李家峡水电站位于黄河上游李家峡峡谷,地处青海省化隆与尖扎县交界处。混凝土重力坝高170m,装机容量16×105kW。峡谷全长5km,平水期河水位为2060~2041m,河床覆盖层厚5~10m,出露地层主要为前震旦系尕让群(AnZgr1),岩性为黑云母角闪斜长片岩、片麻岩及穿插有花岗岩、伟晶岩脉的条带状混合岩。岩性坚硬,湿抗压强度60~80MPa,弹性模量为10~50GPa。在前震旦系之上,峡谷区普遍覆盖有下第三系红色岩层,岩性为含砾砂岩、细砂岩和砾岩。胶结物以泥质为主,铁、钙质次之,干时较坚硬,遇水则易崩解。
值得注意的是,峡谷河段滑坡发育。上段左岸有Ⅱ号滑坡,右岸有倾倒岩体;中段右岸有Ⅰ号滑坡;下段左岸有小滑坡群。经研究Ⅰ号滑坡发生时间当在Ⅱ级阶地形成之后,属深层切层推移式岩质滑坡,滑动方向为NW85°。滑床后壁倾角45°~55°,中部20°~30°,底部至前缘约10°,呈上陡下缓之弧形。滑坡体最大铅直厚度91.4m,总体积621×104m3,岩性为前震旦系及少量第三系。滑动带(面)厚0.3~2.0m,局部8~12m,由黄色、黑色、黄绿色泥质条带和岩屑、岩粉等物质组成。据地表观测,滑坡下游侧仍在活动,蓄水后将造成滑动。
Ⅱ号滑坡发生在Ⅰ级阶地形成之后,属深层顺层推移式岩质滑坡,滑动方向SW220°。滑床起伏不平,亦为后壁陡(50°~60°)、中部缓(30°~50°)、下部平缓之弧形。滑坡体最大铅直厚度88.40m,总体积1474.5×104m3,岩性主要为前震旦系变质岩夹花岗伟晶岩,后缘有少量第三系红砂岩。岩体松动,裂隙张开,前缘破碎严重。滑动带(面)厚0.8~2.0m,局部达3.3~5.0m,由灰黄色的泥质物及岩粉、岩屑组成,其摩擦系数f=0.45(反算得出,试验数据远小于此数)。因目前活动迹象不明显,故未予观测,估计下游区滑体后缘孕育着蠕滑-拉裂变形。
李家峡坝段在可行性研究阶段拟定了3个坝址比较方案,即上坝址、中坝址、下坝址。其特征如下:
(1)上坝址[图10-6(a)]。距峡谷进口650m,坝基坝肩由前震旦系尕让群组成。片理产状NW305°~325°,SW∠50°~70°,层间构造挤压破碎带及顺河小断层较密,右岸较多,并有缓倾角断层。Ⅱ号滑坡位于左坝肩及其下游。右坝肩为大片倾倒岩体,均需处理。岩体风化深度:左岸强风化40~50m,弱风化50~65m;右岸强风化42~69m,弱风化65~100m。
图10-6 黄河李家峡坝址工程地质剖面图(www.daowen.com)
Q3.上更新统,砂砾石层、粉土、砂壤土;F20.断层及编号;Ⅳ、Ⅴ.阶地编号;E.下第三系,砂砾岩、砂岩、砾岩;f3.层间错动及编号;ZK1.钻孔及编号;1#.平硐及编号;AnZgr1.前震旦系尕让群混合岩;T1.大裂隙及编号;ρ.海西期花岗伟晶岩脉;~~.弱风化带下限
(2)中坝址[图10-6(b)]。位于峡谷中段,河谷两岸较对称,谷坡坡度平均50°。两岸冲沟较多,有支沟发育,致使左坝肩三面临空,较为单薄,正常高水位处左坝肩山体宽仅85~100m。坝址岩体为前震旦系混合岩、黑云角闪斜长岩,左岸局部有红层出露于蓄水位以下。片理产状310°~320°,SW∠40°~50°,与河流方向交角50°~60°,属横谷,倾向上游偏右岸。层间构造挤压带较多,右坝肩较密,宽度一般0.1~0.6m,个别大于1.0m。顺河小断层一般宽度0.1~0.9m,有的达2.0m。左岸F3为缓倾角逆断层,产状20°~30°,NW∠15°~25°,破碎带宽0.4~1.0m,因出露位置接近坝肩顶部,较易处理。坝前有Ⅰ号滑坡,影响较大,库首Ⅱ号滑坡对工程也有威胁,均需处理。岩体风化深度,右岸不到30m;左岸强风化5.0~54.5m,弱风化5.0~25m。
(3)下坝址[图10-6(c)]。距中坝址及峡谷出口均为1.2km,右岸平行于河谷隐伏有一古河道,宽250m,堆积有近百米厚的冲积层,与基岩间的不整合面高程为2122m,低于拟定的蓄水位2180m。左岸在2160m高程以上地形开阔,覆盖有第三系及坡积层。小滑坡成群出现,坝址上、下游两岸冲沟较多、较大。Ⅰ、Ⅱ号滑坡对本坝址也有影响。
由上述3个坝址方案的特征可见:上坝址岩体破碎、两岸岩体松动倾倒,Ⅱ号滑坡需作部分处理,总的开挖量大,且留有隐患,不宜做混凝土坝。这样,整套泄水建筑物势必置于左岸河弯处的下第三系红层中,工程地质条件较差,问题较多,不易解决,因而被否定。中坝址地形最狭窄,河谷对称,基岩裸露,岩体较完整,风化较浅,地质构造清楚,河床无缓倾角结构面。主要问题是左岸2160m以上岩体较差,顺河有断层存在。这些情况处理均无大困难,可以满足混凝土重力高坝的要求,因而推荐为选定坝址。下坝址地形高度不够,副坝工程量浩大,不能满足高坝的要求,其他缺陷也较多,也被否定。
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