恰木薩水電站工程閘址比選方案研究

【摘 要】恰木薩水電站是葉爾羌河下游河段梯級水電開發(fā)方案的梯級之一，為閘壩引水式水電站，采用無壓引水隧洞+引水明渠的引水式開發(fā)。為合理確定閘址，準確、全面的分析了上、下閘址的工程地質問題并進行了比選，為閘址選擇提供了地質依據，在峽谷河段的閘址選擇中具有典型性和代表性。

【關鍵詞】水電站；閘址比選；工程地質

恰木薩水電站工程閘址位于喀群水利樞紐上游約20km霍什拉甫鄉(xiāng)附近，閘軸線長度約1000m，引水線路及發(fā)電廠房布置于左岸，攔河閘閘前水位1550m，壓力前池水位1545.0m，電站尾水位1480m，電站最大水頭70.0m。工程等別為Ⅲ等中型工程。本階段擬選了上、下閘址二個比選方案，二閘址相距約350～520m。

1、區(qū)域地質條件

1.1地形地貌

恰木薩閘址位于葉爾羌河下游霍什拉甫鄉(xiāng)附近河谷內，河谷呈“U”型寬谷，河谷底部寬度700m左右，主河床偏蝕左岸，河流呈彎曲型，漫灘、心灘發(fā)育，兩岸不對稱，左岸為相對高度約60m左右近直立的陡壁，為Ⅴ級基座階地；右岸為相對較為平緩的河灘和Ⅰ、Ⅱ級階地。

1.2構造穩(wěn)定性

工程區(qū)處于鐵克力克陸緣地塊，西距鐵克力克斷裂約10km，基巖為大厚度的第三系上新統(tǒng)阿圖什組～第四系下更新統(tǒng)西域組（N2a～Q1x）礫巖，地層產狀355°NE∠48°，據本次區(qū)域地質調查，閘址區(qū)范圍未發(fā)現(xiàn)區(qū)域性大斷裂通過，閘址地質測繪未發(fā)現(xiàn)有斷裂構造分布，節(jié)理裂隙不發(fā)育。

1.3水文地質條件

閘址區(qū)地下水類型主要有兩類：一類為河床沖積砂礫石層中的孔隙潛水；另一類為基巖裂隙水。

孔隙潛水：分布于現(xiàn)代河床、漫灘及Ⅰ級階地沖積砂卵礫石層內?，F(xiàn)代河床內地下潛水埋深0.6～1.2m，略低于河水位，主要受河水補給，水位隨河水位變化，水量極為充沛。

基巖裂隙水：閘址區(qū)基巖裂隙不發(fā)育，裂隙水貧乏，主要受大氣降水及冰雪融水的補給，向最低侵蝕面——河谷排泄。據鉆孔地下水觀測成果，平枯水期兩岸基巖裂隙水水位1837.36～1837.63m，略高于河水位1836.95m。

2、閘址工程地質條件

擬選了上、下閘址兩個比選方案，上、下閘址相距約350～520m。

2.1上閘址工程地質條件

上閘址位于艾呀河溝口上游約100m處，河流走向110°，河道縱坡5‰左右，河谷呈寬“U”型，谷底高程1542.0m左右。閘址處現(xiàn)代河床寬約870m，為河床相對狹窄處，正常蓄水位1550m高程時，河谷寬約970m，兩岸發(fā)育Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ級階地。河谷左岸為階地前緣礫巖陡坎，坎高60m左右，近直立，自然狀態(tài)下，岸坡穩(wěn)定；以上為Ⅴ級階地前緣斜坡，自然坡度60～80°，邊坡穩(wěn)定；局部受河水掏蝕作用，在坡腳處常形成一些空洞，空洞水平方向深度一般5～10m，垂直高度一般3～5m，局部達8m以上，使臨河階坎形成倒坡，在風化卸荷作用下，可能形成小型崩塌。河床覆蓋層可作為閘基，建議進行全斷面防滲，覆蓋層內孔隙潛水對普通水泥具結晶類硫酸鹽型中～強腐蝕，須采取防腐處理措施。右岸岸坡平緩，自然狀態(tài)下，岸坡穩(wěn)定。

2.2下閘址工程地質條件

下閘址位于上閘址下游約350～520m的艾呀河出口下游側，河流走向99°，河道縱坡5‰左右，河谷呈不對稱寬“U”型，谷底高程1540.0m。閘址處現(xiàn)代河床寬約680m，為河床相對狹窄處，正常蓄水位1550m高程處，河谷寬930m，兩岸發(fā)育Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ級階地，其中，Ⅰ、Ⅱ級階地主要分布于河右岸，上覆厚3～5m的洪積粉土層。Ⅰ級階地階面高程1856.0～1858.5m；Ⅱ級階地階面高程1872.0～1875.0m；Ⅴ級階地階面高程1895.0～1897.5m，左岸坡為礫巖陡坎，近直立。

左岸岸坡走向99°，為Ⅴ級基座階地前緣陡坡，坡高60m左右，基巖裸露無大的邊坡穩(wěn)定問題。但礫巖抗沖蝕能力較差，建議采取防護措施。右岸岸坡平緩，自然狀態(tài)下，岸坡穩(wěn)定。

3、閘址工程地質條件比選

上、下閘址距離較近，處于同一地質單元，河谷均呈寬“U”型，巖性條件相同，層理不明顯，裂隙不發(fā)育，閘址無斷裂構造分布，地形地質條件差別不大。具體工程地質條件比較見下表。

上、下閘址右岸均有村莊及家田分布，均存在浸沒問題，浸沒范圍基本相同。從地貌上看，上、下閘址區(qū)別在于分布在艾呀河上、下游側，上閘址右閘肩深入村莊較多，占地多，下閘址相對占地較少，綜合比較認為，下閘址工程地質條件優(yōu)于上閘址。

4、結語

閘址選擇是水利水電工程的關鍵問題，閘址以選在峽谷河段居多。恰木薩水電站工程初選上、下兩閘址進行比選，上閘址河谷相對狹窄，兩岸基巖裸露，河床覆蓋層以沖積砂卵礫石為主，無地震液化問題，工程地質條件優(yōu)于下閘址。