站19731987年实测洪水过程线，选择峰高、量大的1981年6月25日洪水作为典型洪水，其洪水特征值如下QM145M3/S，W24994万M3，W722470万M3；龙塘水库坝址设计洪水采用龙塘站设计洪水加入以大龙塘泉实测最大流量作为基流合并计算，根据龙塘水文站1975年对于大龙泉的观测成果，其实测最大流量为14M3/S。由于龙塘站资料系列较短，校核洪水采用龙塘站加大20的安全修正值，再回加基流，作为水库坝址的设计洪水成果，计算结果见表23。洪水过程线见附图21。中坝址下游河道断面的水位流量关系曲线见附图22。表23龙塘水库坝址不同频率洪峰流量、时段洪量计算成果表（4）施工洪水依据龙塘水文站19731987系列资料，点绘龙塘水文站历年逐月实测最大洪峰流量点绘散布图可以看出，马坝河的洪水最早发生在5月，最迟发生在10月，年最大洪水多发生在69月，最迟发生在10月，114月河流水量较稳定，5月为汛前过渡期，10月为汛后过渡期，根据洪水特性和施工组织要求将全年划分为以下4个期枯水期11月次年4月、过渡期5、10月，汛期6月9月，其中汛期6月9月洪水采用全年最大洪水计算成果。计算成果见表24。表24龙塘站分期洪水计算成果统计参数频率（）分期均值CVCS/CV25102011月次年4月173055351229918136355月112201581856137620610月304122514510373445723泥沙231泥沙特性马坝河的泥沙主要来源于降雨对两岸坡面的冲刷。本流域干湿季分明，暴雨次数较少，量级不大，多为斑状雨，因此暴雨对河道两岸的冲刷较小，加之河道中上游流域植被也较好，因此，河流的含沙量较小。据龙塘水文站19731981年实测悬移质泥沙资料统计，多年平均悬移质输沙量443万T，含沙量0171KG/M3，实测最大含沙量246KG/M3，最小含沙量为0。P（）洪水特征量00200501051251020QM（M3/S）132011601050650556465350267192W24（万M3）699062305650363031702710211016801260W72（万M3）146401320012020786069205990477038703000其中01002为校核洪水，加大20成果淤沙浮容重8KN/M3；淤沙内摩擦角14。232泥沙计算2321悬移质输沙量计算设计依据站龙塘水文站。资料系列19731981年。由于龙塘站泥沙观测资料系列较短，依据龙塘水文站长短系列均值对比分析，19731981年龙塘站的多年平均径流量为258亿M3，略丰于径流计算的长系列多年平均径流量254亿M3，因此采用19731981年实测多年平均悬移质输沙量443万T是安全的。龙塘坝址多年平均悬移质输沙量直接采用龙塘水文站成果，即龙塘水库坝址多年平均悬移质输沙量为443万T。2322推移质输沙量的估算马坝河及邻近流域无推移质观测资料，龙塘水库坝址处的推移质按一般山区河流推悬比的20估算，计算结果为089万T。2323天然输沙量计算天然输沙量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和，根据上述计算，龙塘水库坝址多年平均天然输沙量为532万T。24气象马坝河流域属副热带季风高原气候，干湿季分明，降雨主要集中在5至10月，占全年总降雨的94，11月至次年的4月为干季，空气干燥多西南大风。龙塘水库气象特性借用盐源气象站实测资料来说明。据盐源县气象站19582008年气象资料统计，多年平均气温125，多年平均最低月（1月）气温54；多年平均最高月（7月）气温177；极端最高气温325，极端最低气温97；多年平均降水量815MM，多年平均蒸发量2270MM（20CM蒸发皿），多年平均风速25M/S，多年平均最大风速16M/S，最大风速23M/S，风向WSW；水表面年平均水温145；表面水温年变幅62。多年平均日照时数2583小时，多年平均相对湿度60，多年平均无霜期天数228天。水库风区长度约为500M。3工程地质31区域地质概况工程区位于盐源盆地北部的马坝河下游。盐源盆地处于青藏高原东南部，四周群山环抱，一般高程30004000M，高差上千米，盆地内部为垄岗状丘陵和阶地，高程一般在23202700M，呈多级夷平面的阶地地貌景观；马坝河发源于盆地北面火炉山，源头海拔高程4327M，全长50余KM，河道平均坡降48。