1.4 南水北调西线工程自然条件与工程特点
1.4.1 气候特征
南水北调西线工程地处青藏高原,受季风影响,太阳辐射强,气温低,冬季漫长严寒,夏季凉爽,温度低,干、雨季分明;雨强小,多阵性,雨日多;气压低,含氧量少,并且多大风、霜冻、冰雹等灾害天气。
(1)气温。工程区地处青藏高原,海拔在3400.00~4700.00m,属高原寒温带湿润区,年平均气温分布差异主要受海拔、地理位置和气候条件等因素的影响,气温分布特点是引水区西侧低,向东、向南逐渐升高,春、秋不分,夏季凉爽或无夏季,冬季漫长且严寒。根据工程区坝址附近班玛、阿坝、色达及炉霍气象站1961~1990年的气象统计资料,年平均气温为0~6.4℃;极端最低气温为-34.0~-36.3℃,极端最高气温为23.7~31.0℃;1月温度最低,月平均-3.7~-11.1℃;7月温度最高,月平均9.9~14.6℃。昼夜温差大。同时海拔对气候条件影响效果显著,气温垂直变化明显,海拔越高,温度越低。坝址区附近气象特征见表1.4-1。
(2)地温。班玛、阿坝、色达及炉霍四个气象站测得地面温度1月最低,月平均为-2.5~-9.0℃。7月最高,月平均为14~19.5℃;年平均地面温度3.6~10.1℃。
(3)气压和含氧量。气压和大气中的含氧量随高程的增加而减少。海拔3000.00~4500.00m的地区,地面气压大都在633~710HPa之间,相当于海平面气压的60%~70%,年内各月平均气压最高之值出现在8~10月,最低值出现在2月,且具有年内气压变化较小的特点,最大与最小月平均气压差为8~10HPa。
表1.4-1 工程区坝址附近气象站年、月气温特征值
注 阿坝站高程3275.10m,位于北纬32°54′,东经101°42′;班玛站高程3750.00m,位于北纬32°56′,东经100°45′;色达气象站高程3893.90m,位于北纬32°17′,东经100°20′;炉霍站气象高程3250.00m,位于北纬31°24′,东经100°40′。
空气中的含氧量与气压、温度、湿度均有关系,海拔3000.00~4500.00m的地区,空气中的含氧量相当于海平面的72%~60%,海拔升高1000m,含氧量大约减少10%。
(4)日照和风。南水北调西线工程海拔均在3500.00m以上,日照时数是全国较长的地区,大气中的杂质少,云也较少,年平均日照时数为2000~2500h,是太阳能资源较丰富的地区。
南水北调工程区各地平均风速有随高度增加而加大趋势,而风向受局部地形影响更为显著。该地区年平均风速一般为1.5m/s,最大风速为23.7m/s,盛行风向、最大风速风向变化较大,班玛气象站为西北风,而阿坝站全年最多风向则为东风,最大风速风向为南风,阿坝站全年大风日数达30.6天。大风强度具有冬半年风速较大,夏半年风速较小的特点,年最大风速多出现在冬半年。
(5)蒸发和湿度。蒸发量受辐射、气温、风速、空气饱和程度等气象条件的影响。从地区年平均蒸发量分布看,海拔高的地区蒸发量大,纬度偏低的地区蒸发量也大,如壤塘、班玛、阿坝气象站年平均蒸发量分别为1187.1mm、1269.2mm、1257.4mm,年内最大月蒸发量多出现在5~7月间,最小月蒸发量出现在12月至次年1月。
工程区地势高、气温低、大气中水分含量少、湿度低,年内各月水气含量随湿度上升而增加,相对湿度是夏半年高于冬半年,1月平均相对湿度为40%~50%,7月一般达70%以上。
