1、雅砻江锦屏二级水电站西端1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 第一章 概述1.1 工程说明1.1.1 工程概况锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上，是雅砻江干流上的重要梯级电站。其上游紧接锦屏一级水电站（在建），下游依次为官地（已开展前期准备工程）、二滩（已建成）和桐子林水电站（已开展前期准备工程）。锦屏二级水电站利用雅砻江下游河段 150km 长大河弯的天然落差，通过长约 16.67km 的引水隧洞，截弯取直，获 得水头约 310m。电站总装机容量 4800MW，单机容量 600MW。工程枢
2、纽主要由首部拦河闸、引水系统、尾部地下厂房三大部分组成，为一低闸、长隧洞、大容量引水式电站。首部拦河闸坝位于雅砻江锦屏大河弯西端的猫猫滩，电站进水口位于闸址上游2.9km 处的景峰大桥，地下发电厂房位于雅 砻江锦屏大河弯东端的大水沟，四条引水隧洞穿过锦屏山连接闸坝与厂区枢纽。锦屏二级水电站引水系统采用 4 洞 8 机布置形式，从进水口至上游调压室的平均洞线长度约 16.67km，中心距 60m，洞主轴线方位角为 N58W。引水隧洞立面为缓坡布置，底坡 3.65，由进口底板高程 1618.00m 降至高程 1564.70m 与上游调压室相接。引水隧洞洞群沿线上覆岩体一般埋深15002000m，最
3、大埋深约为 2525m，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。在 4#引水隧洞和辅助洞 B 线之间平行布置一条施工排水洞，施工排水洞与辅助洞的洞轴线间距为 35m，与 4#引水隧洞的洞轴线间距为 45m。施工排水洞全长约 17.10km，洞线平行锦屏二级水 电站引水隧洞布置，主洞段方位角为 N58W，排水洞西端延伸接西引 2#施工支洞，洞轴线由进口段的N82E 经过转角 40、半径 400m 的转弯形成与引水隧洞、辅助洞平行的N58W 洞轴线。施工排水洞东端在桩号 SK15+834.255 处，洞轴线往南折向N23.35W 方位角，通过竖井降至低高程，隧洞出口位于进厂交通洞下游的公路下。排水洞坡度
4、除东西端进出口连接段外基本同引水隧洞底坡雅砻江锦屏二级水电站西端1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 0.365%。四条引水隧洞西端采用钻爆法施工，钻爆法施工洞段为马蹄形断面，开挖洞径 13.0m，混凝土衬砌段衬后洞径 11.8m，衬砌厚度 4060cm。本标引水隧洞布置示意图见图 1-1。1.1.2 水文气象条件1、气象条件闸区气象多年平均降水量 787.6mm，年降水主要集中在 510 月，占全年降水量的 74.2%。历年最大一日降水量 87.7mm。多年平均气温 17.2，极端最高气温 39.7，极端最低气温-3.0；多年平均水温 12.
