切吉风电场可行性研究报告工程地质(切吉二期)

6工程地质青海切吉风电场二期49.5MW工程预可行性研究报告6-16工程地质6.1工程概况切吉风电场二期工程位于青海省海南州共和县境内，场址位于柴达木盆地东北边缘地带。风场地处青藏高原，深居内陆，属于高原大陆性气候。气候特点为：太阳辐射强，光照充足；平均气温低，降水量小。青海省是全国大风（指8级以上的风）较多的地区之一,年平均大风日数以青南高原西部为最多，达100d以上，每年冬春季节，风多势强，开春以后，高原气温回升，但空气湿度低，降水少，地表干燥，多荒漠，因此容易出现大风天气，青海省大部分地区常年盛行偏西风。本期场址位于茶卡镇东37km处，距茶卡盐湖约17.9km，风电场场址中心地理坐标为：E99°23′30″，N36°37′30″，海拔高程为3152～3260m。场址地处山前倾斜平原，地貌以戈壁滩为主，地表以圆砾为主，局部为砂壤土层，场址地形以2°的坡度向西南倾斜，总体地势东北高西南低。场址开阔，周围无障碍物。风电场区交通比较发达，青新公路、青藏公路和青藏铁路穿越境内，为区内主要交通运输干线。本期工程为切吉风电二期工程，推荐安装24台单机容量2000kW的风力发电机组，总装机规模48MW。6.2区域地质概况6.2.1地形地貌切吉风电场位于柴达木盆地东部。柴达木盆地地处我国青藏高原北部，青海省境内西北部，介于东经90°16′～99°16′、北纬35°00′～39°20′之间。主要位于青海省海西蒙古、藏族自治州行政区内，东与海南藏族自治州和海北藏族自治州接壤，西与新疆维吾尔族自治区相邻，南为玉树藏族自治州和果洛藏族自治州，北与甘肃省相连。柴达木盆地形态西宽东窄，略呈三角形，向北西西－南东东方向延伸，东西长约800km，南北宽约350km，面积22万km2，盆地地势西高东低，西部海拔约3000m，东部降至2600m左右，是中国海拔最高的高原型盆地。四周群山环绕，山顶平均海拔4000m左右，形成了封闭的内陆盆地，从盆地地形结构看，青海切吉风电场二期49.5MW工程预可行性研究报告6-2自盆地边缘至盆地中心，地形地貌依次为戈壁、丘陵、平原、湖泊，四周的山前平原戈壁带平缓广阔。盆地内水系稀疏，河流短小，多达40条，补给来源主要为高山冰雪融水。发源于盆地四周山地的河流汇集于覆盖有第四系沉积物的盆地中部，形成众多的内陆湖泊和面积广阔的湿地、沼泽地，湖泊多为咸水湖或盐湖，茶卡盐湖即为其中之一。6.2.2地层岩性区内地层为：下元古界（P）混合岩化长石石英岩、麻粒岩、石英岩、大理岩、白云岩、石灰岩夹砂岩。震旦亚界（Z）大理岩、片岩等。古生界志留系（S）板岩、变质砂岩、千枚岩、凝灰岩等；泥盆系（D）砾岩、砂岩、粉砂岩夹少量粗玄岩、玄武岩、安山岩、火山角砾岩；石炭系（C）千枚岩、凝灰岩、板岩、灰岩、白云岩、石英砂岩、砾岩夹粉砂岩、炭质页岩、劣质煤、岩屑砂岩、安山岩、玄武岩等；二叠系（P）砂砾岩、砂岩、灰岩、页岩、砂质板岩等。新生界三叠系（T）粉砂岩、板岩、灰岩、砂岩、砾岩、火山岩等；侏罗系（J）砂岩、砾岩，泥灰岩透镜体、薄层灰岩、玄武岩；白垩系上统（K）灰紫色砾岩夹砂岩；第三系（E-N）砾岩、砂岩、泥岩。区内出露的侵入岩有古生代华力西期早期深灰绿色辉长岩、角闪辉长岩；华力西期中期灰色石英闪长岩、花岗闪长岩；华力西期灰色花岗岩、黑云母花岗岩、灰色～灰白色花岗闪长岩、灰色～灰白色二长花岗岩、花岗闪长斑岩、花岗岩等。中新生代印支期角闪辉长岩、次闪辉长岩、花岗闪长岩；燕山期灰绿色、浅肉红色花岗斑岩，肉红色斑状二长花岗岩、灰色花岗闪长岩等。第四系下更新统（Q1）砾岩夹含砾砂岩、砂岩、底部巨砾岩夹砂岩，含盐；中更新统（Q2fgl）冰水堆积砂土、泥砾、岩块；上更新统冲积、洪积（Q3al+pl）粉砂土、砂砾石；全新统冲积、洪积（Q4al+pl）粉砂土、砂、砾石；现代河谷低阶地冲积（Q41al）砂、砾石、卵石；现代河床及河漫滩冲积（Q42al）砂、砾石、卵石；湖沼堆积（Q4l）粉砂、粘土及石膏、石盐、芒硝、硼矿物等盐类沉积，风积（Q4eol）粉细砂、砾砂等。