大渡河干海子堰塞堆积体成因机制及稳定性研究

【摘要】： 丹巴水电站位于四川省甘孜藏族自治州丹巴县境内。规划初拟代表坝址位于水卡子沟口下游400m处的大渡河干流上。坝址(水卡子)和地下厂房距丹巴县城分别为17km和0.7km。坝址(水卡子)和地下厂房距丹巴县城分别为17km和0.7km。丹巴水电站是大渡河干流水电规划“三库22级”的第8级电站,上接巴底梯级,下邻猴子岩梯级。坝址控制流域面积45528km2,多年平均流量623m3/s,初拟正常蓄水2040m,正常蓄水位下库容2.69×108m3,最大坝高108m,电站利用落差188m,初拟装机容量156×104kW。 干海子堰塞堆积体距拟建的丹巴水电站下游距离仅约1km,距离上坝址也仅5km左右。其中右岸干海子滑坡体积约3.58×108m3,位于巴旺坝址(下坝址)下游约650m处大渡河右岸,沿河流呈不规则椭圆形展布,前后缘高差达560m。堆积体东西向长1200~1435m,南北向宽约2260m,面积298.4×104m2,平均厚度约120m,体积约3.58×108m3。干海子滑坡对岸,根巴沟沟口堆积体方量高达3840×104m3。该堆积体成因主要有两种观点,其一为右岸干海子滑坡过江堆积残体;另一种观点认为来源于左岸,与干海子滑坡无关。因成因问题直接关系到干海子滑坡研究各个方面工作,因而有必要对其特征、成因及与干海子滑坡关系进行深入细致的分析。 已有的研究工作表明,丹巴水电站近坝址区主要工程地质问题之一是特大型滑坡的稳定性问题,尤其是巴旺沟下游650m处的干海子堰塞堆积体,分布面积广,方量大,且滑坡体中上部发育一组较大规模拉张裂缝,变形现象明显。干海子堰塞堆积体一旦失稳,必然对电站运营产生一定影响,如此巨型堆积体其稳定性状况如何?一旦失稳滑落,其破坏的规模及危害的类型及程度又如何?这些不仅关系到对建坝的适宜性、水库预期效益能否得到正常发挥的考量和抉择,更为关切的是其是否会对下游建筑、设施以及人民群众的生命财产等构成威胁、造成危害。因此,弄清该巨型堆积体的成因机制、合理地评价其稳定性、科学地预测其危害就显得非常必要。 本文以该堆积体为研究对象,综合运用地质历史成因法、离散单元法及极限平衡方法等方法,通过环境地质背景、堆积体发育条件及演化规律、堆积体结构及变形破坏特征等研究,分析确定堆积体边界条件。从堆积体成因机制及影响因素等方面入手,分析探讨已有变形破坏迹象的影响范围及程度,宏观把握该堆积体整体稳定和局部稳定状况。进一步通过极限平衡分析方法,对堆积体整体和局部稳定性进行预测。最后在堆积体破坏形式及破坏规模分析的基础上,对其工程影响提出结论及建议。