罗家店水电站上下坝线地质条件比较分析

王慧斌

(黑龙江省七台河市水务局，七台河 154600)

罗家店水电站上下坝线地质条件比较分析

王慧斌

(黑龙江省七台河市水务局，七台河 154600)

罗家店水电站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″，工程规模为中型，工程等级为Ⅲ等；通过对上、下坝线的地质条件分析，从地质构造方面条件上进行分析比较，对上、下坝线的选择进行比较分析，最后推荐上坝线为选定坝线。

罗家店水库；上、下坝线；地质条件；分析评价

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。

表1 上、下坝线工程地质条件比较表

[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.

1007-7596(2016)12-0089-03

2016-11-28

王慧斌(1985-)，男，吉林伊通人，工程师。

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