滑坡对水电站正常蓄水位选择的影响分析

王 世 春

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司， 四川 成都 610072)

0 前 言

岗托水电站为金沙江上游龙头水库，工程规模属一等大(1)型，初拟正常蓄水位3 215 m，死水位3 145.00 m，最大水头184 m，额定水头147 m，装机容量 1 200 MW，多年平均发电量54.17亿kW·h。水库干流长度约107 km，总库容55.4亿m3，调节库容37.3亿m3，具年调节性能。

汪布顶滑坡位于金沙江上游岗托水电站库区右岸，距坝址约41.4 km，滑坡总体形态呈不规则的喇叭状，其纵长约1 250 m，前缘宽约500 m，后缘高程约3 530 m，前缘直抵金沙江，高程约3 089 m，推测滑体厚度在50 m左右，滑坡总方量1 565万m3，属特大型土质滑坡。该滑坡是岗托库区体积最大的一个滑坡，体积约占库容的0.3%(“3215方案”)，受降雨和江水的影响，近年来一直处于缓慢的蠕滑变形过程中。

由于该滑坡体积大，又处于蠕滑变形过程中，对岗托水电站正常蓄水位(3 285 m、3 245 m、3 215 m)的初步拟定具有一定的影响，因此，本文主要根据该滑坡的成因机制和稳定性，初步评价滑坡对初拟正常蓄水位选择的影响。

1 滑坡基本地质条件

汪布顶滑坡区位于青藏川滇“歹”字型构造头部向中部弯转段东缘孤形构造带中的三江孤形构造(北西向构造)带和赠科-稻城反“S”型构造带内，川滇菱形块体的西南边界断裂带-金沙江断裂带附近，构造条件极为复杂，地形高陡，出露基岩地层为三叠系上统图姆沟组上段(T3t2)的灰色薄～中层状互层的结晶灰岩、板岩，岩层产状N40°W/SW∠82°，属斜反向坡。尕让断层(产状N30°W/NE∠78°)从滑坡后缘通过，受断层的影响，滑坡后缘陡倾岩体非常破碎，呈碎裂结构，岸坡稳定性差。

滑坡区属大陆性季风高原气候，受青藏高原寒冷气流控制，具有典型的高寒山区气候特征，总的特点是平均气温低，降雨量少，全年无绝对无霜期。据气象资料(1971～2000年)统计，降雨主要集中在6～9月，占全年降雨量的80.0%，多年平均降水量为622.1 mm，最大年降水量782.7 mm，最小年降水量423.8 mm。

2 滑坡体特征

汪布顶滑坡是岗托库区体积最大的一个滑坡(见图1、2)，位于岗托水电站库区右岸、汪布顶区上游约1 km的河弯地段，距坝址约41.4 km，其前缘金沙江流向由S59°W转变为S35°E，岸坡坡向S50°E。该滑坡圈椅状地形明显，滑坡前缘形成20～50 m左右的陡坎；高程3 140～3 205 m为一缓坡平台，宽约120～330 m，地形坡度5°～15°；中部为地形坡度30°～35°的斜坡，坡长550～600 m；后缘地形坡度5°～12°，坡长190～230 m。

滑坡总体形态在平面上呈不规则的喇叭状，前缘宽，后缘逐渐收拢，两侧边界明显，主要以陡缓交界的基覆界线为界，后缘以基岩斜坡为界，前缘以金沙江为界，其纵长约1 250 m，前缘宽约500 m，后缘高程约3 530 m，前缘直抵金沙江，高程约3 089 m，推测滑体厚度在50 m左右，滑坡总方量1 565万m3，属特大型土质滑坡。滑坡体物质组成比较单一，主要由块碎石土组成，碎石成分为砂岩、板岩、灰岩等，与滑坡后缘基岩岩性基本一致，粒径大于200 cm的约占5%，60～200 cm的约占10%，20～60 cm的约占30%，6～20 cm的约占40%，小于6 cm的角砾约占10%，其余为黏质粉土。该滑坡受前缘金沙江的冲刷和降雨的影响，一直处于缓慢的蠕滑变形过程中，剖面上可见多级滑坡平台。