(6)其他灾害性天气。南水北调西线工程地区气候环境恶劣,除严寒、雪灾、低压、缺氧外,霜冻、雷暴与冰雹等灾害性天气也比较频繁,它们不仅给农牧业带来严重危害,而且有些灾害对工程修建及其日后管理工作也会带来一系列问题。
工程区霜冻比较严重。全年有霜期长,仅夏季很短一段时间无霜。全年霜日数大都在150天以上。其中清水河站无霜期仅10多天,年平均有霜日数多达254天。
雷暴与冰雹是既有联系又有区别的强对流天气。雷暴是危害输电线路安全、导致停电事故的一个重要原因;冰雹对农作物和畜牧业危害极大。年雷暴日数在60~80天之间。
平均年沙尘暴日数3.2天。出现沙尘暴时风力一般都大于4级,且地表干燥,多沙土尘埃。其出现时间常在2~4月。
1.4.2 水文特征
(1)降水。工程区地处青藏高原,受西部季风的影响,年雨量分布具有西北少,东南部多,且全年降水集中的特点。根据统计资料,班玛、阿坝、色达及炉霍4个气象站的年降雨量在648.7~727.3mm之间,6~9月为主降雨期,降雨强度小,持续时间长,降雨量占全年的70%以上,5~10月雨量占全年的90%以上。工程坝址附近气象站降水特征值见表1.4-2。
表1.4-2 工程坝址附近气象站降水特征值
续表
(2)冰冻与降雪。据班玛、上杜柯专用水文站统计资料,班玛气象站1999~2000年初冰日期为10月26日,开始流冰11月11日,终止流冰4月15日,终冰4月15日;上杜柯气象站2000年初冰日期为11月5日,开始流冰11月16日,终止流冰3月1日,终冰3月16日。
该地区多年冻土发育,主要为季节性冻土。据中国科学院冻土研究所冻土遥感调查研究资料,大渡河—黄河引水区仅在4300~4400m以上的高山顶局部有零星多年冻土存在,面积不足20%,厚度小于10m。季节冻土的冻深为1m左右。区内冰缘地貌不发育,仅在玛柯河北侧跨沙林场以北山顶和羊隆沟附近山顶有古冰川遗迹。
工程区海拔高,气温低,全年降雪量占年降水量相当比例。全年降雪量主要出现在5月、6月、9月、10月,在海拔4000.00m以上地区,即使在夏季7月、8月间也时有降雪出现,海拔在5000.00m以上地区终年积雪不化。降雪初日多出现在9月中下旬,降雪终日多出现在6月上中旬,全年平均降雪量超过100mm,全年实际降雪日数为79~102天,积雪日数为43~54天,最大积雪厚度在20cm以下。
(3)洪水特征。引水地区出现的洪水主要有两种类型:一种为非汛期融雪(降水)洪水,主要发生在4~5月;另一种为汛期强降雨洪水,主要发生在6~10月。降水强度小,暴雨出现几率稀少,持续降雨过程较多,加之汇水面积大,因此,该区域洪水过程具有涨落缓慢,洪峰低,洪水历时长,洪水的年际变化较小等特征。径流主要来源降水,并有季节性融雪与融冰补给。一般11月至次年3月为枯水期,降水稀少,且以降雪形式为主,径流来源主要由地下水补给;4~5月为枯、丰水过渡期,径流为融雪及春雨补给;6~10月为汛期,径流主要为降雨。径流量主要集中在6~9月,占年径流量的74%~82%。
1.4.3 工程特性
南水北调西线工程地处青藏高原东南部边缘地带,位于四川省的甘孜、色达、壤塘、阿坝县,青海省班玛县和甘肃省玛曲县境内。输水线路涉及雅砻江、大渡河、黄河三大流域。西线工程控制流域面积4.63万km2,工程区海拔3400.00~4700.00m。引水枢纽处河床海拔3400.00~3600.00m。
