阿爾塔什水利樞紐工程水庫區工程地質問題分析評價

關志偉

摘 要：論述了阿爾塔什水利樞紐工程水庫區的工程地質條件，并在此基礎上對水庫區存在的主要工程地質問題進行了分析和評價。

關鍵詞：水庫區 工程地質問題 評價

中圖分類號：TV2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0035-01

阿爾塔什水利樞紐工程是葉爾羌河干流山區下游河段的控制性水利樞紐工程，工程建成后，與平原水利設施聯合運用，充分合理地利用水資源，改善葉爾羌河干流灌區灌溉條件，解決了流域春旱缺水的問題；利用落差和冬閑水、灌溉下泄水等發電，向南疆四地州電網輸送23.32億kWh的電量。

1 工程地質條件概述

水庫區位于葉爾羌河中游峽谷河段上，水庫迥水長度45 km左右，水庫河段總體呈南西向曲折展布。根據地形地貌特征，庫區總體可分為三個庫段。

（1）Ⅰ庫段。

位于卡拉塔克斷裂至壩址之間河段，庫段長10.7 km，屬中山峽谷河段，河流下切劇烈，河道總體流向EW向，“V”形谷為主，河谷自然坡度一般40°～70°，局部80°～90°，谷坡大多基巖裸露，巖性以灰巖、白云質灰巖、砂巖夾礫巖為主，巖層產狀325°～350°SW或NE∠33°～85°，巖層走向多與河谷斜交。河谷兩岸分布較大的沖溝16條，走向多與河谷近正交，沖溝底寬一般50～100 m，個別達1800 m，溝底分布沖洪積含土塊碎石，暴雨季有暫時性水流。

（2）Ⅱ庫段。

為米亞斷裂與卡拉塔克斷裂之間的庫斯拉甫斷陷盆地，該庫段長約2.8 km，屬中山區內寬谷河段，河道總體流向近EW，河谷形態呈寬“U”形，谷坡平緩多為第四系覆蓋，自然坡度一般30°～40°。兩岸發育有Ⅰ～Ⅳ級階地，階面寬300～500 m，正常蓄水位線落在Ⅳ級階地面上?；鶐r巖性主要為泥巖、砂巖、砂礫巖、灰巖、頁巖夾煤線，發育一系列軸向NNW向小褶皺，巖層產狀325°～350°SW或NE∠45°～75°，巖層走向多與河谷近直交。

（3）Ⅲ庫段。

位于米亞斷裂以西至庫尾，河道彎曲，河谷長約28.5 km，屬高山峽谷區，河流下切劇烈，河谷呈“V”形，河道呈“蛇”形曲折延伸，總體走向NE，兩岸大部分基巖裸露，巖性主要為各類片巖、石英砂巖、灰巖夾白云質灰巖為主，其中有大面積侵入片麻狀花崗巖、花崗巖和花崗閃長巖分布。巖層產狀300°～353°SE或NE∠45°～85°，巖層走向多與河谷斜交。自然坡坡度40°～70°，兩岸零星分布Ⅰ～Ⅳ級階地，河谷兩岸分布較大的沖溝4條，走向多與河谷近正交，暴雨季有暫時性水。

2 工程地質評價

2.1 水庫滲漏

水庫區兩岸山體雄厚、大部分基巖裸露、河谷深切，沿河兩岸發育數十條規模較大的沖溝，延伸長度一般10～15 km，一般在各大沖溝中多有泉水出露，泉水出露高程高于正常蓄水位，為兩岸地下水補給河水，且各大沖溝溝底分布高程較高，庫區兩岸山體及分水嶺高于正常高水位，庫區兩岸無低于庫水位的鄰谷存在，葉爾羌河河床基本為該段山體內的侵蝕基準面，無大規模的庫區永久滲漏問題。

2.2 水庫淹沒及浸沒

水庫區Ⅰ、Ⅲ庫段位于峽谷區，兩岸上多為陡峻巖石岸坡，階地零星分布，無農田、可耕地和平緩的草場，不存在浸沒問題。

Ⅱ庫段河谷寬緩，階地發育，有阿克陶縣的庫斯拉甫鄉居民點分布，在其上游散布有阿孜拜勒迪小村莊，該庫段民居及耕地所處高程均在正常蓄水位之下，屬水庫淹沒區，故也無水庫浸沒問題。

