1、工程综合说明1.1、工程概况泸定水电站为大渡河干流水电梯级开发的第12级电站,坝址位于甘孜藏族自治州泸定县境内,上距康定县城约44km,下距泸定县城约2.5km大渡河为不通航河流,工程区远离铁路,国道318线从工程区通过,可较方便地连接外围交通干道及大、中城市泸定水电站泸定水电站枢纽工程由粘土心墙堆石坝、三条泄洪洞、两条引水隧洞、调压井、压力管道及地面厂房组成,最大坝高84m,电站总装机容量920MW;水库正常蓄水位1378.0m,死水位1375.0m工程等别为二等工程,工程规模为大(2)型考虑到工程区紧邻泸定县城,坝址河床覆盖层深厚、地质条件复杂,工程失事影响严重,故提高挡水和泄洪建筑物级别为1级,引水建筑物、发电厂房按2级建筑物设计,永久性次要水工建筑物按3级建筑物设计挡水和泄水建筑物按1000年一遇洪水设计,10000年一遇洪水校核;电站厂房按200年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核;泄洪消能建筑物按100年一遇洪水设计工程施工采用断流围堰、隧洞泄流、大坝基坑全年施工的导流方式左、右岸各布置一条导流洞,且分高低洞布置左岸1#导流洞为低洞,前期参与截流,右岸2#导流洞为高洞,直接利用水工2#泄洪洞,在截流后第二年汛前投入使用。
1.2、水温气象大渡河是岷江的最大支流,发源于青海省境内的果洛山南麓,分东、西两源,东源为足木足河,西源为绰斯甲河,东源为主流,两源在双江口汇合后始称大渡河干流大致由北向南流经金川、丹巴、泸定等县至石棉折向东流,在草鞋渡接纳青衣江后,于乐山市城南注入岷江干流河道全长1062.0km,流域集水面积77400.0km2泸定电站位于大渡河泸定县城上游2~2.5km河段,电站与位于泸定县城的泸定水文站区间无较大支流汇入,区间集水面积非常小,电站控制集水面积可直接采用泸定水文站控制集水面积58943km2,占大渡河全流域面积的76.2%泸定水电站下游距离约2~2.5km处设立有泸定县气象站据泸定县气象站资料统计,多年平均气温15.4℃,极端最高气温36.4℃(1961年6月18日),极端最低气温-5.0℃(1967年1月6日),多年平均年蒸发量1526.9mm(20cm蒸发皿),多年平均相对湿度66%,最大风速15.0m/s,多年平均年降水量642.9mm,历年最大日降水量72.3mm根据泸定站1952年5月~2004年4月实测径流资料统计,多年平均流量为893m3/s,年径流深为477.8mm,年径流模数为15.2L/(s·km2)。
径流变化与降水变化相一致,年内变化大,而年际变化小径流集中在丰水期,5~10月约占全年径流的81.3%,枯水期为11月~翌年4月占年径流的18.7%,最枯期1~3月占年径流的不到7%最丰、最枯年平均流量分别为1180m3/s和566m3/s,两者之比为2.08,分别为多年平均流量的1.32倍和0.63倍泸定水文站多年年、月平均流量见表1-1,泸定坝址径流成果见表1-2泸定水文站多年年、月平均流量统计表 表1-1 流量单位:m3/s时段项目月 份年丰水期枯期5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月(5~4)(5~10)(11~4)多年平均流量810167019601440162011605873542572262393668931440338径流百分比7.715.418.613.614.911.05.403.372.441.942.273.3710081.318.7泸定水电站径流成果表 表1-2 流量单位:m3/s项 目统计参数设计值均值CVCS/CVP=5%P=50%P=95%年(5月~翌年4月)8930.142.01110887698枯期(11月~翌年4月)3380.122.0407336274大渡河洪水主要由降水形成。
因受高程、地形及地理位置的影响,上游大多数地区基本未出现过暴雨由于集水面积大、流域形状狭长、支流多沿干流对称发育、汇流不集中,加之植被较好以及地表有利于下渗和滞流等原因,形成的洪水具有量大、峰不高、缓涨缓落、历时较长的特点,最大涨率每小时仅100m3/s左右过程多呈复峰型且涨落缓慢,大中洪水一次历时一般5~11天据泸定站1952~2004年年最大洪峰流量系列统计,年最大洪水一般发生在6~9月,出现在7月份的机率最多,占总频次的51.9%左右年最大洪峰最早发生在6月15日(2004年),流量为3720m3/s,最晚发生在9月21日(1974年),流量为3540m3/s年最大洪峰系列最大值为5800m3/s(1992年6月29日) ,年最大洪峰系列最小值为2090m3/s(2002年6月24日)泸定水电站设计洪水、分期洪水成果见表1-3、表1-4泸定水电站设计洪水成果表表1-3 流量单位:m3/s 项 目设 计 