影响坝址选择的物理地质现象较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、地震等。一些实例可证实滑坡对选坝的影响较大。
在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷地区。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及灰岩构成。右岸是里亚斯页岩,表面上看岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m(图10-4),因而只得放弃该坝址而另选新址。我国江西某水电站勘察中也遇到类似的情况,原拟在下游的茶子山河段上建坝,经勘查发现由花岗岩及变质砂岩组成的右岸高陡岸坡岩体已发生变形移位,危岩耸立,于是不得不放弃该坝址而在上游另选罗湾坝址进行勘探。刘家峡苏州崖坝址也是因左岸有滑坡体存在而被否定。
图10-4 罗曼什河上滑坡体形成的峡谷段地质剖面图
①花岗岩;②砂岩;③石炭岩;④老河谷砂砾石层;⑤滑坡体
由于选坝和勘察工作不慎重,有些工程的滑坡往往是在施工甚至运行期间才被发现。20世纪50年代修建的浙江黄坛口水电站左坝头古滑坡体就是在施工过程中发现的。它系花岗斑岩沿着向河床方向倾斜的倾角约10°的紫色凝灰质页岩面滑动形成。为此采取了修建挡墙、削坡、防渗和排水等措施,以保证枢纽正常运行(图10-5)。
图10-5 黄坛口水电站左岸滑坡体处理示意图
1.翼墙;2.挡土心墙顶面;3.阻水隧洞;4.堆石斜坡;5.滑坡体
γk.花岗斑岩;Shk.紫色页岩;λk.凝灰岩
岩溶地区水力储量较大,但岩溶的发育对水利水电工程建设影响较大。实践证明,岩溶区修建水库时渗漏是主要的工程地质问题。但并非说在岩溶区不能修建水库,而须视具体条件区别对待。(www.daowen.com)
(1)在查明地层岩性、地质构造、水文地质条件及岩溶发育规律的基础上,选择良好的库坝位置,切忌单纯以地形条件及工程要求选址,应预计和避免严重工程地质问题所带来的后患。
(2)中小型水库的投资及防渗处理技术有限,应避免在悬托型及排泄型河谷上筑坝建库。在北方干旱少雨地区尤应注意。为此,首先应查明建库河谷是否存在形成悬托河的3个基本条件。对于在厚而纯的碳酸盐岩分布区、岩溶发育强烈、地下水埋深大的河段上建坝时,一定要持慎重态度。
(3)碳酸盐岩中所夹的相对隔水层,如砂页岩、泥质白云岩等,对岩溶发育和水库渗漏都有重要的作用。在横向河谷中选择坝址时,一定要充分利用相对隔水层的天然防渗作用,选择厚度较大、分布较稳定、倾向上游的隔水层为坝基。
(4)河谷两岸有溶洞泉、暗河出口时,首先应查明泉域及暗河水系的分布特点,尤应注意两岸顺河方向岩溶发育情况及其与溶洞泉或暗河的联系。若坝址选在溶洞泉或暗河口的上游河段时,应查明库水与溶洞泉或暗河连通的可能性。在这种条件下坝址宜建在溶洞泉或暗河出口的下流河段处,以免渗漏及其他后患。
(5)利用岩溶发育规律来选择库坝位址及控制工程规模。如河谷两岸早期岩溶十分发育,规模较大的水平溶洞呈层分布,但其位置较高,而近期河谷强烈深切,两岸无水平溶洞分布,以垂直溶隙为主。当设计库水位控制在最低一层水平溶洞以下,即在深切峡谷段时,则可减少库坝区的渗漏。
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