5、2，历年最高水温 20.6，历年最低水温 3.4。多年平均相对湿度为 68；多年平均蒸发量 1825.2mm；多年平均 风速 1.5m/s，最大风 速 13.0m/s。闸区各象要素特征见下表 1-1。表 1-1 锦屏二级闸区气象要素特征值表月 份特征值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年多年平均 1.9 1.5 13.7 16.4 62.7 200.9 179.7 160.6 105.7 32.7 10.4 1.6 787.6降水量(mm) 占全年（% ） 0.24 0.19 1.74 2.08 7.95 25.5 22.8 20.4 13.4 4.15 1.32 0.2
6、0 100多年平均 10.4 13.7 17.4 20.4 21.4 21.6 21.4 21.3 19.2 17.2 12.7 9.2 17.2极端最高 27.0 36.0 38.0 39.6 38.7 38.4 39.7 37.9 39.1 31.5 29.8 26.0 39.7气 温()极端最低 -3.0 -0.3 2.0 6.3 8.7 10.7 10.0 12.8 10.1 5.8 2.5 -1.0 -3.0多年平均 11.7 15.2 19.5 23.4 24.7 24.6 24.7 24.6 22.1 19.4 14.7 10.3 19.6极端最高 46.5 54.2 64.0
7、69.6 74.2 72.0 68.0 69.0 58.3 53.5 49.8 41.5 74.2地 温()极端最低 -9.7 -9.7 -2.8 2.2 7.1 9.2 9.5 12.3 8.8 2.3 -2.3 -6.1 -9.7相对湿度(%) 多年平均 56 50 47 50 62 78 84 84 85 80 76 69 682、水文条件（1）径流本流域径流主要来源于降水，径流年内、年际变化及地区分布与降水时空变化基本一致。雅江以北地区，降水量较少，多年平均径流深为 315.6mm；雅江洼里之间处于中段暴雨地区，雨量增多，多年平均径流深为 484.8mm；洼里小雅砻江锦屏二级水电站西端
8、1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 得石区间处于下段暴雨区，雨量更加丰沛，多年平均径流深为 981.3mm。本流域面积大，植被良好，对径流起到一定的调蓄作用，径流年内丰枯变幅较小、年 际变化不大。据洼里（三滩）站 1953 年 6 月2003 年 5 月径流系列统计，多年平均流量为 1220m3/s。丰水期 611 月，主要为降雨补给，水量约占全年的 82.1%，枯水期 12 月至次年 5 月，主要由地下水补给，水量占全年的 17.9%。最大年平均流量为 1850m3/s（1965 年 6 月1966 年 5 月），为多年平均流量的 1.5
9、倍，最小年平均流量为 830m3/s（1973 年 6 月1974年 5 月），为 多年平均流量的 0.7 倍。历年实测最大流量为 8020m3/s（1980年 8 月 18 日），实测最小流量为 236m3/s（1985 年 2 月 11 日）。（2）洪水据实测资料统计，洼里（三滩）站年最大流量最早发生在 6 月（1994 年6 月 21 日，洪峰流量为 4400m3/s），最晚 发生在 9 月（1989 年 9 月 20 日，洪峰流量为 4660m3/s）。历年实测年最大流量的最大值 8020m3/s（1980 年 8 月18 日），年最大流量的最小值为 3050m3/s（1967 年 7
