低山丘陵区水库建设工程项目可行性研究报告295页.doc
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2024-09-13
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1、低山丘陵区水库建设工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月25可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录1 综合说明101.1 概 述101.2 工程自然条件121.3 任务及规模241.3.1 开发任务和作用241.3.2 工程规模261.3.3 水库淹没处理2、291.4 工程选址、基本坝型、工程总布置及主要建筑物341.5 工程施工及投资估算411.6 经济评价及综合评价结论461.6.1 工程效益及投资46工程效益46工程投资461.6.2 国民经济评价46经济费用和评价方法46国民经济评价指标461.6.3 财务评价47财务支出费用47财务收入47财务评价指标471.6.4 评价结论481.7 今后工作的建议482 河段开发方式602.1 #溪流域规划概述612.2 河段开发方式653 水 文673.1 流域概况673.2 气 象683.3 水文基本资料683.4 径流72xx水库坝址径流成果表733.5 洪水743、历史洪水峰、量推求77xx3、站历史洪峰及时段洪量统计表773.5.3 设计洪水77xx站洪水峰、量计算78xx水库洪水峰、量计算793.5.4 分期设计洪水803.6.1 流域产沙概况813.6.2 悬移质和推移质823.7 坝、厂区水位流量关系833.8 水(雨)情站网规划84xx水库代表年径流年内分配成果表924 工程地质994.1 概述994.2 区域地质环境994.3 水库工程地质条件1014.4 坝区工程地质条件1044.5 初拟坝址工程地质条件及主要工程地质问题与评价1064.5.1 莲花滩坝址1064.5.2 小溪坝坝址112地形地貌112地层岩性112地质构造113(2)坝址主要工程地质问题及评价11544、.5.3 坝址比较1164.6 推荐坝址主要建筑物工程地质条件及评价1174.7 天然建筑材料1194.8 灌溉渠系工程地质条件1204.9 结论与建议1225 工程任务和规模1245.1 地区社会经济发展状况及工程建设的必要性1245.1.1 工程所在河流规划成果及审查主要结论1245.1.2 地区社会经济概况及发展规划1255.2 工程开发任务1335.2.1 灌 溉1335.2.2 供 水1335.2.3 发 电1335.3 灌区规模及灌溉水量预测1345.3.2 灌溉水量预测135灌区历年灌溉用水量表1365.4 供水范围及供水量预测1385.4.2 供水量预测139(2)乡镇供水量预5、测140(3)农村人、畜饮水量预测140(4)供水量预测140五桥片区新城生活用水量表1415.5 灌区扩大三峡库区移民环境容量分析1425.5.2 建立高效农业开发示范区,改善移民经济收入1435.6 供电范围和负荷预测144#区2010年电站统计表145#区电力负荷增长预测表146#区电网年负荷特性表1465.7 水库水位选择1475.7.1 正常蓄水位选择1475.7.2 汛期运用水位选择1535.7.3 死水位选择155xx水库不同死水位方案比较表1555.8 电站装机容量选择1565.9 水利和动能159(2)设计洪水167(3)泄洪能力曲线167xx水库上、下坝址不同坝型不同泄洪设6、施调洪成果表1695.10 水库淤积及回水计算1705.10.1 泥沙特性及计算条件与方法1705.10.2 计算结果1715.10.4 回水计算172xx水库(支流官渡河)淤积30年回水计算表1736 工程选址、工程总布置及主要建筑物1756.1 工程等别和标准1756.2 工程选址179上、下坝址浆砌石重力坝方案枢纽主要技经指标比较表1856.3 坝型选择1856.4 推荐方案枢纽布置及主要建筑物1876.4.1 枢纽布置1876.4.2 浆砌石重力坝187坝体布置188坝体断面设计188溢流坝挑流消能水力计算189计算情况190基本参数190计算方法191K= 1916.4.3 灌溉取水7、口1946.4.4 电站建筑物1957 机电及金属结构1987.1 机 组1987.2 电 气2077.2.1 水电站与系统的连接2077.2.2 电气主接线及主要电气设备选择2077.2.3 电气设备布置2087.2.4 电气二次209控制方式209继电保护209直流系统209电气试验室209通 信2097.2.5 比较坝址电站电气设计2097.3 金属结构210(3)取水口工作闸门及启闭设备212xx水利枢纽金属结构设备工程量一览表(推荐方案)2148 工程管理2158.1 管理机构2158.2 管理办法2158.3 库区土地和水面利用2178.4 工程年运行管理费2189 施工组织设计28、199.1 施工条件220xx水库分期设计洪水成果表2229.2 施工导流2239.3 主体工程施工2269.4 施工交通运输2279.5 施工总布置规划229布置条件2319.6 施工总进度233筹建、准备工程工期234主体工程工期234浆砌石重力坝234电站工程235灌溉渠首235劳动力235主要技术供应23510 水库淹没处理和枢纽工程永久占地23710.1 水库淹没处理设计标准237淹没对象设计洪水标准表23710.2 淹没实物指标调查23710.3 主要淹没对象实物指标24010.4 水库移民安置规划24310.4.1 移民安置环境容量分析24310.4.2 移民安置初步规划244安9、置原则及安置标准244移民生产安置规划245xx水库种植业安置人口规划平衡表24810.5 专业项目复建规划249卫生清理25010.6 淹没补偿投资估算250xx水库工程水库淹没处理投资估算总表25310.7 枢纽工程永久占地256施工征地和占地面积表25611 环境影响评价25711.1 环境现状25711.1.1 自然环境25711.1.2 社会环境25911.1.3 环境现状分析26011.2 工程对环境影响的分析预测及环境保护对策措施26011.3 工程兴建产生的环境效益26511.4 评价结论及环保投资估算26612 工程投资估算26612.1编制依据和原则266(1)采用的编规210、67(2)定额26712.2 基础资料26712.3 估算结果270xx水库工程投资分摊表27013 经济评价27113.1 概 述27113.1.1 工程效益27113.2 国民经济评价27213.2.2 效益计算274(4)工程总效益27613.2.4 敏感性分析276经济评价敏感性分析表27713.3 财务评价277固定资产投资277固定资产投资分摊277工程固定资产投资分摊表2771、 专用工程中的灌溉投资系指灌溉、供水共用渠段灌溉应承担的投资部分和非2783、共用工程投资系指水库投资。278工程建设利息278流动资金278总投资278(2)投资计划与资金筹措278折旧费279经营成本11、279总成本279(4)税 金279增值税279销售税金附加279所得税279灌溉征收水费280供水收入280发电收入28013.3.6 敏感性分析2811 综合说明1.1 概 述 xx水库是#溪流域干流第一级跨流域引水的综合开发利用水利工程,水库枢纽工程位于#区走马镇和中山乡交界的#溪上游莲花滩至小溪坝河段,坝址控制流域面积1330km2,多年平均年径流量8.26亿m3。为解决#区江南和方斗山北西翼间长江河谷区大片耕地的灌溉缺水及城镇、农村供水问题,自六十年代以来,长江委、水电部成勘院、xx省水利院、原成都工学院、xx地区水电院等单位都先后对#溪干流进行过较多的规划、勘测和设计工作,认为在#12、溪干流上游的xx河段兴建以灌溉为主的综合利用水库工程是解决#溪流域和长江河谷区农田灌溉与城乡供水及调节下游梯级电站径流的关键。六十年代中期由原成都工学院设计,xx地区建成长滩水电站,装机容量0.624万kw。接着xx省水利院对#溪上游河段进行选点规划,编写了xx#溪xx、xx、石板滩规划报告。七十年代初期,原成都工学院完成xx水库(电站)小溪坝坝址重力坝方案的初步设计,水库正常蓄水位620.70m,正常蓄水位库容6810万m3,调节库容4930万m3,坝后电站装机容量0.96万kw。七十年代后期省水利院对xx水库进行规划,编写了xx#溪xx水库工程规划报告,并提出#溪干流沿河八级开发方案。随后13、xx地区水电院在长委指导下完成xx水库(电站)的初步设计工作,工程开发任务以灌溉为主,调节径流兼顾梯级电站发电。灌溉面积30.35万亩, 其中田20.75万亩,土9.6万亩。水库正常蓄水位643.70m,汛期运用水位639.70m,死水位623.70m,正常蓄水位库容2.64亿m3,死库容0.73亿m3,调节库容1.91亿m3,电站装机容量2.625万kw,年发电量8950万kwh,灌区干支渠总长289.5km。水库淹没耕地7108亩,迁移人口5360人。由于水库淹没和移民数量大,虽建设条件优越,社会经济效益较好,初设已经审批,但因淹没移民问题无法解决,难于实施兴建。以后xx地区水电院、成勘院14、,先后对#溪上、中、下段进行梯级调整规划,基本确定局部跨河七级(xx、xx、双河、赶场、长滩、向家嘴、门坎滩)开发方案,xx省水电厅以“川水发19921089”和“川水发1996规176号”文批复梯级调整规划报告,期间建成中游段xx、双河、赶场三级电站,总装机8.15万kw。1997年#区计委和水电局编制了#区水中长期供求计划报告,通过对国民经济各部门发展期需供水量分析,2010年供需水缺口较大,规划兴建xx水库新水源点后,基本解决发展期缺水问题。同年*市计委、水电局以“重计委国1997867号”文验收了该规划报告,#区政府以“万府函199786号”文批复该报告。 随着*市的直辖和三峡工程库区15、大规模开发性移民的迁建及长江流域经济带的开发,特别是#区建设高效农业开发区和移民新城的崛起,以及国民经济各部门蓬勃发展提出对水量水质的要求,为xx水库工程的兴建创造了良好的机遇。根据#区水中长期供求计划、综合利用要求、河流开发现状、限制淹没移民数量、行政区位特征、灌区范围的调整等情况,1998年#区水电局编制了#溪上游河段xxxx规划调整专题报告,在明确工程开发任务以灌溉为主,结合城镇供水和农村人、畜饮水,兼顾发电,同时具有扩大三峡库区移民容量和滞洪削峰减灾效果的前提下,将xx水库原规划大(2)型规模调整为中型规模,调整方案得到*市计委、市水电局的大力支持,#区政府以“万府函199862号”文16、批复该报告,原则同意原规划大型xx水库调整为中型水库,要求开展并做好工程的前期准备工作。近期三峡水电院编制了#溪流域规划报告,在综合开发利用水资源的原则下,重点进行了灌溉、供水、水力发电、水质保护等方面的规划,进一步确定了xx水库为本流域综合利用的龙头水库,#区政府以“#府2002124号”文批复该报告,同意修建xx水库工程,尽快组织实施。1997年9月#三峡水资源开发有限公司委托长江水利委员会*勘测研究院进行xx水库工程区地质调查、天然建材调查、坝址区地质勘察等外业工作,1998年3月提交工程地质有关资料。1998年7月根据#区人民政府关于加快xx水库工程前期工作的指示精神,#三峡水资源开发17、有限公司委托中国江河水利水电咨询中心承担xx水库工程项目建议书和可行性研究阶段的设计工作。随着设计工作的不断深入,*市计委重点办、业主和设计单位几经研究分析,认为xx水库正常蓄水位在620.00m左右较为适宜。 *勘测研究院根据调整后的水位于同年8月对库区地质进行复核调查,对坝址区补充了勘测工作,1999年6月初完成工程地质勘察报告。设计单位于1999年4月完成项目建议书的编制工作,同年12月*市计划委员会以渝计委农19991635号文批复项目建议书,原则同意兴建#区五桥xx水库工程,要求做到近期开发与远期开发相结合。在项目建议书及批复的基础上,中国江河水利水电咨询中心于2000年1月完成并提18、交xx水库工程可行性研究报告及相关的水文分析报告、灌区规划报告、工程投资估算等技术文件及有关设计图纸;#三峡水资源开发有限公司完成提交水库淹没处理和移民安置规划报告。1.2 工程自然条件1.2.1 流域概况#溪系长江干流上游下段右岸的一级支流,其地理位置介于E1081410901、N30113056之间,源于*市XX县武陵山北麓的杉树坪,流经湖北利川市建南镇至#区石板滩与官渡河汇合,在xx右岸纳入罗田河至赶场右岸汇入龙驹河后称#溪,再流经长滩、向家嘴入云阳县至龙角镇右岸纳入泥溪河于新津口注入长江。主河道长170km,平均比降5,全流域面积3167km2。#溪为山区性河流,河谷深切,滩多水急,断19、面多呈“V”型或“U”型。流域上游边缘部分植被较好,中、下游河谷两岸多耕地,植被较差,水土流失较重,汛期河道水流浑浊,沙量较重。xx水库以上流域呈扇形发育,整个流域为羽状,支流较多,除源头分为三支外(主支建南河、支流官渡河和罗田河),其余支流多分布于右岸,如龙驹河、泥溪河等。1.2.2 气候特征 #溪流域位于清江暴雨区西北缘,属亚热带湿润季风气候区,受东南和西南季风的交替影响,具有气候温和、四季分明、雨量较丰、冬暖春早、夏热多雨、伏旱频繁、秋多绵雨的气候特征。根据流域内外气象(雨量)站网资料统计,流域多年平均年降雨量为11001300mm,且年内分配不均,年际变化较大。暴雨中心多出现在xx以上20、地区,一次较大暴雨亦可笼罩全流域,雨强大、持时长,最大日暴雨量可达300mm左右。流域多年平均气温17.9,极端最高最低气温分别为42.1和-3.7;多年平均年蒸发量994.5mm(20cm口径蒸发皿观测值);多年平均风速0.5m/s,最大风速可达33.3m/s;多年平均相对湿度82;多年平均日照时数1293.5h;无霜期325天以上。1.2.3 水 文 水文测站及资料整编 xx水库坝址下游14km和82km处分别有xx水文站及龙角水文站, xx站控制流域面积1386km2,较xx水库坝址以上流域面积1330km2略大4.21,自1967年4月设站,积累了19701991年连续实测水文资料。龙21、角站控制流域面积2268km2,自1958年设站讫今,集累了19591998年连续实测水文资料。由于xx站距xx水库坝址较近,区间无大支流加入,连续实测水文资料较长,本阶段以xx站为设计依据站,龙角站为设计参证站。 xx站和龙角站历年水文资料由xx水文分站整编后交长江水利委员会*水文总站审查汇编刊印,经资料复查和上、下游站水量对比分析,两站流量成果比较可靠,可供设计使用。 径 流 #溪径流源于降水,由于自然地理和气象条件相似,xx站和龙角站同期年、月径流相关关系很好。根据xx站和龙角站同期年月径流相关定线,插补延长xx站缺测年、月径流,使xx站具有1959年4月1998年3月计39年(水文年)22、的径流系列,将此系列按xx水库与xx站面积比的1次幂推算出xx水库坝址1959年4月至1998年3月径流系列。系列中包含了丰、中、枯水年组,其代表性较好。根据该径流系列统计, xx水库坝址多年平均流量为26.2m3/s,多年平均年径流量8.26亿m3,多年平均年径流深621.2mm,Cv值0.27。径流年际变化较大,年平均径流最大、最小值分别为多年平均径流的1.70倍和0.63倍。径流年内分配不均,丰水期(49月)径流约占年径流的81.1,平、枯水期(10月翌年3月) 径流约占年径流的18.9,最枯1月份径流仅占年径流的1.1,盛夏伏旱也常出现小流量。 经频率计算和P型曲线适线,其xx水库坝址23、年和时段径流特征参数及设计径流成果见表。xx水库坝址径流成果表 表项目 时段统 计 参 数不同频率流量(m3/s)Q(m3/s)CvCs/Cv510205075809095水文年(4月翌年3月)26.20.272.539.035.631.825.421.120.117.816.1丰水期(4月9月)42.50.342.569.261.853.740.532.030.125.822.7枯水期(10月翌年3月)9.880.382.516.914.912.79.297.146.685.614.87洪 水#溪为山区性河流,洪水系暴雨形成,暴雨量集中、强度大、持续时间较长。由于河谷深切,山坡陡峭,洪水具有24、汇集快、过程陡涨陡落、峰顶持时短的特点,遇连续暴雨也常发生复峰洪水。一般单峰洪水过程历时12天,涨水段6h左右,峰顶持时30分钟左右。复峰洪水过程历时23天。洪水年际变化较大,xx站实测最大洪水流量3620m3/s,实测年洪水最小流量495m3/s,最大值为最小值的7.3倍。流域每年4月开始进入汛期,58月为大暴雨或特大暴雨多发季节, 大洪水或特大洪水常发生在此时期,而8月常有伏旱,若遇暴雨也常有较大洪水出现, 9月后副高南移,降水多而强度较小,一般不会形成大洪水。百余年来曾发生1870、1896、1912、1921、1946年历史洪水,近期发生1982年大洪水,经调查资料综合分析,在历史洪水25、中1870年洪水最大, 重现期定为128年;1896年洪水次之,重现期为64年;实测1982年洪水排序第三,重现期为43年;1921年洪水排序第四,重现期为32年。历史洪水峰、量,通过xx站综合水位流量关系曲线及峰、量关系推求。xx站有22年洪水系列,龙角站有40年洪水系列,通过两站同期峰、量相关定线,插补展延xx站缺测年份的洪水峰、量,经插补展延,xx站具有19581997年年最大洪峰流量及时段洪量系列。将此系列加入历史洪水组成不连序系列进行统计计算,经适线计算xx站洪水峰、量特征值及各频率设计洪水峰、量。xx水库坝址设计洪水峰、量采用面积比的2/3次幂和1次幕推算,其成果见表。xx水库设计26、洪水峰、量表表项 目频 率洪 峰(m3/s)24h 洪 量(亿m3)三日洪量(亿m3)P0.152603.1575.377P0.248702.8684.849P0.3345802.6554.460P0.543502.4854.152P139402.1953.625P235301.9023.100P3.3332201.6862.713P529701.5132.406P1025201.2151.882P2020500.9121.361P5013400.4970.677根据xx站历年实测洪水资料分析,选择具有峰高、量大,对工程防洪安全较为不利的复峰洪水(1982年7月17日、1978年6月24日)和27、单峰洪水(1975年6月25日、1980年8月28日)作典型,按xx水库坝址设计峰、量同频率控制放大,推求坝址各频率设计洪水过程线。分期洪水根据xx水库施工期要求及#溪洪水特性,将全年划分为主汛期59月,非汛期2月、3月、4月、10月、11月、12月翌年1月及12月翌年2月、11月翌年3月共九个分期。分期洪水59月直接使用设计洪水成果,其余分别以xx站实测资料取样进行频率计算,适线确定各分期洪水设计值。xx水库分期洪水2月、12月翌年1月、12月翌年3月按xx水库与xx站面积比的1次幂推算,其余分期按面积比的2/3次幂推算,其成果见表。鉴于实测年最大流量在4月18日和9月30日出现,为施工安全28、,建议主汛期设计洪水成果提前或推后10天使用。xx水库分期设计洪水成果表表分 期使 用 期各种频率洪峰流量(m3s)P1P5P10%P20%P33.3%P50%2月2月12164.242.223.412.46.283月3月45824916692.94719.84月4.14.201580103080157340827559月4.2110.1039402970252020501810134010月10.1110.3187058245833925018211月11月56033524115391.548.112月翌年1月12月翌年1月78.642.228.817.110.36.4112月翌年2月12月29、翌年2月15185.358.535.127.211.411月 翌年3月11月 翌年3月65139028518614770.5河流泥沙xx站实测有19711990年悬移质泥沙资料,经统计多年平均悬移质输沙量139万t,多年平均含沙量1.52kg/m3,多年平均输沙模数约1000t/km2。悬移质年际、年内变化较大,最大年输沙量分别为多年平均输沙量的3.4倍和最小年输沙量的13倍。输沙量主要集中在汛期,59月输沙量占年输沙量的90,沙峰和洪峰对应,沙量主要集中在汛期几次沙峰过程中,最大一日输沙量一般占年输沙量的1530,最大达41.5。根据xx站19711990年实测悬移质月平均含沙量和年输沙模数30、推算xx水库同期年、月输沙量。xx水库多年平均输沙量133万t,汛期59月多年平均输沙量121万t。推移质输沙量不多,经计算分析为3.14万t。坝、厂区水位流量关系曲线xx水库坝、厂区无实测水位流量资料,采用调查洪水水位与xx站水位相关搬移xx站高水外延的水位流量关系线经流量修正至坝、厂区,作为坝、厂区水位流量关系曲线。xx水库小溪坝河段目前已建专用水位站,待收集一定资料后,初设时进行修正。1.2.4 工程地质区域地质环境xx水库工程位于盆东边缘与川东褶皱山地“平行岭谷”方斗山和齐曜山之间的马头场XX槽谷内,地形地貌受构造和岩性控制,山势走向与构造线基本一致,呈长条状、梳状展布的中低山,山岭海31、拔高程,低山10001200m,中山15001800m。区内出露地层主要为侏罗系中、上统沙溪庙组、新田沟组和蓬莱镇组、遂宁组地层,第四系松散堆积层呈零星分布。本区大地构造单元位于扬子准地台xx台坳川东南褶皱束边缘,区内地质构造以北东北北东向的背向斜为主,背斜形态呈长条状,两翼不对称,南东翼陡,北西翼缓。向斜开阔平坦,北西翼产状较陡,南东翼相对平缓,发育次级褶曲。区域断裂一般分布于背斜轴部地带。多为逆断层,走向同褶皱轴向,外围发育马落池、楠木垭大垭口、茨竹垭、走马岭等四条断层,晚更新世以来,以上断层无明显活动迹象。新构造运动表明该区地壳运动减弱,构造环境相对稳定。据地震资料,部分断裂有一定的地震32、活动性,但影响到本工程区地震烈度小于度。根据中国地震烈度区划图(1990),工程区地震基本烈度为度。库区工程地质条件xx水库坝址上游主支建南河和支流罗田河、官渡河,正常蓄水位620.00m,建南河、官渡河、罗田河回水长度分别为7.4km、22.3km、6.2km, 水库为一多叉河道型水库。库区处于方斗山和齐曜山之间的马头场XX向斜槽谷内,属中、低山深丘地貌,出露地层为侏罗系中统下沙溪庙组、上沙溪庙组、上遂宁组、蓬莱镇组砂、泥岩互层,第四系地层零星分布。库区地层连续完整,相对稳定,无缺失、尖灭现象,产状均一无突变,无断层分布。水库两侧分水岭浑厚,由砂、泥岩及背斜核部三迭系岩层组成,封闭条件良好,33、库水不会向长江和清江远程渗漏。坝址河段弯曲,分水岭较为单薄,砂岩、粉砂岩、粘土岩相间分布,砂岩中裂隙较发育,存在库水通过砂岩中孔隙、裂隙向坝下游渗漏可能,但渗漏条件清楚,处理工程量不大。水库多为岩质岸坡,较为稳定,除已有变形体和古滑体将继续变形失稳外,泥岩上伏的砂岩在裂隙切割重力作用下局部崩落,但库岸再造轻微,不会对水库构成威胁。库区有几处耕地集中且比库水位略高的局部阶地可能产生浸没影响,但可采取措施排水降低地下水位防止浸没。库区除耕地淹没相对较多外,无重要工矿集镇、交通道路及名胜古迹被淹。坝区工程地质条件坝区河段呈“S”形,长约8km,上坝址莲花滩、下坝址小溪坝,两坝址相距约2.4km。 坝34、区位于条形山岭间构造剥蚀低山丘陵区,河谷狭窄呈“V”型,两岸临江峰顶高程710850m。