一章 综 述
1.1工程概况 1.1.1概况
积石峡水电站位于青海省循化县境内积石峡出口处，是黄河上游干流“龙青段梯级规划”的第五个大型梯级水电站，距上游在建的公伯峡水电站60km，距省会西宁市公路里程206km，距循化县城、民和县城分别为30km和100km。地理位置适中，交通便利，见《第三卷·图册》对外交通示意图（JSX5-TB-1-1）。
积石峡水电站主要任务是发电。该工程水库为日调节水库，正常蓄水位1856m，最大坝高101m，总库容2.94亿m3，最大发电水头73m，总装机容量1020MW，保证出力332.3MW，多年平均发电量33.63亿Kw·h。
积石峡水电站工程枢纽建筑物有砼面板堆石坝、左岸表孔溢洪道、左岸中孔泄洪洞、左岸泄洪排沙底孔、左岸引水发电系统、坝后厂房组成。工程规模为二等大（2）型，大坝为1级建筑物，泄水建筑物、引水发电及厂房均为2级建筑物。大坝、泄水、发电引水建筑物按500年一遇洪水设计，5000年一遇洪水校核，其入库洪峰流量分别为5850m3/s和7550m3/s；厂房按200年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核；泄水建筑物消能防冲按50年一遇设计。电站采用 330kV一级电压接入系统，出线三回。电气主接线选用发电机与主变压器采用单元接线方式， 330kV侧为3／2断路器接线方式。积石峡水电站施工采用全年挡水、导流隧洞和泄洪排沙底孔联和导流、基坑全年施工的导流方式。
混凝土面板堆石坝坝轴线方位为NE69°0′5.43″，坝顶长度为324.0m，坝顶宽度为10.0m，最大坝高101m，上游坡1:1.5，下游坡1:1.4，坝顶设有高度为5.2m的“L”墙与面板相接，坝顶高程1861.0m。左岸上游设坝前塔式电站进水口和溢洪道右侧重力式挡墙与趾板连接，右岸上游高边坡与趾板连接。
面板为不等厚，厚度t=0.3+0.003H，面板间设垂直缝；面板与趾板、坝前塔式电站进水口、左岸表孔溢洪道右侧重力式挡墙间设周边缝，发电引水钢管外包混凝土右侧边缘顶部对应的面板垂直缝设周边缝；坝顶防浪墙与面板和左岸溢洪道混凝土边墙间设伸缩缝。坝体从上游到下游依次分面板上游面下部土质和粉细砂斜铺盖及盖重区、混凝土面板、混凝土趾板、垫层区、过渡层区、反滤区、排水区、主堆石区及下游次堆石区。坝体填筑总量318万m3。
右岸边坡为永久边坡，按4：1开挖，每隔20m设2m宽马道，最大垂直高度160m，岩层倾向岸外，为顺向边坡，不利于边坡稳定。岩体层面、断层与裂隙的分布和组和构成边坡不稳定岩体。对开挖边坡，采取锚喷处理措施，并视开挖情况进行深锚杆加固处理，喷砼厚10cm，系统锚杆长6m，马道下部设2排锁口锚杆，锁口锚杆长9m，间排距2m。在岩石破碎、裂隙发育部位设锚筋桩，局部加设预应力锚索，同时边坡设排水孔。电站进水口为坝前塔式，左邻溢洪道右侧为拦河大坝。采用一机一管引水方式，共设三个进水口。由右起依次为1#、2#、3#进水口，每段宽20m，加上两侧2.0m边墙总宽度为64.0m。上下游方向总长为48.0m，分为两段，拦污栅段和闸门段。设两台门机，分别用于拦污栅、排沙洞、溢洪道检修门和电站工作门及检修门的吊运安装。进水塔顶部高程为1861m，塔基岩面高程为1815.5m。塔基设有齿槽，建基高程为1809.00m。齿槽内设置 3m×3.5m的帷幕灌浆排水廊道，也可作为交通及观测之用。
电站进水口的帷幕灌浆排水廊道向左延伸，从溢洪道底部的帷幕灌浆排水廊道伸入左岸岩体。 1.1.2水文气象 1.1.2.1水文
积石峡水电站各种频率受上游水库调蓄后的洪水洪峰流量见表1-1。
表1-1 积石峡受上游水库调蓄后的设计洪峰流量表 流量：m3/s
各种频率设计值 （%） 项目 0.02 Qm 7550 0.1 6050 0.2 5850 0.5 5600 1 5400 2 4990 5 4280 20 3160 *此值为逐小时瞬时过程最大流量。
积石峡分期施工洪水成果见表1-2。
表1-2 积石峡分期施工洪水成果表 流量：m3/ s
月 份 1 1～6 7～10 11～12 / 3260 / 2 / 2730 / 洪 水 标 准 （%） 5 1460 2530 1460 10 1460 2380 1460 1.1.2.2气象