10、 月 23 日）。泸宁与洼里（三滩）相应，年最大流量最早发生在 1994 年 6 月 21 日，洪峰流量为4680m3/s，最晚发生在 1989 年 9 月 20 日，洪峰流量为 5160m3/s。历年实测年最大流量的最大值 8680m3/s（1954 年 8 月 2 日），年最大流量的最小值为3210m3/s（1967 年 7 月 23 日）。雅砻江较大洪水多为两次以上连续降雨形成。洪水过程多呈双峰或多峰型，一般单峰过程 610d，双峰过程 1217d。由于流域大部分地区雨强不大，加之流域面积大，形状狭长，不利于洪水汇集，故洪水一般具有洪峰相对不高而洪量大、历时长的特点。对洼里（闸区）洪水进
11、行频率分析计算，各频率设计成果见表 1-2。表 1-2 洼里站年最大流量频率成果表站 名 0.05% 0.1% 0.2% 0.5% 1% 2% 5% 10% 20%洼里（m 3/s） 14400 13600 12800 11700 10900 10000 8850 7920 69201.1.3 地形地质条件雅砻江锦屏二级水电站西端1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 1、地形地貌雅砻江是本区的干流水系，区内流向自洼里向北经景峰桥、淇木林后折向东， 继又南折，经泸 宁、里庄、大水沟、巴折等地而出区外，形成一向北凸出的大河弯，常水位面宽 70100
12、m。洼里水面高程 约 1650m，大水沟水面高程约 1326m，河床坡降大，水流湍急。河谷呈“V”形。锦屏山以近南北向展布于河弯范围内，山势雄厚，重峰迭嶂，沟谷深切，峭壁陡立。山脊多呈尖棱状、主脊两侧山梁呈梳状排列。高程在 3000m 以上的山峰甚多，高于 4000m 者有大药山（4443m）、罐罐山（4480m ）、干海子（4309m）、幺 罗杠子（4393.2m）、大弯子（4282.6m ）等，最大相对高差达3150m。主分水岭稍偏于河弯地块西侧，一级 支沟大多与雅砻江近于直交，两岸高耸，切割较深，终年有水，常形成跌水或瀑布，如：东侧的磨房沟、楠木沟、大水沟、模萨沟、梅子坪沟等，西侧的 陆
13、房沟、羊房沟、解放沟、普斯罗沟、牛圈坪沟、棉纱 沟、落水洞沟等。二 级 支沟多为干谷，各级支沟多见十几米 数十米的瀑布或干悬谷。沟谷纵剖面的上、下游较陡，中游较平缓，呈阶梯状变化。区内广布的碳酸盐岩地层，由于经受强烈的构造、区域变质和急剧的上升作用，岩溶不甚发育，岩溶地貌景观不普遍。碳酸盐岩组成的山体峻峭挺拔，尖峰毕 露，碎屑岩组成的山体雄厚平缓，两者地貌景观有明显差别。2、地层岩性工程区内出露的地层为前泥盆系侏罗系的一套浅海滨海相、海陆交替相地层。区内三迭系广布，分布面积约占 90%以上，其中碳酸盐岩出露面积占 7080%。由于区内 经受强烈的挤压，形成非常 紧密近 SN 向展布的复式褶皱。
14、3、地质构造从展布的地质构造形迹看，本区处于近东西向（NWWSEE）应力场控制之下，形成一系列近南北向展布的紧密复式褶皱和高倾角的压性或压扭性走向断裂，并伴有 NWW 向张性或张扭性断 层。东部的褶皱大多向西倾倒；而西部地区扭曲、揉皱现象表现得比较明显。雅砻江锦屏二级水电站西端1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 工程区内的褶皱多表现为近 SN 向（NNE）延展的紧密褶皱。从西到东主要褶皱有落水洞背斜、解放沟复型向斜、解放沟复型向斜、养猪场复型向斜、足木背斜、马凼向斜、大水沟复型背斜。区内结构面主要表现为顺层挤压和北北东向的逆冲断层性质。逆冲断
15、层规模大， 层间错动频率较高，其次为近东西向的横切断层，多表现为逆平移或正平移性质，此类断层中，多见方解石脉、细晶岩脉及石英岩脉充填。裂隙以高倾角最多，在两组交汇处具张开性质。在碳酸盐岩地层中与构造线平行节理以及东西向裂隙均较发育，并表现了一定的张开性质。砂、板岩地层中裂隙较发育，表层岩石风化破碎，多被泥质充填。从长探洞所揭露的裂隙来看，岩体内裂隙的发育程度受岩层结构、断层及所处的构造部位控制，如层状岩体（T 2y4、T2Y6）在断裂破碎带附近及褶皱核部部位，则裂隙较发育；而厚层块状岩体（T 2Y5）则裂隙不甚发育。同时，裂隙随埋深的增加发育程度相对减弱。4、引水隧洞工程地质条件引水隧洞工程区
