1第一章 基本资料第一章 基本资料(一) 流域概况与气候条件(一) 流域概况与气候条件1、流域概况该水电站位于 S 河流的上游，电站坝址以上的流域面积为20300kln2，其上游 38km 处的水库末端为一个多年调节电站B 电站。本电站属于该河流梯级电站中的一个。B 电站 10频率的洪水泄量为 5250m3s，3.3频率的洪水泄量为 6000m3s，1频率的洪水泄量为 6900m3s，0.1频率的洪水泄量为 9950m3s，保坝洪水泄量为 17000m3s。B 电站到本电站之间的流域面积为 1300km2，有两条较大的支流汇入：第一条支流控制流域面积 534km2，第二条支流控制流域面积 456krn2。此二大支流占全区间面积的 76，且流经山谷之中，河道的平均比降 6左右。流域内为山林区，植被尚好。由于两支流长度相近，暴雨后的洪水集流较快，区间流量较大。2、气候条件本电站处于高寒地区，冬季较长，积雪较深，夏秋季多雨。坝址处年降雨量变化在 6001 100mm，多年平均雨量为 854mm。夏秋季(6-9 月)雨量约占全年雨量的 60-70，年蒸发量为850-1 174mm。从现有气象观测资料中统计，坝址处多年平均气温为 3，最低气温36.5，最高气温 38(见表 317)，最大风速 22.3ms(风向西北)，此时水库吹程 4.6km。2电站所处河段冰期较长，一般在 10 月中旬开始见冰，11 月上旬开始流凌，11 月下旬开始封冻，到次年 4 月上旬开江，4 月中旬进入无冰期，整个冰期可达 56 个月。 表 3-17 坝址处气温统计表 表 3-17 坝址处气温统计表 （单位：）月 份平 均最 高最 低1 月-19.24.0-36.52 月-15.312.0-31.73 月-5.419.0-28.64 月4.927.0-10.85 月13.131.6-10.86 月17-633.03.07 月31.637.09.48 月21.037.00.89 月13.036.0-2.010 月5.327.0-12.011 月-5.516.1-24.012 月-15.28.5-33.5全 年3.038.0-36.5(二) 水文站与径流资料(二) 水文站与径流资料坝址附近有一水文站，位于坝址下游 2km 处，1936 年建站，1945 年-1950 年缺测，新中国成立后继续观测。上游的 B 电站水文站位于本电站坝址上游约 38km 处，1957 年建站，一直连3续观测。B 水电站至本电站区间各支流均未设站进行观测。因此，区间的洪水参数主要根据邻近地区河流的水文观测资料综合分析得出。由于 B 电站水库已经蓄水发电，本电站的天然来水被调节，其年月径流主要是根据 B 电站水库调节后的径流和 B 电站坝址至本电站坝址区间的径流叠加而成。B 电站水文站的年月径流资料经插补延长可得到 1933 年以来约奶余年的径流系列，其多年平均流量为 239m3a。本电站的年月径流资料经插补延长亦可得到 40 余年，其多年平均径流量为 258m3s。B 电站至本电站间未进行过专门水文观测，仅有干流两站 1957 以后同步对应的观测资料，区间的径流由两站相减而得。(三) 设计洪水分析成果(三) 设计洪水分析成果本水电站的设计洪水重点是研究区间的设计洪水。由于该区间未进行水文观测，而由上下游站相减所得的洪水资料精度太差，因此采用地区综合分析法，在本流域附近选用了六个参证站，进行统计分析，从而得出区间的洪水参数与设计成果，详见表 3-18。造成本电站以上流域的特大暴雨天气，主要是北上台风。其暴雨特点是降雨历程短，暴雨集中，强度较大，主要降雨历时集中在 24h 内。区间的洪水一般集中在 3d 内，因此设计洪水过程线以 3d 洪量为控制。