工程由“七坝、十四洞、六渡槽、二倒虹吸”串联而成,输水线路总长325km,输水线路串联雅砻江干流及支流达曲、泥曲和大渡河支流色曲、杜柯河、玛柯河、克曲7条较大的河流,在此河流上修建7座大坝,形成7座水库。拦河坝高30~192m。7座大坝坝址分别为枢纽1~枢纽7。上述7座坝址控制河流的多年平均径流量分别为60.72亿m3、10.32亿m3、11.49亿m3、4.12亿m3、14.45亿m3、11.08亿m3和6.06亿m3。
1.4.3.1 引水坝址
“7坝”即调水河流的7座坝址,坝高分别为192.00m、138.38m、120.00m、30.00m、113.50m、105.90m、98.90m。工程规划各坝址主要指标见表1.4-3。
表1.4-3 工程规划各坝址主要指标表
(1)枢纽1坝址。坝址区雅砻江河谷高程3527.00~3541.00m,两岸临河山顶高程4700.00~4800.00m,属深切割高山区。两岸坡度一般在27°~40°,局部可达50°~60°,甚至近直立。区内植被发育,雅砻江河床、两岸坡脚、支沟沟底及沟口覆盖严重,上部山体大部分基岩裸露。河谷横剖面呈对称的“V”字形。河谷狭窄,主要发育漫滩、阶地及洪积扇等微地貌,阶地不发育,仅分布在热巴村对岸分布有Ⅰ级阶地。
坝址区主要为印支期岩浆岩,三叠系分布较少,第四系松散堆积物分布于雅砻江河谷、支沟沟底及两岸山坡。岩浆岩构成坝址雅砻江两岸山体,为印支期中酸性侵入岩,岩性为石英闪长岩和黑云母花岗岩,分为两个岩相带。黑云母花岗岩孔隙率平均3.3%,干抗压强度85~104MPa,饱和抗压强度32~54MPa,软化系数为0.55~0.7;石英闪长岩孔隙率平均2.24%,干抗压强度90~100MPa,饱和抗压强度50~64MPa,软化系数0.65~0.75。三叠系两河口组一段分布于热巴村东南方向,为青灰色中厚层—厚层砂岩夹深灰色薄层状粉砂质板岩和少量绢云母板岩,砂板岩比3∶1~7∶1。三叠系新都桥组分布于坝址区西南部和东北部,岩性为灰—灰黑色粉砂质板岩、粉砂质绢云板岩、绢云板岩、炭质绢云板岩夹灰色薄—中厚层状岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩和粉砂岩薄层或砂岩透镜体,砂板比1∶5左右。第四系全新统冲积物分布于河床、河漫滩和Ⅰ级阶地上,主要为砂砾石阶地上部覆盖有含砾砂壤土、壤土层,厚度大于7.0m。全新统冲洪积物分布于雅砻江两岸各支沟沟底和沟口,主要为分选差的砂砾石。全新统坡积物分部于雅砻江两岸山坡,坡积物厚度一般1.0~10.0m,局部较厚可达10.0m以上,主要为漂石、砾石、碎石、砂壤土、壤土。
坝址区位于雅江弧形构造带内,构造不发育。坝线东北约3km处有一断层,为逆断层,断层总体走向310°~330°,倾角60°~75°,断层坝址区覆盖严,沿断层发育破碎岩体,次级褶皱,石英脉、侵入岩脉等。节理裂隙在坝址区走向310°~345°,倾向NE或SW,倾角30°~80°,密度3~6条/m和走向30°~50°,倾向NW,倾角40°~85°,密度2~5条/m的两组节理最为发育,其他方向节理不甚发育,岩浆岩体中节理多为陡倾角的剪节理,倾角多在50°~80°,节理面多平直粗糙。