据区调资料，本区地层可列为三个分区，即康滇分区、盐源丽江分区和松潘甘孜分区。其中盐源丽江分区地层分布最广，而康滇分区地层和松潘甘孜分区地层仅分布于测区的东部及西北部，面积都较小。工程区位于扬子准地台（）西北部的二级构造单元盐源丽江台缘拗陷区（2）中部盐源“山”字型构造脊柱部位，东邻扬子准地台的康滇台隆（1），西北接松潘甘孜地槽南缘（）。构造形迹的展布受由北向南水平推力的控制，形成了一系列北东及北西向延伸的宽缓褶皱和断裂构造。库坝远场区的主要区域性深大断裂有小金河断裂（一级断裂），金河断裂（二级断裂）。区内水系主要由雅砻江及其支流小金河组成。梅雨河发育分布于盐源盆地内，由白乌河、马坝河、古柏河等众多的支流组成树枝状的向心水系，水文网发育展布主要受地质构造控制，其干流以顺构造线发育为主，支流则多垂直构造线展布，组成近似羽状的环形水系。工程区及外围分布有四个地下水类型，即，松散堆积层孔隙水、孔隙裂隙层间水、基岩裂隙水、岩溶水。32水库工程地质条件321基本地质条件库区回水长度约1053KM。按地貌形态可分为两大地貌类型，一类为丘陵洼地地貌，一类为低山峡谷区地貌。丘陵洼地（月亮坝下游）约占库区回水长度的454，地形开阔平缓，河谷宽阔，河床宽度1020M，高程23742386M，河谷断面呈宽浅的“U”型；两岸均发育有漫滩和一、二、三级阶地。低山峡谷区（月亮坝上游）约占库区回水长度的546，河流强烈下切；河谷形态呈“V”型和“U”型。其中梯子桥以下段，河谷多呈“U”型谷，河床宽20M40M，两岸均分布有漫滩及一、二级阶地，阶地及漫滩分布特征如表31。梯子桥上游呈“V”字型峡谷，两岸山坡陡峻，自然坡角4575，局部段直立。两岸山峰高程25452685M，基岩多裸露。右岸平行马坝河有一条大型支沟瓦窑沟，冲沟发育长度38KM，沟底高程23802480M，宽约512M，沟谷呈“V”字形，两岸坡较陡，局部残留一级阶地，部分沟底基岩裸露。表31库区阶地及漫滩特征统计表特征堆积物厚度（）阶面宽度（）阶面高程（）高出河床（）漫滩315104023752387015一级阶地8181003002384238934二级阶地35150400238723961112三级阶地51045240240024102428库区出露的主要岩土层有第三系沉积岩地层和第四系的松散堆积地层，三叠系白山组灰岩及上三叠统下博达组不纯的碳酸盐岩仅于坝址和近坝库区左岸有小面积出露。由于表面绝大部分被较厚的新第三系昔格达组地层覆盖，构造形迹不甚明显，库区分布的主要褶皱采石场向斜，北东向的大院子向斜、石河坝背斜。坝址区位于采石场向斜南翼。断层有F1断层、F7断层。库区地下水类型主要有三叠系地层中的岩溶水、基岩裂隙潜水、老第三系红崖子组砾岩地层中的基岩裂隙水和承压水及第四系松散堆积物孔隙潜水。库区物理地质现象主要有滑坡、崩塌、风化卸荷等。322水库区渗漏问题水库蓄水后在反压作用下，可能变成向水库下游和两岸邻谷渗漏的通道，成为水库渗漏的主要途径。（1）左岸邻谷渗漏问题1）向古柏河的渗漏水库蓄水后，该河谷段成为邻谷渗漏的部位，由于未发现能够产生集中渗漏的岩溶通道，其产生渗漏的主要形式是溶隙脉状流，渗漏量不会很大。2）向马坝河下游的方家沟渗漏方家沟属于马坝河左岸的冲沟，野外调查裸露灰岩中小溶洞和溶蚀裂隙较发育，库水易通过灰岩溶蚀裂隙渗漏到方家沟中、下游段。（2）右岸邻谷渗漏问题1）向白乌河的渗漏库水向白乌河的邻谷渗漏主要位于山门口上游12KM的下麦地峡谷段，渗漏形式多为岩溶管道和溶隙混合型渗漏。2）向马坝河支沟瓦窑沟的渗漏瓦窑沟F1断层斜切向斜，破坏了核部的隔水地层，沟通了向斜内外侧的白山组灰岩，库水易顺瓦窑沟断层排泄于库下游石河坝、河湾子等泉，或形成新的渗漏点。323水库区岸坡稳定性问题及评价（1基岩岸坡库区岸坡以基岩为主，基岩岸坡段长3599KM，约占库岸78，主要由粘土岩、砾岩及砂岩组成，水库蓄水后局部出现小范围崩塌，对水库工程无较大影响。（2土质岸坡水库区坡积、坡崩积主要分布于2424M附近及其以下，岸坡段长1006KM，约占库岸2183，岩性主要为第四系坡积砂质壤土夹碎石，坡崩积碎石土，岸坡目前处于基本稳定状态。水库蓄水后存在塌岸问题。预测塌岸宽度10735M，塌岸方量为6743万M3。塌岸估算参数见表32，塌岸主要发生在近坝段左岸、庙子湾沟下游、瓦窑沟左岸及梯子桥一带。由塌岸而产生的次生淤积对水库的影响甚微。