工程地质

三峡库区地质环境概况（一）地层岩性及工程地质岩类库区地层除缺失泥盆系下统、石炭系上统、白垩系的一部分和第三系以外，自前震旦系至第四系均有出露（表3-1）。

其分布由东至西自老而新展布。

三斗坪至庙河段出露前震旦系结晶岩；庙河至香溪为震旦系至三叠系至侏罗系地层；牛口至观武镇三叠系中、下统大面积出露；观武镇以西至库尾近400 Km的库区，侏罗系地层广布，仅在背斜核部出露三叠系及少量二叠系地层。

第四系堆积物零星分布于河流阶地、剥夷面及斜坡地带。

分布比较集中、体积较大的第四系堆积体大都是崩塌、滑坡体。

区内地层，按其岩相建造和岩体结构特征，可分为四种工程地质岩类：块状结晶岩类：包括前震旦系块状岩浆岩及混合化的中、深变质岩。

仅分布在庙河—三斗坪段。

层状碎屑岩类：主要为三叠系中、上统及侏罗系红层，为区内主要易滑岩类，主要分布于香溪至秭归，奉节至库尾。

层状碳酸岩类：震旦系上统、寒武系、奥陶系下统、石炭系、二叠系和三叠系下统。

较集中分布于庙河至奉节的干支流及乌江段。

松散松软岩（土）类：为第四系松散松软堆积，多为斜坡地带的残坡积、崩滑堆积和城镇区人工堆积。

为区内易滑岩（土）类。

（二）地质构造三峡库区全部位于杨子准地台区，北与秦岭地槽相邻。

以巫山与奉节间的齐岳山基底断裂为界（大体自奉节—石柱呈南西向展布），其西为四川台坳（川滇块陷），其东为上杨子台褶带（鄂西块隆）。

近库首地段（三斗坪—巴东）位于上杨子台褶带，巴东至奉节处于上杨子台褶带与四川台坳的过度地带。

本区主要经历了三次较强的构造运动，即震旦纪前的晋宁运动，侏罗纪末的燕山运动和老第三纪末的喜山运动。

晋宁运动使前震旦纪地层强烈褶皱、变质，并伴随多期岩浆岩活动，形成了古老的结晶基底。

燕山运动，主要表现为盖层的褶皱和断裂，对基底的破坏较轻。

杨子台褶带自古生界至中三叠系海相沉积盖层发育良好，燕山运动全面褶皱。

四川台坳在古生代时期是杨子准地台相对隆起的地带，缺失泥盆系和石炭系地层。

喜山运动除盖层有轻度变形、少数断裂有微弱的继承性活动外，全区转入以整体抬升为特征的新构造运动时期。

褶皱三峡库区横跨川鄂褶皱带中段和川东弧形褶皱带东段，北为大巴山弧形褶皱带，东南与长阳东西向构造带相邻，西南有川黔南北向构造带插入，东与准阳山字型构造相接。

库区褶皱的特点是自西向东一系列北北东向弧形褶皱受巴山弧阻隔，向北西向外凸，由北东向转向北东东向，最后以近东西向与秭归向斜相交并嵌入秭归向斜之中。

褶皱形态以奉节为界，奉节以东背斜紧闭并伴有倒转现象，向斜为复式褶皱，次级褶曲发育，多沿主槽两侧呈平行斜列式展布。

奉节以西向斜宽缓，背斜紧闭，成“隔挡式”构造。

区内褶皱按其走向可分为4组：（1）轴向近南北向褶皱轴向近南北的黄陵背斜和秭归向斜，位于巴东以东，走向与长江近正交；（2）轴向北东东向褶皱轴向北东东的百福坪背斜、楠木园背斜、官渡—碚石向斜、横石溪背斜、巫山向斜和齐岳山背斜等，展布于奉节与巴东之间，长江与之斜交至近于平行。

（3）轴向北西向外凸的弧形褶皱奉节至涪陵的广大区域，为一系列向北西突出的弧形褶皱，包括方斗山背斜、丰都—忠县向斜、故陵向斜、大池—干井背斜、万县向斜、硐村背斜、铁峰山背斜、垫江—梁平向斜和渠马河向斜，长江基本上与构造线平行。

（4）轴向北北东向褶皱涪陵以西，则为一系列北北东向的褶皱，主要有明月峡背斜、麻柳场向斜、广福寺向斜、铜锣背斜、南温泉背斜，江北向斜、龙王洞背斜、悦来场向斜和观音峡背斜等，长江大部分与之近正交。

