西藏金河瓦托水電站壩址方案論證

齊立偉，都興洋，寧衛(wèi)琦

（中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林長(zhǎng)春130021）

西藏金河瓦托水電站壩址方案論證

齊立偉，都興洋，寧衛(wèi)琦

（中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林長(zhǎng)春130021）

瓦托水電站可供選擇的壩址范圍為金河水電站庫(kù)尾～勒珠水電站廠址下游長(zhǎng)約5.73 km河段。文中從地形地質(zhì)條件、樞紐布置、導(dǎo)流布置等方面，對(duì)瓦托水電站壩址進(jìn)行綜合分析論證，最終選擇的壩址位于昌都市卡若區(qū)列巴村金河下游約2.5 km處。

瓦托水電站；壩址；方案論證

瓦托水電站工程在瀾滄江一級(jí)支流金河下游河段上，是金河水電規(guī)劃中的第五個(gè)梯級(jí)電站，壩址位于昌都市卡若區(qū)列巴村金河下游約2.5 km處，在已建金河大壩上游約5.0 km處，是一座以發(fā)電為主的中型水電樞紐工程。壩址以上控制流域面積為6 771 km2，多年平均流量為74.9 m3/s，電站裝機(jī)容量50 MW。

金河總體流向由W向E，地勢(shì)總體特征W高E低，兩岸山體雄厚，基巖多裸露，山頂高程多在4 000 m以上，谷底高程3 265～3 315 m，谷底寬40～50 m，相對(duì)高差600 m以上，河谷深切呈“V”字型，為典型的高山峽谷地貌。

瓦托水電站可供選擇的壩址范圍為金河水電站庫(kù)尾～勒珠水電站廠址下游長(zhǎng)約5.73 km河段。文中從地形地質(zhì)條件、樞紐布置、導(dǎo)流布置方面對(duì)瓦托水電站壩址進(jìn)行綜合論證。

1 地形地質(zhì)條件

1）金河庫(kù)尾向上游500 m范圍內(nèi)河段左岸發(fā)育一大型滑坡，右岸發(fā)育2級(jí)階地，Ⅰ級(jí)階地為基座階地，寬30～45 m，前緣陡崖高出河水面12～20 m；Ⅱ級(jí)階地寬50～120 m，Ⅱ級(jí)階地下伏古河道。此段河道距離金河大壩庫(kù)尾最近，水能開發(fā)利用率最高，但由于左右岸均為階地，并且階地寬度大，左岸還發(fā)育一大型滑坡，樞紐布置和施工導(dǎo)流布置條件差，不適宜選為壩址。

2）金河庫(kù)尾向上游500～1 120 m（距已建金河大壩上游約5.0 km處）范圍內(nèi)河段，以距離金河庫(kù)尾900 m為中心，長(zhǎng)約400 m范圍內(nèi)河床覆蓋層厚1～2 m，局部河段基巖裸露；右岸山體基巖裸露，上、下游約150 m處各發(fā)育有Ⅱ級(jí)階地；左岸發(fā)育3級(jí)階地，Ⅰ級(jí)階地為基座階地，寬約25 m，前緣基巖陡崖高出河水面18～20 m；Ⅱ級(jí)階地寬約220 m，高出Ⅰ級(jí)階地20～25 m；Ⅲ級(jí)階地高出Ⅱ級(jí)階地30～40 m；Ⅱ級(jí)階地下伏埋藏谷（古河道）?；鶐r為弱風(fēng)化侏羅系下統(tǒng)查朗嘎組砂巖、泥質(zhì)砂巖。該河段河床、右岸適宜建混凝土重力壩，左岸適合建土石壩，由于天然河道水面寬度不足50 m，不適宜分期導(dǎo)流，適合導(dǎo)流洞導(dǎo)流，并且右岸巖石出露長(zhǎng)度約300 m，具備導(dǎo)流洞進(jìn)出口的布置條件，同時(shí)該處河段距離金河大壩庫(kù)尾較近，水能開發(fā)利用率較高，因此此河段可選做代表性壩址。

此壩址壩下470 m處左岸山坡發(fā)育一古滑坡，滑體總體產(chǎn)狀：走向N18°W，傾向SW，滑體表面坡度40°～45°，后緣見有高30～50 m陡坎，前緣高程3 270 m，后緣高程3 600 m以上?；麦w最大長(zhǎng)度370 m，最大寬度480 m，滑床總面積16× 104m2，平均厚度約20 m，估算總體積320×104m3。滑體由碎石土組成，原巖為白云巖?；w高速下滑沖至右岸階地后緣形成地滑堆積體，現(xiàn)今整體穩(wěn)定。