16、内出露的地层为前泥盆系侏罗系的一套浅海滨海相、海陆交替相地层。区内三迭系广布，分布面积约占 90%以上，其中碳酸盐岩出露面积占 7080%。区内广布的碳酸 盐岩地层，由于经受强烈的区域变质和急剧的上升作用，岩溶不甚发育，岩溶地貌景观不很普遍。沿线地层岩性主要为三迭系中、上统的大理岩、灰岩及砂岩、板岩，从东到西分别经过盐塘组（T 2y）、白山组（T 2b）、三迭系上统（T 3）、杂谷脑组（T2z）、三迭系下 统（T 1）等地层。盐塘组（T 2y）主要分布在大水沟一带及老庄子背斜核部，主要由大理岩、泥质灰岩组成。白山组大理岩（T 2b）主要分布于工程区中部，形成锦屏山系的主体山脉，该层岩相稳定，结
17、构致密、 质纯 ，全层厚 750m2270m。西部杂谷脑组（T 2z）分布于工程区西部，碳酸盐岩以岩粒变化多、岩性杂为特征，由白 灰白色 纯 大理岩偶 夹绿片岩透镜体、薄层砂岩、云母片岩等。本层厚150700m。三迭系上统（T 3）主要分布在主分水岭一带，岩性为砂岩和板岩。三迭系下统（T 1）该地层主要位于工程区的西部，岩性复杂，由黑云母绿泥石雅砻江锦屏二级水电站西端1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 片岩、变质中细砂岩夹薄层状大理岩、砾状或条带状大理岩等组成。（1）围岩分类引水隧洞线以、类围岩为主，分别占 54.1%和 36.7%，、类围岩
18、分别占 8.3%和 0.9%；其中因岩爆引起围岩类别降级 b、 b、 b、 b 所占的的比例分别为 18.3%、6.9%、5.4%和 0.9%，说明引水隧洞的总体成洞条件较好。（2）引水隧洞岩爆预测由于工程区为高地应力区，引水隧洞埋深大、地应力高、岩石坚硬，且岩体结构完整，因此存在高地应力环境下的岩爆问题，并存在高外水压力问题，岩爆是影响洞室围岩稳定的主要因素之一。各类岩体中岩爆段占了很大的比重， 、类围岩主要分布在高地应力区，是强（级）及极强（）岩爆产生的围岩，正常的断层破碎带所占比例较少。岩爆发生洞段其原围岩类别应为类，但由于岩爆的影响，对围岩的稳定极为不利，分别对围岩进行降级处理，如发生
19、（中等）、（强烈）、（极强）岩爆的洞段的围岩类别分别降为 b、 b、 b 类围岩。结构完整且强度高的 T2y5、T2b 岩体中， 、类围岩分别为 89.1%和 73.6%，而结构完整程度相对较差、强度相对较低的 T1、T2y4、T2y6 岩体中，、类围岩高达 95%以上。工程区处于我国西南高地应力区，长探洞在埋深 1843m 处实测最大主应力值达 42.11MPa，随埋深的增加，地 应力 值将有所增加。经回归分析，隧洞洞线高程的最大主应力值可达 63MPa，属高地应力区，预测锦屏引水隧洞在开挖过程中将产生岩爆，其强烈程度以轻微中等为主，局部洞段将发生强烈 极强 岩爆。因此，施工过程中，支护措施
20、方面应充分考虑岩爆的影响。（3）引水隧洞涌水预测工程区内碳酸盐岩地层分布广泛，勘探成果表明，工程区内岩溶发育总体微弱，不存在层状的岩溶系统，引水隧洞高程附近的岩溶形态以溶蚀裂隙为主，溶洞很少，且规 模不大。但岩溶裂隙水丰富，且水压力大，根据长探洞雅砻江锦屏二级水电站西端1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 封堵后的水压力观测，其最大水压力达 10.22MPa。在 5km 长探洞施工过程中，曾发生多次大的涌水，且各涌水点具有高水头、大流量的特点，5km 长探洞内单点瞬时集中涌水量达 4.91m3/s，稳定流量 23m 3/s，根据预测，在不采取预
