四川省大渡河瀑布沟水电站工程区.docx

四川省大渡河瀑布沟水电站工程区
建设用地地质灾害危险性评估报告

国家电力公司成都勘测设计研究院
西 南 交 通 大 学
2003年6月

审 定：杨建宏
审 查：陈卫东 尹显科
校 核：尹显科 胡卸文
编 写：胡卸文 吕小平 张友谊 朱海勇 陈 光
主要参加人员：胡卸文 吕小平 张友谊 朱海勇 陈 光
郑永翔 邵树强 王 飞 杨建荣 尹显科吉 云 周云金 向贤友 张运达 沙 玉

目 录

1 前言 1
1.1 评估依据 2
1.2 征地情况及评估范围 2
1.3 建设项目类型与评估级别确定 2
1.4 评估工作概况 3
2 地质环境条件 6
2.1 气象、水文 6
2.2 区域地质 6
2.3 地震 9
2.4 水库基本地质条件 10
2.5 枢纽区基本地质条件 11
2.5.1 地形地貌 11
2.5.2 地层岩性 12
2.5.3 地质构造 14
2.5.4 物理地质现象 15
2.5.5 水文地质 16
2.6 人类工程活动对地质环境的影响 17
3 地质灾害危险性现状评估 17
3.1 地质灾害危险性评估标准 17
3.2枢纽建筑区地质灾害类型、发育特征及危险性现状评估 18
3.2.1古拉裂变形体发育特征及危险性现状评估 18
3.2.2上游桥变形体发育特征及危险性现状评估 21
3.2.3崩塌变形体发育特征及危险性现状评估 23
3.2.4泥石流发育特征及危险性现状评估 24
3.3建材开挖区地质灾害类型、发育特征及危险性现状评估 24
3.3.1 黑马料场 24
3.3.2 深启低料场 26
3.3.3 卡尔沟块石料场 27
3.3.4 加里俄呷块石料场 27
3.3.5 管家山粘土料场 27
3.4场内公路区地质灾害类型、发育特征及危险性现状评估 28
3.4.1 左岸公路施工区地质灾害发育特征及危险性现状评估 28
3.4.2 右岸公路施工区地质灾害发育特征及危险性现状评估 29
3.5 堆碴场区地质灾害类型、发育特征及危险性评估 30
3.5.1三谷桩碴场 30
3.5.2 脚落沟碴场 30
3.5.3 落哈碴场 30
3.6 水库区地质灾害类型、发育特征及危险性评估 31
3.6.1 库区滑坡、崩塌及泥石流发育分布状况 31
3.6.2 库区滑坡（含变形体）灾害危险性现状评估 34
3.6.3 库区崩塌（危岩）灾害危险性现状评估 38
3.6.4 库区泥石流灾害危险性现状评估 43
3.6.5 库岸稳定性分段及评价 47
3.7 移民搬迁新址及黑马生活营地地质灾害类型、发育特征及危险性评估 50
3.7.1 汉源新址—萝卜岗场地地质灾害类型、发育特征及危险性评估 50
3.7.2 库区内各集镇新址地质灾害类型、发育特征及危险性评估 52
3.7.3 黑马营地地质灾害类型、发育特征及危险性评估 55
4 地质灾害危险性预测评估 56
4.1 工程建设诱发或加剧地质灾害危险性预测 56
4.1.1 枢纽建筑区工程建设诱发或加剧地质灾害的可能性 56
4.1.2 建材开挖区工程建设诱发或加剧地质灾害的可能性 62
4.1.3 场内公路区工程建设诱发或加剧地质灾害的可能性 63
4.1.4 堆碴场区工程建设诱发或加剧地质灾害的可能性 66
4.1.5 水库区工程建设诱发或加剧地质灾害的可能性 67
4.1.6 移民搬迁新址区即黑马营地工程建设诱发或加剧地质灾害的可能性 72
4.2 工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性 77
4.2.1 工程建设本身可能遭受滑坡灾害的危险性评价 77
4.2.2 工程建设本身可能遭受崩塌灾害的危险性评价 77
4.2.3 工程建设本身可能遭受泥石流灾害的危险性评价 78
4.2.4 工程建设本身可能遭受水库坍岸的危险性评价 78
4.2.5 工程建设本身可能遭受其他地质灾害的危险性评价 79
5 地质灾害危险性综合评估 80
5.1 地质灾害危险性分区原则 80
5.2 地质灾害危险性分区 81
5.2.1 枢纽建筑区 81
5.2.2 建材开挖区 82
5.2.3 场内公路区 83
5.2.4 堆碴区 83
5.2.5 水库区 83
5.2.6 移民搬迁新址区 85