表32塌岸估算参数表水下稳定坡角水上稳定坡角岩性（）（）砂质壤土夹碎石1638碎石土1540另外，库区内发育滑坡1个，分布长度约010KM，约占库岸020。滑坡位于中坝址左岸上游约260M。滑坡体积105万M3，水库蓄水后该滑坡整体处于水库正常蓄水位以下，处于不稳定状态，但对水库运行影响甚微。324水库区淹没及浸没问题水库蓄水后，将淹没马坝河流域段两岸的三家村、两层楼、梯子桥等村庄及其耕地和道路，存在较大的淹没损失。325水库诱发地震问题及评价综合分析认为水库工程区无论从构造型和非构造型和地下岩溶水统计来看，都不具备水库诱发地震的基本条件，因此，不会产生水库诱发地震。33坝址工程地质条件本阶段在2KM长的马坝河下游河段上，初选了上、中、下三个坝址。331上坝址3311地质概况上坝址区主要出露第三系昔格达组粘土岩、红崖子组砾岩，三叠系上统下博达组泥灰岩、灰岩，三叠系白山组灰岩。河床及漫滩分布第四系冲积堆积，谷坡有第四系坡积（或残积）及崩积层。上坝址位于采石场向斜北翼，出露基岩产状沿左岸向上游弧形渐变2461953550。地层为一单斜地层，主要构造有断层及裂隙。主要发育断层F7、F3裂隙主要坝址左岸裂隙发育，按其走向为3组，以张裂隙为主，一般长度大于520M。坝区主要物理地质现象为冲沟及岩体的风化卸荷。3312上坝址主要工程地质问题评价（1）坝基、坝肩的渗漏及渗透稳定问题河床覆盖层为砂卵石层，坝轴线位置厚度57M，河床基岩面高程23712373M。砂卵石层属强透水层，是坝基渗漏的主要通道，根据工程类比确定，渗透系数K343102CM/S。砂卵石层具有强透水性，渗透变形大，呈松散体结构，不能满足混凝土坝地基要求，应全部清除。坝基渗漏以溶隙渗漏为主，根据两岸钻孔压水试验透水率，反算坝基渗透系数，对T3XB岩性K08M/D，对T2B岩性K5M/D。两岸渗漏以管道为主，结合下坝址双石包水库泉水流速测试，综合周边压水试验资料K9M/D。初步估算坝址渗漏量Q53237105M3/A，占年径流量（252万M3/A）的211。（2）坝基、坝肩的抗滑稳定（A）坝基稳定性评价中部第三系昔格达组（N2X）粘土岩夹砂砾岩透镜体，厚度1020M，强风化厚度1525M。建议承载力FA800KPA，可作为坝基隔水防渗层。由于粘土岩遇水易软化易产生压缩变形，对坝基抗滑稳定不利。不能作为混凝土重力坝基要求，应进行加固处理。（B）左、右坝肩稳定性评价左坝肩斜坡走向330，坡面倾角2026左右，地势平缓。基岩裸露，岩性为（T3XB11T3XB12T3XB13）砖红色、紫红色泥质灰岩岩层倾向220241，倾角3651，坡面走向与岩层走向夹角约120，为顺向坡。未发现不利于边坡稳定的大的断裂构造，左岸边坡整体稳定。由于受构造及风化卸荷的影响，在边坡陡崖段易产生滑塌、掉块现象。建议清除斜坡不稳定岩块，喷锚支护。右坝肩斜坡由第三系昔格达组（N2X）粘土岩及砂砾岩透镜体组成，自然坡角726左右，边坡高度71M。厚度大于70M。根据野外调查未发现平行坡向张裂缝或环形裂缝及不利结构面存在。因此边坡整体稳定的。库水位以上边坡相对高差40M，边坡在饱和状态下，强度降低，局部易产生滑塌，一般规模较小，不会影响到边坡整体稳定。332中坝址3321地质概况中坝址位于龙塘峡谷段，河谷呈“V”字型发育，坝址峡谷段两岸陡峭，在高程2420M以上坡度一般530；坝区河床高程23722375M，谷底宽2025M。河谷宽约8090M。坝址区阶地不发育。坝址区出露地层主要第四系全新统人工堆积碎石土、全新统滑坡积块石土、全新统崩坡积碎块石土、全新统坡积土夹石、全新统冲积卵（砾）石层、砂质粘土；上第三系昔格达组粘土岩夹砂砾岩透镜体；下第三系红崖子组砾岩；三叠系上统下博达组粉砂泥灰岩、粘土岩及砂质灰岩透镜体、泥质灰岩间夹粘土岩，砂质灰岩透镜体；三叠系中统白山组灰岩等。坝址区地处NE向汪家萍背斜与NW向黑元宝背斜南延次级短轴采石场向斜翘起端，北翼缓于南翼，根据野外地质调查结合，坝区发育断层18条；裂隙6组，其中缓倾角裂隙主要有4组。坝址区左岸强风化带垂直厚度为1012M，水平宽度512M；河床垂直厚度为0812M；右岸强风化垂直厚度518M，水平宽度为523M。左岸弱风化带垂直厚度为2032M，水平宽度535M；河床垂直厚度为5095M；右岸弱风化垂直厚度2037M，水平宽度为1735M；两岸卸荷带，水平宽度一般为58M，多发育陡坡地段。