由于俄洛橋斷裂的分支斷裂通過該地段，在斷層擠壓作用下，三疊系上統(tǒng)波里拉組（T3b）白云巖發(fā)生破碎，抗風(fēng)化能力降低，風(fēng)化作用加劇。河流在該地段急轉(zhuǎn)彎，左岸為凹岸，凹岸受水流切割坡腳，導(dǎo)致白云巖巖體沿強(qiáng)風(fēng)化強(qiáng)卸荷底面高速下滑，形成淺層滑坡?；麦w由左岸滑沖上了右岸Ⅲ級(jí)階地堵塞了河流，最大滑沖距離近1 km，形成時(shí)代為Q2晚期至Q3早期，后期地殼上升河流沖蝕、下切將大部分滑坡堆積體帶走，約40×104m3滑坡堆積物殘留在右岸Ⅲ級(jí)階地上，左岸高程3 290 m以下殘留有最大自然坡度約30°的少量滑坡堆積物，高程3 290 m以上為滑面圈椅座地形，自然狀態(tài)下滑坡范圍的巖土體處于整體穩(wěn)定狀態(tài)。

此壩址壩下470 m處左岸山坡發(fā)育的古滑坡體，現(xiàn)今整體穩(wěn)定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及衛(wèi)星影像資料，該滑坡體的上游后緣部分近年曾發(fā)生過小規(guī)模的再次崩滑，由于該處下部緩坡平臺(tái)較窄，滑坡堆積物近乎直接滑入金河，導(dǎo)致金河近1/3河道被侵占，估算豐水期造成了上游水位抬高近1 m，對(duì)上游河流影響長(zhǎng)度不足百余米，對(duì)河流流態(tài)、水文地質(zhì)條件、岸坡穩(wěn)定等無明顯影響，對(duì)此壩址區(qū)水工建筑物無影響。

3）距離金河庫(kù)尾向上游約1 120～1 900 m范圍內(nèi)河段，左岸大部分為階地，局部為坡積物；階地發(fā)育2級(jí)，Ⅰ級(jí)階地為基座階地，寬約80 m，前緣陡崖高出河水面約20 m；Ⅱ級(jí)階地寬約50～70 m，高出河水面30～40 m；Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地下發(fā)育古河道；坡積物寬度約200 m，主要由級(jí)配不良角礫、碎石混合土組成，結(jié)構(gòu)松散。右岸為Ⅱ級(jí)基座階地，寬110～200 m，高出河水面30～40 m，Ⅱ級(jí)階地下發(fā)育古河道。由于該河段兩岸為階地，階地寬度很大，河床比較窄，如果修建水工建筑物只能修建土石壩，采用引水式廠房，引水洞進(jìn)出口布置在階地上，進(jìn)出口布置困難。天然河道水面寬度不足50 m，如果采用分期導(dǎo)流方案，導(dǎo)流明渠布置在左岸或右岸階地上，開挖量巨大不經(jīng)濟(jì)，如果采用導(dǎo)流洞導(dǎo)流，左右岸均發(fā)育有階地，不具備導(dǎo)流洞進(jìn)出口布置條件，因此該段河道不適宜選擇壩址。