出露的主要地层为侏罗系上统遂宁组和蓬莱镇组砂质粘土岩、粉砂岩夹岩屑长石砂岩,第四系松散堆积物零星分布于河谷两岸的缓坡地段。坝区位于马头场向斜翘起端,轴线呈北东向,岩层产状平缓,构造简单,无断层通过,仅砂岩和粘土岩界面间存在层间剪切错动现象。莲花滩坝址坝址河谷为横向谷,两岸坡3540,呈阶梯状倾向河谷,上游右岸叶舀子和下游左岸牛项颈分别为一垭口,高程各为718.0m和670.0m。河床及两岸基岩裸露,枯水位584.7m时,谷底宽70m,水深0.51.6m,正常蓄水位620.00m相应谷宽170m。岩层产状平缓35、稳定,倾向下游微偏左岸,倾向210250,倾角510。岩层中发育两组裂隙,顺河向裂隙走向4060,倾向SE,倾角7090,长度4060m,裂隙间距13m,切割深度510m,裂隙宽13cm,裂面平直无充填,砂岩中裂隙经风化、卸荷作用,张度可达2050cm,部分地段形成危岩体。垂直河向裂隙走向300330,倾向NE, 倾角7090,长520m,裂隙间距23m,裂隙宽度达1020cm,充填少量粘土。在层底部及层顶部见发育少量石膏脉充填的缓倾角裂隙,石膏一般厚0.12mm,深部岩体中石膏脉未见溶蚀现象。硐室围岩为类岩体,具有一定的成洞地质条件。坝基岩体层中见有8条软弱夹层,总厚0.529.5m,其中一36、条软弱层分布较连续,余皆呈透镜状分布。夹层中、为厚层砂岩中的粘土岩夹层(类) ,共有5条,为不连续的透镜状,与上下层多呈突变接触,结合面胶结好,岩性较软弱,少数呈碎块状,埋深较大。层间破碎夹层(类)多呈透镜状,一般厚度0.120.36m。3-4破碎夹层较连续,分布于ZK110、ZK112及竖井SJ1、SJ2中,埋深2.347.3m,高程577.54581.81m。泥化夹层(类),多呈透镜状,断续泥化,厚度变化大。钻孔揭示较连续泥化夹层2条,发育于岩层中,3-5泥化夹层分布于ZK110及竖井SJ1、SJ2中,埋深0.963.3m,高程580.88582.88m,局部面附泥膜,延伸较小。3-3泥化37、夹层为大坝抗滑稳定的主控弱面,连续性好,分布于、勘探线及两岸,河床部位分别埋深1.311.82m和7.118.98m,断续泥化,仅ZK116、ZK117及竖井SJ2有13mm泥膜。坝基浅层夹层多属开挖范围。坝址区地下水赋存条件为基岩裂隙水和第四系孔隙水两大类,钻孔吕荣试验表明,存在坝基和浇坝渗漏的地质条件。叶舀子和牛项颈单薄分水岭亦存在库水通过岩层面及裂隙面向下游渗漏条件。坝址基岩强风化层厚一般04m,最厚6.96m,弱风化层厚一般010m,最厚27.05m。据两岸平硐揭示,硐深28m至硐口段,发育一组与岸坡大致平行的卸荷裂隙密集带,裂隙长大,间距13m,多松驰张裂,宽110cm,倾角约80,38、为黄泥及石膏充填,将砂岩切割为块体,卸荷带宽一般1825m,最大达28m,常构成危岩。小溪坝坝址小溪坝坝址河床及河谷基础裸露,为横向谷,两岸谷坡基本对称,左岸坡4555,右岸坡45,呈阶梯状展布,枯水期谷底宽约60m,水深0.51.5m,有两处23m的跌坎,河床堆积砂卵石夹碎块石,厚14.05m,正常蓄水位620.00m相应谷宽约170m。坝址出露侏罗系上统遂宁组( )地层,为岩屑长石砂岩、细砂岩、 粉砂岩及粘土岩组成。岩层产状倾向上游略偏右岸,倾角59, 发育横河向和顺河向两组裂隙,前者走向300320,倾向NE,倾角8090,后者走向3050,倾向SE,倾角6090。河床部分较大裂隙张度039、.15cm,为砂砾石及泥土充填。两岸由于卸荷作用裂隙张开最大宽度达4050cm,形成危岩体,裂缝多为粘土及碎石充填。 坝址基岩强风化层厚一般12m,最厚达4.5m,弱风化层厚一般25m,最厚达8.4m。主勘探线上游左岸140m是风北头2危岩体,发育于层砂岩,山坡走向约50,长约50m,高程580.0590.0m。坝址下流吊嘴松散变形体由粘土夹碎块石组成,厚度57m,长100m,前后缘高程分别为632.0m和662.0m,目前处于稳态,坝址上、下游两危岩体对工程影响不大。小溪坝坝址岩层倾角平缓,地质条件简单,无大的崩塌体及滑坡体,具有建坝地形地质条件,硐室围岩多为类岩体,成洞条件一般。据钻孔揭示40、,仅4个钻孔发育少量石膏细脉,建坝岩体层仅有二个钻孔发育2条石膏细脉。 主要工程地质问题是坝基岩体存在软弱夹层,在、岩层中分布5条软弱夹层,总厚0.495.04m,其中有一条软弱夹层较连续,余皆呈透镜体分布。粘土岩夹层(类)主要发育于、砂岩中, 单层厚度0.082.79m,岩性较软弱。3-1夹层较连续,河床中埋深由上游勘探线(孔深17.6m)向下游勘探线(孔深12.72m) 渐变浅,至勘探线尖灭,1-2、1-1呈透镜状,上下岩层结合较好。层间破碎夹层(类)仅分布于层粘土岩与砂岩接触面,厚0.070.33m,挤压破碎较强,表层未见擦痕,无泥化现象。泥化夹层(类)发育于粘土岩与砂岩接触面,见有两条41、,分布不连续,多断续泥化。坝基砂岩河床蚀余厚度8.1810.65m,发育顺河向裂隙,3-2夹层有局部泥化现象,下游形成跌坎,存在临空间,不利于抗滑稳定。坝肩岩体为粘土岩、粉砂岩互层,左坝肩ZK2孔深7.5m,见一厚5mm泥化夹层,右坝肩ZK5孔深19.5m,见一厚约1cm4-1泥化夹层。两夹层呈鳞片状风化,断续夹泥。两坝肩砂岩层中分布3-1粘土岩夹层,高程561.92565.85m。坝址为单斜地层,地下水不丰,钻孔吕荣试验表明,坝基坝肩有渗漏可能。库首叶舀子河弯地块也存在渗漏条件。溢洪道工程地质莲花滩坝址左坝肩溢洪道岸坡自然坡度4045,近河边崩塌块石堆积厚约28m,岩层产状220230,倾角42、59,与坡向相反,边坡处于稳态。人工边坡岩体主要为砂岩层及粘土岩、粉砂岩,砂岩层分布高程625.0655.0m,发育走向3455顺河向卸荷裂隙,多切穿砂岩层,另一组走向300320高倾角裂隙多闭合,切割较浅,砂岩层中发育5-2、5-1粘土岩夹层,分布高程639.67646.65m和630.0634.04m,钻孔揭示夹层岩心呈碎块和饼状,但上、下岩层结合较好。岩层水平卸荷宽度约28m,卸荷带中粘土岩、粉砂岩破碎,并见有岩层软化现象。牛项颈垭口溢洪道构成边坡岩体为、粘土岩、粉砂岩相间岩层。岩层产状225,倾角9,西侧边坡坡向与岩层产状相反,较稳定;东侧边坡坡向与岩层产状相同,且砂岩中夹有厚46m粘43、土岩、粉砂岩,易发生滑移。岩层中未见层间挤压破碎及软弱夹层,砂岩中发育走向305315裂隙,张宽13cm,延伸4060m,开挖后被卸荷裂隙追踪,易造成边坡岩体垮落。小溪坝坝址右坝肩溢洪道人工边坡由及组成,底板为厚层细砂岩,该岩层中发育倾向NE顺河向卸荷裂隙,一般切穿砂岩层,隙宽510cm,顺河向延伸2050m,岩层中裂隙多短而闭合,高程633.14m见厚约0.1m泥化夹层,受挤压呈鳞片状,表层云母密集,泥化强烈。砂岩中于高程607.73m见厚0.15m粘土岩夹层,粘土岩夹层与上、下岩层结合较好,呈条带状。边坡岩体强风化下限510m,岩体坡深大于50m, 边坡稳态受制于平行岸坡陡倾裂隙及层间少量44、软弱夹层控制。泄洪洞、导流洞围岩属类岩体,具备一定成洞地质条件。厂区工程地质厂区出露粘土岩、粉砂岩,厚5.15m,弱风化下限高程576.09577.84m,于埋深6.6219.5m发育4-1泥化夹层,分布高程567.15575.02m,挤压呈鳞片状,局部泥化。埋深11.4m见厚约0.6m3-1粘土岩夹层,岩性为粘土岩夹少量粉砂岩,岩心较破碎,分布高程570.24m。 厂区右侧岸坡4045,岩层缓倾上流偏右岸,自然边坡稳定,坡顶细砂岩厚约25m,砂岩中卸荷裂隙发育,最大张宽4050cm,为粘土、碎石充填,延伸较远,易造成岩块垮落。该层中间夹少量薄层粘土岩,发生边坡软化易造成岩体错落。灌区渠系工程45、地质灌溉渠进水口岩层为粘土层、 粉砂岩,覆盖层厚25m,零星崩塌块石。渠首隧洞穿过、砂岩及粘土岩、粉砂岩。厚层砂岩完整性较好, 属类岩,该层中间夹3.57.7m粘土岩、粉砂岩。岩层间夹少量砂岩,属类岩,发育少量裂隙。隧洞埋深60m以上,上覆粘土岩、粉砂岩、砂岩间层,具备成洞地质条件。干渠穿越方斗山背斜经北翼至凉水乡小洞,方斗山背斜南、北翼段地层为侏罗系隧宁组(J3s)至下沙溪庙组(J2xs)砂岩、粉砂岩、粘土岩、粘土质粉砂岩组成,南翼岩层产状走向300340倾向SW,倾角45,北翼岩层产状4060,倾向NW,倾角355,渠尾岩层产状近于水平。干渠通过的此两段地层,构造简单,无大断层切割破坏,岩46、体完整,砂岩强度高,透水性弱,属类围岩,成洞地质条件较好。粘土岩和粘土质粉砂岩强度相对较低,属类围岩,具备一定的成洞条件,隧洞最大埋深335m。方斗山背斜地段主要出露中生界侏罗系上统蓬莱镇组至三迭系下统大冶组等岩层,核部碳酸盐岩、碎屑岩岩相稳定,两翼砂岩、粘土岩岩相变化较大,大的地质构造为茨竹垭正断层和走马岭平移断层。隧洞穿过砂岩、灰岩、白云岩、泥质灰岩、深灰色与紫红色页岩,并夹有相对软弱煤层。砂岩、灰岩、白云岩所占比例大,为类围岩,成洞地质条件较好,其余岩层具备成洞条件。渠段通过嘉陵江组碳酸盐岩层,势必遇到规模不等的溶蚀洞穴。隧洞最大埋深480m。渠段通过喜陵江组灰岩,存在规模不等的溶蚀洞穴47、。隧洞进出口地段边坡稳定性好,多为逆向、侧向坡,自然坡角小于岩层倾角,基岩裸露,未见不良地质现象。明渠段通过地层为嘉陵江组、上下沙溪庙组、珍珠冲组灰岩、白云岩、砂岩、粘土岩、粉砂岩,大多数渠段基岩裸露。边坡稳定性好,无不良地质现象。仅m2通过走马岭平移断层,但明渠后缘山体不高,地势开阔,属低丘地貌,对工程影响较微。明渠段60为顺向坡,40为逆向坡,自然坡角小于岩层倾角,基础多为厚层砂岩,或砂、泥岩互层,零星崩坡积厚度小于1m。渡槽段出露地层为三迭系嘉陵江组灰岩、白云岩和侏罗系上、下沙溪庙组粘土岩、 砂岩,基岩裸露,沟谷狭窄,覆盖碎块石,厚1.52m,墩基地质条件较好。天然建筑材料本阶段初查人工48、骨料场3个,储量31万m3;石料场4个,储量900万m3。人工骨料场其一分布于走马至新田公路旁,储量质量均能满足设计和规范要求,距坝址约3540km;其二位于自生桥附近318国道旁,但场地狭窄,开采条件较差,距坝址5560km。还可选用游家坝、跳渔洞块石料场的岩屑砂岩、岩屑长石砂岩粉碎后制取。块石料可在游家坝、跳鱼洞、石板滩、川北水库等地岩屑砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑长石砂岩层中采取,运距在10km以内,开采较为方便。坝址区粘土料奇缺,工程所需土料可采用粘土岩松动爆破反复浇水,使其快速风化后使用。1.3 任务及规模1.3.1 开发任务和作用#区位于渝东低山丘陵区,幅员面积3457km2。199649、年总人口162.97万人,其中:农业人口132.8万人,非农业人口30.17万人。耕地面积102.7万亩, 农业人均耕地面积0.77亩。农业以粮为主,主要粮食作物有水稻、小麦、玉米、杂粮等,经济作物主要有油料、柑桔、烟叶、 麻类等,粮食总产量53.2万t。全区现有水利设施16636处,有效水量13775万m3,农业人均有效灌面0.331亩,旱涝保收面积0.157亩。工农业总产值55.97亿元,其中:工业总产值37.52亿元,农业总产值18.45亿元。#区交通方便,历来是渝东商贸集散地,各级公路通车里程达890km。#区地处我国经济发达的东部地区和资源丰富的西部地区的结合带,是*市联系华中、华东50、的前沿,在国家实施开发大西南的战略决策中,该区将成为对外联络的重要商贸城市和中转地,*市的直辖及三峡工程大规模开发性移民建设与城镇迁建,将对#区国民经济发展产生重大而深远的影响。预计2010年国民经济年均递增率达14%。国民经济的持续快速发展,使农业缺水、城市需水、电力供需矛盾更为明显。预测2010年灌溉年均缺水达12864万m3, 城市需供水量达9000万m3,电力负荷达64.71万kw。同时还有大量的三峡库区移民待以安置。因此,xx水库工程开发任务是以灌溉为主,结合城镇乡村供水、兼顾发电等,同时具有扩大三峡库区移民安置容量和滞洪削峰减灾的作用,是振兴#经济不可替代的希望工程。#区是*市重要51、的农业生产区之一,而五桥则是该区主要的粮经作物生产基地,由于地处渝东干旱频繁发生的山丘区,旱灾对农业生产的威胁格外突出,伏旱尤以为重,十年九旱,夏旱接伏旱,已是农业生产发展、特别是高效农业发展的制约因素。由于现有水利设施数量少、规模小、提供水能力十分有限,抗旱减灾能力很低,亟需兴建规模较大的水源工程,增强兴利和抗旱能力。#区五桥移民开发区新城是三峡库区新兴的科工贸城市,大规模的城市开发建设,将使该城在2010年达到20万人口,城市的社会经济发展需要相当数量的水量和良好的水质予以保证。同时要解决灌区内乡镇6.15万人生活及农村8.774万人与10.534万头牲畜饮水的需水问题。而xx水库水量丰、52、水质好,符合国家生活饮用水标准及地面环境水质量标准的级要求,该水源是城市、乡镇、农村供水的最理想水源。#区目前电力系统装机容量14.082万kw,年发电量41676万kwh,而系统内调节水电容量占总装机容量的36左右,水电调峰能力有限,电力供应满足不了经济发展和人民生活水平提高的需要。2010年电力系统最高负荷达64.71万kw,需电量381599万kwh,到时包括待建电站在内的系统装机为25.75万kw,缺电力38.96万kw。解决好电源缺口,是保证#区国民经济持续发展的关键。三峡工程淹没#区耕园地3.44万亩,淹没农业人口3.72万人,其中:淹没五桥耕园地1.8846万亩,淹没农村人口1.53、7337万人,规划水平年2009年农村生产安置人口2.2489万人。灌区农业人均耕地0.67亩,三峡水库淹没后农业人均减少到0.62亩。耕地资源少、水利条件差、抗旱能力低,使灌区移民安置容量有限,必须兴修规模较大的水利工程,改善灌区灌溉条件,扩大保灌面积,改造土地和中低产田土,实行科学耕制,调整产业结构,提高复种指数,大力发展高效农业,才能为移民创造良好的安置环境和扩大移民安置容量。xx水库汛期设置限制水位有一定滞洪削峰作用,可削减P10和P2洪峰流量19.44和14.73,减轻了下游洪水灾害。因此,兴建xx水库工程是非常必要的。1.3.2 工程规模灌区规模及灌溉水量灌区位于#溪左岸与长江南岸54、间590.0m高程以下的低山、丘陵和河谷坝区,灌区幅员面积371.7km2(57.76万亩) ,控灌23个乡镇的耕地面积17.70万亩,其中:田10.137万亩,土7.562万亩,田土比57.27:42.73,控灌面积中新增灌面10.88万亩,改善灌面6.82万亩。根据灌区范围和灌面情况确定灌区规模为中型。灌区光热资源充足,宜种水稻、小麦、油菜、玉米、红苕、杂粮、烟叶、花生、蔬菜及柑桔等农经作物,规划综合复种指数267.82%,灌溉设计保证率P80,历年田土综合净灌溉定额均值330.2m3/亩,设计保证率综合净灌溉定额393.6m3/亩,设计灌水率0.435(m3/s)/万亩,按照综合净灌溉定55、额和规划灌面、现有水利设施提供水量及灌溉水利用系数推算历年灌溉毛需水量,经统计,多年平均灌溉毛需水量5343万m3,P80%灌溉毛需水量6406万m3。供水规模及供水量#区五桥移民开发新城,2010年人口将达20万人,食品工业产值达8亿元。 灌区内走马、新乡、新田、白羊、太龙等集镇2010年人口发展至6.15万人,农村尚有8.774万人和10.534万头牲畜天旱时饮用水短缺。根据有关用水定额计算2010年城镇乡村年净需水量2543万m3(未预见水量及管网水损763万m3,渠道输水损失498万m3),供水毛需水量3804万m3。扩大三峡库区移民安置容量灌区内规划三峡库区移民安置区,农用土地资源较56、丰,交通方便,经济相对发达,农业人均耕园地面积0.77亩。根据土地治理规划,区内可垦宜农(宜园)荒地1485亩,可改造中低产田土20839亩,可调整有偿转让耕地8621.4亩。三峡库区移民安置以种植业为主,可供移民安置的用地为垦荒地的全部、中低产田改造的1/3、调整有偿转让耕地的全部,共17052.7亩。考虑到移民发展生产的需要,按移民人均耕园地1.2亩并扣除养老基金安置人口2005人的蔬菜用地401亩后,种植业移民安置容量13876人。根据五桥国民经济发展总体规划,发展二、三产业31项,移民安置容量6608人。对移民中年高丧失劳力者, 以建立养老保险基金形成可提供移民安置容量2005人。安置57、区共有移民安置容量22489人,五桥范围内的移民可得到安置。水库特征水位及规模正常蓄水位xx水库(电站)是#溪干流七级开发的第一级具有不完全年调节能力的综合利用水利工程。上游利川市境内的建南河规划最后一级枫香坪引水式电站的正常尾水位664.00m。库区位于XX马头场向斜槽谷内,耕地较多,地形、地质条件好,地震基本烈度为度。若水库正常蓄水位与枫香坝电站正常尾水位衔接,库区淹没影响范围较大,利川市建南镇、盐厂、气矿和XX县临溪镇、河嘴乡与#区罗田乡以及大片良田沃土、森林、数十公里交通道路将被淹没,移民数量和安置难度之大和淹没补偿与枢纽工程投资之巨,都使工程实施非常困难。鉴于淹没条件是制约本工程正常58、蓄水位选择的主要因素,根据规划期#区五桥国民经济发展各部门对水资源需求预测,将#溪干流xx至xx河段进行调整规划,在基本满足工程综合开发任务及尽量减少淹没的前提下,xx水库为中型规模较为适宜。本阶段初拟正常蓄水位622.00m、620.00m、618.00m、615.00m、610.00m五个方案进行技术经济比较,前三个方案死水位为610.00m,汛期运用水位为616.00m,后两个方案的死水位分别为605.00m和600.00m,灌溉、供水五个方案一致,电站规模前三个方案相同,后两个方案各异。从各方案的淹没数量、效益、投资、单位技经指标综合分析,选择正常蓄水位620.00m为本阶段的推荐方案59、。汛期运用水位xx水库坝址多年平均悬移质输沙量133万t,沙量集中在汛期69月,为了水库的长期运用和运用后仍能保持发挥综合利用效益所必需的库容及减少汛期回水影响与库区淹没,水库汛期69月应降低运用水位,达到排沙和延长水库淤损年限的目的。因此,在选定正常蓄水位时拟定汛期运用水位616.00m、618.00m、620.00m三个方案进行比较,在工程主要效益基本相同的条件下,选择死库容淤损相对较小,回水影响范围亦小的616.00m汛期运用水位为本阶段的汛限水位推荐方案。死水位在水库正常蓄水位和汛期运用水位已定条件下,根据灌区控灌高程要求,河流泥沙情况,拟定死水位607.00m、610.00m、61360、.00m三个方案进行比较,在控灌面积变化不大和动能指标增减不多时,宜选择死库容和死库容淤损率居中的610.00m为本阶段死水位推荐方案。水库规模xx水库选定正常蓄水位620.00m、汛期运用水位616.00m、死水位610.00m,水库工作深度10m。经调洪校核洪水位620.70m,设计洪水位618.25m。水库总库容6850万m3,正常水位库容6480万m3,汛期运用水位库容4730万m3,调节库容3650万m3,死库容2830万m3,滞洪库容2120万m3,共用库容1750万m3(正常蓄水位至汛限水位)。电站装机容量xx水库电站是电力系统内具有不完全年调节性能的调峰、调频主要电站,根据径流61、调节和动能指标,拟定装机容量12600kw、15000kw、17000kw三个方案进行技术经济比较。从电网电力电量平衡分析,各方案容量均可利用,但动能经济指标以15000kw装机规模较好。因此,本阶段选择电站装机容量15000kw为推荐方案,电站保证出力1275kw,年发电量5575万kwh,年利用小时3717h。1.3.3 水库淹没处理淹没指标根据水电工程水库淹没处理规划设计规范有关规定,xx水库淹没处理设计洪水标准为:耕地、园地征用采用2年一遇 (P50) 洪水标准,农村居民迁移及专业设施复(改)建采用10年一遇(P10) 洪水标准。回水尖灭点按回水线不高于同频率天然洪水水面线0.3m确定62、。水库淹没涉及#区走马镇、中山乡和XX县临溪镇及湖北省利川市建南镇,共4个乡镇、24个村,现有农业人口12.862万人, 耕地11.87万亩。经实地调查,水库推荐坝址和水位方案主要淹没指标:耕地1663.2亩、林地516.1亩、宅基地26.7亩、零星果木树25583株、人口217人、房屋11100m2、乡村公路18.8km、农话线6.67km、10KV线2.54km、低压线30.502km、变压器230台。移民安置规划参照*市大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置办法的有关规定,结合工程库区后备资源情况和农业生产特点,按照以土地为依托、农业种植业安置为主、就地就近后靠本组、本村安置及实施扶贫63、优惠发展经济的安置原则,经有偿调剂耕地、改造中低产田土、垦荒造地等措施,可得移民用地1554.75亩。以安置人口平均0.951.2亩耕园地标准计,可安置移民1530人,规划水平年库区安置人口均可得到安置。同时发展养殖业和第二、三产业或外出务工或到附近集镇经商,增加移民经济收入,改善生产、生活条件。专业项目复(改)建规划水库淹没乡村公路18.8km,采取后靠复建或改线方式恢复原有道路功能, 经规划并按1.4倍扩大系数推算淹没公路复 (改) 建长度为26.23km。电力线和通信线按淹没线长度采用1.3倍扩大系数进行后靠复建或改线,经规划电力线复建长度3.3km,通信线改建长度8.67km左右。淹没64、处理补偿投资根据*市土地管理法、*市大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置暂行规定、水电工程水库淹没处理规划设计规范及其他有关法规,并参照*市有关电站水库淹没补偿单价,结合*市#区征地补偿安置标准和与库区有关单位协商意见,编制本工程水库淹没补偿投资估算为6801.82万元(静态总投资),其中:农村移民安置费2898.02万元,专业项目复(改)建补偿费782.49万元,库底清理费8.35万元,其他费用2494.61万元,基本预备费618.35万元。1.3.4 环境影响环境现状xx水库工程位于#溪上游,地处亚热带湿润季风气候区,气候温和,降水丰沛,工程区位于XX马头场向斜槽谷内,为低山岭谷地貌,65、耕地较多,农业经济相对发达。工程区地层稳定,地质条件较好,生物种群较为完整,自然资源较丰,水质较好。由于区位偏远,信息不灵,商品经济发展缓慢,乡镇企业数量较少,规模较小,仍处于传统农业经济状态。工程兴建对环境的影响对自然环境的影响xx水库的兴建,正常蓄水位620.00m时库容6480万m3,水库面积4.92km2。 由于水流速度减缓导致水体的稀释扩散能力和复氧能力减弱,但泥沙及其吸附污染物沉降的作用又将加强,利于水质感官性状和净化作用。水库水环境容量富裕,水体不存在富营养化问题。库尾集镇污废水排放量较小,只要加强对库周环境保护工作,水库水域生态将呈良性循环。水库水温结构为过渡型,由于水库工作深66、度不大,汛期限制蓄水,在水库调节蓄供及长渠输水至田间的过程中,水温受气温的调剂,不会低于主要农作物育苗和生长期对灌溉水温的要求。施工期机具、人员较多,生产、生活污废水排放有相当的数量,汛期因径流较丰,稀释扩散作用较强,影响较小。枯水期因径流量小,稀释扩散作用减弱,将对河水水质造成一定的影响,需采取防治污染的措施。因工程地处偏远山区,远离城镇居民点,故施工产生的粉尘、噪声等对环境影响甚微。而土石方开挖、场内道路的形成及弃碴堆放将对局部环境产生影响。水库淹没将使耕地资源减少,粮食减收,收入降低,移民土地开发,建房造屋,复建库区交通,将破坏自然植被,增加水土流失。