5.3 场地工程适宜性评估 88
6 地质灾害防治措施建议 88
6.1 边坡失稳、滑坡的防治措施 89
6.2 泥石流灾害防护措施 90
6.3 崩塌、危岩、落石等灾害防治措施 90
6.4 水库坍岸的防护措施 90
6.5 坝基渗流的防治措施 91
6.6 水库诱发地震的防治措施 91
7 结论与建议 91
7.1 主要结论 91
7.2 建议 92

1 前言
瀑布沟水电站位于四川省西部大渡河中游汉源县和甘洛县接壤处，距成都直线距离200km，距上游汉源、石棉两县城分别约28km、80km，其下游9km处有成昆铁路汉源车站，坝址附近可通铁路和公路，交通方便。
瀑布沟水电站正常蓄水位850.00m，总库容53.90亿m3，最大坝高186m，枢纽建筑物采用砾石土心墙堆石坝、左岸地下厂房、泄洪洞、岸边溢洪道布置型式。电站装机容量330万kW，保证出力92.6万kW，年发电量145.8亿kW·h；电站建成后，由于水库的调节，能增加下游已建龚嘴、铜街子两水电站的保证出力21.5万kW，经济效益显著。
瀑布沟水库地跨汉源、石棉、甘洛三县境区，控制流域面积6.85万km2，当正常蓄水位850.00m时，干流水库回水至石棉县城，库长为72km，总库容53.90亿m3。
瀑布沟水电站的勘察迄今已有二十余年历史，其中在1994年6月通过原电力工业部审查及批复；2001年12月通过国家计委的项目建议书评估；2002年国务院批准立项，将于2003年正式开工建设。由于工程规模巨大，再加之整个瀑布沟水电站坝、库区涉及范围大、且地质条件较复杂，工程建设可能受已有地质灾害的影响，以及工程建设本身也可能导致地质灾害的发生。根据国土资源部[1999]392号《关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知》，新建工程场地应进行地质灾害危险性评估工作。其目的任务是：对建设用地范围内（包括影响范围内）的地质灾害危险性作出现状调查和评价；在现状评价的基础上，对工程建设诱发和加剧地质灾害的可能性和工程建设本身可能遭受地质灾害的危害性作出预测评估，为工程建设用地审批和工程建设防治地质灾害提供科学依据。具体为：
（1）评估工作级别、范围的确定；
（2）地质环境条件评价，具体包括气象水文、地形地貌、地层岩性及工程地质岩组、地质构造及区域稳定性、水文地质及工程地质条件、人类工程活动状况等。划分库岸类型，初步评价库岸稳定性。
（3）建设场地内地质灾害分布、类型及基本特征。查明工程区滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害形成的环境条件、规模、作危险性现状评估。
（4）评价工程建设诱发、加剧地质灾害的可能性。评估工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性，提出防治措施建议。
（5）地质灾害危险性综合评估及拟采取的防治措施。
1.1 评估依据
地质灾害危险性评估工作依据：
（1）《建设用地审批管理办法》（国土资源部第7号令）和《地质灾害防治管理方法》（国土资源部第4号令）；
（2）国土资源部国土资发[1999]392号《关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知》；
（3）国土资源部国土资发[1999]392号文之附件《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》（试行），（以下简称《技术要求》）。
（4）《四川省人民政府关于加强建设项目用地预审工作的通知》（川府发（2000）29号）；
（5）《四川省人民政府关于加强地质灾害防治工作的紧急通知》（川府办发电（2001）27号）。
1.2 征地情况及评估范围
如上所述，瀑布沟水电站工程区位于四川省西部大渡河中游汉源县（左岸）和甘洛县（右岸）接壤的峡谷内（图1-1），水库回水至石棉县城，整个水库区主库长为72km，同时流沙河支库约30 km。因此评估区范围包括以下两方面：
（1）瀑布沟水电站工程坝区：具体又包括枢纽建筑区 、场内公路区及堆碴区。整个坝区评估面积约10 km2。