青海切吉风电场二期49.5MW工程预可行性研究报告6-36.2.3地质构造工程所在的柴达木盆地被南边昆仑山、西北阿尔金山、东北祁连山、东边日月山包围，地质构造复杂，发育一系列北西向和北西西向的褶皱构造，区域断裂构造多为近东西向和北西西向，部分为北西向，以压性和压扭性断裂居多，主应力方向近南北向。褶皱及断裂行迹多集中分布在盆地周边基岩山区，盆地内隐伏断裂较少；盆地东部地质构造发育，盆地西部不发育。新构造分区为青藏断块区（I2）之祁连山断块隆起（Ⅱ7）区，盆地及山地又可进一步分为以下几个构造小区：阿尔金隆起（Ⅲ26）、祁连隆起（Ⅲ29）、柴达木断陷（Ⅲ30）、茶卡－共和断陷（Ⅲ31）、东昆仑山隆起（Ⅲ32）。切吉风电场主要位于茶卡－共和断陷构造小区内。区域新构造运动主要表现形式为盆地周边山地隆起，盆地下陷。沿盆地边缘山前分布6条第四纪活动区域断裂，分别为盆地南部的布尔汗布达山山前断裂（中央大断裂），走向近东西向；西南部的祁漫塔格山山前断裂，在西端分为两条，走向为北西向；西北部和新疆接壤的阿尔金山大断裂，走向为北东东向；北部和东北部的大柴沟－小柴旦断裂、大柴旦－托素湖断裂，走向为北西向。西部盆地中心部位断裂不发育，仅发育两条东西向区域断裂，新生代以来有过活动，第四纪以来未见活动迹象，新构造运动不发育。切吉风电场附近无大的第四纪活动区域断裂，工程区属构造基本稳定区。6.2.4地震分区及地震基本烈度工程区地震分区为青藏高原中部地震区（I7）托素湖地震亚区（Ⅲ17）。根据1：400万《中华人民共和国地震构造图》，挽近时期地震主要分布在盆地东部的塔塔稜河以南、诺木洪镇以北、达布逊湖以东、托素湖以西地区，多为6级以下地震，有记载的6级以上地震有1962年5月24日于北霍鲁逊湖以北6.8级地震，1977年1月19日发生在大柴旦以东的绿草山煤矿、新生煤矿附近6.3级地震。另外，柴达木盆地南部乌图美仁1952年10月6日发生6.0级地震，柴达木盆地西部红柳泉一带1977年1月2日发生6.4级地震。最近发生的地震为柴达木盆地西北部大柴旦东南方2003年6月1日发生的6.6级地震和2008年11月10日发生的6.3级地震。根据国家地震局2001年1：400万《中国地震动峰值加速度区划图》及《中青海切吉风电场二期49.5MW工程预可行性研究报告6-4国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001）资料，工程区地震动峰值加速度为0.1g（见图6.1），地震动反应谱特征周期为0.45s（见图6.2），相对应的地震基本烈度为Ⅶ度。图6.1切吉风电场地震动峰值加速度区划图图6.2切吉风电场地震动反应谱特征周期区划图6.3场区基本工程地质条件6.3.1地形地貌切吉风电场二期场址位于青海省西宁市西北约120km的茶卡镇西南侧，距茶卡镇约37km，二期风电场范围为东经99º22´10〞～99º24´30〞，北纬36º36´25〞～36º38´55〞，隶属青海省海南州共和县。工程区在柴达木盆地东部的茶卡盐湖东南侧，最近处距茶卡盐湖17.9km。区域周边为基岩形成的低山区，北部为青海南山，南部为鄂拉山，西部为布果特山，三面环山，形成了典型的山间切吉风电场切吉风电场青海切吉风电场二期49.5MW工程预可行性研究报告6-5盆地，茶卡盐湖位于盆地中部，山前至盐湖周边多为冲洪积扇或冲洪积平原。场址区地貌为山前倾斜冲洪积平原，为戈壁滩地，局部为高原草甸，分布蒿草类植物。场址区地势总体上东北高西南低，地面高程自北部3260m向南部降至3152m，平均坡度约2°。地形较平坦开阔，地形略有起伏，高差一般小于6m，场区内冲沟不发育，为宽浅幼沟，发育长度一般不大，最长仅数千米。G109国道由场址区北侧通过，距场址最近约0.3km，场址中部有通向哇玉香卡乡碎石路，交通便利。6.3.2地层岩性根据本次测绘及勘探资料，场址区地基土主要为第四系上更新统冲洪积（Q3al＋pl）松散堆积物，共分3层，现自上而下将各地层结构分述如下：①层：第四系上更新冲洪积（Q3al＋pl）卵石层：杂色，厚度一般2.0m～10.0m，最大厚度14.0m。卵石平均含量50%，一般粒径2cm～6cm，最大20cm左右，砾石含量约30%，砾粒径一般2mm～18mm。