水庫淹沒線以下無工廠、礦點和古文物分布，水庫除淹沒庫斯拉甫鄉居民點和耕地外，還淹沒連接莎車和紅其拉甫長約42 km的簡易土石公路和輸變電線路。

2.3 庫岸穩定

庫岸穩定主要與河谷的地層巖性及其組合特征，地層產狀與巖體結構、控制性結構面與坡體臨空面條件，地下水及地表水系等有關。本次對各庫段庫岸穩定進行了初步調查分析。

（1）Ⅰ庫段。

該庫段河谷巖體較完整，主要斷層及巖層走向與河谷斜交，對岸坡整體穩定性影響不大，在天然狀態下，邊坡總體穩定性較好，地表調查均未見明顯變形現象，邊坡不存在整體穩定問題。巖質邊坡變形破壞的主要類型是崩塌和滑動。

①崩塌。

該庫段崩塌體方量一般小于100 m3，主要分布于壩址2 km以遠，對工程影響不大。

②滑動。

根據邊坡穩定調查結果及邊坡滑落體的結構組合形式分析，該段庫岸邊坡在自然條件下主要表現為在暴雨或融雪期間坡面表部形成滑落。雖然水庫建成后，庫水使底滑面抗剪強度降低，促使了滑落的發生，但從結構面組合形式及底滑面傾角較緩（40°～45°）等因素初步分析，該處邊坡滑落體規模不大，產生的水庫涌浪高度有限，加之距壩址距離較遠，對大壩等建筑物安全無大的影響。

（2）Ⅱ庫段。

對該段庫岸穩定調查證實，該庫段的庫岸穩定主要是水庫蓄水后第四系松散地層的庫岸再造問題。水庫蓄水后，隨著庫水位的抬升和周期性漲落，庫周岸坡第四系松散堆積層將被水軟化，這些土體在庫水及波浪的淘刷、沖蝕、磨蝕等作用下，將可能出現塌岸等庫岸再造現象。

（3）Ⅲ庫段。

根據庫岸穩定調查結果，未發現大規模滑坡、山崩等庫岸穩定問題，但由于伴隨河谷快速下切，谷坡形成后谷坡巖體長期應力釋放，加上本身的重力導致坡表巖體拉張松弛，庫岸分布多處小量危巖體，失穩方以崩塌或崩落為主。兩岸坡腳常分布有崩塌堆積物形成的倒石堆，可推知崩塌災害的發生。由于該庫段位于壩址上游14.5 km以外，小規模崩塌或崩落對水工建筑物安全無影響。

綜上所述，水庫區大部分基巖裸露，巖層走向大多與河谷斜交，順河向構造結構面不發育，除分布小規模崩塌、滑落和庫岸再造外，水庫區無大的岸坡穩定問題。

2.4 水庫誘發地震

區域內主要受南天山地震帶、西昆侖地震帶和喜馬拉雅地震帶影響，歷史地震活動頻率高，已記錄的Ms大于3.5級的破壞性地震376次，其中7.0～7.9級地震3次，6.0～6.9級地震12次。1970年以來，近場區未記錄到大于4.7級地震。從地震震中分布來看，明顯受區域性活動斷裂控制。地震主要分布在區域西北部，尤其集中在烏恰、塔什庫爾干等地，具有片狀、團狀特征，中小地震活動頻繁，強度高。場區周圍地震活動相對較弱。

根據水庫區的地層巖性和地質構造情況，將庫區劃分三個庫段。Ⅰ庫段和Ⅲ庫段巖性和構造情況基本類似，發生水庫誘發地震的可能等級為微震，對工程沒有影響。Ⅱ庫段米亞斷裂是阿爾塔什水利樞紐水庫誘發地震的控制因素。

3 結語

（1）庫區兩岸山體及分水嶺亦高于正常蓄水位，庫區兩岸無低于庫水位的鄰谷存在，葉爾羌河河床基本為該段山體內的最終侵蝕基準面，無水庫永久滲漏問題。（2）庫岸谷坡除局部小型崩塌體外，庫岸一般處于穩定狀態。（3）水庫存在誘發地震的可能，最大震級不會超過5.0級，可能的發震地點在米亞斷裂帶附近，對壩址區的影響烈度小于壩址區的基本烈度，對水工建筑物不會產生不利影響。