（2）瀑布沟水电站库区（包含建材开挖区及移民搬迁区）：水库正常蓄水位850.00m，干流水库回水至石棉县城，主库长为72km、支库长30km（即流沙河流域）。库面宽度表现为库首及库尾狭窄，而库中段逐渐变宽，平均宽约500~800m。库区的主要地质灾害类型为滑坡、崩塌和泥石流，其发育范围向两岸单边平均延伸宽度约500m，累计平均总宽度约1000 m。因此根据水库的回水长度及地质灾害的分布范围，确定本次地质灾害评估区范围约102 km2。
1.3 建设项目类型与评估级别确定
拟建瀑布沟水电站为大型水电工程，其枢纽建筑物由砾石土心墙堆石坝、左岸地下厂房、泄洪洞、岸边溢洪道布置型式等组成。电站装机容量330万kW，保证出力92.6万kW，年发电量145.8亿kW·h；电站建成后，由于水库的调节，能增加下游已建龚嘴、铜街子两水电站的保证出力21.5万kW，经济效益显著。按国土资源部《技术要求》的分级标准，建设工程属重要建设项目。
根据野外地质调查，评估区地质灾害发育中等，地形地貌类型复杂，出露的岩土类型多、岩土性质差异大，库岸坡体结构及水文地质条件中等复杂，破坏地质环境的人类工程活动较强烈，故综合上述各因素及结合表1-1的划分标准，其地质环境条件属于复杂类型。
本建设项目为重要建设项目，地质环境条件属于复杂程度，根据建设用地地质灾害危险性评估分级表的规定，其地质灾害危险性评估等级为一级。
地质环境条件复杂程度分类表
表1-1
复 杂
中 等
简 单
1、地质灾害发育强烈
1、地质灾害发育中等
1、地质灾害一般不发育
2、地形与地貌类型复杂
2、地形较简单，地貌类型较单一
2、地形简单，地貌类型单一
3、地质构造复杂、岩性、岩相变化大，岩土体工程地质性质不良
3、地质构造较复杂、岩性、岩相不稳定，岩土体工程地质性质较差
3、地质构造简单、岩性单一，岩土体工程地质性质良好
4、工程水文地质条件不良
4、工程水文地质条件较差
4、工程水文地质条件良好
5、破坏地质环境的人类工程活动强烈
5、破坏地质环境的人类工程活动较强烈
5、破坏地质环境的人类工程活动一般
1.4 评估工作概况
在进行本次评估之前，国家电力公司成都勘测设计研究院在预可研（原可研）及可行性研究（原初步设计）阶段对瀑布沟水电站坝（库）区进行了大量的工程地质测绘和地质勘探工作，开展了区域构造稳定性和地震危险性评估；库岸稳定性；水库诱发地震；坝前右岸古拉裂体；河床覆盖层建坝条件等专题研究，先后完成了阶段性勘查成果如下：
（1）1985年7月提交了《瀑布沟水电站可行性研究坝址比较工程地质勘察报告》；
（2）1987年底完成了《大渡河瀑布沟水电站可行性研究报告》（工程地质篇）；
（3）1993年初完成了《四川省大渡河瀑布沟水电站初步设计报告》（工程地质篇）。
（4）2003年4月完成了《四川省大渡河瀑布沟水电站可行性研究补充报告》（工程地质篇）。

图1-1 瀑布沟水电站交通位置及评估区范围示意图
1.河流 2.铁路 3.公路 4.都市 5.县城 6.坝址 7.省界 8.评估区
截至2002年12月，瀑布沟水电工程完成的主要勘探、试验工作总量为：
1）钻探：25028.15m/284孔；
2）硐探：8239.20m/44硐；
3）平硐地震波和声波测试分别为：5753m/29硐和4464m/17硐；
4）现场岩体、结构面强度试验25组，变形试验60组；
5）覆盖层颗粒分析试验216组、现场载荷试验6组。
本次评估以前期工作成果为基础，结合近期专门开展的现场地质灾害评估调查和室内综合分析完成。评估工作方法、资料整理和报告编写均按照国土资源部《技术要求》进行。
为本次评估工作完成的实物工作量见表1-2。

本次评估工作完成的实物工作量
表1-2
工作内容
数量
说明
现场调查面积（1：5万地质填图）
112km2
坝址区为面状；场内公路及水库区为带状
调查场内公路线长
约22 km
左、右岸永久及临时公路
调查水库内两岸长
约200km
左、右岸一级分水岭以内边坡及沟谷
现场调查点
滑坡（含变形体）
50
既有滑坡
崩塌（含危岩体）
7
崩塌堆积体发育点
泥石流
29
泥石流冲沟
坑、槽探
1680m3/66坑
滑坡体边界等

工程区地质灾害危险性综合分区及建设用地适宜性(五区)
地质灾害防治措施
结论及建议
工程区地质灾害危险性预测评估