水库兴建库区和坝下流较短河段水生环境67、变化较大,将对水生物产生一定的影响,库内有机质沉积使饵料生物丰富,浮游动、植物和底栖生物均会增长,局部沟叉、河湾将有较多的高等水生植物生长,鱼类种群增多,鱼产力增大。坝下游至xx水库库尾的较短河段受下泄低温水流影响,鱼类种群和鱼产力将有所变化。库区陆生动、植物因人类活动频繁,种群稀少,无珍稀品种,水库蓄水后,小型动物上移,部分植物被淹受损,但不影响野生动植物种群的减少,同时利于库周经济林带的形成和喜水喜湿动物的增多。水库库岸基岩裸露,无大的滑体或变形体,库岸稳定性好,岸边再造作用的范围和影响程度较小。工程区地震基本烈度为度,无深部断裂和地震构造,建库后不会诱发地震。库周分水岭山体浑厚,出露砂泥68、岩地层,无向邻谷发育的断裂,蓄水后不存在邻谷渗漏影响。左坝肩单薄分水岭采用工程防渗处理,其措施简单,工程量不大。库尾分布冲积形成的级阶地,由耕植土、粉砂土、砂土、砂夹石土组成,水库蓄水后阶地前缘局部农田将受不同程度的浸没影响,但影响范围和程度较小。坝址以上流域系#溪雨洪产生的主要地区,汛期河水携带大量泥沙入库,由于库水流速趋缓,大颗粒泥沙沉积,将淤损死库容和调节库容,降低水库调节性能和死库容使用年限,影响综合效益的正常发挥。水库建成因自然环境的改变,将引起某些传染病因子生存环境的变化,若不采取措施,将对当地一些自然疫源性疾病的流行、传播产生一定的影响。对社会环境的影响xx水库建成后, 灌溉面积69、17.70万亩,大大地改善了#区五桥水利灌溉条件, 正常运行期粮经作物年均增产效益20338万元,水利分摊效益7809.3万元;解决了五桥新城2010年20万人、灌区内乡镇6.15万人、 农村人饮8.774万人和畜饮10.534万头的生活生产用水问题;坝后电站装机1.5万kw,年发电量5575万kwh;灌区可扩大安置三峡库区移民容量;水库滞洪削峰减轻下游洪水灾害。以上综合效益显著,对#区五桥国民经济发展和社会稳定有着不可估量的影响。工程兴建可使当地农村剩余劳力到工地务工,农副产品也有销路,可增加山区群众经济收入,利于改善生产、生活条件。外地人员信息输入和消费需求,增加了山区群众商品意识,利于改70、变传统农业生产营模式。同时利用工程自身的经济实力和紧邻集镇、交通道路之便,开办适销对路的二、三产业,扩大库区移民安置容量。水库规划年生产安置人口1422人,由于淹没涉及的乡镇农业后备资源较丰,后靠就近安置办法基本可行,仅移民迁居到新的生活环境会造成社会心态不平衡,只要采取帮扶优惠政策,改善提高生活水平,移民在新的社会环境下会逐渐趋于稳定。环境影响评价结论xx水库工程的建设,有利影响是主要的,工程在灌溉、供水、发电等综合利用方面有着显著的环境效益,同时具有扩大三峡库区移民安置容量和滞洪削峰作用,是#区经济腾飞和社会稳定的希望工程。不利方面影响是次要的,而且可以通过环境保护整治措施加以防治、减免和71、改善。因此,从环境影响角度评价,兴建xx水库是可行的。1.3.5 工程管理管理机构xx水库是#区三峡水资源开发公司所属的中型水源工程,根据“水库管理设计规范”和“水利工程单位编制定员试行标准”的有关规定,建立xx水库工程管理处,负责工程安全、运行与管理及综合效益的正常发挥。管理处下设行政办公、财会、生产技术、综合经营、安全保卫、枢纽管理站、灌区管理站和供水管理站等职能科(站)室。编制定员根据规范和有关规定要求及工程具体情况,初步拟定行政、 生产管理、技术开发及后勤服务人员总编制共126人。其生产、生活用房建筑面积合计6550m2。管理办法工程管理及保护区范围,除严格执行国家有关条例、法规外,结72、合本工程特点及安全、正常运行和管理需要,在枢纽工程和附属建筑物相对集中、灌区工程分散的情况下,工程管理范围因地制宜划片划线确定,利于监管。枢纽近坝厂、输水建筑物取水口岸坡和倾向建筑物边坡地段,为避人为活动破坏边坡稳定条件,属于管理保护范围。电站尾水出口范围内,须保持畅通及避人为干扰,以免影响电站正常运行。输水渠系隧洞和渡槽进出口边坡及明渠段内外边墙的一定范围内,属渠系工程管理保护范围。划定管理、保护范围在确保工程安全、正常运行要求前提下,尽可能少占耕地。管理范围枢纽管理区:坝轴线上游100m,下游150m,左右坝肩、近坝库区和近厂河段及灌溉取水口以建筑物外边线为准外延50m,以此确定枢纽管理区73、范围。管理区范围内的耕地为工程建设单位征用,使用权属xx水库管理处。保护范围坝址以上至水库10年一遇回水线末端,库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地和山体为水库保护区;坝址以下管理区外延200m为坝下游保护区;枢纽管理站外50m范围为管理站保护区;灌区渠系工程及灌区管理站外50m为渠系工程保护区;工程保护区内的土地不征用,但应根据工程管理要求和有关政策规定,制定保护范围的管理办法和措施。(5)工程年运行管理费工程年运行管理费为822万元,由工程灌溉、供水、发电财务收入中开支解决。1.4 工程选址、基本坝型、工程总布置及主要建筑物1.4.1 工程选址根据河流梯级规划,xx水库坝址选74、择在#溪上游xx至何家坝河段,经多次地勘工作选择莲花滩(上坝址)和小溪坝(下坝址)两个坝址进行技术经济比较。莲花滩坝址位于xx大桥下游1.4km,距下坝址约2.4km,河谷呈“V” 型横向谷,两岸临江峰顶高程750.0m850.0m,坝址上游右岸叶舀子、左岸牛项颈各形成一垭口,垭口高程分别为718.0m、670.0m,河床及两岸基岩裸露。坝址区为单斜构造,岩层产状平缓、稳定,倾向下游微偏左岸,出露侏罗系上统蓬莱镇组及遂宁组粘土岩、粉砂岩和岩屑长石砂岩,第四系松散堆积物零星分布于河床两岸。据钻孔揭示,在岩层中见有8条软弱夹层,总厚0.529.5m,仅见有一条软弱夹层分布较连续,其余夹层呈透镜状分75、布。粘土岩夹层(类)岩性较软弱,少数呈碎块状,与上下砂岩界面结合较好,埋深较大;层间破碎夹层(类)未见泥化现象;泥化夹层见于岩层中有2条较连续,其中3-3夹层延伸好,连续性好,埋深1.311.82m,浅层夹层多属开挖范围。坝址区砂岩中裂隙较发育,坝基和基肩存在渗漏条件,特别是左岸牛项颈及右岸叶舀子河湾地块因地表分水岭单薄,存在向邻谷渗漏的可能性。小溪坝坝址上距莲花滩坝址约2.4km, 两岸山体较为雄厚,左、右岸临江峰顶高程分别为760.0m、710.0m,河谷呈“V”型横向谷,河床及两岸基岩裸露。坝址区出露侏罗系上统遂宁组岩屑长石砂岩、细砂岩、粉砂岩、粘土岩,岩层倾向上游微偏右岸。据钻孔揭示,76、在岩层中见有5条软弱夹层,总厚0.495.04m。粘土岩夹层 (类) 发育于层砂岩中,单层厚0.082.79m;破碎夹层(类)仅分布于层粘土岩与砂岩界面,厚度0.070.33m,不连续,无泥化现象;泥化夹层(类) 发育于粘土岩与砂岩接触界面,见有2条,分布不连续,多断续泥化。莲花滩和小溪坝两坝址地形、地质条件基本相同,具备建坝地质条件。由于莲花滩坝址采用混合式开发,枢纽主要建筑物布置相对分散,管理运行不便,水库调度灵活性差,牛项颈、叶舀子单薄分水岭防渗处理工程量相对较大,重力坝方案枢纽工程总投资15645万元。小溪坝坝址增加了2.4km河道库容,调节性能较好。因采用坝后式开发,枢纽布置比较集中77、,管理运行方便,调度灵活,且可节省灌溉、发电引水压力隧洞、调压井及灌渠跨河桥式倒虹管与牛项颈单薄分水岭的防渗处理。虽然大坝较莲花滩坝址高,大坝工程量相对较多,但枢纽集中布置,重力坝方案枢纽工程总投资14883万元。通过两坝址相同坝型工程布置、库容条件、管理运行灵活性、工程投资等的技术经济比较,枢纽静态投资下坝址比上坝址省762万元,本阶段推荐小溪坝为坝址选择方案。1.4.2 坝型选择根据坝址地形、地质条件及天然建筑材料等情况,进行了浆砌石重力坝和砼面板堆石坝的比较。该坝址可修建重力坝和砼面板堆石坝。重力坝因坝基存在软弱层面,深层抗滑稳定须采用必要的工程处理措施;砼面板堆石坝因溢洪道开挖高陡边坡78、和大洞径泄洪隧洞施工难度较大,并需采取工程处理措施。重力坝方案采用坝顶溢流,电站置于右岸非溢流坝后,灌溉、供水取水口置于左坝肩上游120m处。工程布置集中,管理运行方便,工程量相对较少,投资较省,仅需适量施工机械即可实施,导流渡汛简单安全,亦能利用当地廉价劳动力降低工程投资,建成后所需管理人员较少,节省管理运行费用。砼面板堆石坝由于受地形、地质条件限制,难于找到开挖量小的天然垭口布置溢洪道,在坝肩开挖开敞式溢洪道,存在高陡边坡开挖量大及处理难度较高等问题,而且还要在莲花滩附近开凿一条大洞径深孔溢洪洞,同时使引水压力隧洞和电站等建筑布置较为困难。该坝型工程量较大,施工技术复杂,难度较高,要求有较79、高的施工机械化程度,导流渡汛较为困难。因其拦河坝、溢洪道、泄洪洞、引水电站、灌溉供水取水口分散布置,特别是溢洪道和泄洪洞相距较远,汛期调度运行极为不便,增大了管理运行费用。重力坝虽然基础开挖处理工程量较大,但由于枢纽主要建筑物集中布置,总体工程量相对较少,除省主体工程投资费用外,还节省管理运行费用。砼面板堆石坝坝体工程量大,同时增加溢洪道、泄洪洞、电站压力引水隧洞等工程量,主体工程投资较大,管理运行费用增加。因此,重力坝方案较砼面板堆石坝方案省投资5509.43万元。本阶段推荐坝型为浆砌石重力。1.4.3 厂址及输水线路选择小溪坝坝址河谷左岸较陡,右岸河床部分基岩裸露平缓,两岸均有建厂条件,但80、根据重力坝布置情况,溢流坝段偏于左岸,给厂房布置留的余地不多,加之左岸因地形陡竣,设厂开挖量大,布置难度较大。而右岸坝后设厂,布置易于左岸,且开挖量相对较少,投资较省,因此,本阶段推荐右岸坝后厂址方案。由于xx水库灌区位于#溪左岸与长江南岸间的狭长地带,灌溉供水输水渠取水口布置于左岸。可供选择的取水口位置为左坝肩上游附近紧邻的陡岩和离左坝肩上游约120m缓倾岩坡两处,两处均有建取水口的地形、地质条件,但下取水口紧邻坝肩,与大坝施工干扰较大,爆破凿洞破坏岩体完整性,于坝肩安全和防渗不利。上取水口与坝肩施工干扰较少,虽增加一段无压隧洞,但工程量和投资增加不多,因此,输水建筑物宜推荐上取水口。输水建81、筑渠系布置因主灌区分布位置和地形山势所限,可供渠线选择的方案不多。渠线方案一、二干渠前段沿#溪左岸以隧洞为主经走马岭至老瓦屋,然后方案一穿方斗山背斜到方斗山北翼,沿北翼多以隧洞、少部分明渠布置至渠尾。此方案渠线最短,水头损失较小,投资较省。方案二从老瓦屋始沿方斗山南翼布置至老土然后与方案一渠线合二为一至渠尾。方案二渠线较长,水头损失增大,渠系工程占地增多,工程量和投资增加。经综合分析比较,输水渠线以方案一为宜。1.4.4 工程总布置根据推荐的坝址、厂址、输水渠线方案进行工程总布置。xx水库工程主要建筑物由枢纽工程的拦河坝、引水建筑物、厂区建筑物及灌区工程输水建筑物的取水口、隧洞、明渠、渡槽等部82、分组成。枢纽总布置小溪坝坝址河段顺直,两岸坡基本对称,推荐坝型为浆砌石重力坝,坝轴线为勘探线。自左至右00000036.4为左岸非溢流坝段,0036.40126.4为溢流坝段,0126.40202.5为右岸非溢流坝段。 拦河坝坝顶总长202.5m,坝顶高程622.0m,最大坝高68.5m。河床部位布置溢流坝段,溢流坝顶高程610.0m,设5孔泄洪表孔,每孔净宽12m,闸墩厚5m,溢流坝段总长90m,下游消能采用挑流消能布置型式。左、右两岸布置非溢流坝段。引水建筑物由进水口、渐变段、压力管道组成,两进水口轴线位于右岸非溢流坝段桩号0132.94和0144.94(桩号自左至右),进水口后布置渐变段83、经73.33m长钢管至厂房。电站厂房为坝后式,布置于右岸非溢流坝后,开关站为户内式,布置在副厂房内,进厂公路由坝顶公路绕右坝端山坡沿#溪右岸布置至厂区。灌区输水工程布置输水工程取水口布置于左坝肩上游120m岸边,输水工程干渠以隧洞为主,沿#溪左岸经方斗山南翼至走马岭老瓦屋穿方斗山背斜至方斗山北翼,然后沿北翼经双门石人沟、老土布置至渠末。新乡、太龙、白羊三条支渠沿山脊以隧洞、明渠布置至尾灌区。1.4.5 主要建筑物枢纽主要建筑物拦河坝及泄洪建筑物拦河坝采用浆砌石重力坝,坝顶高程622.0m,河床部位最大坝高68.5m,坝顶长202.65m,上游坝坡非溢流坝段620.0m以下1:0.2,以上铅直,84、溢流坝段610.0m以下1:0.2;下游坝坡非溢流坝段622.0m以下1:0.8,溢流坝段1:0.8,坝顶宽7m。坝体填筑材料分为浆砌条石和浆砌块石,坝体防渗用C20砼防渗墙,墙厚1.0m。坝内设2.53m的灌浆排水廊道,坝基设排水孔、防渗帷幕,对不连续破碎带采用深层固结灌浆,坝基上游侧设深齿墙增加深层抗滑稳定性。溢流坝采用挑流消能方式,堰顶高程610.0m,堰面采用WES实用堰,河床布置5孔泄洪闸,每孔净宽12m,各设弧形工作闸门一扇,平面故障检修门5孔共用一扇,闸墩厚5m,溢流段总长90m。挑流消能的挑坎高程587.0m,反弧半径20m,挑角25,两侧设重力式导墙,墙顶高程592.0m。正85、常运用泄流量3010m3/s,非常运用泄流量4380m3/s。引水建筑物引水建筑物包括进水口、渐变段、压力管道等组成。两进水口位于右岸非溢流坝段, 孔口尺寸(工作门处)为3.23.2m(宽高),进水口底高程603.50m,渐变段由方变圆与压力管道连接,长4.5m。压力管道为钢管,内径3.2m,壁厚10mm,长73.33m,通过流量23.25m3/s。电站厂房及开关站电站厂房位于右岸非溢流坝后,由主厂房(含安装间)、副厂房、机修间、户内式开关站等组成。主厂房长36.0m、宽12.5m、高26.74m,内装两台立轴混流式水轮发电机组, 机组间距12.0m,共分三层,上层为发电机层,楼面高程585.86、40m,中间为水轮机层,下层为蜗壳层。水轮机安装高程577.90m。安装间位于主厂房右端,长12.0m,宽12.5m,楼面与发电机层同高。厂区河段设计洪水位584.38m(P2%),校核洪水位584.88m(P1%)。厂房下游正常尾水位576.00m,最低尾水位575.69m。副厂房布置在主厂房上游侧非溢流坝段坝体上,地面四层,地下一层, 建筑面积1202.44m2,地下层为母线、电缆层,地面层为厂用配电室、 厂变间、6.3KV开关室、高压试验室、电气试验室等,二层为电缆夹层,三层为35KV开关室、中控室、通讯值班室等,四层为资料室、会议室等。开关站为户内式,置于副厂房三层内。灌区输水工程主要87、建筑物输水工程包括取水口、隧洞、明渠和渡槽等。取水口为壁岸式建筑, 启闭机平台高程625.4m,进水孔口尺寸33m,进口底高程603.8m,正常取水流量13.0m3/s,渠首水位606.00m。干、支渠隧洞型式为城门形, 明渠和渡槽为矩形。干渠比降1/1000,长39.71km,其中:隧洞20条总长31.60km(最长为方斗山隧洞,长3.04km);明渠段总长7.64km;渡槽7座总长0.47km,渠末水位566.29m,流量4.80m3/s。支渠3条,其中:新乡支渠比降1/1000,总长17.44km,渠首水位591.99m,流量3.0m3/s,隧洞1条长3.02km,明渠长14.42km,88、渠末水位574.55m,流量1.10m3/s;白羊支渠比降1/2000,总长12.21km,渠首水位566.29m,流量1.25m3/s,隧洞8条长3.39km,明渠长8.82km, 渠末水位560.19m,流量0.75m3/s;太龙支渠比降1/2000,总长20.79km,渠首水位566.29m,流量3.50m3/s,隧洞10条长5.80km,明渠长14.99km,渠末水位555.90m,流量1.25m3/s。1.4.6 机电及金属结构主要机电设备xx水库(电站)为坝后式,根据电站水头变化范围,本阶段选用混流式转轮,适合的转轮型号有HLA112、HLA551、HLA296、HLA244、HL89、TF13、HLD89等。按照电站的调节性能和在系统中的作用、电站选择的装机容量、电站运行方式及厂区布置等情况,推荐27500kw装机方案。经分析论证及对各转轮模型参数和真机特性的比较,机型暂定为HLA551型。主要电气设备: 发电机为SF7500-20/3250型, 主变为SF9-10000/38.522.5/6.3KV,厂变为S9-2506.30.4KV。电站主厂房安装两台7500kw立轴混流式机组,水轮机安装高程577.90m。水机层地面高程580.40m。主厂房内设一台5010低速双钩桥机, 跨度11.0m。发电机层上游侧布置调速器、机旁盘等,发电机下游侧为机组安装吊运主通道,水力机械辅90、助设备布置在安装场下层。水轮机层下游侧布置油、水、气管路及机坑进人门等。电站与电力系统连接,本阶段按#三峡水资源开发有限公司的要求,以35KV出线四回,二回至新田、一回至xx电站,一回留作备用。电气主接线比较了三种方案,从接线清晰明了,满足电站运行方式要求,继电保护简单,电站一次性投资及年运行费相对较低方面考虑,推荐采用2台10000KVA双绕组变压器,与2台7500kw发电机分别组成发变组单元,35KV采用单母线的主接线方案。电站电气设备布置在主厂房上游侧及副厂房内,中控室布置在付厂房三层594.40m高程上。 35KV配电装置采用户内式开关站布置在副厂房内,主变压器布置在厂坝间变压器平台上91、。金属结构枢纽金属结构溢流坝表孔工作闸门为1210.5m-10.0m(宽高-水头)弧形门共5扇,动水启闭,底槛高程610.0m,各用QH2500KN弧形闸门启闭机操作。工作门前设一道检修门槽,五孔共用一扇12平面滑动检修闸门,静水启闭,由一台QPT2400KN台车式启闭机操作。电站引水建筑物进口底槛高程603.5m,拦污栅3扇,孔口尺寸4.5,由1台QPT2125KN台车式启闭机操作。检修门共用一扇,为平面滑动闸门,静水启闭,由1台QPT-280KN台式启闭机操作。工作门两扇,为3.2平面滚动闸门,动水启闭,各由1台QP-630KN卷扬启闭机操作。尾水门为2.4平面滑动闸门,静水启闭,4孔两扇92、,由一台GQ100KN电动葫芦操作。灌溉渠取水口设栏污栅一扇,33-25.0m平面滚动检修门和工作门各一扇,拦污栅由一台电动葫芦操作,检修、工作门各由一台卷扬式启闭机操作。枢纽金属结构总用钢量约800t。灌区输水工程金属结构灌区渠系工程金属结构中的闸门有平面定轮闸门、平面滑动闸门和手动闸阀等大小不同类型工作、检修、节制、分水闸门及闸阀共54个,孔口尺寸3.03.0m300不等,设计水头2.70.9m不等。金属结构总用钢量约80t。1.5 工程施工及投资估算1.5.1 工程施工施工条件工程所在地属亚热带湿润季风气候区,冬暖春早,夏热多雨,伏旱频繁,秋多绵雨,多年平均气温17.9,极端最低、最高气93、温分别为42.1和-3.7;多年平均降水量1200mm,多年平均风速0.5m/s,最大风速33.3m/s,多年平均日照时数1293.5h。水库坝址流域面积1330km2,多年平均年径流量8.26亿m3,径流年内、年际变化较大,丰水期49月平均流量42.5m3/s,占年径流的81.1,平枯水期10月翌年3月平均流量9.88m3/s,占年径流的18.9,伏旱期常有小流量出现。坝址区为条形岭谷低山丘陵地貌, 河谷深切呈“V”型,两岸及河床基岩裸露,出露侏罗系上统遂宁组和蓬莱镇组砂质粘土岩、粉沙岩、岩屑长石砂岩。坝址河段顺直,河床比降较大,两岸覆盖层较浅。渠系工程分布于方斗山背斜南、北翼,通过的岩层主94、要为砂岩、泥岩间层及碳酸盐岩。当地建筑材料中石料储量丰富,缺乏天然砂石料和土料,砼所需骨料全部采用人工制备,加工骨料的原材料为新鲜砂岩。块石料场分布于跳鱼洞、游家坝等处,距坝址不远。渠系工程沿线石料分布广,储量丰,可就近开采使用,细骨料可从灰岩或新鲜石英砂岩中制取。施工用电可就近从地方电网10KV线路接入。工程对外交通较为方便,#至建南公路通过库区,石板滩至中山乡公路从坝区通过,村级公路直抵坝址左岸吊嘴。渠系工程沿线离县、乡村公路较近,运输也较方便,枢纽和渠系工程所需建材设备可由#运抵现场。施工导流导流标准及导流方式据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准有关规定,xx水库为中型工程,其永久性主要95、建筑物为三级,永久性次要建筑物为四级, 临时性建筑物为五级。 据水利水电工程施工组织设计规范SDJ33889(试行),并结合风险度分析导流建筑物按5级设计,洪水重现期为5年一遇。大坝为浆砌石重力坝,因河床狭窄,不宜采用分期导流,采用全断面围堰较为适宜。经对枢纽施工进度安排研究并结合各工程布置特点,拟采用枯水期导流方式,枯水时段选在11月翌年3月。导流建筑物根据河段地形地势条件,将导流隧洞布置于左岸,隧洞全长400m,进口底板高程577.0m,出口底板高程573.0m,隧洞断面型式为城门洞形,洞底宽4.2m,洞内最大流量186m3/s,隧洞前段采用砼衬砌。由于采用枯水期导流方式,围堰在第一个枯水96、期挡水,上、下游围堰采用堆石围堰。因土料缺乏,堰体用土工膜防渗,上、下游围堰顶高程分别为584.0m和576.0m,迎水面坡和背水面坡均为1:1.5,上、下游围堰顶宽分别为3m和7m,上、下游围堰顶长分别为115m和100m。导流隧洞根据施工总进度安排,在第3年10月封堵,封堵流量56.5m3/s, 封堵导流隧洞采用叠梁闸门和隧洞内堵塞C20砼,堵头长15m。主要建筑物施工方式拦河坝施工浆砌石重力坝工程开挖量10.04万m3,其中:覆盖层开挖1.12万m3,基础明挖石方8.92万m3。坝肩开挖遵守自上而下的原则,采用人工清除覆盖层, 岩石手风钻钻孔爆破1m3挖掘机装碴,自卸车出碴的施工方法。河97、床采用划片分层多工作面作业开挖方式,覆盖层人工开挖清除,岩石手风钻钻孔爆破,12m3挖掘机装碴,自卸车出碴。基坑开挖完成后,清基并回填砼层和进行帷幕灌浆处理。灌浆孔为单排,孔距2.5m,平均孔深35m。拦河坝砌石量20.02万m3, 砼浇筑量2.25万m3,砌石最大月平均砌筑强度10500m3,砼最大月平均浇筑强度1829m3。石料采用自卸汽车自料场运至施工现场,清洗后,起重机吊运至工作面,然后人工抬运砌筑。砼采用机械拌制,人工胶轮车运输入仓,插入式振捣器振捣。引水发电系统施工厂区建筑物施工和拦河坝施工同时进行,明挖土石方3.87万m3,砌石方0.335万m3,砼浇筑0.704万m3。覆盖层采98、用人工挖除,石方采用手风钻钻孔爆破后用12m3挖掘机配自卸车出碴。厂房下部砼浇筑采用溜筒入仓,上部采用吊架提升手推车入仓,机组埋件安装采用汽车吊吊运至机窝,水轮发电机组安装利用厂房永久桥吊吊运,砌体部分人工砌筑,回填土人工夯实。输水建筑物施工输水建筑物土石方和砼工程量108.50万m3; 其中: 明挖土石方30.70万m3,洞挖石方47.40万m3,砌石19.73万m3,砼浇筑7.30万m3,土石回填3.3万m3,砂浆抹面39.32万m2。输水建筑物取水口采用人工清除覆盖层,石方采用手风钻钻孔松动爆破,人工分层撬挖人工装卸车出碴。砼浇筑采用机械拌制振动溜管输送入仓,插入式振捣器振捣。砌石采用人99、工抬运安砌勾缝。输水建筑物渠系工程施工战线长,工区分散。隧洞施工覆盖层人工开挖清除,洞身掘进采用气腿式风钻或手风钻钻孔光面爆破,机械或人工装碴轨道车运输出碴,局部辅以手推车出碴。衬砌采用轨道车运石料和沙浆至工作面,人工抬运安砌。砂浆和护底砼采用机械拌制,砼用手推车或轨道车运至仓面。明渠和渡槽施工,土方工程人工开挖,石方开挖采用手风钻钻孔爆破,土石方人工装运胶轮车出碴。砌石采用机械运料石至工作面附近,人工抬运安砌勾缝,砂浆采用机械拌制。施工总布置及辅助企业xx水库工程枢纽部分为拦河坝、坝后式电站、坝前输水建筑取水口。灌区输水工程渠线长工区分散。根据枢纽工程布置集中和灌区工程渠线长分散等特点结合地100、形条件,将施工区域划分为枢纽工程区及输水工程区。枢纽工程施工区枢纽工程施工区包括拦河坝、引水发电系统、输水建筑物进水口施工。