第一章区域地质概况.doc

第一章 区域地质概况第一节 地形地貌工程区位于四川盆地东北部，东北高，西南低。海拔高程270800m，相对高差450m左右。地貌单元属构造剥蚀堆积类型，具低山深丘峡谷地貌特征。由于岩层倾角较缓，受侵蚀切割形成阶梯状岭谷地貌，山顶宽阔平坦，或成圆顶状。台地边缘深槽峡谷发育，平面上呈现不规则锯齿状，台面宽度数十至数百米，台面地带多为泥岩分布，地形平缓，风化作用相对较强；台地边缘岩坎部位多为砂岩，抗风化能力较强，多形成陡崖。工程区河流呈树枝状，水系发育，巴河为主要干流，上源于平昌县城江口镇处分为通江河、南江河两支，均发源于陕西省米仓山南麓。前者为主流，发源于陕西省南郑县广家店乡境内的大红岩，海拔高程2500m。由北向南流，经陕西省的广家店、碑坝，入川后经平溪、涪阳、通江县城诺江镇、广纳、云台至平昌县城江口镇与南洪河汇合后称巴河。继续南流经白衣、石梯、文崇至渠县三汇镇汇入渠江。河长368.4km，河道平均坡降1.74，控制流域面积19927km2。流域形状呈扇形。第二节 地层岩性工程区地层属扬子地层区四川省盆地分区通江小区，由中生界白垩系下统和侏罗系上统内陆河湖相碎屑岩组成，第四系全新统松散堆积层以冲洪积、残坡积、崩坡积为主。现将地层由老至新分述如下：1、中生界侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）紫红色、暗紫红色、棕红色泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩，夹黄灰、灰紫、青灰色中细粒长石砂岩。砂岩集中于顶部及下部，厚12802169m。该组地层广泛分布于枢纽区。整 合2、中生界侏罗系上统遂宁组（J3s）红色、鲜红色泥岩、粉砂质泥岩与粉砂岩、泥质砂岩不等厚互层，夹薄层细砂岩。底部及中部各有一层青灰色块状钙质细砂岩，厚510m左右。岩石均含钙质，常有斑点状或薄层状之硬石膏赋存于泥岩粉砂岩之中，厚度283m。该组地层广泛分布于九节滩水电站库区。整 合3、中生界侏罗系上统蓬莱镇组下段（J3p1）上部为紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩夹砂岩。粉砂岩为中厚层状，易风化。下部以灰紫色、浅灰色厚层状长石石英砂岩为主夹紫红色粉砂质泥岩，底部为长石细砂岩，厚度350余米。该组地层广泛分布于九节滩水电站库区较高台地上。整 合4、中生界侏罗系上统蓬莱镇组上段（J3p2）上部为紫红色、棕红色砂质泥岩、泥岩及泥质粉砂岩，均含钙质；下部为厚层块状粉砂岩及长石石英砂岩与紫红色砂质泥岩、泥岩夹粉砂岩，呈不等厚互层，厚度约800m。该组地层广泛分布于该电站库区较高台地上。整 合5、中生界白垩系下统苍溪组（K1c）黄褐色厚层状中细粒钙质长石石英砂岩夹薄层紫红色泥岩。厚400余米。该组地层分布于库尾较高台地上。6、中生界白垩系下统白龙组（K1b）黄灰色厚层状中细粒钙质砂岩与棕红色粉砂质泥岩相间产出，呈略等厚互层，厚度326m。该组地层广泛分布于库尾以上河段较高台地上。不整合7、第四系全新统包括现代河床冲洪积、残坡积、崩坡积等。冲洪积以砂卵石层为主，分布于沿河两岸；残坡积由砂土、岩屑、块碎石组成，分布于缓坡台地间；崩坡积以块石、孤石为主，杂乱堆积于陡崖脚。第三节 地质构造及地震在在地构造上，九节滩水电站位于四川沉降带川中旋扭构造体系仪陇平昌莲花状构造之东部、川东新华夏构造体系西部，该电站就处于两大构造体系复合地带。构造形迹以褶皱为主，断裂不发育。在复杂的区域构造旋扭应力作用下，褶皱轴线多呈弧形，岩层产状变化频繁，并常有挠曲现象，属仪陇平昌莲花状构造的有税家槽背斜、平昌向斜、坦溪口背斜、江陵溪向斜；属川东新华夏构造体系的有铁山背斜。