工程区可能遭受的地质灾害危险性评估
瀑布沟工程区地质环境条件
区域地质
气象
水文
地 震
水库基本地质条件
枢纽区基本地质条件
人类工程
活动影响
移民新迁城址及业主营地区
工程区地质灾害危险性现状评估

建筑
枢纽区
场内公路区
堆碴区

水库区
建材开挖区

图1－1 工作思路框图
2 地质环境条件
2.1 气象、水文
瀑布沟水电站坝区地处四川盆地与西藏高原的过渡带，属北温带与季风带之间的亚热带气候区。降雨集中盛雨季节，由于雨水集中，故常出现春伏旱和七、八月屡有暴雨、冰雹、山洪、泥石流等灾情发生。据坝址附近的汉源富林镇气象站资料，多年平均气温为17.8℃，极端最高气温40.3℃，极端最低气温-3.3℃。多年平均降水量730.8mm，最多年降雨量935.1mm，最少年降雨量465.1mm，最大日降雨量为85.9mm，最大日平均相对湿度为83%，最小值52%。年平均风速1.0m/s。最大风速为24m/s。全年无霜期300天左右。
坝区大渡河总体流向自北西向南东，江面宽100～200m，其中石棉至瀑布沟段平均坡降为2.5‰。据坝址附近的铜街子、沙坪、毛头码水文站1937～1999年资料统计，多年平均流量1230m3/s，折合年径流量388亿m3。实测最丰年平均流量1640m3/s，最枯年平均流量909m3/s。坝址处多年平均悬移质输沙量53万t。
2.2 区域地质
瀑布沟水电站位于川滇南北构造带北段东侧，为南北向与北西向、北东向三大构造的复合区，在大地构造部位上属扬子准地台西部之二级构造单元上扬子台褶带范畴。坝址和库首段处于南北向的汉源—昭觉断裂与宜坪—美姑断裂所切割的相对稳定的瓦山断块上。区内断裂构造以南北向为主体，并兼有北西向及北东向断裂交切，现将其主干断裂及其所切割的断块予以简述。
汉源—昭觉断裂：出露于坝址西侧约5～22km。该断裂北起泥巴山垭口，向南延伸经汉源、桂贤、甘洛至昭觉竹核一带，长达120km。主要断切于震旦系与古生界或中生界地层间，总体走向近南北，倾向东(局部倾西)，倾角60°～80°,破碎带宽20～60m,由构造角砾岩、断层泥、糜棱岩等构造岩组成，并有石英脉、方解石脉等充填，具左旋逆冲特征。该断裂有重、磁力异常显示。其构造新活动性主要表现在：断层陡崖、断陷盆地以及不同规模的滑坡、崩塌、倒石堆、洪积扇和泥石流等沿断裂带呈线状分布；九襄、汉源等地沿断裂带分布的下更新统昔格达组(Q1x)砂泥质层中，有褶皱和小断层出露，偶见中更新统地层错断形迹；断裂带与次级断层局部交汇部位(坝址北西侧约32km的汉源唐家沟)，经电子自旋共振法测龄其最近一次活动距今1.2万年；沿断裂带弱震活动稀少，仅在黑马乡附近记录到一次3级地震；地热活动不明显，沿断裂带偶有中、低温泉出露；断裂两侧现今地壳形变幅度未超出允许限差范围，在汉源附近，据长水准形变观测成果1967～1979年间断裂西盘相对东盘下降的年变率为0.95mm(±1.55mm)/a。上述说明该断裂在中、晚更新世时期具有一定活动性，但全新世以来活动较弱。
宜坪—美姑断裂：出露于坝址东侧约38km。北起峨边三角寺一带（北延与峨眉山断裂相接），向南延伸至美姑附近，长约106km。总体走向近南北，断裂面倾向西，倾角60°～80°，断切于前震旦系与上震旦统、古生界地层或古生界与中生界地层间，破碎带宽50～60m，由角砾岩、糜棱岩夹断层泥等组成，具左旋逆冲特征。该断裂重、磁力异常显示清晰，在地貌上断层崖面、沟谷、垭口或滑坡、倒石堆沿断裂带呈线性分布，但未发现错断第四纪地层的构造形迹，仅在断裂或旁侧历史上有Ms≤4.9级弱震活动，并有温泉出露等。该断裂属中、晚更新世活动断裂，全新世以来活动性较弱。
峨眉山断裂：出露于坝址东北侧约40km。由峨边三角寺附近大致沿北40°东方向延伸，经龙池镇、峨眉山至夹江，长达68km，断裂面倾向北西，倾角50°～70°，断切于前震旦系峨边群与古生界地层或震旦系与上三迭统以及澄江期花岗岩与三迭、侏罗系地层之间。峨眉山一带，可见澄江期花岗岩仰冲于中三迭统地层之上。破碎带宽20～60m，由构造角砾岩、糜棱岩夹断层泥组成，岩石强烈挤压破碎，下盘地层普遍倒转，显现右旋冲断特征。地貌上断层崖或断陷槽地沿断裂带呈串珠状分布，断裂带与次级断层交汇地段偶有Ms≤3.9级弱微地震活动。但沿断裂带尚未发现第四纪中、晚更新世地层被错断的迹象，说明晚更世以来该断裂现今活动性相对较弱。