地下水类型可分为松散岩类孔隙水、构造裂隙水和风化带网状裂隙水。松散岩类孔隙水主要分布于河漫滩、Ⅰ级阶地、冲洪积扇和坡积物中,含水层为砂砾石层和土夹碎块石。中等富水区分布在河漫滩、Ⅰ级阶地、冲洪积扇和离沟底较近的坡积物中,含水层为冲积砂卵砾石、冲洪积碎块石和坡积土夹碎块石。贫乏区分布于较高的坡积物中,含水介质为土夹碎块石,泉水流量一般很小。构造裂隙水主要分布于节理密集带等构造裂隙发育区。坝址区构造简单,此类泉水较少。风化带网状裂隙水在坝址区分布广泛,含水介质为风化的岩体。风化带内岩石破碎、裂隙发育,是风化带网状裂隙水的主要赋存空间。此类地下水动态随季节变化较大,雨季、融雪期泉流量明显增大,枯水季减小。坝址区内覆盖层及全、强风化基岩均为中等透水,左坝肩和河床弱风化—新鲜基岩总体上为弱透水,局部弱风化基岩为中等透水,右坝肩埋深75.0m以内基岩节理裂隙贯通性可能较强,弱、微风化及部分新鲜基岩为中等透水,其下部新鲜基岩为弱—微透水。
(2)枢纽2坝址。坝址位于雅砻江支流鲜水河的达曲上,坝址河谷高程3598.00~3612.00m,两岸临河山顶高程在4100.00~4300.00m,河谷呈不对称“Ⅴ”形,山体浑厚,属轻微—中等切割高山区。河谷较窄,主要发育漫滩、阶地、冲洪积扇等微地貌。坝址区两岸山体陡峻,坡度一般在30°~40°,局部可达50°~60°,甚至近直立,整体岸坡稳定。
坝段区出露三叠系上统侏倭组和第四系,三叠系上统侏倭组地层可分为两段。一段根据砂岩与板岩组合比例可分为上下两层:上层主要分布于达曲河谷,为青灰色、深灰色中厚层—厚层状中细粒浅变质长石石英砂岩、岩屑砂岩夹少量深灰色薄层状粉砂质绢云母板岩、碳质板岩。砂岩单层厚0.4~1.0m,砂板比4∶1~6∶1,局部为1∶1~3∶1。该岩组厚400m左右。下层岩性为青灰、深灰色薄层—中厚层长石石英砂岩、岩屑石英砂岩与深灰色、灰黑色、灰绿色粉砂质板岩、绢云母板岩、碳质板岩互层,局部含薄层—中厚层粉砂岩。砂板比1∶1~2∶1,局部板岩较多,砂板比可达1∶2左右。该岩组厚530m左右。二段岩性为青灰色—灰黑色中厚层—厚层状中细粒岩屑砂岩、长石石英细砂岩、粉砂岩夹少量的深灰色、灰色、灰黑色粉砂质板岩、碳质板岩,局部夹薄—中厚层灰岩。砂岩单层厚度0.35~1.7m,局部砂岩单层厚可达2.5m;板岩为极薄层—薄层,单层厚在0.02~0.15m。砂板比3∶1~6∶1,该岩组厚度大于320m。
砂岩孔隙率平均2.45%,板岩孔隙率平均3.50%。砂岩干抗压强度70~90MPa,饱和抗压强度一般50~60MPa,软化系数平均0.7~0.8;板岩干抗压强度25~35MPa,饱和抗压强度一般10~20MPa,软化系数平均0.50~0.60。第四系沉积物的成因类型主要有冲积、洪积、残坡积等。冲积物主要沿达曲河流呈带状分布,洪积物分布于支沟及其沟口、残坡积物分布于两岸的山坡上。
坝址区内褶皱及断裂构造发育,地层的产状和分布总体上受达曲背斜影响,两岸地层均为逆向坡。坝段整体上为一复式背斜,核部基本沿达曲河谷展布,河谷两岸为达曲背斜的两翼。坝段内发育有五条断层,均不具有活动性。
坝址区主要发育走向70°~90°和275°~295°两组节理,其他方向节理发育较差。而且节理主要发育于砂岩中,板岩中节理发育程度相对较差,节理类型多为剪节理。在坝址区还发育有数条泥化夹层,为碎屑夹泥型。