图1 汪布顶滑坡平面示意

图2 汪布顶滑坡1-1′纵剖面示意

该滑坡滑床为图姆沟组上段(T3t2)的灰色薄～中层状灰岩、砂板岩，受构造作用的影响，岩体非常破碎，表层风化作用强烈，易泥化形成滑动面。根据现场地质测绘，推测滑床地形坡度弧形，中、后部滑床较陡，坡度近30°，前缘较缓，坡度近5°，舌部近于水平，局部坡内反翘。

3 滑坡成因机制分析

汪布顶滑坡为特大型土质滑坡，体积约1 565万m3。滑坡区内地层岩性为图姆沟组上段(T3t2)的灰色薄～中层状互层的结晶灰岩、板岩，受断层的影响岸坡岩体非常破碎，稳定性差。初步调查、分析认为，在河谷演化过程中，受构造、重力、风化、冻融等多种因素的共同作用，岸坡上部3 500～3 900 m高程一带产生的基岩滑坡解体后，在岸坡中下部形成松散堆积体，其前缘直抵金沙江边。该松散堆积体位于金沙江的凹岸处，总体上以块碎石为主，夹少量黏质粉土，结构松散，前缘受金沙江的长期冲刷，不断产生滑塌，形成高陡的临空面，在重力及降雨的作用下产生牵引式、累进性滑动破坏而形成汪布顶滑坡。

4 滑坡稳定性初步评价

该滑坡从成因机制来看，主要是高处的基岩滑坡解体后，于坡脚形成的松散堆积体，物质结构松散，抗剪强度低，前缘长期受金沙江的冲刷，形成高陡的临空条件，为滑坡的不断变形破坏提供了有利条件，在重力及降雨的作用下产生变形破坏，其整体稳定性差。通过地质调查和宏观分析认为，该滑坡物质结构松散，抗剪强度低，整体稳定性差，其破坏方式以牵引式、累进性滑动破坏为主，产生整体、高速滑动的可能性不大。

5 滑坡对初拟正常蓄水位的影响

当正常蓄水位为3 285 m时，该滑坡约45%的滑体被淹没；当正常蓄水位为3 245 m时，滑体约35%被淹没；当正常蓄水位为3 215 m时，滑体约30%被淹没。在滑坡涌浪计算过程中，采用了以下经验公式：

(1)

(2)

(3)

tgf=0.624-0.157lgw

(4)

式中V——滑速，m/s；

h0——初始涌浪高度，m；

hx——X距离的涌浪高度，m；

g——重力加速度，m/s；

H——变形体水上部分重心至水面高度，m；

f——滑面或岩体结构面摩擦系数；

Q——滑面及岩体结构面倾角，(°)；

d——水深，m；

X′——相对位置，m；

K——综合影响系数，取平均值0.12；

W——变形体体积，m3。

计算结果(见表1)表明：在3 285 m、3 245 m、3 215 m三种正常蓄水位条件下，该滑坡的滑动速度分别为3.1 m/s、4.2 m/s、5.0 m/s；初始涌浪高度分别为16.2 m、18.5 m、21.0 m；至坝前最大涌浪高度分别为0.75 m、0.82 m、0.89 m。该滑坡对初拟正常蓄水位选择不会构成大的影响，即该滑坡不会构成初拟正常蓄水位选择的控制因素。

表1 滑坡涌浪对初拟正常蓄水位的影响评价

6 结 语

汪布顶滑坡位于金沙江上游岗托水电站库区右岸，距坝址约41.4 km，滑坡总方量约1 565万m3，属特大型土质滑坡，其结构松散、抗剪强度低、整体稳定性差，前缘受金沙江的长期冲刷，不断产生滑塌，形成高陡的临空面，在重力及降雨作用下，其破坏形式以牵引式、累进性滑动破坏为主，产生整体、高速滑动的可能性不大。通过计算分析，该滑坡不会构成初拟正常蓄水位选择的控制性因素。