4表 11 B 电站至本电站区间设计洪水成果表表 11 B 电站至本电站区间设计洪水成果表各种频率（P%）及对应流量值项 目 0.01 0.02 0.10.20.33 0.5123.351020洪峰流量4840 4450 3450 3040 2740 2500 2110 1720 1460 1220 872540三天洪量2.71 2.55 2.12 1.94 1.81 1.70 1.52 1.33 1.21.08 0.88 0.68注：流量的单位为：m3/S，洪量单位：108m3三天流量的均值为 0.45 m3/S,CV=0.72, CS/CV=2.0根据本电站暴雨洪水季节分布特点和施工情况，确定分期洪水为汛前期(4 月 15 日-7 月 15 日)，大汛期(7 月 15 日9 月 15日)，大汛后(9 月 15 日-封冻时)三个时段。施工洪水的计算方法与大汛期设计洪水相同，也是采用临近站作为参考综合分析出区间的施工洪水，其成果见表 3-19。表 1-2 分期洪水成果表表 1-2 分期洪水成果表时 间4 月 15 日 7 月 15 日9 月 15 日 封冻时5P（%）5102051020QP（m3.S-1）3082612081047757(四)工程地质条件(四)工程地质条件省地震局在本电站的地震基本烈度报告中认为，该电站靠近地震活动带，历史上和近期均有地震发生，现今地震活动频繁，该区具有一定的发震构造条件，本电站地震烈度以 7 度为宜。水库两岸山体雄伟高峻，无低凹哑口和单薄分水岭。构成库区的主要岩石为前震旦纪结晶岩类和少量后期穿插的岩层，均系不透水岩石。两岸玄武岩和地下水位分布高程均高于正常水位，故水库蓄水后无永久性渗漏的可能性。库区河谷狭窄，库边一般为基岩河岸，第四纪覆盖不厚，植被茂密，不至产生大的坍岸，固体径流来源有限。坝区河谷呈 U 形，河谷底宽 300-400m，平水期河床宽 170m 左右，水深 1-2m。两岸分布有不对称的漫滩与阶地，谷坡 20-35。两岸山顶为玄武岩台地，比河床高 200m-250m 左右。坝址上游右岸漫滩长约 600m，宽约80m，高出江面水位 0.5-1m。左岸漫滩宽约 50m 左右，一级阶地宽 60-70m，比河床高 7-13m，阶面平坦，延伸至上游 250m 左右趋于尖灭。构成坝区的主要岩石为前震旦纪混合岩，中生代岩脉穿插在其中，第四纪主要分布在河谷及两岸山体上。混合岩：灰白色，由伟晶质脉体和基体熔合而成。脉体成分有6石英、钾长石、斜长石、黑云母等。基体由原岩黑云母片岩、斜长角闪岩组成。混合岩风化程度较低，岩石致密坚硬，抗风化能力强，但基体抗风化能力较差。中生代岩脉多次侵入，分布密度和变化均较大，主要有以下岩类：花岗岩(包括斜长花岗岩、花岗斑岩)：此类岩石为坝区分布最多的岩脉，宽度一般 2l0m，个别宽达 3040m，一般为浅肉红色，主要矿物成分有正长石、斜长石、石英及角闪石、泥石等。斑状一粗细粒结构(斑晶为正长石、斜长石等)、块状结构构造，岩石性脆易碎，单块岩石致密坚硬，抗风化能力强。花岗岩闪长岩：浅肉红色，中细粒花岗结构角闪石、石英和黑云母等。煌斑岩：灰绿色或灰黑色，主要为细粒结构块状结构构造，主要矿物成分有斜长石、略呈斑状，斑晶大部分为角闪石及少量辉石，基质以斜长石为主，暗色矿物多已蚀变成绿泥石和碳酸盐化，岩石致密坚硬，脉细而密，穿插于上述岩石之中。第四纪坡残积层覆盖于两岸山坡，主要由亚砂土夹碎石和富含腐植质的表土组成，一般厚度 15m，最厚者大约为 1011m。构成左岸阶地的冲积层由上部的粉细砂（厚约 15m）和下部的砂砾石（厚度 47m）组成。河床冲积的砂砾石层厚度为 14m。主要岩石的物理力学性质，以及室内岩石与混凝土摩擦试验结果见表 3-20 与 3-21。