金坪断裂：分布于水库中段的汉源大树一带，距坝址约30km。该断裂北西起自泸定冷碛，向南经汉源火厂坝、大树至甘洛沙岱附近与汉源—昭觉断裂相接，长约100km。总体走向北40°西，倾向南西，倾角50°～70°，破碎带宽20～40m，局部可达100m余，由构造片理、糜棱岩、碎裂岩夹断层泥组成。汉源大树以北澄江期花岗岩仰冲于中生界含煤地层或红层之上，垂直断距达500m以上；以南主要断切于震旦系、古生界地层之间。其构造新活动性表现在：沿断裂带崩滑体、泥石流、断层崖面呈线状分布；汉源大树一带，第四系下更新统昔格达（Q1x）砂泥质层中褶皱及小断裂较发育；但Ⅱ级阶地以上的古文化遗址（相当于晚更新世晚期，距今约2万年）保存完好。沿断裂带历史上无中强震活动记载，弱微震也较少见；断裂两侧的现代地壳形变的趋势性异变，年速率未超出允许限差范围。上述表明该断裂在早、中更新世有一定活动性，但晚更新世晚期以来活动性较弱。
石棉断裂：位于水库区末端，距坝址约50km，北西起始于安顺场与大渡河断裂、磨西断裂相交，向南东经石棉县城逆南桠河下游经洗马姑、竹马河直至甘洛海棠一带分别与普雄河断裂、越西断裂相接，长约38km。总体走向北西，倾向北东或南西，倾角60°～80°，主要断切于澄江期花岗岩和下震旦统火山岩中，破碎带宽窄变化较大，最宽可达200m。由构造透镜体、碎裂岩夹糜棱岩、断层泥等组成。其构造新活动性表现在沿断裂带槽谷、垭口、断崖面和崩塌呈线状分布；洗马姑附近昔格达（Q1x）砂泥质层中见一组冲断层发育，其产状和力学属性与该断裂带一致，具左旋剪切逆冲特征；沿断裂带有温泉出露；弱微地震活动频繁，但历史上未记录到4级以上的地震活动；据石棉附近长水准形变观测资料，1973～1981年间断裂东盘相对西盘下降的年速率仅为0.45mm/a。上述表明该断裂主要活动期在早～晚更新世时期，全新世以来活动性较弱，以小震活动为主。
瓦山断块：坝址及库首段所在的瓦山断块，其东西两则分别为宜坪—美姑断裂和汉源—昭觉断裂所切割，块内主要由基底和盖层两套岩系组成。晋宁运动使前震旦纪基底岩系褶皱变质，早震旦世伴有大规模的酸性岩浆侵入和喷发，澄江运动之后断块以间歇性的振荡升降活动为主，其南北两侧始有滨海～浅海相沉积，华里西晚期以来，断块整体隆起成陆，印支、燕山和喜山运动在本区反映不甚强烈，沉积盖层产状平缓、褶皱舒阔，虽块内万里、顺河乡、七百步和金口河等次级断层较发育，但规模一般不大，切割不深，破碎带挤压较紧密，均属断块边界断裂的低序次构造成分，对工程影响不大。瓦山断块的新构造活动，以继承性的整体缓慢隆起为其基本特点，主要表现在断块内现代地貌无明显差异，块内河谷深切，阶地分布极为零星，与上下游河谷盆地或宽谷地貌形成鲜明对照；近坝库岸堆积之Ⅱ级阶地粉砂层夹钙质条带（14C测定年龄值距今约1.4～2万年），层理平整，未发生构造形变；断块内及坝址区次级断裂构造，未发现其3.5万年以来的活动迹象；块内历史上无中、强地震活动记载，现今弱震稀少且分布零星。上述表明坝址及库首段所在的瓦山断块形成历史悠久，新构造活动及地震活动微弱，晚更新世以来处于间歇性整体隆起阶段，区域构造上属相对稳定区。
2.3 地震
瀑布沟水电站地处我国中部南北向地震带中南段的东侧。工程区无强震发生的地震地质背景,历史上也无5级以上强震活动记载,其地震效应属工程区外围强震活动的波及区。外围强震发生带主要有：①西北面的炉霍—康定地震带(历史记载最大震级级)；②西南面的冕宁—西昌地震带(最大震级级)；③北面的松潘、龙门山地震带(最大级)；④东面的马边—昭通地震带(最大震级7.1级)。其强震震中与坝址的距离分别为95km、165km、320km和135km。
自公元前26年至今有历史记载以来，工程区外围约300km范围内(即东经99°40′～106°00′与北纬24°50′～32°40′之间)，共发生7级以上强震16次，6.1～7.0级地震42次，5.1～6.0级地震137次。其中，以1786年6月1日康定、泸定磨西间级地震震级为最大、波及最强，影响到坝址区的烈度达Ⅶ度；其余如1850年9月12日西昌级地震、1936年4月27日马边级地震、1974年5月11日永善7.1 级地震，波及到坝址区的烈度均未超过Ⅵ度。地震地质、地震活动性以及潜在危险性的研究成果表明，工程区未来面临的地震危险性主要来自外围地震带发生强震时对它的影响（见表2-1），其中对坝址影响最大的潜在强震震源区是西北面炉霍—康定强震带的康定、磨西间和汉源—昭觉断裂带的汉源地区，其潜在的地震震级分别为M＞级和～6级，发震时对坝址的最大影响烈度可达Ⅶ度。