1、江陵溪向斜：延伸长度约12km，北段轴向320330，南段3050。两翼倾角平缓，轴部及翼部多为蓬莱镇组地层。该向斜从北向南进入库尾。2、税家槽背斜：轴向350325，由南至北经过涵水溪、柏树垭至龙寺倾伏，延伸长度约70km。两翼倾角平缓，西翼412，东翼46。轴部及翼部多为蓬莱镇组地层，局部出露遂宁组、苍溪组地层。该背斜位于库尾以西。3、平昌向斜：轴向1025，往北变为350。轴线大致与税家槽背斜轴线平行，成一弧形。轴部在平昌城以西，该向斜极为平缓，南在平昌土地垭翘起，北至龙潭坝翘起，两翼倾角46。出露地层为苍溪组和蓬莱镇组上段。4、铁山背斜：该背斜与九节滩水电站密切相关，位于库坝区左岸，坝址距离背斜轴部约20km。铁山背斜为华蓥山背斜北段东翼仙人掌状的孪生分枝构造，总的轴向N20E。南北两端均有偏转；南端与华蓥山背斜相接部位为N31E；北段在磨子坪以北渐延出测区，略呈“S”形，区内长39km。轴部地层为须家河组砂岩，抗风化能力强，形成标准的正地形背斜，其轴线与铁山山岭吻合。两翼渐新为珍珠冲组至下沙溪庙组。黄瓜梁以北基本对称，两翼岩层倾角4060。以南不对称，西翼陡，岩层倾角4080，以7080居多，常见直立倒转现象；东翼较缓，倾角在4050之间，轴面倾向南东，为线型斜歪背斜。根据GB183062001中国地震动参数区划图之规定，本工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为度，地震反应谱特征周期为0.35s。第四节 地下水工程区地下水主要表现为潜水，按埋藏条件分主要为基岩裂隙水和松散堆积层孔隙水两种类型。1、松散堆积层孔隙水：主要分布在沿河砂卵石层及溪河两岸斜坡堆积层中，受大气降水和地表水体补给，排泄于冲沟及河流中。河床砂卵石层中孔隙水与河水连接性较好，含水较丰富。岩坡松散堆积层中的孔隙水则分布面积小，储量少、厚度薄，且受季节变化影响明显。2、基岩裂隙水：基岩裂隙水主要埋藏于砂岩裂隙中。泥岩软弱致密，裂隙不发育且多闭合，为相对隔水层。工程区砂泥岩相间分布，且砂岩层较薄，泥岩层较厚，故裂隙水储量不丰。裂隙水多以泉的形式沿砂岩底部排除。第五节 不良地质作用工程区不良地质作用以风化剥蚀为主，次为崩塌及滑坡。泥岩、粉砂质泥岩等岩性较软，抗风化能力低，风化后易于剥蚀。崩塌则发生在砂岩形成的高陡边坡地带，下部软岩经风化剥蚀或冲刷后形成倒岩，上覆砂岩因陡倾裂隙切割，在自重作用下产生崩塌。沿河两岸崩塌随处可见，但规模较小。滑坡多发育在河岸坡积体中，但规模小，对该工程的正常运行不会产生不良影响。第二章 水库区工程地质条件及评价第一节 水库区工程地质条件一、地形地貌水库区属侵蚀低山丘陵地貌区，地势北高南低。当水库蓄水至正常高水位265.40m时，回水至平昌县黄梅溪，回水距离43km。在回水范围内，坝址处河床高程251m，库尾黄梅溪处河床高程约265m，高差约14m，河道天然纵坡0.033%。库区河流弯延曲折，总体走向由北向南，库区两岸山顶高程500800m。库区河谷大多呈“V”字型，蓄水至正常高水位时，水面宽度236m650m，最窄处为虎让乡码头处，最宽则为大中坝处。库内支流一条即位于白家溪的长滩河，汇合口距坝址约35km。长滩河发源于达县碑庙乡背沟湾，经桅杆坝、碑庙、破石溪，大致由东向西在白家湾汇入巴河，全长约50km。库内支沟发育，较大的支沟有10条，详见表2-1。库内支沟统计表表2-1支沟名称岸别距坝址距离(km)支沟长度(km)回水长度(km)1、杜家湾左45.11.22、上溪口右86.50.43、苍子坪沟左10.14.10.14、漏米溪右145.20.35、洛车河右163.10.26、虎跳河左20.24.30.37、桥沟左21.15.30.28、草树沟右236.10.29、道比沟右294.70.210、江陵溪左37150.3库内阶地零星分布在河谷宽阔地段及河湾凹岸，呈扇形或扁豆状。