根据野外调查及平硐揭示，两岸卸荷带水平宽度与强风化带下限比较接近。坝址区岩溶发育的主要层位是三叠系中统白山组上段（T2B3）均匀状石灰岩，其次是上统下博达组（T3XB）和老第三系红崖子组均匀状不纯的碳酸盐岩。岩溶发育形态有落水洞、地下暗河、溶洞、溶隙、溶沟及小溶槽等，其充填程度、充填物的物质组成及密实程度亦不尽相同。3322坝基工程地质条件评价（1）坝基工程地质评价坝基河床砂卵石覆盖层厚895M，最大厚度110M，野外测定天然密度D为224G/CM3，建议承载力特征值FA280KPA，渗透系数K343102CM/S，允许水力坡降I010，属强透水。坝基岩体主要为（T2B32）灰岩，强风化带垂直厚度0510M。强风化岩体基本质量级别级，建议承载力特征值FA08MPA。弱风化岩石饱和抗压强度RB90110MPA，岩体质量分级为级，建议承载力特征值FA225MPA；微风化岩石饱和抗压强度RB140MPA，微风化岩体质量分级为级，属较完整岩体，建议承载力特征值FA45MPA。左坝肩边坡相对高差约57余米，在高程2420M下自然坡度约4278，以上呈均匀缓坡地形，边坡整体形态完整，基岩裸露，为岩质边坡。岩体卸荷轻微，整体稳定性良好。出露岩性为（T2B32）生物碎屑灰岩，强风化带水平宽度515，垂直深度512M，弱风化带水平宽度1025M，垂直深度1520M。强风化岩体极破碎，岩溶及裂隙发育，岩体纵波速度VP14002500M/S，属软岩；弱风化岩体较破碎，裂隙发育，岩体质量分级为级，岩体纵波速度VP25003800M/S，岩块饱和抗压强度RB90110MPA，属坚硬岩；下部微风化岩体完整性好，岩体质量分级为级，岩块饱和抗压强度RB140MPA，岩体纵波速度VP38005000M/S，属坚硬岩。右坝肩边坡相对高差约8590M，在高程2420M以下自然坡度约6070以上呈均匀缓坡地形，自然坡度约2634，基岩裸露。岩体卸荷轻微，整体稳定。出露岩性为（T2B32）生物碎屑灰岩，在高程2416M以上出露岩性（T2B33）灰岩。强风化带水平宽度510，垂直深度612M，弱风化带水平宽度2535M，垂直深度2527M。强风化岩体极破碎，岩体纵波速度VP14002500M/S，属软岩；弱风化岩体较破碎，裂隙发育，岩体质量分级为级，岩体纵波速度VP25003800M/S，岩块饱和抗压强度RB90110MPA，属坚硬岩；下部微风化岩体完整性好，岩体质量分级为级，岩块饱和抗压强度RB140MPA，岩体纵波速度VP38005000M/S，属坚硬岩。坝基岩体基本质量分级和工程地质分类如表33，岩体的物理力学指标建议值如表34。表33坝址岩体质量分级和工程地质分类表计算参数修正系数质量指标岩性风化程度RCKVK1K2K3BQBQ基本质量级别工程地质分类强风化650180203027362236弱风化901100310203034092909T2B32灰岩微风化1400470102042443944T2B31灰岩微风化122450430102040363736T2B33灰岩微风化1050440102040883788备注BQ903RC250KV，BQBQ100（K1K2K3），K1地下水影响修正系数；K2主要结构面产状修正系数；K3初始应力状态修正系数。表34坝基岩体物理力学参数建议值表抗剪断强度承载力特征值重力密度摩擦系数凝聚力变形模量泊松比地层岩性风化特征坝基岩体地质分类FAMPAKN/M3FCMPAEOGPA强风化082570550412035弱风化2025268101140028T2B32灰岩微风化45269131775020强风化10258060515033弱风化222670910091140027T2B31灰岩微风化42269101112137580022强风化08255050313033T2B33灰岩弱风化20268091009114060026微风化40269101275023岩体结构面05060102（2）坝基岩体透水性坝基岩体透水率大于10LU，透水性分级为强中等透水，占透水岩体约47，弱透水岩体占22，微透水约占31。由坝轴线剖面中岩体透水性分区情况可见，河床段坝基强风化岩体以下，为弱微透水岩体，透水率0428LU，弱透水岩体透镜体状分布。两岸坝肩为强风化弱风化岩体，岩溶、岩溶裂隙发育，透水率一般为大于10LU100LU至微风化岩体上部，分布高程235758234868M。