坝址区地下水可分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类,其中基岩裂隙水又据裂隙成因和性质的不同分为构造裂隙水和风化带网状裂隙水两类。松散岩类孔隙水主要分布在达曲的河漫滩、Ⅰ级、Ⅱ级阶地及支沟滩地中,按其富水程度可分为中等富水区—富水区、中等富水区—贫乏区二类。
(3)枢纽3坝址。坝址位于雅砻江支流鲜水河的泥曲上,坝址河面高程3560.00~3582.40m,两岸山体雄厚,相对高差在290~697m之间,属轻微—中等切割的高山区。两岸天然岸坡一般为25°~35°,局部达到40°~50°,甚至直立。河谷相对开阔,形态呈不对称的浅“U”形,其间主要发育有Ⅰ级、Ⅱ级阶地及冲洪积扇等微地貌。天然岸坡整体稳定条件较好。但受地形地貌、水文气象、土壤植被、地层岩性和地质构造等因素综合影响,坝址区内局部物理地质现象较发育,主要表现为岩层倾倒变形、滑坡、崩塌和泥石流。
坝址区内出露三叠系上统两河口组和第四系全新统;其中三叠系上统两河口组为区内主要地层;岩性组合总特征为微变质细粒长石石英砂岩、钙质石英砂岩、粉砂岩与粉砂质绢云板岩、绢云板岩的韵律互层。一段第一层砂板比2~4∶1。一段第二层砂板比3~6∶1。二段砂板岩之比为1~3∶1。砂岩干抗压强度65~85MPa,饱和抗压强度45~70MPa,软化系数为0.75;板岩干抗压强度25~35MPa,饱和抗压强度平均15~20MPa,软化系数0.50。第四系主要分布在泥曲河谷和两岸山坡,主要有冲积、洪积、冲洪积和残坡积等几种成因类型。坝址区无区域性大断裂通过,无强震震中分布。坝址处于稳定区。
泥曲两岸地下水位高于河水位,地下水补给河水。松散岩类孔隙水主要分布于河漫滩、Ⅰ级、Ⅱ级阶地及山前洪积扇和残破积物覆盖层中,含水层为砂砾石层和碎块石夹土。基岩裂隙水分为构造裂隙水和风化带网状裂隙水,构造裂隙水主要分布于褶皱核部、节理密集带及断层破碎带等构造裂隙发育区,一般以上升泉的形式出露地表或补给松散岩类孔隙水。风化带网状裂隙水在坝址区分布广泛,多以浅层水平运动为主,并以下降泉形式出露地表或直接补给地表水。坝址区岩体透水性主要受裂隙的发育程度、构造和风化卸荷作用等多种因素控制,属弱透水—中等透水。
(4)枢纽4坝址。坝址位于色曲上,坝址区相对高差180~250m,属轻微切割山高山区,河道弯曲,坝址河段内河谷横剖面呈不对称“U”形,河谷宽阔,主要发育漫滩、阶地及冲洪积扇等微地貌。坝址区两岸山体平缓,坡度一般在12°~30°,局部较陡可达40°~50°,天然岸坡稳定性较好。另外由于两坝肩特别是右坝肩覆盖层、强风化带、破碎带较厚,可能会发生浅层的滑塌、倾倒变形破坏。
坝址区出露三叠系上统侏倭组上段、新都桥组和第四系。第四系松散沉积物主要为冲积物、冲洪积物和残坡积物。侏倭组上段岩性为中厚层状(局部薄层状)中细粒长石石英杂砂岩、长石石英砂岩、岩屑石英砂岩夹少量粉砂质绢云母板岩,砂岩单层厚度0.20~1.50m,局部较厚,砂岩与板岩比例约3∶1~5∶1。新都桥组分布于色曲两岸,岩性为粉砂质板岩、绢云板岩夹少量中厚层状变质岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩和粉砂岩薄层或透镜体,砂岩单层厚度0.10~0.60m,板岩劈理发育,砂岩与板岩比例为1∶4~1∶5。砂岩干抗压强度60~80MPa,饱和抗压强度50~60MPa,软化系数0.8。板岩干抗压强度40~50MPa,饱和抗压强度20~40MPa,软化系数0.5。