1981年经四川省地震局鉴定，瀑布沟水电站地震基本烈度为Ⅶ度；1985年国家地震局地质研究所、四川省地震局和国家地震局工程力学研究所又对其开展了大量的地震地质、地震活动性研究和地震危险性分析，以及地震动参数和地震基本烈度复核鉴定工作，并经国家地震局全国地震烈度评定委员会审查、国家地震局审定批准，瀑布沟水电站地震基本烈度定为Ⅶ度。有关超越概率水平1×10-4的坝址基岩峰值加速度为0.21g和地面峰值加速度为0.33g等一套设计地震动参数详见表2-2、表2-3。

坝址外围潜在震源区及其对坝址地震的影响烈度
表2-1
潜在震源区
潜在地震震级
构造部位
与坝址最近距离(km)
对坝址的最
大影响烈度
康定、磨西间
≥
鲜水河断裂带东南段
95
7°
石棉
6~
安宁河断裂带北端
50
6°
冕宁—西昌
≥
安宁河断裂带
100
6°
汉 源
~6
汉源—昭觉断裂带
15
7°
峨 边
6~
峨边—烟峰断裂带
40
6°
马边—昭通
~7
隐伏断裂带
80
6°
不同概率水平下的坝址基岩峰值水平加速度
表2-2
年超越概率
1×10-4
5×10-4
1×10-3
校正前
0.100g
0.076g
0.063
校正后
0.211g
0.133g
0.098g
坝址不同深度处最大地震加速度Amax与基岩自由面最大加速度Amin
表2-3
深度
0.0
-6.0
-12.4
-40.1
-69.9
Ain
Amax(g)
0.329
0.310
0.280
0.230
0.167
0.211
Amax/Ain
1.56
1.47
1.33
1.09
0.79
1
2.4 水库基本地质条件
瀑布沟水库地跨汉源、石棉、甘洛三县境区，控制流域面积6.85万km2，当正常蓄水位850.00m时，干流水库回水至石棉县城，库长为72km，总库容53.90亿m3。
水库河谷总体呈东西向展布，具有峡谷与宽谷或河谷盆地相间分布的特点。其中，库首瀑布沟～官地沱段和库尾火厂坝～石棉段，属中高山峡谷型地貌，两岸谷坡陡峻，基岩裸露；官地沱～汉源～火厂坝之间的库中段，河谷开阔，河道蜿蜒曲折，谷坡宽缓，显现出断陷河谷盆地之地貌景观。
库区出露地层以震旦系下统陆相酸性火山熔岩、火山碎屑岩和澄江期花岗岩为主；库中段则由上震旦统～古生界碳酸盐岩、中生界红层和下更新统昔格达组地层组成。此外，河谷、支沟及两岸谷坡，尚有零星的第四系冲洪积、冰水河湖相堆积或坡崩积等松散层分布。

库区断裂构造以北西向、南北向为主，北东向和东西向次之。其中，汉源—昭觉断裂、金坪断裂和石棉断裂对库区的地貌和工程地质条件具有较明显的控制作用。根据库区构造发育特征，可将库区分为库首、库中、库尾三段(见表2-4)。
库区主要断裂构造特征
表2-4
类型
断裂
名称
长度
(km)
产 状
所断
地层
破碎带特征
性质
所在工
程部位
走向
（°）
倾向
倾角
(°)
宽度
(m)
组成物
南北向
汉源—
昭觉断裂
120
近南北
北或西
60~80
震旦系~
中生界
20~60
糜棱岩、碎裂岩、断层泥
左旋
逆冲
库中段
北东向
杨家沟
断 裂
10
北30~
40东
北西
陡倾
震旦系
5~10
碎裂岩、糜棱岩
右旋
逆冲
河南站
断 裂
＞19
北30~
60东
南东
60~80
震旦系
10
碎裂岩、糜棱岩
右旋
逆冲
北西向
金坪断裂
100
北40西
南东
50~70
震旦系~
中生界
20~40
糜棱岩、碎裂岩、断层泥
左旋
逆冲
库中段
顺河乡
断 裂
32
北20~
50东
北东
60~85
震旦系~
中生界
30~60
千枚糜棱岩
夹断层泥
左旋
逆冲
库首段
美罗断裂
20
北40西
北东
陡倾
震旦系
三系
5~10
碎裂岩、糜棱岩
左旋
逆冲
库尾段
石棉断裂
38
北40~
60西
北东
或南西
60~80
震旦系