值P=0.01%P=0.02%P=0.1%P=0.2%P=0.5%P=1%Qmax(m3/s)930089007950753069606530W1d(亿m3)7.497.176.406.065.615.25W3d(亿m3)21.320.318.217.215.914.9W7d(亿m3)42.740.936.734.832.330.4W15d(亿m3)80.076.768.865.360.656.9泸定水电站设计洪水成果表表1-4 流量单位:m3/s (月)设 计 值P=0.5%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=50%1479455430396368339291235834432830729027023939138026935554553642674118011101030922831728556541903770335027902360192013106~969606530608054604970445036401032503050284025402300203015801115101410130011601050936764127386996596035595114361.3、工程地质泸定水电站上、下游围堰位于坝址区,均采用土石围堰。
上游围堰堰顶高程为1340m,最大堰高约42m,顶宽10m;下游围堰堰顶高程1315m,最大堰高约18m,顶宽15m1.3.1上游围堰上游围堰位于坝轴线上游约180m,枯水期河面宽95m,水深约3~7m;左岸谷坡坡度45°~60°,坡高>100m,基岩裸露,未见较大的控制性不利结构面组合,岸坡整体稳定;右岸为冲洪积漂卵石层台地,地形较缓,坡度5°~10°围堰地基覆盖层一般厚80~130m,由④、③-1、②-3、②-2、②-1和①层组成,结构复杂,下伏基岩为闪长岩、花岗岩(见上游围堰工程地质剖面图)其中:④层厚13~25m,为漂卵砾石层,③-1层顶板埋深0~25m,厚10~44m,为含漂(块)卵(碎)砾石土层;②-3层顶板埋深27~45m ,厚25~45m,为粉细砂及粉土;②-2层顶板埋深 55~80m ,厚20~30m,为碎(卵)砾石土;②-1层顶板埋深35~60m,厚5~20m,为漂(块)碎(卵)砾石层;①层顶板埋深55~82m,厚30~50m,为漂(块)碎(卵)砾石层河床覆盖层及岩体物理力学参数建议值见表3-1和表3-2④、③-1、②-1和①层以粗粒土为主,其承载力和变形指标能满足围堰要求,但局部架空,透水性较强,②-3层压缩性较高、承载力较低,在地基中厚度变化大,故堰基存在不均匀沉降和渗漏及渗透变形稳定性问题,均需采取相应处理措施。
1.3.2下游围堰下游围堰位于坝轴线下游约240m,枯水期河面宽85m,水深约3~7m;左岸谷坡坡度45°~60°,坡高>100m,基岩裸露,闪长岩、花岗岩呈弱上风化、弱卸荷状态,岩体具碎裂~块裂结构,完整性差,但堰肩边坡岩体无控制性不利结构面组合,整体基本稳定右岸为河漫滩,地形平缓,坡度7°~10°围堰地基由覆盖层组成,厚度110~130m,由④、③-1、②-2和①层组成,其承载力满足围堰要求,下伏基岩为闪长岩、花岗岩(见下游围堰工程地质剖面图)其中④层厚10~15m,为漂卵砾石层;③-1层顶板埋深0~15m,厚10~22m,为含漂(块)卵(碎)砾石层;②-2层顶板埋深 15~20m,厚35~40m,为碎(卵)砾石土;①层顶板埋深55~70m,厚35~65m,为漂(块)碎(卵)砾石层堰基主要持力层④层及③-1层结构较松散,局部架空,透水性较强,存在渗漏及渗透稳定性问题,需采取相应处理措施1.4、地形地貌大渡河于五里沟以上自N80°W方向转折为近SN向流经坝址区,平面上呈“7”字型,河谷较开阔横断面呈不对称宽“U”型,两岸山体雄厚,岭谷高差大于300m坝址谷底基岩面起伏大,基岩河槽形态不对称。
在横向上,深切河槽偏左侧,岩岸深陡,谷底基岩面高程1180~1190m;右岸基岩面相对较宽缓,并在SZK37孔一带形成一近SN向“基岩包”,谷底基岩面高程1260~1280m在纵向上,深切河槽呈波状起伏,并分别在坝址上、下游SZK6孔和SZK16孔一带形成狭长的“深潭”,谷底基岩面高程约1160~1170m1.4.1地层岩性坝址区出露的基岩为前震旦系康定杂岩,主要岩石类型为闪长岩、花岗岩及花岗闪长岩等,岩石多已变质或混合岩化,条带状、片麻状等构造发育此外,坝址区尚有后期侵入的辉绿岩脉、石英脉等,多呈脉状分布于闪长岩、花岗岩中,受构造作用,岩脉多呈挤压破碎带产出1.4.2河床覆盖层坝址区河床覆盖层深厚,层次结构复杂据钻孔揭示,河床覆盖层一般厚度120~130m,按其物质组成、层次结构、成因、形成时代和分布情况等,自下而上(由老至新)可划为四层五个亚层第①层:漂(块)卵(碎)砾石层分布于坝址区河床底部厚度25.52~75.31m,顶板埋深52.12~81.8m;粗颗粒成分以弱风化花岗岩、闪长岩为主,少量辉绿岩;次圆~次棱角状漂(块)石粒径多为25~40cm;卵(碎)砾石粒径以3~8cm为主;细粒以中~细砂为主,充填于粗颗粒间,局部集中时呈透镜状展布。
该层粗颗粒基本形成骨架,结构密实物理力学特性:该层粗颗粒基本形成骨架,力学性能较好,局部具架空现象,属强~中等透水第②层:系晚更新世晚期冰缘冻融泥石。