施工辅助企业布置在左右岸山坡上,砼拌和站、综合加工厂、机械维修站、钢筋加工厂、木材加工厂、机电设备安装场、闸门钢管拼装场、施工机械停放地、空压站、抽水站、蓄水池、仓库等依山布置,左、右岸拟建施工临时用房18720m2,工程管理用房提前兴建,施工期由施工单位租用。施工场内通讯由业主与施工单位协商设立通讯网解决,场外通讯由总机与附近乡邮电所联线入网解决, 场外通讯与附近乡邮电所联线入网解决。施工占地108.8亩,其中:永久占地38.8亩,临时占地70亩。输水工程工区输水工程建101、筑物量大、面广战线较长。分一干三支四个工区,施工布置及辅助企业宜相对集中和灵活分散,长隧洞进出口集中布置压风站、砼拌合站,其他建筑物分散移动布置空压机、拌合机,机修、汽车修配、修钎、木材加工等辅助企业集中设于附近乡镇,施工用水就近引用山溪水或山塘水,施工用电就近T接,通讯配手机联系。施工临时用房8400m2。施工占地517.7亩,其中:永久占地433.7亩,临时占地84亩。施工总进度枢纽工程计划从第一年1月开工,第4年4月完工,总工期40个月,第一台机组发电时间为第3年12月。输水工程干渠计划和水库枢纽同年施工,工期40个月,其他工程在干渠动工2年后开工,工期3年,输水工程总工期5年。主要技术102、供应工程主要材料供应量为:水泥7.52万t,钢筋钢材755.7t,木材702m3,炸药867t。1.5.2 投资估算编制依据根据设计提供的工程量和施工方案,参照90xx省水利水电基本建设工程设计概算编制规定(试行),97xx省、*市水利水电建筑工程预算定额,97xx省、*市水利水电施工机械台班费定额,93 水利部颁水利水电设备安装工程概算定额(中小型) ,*市农机水电局文件重机水水基199706号文关于编制水利水电工程概(估)算材料预算价格的通知及其他有关规定进行投资估算编制。工程投资xx水库工程投资按1999年一季度的价格水平计算,静态总投资万元,总投资34685.07万元,枢纽、电站和输水103、工程分部投资见表。工 程 投 资 估 算 表表1.5.2-1 单位:万元工 程名 称枢纽工程电站工程输水渠系工程合 计第一部分 建筑工程5076.86810.7412549.9118437.51第二部分 机电设备及安装工程45.171851.4201896.59第三部分 金属结构设备及安装工程677.96196.82130.371005.15第四部分 临时工程708.0382.88582.381373.29第五部分 其他费用757.06221.38852.701831.14水库淹没补偿费6801.82006801.82水土保持工程89.7668.50726.92885.20静态总投资14883104、.193518.0616253.8234685.071.6 经济评价及综合评价结论1.6.1 工程效益及投资工程效益xx水库是综合利用水利工程。 灌溉面积17.70万亩;城镇乡村供水3804万m3; 坝后电站装机容量15000kw,保证出力1275kw,年发电量5575万kwh。 水库具有不完全年调节性能,建成与xx水库联合运用,是承担电力系统调峰、调频的主要电站,对下游梯级电站保证出力、年发电量有较大幅度提高。同时灌区还有扩大三峡库区移民安置容量和水库滞洪削峰减灾的效果。工程对#区国民经济的持续稳定发展起着十分重要的作用。工程投资工程投资按1999年价格水平计算,静态总投资34685万元,建105、设期利息786万元,流动资金132万元,总投资35603万元。1.6.2 国民经济评价经济费用和评价方法根据水利建设项目经济评价规范(SL72-91)有关规定,具有综合利用功能的水利建设项目,国民经济评价和财务评价应都把项目作为整体进行评价。国民经济评价的工程费用为静态投资与配套工程投资、流动资金和年运行费。主要效益计算采用分摊系数法,发电效益采用最优等效替代法计算。国民经济评价指标采用效益费用流量表计算该项目国民经济评价指标:经济内部收益率19.45%(大于社会折现率12),经济净现值21312.30万元(大于零),经济效益费用比1.719。评价指标均满足规范要求,兴建该工程经济上是合理的。106、国民经济敏感性分析考虑了投资增加10或20和效益减少10或20几种对国民经济评价指标影响较大的因素,敏感性分析结果表明,各敏感性因素向不利方面变化,各评价指标虽有变化,但仍优于规范规定指标,说明这些变化并不改变项目国民经济评价结论。1.6.3 财务评价财务支出费用项目总投资35603万元,其中:固定资产投资34685万元,建设期利息786万元,流动资金132万元。固定资产投资中:资本金28601万元,贷款6084万元。固定资产投资分摊部分为共用工程投资,该项目枢纽工程投资和灌溉与供水共用渠段投资分摊,按所获效益和库容相结合的原则综合考虑。分摊投资后,灌溉工程为25993万元,供水工程为3002107、万元,电站工程为5690万元。财务收入投资分摊后,根据灌溉、供水、售电价格的合理性分析和工程建成投产后地方可能承受的价格水平,采用灌溉、供水、售电价格分别为0.13元/m3、1.0元/m3和0.32元/kwh进行工程的资本金估算为28601万元,其中灌溉为25993万元、供水为901万元、电站为1707万元。按以上价格计算工程的财务收入为4577.7万元。财务评价指标根据水利建设项目经济评价规范(SL72-94)、小水电建设项目经济评价规程和水电建设项目财务评价暂行规定进行财务评价,其主要财务评价指标按财务现金流量表计算,财务内部收益率5%,财务净现值2813.56万元,投资回收期17.67年108、,投资利润率8.66%,投资利税率8.69%,贷款偿还期12年。由于属于社会效益性质的灌溉,财务收入较少,财务评价内部收益率达5.68%,财务净现值大于零(iC5%) ,相对来说,财务评价指标满足国家对公益事业的规定要求,表明项目财务可行。敏感性分析考虑项目投资增减10和效益增减10等不确定性因素对还贷期供水价、供电价的影响程度,经计算,其财务敏感性分析指标的财务内部收益率均大于5.5%,财务净现值均大于零(iC5%),表明敏感性因素的变化,其财务评价指标相对稳定。1.6.4 评价结论xx水库工程是以灌溉为主,结合供水、兼顾发电等综合利用效益的中型水库工程,同时还有扩大三峡库区移民安置容量和水109、库滞洪削峰减灾的作用。其社会、经济效益十分显著。工程建成后,灌溉耕地17.70万亩,其中:新增灌面10.88万亩,改善灌面6.82万亩,正常运行期农业增产的水利年效益7809.3万元,为灌区高效农业开发和三峡库区安置的移民与原村民生产生活、乡镇企业发展及#区江南城市组团的经济社会发展提供了充足的水源。坝后电站年发电量5575万kwh,下游梯级电站保证出力、年电量增加幅度较大,利于电力系统调峰、调频改善供电质量。该工程是#区盼望多年的脱贫致富希望工程。工程国民经济评价和财务评价指标均满足国家规定要求,敏感性分析表明敏感性因素的变化并不改变经济评价的结论。因此,工程经济上合理,财务上可行,尽快兴建110、有助于#区经济腾飞。1.7 今后工作的建议1.7.1 xx水库工程开发任务以灌溉为主, 结合城镇乡村供水、兼顾发电等综合利用效益,同时还有扩大三峡库区移民安置容量和减轻下游洪水灾害的作用。本阶段在灌区调查规划和土地开发利用的基础上对安置三峡库区移民仅作了粗浅的规划,为使移民搬得进、安得稳、逐步能致富,下阶段对移民安置应进行深入细致的调查规划落实工作,同时在灌区内结合相关部门规划高效农业开发区,以便充分发挥工程灌溉的显著效益。1.7.2 水库推荐小溪坝坝址重力坝方案,正常蓄水位620.00m,淹没耕地面积1663.2亩,淹没人口217人,淹没耕地和人口中利川市、XX县占52.13%和68.66%111、,因此,在本阶段水库淹没移民规划的基础上,下阶段在深入分析库区淹没涉及乡镇农业、土地等资源的前提下,进一步做好规划并落实库区移民安置工作,特别是利川市、XX县移民的规划落实工作。以促进xx水库工程能够顺利建设,以及建成后不致由于移民的遗留问题影响工程正常运行。 水库枢纽工程选址于小溪坝, 本阶段小溪坝坝址区工程地质成果是在原地表地质和勘探工作的基础上补充了一些必要的工程地质工作,基本满足设计要求。下阶段应针对选择的坝址坝型补充坝址区地勘工作及岩石物理力学指标试验,特别要查清夹层和石膏脉性状、分布规律及夹层泥化范围与程度和相应的力学指标值,为枢纽工程设计提供可靠依据。本阶段灌区渠系工程地质仅进行112、了踏勘,由于渠线较长,通过地层岩性复杂多变,下阶段应在踏勘的基础上,结合渠线布置方案,对地层岩性复杂渠段补充必要的地勘工作。对游家坝崩滑体,应进一步调查分析水库蓄水后的稳定性。本阶段石料场为初查,下阶段应针对选择的坝址坝型方案,对石料场开展料场测绘和地勘工作,并进行天然建材的物理力学指标试验,以便根据储量、开采条件、运距、质地等条件选择合适的料场。人工细骨料应结合石料场选择进行筛分、制样、试验、选取。 本阶段渠线规划是在1万航图上进行的,下阶段应结合推荐渠线方案开展带状地形图的测量工作。同时补测枢纽建筑物和主要渠系建筑物及隧洞进出口1500地形图。 xx水库工程坝址以上蓄水河段,目前经丰、平、113、枯水期不同断面的水质监测分析表明,水环境质量达到地面水环境质量标准(GHZB1-1999)的级标准,水质较好,集水区内无大的污染源点。要保持现有水环境条件和水质,建设管理单位必须和当地政府研究,采取行政措施,加强集水区范围内的森林保护、水土保持和水环境监测保护工作,限制发展污染水源的乡镇企业、引导农民田间少施化肥、少用农药,以保证工程长期运行时水质处于良好状态,满足开发任务要求。xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注一、水 文1.流域面积全流域km23167工程地址(坝址)以上km213302.利用的水文系列年限年397090年为实测,5969、9198年插补延长3.多年平均年114、径流量亿m38.264.代表性流量多年平均流量m3/s26.259.498.3共39个水文年均值实测最大流量m3/s36201982年7月17日实测最小流量m3/s0.521976年8月31日调查历史最大流量m3/s39601870年正常运用(设计)洪水标准及流量(P2)m3/s3530非常运用(校核)洪水标准及流量(P0.2,重力坝)m3/s4870面板堆石坝(P0.1)Q5260m3s施工导流标准及流量(P20)m3/s1865.洪 量实测最大洪量(24h)亿m32.0291982年7月17日设计洪水洪量(24h)亿m31.092校核洪水洪量(24h)亿m32.868P0.1洪量3.157115、亿m36.泥 沙多年平均年输沙量万t133多年平均含沙量kg/m31.52实测最大含沙量kg/m334.31980年多年平均推移质年输沙量万t3.14二、水 库xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注1.水库水位校核洪水位m620.70上坝址621.00m设计洪水位m618.25上坝址618.68m正常蓄水位m620上坝址620m汛期限制水位m616上坝址616m死水位m610上坝址610m2.正常蓄水位时水库面积km24.92上坝址4.84km23.回水长度km28.73上坝址26.33km(官渡河为准)4.水库容积总库容(校核洪水位以下库容)万m36850上坝址5985万m3116、正常蓄水位以下库容万m36480上坝址5510万m3调洪库容(校核洪水位至汛限水位)万m32119上坝址2135万m3调节库容(正常蓄水位至死水位)万m33650上坝址3330万m3其中共用库容(正常蓄水位至汛限水位)万m31750上坝址1660万m3死库容万m32830上坝址2180万m35.库容系数4.4上坝址 4.06.调节特性不完全年调节7.水量利用系数87.44上坝址 80.53三、下泄流量及相应下游水位1.设计水位时最大泄量m3s3010上坝址 q3070m3s相应下游水位m584.38上坝址593.86m2.校核洪水位时最大泄量m3s4380上坝址 q4440m3s相应下游水位m117、586.06上坝址595.78m四、工程效益指标1.灌溉效益面积万亩17.70田:10.137万亩,土:7.567万亩保证率(P80)年用水量万m36406扣除现有水利设施提供水量后xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注多年平均年用水量万m35343已扣除现有水利设施提供水量2.城市和工业及乡镇、农村供水效益保证率(P95)年供水量万m33804毛供水量3.发电效益装机容量kw15000上坝址电站装机15000kw保证出力(P90)kw1275上坝址电站保证出力1177kw枯水期(12月次年3月)平均出力kw2110上坝址电站枯水期平均出力2047kw多年平均发电量万kwh55118、75上坝址电站多年平均发电量5738万kwh枯水期(12月次年3月)电量万kwh617上坝址电站枯水期电量598万kwh年利用小时数h3717上坝址电站年利用小时数3825h4.梯级电站增加发电效益已建和规划梯级电站装机容量kw128500增加保证出力(P90)kw7174增幅29.21增加年发电量万kwh13424增幅21.66增加年利用小时h1044五、淹没损失及工程永久占地1.淹没耕地(P50)1663.2其中:田亩804.0土亩688.0轮歇地亩171.2xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注2.淹没非耕地亩11003.淹没林地亩516.14.迁移人口(P10)人217119、5.淹没房屋m2111006.淹没区乡公路长度km18.87.淹没区乡电信线及输电线长度杆km9.218.枢纽工程永久占地亩28.89.渠系工程永久占地亩433.7六、主要建筑物及设备1.挡水建筑物坝 型重力溢流坝(上、下坝址同)地基特性粉砂岩、砂质粘土岩互层、间夹软弱层地震基本烈度度坝顶高程m溢610、非622上坝址溢610m、非623m最大坝高m68.5上坝址 42m坝顶长度m202.65上坝址 182.94m2.泄水建筑物型 式溢流坝设5孔1210.5m弧门堰顶高程m610上坝址610m溢流段长度m90上坝址84m闸孔数孔口宽m512上、下坝址同设计单宽流量m3/sm502上坝址51.2120、m3s消能方式挑流消能闸门型式弧形工作闸门闸门尺寸(宽高)mm1210.5上、下坝址同闸门数量扇5上、下坝址同启闭机型式QH-2500KN弧形门机启闭机容量KN52500上、下坝址同xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注启闭机数量台5上、下坝址同设计泄洪流量m3/s3010上坝址3070m3/s校核泄洪流量m3/s4380上坝址4440m3/s3.输水建筑物设计流量m3/s13.0输水道形式无压隧洞及明渠地基特性砂泥岩互层和碳酸盐岩渠系总长km90.05其中:干渠km39.71支渠km50.34断面型式隧洞城门型、明渠矩形衬砌型式浆砌石、渠底砼衬护渠首闸孔数孔口宽m13.0渠首121、闸门型式平面定轮钢闸门闸门尺寸(宽高)mm3.03.0闸门数量扇1启闭机型式卷扬式QPQ-800启闭机容量KN800启闭机数量台1交叉建筑物型式渡槽(9座总长0.49km)4.引水建筑物设计引用流量m3/s46.5上坝址44.76m3/s进水口型式地基特性砂岩、粘土岩间层进水口底板高程m603.50闸门型式平面滚轮钢闸门闸门尺寸(宽高水头)m上坝址调压井工作门3.2xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注启闭机型式、数量台1卷扬式QP-630启闭机容量KN630引水道型式地基特性砂岩、粘土岩间层(上坝址)长度m671上坝址压力隧洞断面型式及内径m5.6上坝址为圆形压力隧洞(灌溉分122、水前)衬砌型式钢筋砼(上坝址)设计水头m27.2上坝址调压井型式圆筒阴抗式(上坝址)调压井内径m15.0上坝址调压井深m26.658上坝址最高水位m627.645上坝址最低水位m603.547上坝址压力管道型式坝内埋管(下坝址)、上坝址斜井内衬钢管条数条2上坝址2条每条管长度m73.33上坝址 104.831m和111.759m压力管道总长m146.66上坝址 216.59m管 径m3.2上坝址 3.2m最大水头m44.64上坝址46.11m每条管设计流量m3/s23.25上坝址22.38m3/s5.厂 房型式坝后地面式(上坝址混合式地面厂房)地基特性粉砂岩、粘土岩间层主厂房尺寸(长宽高)m3123、612.526.74上坝址厂房39.612.526.74m水轮机安装高程m577.90上坝址厂房577.70m尾水闸门型式平面滑动钢闸门闸门尺寸(宽高-水头)m2.42.512.0xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注闸门数量扇1启闭机型式GQ100电动葫芦启闭机容量KN100启闭机数量台16.开关站型 式下坝址户内式,上坝址户外式地基特性砂、泥岩互层面积(长宽)m221.69.3上坝址884m27.主要机电设备水轮机型号HLA551LJ175,上坝址HLA551LJ170台 数台2定额出力kw7812.5定额转速r/min300吸出高度m2.30上坝址电站3.07m最大工作水124、头m44.64上坝址电站46.11m最小工作水头m33.0上坝址电站36.8m定额水头m37.5上坝址电站39.0m定额流量m3/s23.25上坝址电站22.4m3s发电机型号SF7500203250台 数台2单机容量kw7500功率固数0.8定额电压kv6.3主变压器规格SF91000038.522.56.3KV台 数台2厂内起重机规格t5010桥吊台 数台1xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注8.输电线电 压KV35回路数回路4出线三回、备用一回输电目的地#区五桥新田、xx电站输电距离km52.0至新田222km、至罗田8.0km9.永久性房屋m26550七、施 工1.主125、要工程量明挖土石方万m344.94洞挖石方万m348.77填筑土石方万m35.8浆砌石方万m340.11砼及钢筋砼万m310.54金属结构安装t800帷幕灌浆m5025固结灌浆m17088回填灌浆m216532.主要建筑材料木材m3722水泥万t7.52钢筋钢材t756炸药t8673.所需劳动力总工日万工日274平均高峰人数人2143高峰工人数人29864.施工临时房屋m227200xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注5.施工动力及来源#区三峡水利电力集团电网供电供电负荷KW26506.对外交通(公路)距离(至#城)km83运 量万t4.72水库枢纽部分7.枢纽施工导流方式隧126、洞导流8.施工期限准备工期月3投产工期月32总 工 期月40枢纽部分八、经济指标1.静态总投资万元34685.07建筑工程万元18437.51机电设备及安装工程万元1896.59金属结构设备及安装工程万元1005.15临时工程万元1373.29水库淹没处理补偿费万元6801.82其它费用万元1831.14基本预备费万元2454.37水土保持投资万元885.202.综合利用经济指标单位调节库容水库静态投资元/m34.078灌溉水成本元/m30.262分摊投资后灌区单位灌溉面积投资元/亩1468.53分摊投资后经济内部收益率19.45xx水库工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注经济净现值127、万元21312.30折现率is12经济效益费用比1.719财务内部收益率5.68财务净现值万元2813.56折现率ic5灌溉水价元/m30.13上网电价元/kwh0.32供水水价(源水)元/m31.00贷款偿还期年12电站单位kw投资元/kw3793分摊投资后电站单位电度投资元/kwh1.021分摊投资后2 河段开发方式2.1 #溪流域规划概述#溪水资源蕴藏量较丰,为开发该河水资源,六十年代以来,长江委、成勘院、xx省水利院、xx地区水电院等单位做了大量的规划、勘测、设计工作。 六十年代初期,仅进行了#溪中、下游河段的初步选点工作,选择长滩、向家嘴、门坎滩三级开发。19631966年由原成都工128、学院设计,xx地区建成长滩水电站,装机容量0.624万kw。六十年代中期xx省水利院对#溪上、中游石板滩至xx河段进行规划,就石板滩、xx、xx三梯级进行选点比较,编写了xx#溪xx、xx、石板滩规划报告。七十年代初期,原成都工学院完成xx水库(电站)小溪坝坝址重力坝方案的初步设计,工程开发任务主要是调节径流提高下游梯级电站动能指标。水库正常蓄水位620.70m,死水位605.20m,正常蓄水位库容6810万m3,死库容1880万m3,调节库容4930万m3,坝后电站装机容量0.96万kw,年发电量5450万kwh。七十年代后期,xx省水利院再次对#溪进行选点规划,编写了#溪梯级电站选点规划报129、告,提出沿河八级开发方案,即xx、梁上、xx、洪水沱、中沙坝、马巴塘、长滩、向家嘴。赓即省水利院编写了xx#溪xx水库工程规划报告,明确该工程是调节径流供xx、xx市、云阳县长江南岸与#溪左岸的农田灌溉和农村人、畜饮水及下游梯级电站发电用水的综合利用水利工程。随后xx地区水电院在长委指导下完成该工程初步设计,工程开发任务以灌溉为主,结合农村人、畜饮水,调节径流兼顾下游梯级电站发电。坝址选择在莲花滩,采用混合式开发方式,跨流域引水至方斗山北西翼与长江南岸间,解决灌溉、供水缺水问题。水库正常蓄水位643.70m,死水位623.7m,正常水位库容2.64亿m3,死库容0.73亿m3,调节库容1.91130、亿m3,为大(2)型年调节水库。水库规划灌溉面积30.35万亩,其中新增灌面22.88万亩,改善灌面7.47万亩,电站装机容量2.625万kw,保证出力0.55万kw,年发电量8950万kwh,年利用小时3410h。水库淹没耕地7108亩(其中湖北省利川市2018亩,*市XX县2860亩,xx2230亩),迁移人口5360人(其中湖北省利川市1810人,*市XX县2580人,xx970人)。枢纽工程拦河坝为浆砌石重力坝,泄洪设施为开敞式垭口溢洪道,发电厂为地面式,灌区干支渠总长289.5km。水库为#溪流域综合开发利用的龙头,由于水库淹没、移民数量较大,特别是淹没湖北省利川市和*市XX县耕地广131、(占68.63%)、移民数量多(占81.9%),虽建设条件优越,社会经济效益好,初步设计已经xx省审批,但因淹没移民问题难以解决而未能实施。 八十年代中期在省水利院沿河八级开发方案基础上,xx地区水电院提出从xx至邻谷双河沟的局部跨河七级开发方案,即xx、梁上、双河、赶场、马巴塘、长滩、向家嘴。1991年底,由xx地区水电院设计的双河电站一期工程建成,装机容量1.1万kw。接着,xx市水电院建议在双河电站低坝基础上兴建季调节的xx水库,并对原梯级规划进行了调整,将#溪干流规划调整为xx、xx、双河、赶场、长滩、向家嘴、门坎滩七级。 为加快#溪中段梯级电站开发,九十年代初成勘院编写了#溪中段(x132、x赶场)规划调整专题报告,将该段规划调整为xx、双河、赶场三级。xx省水电厅以川水发19921089号文批复同意该报告,并要求开展三梯级前期工作。xx水库正常蓄水位571.25m,死水位547.25m,正常水位库容0.8605亿m3,死库容0.2867亿m3,调节库容0.5738亿m3,坝后电站装机1.7万kw。