坝址以上流域属大陆性气候。冬寒夏凉，日温差较大，无霜期短。大部分地区干旱少雨，降水集中，蒸发量大，空气干燥。雨季主要集中在5~9月份，多年平均降雨量266.2mm，多年平均年蒸发量2131.4mm，多年平均年日照时数2712.7h，最大风速24m/s，风向ESE，历年平均风速为3.3 m/s。详见表1-3。 1.1.3工程地质
1.1.3.1坝址区工程地质条件
坝址区出露基岩主要为白垩系下统河口群，按岩性组和共分五大层（K11～K51）。岩层走向NE24°～30°，倾角11°～12°，在坝址区呈平缓皱曲，上坝址倾左岸偏下游。
K11层：深灰色杂色砾岩，上部夹粗中粒砂岩。主要分布在坝区上游木场村一带。 K21层：紫红色中细砂岩，砖红色泥质粉砂岩，砖红色泥铁质粉砂岩，灰色砾岩。该层岩性软弱，力学强度较低，软弱夹层及裂隙较发育，主要分布于坝址区河床及两岸较低部位以及木场村一带。
K31层：紫红色、青灰色中细砂岩夹紫红色砾岩，紫红色、紫灰色砾岩，局部夹泥质粉砂岩，单层厚25～40cm。该层强度中等，软弱夹层及裂隙中等发育，主要分布于坝址区两岸。
K41层：砖红色、紫红色泥质粉砂岩及中细砂岩、砾岩，砖红色泥质粉砂岩夹杂色砾岩，单层厚0.3～2m。该层强度较差，软弱夹层发育，主要分布于坝址区左岸坝肩及右岸较高部位。
K51层：紫红、紫灰色砾岩夹细、粗粒砂岩为主，局部夹有粉砂岩及泥质粉砂岩。该层强度较差，表面易风化破碎，主要分布于坝址区左岸较高部位。
坝址区地震基本烈度为7度。 1.1.3.2砼面板堆石坝河床坝基工程地质条件
河床靠左岸发育一长条形深槽，纵向长约160～170m，上游宽10～20m，下游宽20～50m，深槽最深部位的基岩面高程1758.39m。
河床靠右部位覆盖层(砂卵砾石)较薄，一般5～7m，靠左岸部位一般10m左右，最厚处达24m(ZK59#钻孔深槽处)。覆盖层中，以砂卵砾石为主，少量中、细砂，无完整的砂层，局部仅以透镜体形式出露。一般粒径30～50mm，大者100～120mm，分选差，磨圆度好，无胶结，中等密实，渗透系数3.4～5.8×10-2cm/s，压缩模量30～40MPa。
表1-3 积石峡站1961年～2001年气象要素统计表
项 目 多年平均气温 多年平均最高气温 多年平均最低气温 多年各月绝对最高气温 多年各月绝对最低气温 多年各月最小相对湿度 多年各月平均相对湿度 多年各月平均降水量 多年各月日照时数 多年各月平均蒸发量 多年各月地面平均温度 多年各月地面平均最高温度 多年各月地面平均最低温度 多年各月地面极端最高温度 多年各月地面极端最低温度 多年各月最大积雪深度 多年各月最大风速 多年各月最多风向 多年各月平均风速 多年各月平均冻融循环次数 单位 ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ % % mm 一 -5.0 3.0 -11.6 12.7 -19.9 5 45 0.3 二 -1.2 6.3 -7.3 18.4 -18.8 2 43 0.5 203.6 101.6 0.2 22.6 -12.4 41.5 -23.4 3 18.0 三 4.8 12.1 -1.3 26.1 -12.4 1 44 2.2 224.8 207.1 7.5 30.8 -5.0 50.9 -19.9 4 17.0 四 10.8 18.2 4.0 32.8 -9.4 1 45 10.0 238.7 276.2 15.1 39.5 1.2 63.4 -13.6 1 24.0 ESE 4.2 0.0 五 14.7 21.5 8.1 32.1 -1.5 6 54 29.5 249.6 265.2 20.1 43.0 5.8 66.5 -6.1 2 18.0 ESE 3.6 0.0 六 17.6 24.2 10.8 34.1 3.0 7 61 39.5 241.5 229.6 23.3 45.9 9.1 70.5 0.3 0 19.0 七 19.8 26.5 13.5 38.2 6.8 15 65 80.3 247.4 244.4 24.6 44.2 12.1 67.5 4.3 0 14.0 八 19.5 26.2 13.5 34.4 6.3 