以下为弱微透水岩体透水率一般为024LU，其间中等透水岩体呈透镜体状交替分布，透水率14940LU。3323中坝址主要工程地质问题评价（1）坝基、坝肩的渗漏及渗透稳定问题河床覆盖层为砂卵石层，坝轴线位置厚度895M，河床基岩面高程23652359M。砂卵石层属强透水层，是坝基渗漏的主要通道，野外测得砂卵石密度D224G/CM3，工程类比确定，渗透系数K343102CM/S。砂卵石层具有强透水性，渗透变形大，呈松散体结构，不能满足混凝土坝地基要求，应全部清除。坝基及两坝肩岩体透水性变化很大，从强透水微透水性，均为透镜体状相间分布，岩溶发育下限高程为2280M。两坝肩岩体上部存在厚140150M，强中等透水段，河床段80的弱中等透水段。2280M高程以下两坝肩及河床下部岩体均为弱微透水性岩层。河床漫滩砂卵石层按设置截渗墙处理，可不考虑其渗漏量损失，按重力拱坝的防渗要求，坝基渗漏量估算以岩溶不发育2280M高程视为相对隔水层。坝基渗漏以溶隙渗漏为主，渗透系数K值是根据河谷钻孔压水试验值1LU的各段透水率分段加权大值均值反算获得的K5M/D。坝肩绕坝渗漏量以管道渗漏为主，渗透系数K9M/D。初步估算坝址渗漏量为Q46424105M3/A。（2）坝基、坝肩的抗滑稳定（A）坝基稳定性评价坝基及下游河段出露岩性为T2B32T2B31灰岩，强风化层厚度0510M分布，弱风化层厚度58M，岩层倾向上游，倾角5665，层理裂隙较发育，岩体完整性较差，坝基发育一组缓倾角裂隙，倾向下游，该组裂隙为控制坝基稳定的主要结构面。易产生压缩变形，对坝基抗滑稳定不利。应进行抗滑处理。（B）左、右坝肩稳定性评价左坝肩岩性为灰岩，岩层倾向3555，倾角4065，坡面走向与岩层走向夹角约1626，为斜向坡。未发现不利于边坡稳定的大的断裂构造。坝肩主要发育4组裂隙，裂隙的组合对边坡稳定基本无影响，边坡整体稳定。由于受地形、构造及风化卸荷的影响，在边坡前沿陡崖易产生崩塌、掉块现象。建议清除斜坡不稳定岩块，喷锚支护。右坝肩岩性为灰岩，在高程2414M处发育F11断层产状2743405775，与边坡走向基本一致，倾向坡内有利于稳定。坝肩主要发育4组裂隙，裂隙的组合对边坡稳定基本无影响，边坡整体稳定。受地形、构造及风化卸荷的影响，在边坡表部易产生掉块现象。建议清除斜坡表面不稳定岩块。333下坝址下坝址位于双石包水库大坝下游120M处，距离中坝址700M，地质条件基本同中坝址。3331地质概况坝址区地处石河坝背斜南翼，根据野外地质调查，发现断层3条。裂隙按其走向可划分为3组，以剪性裂隙为主，一般长度大于525M。坝区主要物理地质现象为岩体风化卸荷。3332下坝址主要工程地质问题评价（1）坝基、坝肩的渗漏及渗透稳定问题（A）河床覆盖层为砂卵石层，坝轴线位置厚度35M，河床基岩面高程23572359M。砂卵石层属强透水层，是坝基渗漏的主要通道，野外测得砂卵石密度D224G/CM3，工程类比确定，渗透系数K34102CM/S。砂卵石层具有强透水性，渗透变形大，呈松散体结构，不能满足混凝土坝地基要求，应全部清除。坝基岩体强中等透水弱微透水，均为透镜体状相间分布，两坝肩岩体上部存在厚1015M，强中等透水段，河床段60的弱中等透水段。以下两坝肩及河床下部岩体均为弱微透水性岩层。（B）坝基绕坝渗漏已建成双石包水库，在水库蓄水位2383M时，对坝后左、右岸10个溢出点和大坝放水后河水高程在2370M时2个溢出点进行观测，综合估算平均渗透系数K5M/D，河床漫滩砂卵石层按设置截渗墙处理，可不考虑其渗漏量损失，按重力拱坝的防渗要求，坝基渗漏量估算以高程2280M以下岩溶不发育的T2B视为相对隔水层。坝基渗漏量估算8625105M3/A，占年径流量（254亿M3/A）的34。（2）坝基、坝肩的抗滑稳定（A）坝基稳定性评价坝基及下游河段出露岩性为T2B31灰岩，河道宽度仅2025M，河床基岩面纵向起伏较小。强风化层厚度0810M分布，弱风化层厚度1213M，岩层倾向下游，倾角2035，层理、裂隙较发育，岩体完整性较差，坝基发育一组缓倾角断层，倾向下游，产状21532，破碎带宽度2025CM，充填层状方解石，局部充填粘土，与坝轴线夹角25。该断层为控制坝基稳定的主要结构面。对坝基抗滑稳定不利。应进行抗滑处理。（B）左、右坝肩稳定性评价左坝肩岩性为（T2B31）灰岩，未发现不利于边坡稳定的大的断裂构造。坝肩主要发育4组裂隙，裂隙的组合对边坡稳定基本无影响，边坡整体稳定。