＜200
碎裂岩夹糜棱岩、断层泥
左旋
逆冲
东西向
永和断裂
12.5
近东西
北
陡倾
震旦系、
三迭系
5~10
碎裂岩、
糜棱岩
右旋
逆冲
石棉—
峨边东西
向隆起带
位于北纬29°10′左右，大渡河南侧石棉~峨边一带，由苏雄、大营盘等复式背斜组成，核部为前震旦系峨边群变质砂板岩、火山夹大理岩，生成于晋宁期，晚元古代产生了永和等断裂，重磁异常显示清楚。
2.5 枢纽区基本地质条件
2.5.1 地形地貌
枢纽区位于瓦山断块西侧大渡河由北向南急转向东流的“L”型河湾地段。河流深切，呈“V”型峡谷地貌，两岸谷坡陡峻，山体雄厚，水流湍急，枯水期河水面高程676～678m，水深7～11m，河面宽60～80m。右岸为河流凹岸（侵蚀岸），主河床偏向右岸，坡度一般40°～45°，谷坡上基本无侵蚀平台堆积阶地分布。左岸为河流凸岸，约以850m高程为界，在垂直向上可将岸坡分为上、下两个地貌单元：下部地貌单元从河床河水位至850.00m高程，高差约180m，谷坡坡度一般大于40°，其中南北向岸坡坡度相对较缓一般30°～45°，较好地保存有Ⅱ、Ⅲ级河流阶地，阶地高程分别为730m和760m。东西向岸坡相对较陡，平均坡度大于60°，基岩裸露，常形成几乎直立岩壁，谷底宽150～200m，河谷高宽比1:3，为典型峡谷“Ⅴ”型地貌；上部地貌单元850m高程以上，谷坡一般20°～35°，其中850～870m和970～1020m高程为两级开阔平台地形，分别为Ⅳ、Ⅴ级河流阶地，曾属早期河流流经之地，呈现出开阔宽谷或“U”型河谷地貌形态。东西向河流右岸因下游约1.0km处有尼日河汇入和南测卡尔沟切割，地形上形成低矮山脊，山体相对较单薄。
2.5.2 地层岩性
枢纽区地层岩性主要由前震旦系浅变质玄武岩和震旦系下统苏雄组凝灰岩及流纹斑岩和澄江期花岗岩和第四系松散堆积层组成。现由老到新简述如下：
(1) 前震旦系浅变质玄武岩（AnZβ）
灰绿色，岩石致密坚硬，局部具杏仁状、气孔状喷发构造。主要出露于右岸XⅥ线以上谷坡地带及掩埋于河床底部。该玄武岩时代老，质坚性脆，岩体小断层及构造裂隙发育，卸荷作用强烈，岩体完整性差。
(2) 震旦系下统苏雄组（Zas）
Zas3-1流纹斑岩：暗灰、浅灰色，岩石致密呈块状，柱状节理发育，柱径0.3～0.8m。分布面积大，主要出露于枢纽区下游两岸。
Zas3-1流纹质凝灰岩及流纹岩：浅灰色，残余玻屑火山碎屑结构，块状构造，大面积出露于枢纽区上游右岸一带，枢纽区分布较少。凝灰岩岩体节理裂隙发育，呈镶嵌～碎裂结构，抗风化能力弱，自然谷坡稳定性差。
(3) 澄江期花岗岩侵入体（γ22）
花岗岩灰白色、中粗粒结构，块状构造，呈岩基或岩株形态产出，岩体边界为断层接触，广泛出露于枢区左岸上、下游，右岸仅尼日河口有少量分布。该岩体坚硬、完整、质量好，是枢纽区主要工程利用岩体。花岗岩中有后期辉绿岩脉（βμ）侵入。
(4) 第四系松散堆积（Q）
枢纽区第四系松散地层根据成因类型有：冲积、冲洪积、崩积和崩坡积。从堆积地貌与分布位置可分为古河道堆积和现代河槽（床）堆积，现依其工程地质意义择其主要简述如下：
① 古河道堆积
含漂卵石层（Q2）：分布于左岸860m高程一带，为Ⅳ级阶地堆积物。层厚24～68.05m，漂卵石成分较杂，由远源花岗岩、闪长岩、砂岩和近源凝灰砂岩、玄武岩组成，粒径一般30～70mm，大者200～400mm，磨圆度上部稍差，下部较好，颗粒间为砂、角砾充填，结构较密实。该层中夹有透镜状砂层，厚薄不一，最厚达8.72m，薄者仅0.42m，由粗砂、中细砂组成，结构紧密，局部呈半胶结状态。
② 现代河床堆积
主要分布于现代河谷谷底，由老到新分为四层：
A. 漂卵石层（Q23）：一般厚40～50m,最大勘探厚度70.72m，顶面高程730～734m，底面高程620～600m。下部为含泥砂漂卵石层，中部为砂卵石层，上部为含泥砂漂卵石夹砂卵石层。漂卵石成分以近源紫红色凝灰砂岩为主，流纹质凝灰岩、玄武岩、花岗岩次之。分选性差，颗粒大小悬殊，漂石粒径300～800mm,最大达3000mm，卵石粒径一般20～50mm,砂砾充填，平均含砂率6.19%。该层结构较密实，但局部具架空结构，主要分布于南北向河段左岸谷底及Ⅱ级阶地，Ⅱ级阶地前缘高程730m左右。