断裂区内断裂不甚发育。

库首段有九湾溪断裂、仙女山断裂、新华断裂。

巴东—奉节段有齐岳山断裂、恩施断裂、郁江断裂、黔江断裂。

奉节以西断裂不发育。

区内规模较大的仙女山和新华断裂距库区较远，横穿干流水库的主要断裂仅有九湾溪、牛口、横石溪、杨家棚、黄草山等，另外建始断裂北延出现的坪阳坝断裂、碚石断裂与龙船河、冷水溪等支流库段相交。

这些断裂规模都不大，均未造成大范围的岩体破坏。

（三）新构造运动与地震库区新构造运动属于三峡鄂西南隆升区之三峡鄂西南隆升亚区。

表现为挽近期以来大面积的间歇性整体隆起和局部地段的差异性断裂活动。

隆起中心为奉节—巫山一带，最大上升幅度达2000米。

其特点是隆起的不均匀性、掀斜性和间歇性，造就了长江两岸的五级剥夷面和六级阶地。

第四纪以来，地壳上升速度加剧，河流强烈下切，造就了三峡段高陡岸坡和诸多崩滑体。

新构造运动的另一条重要表现是差异性的断裂活动，挽近期仍在活动的断裂为仙女山断裂、九湾溪断裂等，均属于易活动断裂。

地震区内地震水平不高，强度小、频度低。

地壳稳定性相对较好，属弱震环境。

据国家地震局1990年中国地震烈度区划图（1：400万，50年超越概率10%），库区大多为VI度和小于VI度。

地震是断裂活动的重要表现。

库首段最大地震为秭归龙会观5.1级地震（1979.5.2），震中距长江仅8KM。

库尾段重庆地震达5.3级(1989.11.20)，震中距长江15KM。

根据库区地震史和地震地质条件研究，在库区不能排除历史上同等地震的重演和更大地震的发生。

为安全稳妥起见，在崩滑体和库岸稳定性评价时奉节以上按VI度，奉节以下按VII度考虑。

根据三峡工程研究成果，庙河—白帝城库段有发生断层破裂型水库诱发地震的可能。

预测可能诱发地震的地段有两处：一是九溪湾断裂穿越长江的路口子和西陵峡与秭归盆地接壤处的香溪河一带；另一处是秭归牛口至巫山碚石库段。

可能诱发地震的最大震级估计不超过6级。

此外，还有诱发岩溶型小震的可能。

其它库段除支流乌江和嘉陵江回水范围的碳酸盐岩分布区有可能产生岩溶型小震外，一般不具备发生水库诱发地震的条件。

（四）地形地貌库区处于我国地势第二级阶梯的东缘，全国地貌区划为板内隆升蚀余中低山地。

库区地貌明显受地层岩性、地质构造和新构造运动的控制，以奉节为界，分为东西两大地貌单元。

三峡侵蚀溶蚀低中山峡谷段奉节以东，区内地貌以大巴山、巫山山脉为骨架，形成以震旦系至三叠系碳酸盐岩组成的川鄂褶皱山地，属于以侵蚀为主兼有溶蚀作用的中山峡谷间夹低山宽谷地貌景观。

山脉总体为近东西向，局部为南北向。

长江多斜切或横切，因而河谷多为斜向或横向谷。

山顶高程多在1000-2000米，相对高差1000米左右。

河谷狭窄，岸坡陡峭，江面宽一般200-300米。

山脉走向亦受构造控制，大巴山脉呈北西—北西西向耸立于库区之北，主峰大神农架高程3050米，为长江和汉江的分水岭。

巫山山脉呈北东—北东东向绵延于鄂、川（现重庆市）边境，绿葱坡至云台荒一带，高程1800-2000米，为长江与清江的分水岭。

长江河谷深切，两岸山峰耸立，河谷狭窄，水流湍急，形成了著名的长江三峡。

该段地貌的另一特征是层状地貌明显，自分水岭向长江河谷，呈阶梯状逐级下降过渡，可见两期四级夷平面。

长江两岸支流发育，北岸支流为北西向，南岸支流为北东向。

川东侵蚀剥蚀低山丘陵平行“岭谷”段奉节以西属四川盆地的东部，主要为侏罗系碎屑岩为主的低山丘陵宽谷地形；山脉受构造控制，形成了一系列北东—南西向平行展布的窄条状低山（向斜丘陵），形成独特的平行岭谷景观。