卵、砾石岩性以火山岩、砂岩、泥岩、燧石、石英岩、花岗岩为主；磨圆度差，呈次圆状，分选较好，结构密实干燥。②层：第四系上更新统冲洪积（Q3al＋pl）圆砾层：灰色～杂色，厚度一般2.0m～9.0m，最大厚度12.0m，卵石平均含量10%，一般粒径2cm～6cm，最大10cm左右，砾石含量约50%，砾粒径一般2mm～20mm，卵、砾石岩性以火山岩、砂岩、泥岩、燧石、石英岩、花岗岩为主；磨圆度差，呈次圆状，分选较好，结构密实。③层：第四系上更新冲洪积（Q3al＋pl）中粗砂（或砾砂）层：灰色～灰黄色，约2.0m～9.0m，其中卵石平均含量2%，砾石含量约30%，充填物以细砂为主，平均含量约32%，少量中粗砂、粉砂，主要成份为长石、石英。6.3.3水文地质距场址区最近的地表水为场址区以西的茶卡盐湖，距场址区最近处15.9km，为场内地下水聚集地及排泄区。场址内地下水径流方向由北东向南西，含水地层为砂卵砾石，地下水类型为孔隙潜水，据调查资料，场址区地下水埋深大于30m，为淡水或微咸水（低矿化水）。地下水补给来源主要来自大气降雨和盆地周边山区基岩裂隙水。青海切吉风电场二期49.5MW工程预可行性研究报告6-66.3.4冻土深度工程区气候干旱少雨，场址北部地下水深埋，场址南部地下水埋深较浅，分布季节性冻土，根据《中国季节性冻土标准冻深线图》，场址区标准季节性冻土深度为160cm。6.4岩（土）体物理力学性质根据切吉一期可研阶段室内试验成果、原位测试资料，经工程类比综合分析，提出地基土物理力学参数建议值见表6.1。表6.1地基土体物理力学性质建议值土层编号岩土名称厚度密度干密度压缩系数压缩模量凝聚力内摩擦角承载力ρρda1-2EsCфmkN/m3kN/m3MPa-1MPa(kPa)ºkPa①层卵石层2.0-10.422200.0830～403030～33400～500②层圆砾层2.0-9.021190.0635～453030～33400～500③层中粗砂层2.0-9.020180.0920～302525～30300～4006.5场区主要工程地质问题及评价6.5.1场地类别与场地地基等级划分场地土为中硬场地土，覆盖层厚度大于5m，场地类别为Ⅱ类。依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），根据工程的规模和特征，以及因岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果，工程重要性等级为二级，即后果严重的一般工程；因该地区地震设防烈度为Ⅶ度区，场地复杂程度为二级，即中等复杂程度场地；地基存在季节性冻土、盐渍土等特殊性土，地基复杂程度为二级，即中等复杂地基；根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级，该工程岩土工程勘察等级为乙级。6.5.2地基土腐蚀性评价根据切吉一期可研阶段对0m～10m范围内地基土易溶盐分析资料类比切吉二期，地基土对混凝土结构及钢结构腐蚀性评价结果：地基土对混凝土及混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，应采取必要的防腐措施。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）中对盐渍土的定义：当岩土青海切吉风电场二期49.5MW工程预可行性研究报告6-7中易溶盐的含量大于0.3%，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时，应判定为盐渍土。据切吉一期可研易溶盐试验资料类比，易溶盐含量均小于0.3%，判定二期风电场地基土为非盐渍土。6.5.3环境水腐蚀性评价场址范围内及周边地表水不发育，地下水埋藏较深，根据切吉一期可研阶段水质分析资料，环境水对混凝土的腐蚀性评价结果：地下水对混凝土及混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。需作好防腐措施。6.5.4季节性冻土评价根据《中国季