坝址位于复式向斜的SN翼,靠近核部位置,向斜核部被冲蚀切割形成河流,由于受多期构造叠加等因素的影响,两翼岩层产状变化较大。发育的断层主要有逆断层,位于左岸山坡,走向约315°~330°,倾角约60°,断层带宽2~5m,破碎带宽6~20m;断层附近还见有断层泉水出露。逆断层基本沿河谷延伸,总体走向约330°,倾向北东,断层破碎带及其影响带可达500m,岩石极破碎,产状紊乱,断面近直立。坝址存在多处层间挤压破碎带,局部板岩泥化。
坝址主要发育四组节理,走向分别为6°~25°、285°、314°和329°。局部地段顺层劈理发育,板岩中劈理较砂岩发育。劈理的发育对砂岩风化程度有影响,且使砂岩的抗压强度降低,板岩中劈理发育造成板岩破碎,抗风化能力与抗压强度明显降低。
坝址区地下水分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类。其中基岩裂隙水又根据裂隙成因和性质的不同分为构造裂隙水和风化带网状裂隙水两类。松散岩类孔隙水主要分布在色曲的河漫滩、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级阶地及支沟堆积物中。构造裂隙水主要分布于褶皱核部、断层带、层间挤压破碎带、节理密集带等构造裂隙发育区,主要接收大气降水、冰雪融水、地表溪流及风化带裂隙水渗入补给。
(5)枢纽5坝址。坝址位于四川省壤塘县城西北杜柯河上,坝址区地势总体为西高东低,临河山顶高程均在3900.00m以上,多呈浑圆状,谷底高程在3530.00~3554.00m之间,相对高差在400~600m,属中等切割的中高山区,两岸山体宽厚。河谷在珠安达村以上宽阔平坦,以下相对较窄。坝线处横剖面呈“Ⅴ”字形。杜柯河两岸不对称分布有河漫滩、Ⅰ级阶地和残存的Ⅱ级阶地。
出露的地层为三叠系上统侏倭组、新都桥组和第四系,局部出露侵入岩。第四系主要分布在杜柯河两岸及支沟中,按成因类型划分为冲积、洪积和坡积三种类型。侏倭组分布于测区的东北部,岩性为灰色中厚层—巨厚层状细—中粒长石岩屑砂岩、石英砂岩与深灰—灰黑色粉砂质绢云板岩、炭质绢云板岩互层,砂板比2~3∶1。新都桥组可分为三段,第一段岩性为灰—灰黑色粉砂质板岩、粉砂质绢云板岩、绢云板岩、炭质绢云板岩局部夹薄—中厚层状岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩,砂板比1∶8~1∶9。第二段岩性为薄—中厚层状岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩夹粉砂质板岩、绢云板岩,砂板比3~4∶1。第三段岩性为灰—灰黑色粉砂质板岩、绢云板岩偶夹灰色薄—中厚层状岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩,砂板比为1∶10。砂岩干抗压强度60~90MPa,饱和抗压强度40~70MPa,软化系数0.55~0.80。板岩干抗压强度25~40MPa,饱和抗压强度15~20MPa,软化系数0.50~0.70。
枢纽5坝址处于一背斜核部,轴线大体沿杜柯河以300°方向展布,主要发育有两条较大规模的断层,均为杜柯河断层的分支断层。