建议清除斜坡不稳定岩块，喷锚支护。右坝肩主要发育4组裂隙，综合分析，边坡整体稳定。仅局部不稳定块体。建议清除斜坡表面不稳定岩块，进行喷锚加固处理。334坝址比选意见上、中、下坝址除岩溶渗漏问题突出外无影响工程建设的重大工程地质问题，坝基岩体质量分级为级为主，均具有建中型坝的地形地质条件，上坝址河谷宽阔，两岸地形较平缓，岸坡不对称，出露岩性复杂，坝顶长度大，开挖处理工程量大。中坝址河谷狭窄顺直，两岸地形完整，岸坡基本对称，两岸基岩裸露，两坝肩坝基岩性单一，岩石强度较高，风化卸荷深度较小，开挖处理工程量相对较小。下坝址两岸地形平缓，坝顶长度大，风化、卸荷深度较大，帷幕防渗及开挖处理工程量较大。因此，本阶段地质推荐中坝址为初选坝址。详细工程地质条件比较如表35。表35坝址工程地质条件比较表比选坝址工程地质条件上坝址中坝址下坝址坝顶长度M599501968011702河床宽度M182244125两岸边坡、坡度左岸自然边坡712，右岸929，两岸边坡稳定。左坝肩坡自然边坡4278，自然边坡6078。两岸边坡稳定。左坝肩坡自然边坡5060，自然边坡3956。右岸坡顶有松散堆积。2383M以上开阔平缓。覆盖岩性及厚度右坝肩覆盖层厚度26M；右岸基岩裸露。河床卵石层厚度57M。下部为49M粘土岩。两岸基岩裸露；河床卵石层厚度895M。2383以下两岸基岩裸露以上多比第三系覆盖；河床卵石层厚度345M。坝基及坝肩岩体名称及物理力学指标坝基、左肩岩性为泥灰岩、石灰岩。岩石饱和抗压强度RB3070MPA，右岸为（N2X）粘土岩。坝基、肩岩性为（T2B）灰岩，岩石饱和抗压强度RB90122MPA，软化系数KR06209。坝基、肩岩性为（T2B）灰岩，岩石饱和抗压强度RB90122MPA，软化系数KR06209。岩体卸荷及风化带厚度强风化厚度59M。岩体卸荷带宽度左岸813M。岩体卸荷带宽度58M。左坝肩强风化厚度1012M，右岸强风化水平厚度518M。岩体卸荷带宽度510M。左坝肩强风化厚度813M，右岸强风化水平厚度810M。坝基及坝肩断层性质及规模左岸发育，一组高倾角断层产状21680，对坝肩稳定无影响。右岸坝肩发育F11断层，为高倾角，倾向上游坡内，规模较小。左坝肩发育缓倾角裂隙，夹有泥质，强度低，工程地质性质差。对坝基抗滑稳定不利。右岸坝肩发育F18断层，为缓倾角，21532夹有泥质，强度低，工程地质性质差。对坝基抗滑稳定不利。地下水类别、腐蚀性两岸裂隙水水补给河水；环境水对混凝土无腐蚀性；岩体透水率多在1510LU，属两岸裂隙水、岩溶水补给河水；环境水对混凝土无腐蚀性；岩体透水率多在两岸裂隙水、岩溶水补给河水；环境水对混凝土无腐蚀性；属中等弱透水岩层。及岩体透水性弱微透水岩层。1440LU，属中等弱透水岩层。防渗处理方案防渗长度（KM）防渗面积（万M2）防渗下限（高程M）垂直396397022800垂直406434922800垂直687653422800施工及交通条件施工条件较好，交通方便，场地较开阔。施工条件较好，交通方便，场地狭窄。施工条件较好，交通方便，场地较开阔。坝址比较意见中坝址工程地质条件较优34引水洞工程地质条件（1）左岸引水洞工程地质条件左岸引水洞，进口位于坝址上游，距坝轴线约130M，出口位于坝址下游斜坡，长度约39734M。洞室穿越岩性主要有（T2B32T2B31）灰岩等，经统计，类围岩累计出露长度约170M，占隧洞线总长的428；类围岩累计出露长度约11713M，占洞线总长的294；类围岩累计出露长度约11021M，约占278，（按有压洞考虑提供参数）。进口出露岩性为（T2B32）灰岩，属硬质岩，层状结构边坡，岩体强风化水平厚度56M左右，主要发育裂隙3组，裂隙的组合对边坡稳定基本无影响，边坡整体较稳定，仅局部产生不稳定块体，易出现滑塌、掉块现象。对洞脸开挖时建议清除不稳定块体，进行喷锚加固。建议强风化开挖坡比为1075。出口位于受F15断层影响，裂隙发育，岩体破碎，属整体稳定性较差的边坡。建议开挖清除强风化岩体结合洞脸开挖，洞脸边坡岩体进行喷锚加固。强风化开挖坡比为1075。（2）右岸引水洞工程地质条件右岸引水洞，穿越岩性主要有（T2B33T2B32T2B31）灰岩等，经统计，类围岩累计出露长度约16895M，占隧洞线总长的429；类围岩累计出露长度约8379M，占洞线总长的213；类围岩累计出露长度约14059M，约占358。