云南省保山市桥街水电站防震抗震研究设计

云南省保山市桥街水电站防震抗震研究设计

雷昊李德春

云南水利水电工程技术开发有限公司云南昆明650000

摘要:随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,我国的水利建设取得了较大程度上的进步,为我国民生事业的发展做出了突出贡献。在进行水利建设的过程中,需要对水电站进行修建。对于水电站来说,不仅要在修建时对其质量高进行一定程度的保证,还要十分注意后期的维护。下面就结合作者实际工作经验,简要的分析水电站的防震抗震的措施。

关键词:水电站;防震抗震;设计

1案例工程概况

桥街水电站位于保山市腾冲县芒棒镇,电站距腾冲县公路里程约50km,距保山210km,距昆明705km。桥街水电站水库坝址位于老保腾公路跨河龙文桥下游约5km,腾冲县芒棒镇桥街村铁索桥上游约1.2km处。工程区左岸有100#乡道通过,对外交通较方便。

根据规划设计阶段成果,规划为坝后式电站,电站正常蓄水位正常蓄水位1277.0m,校核洪水位1277.82m,设计洪水位为1275.0m,坝顶高程1279.50m,日调节库容,水电站装机容量36MW。工程规模为小(一)型,拦河坝推荐为重力坝型,坝后式厂房,建设任务以发电为主。

2013年3月经设计投标,云南保山电力股份有限公司选择我院承担桥街水电站预可研、可研、招标及施工图设计阶段的勘测设计工作。

我院于2013年3月开展外业工作,并于2014年3月提交预可行性研究阶段成果。

2区域地质构造背景研究

2.1地形地貌、地层岩性及区域构造

工程区位于龙江中游芒棒断陷盆地内,东邻高黎贡山山脉,为深切割高中山峡谷地形,西面主要为中切割中山陡坡地形。规划区地处高黎贡山西部。东部主要位于高黎贡山变质带内,地层时代为下元古界;北、西部主要出露地层为石炭系勐洪群、新生代上第三系上新统、第四系以及燕山期侵入岩。

此区主要为滇西经向构造体系和“歹”字型构造体系两大体系。其中滇西经向构造体系主要为:怒江南北向构造带、槟榔江南北向构造带、其他南北向构造带。“歹”字型构造体系主要为:高黎贡山—三台山弧形构造带、腾冲—梁河弧形构造带、苏典—昔马弧形构造带。

2.2区域地震构造环境评价

2.2.1区域地震构造应力场与地震危险性

研究区地震构造应力场主要受腾冲—龙陵和澜沧—耿马地震带及其以西,包括缅甸中、北部,直到缅甸板块西界的应力场分区的影响,区域现代构造应力场主压应力优势方位为北北东~北东向,也以水平作用为主。

近场区处在该断块带内,现代构造应力场优势方位北北东~北东向,为水平的压应力作用。北西西~北西~北北西向断裂具有以右旋走滑为主的错动性质;北北东~北东向断裂具有以左旋走滑为主的错动性质。

区域构造应力场空间分布特征及其时空演化过程,可以作为地震危险区及其危险性评估的判据之一。大区域构造应力场分区边界、现代构造应力场空间分布复杂的地区,往往是强震危险区。研究区分属三个应力场分区,工程场地位于分区交界地带,可能受到多重构造应力的作用,属现代构造应力场分布复杂的地区,是近期构造运动进程中易受到挤压变形的部位。

2.3.3地震环境综合评价

工程场地位于冈底斯-念青唐古拉褶皱系(Ⅱ)之二级构造伯舒拉岭-高黎贡山褶皱带(Ⅱ1)内。

区域内新构造运动十分强烈,主要有四个特点:一是大面积整体掀斜抬升运动;二是断块间的差异升降运动;三是断裂的新活动;四是强烈的火山活动。

3近场区断层活动性评价

根据前人已有的研究和野外现场实地考察结果,并结合ETM卫星影像资料,近场区内的断裂构造主要有近南北向、北东向和北西向三组。中全新世活动的有屈家营断裂、腾冲断裂、大盈江断裂等3条,晚更新世活动的有太平断裂、施甸盆地西缘断裂、龙川江断裂和镇安断裂等4条,其它断裂均属早-中更新世活动断裂。