除桥湾阶地外，其余河段阶地分布零星。桥湾阶地距坝址3km，桥湾镇即兴建于此。该阶地大致呈长方形，长约3km，宽约500m，阶面高程275288m，高出常年河水面2038m，为级阶地。该阶地属堆积基座阶地，二元结构明显，上部为砂土层，厚度510m，下为砂卵石层，厚58m。沿河两岸未见、及以上级阶地。库区内边滩、心滩发育。规模较大的心滩有两处，即位于库内桥湾与滴河之间的大中坝、小中坝。大中坝距坝址8km，长1000m，宽40.0m；小中坝距坝址10km，长800m，宽200m，均为砂卵石堆积，厚度58m。规模较大的边滩有4处，分别是九节滩、小斜滩、碑滩子、大沙坝等，长度5001200m，宽100300m，均为砂卵石堆积，厚510m。库内边滩心滩均为砼用粗细骨料的良好料场。二、地层岩性库区出露中生界侏罗系中上统地层，第四系零星分布，现将地层由老至新分述如下：1、侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）分布在库区大中坝以下河段，包括坝址区。为紫红色粉砂质泥岩，含粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、水云母粉砂质泥岩与黄灰然中厚层状长石石英砂岩不等厚互层，总厚度1000余米。整 合2、侏罗系上统遂宁组（J3s）分布在库区大中坝与洛车之间河段，为鲜红色钙质粉砂质泥岩，夹浅灰色薄至中厚层长石石英砂岩，具波痕、泥裂及虫迹，斜层理发育，底部为6m厚砖红色粉砂岩。总厚度289m。整 合3、侏罗系上统蓬莱镇组（J3p）分布在库区洛车以上河段，分上下两段，下段为紫红色粉砂质泥岩与浅灰色长石石英砂岩互层，厚360余米。上段为灰白色长石石英砂岩夹紫红色泥质粉砂岩、紫红色泥岩，厚310余米。不整合4、第四系全新统（Q4）第四系全新统零星分布于沿河两岩，主要为冲洪积和崩坡积两大类。冲洪积主要分布在河漫滩、边滩、阶地上，岩性以砂卵石、砂土为主。崩坡积主要分布沿河岸边，以块碎石土为主，厚度015m。三、地质构造库区处于新华夏构造与平昌仪陇旋扭构造两大构造体系结合部位。库区坝址至道北一带处于新华夏构造铁山背斜西翼，道北至库尾则处于平昌仪陇旋扭构造江陵溪向斜轴部附近。岩层倾角较缓，多为48。在库区坝址至道北一带，岩层产状变化不大，多为 ，在道北至库尾一带，由于受旋扭构造作用影响，岩层倾向变化较大。库内砂岩岸坡卸荷裂隙较发育，导致崩塌作用在砂岩形成的高陡边坡地带随处可见。库内泥岩岸坡则表现为网状风化裂隙发育，但网状裂隙延伸短，切割浅，加速泥岩的风化作用。库区内未见断裂构造。四、地下水库区内水文地质条件简单，含水层可分为两种类型：第四系松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。1、第四系松散堆积层孔隙水：此类含水层分布零星，主要埋藏于河谷阶地、漫滩和山麓堆积中，靠大气降水补给，排泄于河谷、河流中，或补给下伏基岩，地下水位随大气降水的多少而升降。在库内桥湾一级阶地，这类地下水较发育，一下水埋深35m，含水层为砂土、砂卵石层，当地居民生活用水即打井取此类地下水，该层地下水属潜水，单井时抽水量一般510m3。2、基岩裂隙水：此类含水层不要受岩性和地质构造的控制，砂岩坚硬、性脆，裂隙发育，为相对含水层；而泥岩性软裂隙不发育，为相对隔水层。库区内泥岩广泛分布，砂岩含水层薄且各砂岩层间无水边联系，因而地下水不发育，库区内未见有较大的、较集中的泉点出露。五、物理地质作用库区内主要物理地质作用表现为风化剥落、崩塌、滑坡等。