双河电站扩建装机1.6万kw,加上原装机1.1万kw,合计装机2.7万kw。赶场电站装机3.75万kw。三级电站共装机8.15万kw,保证出力1.7244万kw,年发电量41502万kwh,年利用小时5092h。九十年代中期为开发#溪中、下游段水能资源,xx市水电院编写了#溪中下游河段133、(赶场门坎滩)规划调整专题报告,xx省水电厅以川水发1996规176号文批复同意该河段规划调整为长滩、向家嘴、门坎滩三级电站。三级电站装机分别为2.0万kw、1.0万kw和1.7万kw,共计装机4.7万kw,保证出力0.7314万kw,年发电量20469万kwh,年利用小时4355h。1997年#区计委、水电局编制了#区水中长期供求计划报告,通过国民经济各部门发展期需供水量的分析,2010年供需水不能平衡,缺口较大,急需规划兴建xx水库新水源点,方可解决#区江南区域国民经济发展的缺水问题。同年10月13日*市计委、水电局以“重计委国1997867号”文验收了该规划报告,同年#区政府以“万府函1134、99786号”文批准该规划报告,要求将规划报告作为制定#区年度供用水计划及水资源开发利用的主要依据,也可作为有关部门制定国民经济和社会发展的决策依据。1998年#区水电局在#区水中长期供求计划报告的基础上,根据#区江南区域国民经济发展期需供水情况和xx水库库区淹没移民限制条件及#溪干流中游段三级电站开发现状,对xx水库原规划方案进行调整,编制了#溪上游河段(xxxx)规划调整专题报告,将原规划的xx大(2)型水库调整为中型规模,可满足以灌溉为主,结合城镇供水和农村人畜饮水,兼顾发电等开发任务要求,调整后#溪干流为xx、xx、双河、赶场、长滩、向家嘴、门坎滩七级。同年12月30日#区政府以“万府135、函199862号”文批复该规划报告,原则同意xx水库调整为中型水库,要求抓紧做好xx水库调整后的前期准备工作,尽快组织实施。2002年7月三峡水电院编制了#溪流域规划报告,通过该流域自然地理、地形地貌地质、气象水文、自然灾害和社会经济状况及水资源供需分析,对流域进行了灌溉、供水、水力发电、水质保护等规划。#溪流域水资源较为丰沛,规划主灌区位于#溪左岸与长江南岸间的广大区域,灌溉面积17.7万亩,其中新增灌面10.88万亩,改善灌面6.82万亩,多年平均灌溉水量0.5343亿m3,规划灌溉工程为xx水库,水库坝址位于#溪上游河段的小溪坝,坝址控制流域面积1330km2,多年平均年水量8.26亿m136、3。水库正常蓄水位620.00m,正常水位库容0.648亿m3,调节库容0.365亿m3,灌溉工程渠系总长90.05km,其中干渠长39.71km,支渠长50.34km。#溪流域规划供水范围为#主城区江南的百安坝和陈家坝两城市组团及xx水库灌区范围内的乡镇、农村,年供水量0.3804亿m3,解决城市20万人、乡镇6.15万人、食品工业产值8亿元和农村8.774万人、牲畜10.534万头的用水问题。供水水源取自xx水库,灌溉渠系亦承担供水输水任务,规划12座小型水库、141口山平塘、527口蓄水池为供水的囤蓄工程,百安坝附近建5万t/d水厂1座,乡镇建20005000t/d水厂10座,扩建乡镇水137、厂5座。发展期供水范围内的生活、生产用水基本能够解决。#溪干流落差较大,水能资源较丰,是#区主要的水电能源基地,水力发电规划干流为xx、xx、双河、赶场、长滩、向家嘴、门坎滩七级开发,总装机容量14.35万kw,保证出力3.3007万kw,年发电量80977万kwh。#溪流域现状水质可达地表水环境质量标准(GHZB1-1999)级标准,为给国民经济建设各部门提供优质水源,规划2010年流域内乡镇生活污水处理达标排放率90%,乡镇企业废水自行处理达标排放率100%,乡镇生活垃圾和乡镇企业固体废弃物无害化处理率达95%以上,在流域内的临溪、建南、中山、罗田、走马、双流、赶场、龙驹、长滩、向家等集镇138、建10002000t/d生活污水处理设施,集镇垃圾采用远离水体卫生填埋方式处理,并加强水环境监测与保护工作。#溪流域规划中游三级电站已建成投入系统运行,近期规划兴建xx水库,解决#区江南区域国民经济可持续发展的需水问题。该规划报告于2002年8月14日经#区政府以“#府2002124号”文批复:同意将#溪水动能开发利用功能调整为水资源综合开发利用功能;为解决水资源供需矛盾,满足农业灌溉和城乡供水的需求,同意修建xx水库工程;为加快全区城乡经济发展步伐,同意规划提出的灌区、城镇供水、水资源水质保护和相应工程设施规划及环境影响评价;要按照规划和国家的有关规定,抓好工程的组织实施工作。#溪流域干流x139、x至门坎滩河段经多次梯级规划调整,基本确定为xx、xx、双河、赶场、长滩、向家嘴、门坎滩七级开发,除xx梯级为综合利用水利工程外,其余梯级均为发电任务而开发。#溪流域梯级主要水利动能指标见表2.2-1。#溪流域梯级规划平面图见附图2-1,#溪流域梯级规划纵剖面图见附图2-2。#溪流域梯级主要水利动能指标表 表2.2-1 梯 级项 目xxxx双 河赶 场长 滩向家嘴门坎滩合 计流域面积 (km2)13301389139013901881.22041.72171.3多年平均流量 (m3s)26.227.527.527.537.340.442.7正常水位 (m)620517.25519.25416.140、75273.25228.25208.50正常库容 (万m3)648086056525(前池)7551075530有大滩口灌溉面积 (亩)17700安置三峡库区移民 (人)22489供水 (万m3)3804装机容量 (万kw)1.51.72.73.752.01.01.714.35保证出力 (万kw)0.12750.31530.84981.0830.42110.19650.30753.3007年发电量 (万kw.h)557578481774223821113925477911580990年利用小时 (h)371746166571635256965477536256432.2 河段开发方式 xx水库141、位于xx至xx规划河段的小溪坝,xx水库为#溪中段(xx至赶场)规划的不完全年调节水库,即将建成投运,水库回水至小溪坝下游。xx水库灌区主要位于方斗山背斜北西翼与长江南岸间的沿江河谷低山丘陵坝区,灌区内要建设五桥移民开发区新城和农村新集镇,并安置三峡库区部分移民。根据目前#溪中段开发现状,要求在xx水库回水影响范围外规划跨流域引水的xx综合利用水利工程。若采用径流引水式开发,直接利用#溪天然径流,虽可减少工程淹没占地与移民补偿费和移民安置难度及枢纽工程投资与工程不利影响范围和程度,但因#溪径流年际、年内变化较大,难于满足工程灌溉、城乡供水、发电和提高下游梯级电站动能指标等综合开发任务对径流按需142、调控要求,其工程社会经济效益十分有限。灌区控灌高程600.0m,坝址河床高程574m,即使建拦河低坝取水也难达到控灌高程要求。降低控灌高程,既减少灌面和社会效益,又增加输水隧洞长度与工程量及施工难度与渠系工程投资。将取水枢纽上移至建南河适当位置满足控灌高程要求,但枢纽工程位置已非#区所辖,行政区划不同给实施工程带来一定困难,而且与下游梯级水位不能衔接,不仅不能充分利用水资源,而且也增加了输水渠道长度,增加渠系工程量和投资,支流官渡河和罗田河径流不能利用,因此,无调节的径流引水式开发方式是不可取的。若枢纽采用河床式开发,坝前虽可形成调节水库,但因受河道狭窄,岸坡较陡,河宽不足的限制,难于妥善将泄143、洪设施和发电厂房及相关建筑物布置于一体,故河床式开发方式实施难度也很大。 坝址河段可供选择的坝址为莲花滩和小溪坝,两坝址相距2.4km,莲花滩坝址根据河弯地形和梯级水位衔接要求,宜筑坝壅水,采用混合式开发方式。小溪坝坝址位于莲花滩坝址下游,河床较莲花滩约低8m,筑坝壅水宜采用坝后式开发方式,亦能和xx水库正常水位衔接。莲花滩坝址枢纽工程主要建筑物布置分散,和小溪坝坝址比较,相同正常蓄水位和死水位,其库容分别小15和23左右。因此,从满足长江河谷区农田灌溉和城镇乡村供水及发电等工程开发任务要求,并结合枢纽工程布置、投资、管理运行费用考虑,规划河段工程宜选择小溪坝坝址跨流域引水的坝后式开发方式。 144、#溪流域规划平面示意图见附图21。 #溪流域规划纵剖面示意图见附图22。3 水 文3.1 流域概况 #溪系长江干流上游下段右岸的一级支流,发源于*市XX县武陵山北麓的杉树坪,经湖北省利川市境至*市#区的石板滩与官渡河汇合,在xx右岸纳入罗田河,至赶场右岸汇入龙驹河后始称#溪,再经长滩、向家嘴至云阳县龙角镇右岸纳入泥溪河后,在新津口注入长江。河道全长170km,流域面积3167km2。 #溪为山区性河流,河谷深切,断面多为“V”型和“U”型,河床滩多流急,平均比降5。 流域东南以七曜山与清江流域分水,西南以武陵山与龙河相邻,西北以方斗山与长江相隔,呈西南东北向,地势东南高西北低,流域长约100k145、m, 平均宽约30km。xx以上流域呈扇形发育,源头主支为建南河,其次为官渡河,支流多分布于右岸。 流域上游边缘部分植被较好,中、下部河谷两岸多开垦为坡地、梯田,植被稀疏,水土流失较重,入夏后河道内水流浑浊,沙量较重。 流域出露的主要地层为侏罗系中上统沙溪庙组、遂宁组、蓬莱镇组砂岩与泥岩互层。流域边缘和龙驹河谷一带及方斗山背斜北西段主要出露三迭系灰岩。第四系冲、洪积层仅在河谷两岸有零星分布。 xx水库坝址河段位于#溪中上游走马镇和中山乡的莲花滩至小溪坝,控制流域面积1330km2,占全流域面积的42。 #溪流域示意图见附图3-1。3.2 气 象 #溪流域属亚热带湿润季风气候区,受东南和西南季风146、的交替影响,具有四季分明、雨量较丰、冬暖春早、夏热多雨、伏旱频繁、秋多绵雨的气候特征。冬季受偏北气流控制,气温低雨量偏少,入春以后,降水天气系统逐渐加强,东南和西南气流将水汽输入本区,与高空低槽和地面冷锋配合,或受副高与西藏高压之间的低压系统控制并持续时,形成上升对流运动,产生暴雨或大暴雨。每年78月因太平洋副高控制本区,连晴高温形成盛夏伏旱天气。9月以后副高南撒,流域降雨又明显增加,但雨强较弱,常成绵绵细雨。 流域内从五十年代起先后建立了一批雨量站,如临溪、建南、谋道、 鱼龙、龙驹等 (见附表3-1) 。流域多年平均年降水量从上游的1300mm渐向下游递减至1100mm左右,暴雨中心多出现在147、xx以上流域, 特大暴雨亦可笼罩全流域,且暴雨强度较大,最大日雨量可达280mm。 据流域邻近的#气象站1955年1月至1995年12月的资料统计,多年平均年降雨量1201.5mm,多年平均气温17.9;极端最高、最低气温分别为42.1和-3.7;多年平均年蒸发量994.5mm(20cm蒸发皿观测值);多年平均风速0.5ms,最大风速可达33.3ms;多年平均相对温度82;多年平均日照时数1293.5h。 #区气象站气象特征值统计见附表3-2。3.3 水文基本资料3.3.1 水文观测及资料整编 xx水库坝址下游约14km和82km处分别有xx水文站 (1991年底因双河电站回水影响而撤销) 及148、龙角水文站,xx水文站为本工程设计的依据站,龙角水文站为参证站。 (1)xx水文站 该站1967年4月由xx省水文总站设立,系#溪中游控制站,集水面积1386km2。1967年5月1日开始观测水位、降水,6月21日测流。1968年基本水尺断面下迁75m,在低水施测了少部分流量,1968改为水位站,1970年恢复为水文站,开展水位、流量、雨量、泥沙等多项目观测。 测验河段位于泡子塘大桥下1.2km,河段顺直长约400m,顺直段上游处狭窄,多大乱石,顺直段下游略呈喇叭形,紧接弯道,略有收缩。基本断面下游约180m处为卵石浅滩,低水有控制作用,浅滩下游紧接一急弯,弯道处有一石梁横贯河底,再下游约40149、0m有一乱石陡滩,为高水控制。基本断面河底为沙质。高水位时基本水尺断面与测验断面一致,低水位时分别在基本水尺断面上游25m和80m的临时断面测流,每年施测大断面23次,施测时间一般在汛前和汛后,断面略有冲淤变化。 (2)龙角水文站 龙角水文站位于云阳县龙角镇上游1000m处,为#溪下游干流控制站, 集水面积2268km2。1958年由xx省水文总站设立,观测水位、流量、降水、泥沙等项目。 该站观测河段不很顺直,断面左岸为土壤耕地,右岸为较陡砂岸,右岸及河底为砂夹卵石,左岸为砂土组成,洪水时有冲淤变化,左岸有局部回流。基本断面以上150m处为缓弯,基本断面下游300m处有比较突出的石滩,使河宽变150、窄1/3,为低水控制,滩下为深潭。高水由下游弯道控制。该站下游700m处右岸有泥溪河汇入,洪水时有顶托影响。基本水尺与测流同一断面,每年施测大断面35次,一般在汛期前后,有时汛中伏旱小水也施测大断面。 (3)资料整编 xx站和龙角站历年水文资料由xx水文分站整编后交长江委*水文总站审查汇编刊印,xx站已刊印19671987年水文资料,19881990年有整编成果。龙角站已刊印19581987年水文资料,1988至今有整编成果。3.3.2 水文资料复核 xx站和龙角站均为国家设立的水文站,水位、流量测验均按规范进行。两站水位均采用假定基面,水尺附近设有多个BM点供校测水尺零高引用。水尺安设牢固,151、刻划清晰,1980年后使用岸式自记水位计。人工观读一日内等时距观测,用算术平均法计算日平均水位,非等时距观测,用面积包围法计算日平均水位。 水尺零高校测,一般在汛期前、后进行,有时也在汛期中、小水进行,遇大洪水如水尺有变动,则及时校测或重新安设水尺。 经复查,两站水位资料未发现高程系统问题,水位观测能反映洪水变化过程,无缺漏测现象。设置自记水位计后,水位观测能保证精度,因此,两站水位资料均较可靠,能满足工程设计需要。 两站流量施测有较多测次,能控制洪水变化过程,大断面测次不多,每年实测流量的水位变幅,绝大部分在年内实测水位变幅的90以上, 流量测次除个别年份外,一般都在200次左右,有的年份多152、达300次以上,且大都以流速仪施测为主,高水部分少量为浮标法施测。故每年水位、流量关系定线有足够依据。 #溪系山区性河流,洪水涨落较快,为争取测流时间,流速仪施测时,多用0.6H一点法,通过xx站0.6H一点法和简测法的对比分析, 前者和后者平均流速比为0.995,故0.6H一点法具有较好的代表性。浮标测流主要在中、高水位进行,两站浮标系数开始采用0.85,1982年后改用0.90,主要是1982年前后采用浮标型式不同所致。xx站比测资料较少,龙角站比测资料较多,通过两站虚实流量对比分析,所采用的浮标系数基本合理。 两站测流河段比降较小,由于附加比降的影响,致使两站水位、流量关系多为连时序临时153、曲线和绳套曲线,据分析各年水位、流量关系曲线勾绘合理,外延幅度较小,年头、年尾的流量衔接合理。 根据以上资料的复查,两站流量测验均以流速仪为主,且测次多,每年水位、流量关系曲线外延幅度很小,断面借用和流量推算方法合理,经上、下游水量对比分析,水量平衡,故两站流量成果比较可靠,可供设计使用。 浮标系数分析见表、表、表、表。xx水文站(19701981年)浮标系数分析表 表1水位(m)流速仪实测流量(m3/s)浮标法虚测流量(m3/s)K实流量/虚流量36.547.455.80.84937.090.71070.84838.01912240.85339.03103640.85240.04515330154、.84641.06187300.84743.0101811990.849xx水文站(19821990年)浮标系数分析表表2水位(m)流速仪实测流量(m3/s)浮标法虚测流量(m3/s)K实流量/虚流量36.547.452.50.90337.090.71010.89838.01912120.90139.03103460.89640.04515030.89741.06186840.90443.0101811330.899龙角水文站(19591981年)浮标系数分析表表3水位(m)流速仪实测流量(m3/s)浮标法虚测流量(m3/s)K实流量/虚流量47.5081.594.80.85948.00166155、1950.85149.003834540.84450.006948150.85251.00102812100.85052.00137716220.84953.00174820590.84953.50194222870.849龙角水文站(19821990年)浮标系数分析表表4水位(m)流速仪实测流量(m3/s)浮标法虚测流量(m3/s)K实流量/虚流量47.5081.594.10.89548.001661850.89749.003834240.90350.006947710.89951.00102811440.90252.00137715350.89753.00174819480.89753.5156、0194221500.9033.4 径流3.4.1 径流系列插补延长及代表性分析xx站有1967年512月,1970年1月1990年12月的实测径流资料,通过xx站与龙角站同期年、月径流相关,相关关系较好,相关点呈明显带状, 通过点群重心定线,相关图见附图3-2。由于两站同步实测资料包括了最大最小值,插补时相关线勿需外延。据此线插补出xx站缺测的19591967年、1968年、1969年及19911998年3月的逐月径流资料, 经插补后,xx站有1959年4月1998年3月计39年(水文年)的径流系列。xx水文站历年年、月平均流量见附表3-3。据分析,xx站与龙角站年径流的丰、中、枯水段比较相157、应,径流系列包括了:19591966年枯水段,19671981年平水段及19821993年丰水段。在系列中大于多年平均值的年份有18年,占46.2;小于多年平均值的年份有20年,占51.3;说明1959年4月1998年3月的年、月径流系列具有一定代表性。3.4.2 径流特性#溪径流主要由降水形成,少量为地下水补给,径流年内、年际变化与降水一致。每年3月随着降水增加,径流量也相应增大,49月雨量进一步增多,流域进入汛期,径流量大增,但本流域常发生伏旱,在伏旱期径流显著减少,1011月降水渐少,径流补给也逐渐减少,12月翌年2月很少降水,主要为地下水补给,是径流的最枯时期。据xx站1959年4月1158、998年3月计39年径流资料统计,多年平均流量为27.3m3/s,折合多年平均年水量为8.61亿m3,多年平均径流深为621.2mm,多年平均径流模数19.7L/skm2。径流的年际变化不大,年平均流量的最大值为46.5m3/s(1982年4月1983年3月),最小值为17.3m3/s(1959年4月1960年3月),分别为多年平均流量的1.70倍和0.63倍,年径流相对稳定。径流年内分配不均,丰水期(49月) 的平均流量为44.1m3/s,占多年径流量的81.1,枯水期(10月翌年3月) 平均流量为10.3m3/s,占多年径流量的18.9。另外,盛夏伏旱期也常有小流量发生。3.4.3 径流计159、算xx水库坝址位于xx水文站上游14Km处,区间无支流加入,区间集水面积仅56Km2,为坝址控制流域面积的4.2,两处流域面积相差较小,故xx站实测和插补后组成的1959年4月至1998年3月共39年年及时段径流系列可通过流域面积比的1次幂换算到xx水库坝址处, 然后进行频率计算,其经验频率按数学期望式计算,以P-型曲线适线,其年和时段径流统计参数及计算成果见表1,年、时段径流频率曲线见附图3-3、3-4、3-5。xx水库1959年4月1998年3月年、月径流系列见附表3-4。xx水库坝址径流成果表表1项 目时 段统 计 参 数不 同 频 率 流 量(m3/s)Q(m3/s)CvCs/Cv51160、0205075809095水文年(4月翌年3月)26.20.272.539.035.631.825.421.120.117.816.1丰水期(4月9月)42.50.342.569.261.853.740.532.030.125.822.7枯水期(10月翌年3月)9.880.382.516.914.912.79.297.146.685.614.87将xx水库年径流特征值与下游xx站、龙角站和xx水库与龙角站区间径流特征值对照比较见表2。上、下游年径流特征值对照表表2特 征 值名 称集水面积(km2)多年平均流量(m3/s)多年平均径流深(mm)CvCsCvxx水库133026.2621.20.2161、72.5xx水文站138627.3621.20.272.5龙角水文站226844.6620.20.272.5xx水库与龙角站区间93818.4618.60.272.5从表看: xx水库径流特征值与下游xx站、龙角站和xx水库至龙角站区间的径流特征值基本一致。流域上游的径流深略大于下游的径流深,符合上游降水多于下游降水的地区分布特性。因此,本工程径流计算成果比较合理。xx水库是以灌溉和安置三峡库区移民为主、结合城镇乡村供水和防洪、发电等综合利用的中型水利工程,按照工程开发任务所需的保证率和选典型年的原则,在xx站实测系列中选择特丰年(P5)为1989年4月1990年3月,丰水年(P10)为198162、0年4月1981年3月,偏丰年(P20)为1986年4月1987年3月,平水年(P50)为1987年4月1988年3月,偏枯年(P80) 为1971年4月1972年3月,枯水年(P90)为1972年4月1973年3月,特枯年(P95)为1976年4月1977年3月。采用时段(10月翌年3月) 、年控制进行代表年径流的年内分配计算,丰水期49月按旬计算,其成果见附表3-5。3.5 洪水3.5.1 洪水特性#溪洪水系暴雨形成,洪水发生时间与暴雨一致。每年5月开始进入汛期,67月为本流域大暴雨多发季节,特大洪水常发生在此时期,而8月份本流域常发生伏旱,偶尔也有较大洪水发生,9月以后付高南移,流域内降163、雨较多,但暴雨强度较小,一般不会形成大洪水。由于该流域暴雨出现较早,结束较晚,年最大洪水流量出现时间为49月,其中4月份仅出现一次,且量级属一般小洪水,从年最大洪水出现频次和量级看,主汛期为59月。xx站实测年最大流量在各月出现的频次和量级见表。xx站年最大洪峰流量出现频次表表1月份项目456789合计出现次数14664122()5182727185100量级(m3/s)5214952380114022501070362011901830934#溪洪水一般产生于上游流域,大洪水和特大洪水为全流域洪水。 如“82717”特大洪水,该次洪水由全流域特大暴雨形成,暴雨集中,强度大,持续时间长,xx站164、和龙角站最大10、20、30分钟暴雨量分别为10.9、17.8、25.4mm和14.6、27.7、32.3mm,流域内鱼龙、建南、临溪、谋道、xx、龙驹、龙角和周边的黄水、南坪、柏杨、白羊、龙宝等站的24h雨量均超过200mm,其中临溪和龙角两站24h雨量超过300mm。#溪为山区性河流,河谷深切,山坡陡峭,洪水具有汇集快、过程陡涨陡落、峰顶持续时间短的特点,遇连续暴雨时也常发生复峰洪水。 一般单峰洪水过程历时12天,涨水段6时左右,峰顶持时30分钟左右。 复峰洪水过程历时23天。xx站实测最大流量为3620m3/S (1982年7月17日),实测年最大流量的最小值为495m3/S(1971年165、5月3日),最大值为最小值的7.3倍,洪水的年际变化较大。3.5.2 历史洪水(1)历史洪水调查五十年代末期为开发#溪水力资源,有关勘测设计单位便对#溪的历史洪水开展调查工作。曾先后对该河上、中、下游的柏杨渡、石板滩、上渡口、xx、天仙桥、长滩、龙角等河段进行调查。八十年代初经xx省洪办汇编,刊印了九个调查河段的调查资料和六个河段的推流成果。