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丹巴水电站初拟装机容量156万KW,采用引水式发电,最大坝高108m,水电站利用落差188m,初拟正常蓄水位2040m,库容2.69亿m3。引水方案布置左岸、右岸两条引水线路,左岸引水线路长16.5km,引水隧洞进水口在水卡子沟对岸。右岸引水线路长14.95km,引水隧洞进水口在水卡子沟。引水隧洞呈圆拱直墙形,直径12.5m,两隧洞中心线距离40m,进水口底板高程为2013m,方向为S55°E。引水隧洞垂直埋深一般为600~800m,最大埋深可达1210m。
工程区岩性复杂,为一套浅变质岩和覆盖于其上的第四纪松散堆积物;断裂构造发育,五条主要断裂斜穿引水隧洞线而过,受构造影响,工程区物理地质现象相当发育。引水隧洞位于志留系茂县群(Smx)二云片岩、二云英片岩、石英岩及大理岩的变质岩建造中。由于经历多期构造改造作用和浅表生时效变形,发育的断层及裂隙降低了岩体的强度,劣化了隧洞围岩质量。
本论文应用系统工程地质学的研究方法,在系统地了解了区域地质构造环境及工程区的地质构造、环境的基础上,对左、右岸引水隧洞围岩体结构进行分段。结果表明,左岸引水隧洞围岩体结构主要为次块状、层状结构,右岸主要为层状、次块状结构。此后,应用工程岩体质量分级及水利水电围岩工程地质分类法对引水隧洞围岩进行初步分类。分类结果表明,左岸引水隧洞围岩以Ⅳ1类及Ⅲ类为主,右岸以Ⅳ2类及Ⅲ类为主。基于此,定性分析引水隧洞左、右岸围岩体稳定性,认为:左岸引水隧洞围岩稳定性整体较好,局部仅发生塑性变形或产生小~中塌方,右岸引水隧洞围岩较差,局部会发生规模较大的各种变形和破坏,成洞条件不如左岸理想。
方案比选采用定性与定量相结合的方法进行评判。基于工程地质条件的方案比选研究表明,左岸引水方案明显优于右岸。在此基础上,基于模糊综合评价法,对引水方案再次进行比选。方案比选的评价集U为隧洞稳定性、工程造价、施工难易程度、环境影响大小,评语集V为好、较好、较差、差,隶属函数选用线性关系,各评价因子的权重分别为0.40、0.25、0.20、0.15,由此建立模糊矩阵,进行综合评判。评判结果表明,方案-隶属度评价等级高。两种方法得出的结论一致,认为左岸引水方案为首选方案。