东宁县罗家店水电站上下坝线工程地质状况比选

时间:2017-06-18

1、工程概况

　　东宁县罗家店水电站坝址位于东宁县罗家店村西侧 4km 处的大绥芬河干流上游，距大、小绥芬河汇合口94km，距东宁县县城所在地120km，地理坐标为东经 130°28'35″、北纬 43°44'39″，坝址以上集水面积 2588km2。罗家店水电站工程的主要任务以发电为主。罗家店水电站选定装机容量 15MW，年发电量 4273 ×104kW·h。电站建成后并入东宁地区电网，对解决本地区缺电问题以及改善电网供电质量，提高水电农村电气化标准，无论近期还是远期，都将会起到重要作用。

　　在等库容、等效益的条件下，对上、下两条坝线从地形、地质、泄洪消能、工程量、施工条件、工期、投资及运行等条件进行综合比较论证，提出选定的坝轴线。上坝线: 在可研推荐的坝轴线上游 150m 处。坝轴线坐标位置: 东北侧( 左岸) 为 X =618967. 3909，Y= 4846424. 8490; 西 南 侧 ( 右 岸 ) 为 X =618780. 6998， Y = 4846356. 0689; 。 坝 顶 长度 209. 00m。下坝线: 可研推荐的坝轴线。坝轴线坐标位置:东 北 侧 ( 左 岸 ) 为 X = 619030. 9231，Y =4846309. 8277; 西南侧( 右岸) 为 X = 618857. 2795，Y= 4846197. 2795。坝顶长度 195. 60m。

　　2、上坝线工程地质条件及评价

　　2. 1、地形地貌

　　坝线河谷地形呈不对称“V”字型，左岸较陡，右岸稍缓。地貌类型主要分为现代河床及河漫滩、坡积裙及低山丘陵 3 种。

　　2. 2、岩体风化特征

　　坝基及两岸基岩以弱风化岩体为主，强风化带在左右两岸及河谷覆盖层下均有揭露，但厚度不大，一般在 0. 3m －1. 0m。大部分呈弱风化。

　　2. 3、岩( 土) 体渗透性

　　坝基松散层主要为第四系全新统现代河床冲积堆积物及冲积、洪积堆积物。其中，低液限黏土为微透水土体，河床部的混合土卵石层含孤石，且分布不均，有架空现象，渗透系数建议值为 200m/d。⑥含细粒土中砂层为中等透水土体，其渗透系数建议值为 2 ×10－ 3cm / s。混合土碎块石层为强透水层。坝基基岩除河床及两岸漫滩上部有约 2m － 5m强透水层外，其余坝基及两岸坝肩岩体为中等透水。坝基岩体透水率多在 20Lu 左右，坝肩为中等透水。

　　2. 4、上坝线工程地质条件评价

　　2. 4. 1、坝基稳定性

　　河谷覆盖层由第四系松散层组成，厚 3. 0m －6. 0m，岩性主要由混合土卵石、低液限黏土、混合土卵石和含细粒土中砂组成。对于表层的混合土卵石由于其存在空隙，稳定性较差，建议挖除; 低液限黏土及含细粒土中砂，承载力较低，应全部挖除; 其下的混合土卵石做为重力坝坝基的持力层稳定性稍差，建议清除，其易发生管涌渗透变型，建议允许渗透比降 J 允 =0. 10。基岩为花岗岩，强风化较薄，以碎块状为主，其下的弱风化岩体较完整，稳定性较好。建议弱风化的花岗岩为重力坝坝基的持力层。

　　2. 4. 2、坝肩稳定性

　　1) 左坝肩

　　左坝肩上部的混合土碎石层，稳定性差，应清除。坝肩结构面组合基本稳定。

　　2) 右坝肩

　　右坝肩山体表面的混合土块石层分布厚度 2m左右，其间充填碎石及黏土，局部有架空现象，属不稳定土体，应清除。下部呈砂状的强风化花岗岩厚度 1. 5m，抗滑稳定性稍差，建议采取适当的工程措施。

　　2. 4. 3、坝基渗漏量估算

　　对于河谷松散层，渗透系数取经验值 K =200m/d，含水层厚 6m，河谷宽度 120m，上下游水位差取22. 56m，根据公式: Q 年 = KMHB / ( 2b + M)经估算渗漏量较大，建议采取垂直防渗方案，截断河谷松散层，防渗体直接座在弱风化花岗岩上。对于下部基岩，主要为中等透水，取 q =20Lu，则根据巴布什金公式:则按上述公式，透水层厚度取 15m，进行估算:渗流量将小，可不进行处理，设计中如果从坝基稳定的角度考虑，可以采取适当的工程措施。