综合各河段先后调查结果,#溪的历史洪水计有1870、1896、1912、1921、1946等年份,近期发生的大洪水为1982年。xx站河段,经多次反复调查、比较确定的大洪水年份为:1870、1896、1921、1946及1982年。(2)历史洪水重现期确定166、xx河段有两位老人比较了1870年和1896年两次大水,谭西芝说他听老人讲:“老庚午年(1870年)水最大,淹齐我家神位的天字”,“丙申年(1896年)大水,淹齐我家神位的君字”;另一位老人王光青说:“老庚午年水最大,风转院子有一百多年历史了,老庚午年洪水淹齐堂屋神位的地字”,对丙申年(1896年)大水,他说:“那年我家修房子,木料都准备好了,但大水一下把木料冲走了,房子没修成”,老人所指认的洪痕低于1870年。石板滩船工官福生对三次大水亦作了比较,他听老船工向国才说:“庚午年涨大水,淹到渡口他住房子里的天字,水涨了一天多才退”,对丙申年大水,他说:“丙申年也涨大水,淹到渡口房子穿枋(第一根横167、梁) 的一半, 现在还有水痕”,对1921年洪水,他又说:“距现在有四十多年也涨过一次大水,淹进石板滩渡口房子有两尺深,涨了一天多才退”。三次洪水的洪痕高低顺序为1870年,1896年和1921年。根据以上分析,1870年洪水在本流域上、下游均有反映,因本流域无文献,洪水重现期不可能再往前推算,故将该次洪水定为1870年以来的首大洪水, 重现期定为128年;1896年洪水为二大洪水,重现期为64年;1982年洪水系实测,为1870年以来的三大洪水,重现期定为40年;1921年为四大洪水,重现期定为30年。3、历史洪水峰、量推求1870、1896、1921年在xx附近均调查有较可靠的洪痕,用xx168、水文站综合水位流量关系曲线推算流量, 并以QAD1/2法作高水外延,外延幅度32.7,本次用实测1982年大水年的水位流量关系曲线验证, 高水部分延长甚少,推流成果相差约4.4,说明原历史洪水推算成果具有一定精度,本次仍采用原推算成果,即1870年为3960m3/s,1896年为3720m3/s,1921年为3480m3/s。通过点绘xx站洪峰与24h及三日洪量相关(见附图3-6、3-7),有部分点据比较散乱,原因是洪水过程有单、复峰之不同所致,定相关线时,为安全计,靠近1982年大洪水点据定线,以此关系线插补出历史洪水的时段洪量。xx站历史洪水峰、量见表。xx站历史洪峰及时段洪量统计表表1年169、 份Qm(m3s)W24h(亿m3)W三日(亿m3)187039602.2213.811189637202.0623.566192134801.8753.1753.5.3 设计洪水(1)洪水系列插补延长xx站具有1967及19701990年计22年的洪水系列,下游龙角站则有19581997年共40年的洪水系列,其中五十年代末至六十年代初洪水均较小,为尽量利用本河流的水文资料信息,使洪水系列更具代表性,通过与下游龙角站建立相关,以展延xx站洪峰及时段洪量系列。建立xx站龙角站年最大洪峰流量及时段洪量 (24h、三日)相关, 由于区间面积较大降水分布不均,相关关系略差,但插补时期的洪水量级不大, 170、均在实测值幅度内,插补值仍具有一定精度,相关线见附图3-8、3-9、 3-10,分别插补出xx站19581966年、19681969年、19911997年最大洪峰流量和24h洪量及三日洪量,经插补后,xx站具有19581997年年最大洪峰流量及时段洪量系列,见附表3-6。(2)、洪水峰、量频率计算xx站洪水峰、量计算以xx站插补和延长后的19581997年年最大洪峰流量和时段洪量系列(24h、三日) 与历史洪水1870、1896、1921、1982年组成不连序系列,采用和公式计算历史洪水和实测系列的经验频率,用P-型曲线适线调整统计参数,计算出各种频率的峰、量成果见表。峰、量频率曲线见附图3-171、11、3-12、3-13。xx站设计洪峰及时段洪量成果表表项 目洪峰流量(m3s)24h洪量(亿m3)三日洪量(亿m3)备 注调查洪水187039602.2213.811N128189637202.0623.566N64198236202.0293.464N40192134801.8753.175N30系 列195819971958199719581997统计参数Xm15400.650.95Cv0.510.720.82Cs2.5Cv2.5Cv2.5Cv各种频率洪水P0.154103.2905.603P0.250102.9895.053P0.3347102.7674.648P0.544702.5172、904.327P140502.2873.778P236301.9823.230P3.3333101.7572.827P530501.5772.507P1025901.2661.961P2021100.9501.418P5013800.5180.706从表看:峰、量统计参数的Cv值,量比峰大,原因是洪水系列中,一般洪水多为单峰、形状变化较大,1982年大洪水为多峰洪水,且峰高量大,24h和三日洪量分别为实测系列单峰小洪水的7.8倍和9倍, 洪水峰型和时段洪量的悬殊差异,致使时段洪量年际变化较大,并有长时段洪量年际变化大于短时段洪量年际变化的趋势,因此峰、量Cv值与一般河流相悖。xx水库洪水峰、量173、计算xx水库坝址以上流域呈扇形,坡度较陡,河谷狭窄,洪水汇集快。由于水库为中型,库面较小,建库后汇流条件变化不大,因此,仅作坝址设计洪水。根据工程规模及洪水特性,洪量计算时段为三日。鉴于xx水库与xx站的区间面积较小,采用面积比的2/3次幂和1.0次幂将xx站设计峰、量值换算至xx水库坝址作为该工程的设计洪水峰、量,其成果见表。xx水库设计洪水峰、量表表2 项目频率洪 峰(m3s)24h洪量(亿m3)三日洪量(亿m3)P0.152603.1575.377P0.248702.8684.849P0.3345802.6554.460P0.543502.4854.152P139402.1953.625174、P235301.9023.100P3.3332201.6862.713P529701.5132.406P1025201.2151.882P2020500.9121.361P5013400.4970.677坝址以上三支流入库断面洪峰流量计算xx水库坝址以上建南河、官渡河、罗田河交汇较近,入库断面的集水面积分别为558.1、306.5、203.8km2。xx以上流域暴雨洪水分布比较一致,三支流洪水汇集形成xx处洪水,采用面积比的23次幂将坝址P5、10、20、50的洪峰流量换算致三支流入库断面处,其成果见表3。建南河、官渡河、罗田河入库断面设计洪峰流量表表3河 流入库断面入库断面集水面积(km2)175、各频率洪峰流量(m3/s)P5P10P20P50建南河柏杨渡558.1166014101150749官渡河瓦 厂306.51110943767501罗田河长五间203.8845717583381(3)设计洪水过程线根据xx站实测洪水资料分析,在实测系列中,选择具有峰高量大、于防洪安全较为不利的复峰洪水 (1982年7月17日、1978年6月24日) 和单峰洪水(1975年6月25日、1980年8月28日)各两次洪水作典型, 按xx水库坝址设计洪峰、24h洪量和三日洪量同频率控制放大,推求坝址各种频率设计洪水过程线,经放大后的设计洪水过程线及调洪比较, 唯有1982年7月26日典型洪水过程推算的176、各频率设计洪水过程线于水库防洪安全最为不利。 设计洪水过程线见附表3-7和附图3-14。3.5.4 分期设计洪水根据xx站实测历年各月最大流量点绘洪峰流量散布图,看出#溪洪水的季节变化规律明显,每年12月翌年2月为枯水季,基本上为地下水补给期,3月和10、11月分别为汛前和汛后过渡期,49月为汛期, 而洪水多集中在58月,年最大流量均发生在本期内。根据洪水季节变化规律及施工设计安排,可将全年划分为主汛期59月,非汛期为2月、3月、4月、10月、11月、12月翌年1月及12月翌年2月、11月翌年3月,共九个分期。以上各分期洪水除主汛期59月直接使用设计洪水成果外,其余分期均以xx站实测21年资料177、,分期独立取样进行频率计算,用P-型适线确定参数,经合理性检查,各分期频率曲线无交叉现象(见附图3-15),成果基本合理。鉴于实测年最大流量曾在4月18日和9月30日出现,为施工安全计,建议主汛期设计成果提前及推后各10天使用。xx水库分期设计洪水,2月、12月翌年1月、12月翌年2月按面积比的1次幂换算xx站成果至水库坝址,其余分期按面积比的23次幂换算xx站成果至水库坝址。成果见表。xx水库分期设计洪水成果表表分 期使 用 期各种频率洪峰流量(m3s)P1P5P10%P20%P33.3%P50%2月2月12164.242.223.412.46.283月3月45824916692.947.0178、19.84月4.14.201580103080157340827559月4.2110.1039402970252020501810134010月10.1110.3187058245833925018211月11月56033524115391.548.112月翌年1月12月翌年1月76.842.228.817.110.36.4112月翌年2月12月翌年2月15185.358.535.127.211.411月翌年3月11月翌年3月65139028518614770.53.6 泥 沙3.6.1 流域产沙概况#溪系山区性河流,河谷深窄,河道滩多水急,岸坡陡峻。流域地势东南高、西北低,为中、低山深丘地貌179、,区内地层为一套碎屑岩相砂岩、粘土岩不等厚互层,以粘土岩为主,并以缓坡呈大面积分布,裸区易快速风化呈碎屑。砂岩常形成陡岩或陡坡,斜坡土地脊薄或基岩裸露,土体主要为残坡积和崩坡积粘土夹碎石等,厚度较小,成壤作用极差,为其水土流失创造了地形、地质条件。流域处于青江暴雨区北缘,降水丰沛,多年平均降水量1250mm左右,且暴雨、大暴雨出现较为频繁,一日最大降雨量可达243.3mm,连续三日降雨可达388.6mm,暴雨的侵蚀、冲刷造成表土流失,成为河流泥沙的主要来源。而沟谷斜坡第四系崩、坡堆积物的塌滑亦为河流泥沙的次要来源。坝址以上流域主要发育在XX马头场向斜内,植被较好,岩性、土质单一,由于降雨面分布180、及植被状况大体一致,因此,可认为流域内水沙分布基本均匀。据xx站20年实测泥沙资料统计,该站以上流域多年平均输沙模数为1000tkm2,属中等侵蚀地区。推移质主要来自两岸支沟边岸崩塌、滑坡及人类活动的影响,如采石、采矿、垦殖等。3.6.2 悬移质和推移质xx站1970年开始悬移质测验,测验断面位于长约400m的顺直河段上,断面稳定,河段控制条件好。悬移质单位水样位置在右岸起点距45m处,用一线三点定比混合法取样(高水时在0.2相对水深处用一点法取样),每年施测单沙300400次,含沙量资料用单断沙关系整编,历年单断沙关系稳定。该站自1971年至1990年共有20年实测悬移质资料系列。据xx站1181、9711990年资料统计,多年平均流量28.8m3/s(日历年),多年平均悬移质输沙量为139万t,多年平均含沙量1.52kg/m3,最大年输沙量467万t(1982年),最小年输沙量36.0万t(1990年),最大年输沙量为多年平均输沙量及最小年输沙量的3.4倍和13倍,最大断面含沙量34.3kg/m3(1982年7月17日)。输沙量年内分配不均,主要集中在汛期(59月),汛期输沙量占全年输沙量的90,其中6、7月输沙量占全年的50以上。河流沙峰与洪峰对应,沙量主要集中在汛期几次沙峰过程,沙峰持续时间短、峰形尖瘦,陡涨陡落。最大一日输沙量一般占年沙量的1530,最大达41.5(1982年7月182、17日)。xx站未开展悬移质颗粒级配分析工作。成勘院在xx水库设计中采用xx站1980年、1981年、1982年汛期干沙样作颗粒分析,用输沙率加权法计算得悬移质平均颗粒级配,其粒径较细。将该成果与邻近流域的龙河XX水文站实测悬移质颗粒级配比较,由于两流域气候、地质、土壤条件相似,故颗粒级配也基本相同,最大粒径2mm,最小粒径0.005mm, 中数粒径0.0097mm,平均粒径0.0287mm。xx站悬移质颗粒级配见表,级配曲线见附图3-16。xx站悬移质颗粒级配表表1粒 径(mm)210.50.250.10.050.0250.010.005小于某粒径沙重百分数()10099.999.898.8183、96.984.369.550.737.0 xx水库坝址与xx站间无大支流加入,且区间面积小,流域内水沙分布及输沙模数较为一致,因此,采用xx站19711990年实测悬移质月平均含沙量和年输沙模数推算出xx水库坝址19711990年年、月输沙量。xx水库多年平均输沙量133万t,汛期59月多年平均输沙量121万t,成果见附表3-8、3-9。 xx站无推移质测验资料,1978年在xx水库坝址上游石板滩河心洲坝随机取样筛析,推移质平均粒径3.18mm,D50为1.40mm。按xx水库坝址河段水力要素资料,采用沙莫夫公式估算的推算质量为3.25万t。下游xx水库推算的多年平均推移质量为3.02万t,两184、相比较差别不大,本阶段xx水库多年平均推移质量采用沙莫夫公式估算值与xx水库推算值的均值为3.14万t。3.7 坝、厂区水位流量关系 xx水库坝、厂区处无实测水位、流量资料,需要拟定莲花滩坝址、牛项颈泄洪施设出口、小溪坝坝址、厂址等四处断面的水位流量关系曲线,牛项颈、小溪坝、厂址距莲花滩坝址距离分别为720m、2500m和3260m。下游14km处有xx水文站,工程河段与xx站河段特征基本相似,故移用xx站水位与流量关系曲线。在该站历年资料中,选取水位观测幅度最大的1982年水位与流量关系曲线作为搬移曲线的依据,该年不仅水位观测幅度高,且流量测次多,用此作外延线幅度小、精度高。以1982年稳定185、的水位流量关系曲线和实测断面要素,用QAD1/2法加以延长,高水外延幅度为32。 在坝、厂址河段近期调查有1982年、1983年、1989年高中水洪痕点及实测的低水面线,以此定出莲花滩至叶子坝河段的上述年分洪水面线,低水利用实测的水面线,分别推出莲花滩、小溪坝两坝址和牛项颈泄洪设施出口及厂址断面的相应3个水位点, 再与xx站水位相关,将xx站延长后的水位流量关系曲线考虑流量修正搬移至四处断面,下游xx水库回水对四处断面无甚影响。 各断面水位流量关系曲线见附图3-17、3-18、3-19、3-20。3.8 水(雨)情站网规划xx水库以上流域略呈扇形,为中低山区地貌,系该流域主要暴雨区,洪水频繁,186、陡涨陡落,来势迅猛,洪水对施工期威胁较大。为确保工程施工安全及建成后的安全正常运行,有必要对工程以上流域进行水(雨)情站网的初步规划。 本工程下游正建xx水库(电站),为给施工期和建成后提供水情预报,已在xx水库工程流域内布设了谋道、建南、鱼龙、黄水、临溪等五个雨量站(见附图3-1),这五个雨量站是水文部门设立多年的雨量测报控制站。1995年6月xx水库在莲花滩上游约500m处建立了入库专用水文站,兼测雨量。以上6个雨量测站单站控制面积222km2,基本控制了xx以上流域的暴雨分布状况。水文部门的五个雨量站除原有观测通讯设备外,xx水库工程给每个站配置了短波电台一部。截止目前xx以上流域已形成187、了一个较为完善的雨水情测报网络。根据xx站及其以上流域雨量站集累的水、雨情资料,编制成xx水库降雨径流预报方案,并通过有关单位评审予以使用至今。xx水库施工期利用xx水库测报系统和预报方案,基本满足施工期洪水预报要求。 xx水库建成后为利于调度运行,将淹没的xx水库入库水文站迁往大坝下游合适河段,作为xx水库的出库站和xx水库的入库站,库内水位站一处建于石板滩岸边。水库水(雨)情测报和调度运行管理站设于大坝附近,迁站、建站土建工程及设备购置与安装调试费估算投资58.6万元。#溪流域水文、雨量及邻近流域气象测站一览表附表31河 名站 名站别坐 标高程集 水面 积(km2)至河口距 离(km)测 188、验 项 目 起 止 时 间备 注东 经北 纬水 位流 量含 沙 量降 水蒸发气温湿度风#溪龙 角水文108513049假定22682358.7至今58.7至今58.766.1270.1至今59.1至今59.1至今#溪xx水文108293034假定13869167.591.1267.567.1270.191.1271.191.1267.591.121991年仅观测,因受下游双河电站回水影响,未整编。建南河鱼 龙雨量108353015141080.5至今建南河建 南雨量10832302664058.4至今官渡河临 溪雨量10821302467.5至今罗田河谋 道雨量108263026138054.189、7至今#溪龙 驹雨量10838303764.5至今万 县气象10824304618755.1至今55.1至今55.1至今55.1至今55.1至今#气象站地面气象要素统计表附表32 月项 目123456789101112年资料起止年 份备 注降水量(mm)13.918.450.6105.8171.6186.0187.7149.3154.996.247.020.11201.519951995平均气温()7.08.712.817.922.325.228.028.323.618.513.68.917.919711995极端最高气温()24.025.232.536.237.539.641.842.139190、.634.128.221.142.119551995发生日期69,2762,0973,2764,1958,3161,2461,2472,2667,0973,0479,0255,0472,26/8极端最低气温()-3.7-2.10.92.611.215.420.016.713.46.10.8-3.7-3.719551995发生日期55,2764,2776,0272,0181,0381,054年4次65,2171,2157,2975,2375,153次/2月3次2年平均风速(m/s)0.40.50.70.60.60.50.50.60.60.40.40.40.519711995最大风速(m/s)5.191、05.76.013.39.014.012.033.39.37.06.36.033.3相应风向3个2个NNEWNNWWNWSSEENNWNENESSE19551982发生日期3年2年80,3173,2272,132年80 0373,2772,1872,1482,1682,0527/87,3最多风向CNNWC NC NC NCNNWCNNWC NC NC NCNNNC NC NC N19551980发生频率()72.0665.0763.0992.0864.0769.0567.0566.0568.0773.0773.0773.0768.06蒸发量(mm)24.134.563.891.1112.711192、6.8158.7175.0104.756.734.521.9994.51978199420cm口径蒸发皿值平均相对湿度()8581788080838177828686868219711995日 照(h)36.746.482.2117.6135.4136.3204.2222.6125.286.463.636.91293.519711995xx站历年月平均流量统计表(水文年)附表33 单位:m3s月年456789101112123434910319596021.542.656.610.43.8011.410.112.211.12.6814.312.017.324.310.319606115.946193、.260.635.43.1029.713.411.32.201.382.8716.919.931.88.0719616228.428.323.820.519.021.117.118.25.803.406.6320.517.823.512.019626339.561.247.337.937.519.79.9714.58.734.801.903.6024.040.67.3019636416.571.843.038.967.725.523.434.47.206.963.278.2029.044.213.91964657.6777.155.118.340.139.970.615.94.483.803.194、101.6528.339.816.81965663.849.6159.957.620.072.440.814.311.64.185.835.5825.537.113.819666711.428.228.023.019.89.9735.316.04.202.207.6721.117.320.114.519676819.974.565.799.921.417.131.617.96.442.181.4519.031.650.013.219686939.446.316.373.665.956.912.912.36.702.501.453.9028.449.96.6819697023.145.136.3195、94.833.067.77.7311.32.502.264.854.9027.950.15.5719707133.667.458.647.720.389.421.18.813.735.515.314.3130.552.78.1719717229.733.472.719.06.9858.933.37.622.211.613.0925.424.436.512.319727324.556.271.722.98.8923.634.937.94.102.904.132.3924.534.514.419737443.261.772.556.318.911411.54.372.391.672.997.793196、3.160.85.1619747523.286.919.574.090.659.622.03.962.132.761.722.0432.759.45.8419757645.851.313256.85.5431.027.08.504.091.922.9414.931.753.59.9819767725.359.126.961.51.564.5913.915.52.501.276.0734.721.230.012.419777869.959.938.133.832.62.6521.619.35.979.312.965.2625.239.510.819787928.836.379.524.426.3197、17.213.213.24.312.021.311.3720.735.35.9419798023.468.764.731.813.21129.712.293.903.232.597.9928.552.14.9919808139.032.111151.587.820.047.95.203.501.752.959.6634.556.912.019818226.939.058.615.941.720.235.511.02.882.232.827.5322.133.710.419828326.336.847.423462.047.450.222.67.624.597.157.3446.576.216.198、719838422.017.880.212244.824.431.121.04.022.332.062.1731.352.010.519848528.332.457.357.734.224.328.35.194.722.273.586.3523.839.18.501985865.2155.464.150.846.013.214.038.24.422.763.608.4129.547.011.919868718.471.950.111038.763.212.014.24.164.072.862.2332.959.06.6119878820.757.170.753.153.721.016.07.2199、54.023.702.302.8826.146.26.061988896.1345.110136.427.143.111.13.482.234.757.7210.824.943.06.6819899067.853.612871.616.633.946.532.59.004.6513.410.140.661.719.419909120.499.641.139.914.92.4017.713.53.762.114.798.1222.536.68.3419919221.747.339.938.575.928.68.884.964.584.682.7516.224.742.27.0919929332.200、060.053.026.37.0018.325.27.822.647.4713.88.8321.932.710.919939414.747.538.312414556.922.79.005.073.052.322.6639.771.67.5419949518.164.645.843.523.339.216.07.938.715.995.475.8923.739.18.3319959616.621.277.743.919.212.238.19.005.585.744.4722.523.031.814.319969725.351.164.761.215.718.913.848.55.144.105201、.0113.227.239.515.019979823.639.185.41109.894.1811.915.48.294.996.1011.227.545.49.30多年平均27.050.860.157.233.935.323.814.85.053.504.579.7327.344.110.3百分比(%)8.2915.618.417.610.410.87.314.551.551.111.402.9910081.118.9xx水库历年月平均流量统计表(水文年)附表34 