进口边坡基岩裸露，出露岩性为（T2B34）灰岩，根据野外调查无大规模不利结构面，主要发育裂隙4组。边坡整体较稳定，局部产生不稳定块体，易出现滑塌、掉块现象。对洞脸开挖时建议清除不稳定块体，进行喷锚加固。建议强风化开挖坡比为1075。出口边坡基岩裸露，岩体强风化，裂隙发育，岩体较破碎，属整体稳定性较差的边坡。建议开挖清除强风化岩体结合洞脸开挖，洞脸边坡岩体进行喷锚加固。强风化开挖坡比为1075。35导流洞工程地质条件拟建导流洞位于右岸，洞室穿越岩性主要有（T2B33T2B32）浅灰、深灰色灰岩及生物碎屑灰岩，（T2B31）深灰色假鲕凝块状灰岩等，经统计，类围岩累计出露长度约169M，占隧洞线总长的563；类围岩累计出露长度约71M，占洞线总长的237；类围岩累计出露长度约60M，约占20。进口位于坝址上游右岸，出露岩性为（T2B33）灰岩，属硬质岩、层状结构边坡，坡面地形完整，主要发育裂隙3组，裂隙的组合对边坡稳定基本无影响，切割岩体基本稳定的。仅侧向出现坍塌、掉快现象，建议清除不稳定块体，进行喷锚加固。建议强风化开挖坡比为1075。出口位于下坝址下游右岸，坡面地形完整，主要发育裂隙4组，裂隙的组合对边坡稳定基本无影响，边坡整体稳定。受风化卸荷的影响，在边坡表部易产生掉块现象。建议清除斜坡表面不稳定岩块，喷锚处理。开挖坡比1075。36地质结论及建议361结论（1）根据中国地震动参数区划图（GB183062001）标准，工程区地震动峰值加速度为015G，地震动反应谱特征周期为045S，相应的地震基本烈度为度。（2）水库存在向两岸邻谷和下游岩溶管道式反压渗漏、绕坝渗漏等多种途径，其中有以右桥头泉为代表的岩溶管道向白乌河及瓦窑沟下游的反压渗漏、大龙塘为代表的向左右龙眼反压渗漏、左右坝肩的绕坝渗漏及坝基渗漏是水库渗漏的主要途径。水库蓄水后存在塌岸问题，但塌岸宽度、规模较小，对水库影响不大。水库淹没区无可开采的矿产资源及文物分布，但要淹没部分村庄、耕地及道路。水库不具备产生诱发地震的基本地质条件，因此不会产生水库诱发地震问题。（3）本阶段在2KM长的马坝河下游河段上，初选了上、中、下三个坝址，根据勘察成果表明坝基地形、地质条件均具备兴建中坝的基本工程地质条件，经综合比较认为，以中坝址条件较优。因此本阶段地质推荐中坝址为初选坝址。（4）各坝址具有兴建混凝土重力坝、当地材料坝和拱坝的工程地质条件，地质建议坝型为混凝土重力坝或拱坝较适宜。但坝区岩溶发育，坝基及坝肩渗漏问题严重，风化岩体质量较差，应进行工程处理。（5）导流洞、引水洞等主要输水建筑物，进、出口段强风化岩体及洞身断层破碎带均为类围岩，应进行清除和加固处理，洞身段为弱微风化及新鲜基岩，以类围岩为主，成洞条件较好。362建议（1）建议进一步查明库坝区地层结构、地质构造、岩溶发育及水文地质条件等。重点加强对近坝库区灰岩的地质勘探工作。采用钻探和多种物探手段（电磁波、声波CT和地质雷达），进一步查明库坝区周边可溶岩及岩溶、地下水分布规律。（2）进一步查明相对隔水层的分布，复核优化防渗帷幕位置及长度。（3）建立库坝区及相邻河流地下水及地表水水文网，并进行长期观测。4工程任务和规模四川省凉山州盐源县马坝河龙塘水库工程是马坝河流域规划的控制性水利枢纽工程。工程规划向龙塘水库灌区和盐源县城工业园区供水，以促进当地社会经济的发展。龙塘水库工程的主要任务是以灌溉为主，结合发电，兼顾工业供水。在保证马坝河下游河道生态用水情况下，向龙塘水库下游40万亩灌区和盐源县城工业园区供水，利用灌溉、工业供水及下放生态水量发电。根据防洪标准（GB5020194）和水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）的规定，龙塘水库枢纽工程为等大（2）型工程。其永久泄水建筑物按2级标准设计，主要建筑物正常运用的设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为2000年一遇。41水库库容曲线根据2009年测绘的龙塘水库库区12000地形图，计算龙塘水库水库库容和面积曲线。天然情况下的水位与库容、面积关系曲线见图41。42正常蓄水位的选择421方案拟定根据龙塘水库的地形、地质条件，龙塘水库处于岩溶地区，正常蓄水位不宜过高，在242200M高程以下，枢纽布置相对紧凑、合理，超过这个高程，枢纽布置难度加大，工程量将大大增加。