总体地势自盆地边缘向中心逐渐降低，在奉节一带高程近千米，至长寿附近逐渐降为300-500米；高耸突起的带状山梁，由坚硬的石灰岩与砂岩组成，山脊高程一般为700-800米；低缓丘陵则多为砂岩、粘土岩组成，山顶高程一般为300-600米。

长江蜿蜒于向斜谷地，形成开阔平缓的宽谷，局部地段横切背斜时，常形成短小峡谷。

库区微地貌形态多种多样，主要为山地受流水地质作用和重力地质作用改造的产物，如冲沟、洪积扇、倒石堆、滑坡体等。

巫山至云阳的长江河谷中可见II-IV级阶地，重庆李永沱一带可见I-VI级阶地。

库区局部还发育岩溶地貌，如溶沟、溶槽、岩溶漏斗等。

（五）水文地质三峡库区地下水类型主要是：松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水和结晶岩类风化带裂隙孔隙水。

其中包气带悬挂水、潜水是三峡库岸分布最为普遍、对库岸稳定性的影响也最为直接的地下水。

按其地下水动力模型进一步可以划分为间歇下渗裂隙潜水、间歇下渗孔隙潜水和裂隙充水承压型。

后者是形成降雨型滑坡的重要动力。

坡体内由层间砂岩构成的层间水属于承压水动力类型。

按其循环特征可分为弱循环承压水和强循环承压水两类。

弱循环承压水主要在补给区循环，对岸坡演变影响小。

强循环承压水多发育在“自流斜地”，补给较远，水压较大，并能较快地向下传递。

此类水对上覆岩层的扬压力，是产生库岸斜坡变形破坏的重要动力。

三峡工程概况三峡大坝为混凝土重力坝，正常蓄水位175米。

工程设计坝顶高程185米，坝顶长度3035米，总装机容量1820万KW。

水库面积为1045 km2，总库容393亿m3。

（一）库区范围长江三峡水库淹没涉及湖北省宜昌、秭归、兴山、巴东和重庆市巫山、巫溪、奉节、云阳、万州、开县、忠县、丰都、石柱、涪陵、武隆、长寿、渝北、巴南、重庆市区和江津市共20个县（市、区）。

库区范围为东经105044"～111039"，北纬28032"～31044"，总面积5.67万km2。

其中淹没陆地面积600 km2。

（二）库岸长江三峡水库（175m正常蓄水、五年一遇洪水）干流段（三斗坪至重庆巴南区大塘坝）长574 Km。

支流库段有香溪、大宁河、乌江等50余条较大的一级支流，总岸线长度约5300 Km。

（三）移民迁建库区移民迁建人口约110.56万人。

全迁或部分搬迁的县（市）级城镇13座，乡镇级集镇116个。

库区内移民安置区面积15000km2。

（四）气象三峡库区地处亚热带季风气候区，气候温和湿润，空气湿度大，降雨充沛，平均气温高。

年平均气温河谷区16.7～18.7℃。

7月平均气温28～30℃，极端最高气温多超过41℃。

库区年均降雨量三峡河谷区992.5～1241.8mm，两岸山地达1600～2000 mm，盆地区为996.7～1204.3mm。

万州以东最大年降雨量大于1600 mm，万州以西最枯年仅800 mm。

库区降雨时空分布不均，具有时、空、强的相对集中性。

在时间分配上，5～9月为雨季，占年雨量的70%，且多暴雨，多年平均年暴雨日数为3～7天。

一日降雨量大多在200～250 mm 之间。

库区降雨充沛且多暴雨的气候，是库区崩滑地质灾害多发的主要诱发因素之一。

（五）水文库区河段流量丰沛，变化幅度大。

上游控制站宜昌站多年平均径流量约4510亿m3，多年平均流量为14300 m3/s，最大洪峰流量为71100 m3/s，最枯流量为2770 m3/s，洪枯流量比为26倍。

多年平均悬移质含沙量1.18kg/m3。

长江每年5～10月为汛期、7～8月径流量最大，汛期径流量约占全年径流量的70%～80%。

长江干流5年一遇天然洪水位在重庆市巴南区大塘坝为180.4 m，20年一遇天然洪水位在重庆市巴南区大塘坝为184.5 m。