单位:m3s 月年456789101112123434910-319596020.640.954.39.973.6410.99202、.6911.710.72.5713.711.516.723.49.9819606115.344.358.234.02.9728.512.910.82.111.322.7516.219.130.57.6819616227.327.222.619.718.220.216.417.55.563.266.3619.717.122.511.519626337.958.745.436.436.018.99.5613.98.374.601.823.4523.039.07.0019636415.868.941.337.365.024.522.533.06.906.673.137.8627.842.113.31203、964657.3674.052.917.638.538.367.715.34.293.642.971.5827.238.216.11965663.689.2257.555.319.269.539.213.711.14.015.595.3524.535.713.219666710.927.126.922.119.09.5633.915.44.032.117.3620.216.619.313.919676819.071.563.095.920.516.430.317.26.172.091.3918.230.348.012.719686937.844.415.670.663.254.612.411.204、86.422.391.393.7427.347.96.4119697022.243.334.891.031.765.07.4110.82.392.164.654.7026.848.15.3419707132.264.756.245.819.585.820.28.453.575.285.094.1329.350.67.8319717228.532.169.818.26.6956.532.07.312.121.542.9624.423.435.011.819727323.553.968.822.08.5322.633.536.43.932.783.962.2923.533.113.81973744205、1.559.265.654.018.110911.04.192.291.602.867.4731.858.34.9519747522.383.418.771.087.057.221.13.802.042.641.651.9531.457.05.619757643.949.212754.55.3129.725.98.153.921.842.8214.330.451.39.5719767724.356.725.859.01.494.4013.314.92.391.215.8233.320.328.811.919777867.157.536.632.431.32.5420.718.55.728.93206、2.845.0424.237.910.419787927.634.876.323.425.216.512.712.74.131.931.251.3119.933.95.7019798022.565.962.130.512.71079.312.193.743.092.487.6627.359.64.7819808137.430.810749.484.319.246.04.983.351.672.839.2633.154.611.519818225.837.456.315.340.019.434.110.62.762.132.707.2221.232.39.9719828325.235.345.5207、22559.545.548.221.77.314.406.867.0444.672.716.019838421.117.177.011743.023.429.820.23.852.231.972.0830.149.910.119848527.231.154.955.432.823.327.24.984.522.173.436.0922.837.58.1519858650.053.261.548.744.112.713.436.74.242.643.458.0728.345.111.419868717.769.048.110637.160.611.513.63.993.902.742.1331.208、656.46.3419878819.954.867.851.051.520.215.46.953.853.552.202.7625.044.35.811988895.8843.396.934.926.041.410.73.332.134.557.4010.423.941.36.4119899065.151.412368.715.932.544.631.28.634.4612.99.6939.059.418.619909119.695.639.438.314.32.3017.013.03.602.024.597.7921.635.18.0019919220.845.438.336.972.827209、.48.524.754.394.492.6315.523.740.56.8019929330.757.650.925.26.7117.624.27.502.537.1613.28.4721.031.410.519939414.145.636.811913954.621.88.634.862.922.222.5538.168.77.2319949517.462.043.941.722.437.615.47.608.355.745.245.6522.837.68.0019959615.920.374.642.118.411.736.68.635.355.504.2921.622.130.513.7210、19969724.359.062.158.715.118.113.246.54.933.934.8012.726.137.914.419979822.637.581.91069.494.0111.414.87.954.795.8510.726.443.69.25多年平均25.948.857.854.932.533.822.814.25.263.434.409.3326.242.59.90百分比(%)8.2615.618.517.510.410.87.274.531.671.101.392.9810081.118.9xx水库代表年径流年内分配成果表附表35 单位:m3s代表年 月旬4567891211、01112123年10-3P5上22.990.612458.013.980.540.528.37.844.0511.78.839.016.9中47.256.614714725.411.6下13111.51107.209.848.05月67.052.912770.716.433.4P10上56.511.050.340.658.014.660.36.554.412.203.7212,235.614.9中39.611.817483.340.05.58下19.772.610629.116339.2月38.631.811051.086.919.8P20上6.8310.693.615.349.524.32212、3.127.48.027.855.514.3031.812.7中23.110815.012022.9133下18.168.421.615128.17.48月16.062.343.495.433.554.8P50上9.4452.939.295.527.913.924.711.26.205.703.554.4425.49.29中16.777.344.98.4664.223.4下23.16.2083.922.312512.6月16.445.356.042.172.516.6P80上12.950.543.536.03.6925.618.34.171.210.881 1.6913.820.16.68中4213、7.118.81055.382.4768.9下21.321.950.510.512.966.6月27.130.466.317.36.3653.7P90上38.55.7011.818.518.918.913.614.81.601.131.610.932 17.85.61中5.9921.54.653.173.4337.0下19.111917037.80.797 5.33月21.248.762.119.87.7020.4P95上7.3266.224.18.762.049.285.496.130.988 0.5022.4013.716.14.87中18.825.49.161261.611.74下43.214、571.040.634.30.646 1.62月23.254.224.656.41.434.21xx站年最大流量及时段洪量统计表附表36年份年最大流量24h洪量三 日 洪 量Qm(m3/s)发生时间W24h(亿m3)起讫时间W三日(亿m3)起讫时间1958(520)(0.290)(0.525)1959(790)(0.340)(0.350)1960(1080)(0.435)(0.550)1961(430)(0.190)(0.230)1962(820)(0.410)(0.690)1963(1410)(0.560)(0.690)1964(2120)(0.735)(0.970)1965(1830)(0215、.580)(0.750)1966(620)(0.205)(0.300)196711304/70.5317.21220.7657.21231968(2060)(0.845)(1.340)1969(1820)(0.770)(0.980)1970104030/50.5745.30310.7945.306.119714953/50.2695.340.4016.11131972135021/60.4806.21220.8785.2729197393429/90.4389.29300.7009.27291974178010/80.8528.10111.1767.8101975225026/60.9826.216、25261.5016.25271976107019/70.4437.190.7787.18201977119012/80.4658.12130.6344.26281978163024/60.6956.24251.2116.2426197911405/60.6786.450.9376.461980183028/80.8868.28291.1858.28301981157026/60.7746.26271.1086.26281982362017/72.0297.16173.4647.16181983255012/70.6287.12131.1507.1113198452118/40.2617.25217、260.3857.25271985133020/80.6388.19200.8798.19211986195031/70.7577.26270.9839.12141987238012/50.6595.12130.7885.12141988204021/60.8316.10111.1966.10121989254011/71.0017.10111.2847.9111990172015/50.7185.15160.8655.15171991(1310)(0.612)(0.766)1992(562)(0.191)(0.421)1993(2720)(0.872)(1.705)1994(1480)(0.218、462)(0.612)1995(945)(0.192)(0.442)1996(1280)(0.490)(0.645)1997(3080)(0.915)(1.361)xx水库设计洪水过程线表(1982年7月17日典型)附表37 单位:m3/s日 期典型各频率设计洪水过程线()月日时分0.10.20.330.5123.3351020507161110415413712511598.782.570.761.445.930.812.41335252146542439133628124120915610542.31452778069663458550242036031323415763.31591813219、601210110010208757326275454082741101530125019701970166015501370119010509407545261951615902500227021001960173015001330119095471432117198031002820261024402150186016501480119089048218243038203470321030002650229020301820146010905901927904380398036803440303026202320208016701250677203090485044104080381033220、602910257023001840138074721324050104550421039403480301026602380191014307742229404590417038003610318027502430218017501310709232390374034003140294025902240198017701420106057424191029802710251023502070179015801410113084645817115602450223020601930170014701300116093069637721240193017501620151013301150102221、091373254829731230191017401610150013201140101090372253828741510234021301970184016201400124011108906663615201031402850264024702180189016701500120089848662530394035803310309027302360209018701500112060773060472042903970371032702830250022401800135073183420502045604220395034803010266023801910143077493560222、5200472043704090361031202760247019801480802103620526048704580434039403530322029702520205013401130604790435040203760332028702540227018201360737122660417037903510328028902500221019801590119064413216033903080285026602350203018001610129096552314163025802340216020201780154013601220979733397xx水库设计洪水过程线表(1223、982年7月17日典型)附表37 单位:m3/s日 期典型各频率设计洪水过程线()月日时分0.10.20.330.5123.3351020507171513102050186017201610142012301090952730546263161090162014501320122010508787526534883281321787812901150105096983269659651838726010518757112099991184172260451845033622691.119705104092884678167056048041731221084.7208451250112010224、209418086765795033762531022111601720153013901280110092078868551234413922149022101970180016601420119010208866624451792318702770247022502080179015001290112083756222724167024702200201018501590133011409907404972001811580234020901910176015101260108093870147119021550230020501870173014801240106092168946318225、731510224020001820168014401200103089566944918141500222019801810167014301190102088565943917161490221019701800166014201180101087665243516981680249022202020186016001340115099974750220210160023702110192017701520127010909477084761921214202100187017001570135011309688416294231711411301670149013601260108090226、4771670501337136168541260112010209418086765865093802551031865396786378772662352144738929119679.12050574866760856148240334630122515160.92431546841838135230225321718914194.838.319227841236833530926522219016512382.733.4423534831128426222518816114010570.628.5618527424422220517614712611082.255.322.381702227、5222520518916213611710276.251.220.71113520017816215012910892.680.560.240.516.3xx站历年流量、含沙量、输沙量特征值表附表38年 统 计汛期(5-9月)统计年 份平 均流 量(m3/s)平均含沙 量(g/m3)输沙量(万t)输沙模数(t/km2)平 均流 量(m3/s)平 均含沙量(g/m3)输沙量(万t)沙量占全年百分数()197123.270749.737436.394745.491.3197225.2141011284435.0189087.478.0197331.5101010175861.7114093.09228、2.1197431.92100211159063.8245020798.1197529.52070193145052.8260018193.8197618.5121072.254329.7142055.877.3197726.2124010377232.2152064.762.8197820.8124081.161035.1164076.193.8197926.71620136102055.4164012088.2198033.01580165124058.017901783.0198121.4145097.973633.6209092.894.8198244.13220448337082.5229、400043697.3198331.1173016912755.6221016295.9198422.4104073.455239.5110057.478.2198528.1109097.072944.1140081.684.1198632.01350136102064.2158013498.5198725.1156012493149.1182011895.2198822.7173012593848.3194012499.2198938.6109013299658.1151011687.9199022.648734.626038.264132.693.6多年平均27.7152013310004230、8.7188012191.0xx水库坝址悬移质历年月、年输沙量表附表39 单位:万t 月年一二三四五六七八九十十一十二年59月19710.00100.022.936.4812.27.512.651.651.340.030.00149.745.4197200.00214.21.8323.034.614.07.088.794.374.560.00411287.419730.0010.0040.0037.679.7410.223.016.632.20.170.013010193.019740.0050.0130.212.6477.71.6853.660.113.31.840.020.00421120231、719750.010.0030.016.916.6580.748.60.7445.43.860.020.00419318119760.0090.0210.2513.117.83.3333.30.011.231.450.580.00272.255.819770.0060.161.6133.97.958.2812.336.20.071.640.530.00410364.719780.060.0040.152.9010.335.88.1517.14.571.870.080.00381.176.119790.0060.0020.00315.622.837.814.53.9840.80.310.0030232、.00113612019800.0050.0040.1922.740.343.813.838.60.755.300.0110.00516513719810.0030.0041.142.715.7845.52.6037.01.791.500.06097.992.81982000.711.1911.65.7239224.73.808.560.5804484361983000.134.304.5335.11108.763.372.450.410169162198400014.95.9414.821.114.01.651.160073.457.4198500011.424.110.215.930.60233、.831.052.37097.081.61986000.121.0230.16.3076.110.711.50.210.10013613419870003.8663.625.810.517.80.631.510.020.00112411819880000.0531.261.019.94.617.540.2200125124198900.0560.0610.18.0937.956.92.4210.55.381.030132116199000.0980.0660.9713.84.595.548.390.080.570.570.01534.632.4多年平均0.0050.0190.948.0321.234、125.847.017.110.32.240.550.00221331214 工程地质4.1 概述#区xx水库工程位于#溪中上游建南河、官渡河和罗田河三河汇合部位的“S”型河段上。