1、风化剥落：库区两岸岩体具临空面，风化作用较为强烈，砂岩在风化作用下岩石由灰白色、浅灰色逐渐演变成淡黄色、黄色，泥岩则形成网状风化。岩石在风化后逐渐剥落，形成残坡积层。2、崩塌：库区内砂岩抗风化能力强，泥岩抗风化能力弱，下部泥岩经风化剥蚀掏空后，使上部砂岩失去支撑产生崩塌作用。库区崩塌作用随处可见，较大的崩塌体位于道北下游左岸一带，该崩塌体长约1km，宽约30m，厚约8m，主要成分为大孤石、块碎石（附道北左岸崩塌体照片）。3、滑坡：库区内小型滑坡、微型滑坡较多，大型滑坡仅一处，即倒虹材滑坡。倒虹材滑坡位于桥湾乡与大中坝之间巴河主河道左岸。2004年8月中旬后，连续20多天的降雨，导致坡积松散土层和强风化基岩层饱和，进而变形、滑移，2004年9月3日5日的特大暴雨后于5日日凌晨发生特大滑坡。滑坡造成1人死亡、11人重伤，死亡大牲畜391头，58户160间房屋倒塌，损毁良田256亩，公路2.5km。370m直径1.0m的沙滩河水库巴河倒虹管输水管线被扭曲折断后随滑坡坡面移动3050m。滑坡造成直接经济损失3100万元。2004年10月，137地质队对滑坡体进行勘察，共布置11个总进尽206.92m，坑探4处，物探80点，取样试验15组。勘探查明，滑坡体长约450m，主滑面长1200m，后缘陡壁高1530m，后缘处滑坡体厚度20m，前缘滑舌宽约200m，滑面深815m，滑坡体总体积720万方。滑坡体前缘冲入巴河，堆积在河道内的滑坡体约40万方，占据河道宽度812m。该滑坡体系由中厚层堆积层迁引式滑坡，进而诱发下伏强风化岩体推移式滑坡，属大型滑坡。强降水是该滑坡产生的主要外因，斜坡上覆盖的大量松散土层是该滑坡产生的物质基础。经稳定计算，该滑坡体处于欠稳定状态，现国土部门正在争取资金进行整治。（附倒虹材滑坡照片）第二节 水库区工程地质评价一、水库渗漏问题工程地质评价九节滩水电站水库蓄水至正常高水位265.40m时，在库内最大水深约14m。巴河为工程区较大范围内唯一的最低侵蚀基准面，是库内地下水和地表水的汇集区。水库在地貌上属侵蚀低山丘陵区，河谷两岸分水岭高出河水面150600m，四周山体雄厚，无单薄分水岭。库区内支沟发育短而浅，比降大。库区内岩层为一套巨厚的侏罗系陆相碎屑岩，以泥岩、砂质泥岩和长石石英砂岩为主，无灰岩等碳酸盐岩分布。库区内无断裂构造，无任何渗漏途径，邻谷遥远。因此，库区不存在向邻谷渗漏的工程地质条件。二、水库浸没问题工程地质评价水库蓄水至正常高水位时，回水至平昌县黄梅溪。库内农田除坝前右岸有少部分农田被淹同外，其余大部分农田地面高程均高出正常高水位510m。库内最集中的成片农田位于桥湾镇一带，面积300余亩，距坝址24km。该片良田地面高程273288m，比水库正常高水位还高823m，无浸没影响。库内共有6个场镇，共街面高程大致为桥湾274.8m，滴河270280m，洛车 m，虎让285.00330.00m，道北290.00m，江陵279.80m，均高出正常高水位1025m。因此水库蓄水后对库区内乡镇街道及建筑物无浸蚀危害。库区范围内属农业区，无工矿企业存在，无未被开采的有价值矿床，无国家保护文物。三、库岸稳定的工程地质评价在水库两岸，绝大部分为岩质边坡，岸坡稳定。仅局部地段由于地形陡峻，特别是砂岩形成的陡崖地段，因裂隙切割和重力作用导致少量岩体崩塌，但规模小，不会对水库的正常运行构成威胁。2004年9月5日暴雨诱发的倒虹材滑坡，其前缘滑舌被推入河中，仅占据河道812m，该处河道宽度400余米，滑坡体对河道的影响是微不足道的。该滑坡体整治项目已获国家发改委、国土资源部立项，将于近期进行整治。库区内除倒虹材滑坡外，其余深厚覆盖层地带也有局部的、规模很小的滑坡存在，其体积几方至几十方不等，不会对水库的政党运行造成破坏影响。