　　2. 4. 4、坝肩绕渗

　　坝肩总渗漏量经估算均不大。

　　3、下坝线工程地质条件及评价

　　3. 1、地形地貌

　　河谷呈不对称“V”字型，河床宽 35m － 40m，漫滩呈窄条状展布于左右两岸，滩面高程 325m －330m，宽约 60m － 80m，面平坦，微倾向河床，后缘斜交坡积裙前缘，地面高程 350m －380m。右岸为中山区，山顶高程 620m。

　　3. 2、岩体风化特征

　　左坝肩分布有全风化，厚度 0. 4m 左右，呈土状，局部分布。强风化左右两岸及河谷底部均有分布，厚度 0. 3m －1. 0m。大部分呈弱风化，一般厚度 25m左右，其下是微风化。

　　3. 3、岩( 土) 体渗透性

　　坝基松散层主要为第四系全新统现代河床冲积堆积物及冲积、洪积堆积物。其中，高液限粉土及低液限黏土为微透水土体，渗透系数界于 1 ×10－ 6cm / s－ 1 × 10－ 5cm / s 之间，河床部的混合土卵石层含孤石，且分布不均，有架空现象，为强 － 极强透水土体，其渗透系数建议值为 200m/d。含细粒土细砂层为中等透水土体，其渗透系数建议值为 1 ×10－ 3cm / s。坝基基岩及右坝肩岩体以中等透水为主，左坝肩以弱透水岩体为主。

　　3. 4、下坝线工程地质条件评价

　　3. 4. 1、坝基稳定性

　　河谷覆盖层由第四系松散层组成，厚 0. 8m －4. 0m，表层的混合土卵石存在空隙，稳定性较差，建议挖除; 高液限粉土、③低液限黏土及含细粒土细砂，承载力较低，应全部挖除。其下的混合土卵石做为重力坝坝基的持力层稳定性稍差，建议清除，其易发生管涌渗透变型，建议允许渗透比降 J 允 =0. 10。

　　下部基岩为花岗岩，强风化较薄，以碎块状为主，其下的弱风化岩体较完整，稳定性较好。建议弱风化的花岗岩为重力坝坝基的持力层。

　　3. 4. 2、坝肩稳定性

　　1) 左坝肩

　　左坝肩花岗岩岩体主要节理有 3 组，坝肩结构面组合基本稳定。另外，左坝肩上部局部有全风化层，稳定性差，应清除。

　　2) 右坝肩

　　右坝肩岩体主要发育两组，坝肩坡面与结构面成稳定关系。从现场看，右坝肩混合土碎石层及其下的花岗岩全、强风化带厚 4. 5m，建议一并挖除。

　　3. 4. 3、坝基渗漏量估算

　　对于河谷松散层，渗透系数取经验值 K =200m/d，含水层厚 4m，河谷宽度 125m，上下游水位差取22. 56m，计算公式同前。经估算渗漏量较大，建议采取垂直防渗方案，截断河谷松散层，防渗体直接座在弱风化花岗岩上。对于下部基岩，按上述公式，透水层厚度取15m，经估算:渗漏量不大，可不进行处理，设计中如果从坝基稳定的角度考虑，可以采取适当的工程措施。

　　3. 4. 4、坝肩绕渗

　　经估算，坝肩总渗漏量不大，但右坝肩渗漏量相对较大，且集中从坝肩渗出，对坝肩稳定不利，应进行防渗处理。

　　4、上、下坝线工程地质条件比较

　　上、下坝线工程地质条件比较见表 1。

　　参考文献:
　　［1］周竟平. 罗家店水电站枢纽布置方案比选［J］. 黑龙江水利科技，2013( 12) : 80 －81.
　　［2］周广钰. 大唐东升水电站电气二次设计综述［J］. 黑龙江水利科技，2012( 09) : 64 －65.
　　［3］李炳荣. 罗家店水电站施工导流方案选择分析［J］. 黑龙江水利科技，2014( 01) : 86 －87.
　　［4］李炳荣. 刍议罗家店水电站水土保持方案分析［J］. 黑龙江水利科技，2014( 04) :162 － 163.

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