21、注浆处理的情况下，雨季时引水隧洞稳定涌水量预测将达8.48m3/s 左右，设计和施工中按 57m3/s 作为单点最大突水量的量级。 涌水量预测锦屏地区的区域水文地质轮廓是清晰的，岩溶地下水的运移又是十分复杂的，雅 砻江谷坡地带的地下水深循环流，更具自身的特征。景峰桥大水沟洞 线全长 16.66216.682km，置于高程 15681618m，穿越锦屏山“ 河间地块 ”。一般埋深 15002000m，最大埋深 2525m 左右。其中包气带厚达数百米，饱水带厚达近千米。如此大埋深、长距离的可溶岩地区的越岭输水隧洞为国内外所罕见。引水隧洞洞线方案处于高山峡谷型岩溶区，工程部位总体岩溶发育微弱。岩溶发
22、育程度是中部相对较强，两侧比中部较弱；上部较强，下部微弱。锦屏山中部分布的 I 水文地质单元的岩溶水受控于高程 21002200m 高位侵蚀排泄基准，因此，在 I 单元内岩溶发育较强的总体深度大致限于两泉口以下 300440m 左右（即高程 18701730m）以上，该深度以下一般不存在典型岩溶管道系统。引水隧洞洞线穿越了介质类型、岩溶水结构类型和水动力条件都有很大差异的岩溶水文地质单元和非可溶岩段。14 #洞线中连续状纯大理岩段长 9.88910.319km；间层状大理岩段长 4.5965.085km；非可溶岩段长 1.6441.744km。从岩体物理性状及其围压条件的基本规律和工程区实际勘
23、探资料证实，完整大理岩基本不透水，其岩体渗透性和岩溶发育也随埋深增大而减弱。所以受地质构造控制的溶蚀裂隙将是隧洞涌水的关键因素，具体地说，即 NNE 向和 NWW 向为主的构造网络（断层或大裂隙）的碎裂情况和溶蚀开启程度及其与岩溶“双层多重”介质的“上层 ”岩溶水的 连通状况将始终控制整个引水隧洞的涌水状况。在岩溶水文地质条件分析研究的基础上进行隧洞涌水预测预测参考结果如下表 1-3。雅砻江锦屏二级水电站西端1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 表 1-3 1#、2 引水隧洞稳定涌水量 预测表稳定位置流量 (m3/s)洞 号西部(T 2z) 中
24、部（ T2b） 东部（T 2y） 合 计1#引水隧洞 0.05 3.55.5 2.2 5.757.752#引水隧洞 0.05 3.0 1.2 4.25 引水隧洞突发性最大涌水量的预测隧洞施工中的突发性最大涌水量是涉及施工安全和进度的重要水文地质问题，而 对其预测又十分困难。根据长探洞施工中已经在 PD2 洞 2845.5m 处出现了瞬时涌水量为4.91m3/s 的涌水及辅助洞 BK2+633 处出现了瞬 时涌水量为 7.3m3/s 的涌水实例，考虑 到引水隧洞最大外水压力约 1000m，与长探洞所承受的外水压力基本相当，因此，引水隧洞的最大突水量预测至少与长探洞及辅助洞内已出现的突水量相当。对
25、高程为 16001650m 的白山组大理岩，虽然宏观分析在该高程带岩溶以溶隙型为主，但由于白山组深部的岩溶发育情况尚不十分明了，因此，建议设计和施工中按 57m3/s 作为单点最大突水量的量级。 引水隧洞突发性涌水点数量的预测由于锦屏工程区的特殊地理、地形、地质条件，对引水隧洞深部的构造发育情况仅为宏观上的分析判断，这给引水隧洞突发性涌水点数量的预测带来很大困难。采用长探洞内盐塘组的 T2y5 地层内的涌水点及辅助洞西端所揭露的白山组类比白山组的情况，东端采用辅助洞和长探洞综合类比，西端采用辅助洞类比。1#、2 引水隧洞西端突发性涌水点数量的预测见表 1-4、1-5。表 1-4 1#引水隧洞西