考虑水库所承担的供水任务，且龙塘水库是马坝河流域规划中唯一的调蓄水库，为了合理利用马坝河水资源，在不影响下游河道生态用水前提下，本阶段以2422M作为龙塘水库正常蓄水位的上限控制水位。正常蓄水位方案拟定的原则先满足自流灌区，提灌灌区先近后远，满足不同灌溉面积工程任务，对应不同正常蓄水位。满足全部自流灌区和全部右干渠提灌灌区的工程任务，正常蓄水位为241550M；满足全部自流灌区、全部右干渠提灌灌区及部分左干渠提灌灌区的工程任务，正常蓄水位为241850M；满足全部自流灌区、全部右干渠提灌灌区及全部左干渠提灌灌区的工程任务，正常蓄水位为242000M。并对抬高正常蓄水位到242200M进行了比较。422正常蓄水位的确定根据以上拟定的方案，选择合理的正常蓄水位及灌溉面积，进行经济指标比较，其中挡水建筑物以混凝土拱坝为代表坝型。（1）各正常蓄水位的投资包括龙塘水库枢纽和水库淹没处理费用。随着正常蓄水位的提高，投资在增加，正常蓄水位从241550M提高到241850M，投资增加547403万元；正常蓄水位从241850M提高到242000M，投资增加294847万元。（2）从单位供水经济指标来看，正常蓄水位为24155M时，单位供水量的投资为1381元/M3；正常蓄水位为24185M时，单位供水量的投资为1202元/M3；正常蓄水位为2420M时，单位供水量的投资为1120元/M3。以正常蓄水位2420M单位供水量投资为1120元/M3最低。（3）从灌区分摊的水库工程投资来看，正常蓄水位24155M时，灌溉面积3105万亩，分摊的水库工程投资为443629元/亩；正常蓄水位24185M时，灌溉面积369万亩，分摊的水库工程投资为396534元/亩；正常蓄水位2420M时，灌溉面积40万亩，分摊的水库工程投资为377423元/亩。以正常蓄水位2420M分摊的水库工程投资377423元/亩最低。（4）随着正常蓄水位的提高，正常蓄水位从24155M提高到24185M，增加的单位供水量投资为275元/M3，从正常蓄水位24185M提高到2420M，增加的单位供水量投资为252元/M3，较低。（5）目前，提灌灌区主要居住着少数民族788万人，其中藏族4616人、彝族664万人、蒙古族4639人。解决好这些少数民族人口的生产、生活用水，关系着国家和社会的稳定，党和国家及凉山州州政府对此都非常重视。龙塘水库尽最大可能满足灌区所有灌溉面积的供水要求，是灌区人民尤其是少数民族脱贫致富的重要途径。综合上述分析比较，从单位供水量投资、增加单位供水量的投资，工程经济性及工程的社会效益出发，本阶段推荐龙塘水库正常蓄水位为242000M。43死水位的选择431水库泥沙淤积对死水位的选择根据龙塘水库坝址泥沙淤积量的计算，多年平均悬移质输沙量为443万T，悬移质的容重按13T/M3估算，合341万M3；多年平均推移质输沙量089万T。推移质的容重按16T/M3估算，合056万M3。因此，天然输沙量为532万T，合计397万M3。水库按50年淤积计算，则总淤积量为266万T，合计约1985万M3，水库建成后，考虑库区坍岸量，则龙塘水库总淤积量为276万M3。按平摊泥沙淤积量，根据库容曲线，坝前淤积滩面高程约为23855M。432引水建筑物布置对死水位的选择坝址处河底高程为237300M，依据地形、地质条件及泥沙淤积高程，引水洞进口底板高程应在238600M以上。引水洞为圆形压力洞，洞径40M，引水流量30M3/S。在死水位时，为保证引水洞在引设计流量时，进口不产生旋涡，因此，进水口要保证有一定的淹没深度，满足引水的要求，经计算死水位不应低于239400M为宜。在满足工程任务要求的条件下，本次设计还对抬高死水位是否经济可行进行了比较。设计对死水位239400M和对其抬高2M，即死水位239600M，按等调节库容，其相应的正常蓄水位应为242200M，进行了调节计算，并做经济比较（1）满足初选的40万亩灌区的工程任务要求，死水位为239400M时，需正常蓄水位为2420M，为方案；死水位为239600M时，需正常蓄水位为242200M，为方案。（2）二方案相比，调蓄库容增加76827万M3，增加供水量7424万M3，增加发电量717万KWH，投资增加415944万元。（3）死水位为239400M时，单位供水量的投资为1120元/M3，小于死水位为239600M时，单位供水量的投资1144元/M3。（4）死水位由239400M提