坝址区地下水可分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类,其中基岩裂隙水又分为构造裂隙水和风化带网状裂隙水两类。松散岩类孔隙水主要赋存于河漫滩、河流Ⅰ级、Ⅱ级阶地、洪积扇等松散堆积物中;构造裂隙水主要分布于褶皱核部及沿断层等构造裂隙发育区,主要接收大气降水、冰雪融水、地表溪流及风化带裂隙水渗入补给;一般在谷底、山坡下部以下降泉的形式出露于地表或补给松散岩类孔隙水。
(6)枢纽6坝址。坝址区总体地势西北高东南低,河谷高程3529.00~3554.00m,山顶高程多在3900.00m以上,属轻微—中等切割的高山区。坝址区上游两岸坡度较缓,一般20°~40°,下游坡度较大,一般30°~60°。坝线上游及下游河谷宽阔平坦,最宽达700m;坝线处相对较窄,谷底宽128m,横剖面呈“V”字形。河流两岸支沟发育,较大支沟左岸有尕沟、日穷沟;右岸有霍那沟、且莫沟,均为常年性流水支沟。河流两岸不对称分布有河漫滩、Ⅰ级阶地和Ⅱ级阶地,在支沟沟口发育有洪积扇。
坝址区出露的基岩为三叠系中统扎尕山组三段和二段地层。根据砂板比及其组合关系,二段又进一步划分为三层。扎尕山组三段岩性为灰色薄层、中厚层岩屑砂岩与灰、深灰色粉砂质板岩,绢云板岩不等厚互层,砂板岩之比1∶1~1∶2。扎尕山组二段三层岩性为灰色中厚—厚层岩屑砂岩夹灰、灰黑色粉砂质板岩,绢云板岩,砂板比为5~7∶1。扎尕山组二段二层岩性为灰色中厚—厚层岩屑砂岩与灰、灰黑色粉砂质板岩,绢云板岩不等厚互层,砂板岩之比1~2∶1。扎尕山组二段一层岩性为薄层—厚层岩屑砂岩夹灰、灰黑色粉砂质板岩,绢云板岩,砂板比为4~5∶1。砂岩孔隙率平均2.01%,板岩孔隙率平均3.50%。砂岩干抗压强度60~80MPa,饱和抗压强度40~60MPa,软化系数为0.6~0.75;板岩干抗压强度25~35MPa,饱和抗压强度15~26MPa,软化系数0.5~0.7。第四系沉积物按成因类型划分为冲积、洪积、坡积和残坡积四种类型。冲积物主要分布玛柯河两岸,洪积物主要分布在各大支沟及沟口,坡积物主要分布于坡脚,残坡积物主要分布于山顶及山坡处。
坝址位于莫巴乡—美尔岗背斜的NE翼,岩层一般走向为NW285°~315°,倾向以NE为主,倾角多在60°以上,为陡倾角岩层地区。坝址内发育的断层,一般出露宽度不大,延伸短,规模较小,走向多与区域构造线方向基本一致。坝址区以走向30°~51°一组节理最发育,其他方向发育相对较弱。节理主要发育于砂岩中,一般不切穿板岩,板岩中节理发育程度相对较差。节理多闭合或微张,节理裂隙发育程度总体为发育。
玛柯河两岸地下水位高于河水位,地下水补给河水。地下水可分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类。松散岩类孔隙水主要赋存于河漫滩、河流Ⅰ级、Ⅱ级阶地、洪积扇等松散堆积物中。按其富水程度可分为中等富水区—富水区、中等富水区—贫水区两类。前者主要分布于河漫滩、Ⅰ级阶地;后者分布于Ⅱ级阶地及较高残坡积物中。基岩裂隙水主要为风化带网状裂隙水,该类地下水在坝址区分布广泛,具有明显的垂向分带性。以大气降水、冰雪融水为主要补给来源,多以浅层水平运动为主,并以泉水形式向低凹的地表排泄或直接补给地表水。泉水流量受季节气候影响较大,雨季、冰雪消融期流量增大,而枯水期流量减小或断流。
(7)枢纽7坝址。坝址位于四川省阿坝县安斗乡克柯村阿柯河上,下游距阿坝县城约35km。河谷高程3503.20~3456.30m,相对高差400~600m,属中等切割的中高山区。主要发育有河漫滩、高漫滩、Ⅰ级阶地、Ⅲ级阶地和少量的洪积扇,坝段内未见Ⅱ级阶地。