26、端线涌水点数量预测表涌 涌水量水点洞 长（m）0.5（l/s）20（l/s）100（l/s）1000（l/s） 涌泥 备 注雅砻江锦屏二级水电站西端1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 桩号（m） 02083 2083 21 8 5 / / 其中 T2z长 1942m20832655 572 / / / / / 均为 T1合 计 2655 21 8 5 / /表 1-5 2#引水隧洞西端线涌水点数量预测表涌 涌水量水点桩号（m） 洞 长（m）0.5（l/s）20（l/s）100（l/s）1000（l/s） 涌泥 备 注02080 2080 22
27、 9 6 / 其中 T2z 长 2008m20802580 500 / / / / / 均为 T125803162 582 6 3 1 / / 均为 T2z31624426 1264 / / / / / 均为 T344267000 2574 85 14 4 / / 均 为 T2b 大理岩合 计 7000 113 26 11 / /（4）地温、有害气体环境依据长探洞、辅助洞和钻孔内的实测地温成果，可预测隧洞线在有地下水活动的大理岩洞段的最大地温应在 20左右，而岩性为砂质板岩、砂岩及无地下水活动的大理岩洞段，地温将有所提高，其地温最高值约为 30左右。隧洞围岩中产生的有害气体主要贮存于 T2y5
28、 及 T2b 中的粗晶大理岩内中，用锤击 能逸出 H2S 气体。T 2y5 中 H2S 气体含量一般低于 标准值，局部监测到高于允许含量(6ppm)的 H2S 浓度，但消散很快，一般不会构成 对人体的危害；T 2b层 中岩石的最大 H2S 气体含量为 0.0267ml/g，在该层中产生的有害气体，需做好独头段的施工通风设计加强通风，以满足安全生产要求。1.1.4 对外交通条件1、周边地区交通条件锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上，工程地处高山峡谷，远离人口稠密和交通发达地区。雅砻江为不通航河流，无航道设施。（1）铁路雅砻江锦屏二级水电站西端
29、1 、2 引水隧洞工程施工（JPC-200707） 投标文件 中国水利水电第十四工程局 距工程区最近的铁路为成昆铁路，经成昆铁路可达成都、西昌、攀枝花、昆明等地。成昆铁路为电气化铁路，二级超限标准。工程区附近还有成渝、宝成、贵昆、川黔等 铁 路。本工程在成昆铁路线的漫水湾设置转运站，工程建设物资可经周边铁路线运至漫水湾转运站，再经对外交通专用公路运至工地。（2）公路国道 G108 线是通过凉山州境内的唯一国道主干线，由 马尿河起北行经石棉、雅安至成都，全长 467km；南行经漫水湾至西昌、攀枝花，距离分别为 78km、330km。规划中的雅安攀枝花高速公路泸沽黄联关段 74.4km已建成通车，
30、黄联关至攀枝花路段正在建设之中。（3）航空电站周边地区成都市、昆明市、重庆市、西昌市均有航空港。成都市、昆明市、重庆 市为 I 级航空港，可起降各类大型客、货运输机，开设有至全国各地大中城市的航线；西昌市为 II 级航空港，可起降 B737 型客机，目前仅开通至成都的短途航线。2、电站对外交通条件锦屏二级水电站对外交通现有南、北两条线路。南线由漫水湾转运站利用电站对外交通专用公路翻越牦牛山，沿磨房沟、锦屏二级水电站东端工区，经辅助洞穿越锦屏山至景峰大桥，公路里程约 81km；北线利用地方道路，由漫水湾转运站沿国道 G108 线至冕宁县马尿河口，转省道 S215 线翻越牦牛山，经江口至九龙河口连接锦屏工程辅助交通道路至景峰大桥，公路里程约 207km。南 线为锦屏一级和锦屏二级西端工区对外交通运输主通道，北线为对外交通运输辅助线路。位于九龙河口的江边水电站正在建设，该电站施工期间对江口至九龙河口路段通行有一定影响。辅助道路中后段地处雅砻江高山峡谷，路基、边坡在汛期易发生地质灾害造成临时中断，对交通运输有一定影响。（1）对外交通使用规划锦屏二级水电站西端工程对外交通运输在对外交通专用公路和锦屏辅