12 63 67.9 249.1 255.5 23.1 42.7 11.7 63.9 3.3 0 16.0 ESE 3.2 0.0 九 15.0 21.3 9.6 32.0 0.6 12 65 50.5 197.0 188.1 17.6 36.0 7.8 61.1 -2.8 0 18.0 ESE 3.2 0.0 十 9.3 16.3 3.4 26.6 -8.3 6 60 20.5 211.5 149.1 11.3 30.9 0.9 51.0 -14.3 3 17.0 C ESE 2.9 3.9 十一 2.1 10.0 -4.4 20.0 -15.0 3 51 1.1 217.0 96.9 2.8 23.4 -8.5 38.0 -20.0 3 16.0 C SE 2.5 19.5 十二 -3.6 4.3 -9.8 14.8 -18.4 6 51 0.2 全年 8.7 15.7 2.3 38.2 -19.9 1 54 266.2 小时 213.6 mm ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ cm m/s m/s 次 62.8 -4.7 16.1 -16.6 31.2 -26.8 6 17.0 C SE 2.3 16.5 219.3 2712.7 55.0 -3.9 16.3 -15.0 28.3 -26.0 2 18.0 C SE 2.0 17.5 2131.4 10.9 32.6 -22.5 70.5 -26.8 6 24.0 C ESE 3.1 82.7 C SE ESE SE 3.5 16.1 4.3 9.2 C ESE C ESE 2.9 0.0 2.9 0.0 组成坝基的地层岩性为K13-1紫红色中细砂岩夹砾岩、K12-3砖红色泥质粉砂岩夹中细砂岩、砾岩，属第4韵带层，K12-2紫红色砾岩夹中细砂岩、泥质粉砂岩；K12-1紫红色中细砂岩夹粉砂岩、砾岩。岩层产状NE10°SE∠10°，岩性软硬不均一，岩相变化较大。坝基岩体弱风化下限15m左右，岩体属Ⅲ级。其下微风化岩体属Ⅱ级。
河床部位断层不发育，但构造裂隙发育，主要NNE、NWW两组为主，延伸长度十几米～数十米。多属硬性结构面。岩体K12-3和K13-1层为软弱夹层相对发育较多的韵带层，如K13-1地层中发育的PjNⅫ-2、PjNⅫ-15等，K12-3地层之中发育有PjNⅫ-7、PjNⅫ-9、PjNⅫ-20等，K12-2地层中发育PjNⅫ-3、PjNⅫ-4、PjNⅫ-6、PjNⅫ-23等多属碎屑夹泥型。夹层平均厚8～10cm，最厚16cm。
1.1.3.3砼面板堆石坝左岸坝肩工程地质条件
左坝肩部位地形较缓，由于左岸Ⅱ、Ⅲ级侵蚀堆积阶地的发育，在高程1810m左右为一平台，坡度约10°，宽50～60m，长300余m。1820m以上坡度近40°，1850m高程以上岸坡坡度为60°。
组成左坝肩的地层岩性为K13-2紫红色砾岩夹薄层及条带状中细砂岩，K13-1紫红色中细砂岩夹砾岩。岩层产状为NE10°SE∠10°。岩性软硬相间，岩相变化较大。左坝肩岩体弱风化下限为14～26m，以下为微风化。
岸坡岩体中由于NNW组及NWW组裂隙的切割组和及表生改造作用，局部存在小范围的卸荷、松动岩体，方量有限，经表层清理即可满足堆石坝要求，整个左坝肩岩体稳定性较好，岩体多属于Ⅱ级、局部为Ⅲ级。
左坝肩仅发育一条F17断层，其产状为NW338°NE∠75°，破碎带宽0.1～0.15m，最宽处约0.3m。由构造片岩，泥及方解石脉组成。泥钙质胶结良好，延伸较长。
左坝肩构造裂隙较发育，主要有三组： ①NE5°～31°NW(SE)∠52°～75° ②NW318°～330°SW(NE)∠54°～78° ③NW340°～359°NE(SW)∠50°～74°
裂隙一般宽0.1～0.5cm，延伸十几米至几十米，属硬性结构面。
左岸坝肩共揭露软弱夹层7条，其中K13-2中4条，K13-1中3条。夹层均属碎屑夹泥型，平均厚度10cm。其产状倾向岸里，对边坡稳定影响较小。 1.1.3.4砼面板堆石坝右岸坝肩工程地质条件
右岸坝肩岸坡上陡下缓，高程1780～1810m，坡度5～20°，高程1810m以上坡角
积石峡水电站施工组织设计方案第1.2.3章