4场地区断层活动性综合评价

场址区断层不发育,区域龙川江断裂隐伏于N2m1地层之下,主要由3条主干断裂,推测其中间一支断裂从坝址区右岸一带通过。

龙川江断裂为晚更新世活动断裂,该断裂具有左旋水平滑动性质,其晚更新世以来的平均左旋走滑活动位错速率在1.8mm/a左右,历史上沿该断裂带曾发生4次6级以上地震,从区域地震构造环境和发震条件的角度分析,该断裂具有发生6.5级左右地震的构造条件。

5区域地震活动性分析结果

1.区域涉及滇西南地震带、喜马拉雅地震带和鲜水河—滇中地震带,场址位于滇西南地震带内。公元886年至今,对工程场地影响达Ⅵ度以上的地震有8次,其中Ⅵ度的5次,Ⅶ度3次。

2.区域内历史强震与仪测地震震中分布相似,具有成带和集群分布的特点,主要分布在区域东部的丽江-洱源—大理一带、西部缅甸境内芒基—其培—密支那一带和南部的滕冲—龙陵一带,形成三个地震密集区。它分别属于中甸—大理、芒基—其培和腾冲-龙陵地震活动条带。区内地震震源深度绝大多数分布于5~20千米范围内,平均震源深度约14.75千米,研究区内地震均为陆内浅源地震。

6近场区地震活动性分析结果

1.近场区内历史上记有20次破坏性地震,其中4.0-4.9级地震3次,5.0-5.9级地震13次,6.0~6.9级地震4次。对场地影响最大的地震为1512年10月18日63/4级地震、1577年3月23日63/4级地震,对场地影响烈度均为Ⅷ度。

2.1965~2013年12月,近场区内共记录到ML=2.0~4.6仪测地震970次,其中2.0~2.4级455次、2.5~2.9级321次、3.0~3.4级131次、3.5~3.9级51次、4.0~4.4级12次。历史强震和仪测地震主要分布在工程场地的西北部和东南部。反映工程场地主要受腾冲-龙陵地震活动条带的影响。

7区域地震构造环境评价结果

1.工程场地位于冈底斯-念青唐古拉褶皱系(Ⅱ)之二级构造伯舒拉岭-高黎贡山褶皱带(Ⅱ1)内。

2.区域内新构造运动十分强烈,主要有四个特点:一是大面积整体掀斜抬升运动;二是断块间的差异升降运动;三是断裂的新活动;四是强烈的火山活动。

8近场区地震构造环境评价结果

1.近场区断裂构造发育,有近南北向、北东向和北西向三组共12条,其中全新世活动的有屈家营断裂、腾冲断裂、大盈江断裂等3条,晚更新世活动的有龙川江断裂、太平断裂、施甸盆地西缘断裂和镇安断裂等4条,其它断裂均属早-中更新世活动断裂,现将这些断裂的基本特征分述如下。

2.屈家营断裂和腾冲断裂为全新世活动断裂,具备发生6.5-7.0级地震的构造条件。

3.大盈江断裂属于全新世活动断裂,具备发生7级以上地震的构造条件。

4.龙川江断裂、太平断裂、施甸盆地西缘断裂和镇安断裂为晚更新世活动断裂,分析认为上述断裂具备发生6.5级左右地震的构造条件。

5.近场区内其他断裂均为早第四纪活动断裂,晚更新世以来无活动迹象,根据强震发生的构造条件,不具备发生6.0级以上强震的构造条件。

9场地设计地震动参数

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)工程场地地震动峰值加速度为0.20g,地震动反映谱特征周期为0.40s。

工程场地地震基本烈度为Ⅷ度。

0场地地震地质灾害评价结果

桥街水电站位于保山市腾冲县芒棒镇老保腾公路跨河龙文桥下游约5km,在遭遇Ⅷ度地震作用时,下坝址区地形陡峭地带存在发生小规模滑坡和崩塌的条件和可能性,可不考虑砂土液化影响,不存在软土震陷和断层地表错动问题。

结束语:

总而言之,桥街水电站水库蓄水诱发3级以上地震的可能性较小,因此不会对库坝的安全造成影响。

参考文献:

[1]王亚勇.汶川地震建筑震害启示-抗震概念设计【J】.建筑结构学报,2008,29(4):20-25.

[2]王亚勇.概论汶川地震后我国建筑抗震设计标准的修订【J】.土木工程学报,2009,42(5):1-12.

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