B. 卵砾石层(Q41-1):分布于河床底部，残留厚度22～32m，谷底高程597～620m， 为杂色卵石夹少量漂石组成，局部谷底有厚约8～12m的含砂泥卵碎石堆积，该层磨圆度较好,粒径较均一,一般为20～60mm，颗粒间为砂砾充填，结构密实，局部具架空结构。
C. 含漂卵石层夹砂层透镜体（Q41-2）：分布于左岸I级阶地及河床堆积层中部，上迭于②卵砾石层（Q41-1）之上。I级阶地最大堆积厚度为42.5～54m，谷床残留厚度一般5～18m,局部20～30m，漂卵石以花岗岩、花岗闪长岩、流纹斑岩、凝灰岩为主，紫红色凝灰岩次之，粒径大小悬殊，分选性较差，漂石粒径300～700mm，卵石一般为30～60mm，砂砾充填，局部具架空结构。该层下部夹砂层，呈透镜状展布。平面上分两个区段，根据相对位置分别称上游砂层透镜体和下游砂层透镜体，物质组成分别为中细砂和细砂。分布于东西向河段河床。
D. 漂（块）卵石层（Q24）：为现代河床上部及漫滩堆积物，厚10～25m，顶面高程670～680m，底面高程650～660m，粒径大小悬殊，分选性差，卵石粒径一般20～60mm，漂石300～800mm以上，砂砾充填，局部架空。表层有透镜状砂层分布。
③ 古崩滑体堆积
块碎石层(colQ)：位于左岸下游距坝线约1km高程900m以下的花岗岩斜坡下部，前缘在谷床残留厚23.76～37.44m，块石粗大,成分单一,由斜坡上部花岗岩体崩塌堆积而成，结构松散，架空显著，地貌上呈扇形，前缘抵达河床。
2.5.3 地质构造
枢纽区内5km范围内无活动性深大断裂分布，但次级小断层比较发育，一般规模较小。其中枢纽建筑物区内规模相对大的断层主要有F1、F2、F7三条，均不具活动性.
F1断层：走向N50°～70°E，倾向NW，倾角65°～70°，呈舒缓波状顺沿中粗花岗岩与流纹斑岩接触界面发育，斜穿尾水建筑物和泄洪建筑物末段，长约1.8km，破碎带宽0.2～0.8m，由片状岩、压碎岩、糜棱岩组成，旁侧花岗岩体有强烈蚀变现象，具右旋逆冲性质。
F2断层：总体走向N30°W，倾向NE，倾角75°～80°，主要沿中粗花岗岩与浅变质玄武岩接触带分布，斜穿坝址河床和引水建筑物进水口，长约2km，破碎带宽0.4～0.6m，最宽处1.7m，局部具分枝现象，由千枚岩、糜棱岩夹断层泥组成，断面擦痕清晰，显示左旋逆冲性质。
F7断层：走向N20°～40°W，倾向SW，倾角40°～50°，破碎带宽0.8～3.0m。延伸长3.0km，主要发育于坝址右岸浅变质玄武岩中，由碎裂岩、角砾岩、千枚状构造岩组成，常见石英脉、辉绿岩脉充填，挤压紧密，具左旋逆冲性质。
区内其余小断层，其分组产状与上述三条断层具有较好一致性，经地表调查40余条断层分组统计共发育四组断层(表2-5)，均以中高倾角为主且以NW、NNW向居多，NEE向次之，NWW向较少且多见于探洞岩体中，前三组分别以F7、F2和F1为代表。
枢纽区断层发育特征
表2-5
组别
产状
破碎带
宽度(m)
主要特征
代表性
断 层
分布情况
走向
倾向
倾角
①
北西组
N30°~50°W
SW
30°
∫
60°
0.2~0.8
延伸长，数量多，破碎带为碎块岩、糜棱岩
F7、f59、f63
F73、f28
玄武岩、凝灰岩分布较多，花岗岩中较少分布
②
北北西组
N10°~30°W
NE
60°
∫
80°
0.1~0.6
延伸较长，数量较多，破碎带为糜棱岩、片状岩
F2、f51、f55
F71、f30
玄武岩、凝灰岩分布较多，花岗岩中较少分布
③
北东东组
N60°~80°E
NW
60°
∫
85°
<0.2
多沿辉绿岩脉壁发育，延伸较长，坡碎带由片状岩、糜棱岩组成
F1、f70、f4
花岗岩中分布
④
北西西组
N60°-80°W
SW
70°
∫
85°
<0.5
多沿辉绿岩脉脉壁发育
探洞较多
花岗岩中分布
断层分布特点，NW、NWW组主要分布于右岸F2、F7附近的玄武岩和凝灰岩中，NEE、NWW组主要分布于花岗岩中，多属辉绿岩脉断层，其中NEE组靠近F1断层分布较多。
区内构造裂隙的发育也具有与断层基本一致的特征，仍以中高倾角者为主，缓倾角裂隙零星少见，裂隙的优势方位以NW、NWW和NEE向为主，其它方向较少。
2.5.4 物理地质现象
枢纽区岩体以弱、微风