7表 1-3 室内岩石与混凝土摩擦试验成果汇总表表 1-3 室内岩石与混凝土摩擦试验成果汇总表混凝土/岩石抗剪强度剪应力/kPa岩 石名 称剪切面性质指标名称项目681012摩擦系数tan组数5555算术平均值51.068.885.0104.40.86小值平均值45.064.070.096.00.76半风化粗磨面最小值45.056.070.090.00.70组数5555算术平均值54.054.475.4106.80.83混合岩微风化细磨面小值平均值45.049.067.384.00.678最小值42.048.060.084.00.60表 1-4 岩石物理力学性质试验成果汇总表表 1-4 岩石物理力学性质试验成果汇总表重度/（kNm-3）抗压强度/MPa岩石名称指标计算值烘干 饱和比重孔隙率吸水率烘干饱和冻后组数5555535混合岩半风化算数平均值26.8 26.827.40.950.19117.6119.29小值平均值26.4 26.427.00.360.17107.6100.1组数22112221新鲜算数平均值27.4 27.427.51.090.14129.597.0128.8组数332231350.8半风化算数平均值25.9 26.226.93.710.73169.7161.62花岗岩新鲜组数2222222162.310算数平均值26.0 26.227.14.060.70178.9169.1组数22222煌斑岩半风化算数平均值26.8 26.927.70.38131.4坝区岩石经受多次构造运动作用，断层、裂隙、岩脉均较发育。混合岩片理方向变化不大，但总的走向近北东东向，倾向西北，倾角变化较大，一般为 6070。坝区断层方向主要有三组，最发育的为走向北东 520，以F6 为代表，是斜穿河床通过坝基的断层，倾向下游，倾角一般为 60-85，有近水平与高角度两组擦痕，为逆平推断层，宽度达 9-15m，坝基部位宽度为 10llm，该断层与坝线约成30锐角相交，通过坝基长约 55m 左右。断层是由 23 条0.30.8m 宽的断层泥和片状、砂砾状、角砾状夹层泥等物质组成的断裂破裂带，在深部仍胶结不好，虽系高角断层，对坝基11变形及抗滑稳定仍造成不利的影响。坝基岩石透水性微弱，坝下渗漏量极小。但由于渗透而产生的压力对坝基稳定将有一定的影响。根据岩石的渗透性质，一般在 25m 深以上单位吸水量大于 0.03L(minmm)，因而建议帷幕深度一般不小于 2025m(由坝基岩面算起)；对断层破碎带部位，帷幕应考虑适当加强。坝基范围内虽为抗风化的岩石，但由于构造复杂，断层、岩脉众多，纵横交错，节理发育。从钻孔中看，几乎是孔孔见岩脉、小断层和小破碎带，使岩体失去完整性，岩石风化程度相差悬殊。对坝区结合工程情况，将岩石风化状态分为全风化、半风化与新鲜岩石三类。坝基各地段岩石的风化深度参见表 3-22。 表 1-5 坝基各地段岩石的风化深度表 表 1-5 坝基各地段岩石的风化深度表 (单位：m)地段风化状态左岸山坡左岸阶地河床右岸备注覆盖层6124.5110.540.55.5全风化岩石6.514614.50.551.78半风化岩石18211221613712.5岩石风化深度从地面算起从岩石的风化状态和岩石的强度来分析，作为高约 40m 的混凝土重力坝，建基面在半风化岩石的下部是可以的。这里所指的12半风化岩石下部作为建基标准是要求岩石要具有一定的强度并较完整，节理裂隙基本无泥，通过固结灌浆岩石的完整性能得到显著改善。建议开挖深度从地面算起：右岸 5-7m，河床 4-5m，左岸阶地 lorn 左右，左岸山坡 10-12m。参照已有的试验成果，结合本电站坝坡构造和岩石状态，建议坝基 D6 断层以右，混凝土与半风化岩石摩擦系数采用 065，断层以左采用 06，P6 断层带采用 045。(五) 建筑材料(五) 建筑材料 勘探了四个砂砾石料场，分别为加级河、加级河口、坝上、桥下江心料场，均为 A2 级精度，共计勘探储量 149x1 口m3。各料场质量均能满足要求，储量情况详见表 3-23。这些料场分布在坝址上下游 05-4km 范围内，运输条件好。但这些料场地下水位较浅，一般均需水下开采，开采条件较差，洪水期间易被淹没。以上几个料场，加级河与加级河口两个料场，粗骨料中含玄武砾石较多，加级河料场砂子含泥量偏大，其它质量均能满足技术要求。坝下 9km 处的万良河