坝段内两岸山坡较陡,坡度为25°~45°,其中左岸山坡相对较缓,为25°~35°;右岸相对较陡,为30°~45°;山顶坡度相对较缓。河谷横剖面呈“V”字形,为典型的峡谷形河道,以斜向谷为主,河流与岩层走向夹角多在30°~60°间,局部少量的横向谷和顺向谷,岩层倾角一般大于坡角。
坝段内地层为三叠系的扎尕山组、杂谷脑组、侏倭组和第四系,扎尕山组岩性为浅变质砂岩与板岩不等厚互层,分为3个岩性段,扎尕山组第一段以灰色、灰绿色绢云板岩、粉砂质板岩为主夹灰、浅灰绿色中—薄层岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,砂板比1∶3~1∶6。第二段以灰色薄—中厚层状浅变质长石石英砂岩、岩屑砂岩为主夹薄层灰—灰绿色绢云板岩、砂质板岩,局部夹透镜体状薄层灰岩,砂板岩之比为2∶1~4∶1。第三段为灰—深灰色绢云板岩、砂质板岩与薄—中厚层灰色浅变质长石石英砂岩、岩屑砂岩呈不等厚互层,横向上零星夹灰岩透镜体,砂板岩之比为1∶1~1∶2。杂谷脑组为灰—青灰色中—厚层状岩屑、岩屑长石石英砂岩、不等粒岩屑长石石英杂砂岩夹灰、灰黑色绢云板岩、钙质、粉砂质板岩,横向上零星夹结晶灰岩。砂板岩之比为3∶1~6∶1。侏倭组下部岩性段为岩性为灰、青灰色薄—中层状岩屑、岩屑长石砂岩与灰、灰黑色钙质、粉砂质板岩呈不等厚互层,砂岩与板岩之比约为1∶1~1∶2。上部岩性段为灰、青灰色薄—中层状岩屑、岩屑长石砂岩夹灰、灰黑色钙质、粉砂质板岩,砂岩与板岩之比约为3∶1~5∶1。砂岩孔隙率平均2.08%,板岩孔隙率平均2.87%。砂岩干抗压强度70~90MPa,饱和抗压强度40~60MPa,软化系数为0.80;板岩干抗压强度30~40MPa,饱和抗压强度20~30MPa,软化系数0.62。
坝址内第四系有更新统冲洪积物、冰水—冰川沉积物、全新统冲积物、洪积物和坡积物,特征见库区。
地下水分为松散岩类孔隙水、风化带网状裂隙水和构造裂隙水三大类。松散岩类孔隙水主要储存于高漫滩、阶地、洪积扇和坡积层中。更新统、全新统冲积、洪积砂砾石层、砂层,分布面积较大。含水层接受大气降水、地表水和基岩裂隙水补给,在阶地前缘底部沿基岩面出露或直接排向克曲,地下水径流较为强烈,泉水流量较为稳定,水位埋深差异很大,主要与地形条件有关。坡积物含水层分布零星面积小,泉水流量不稳定。风化带网状裂隙水坝址区分布广泛,以大气降水为主要补给来源,多以浅层水平运动为主,以泉水形式向低凹的地表排泄,或直接补给松散岩类孔隙水,泉点分布高程差异很大。构造裂隙水主要分布于裂隙较发育带和断层带附近,和风化带裂隙联系紧密,该类地下水分布范围较少。
1.4.3.2 工程等级
南水北调西线工程是一个庞大的跨流域调水工程。年设计调水80亿m3。供水范围涉及黄河上中游的广大地区和城市。从调水量、工程规模和供水范围看,在国内外均属少见。按水利部水建〔1998〕15号文规定,南水北调西线工程为特大型工程。西线工程为南水北调工程的重要组成部分,供水对象特别重要,按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)第2.1.1条规定,工程等别为Ⅰ等。其永久性水工建筑物的级别,主要建筑物为1级,次要建筑物为3级。