4）距離金河庫(kù)尾1 900～2 200 m范圍河段左岸基巖裸露，山坡坡度約35°～45°，上下游各發(fā)育有Ⅱ級(jí)階地，下游Ⅱ級(jí)階地下伏古河道。右岸共發(fā)育有2級(jí)階地，Ⅰ級(jí)階地局部為基座階地，寬約30 m，前緣陡崖高出河水面約30 m，Ⅰ級(jí)階地下伏古河道；Ⅱ級(jí)階地寬30～80 m，高出Ⅰ級(jí)階地約15 m。該段河道左岸基巖裸露，右岸發(fā)育階地，階地最大寬度約110 m，高出河水面最大高度約45 m，如果修建水工建筑物可布置混凝土重力壩，但右岸重力壩處階地開挖量巨大，河床布置溢流壩，右岸階地處布置壩后式廠房，廠房處階地開挖量也巨大。由于天然河道水面寬度不足50 m，如果采用分期導(dǎo)流方案，導(dǎo)流明渠布置在右岸階地上，開挖量巨大不經(jīng)濟(jì)，如果采用導(dǎo)流洞導(dǎo)流，導(dǎo)流洞只能布置在左岸，由于壩高大于60 m，導(dǎo)流洞進(jìn)出口距離需要300 m左右，并且左岸巖石出露長(zhǎng)度很短，導(dǎo)流洞進(jìn)出口均在上下游Ⅱ級(jí)階地出露，不具備導(dǎo)流洞進(jìn)出口布置條件。同時(shí)該河段基巖為侏羅系中統(tǒng)土拖組粘土巖夾砂巖，區(qū)域性斷裂—俄洛橋斷裂（吉塘斷裂）的一條分支在該部位通過，出露寬40～50 m，壩體建基條件差。從水資源利用程度上，該段河道距離金河大壩庫(kù)尾較遠(yuǎn)，水能開發(fā)利用率偏低。綜上所述，該段河道不適宜選擇壩址。

5）距離金河庫(kù)尾約2 200 m以上的河段兩岸發(fā)育多級(jí)階地，階地上部為農(nóng)田和村莊，階地下發(fā)育古河道，規(guī)模巨大。由于該河段兩岸發(fā)育多級(jí)階地，河床比較窄，如果修建水工建筑物只能建土石壩，采用引水式廠房，引水洞進(jìn)出口布置在階地上，布置困難。天然河道水面寬度不足50 m，如果采用分期導(dǎo)流方案，導(dǎo)流明渠布置在左岸或右岸階地上，開挖量巨大不經(jīng)濟(jì)，如果采用導(dǎo)流洞導(dǎo)流，左右岸均發(fā)育有階地，不具備導(dǎo)流洞進(jìn)出口布置條件，同時(shí)該段河道距離金河大壩庫(kù)尾較遠(yuǎn)，水能開發(fā)利用率較低，因此該段河道不適宜選擇壩址。

由以上分析可以看出，只有金河庫(kù)尾向上游500～1 120 m范圍內(nèi)，距離金河電站庫(kù)尾約900 m處（距離金河大壩約5.0 km）可選定為壩址。

2 樞紐布置

距離金河電站庫(kù)尾約900 m處（距離金河大壩約5.0 km）河段，右岸基巖裸露，河床覆蓋層較薄基巖多裸露，左岸為基座階地，且有古河道穿過，覆蓋層較厚。河床及右岸可布置混凝土壩，左岸可布置當(dāng)?shù)夭牧蠅?，采用壩后式廠房布置方案。其它河段樞紐布置困難，并且開挖量巨大。因此從樞紐布置方面來看，該處河段優(yōu)于其它河段。

3 導(dǎo)流布置

距離金河電站庫(kù)尾約900 m處（距已建金河大壩上游約5.0 km處）河段，右岸基巖裸露，基巖順河道長(zhǎng)度300 m左右，施工導(dǎo)流采用導(dǎo)流洞導(dǎo)流。其它河段如果采用分期導(dǎo)流，導(dǎo)流明渠布置在階地上，開挖量巨大不經(jīng)濟(jì)，如果采用導(dǎo)流洞導(dǎo)流，導(dǎo)流洞進(jìn)出口均布置在階地上，不具備導(dǎo)流洞進(jìn)出口布置條件。因此從導(dǎo)流布置上看，該處河段優(yōu)于其它河段。

4 選定壩址

從地形地質(zhì)條件、樞紐布置、導(dǎo)流布置方面來看，其它河段均不具備樞紐布置的條件，只有距離金河電站庫(kù)尾約900 m處（距已建金河大壩上游約5.0 km處）河段具備建混凝土壩及土石壩的地形地質(zhì)條件，也有利于水工建筑物的布置，同時(shí)又具備施工導(dǎo)流條件，水能開發(fā)利用率較高，該處選定為壩址。

5 結(jié)語(yǔ)

壩址選擇是水利樞紐設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的課題，選擇合適的壩址不僅可以節(jié)約投資，還可以降低樞紐布置的難度，對(duì)整個(gè)工程的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，瓦托水電站工程可供選擇的壩址范圍較小，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)踏勘及謹(jǐn)慎的分析論證，最終選定的壩址位于昌都市卡若區(qū)列巴村金河下游約2.5 km處，在已建金河大壩上游約5.0 km處。

TV22

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2017-03-20