有两个比较坝址,分别位于xx(罗田河口)下游1.4km的莲花滩和3.8km的小溪坝,属#区走马镇与中山乡结合部位,距#区约83km。#区至中山乡的乡村公路从xx经过。该河段的规划选点工作始于1957年,先后由有关勘测设计单位进行过勘察设计。1997年5月,#区水利电力局委托长江水利委员会承担#溪xx水库工程的可行性研究工作。根据合同规定,主要是利用原有资料进行整编,补充必要的勘探工作,提出该工程可行性研究报告。我院于235、1998年3月提交了勘测成果。8.14*市重点项目办主持召开了xx水库工程工作会议,将原拟定正常蓄水位643.70m下调至620.00m。*勘测研究院于1998年8月下旬根据拟定方案,对水库区进行复核调查,并对坝址区补充了少量勘测工作。9月进场,10月中旬完成外业工作。完成工作量见表4.1-1。4.2 区域地质环境本区位于xx盆地东部边缘与川东褶皱山地交接处,川东“平行岭谷”方斗山和齐曜山之间马头场XX槽谷内,主要构造的展布方向以北北东为主,在坝址以北渐转为北东东。区内为中低山深丘地貌,出露中生界侏罗系上统蓬莱镇组至三迭系下统大冶组等地层。本区大地构造单元位于扬子准地台xx台坳川东南褶皱束边缘236、,其南东侧紧靠上扬子台褶皱黔江褶皱束,二者以巫山金佛山基底断裂为台拱分界。xx水库工程勘测工作量表表4.1-1工 作 项 目比例尺单位工 作 量1997年以前1997年以后水库小溪坝莲花滩水库小溪坝莲花坝坝区地形测量1:2000km25.4地质测绘水库区1:50000km2901:10000km265水库区复查1:10000km250灌区调查1:10000km260近坝地段1:5000km24.32坝区地质测绘1:2000km25.4坝区1:1000km20.50坝址区1:500km20.14牛项颈溢洪道1:500km20.14勘探钻孔m/孔1009.47/122009.47/261269.3237、1/9平硐m/个123/3竖井m/个41/2坑槽m3/个251/81000/132000/3021501515地质测绘小路m1430清理平硐个3试验分析压水试验段141236109岩石室内物理力学试验组31913水质简分析组1412天然建材土料初查料场个3石料4人工骨科3区内主控构造为北东北东东走向方斗山背斜和齐曜山背斜之间的马头场(XX)复向斜(见图41、42)。马头场复向斜轴部较平坦开阔,其南端呈南北向展布,北端受龙驹坝背斜影响,在马角咀(坝址区)轴向逐渐转为北北东。区域断裂一般分布在背斜轴部地带,多为逆断层,走向同褶皱轴向。主要断层有齐曜山背斜轴部马落池逆断层,方斗山背斜轴部楠木垭大垭口238、逆断层。坝区及外围广大地区,基本构造定型于燕山运动晚期,喜山运动以来,基底差异运动微弱,区内相对稳定,根据区测资料,地壳深部莫霍面平缓完整,地壳厚度稳定。新构造运动也证明了该区地壳运动减弱,阶地未变形破坏,表现该区相对稳定,历史记载Ms4.0级地震震中均在50km以外,库坝区处于弱震环境,外围地震按烈度衰减关系对库坝区影响小于VI度。根据中国地震烈度区划图(1990),库坝区地震基本烈度为VI度。4.3 水库工程地质条件xx水库位于#溪上游下段。 正常蓄水位620.00m时,#溪主流建南河回水至湖北省利川市建南镇吴家坝,库长7.4km;官渡河回水至XX县临溪镇任家坝,库长约22.3km,罗田河239、回水至下坝,库长约6.2km。库区出露地层由老到新依次是侏罗系中统下沙溪庙组、上沙溪庙组、上统遂宁组、蓬莱镇组以及第四系。区内大面积分布遂宁组地层,占库区面积的80%以上,库区地层产状较为稳定,无突变现象,未见断层分布。4.3.1 水库渗漏xx水库位于马头场向斜槽谷内,水库两侧地形分水岭宽厚,北西侧以方斗山山脉与长江分界,南东侧以齐曜山山脉与清江水系分界。库区岩性以粘土岩为主,库内没有贯通岭谷的大断层分布,水库封闭条件良好,库水不会向长江和清江远程渗漏。库首右岸叶舀子河弯地块渗漏问题,由于坝址选在“S”型河弯地段上,近坝河弯地块分水岭单薄,具备渗漏的地形条件;河弯地块岩性为岩屑长石砂岩、粉砂岩240、粘土岩相间分布,砂岩中裂隙较发育,具备裂隙性渗漏的地质条件。特别是比选中的上、下两个坝址都存在的莲花滩右岸与下游河道构成的叶舀子地段河弯地块,其地表分水岭最为单薄,水位落差约14.7m,上、下游河道相距仅480m;当正常蓄水位620.00m时,上、下游水位差50余米,河湾地段宽仅280m,渗漏的可能性是存在的。叶舀子一带的BH7钻孔吕荣试验值q3Lu占70%,终孔水位666.24m,高于正常蓄水位。此资料经分析后认为,叶舀子河弯地块的、砂岩裂隙透水层,其渗漏量不会很大,工程处理亦较为简单。4.3.2 库岸稳定岸坡多为岩质边坡,零星分布的残坡积、崩坡积体,其范围小、厚度薄,水库蓄水后,可能出现241、少量的坍岸和崩塌。库区内调查出滑坡体和变形体共9处,面积33.28104m2,估算体积约168.73104m3,占总库容的1.87%。其中体积大于10104m3的有罗田河游家坝、斑竹林两处,建南河白龙塘一处,官渡河小包、黄泥榜两处。现分述如下:(1)游家坝崩滑体位于罗田河左岸中山乡的游家坝,系中山乡政府所在地,距上坝址约4.9km,微地貌为斜切逆向坡。崩滑体平面形态呈长条形,前缘伸入罗田河中,高程610.0m,顺河向宽330m左右;后缘位于四合头一带,高程约685.0m,顺坡长约540m,面积约10.8104m2,估算体积约80104m3。该滑体为一古崩滑堆积体,目前无明显变形,处于稳定状态。242、xx水库蓄水后,滑体前缘在库水长时间浸泡下,可能造成部分或整体失稳。后缘斑竹林变形体变形失稳后,对游家坝崩滑体的稳定性也有影响。(2)班竹林变形体位于罗田河左岸中山乡后坡上,前缘紧靠游家坝崩滑体的后缘,微地貌为顺向凹槽,平面形态呈狭长条状。该变形体前缘高程约680.0m,宽200m,后缘高程780.0m,滑动方向长度约550m,平均宽150m左右,面积7.2104m2,推测厚度35m, 估算方量25104m3,系残坡积松散堆积变形体。目前变形仍在继续,一旦整体失稳,必将影响前缘游家坝崩滑体的稳定。(3)白龙塘变形体位于利川市建南镇乐福沟沟口,#溪左岸,距上坝址(莲花滩坝址) 约6.0km, 前243、缘高程610.0m,后缘高程650.0m,平均宽约230m,顺滑面长约170m, 推测厚35m,面积约3.23104m2,估算体积约13104m3,系一松散堆积浅表层变形体,目前处于稳定状态,水库蓄水后,在前缘产生塌滑的情况下,有可能造成失稳。(4)小包古滑体位于官渡河左岸小包处,距上坝址10.6km(上距河咀场沟口1km)前缘位于官渡河边,高程607.0m,顺河长220m,后缘高程670.0m,顺滑动方向长度约280m,面积3.7104m2,估算体积约25104m3,系一基岩古滑体。除滑体后缘局部变形外,没有明显大规模滑动,目前处于稳定状态。水库蓄水后淹其前缘,有整体失稳可能。(5)黄泥榜变244、形体位于官渡河左岸,河咀场沟口上游1km,距上坝址12.6km,变形体前缘位于官渡河边,高程约613.0m,顺江宽约200m,后缘高程660.0m,顺滑动方向长度约250m,面积4.43104m2,推测其平均厚度小于3m,估算方量12104m3,为一松散堆积层变形体。目前处于不稳定状态。水库蓄水后,可能会整体失稳。综上所述,库内所发现的9处滑坡和变形体,其规模较小,不致影响大坝与水库的正常运行,但游家坝崩滑体和班竹林变形体的失稳,将影响到中山乡乡政府的安全,建议下阶段应进一步研究。4.3.3 水库浸没与矿产水库位于深切狭谷内,库区大部分为岩质岸坡,不具备产生浸没的地质条件。非岩质岸坡库段内,第245、四系松散堆积层零星分布,其中有11处为大片农田分布区,水库蓄水后(正常蓄水位620.00m),有9处可能产生浸没。水库调查表明,库区无具有开采价值的矿产分布,沿岸亦无大型厂矿企业分布,离工程较近的利川建南天然气矿区也在库区淹没和浸没范围之外,不受水库蓄水的影响。区内名胜古迹亦甚少。4.4 坝区工程地质条件坝址区#溪呈“S”型展布,自徐家垭口南西方向流入,至何家坝北东方向流出。在全长约8km的河段内,有两个坝址参与比选,即莲花滩坝址(上坝址)和小溪坝坝址(下坝址)。两坝址相距2.4km。4.4.1 河谷地貌坝区位于条形山邻间构造剥蚀低山丘陵区,地形起伏不大,总体地势倾向#溪。 两岸临江峰顶高程7246、10.0850.0m,河谷狭窄呈“V型。 河床及河漫滩有少量河流冲积物,厚一般0.11.5m,最厚达4m。地滑堆积(Qdel):分布于何家坝至徐家垭口一带,为粘土、碎块石及松动岩体,厚度110m。4.4.2 地层岩性坝址区出露地层为侏罗系上统遂宁组和蓬莱镇组的砂质粘土岩、粉砂岩夹岩屑长石砂岩,第四系松散堆积物零星分布于河谷两岸的缓坡地带,河床及漫滩堆积厚04.0m。4.4.3 地质构造坝址区位于马头场向斜翘起端,向斜轴为北东向,地层产状倾向210250,倾角510。坝区未发现断层分布,构造较为简单,但砂岩与粘土岩接触界面往往存在层间剪切错动现象。莲花滩坝址岩层倾向下游微偏左岸,倾角510,构造247、活动轻微, 砂岩中发育2组裂隙;其中一组为顺河向卸荷裂隙,裂面平直张开,无充填,次为横河向裂隙,裂面张开,少量粘土充填。小溪坝坝址岩层倾上游微偏右岸,倾角59。构造较简单,砂岩中主要发育有顺河向和横河向裂隙,裂面张开,粘土充填。4.4.4 水文地质条件坝区地下水按赋存条件可分为裂隙水和孔隙水两种类型。(1)裂隙水基岩裂隙水赋存于厚层岩屑长石砂岩裂隙中,在砂岩与粘土岩界面处以井、泉形式出露于地表,枯水期流量一般0.55L/min。(2)孔隙水第四系地层分布少,孔隙水贫乏,少量赋存于河漫滩砂(砾)石中。(3)水质分析结果表明,#溪、罗田河水质类型分别为HCO3-Ca+Mg型和ClHCO3Ca型,裂248、隙泉水水质类型为HCO3Ca型,对砼均无侵蚀性。4.4.5 物理地质现象坝区的物理地质现象主要有岩体风化卸荷、危岩、崩塌与滑坡。(1)岩体风化与卸荷坝区强风化带厚一般为15m, 局部厚达7m, 弱风化带厚110m,最大厚度为27m。根据两岸平硐揭示,垂直岸坡水平深度1828m的岩体中裂隙发育,裂面张开,有次生填泥。据此确定岸坡卸荷带宽度为28m。(2)危岩坝区基岩为砂岩与粘土岩互层, 岩层倾角510。坝区河谷两岸砂岩出露区多为陡崖,并与下伏粘土岩构成上硬下软的不利地质结构。砂岩中卸荷裂隙发育,粘土岩风化严重。在重力作用下,上部砂岩体变形张开,形成危岩体。危岩体一般规模较小,有局部岩块崩落,对工249、程有一定影响。(3)崩塌与滑坡崩塌位于莲花滩坝址左岸有一小型崩塌体,前缘伸入河床中,后缘高程610.0m,崩塌体积约2.4103m3,其成分为块石夹粘土。滑坡坝区地质测绘共发现大小滑坡和松散堆积变形体14个,除两坝址下游杨草弯滑坡群(3个)体积约大于10104m3外,其余规模较小,体积小于5104m3,目前均处于稳定状态。其中位于小溪坝坝址勘探线上游约60m的吊咀松散堆积变形体对大坝有一定影响,其前缘高程625.0m630.0m,目前处于稳定状态。4.4.6 岩石物理力学性质为了解坝区岩石物理力学特性,分别对岩屑长石砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩与粘土岩取样进行室内试验。试验成果表明:各类岩石的比重250、2.682.79,为中等比重岩石,孔隙率为3.513.19%。岩屑长石砂岩的强度较高,饱和抗压强度平均值57.385.0MPa;粘土岩强度较低,饱和抗压强度11.618.2MPa。砂岩的软化系数较高,粘土岩的软化系数较低。4.5 初拟坝址工程地质条件及主要工程地质问题与评价本阶段研究了两个坝址即莲花滩坝址和小溪坝坝址。4.5.1 莲花滩坝址(1)坝址工程地质条件地形地貌河谷两岸山体较为雄厚,右岸临江峰顶高程850.0m,左岸临江峰顶高程750.0m。河谷呈“V”型,为横向河谷。两岸谷坡3540,呈阶梯状斜坡,左岸高程700.0m以上地形较平缓。在坝址上游右岸叶舀子、左岸牛项颈分别形成一垭口, 251、垭口高程分别为718.0m、670.0m。河床及两岸基岩裸露。枯水位584.7m时,相应谷底宽70m,水深0.501.60m。正常蓄水位620.00m时,相应河谷宽170m。地层岩性坝址区出露地层为侏罗系上统蓬莱镇组及遂宁组的粘土岩、粉砂岩和岩屑长石砂岩,第四系松散堆积物零星分布于河谷两岸。地质构造坝址区位于马头场向斜NE翘起端,为一单斜构造,岩层产状平缓,倾下游微偏左岸,倾向210250,倾角510。坝址区未发现断层,其主要构造形迹为裂隙和层间剪切带(软弱夹层)。a.裂隙坝址区主要发育以下几组裂隙。顺河向裂隙 走向4060,倾向SE,倾角7090,长度4060m。横河向裂隙 走向300330252、,倾向NE,倾角7090,长520m。石膏脉充填的缓倾角裂隙 根据钻孔揭示,坝址区层岩屑长石砂岩底部57m和层顶部510m砂质粘土岩和泥质粉砂岩内发育少量石膏脉充填的缓倾角裂隙。层底部石膏脉厚一般0.12mm,最厚5mm,条数120条,铅直间距14cm。层石膏脉厚0.12mm,最厚6mm, 数条至30条不等,铅直间距310cm。石膏脉与砂岩接触紧密,锤击沿接触面不易破裂,但在粉砂岩、粘土岩中接触较差, 易沿接触面断开。钻孔揭露的石膏脉埋深多在2030m以上,未见溶蚀现象。b.软弱夹层根据坝址区竖井、平硐及小口径钻孔等勘探提示:坝基岩体层中见8条软弱夹层, 总厚0.529.5m。按照岩体中软弱夹253、层的物质组成、性状和构造作用强度,将软弱夹层分为粘土岩夹层、层间破碎夹层和泥化夹层三类。粘土岩夹层(类) 是指厚层砂岩中的粘土岩经轻微构造作用所形成的夹层。夹层性状较软弱,少数呈碎块状。夹层与上下砂岩界面结合较好。层间破碎夹层(类) 由于构造应力的作用,粘土岩与砂岩接触面被顺层挤压,形成挤压破碎夹层带,层内有擦痕易剥落,在地下水的作用下,破碎带岩石易软化甚至泥化。据现有勘探资料,此类夹层尚未见泥化现象。坝址区河床钻孔及竖井中发现破碎夹层较少,多呈透镜状,一般厚度0.120.36m。其中破碎夹层3-4较连续,钻孔ZK110、ZK112及竖井SJ1、SJ2中均有揭示,埋深2.347.3m,分布高程254、577.54581.81m。泥化夹层(类) 砂岩中的原生粘土岩夹层或砂岩与粘土岩的接触界面,在构造应力作用下发生挤压破碎,在地下水作用下破碎带软化、泥化,形成泥化夹层。坝址区分布较连续的泥化夹层有3-5和3-3两条。3-5泥化夹层发育于中,河床ZK110钻孔及竖井SJ1、 SJ2中有揭示,埋深0.963.30m,相应分布高程580.88582.88m。3-3泥化夹层连续性好,分布于、勘探线及两岸,在勘探线部位河床埋深为1.311.82m,相应分布高程582.77583.76m。各类夹层抗剪强度建议值见表。莲花滩坝址各类夹层抗剪强度建议值表表 类型参数粘土岩夹层()层间破碎夹层()泥化夹层()F255、0.300.350.300.250.3C(MPa)0.020.010.005水文地质a.地下水类型裂隙水:赋存于砂岩裂隙中,以井、泉形式排泄于地表。平水期流量一般小于10L/min。BH5钻孔揭示,岩层中砂岩裂隙水具弱承压性,承压水头高出孔口0.1m,涌水量7L/min,水质类型为CL(k+Na).Ca型。孔隙水:第四系地层分布少,孔隙水贫乏,少量赋存于河漫滩砂卵石中。b.岩体透水性坝址区钻孔基岩段压水试验统计资料表明:微透水(0.01)53段(36%),弱透水(0.010.05)32段(21%),中等透水(0.050.1)8段(5%),强透水(0.1)56段(38%)。据此初定坝址各勘探线防256、渗帷幕下限(0.03L/min.m.m)高程见表。建议莲花滩坝址防渗帷幕下限高程表表勘探线左岸(m)河床(m)右岸(m)566.165333955055566.6607.755227566.3600.4561.0455684575.82岩体风化与岸坡岩体卸荷特征根据钻孔揭示,坝址强风化层厚一般04m,最厚6.96m,弱风化层厚一般010m,最厚27.05m。根据两岸平硐揭示,由粉砂岩及粘土岩组成的谷坡,风化与卸荷作用并存,卸荷裂隙密集发育,但较短小。裂隙宽度一般小于2.0cm,大多充填黄泥,卸荷带水平宽度2028m。砂岩组成的岸坡,卸荷带水平宽度约18m,裂隙张开填泥,规模大,贯通性好。卸荷带257、岩体往往发展成为危岩体。不良地质现象在勘探线左岸,有一小型崩塌体,厚28m,方量2.4103m3,主要由块石夹粘土组成,前缘深入河床中,后缘高程610.0m。(2)坝址主要工程地质问题及评价莲花滩坝址的比较坝型为砼面板堆石坝和浆砌石重力坝。现将两种坝型主要工程地质问题分述如下。浆砌石重力坝a.坝基抗滑稳定问题坝基岩体软硬相间,岩层缓倾下游,倾角510,岩体中发育的软弱夹层是大坝滑动的主要控制性条件。据现有勘探成果,河床坝段坝基岩体中已揭示56条软弱夹层,其中发育于砂岩中的3-4和3-3夹层,分布较连续,埋藏较浅。3-3泥化夹层位于3-4夹层以下,性状差,在勘探线埋深为1.311.82m,是坝基258、浅层滑动的主控弱面。需进行工程处理。深层缓倾角软弱结构面主要有与的接触界面和发育于岩体中的软弱夹层。(砂岩)与(粘土岩)界面在勘探线埋深12.18m,面连续,波状起伏,局部泥化,ZK113孔和左岸SJ2竖井均揭示其界面有泥膜,厚13mm。上部岩体中,BH5孔揭示有2条泥化夹层。以上这些软弱结构面,均是坝基深层滑动的主控弱面,于大坝抗滑稳定不利。两岸坝基除3-3泥化夹层为深层坝肩滑动主控弱面外,坝基岩体中还发育数条粘土岩夹层,据2#、3#平铜揭露,沿砂岩、粘土岩界面有泥膜,厚15mm。这些软弱结构面均是两岸坝基抗滑稳定的控制性弱面,对两岸坝肩稳定不利。b.坝址区渗漏问题左岸牛项颈河弯地块渗漏 在259、距莲花滩上游3km的牛项颈河弯地块,地形分水岭单薄,上下河床相距仅280m,河道落差约9.5m。水库正常蓄水位620.00m时,河弯地块最窄处宽180m,水头差约40m。牛项颈河弯地块共作压水试验144段,0.03或q3Lu试验段占各钻孔百分数为2567%。垭口段(ZK205ZK204)或q3Lu顶板高程为588.11594.06m,钻孔地下水位为595.77628.60m。 垭口左坝肩段,或q3Lu顶板高程为595.99616.52m(BH4孔为657.68m),钻孔地下水位为586.0612.88m。根据以上压水试验资料分析,低于正常蓄水位的地段,存在裂隙性渗漏的地形地质条件,需考虑防渗措260、施。当选择小溪坝坝址时,牛项颈河弯地块渗漏问题即不存在。绕坝渗漏 对坝基岩体进行了71段压水试验,的试段数占总段数的38%,河床顶板高程为552.27m。坝基钻孔揭示,局部地段地下水具有弱承压性,说明深部岩体仍发育有少量贯通性较好的裂隙,存在坝基裂隙性渗漏的地质条件。两坝肩岩体为粘土岩和粉砂岩互层,裂隙呈闭合状,顶板高程为566.3600.4m,存在绕坝肩渗漏的地质条件。坝基 (按勘探线资料)的分布高程为:河床552.27m,左岸566.6607.7m,右岸566.3600.4m。c.软岩成洞问题莲花滩重力坝方案,地下洞室主要有灌溉隧洞、导流洞和引水发电系统的引水隧洞。洞室穿过地段多由软硬相间261、岩体组成。其中引水隧洞和灌溉隧洞围岩多为地层,以粘土岩为主,岩层产状平缓,在纵横裂隙切割下,极易塌顶,岩体自稳能力差,多属IV类岩体。导流洞围岩大多为砂岩,属类围岩。岩体中发育的3-3、3-2等夹层可能造成围岩局部失稳。导流洞出口段,围岩为粘土岩、粉砂岩互层岩体,上覆岩体较薄,且风化严重,属IV类围岩,围岩自稳能力差。对上述地下洞室中的IV类围岩应作好超前支护,及时喷锚,并做好变形观测,必要时可分段施工,限制洞室开挖跨度。砼面板堆石坝a.边坡稳定问题此坝型的主要工程地质问题之一是溢洪道边坡稳定性。左岸岸边式溢洪道方案,最大坡高65m,为横向坡,自然坡角4045,边坡岩体由砂岩和粘土岩组成,其中262、岩体中发育5-1、5-2等粘土岩夹层。 边坡岩体中岸边卸荷裂隙较发育,存在边坡局部失稳的地质条件。牛项颈垭口溢洪道方案,最大坡高70m。边坡岩体为粘土岩、粉砂岩与砂岩相间分布,岩体中粘土岩夹层较发育,岩层倾角510, 西侧逆向坡较稳定,东侧为顺向坡,沿粘土岩夹层易发生顺层滑动。b.地下洞室软岩稳定问题莲花滩砼面板堆石坝方案,较重力坝方案增加一个泄洪洞,洞径11m,围岩为粘土岩夹砂岩,地层缓倾,岩体中裂隙发育,属-类围岩,岩体自稳能力较差,应考虑相应的施工措施。c.坝址区渗漏问题重力坝方案存在的渗漏问题,面板坝同样存在。趾板地基在河床和两岸均存在裂隙性渗漏的地质条件,趾板按勘探线考虑时,的上限分263、布高程为:河床533.39m,左岸566.16m,右岸550.55m。河床段比重力坝方案偏低约20m。4.5.2 小溪坝坝址(1)坝址工程地质条件地形地貌小溪坝坝址上距莲花滩坝址约2.4km(顺河流距离) 。#溪自王五沱沿北东方向流入坝址,两岸山体较为雄厚,右岸临江峰顶高程710.0m,左岸临江峰顶高程760.0m。两岸基岩裸露,河谷呈“V”型横向谷。两岸谷坡基本对称,左岸岸坡4555,右岸岸坡45,呈阶梯状展布。 枯水期相应谷底宽60m,水深0.51.50m,下游有两处23m的陡坎,河床覆盖层为砂卵石夹碎块石,厚14.04m。正常蓄水位620.00m,相应谷宽170m。地层岩性坝址出露遂宁组264、地层,岩性为岩屑长石砂岩、细砂岩、粉砂岩、粘土岩。地质构造坝址位于马头场向斜NE扬起端,为单斜地层,岩层产状倾向上游略偏右岸,倾角59。坝址区未见断层发育,主要构造形迹为裂隙和层间剪切带(软弱夹层)。a.裂隙主要发育两组裂隙,一组走向300320,倾向NE,倾角8090,另一组走向3050,倾向SE,倾角6090。此外,在坝基岩体中还见有少量缓倾角裂隙,石膏细脉充填,石膏脉与围岩结合较紧密,未见溶蚀现象。b.层间剪切带(软弱夹层)坝址区河床岩层倾向上游,倾角平缓。据钻孔揭示, 、岩层中见5条软弱夹层,总厚0.495.04m。根据岩体中软弱夹层受构造破坏程度及其性状,可分为三类。粘土岩夹层(类)265、 指厚层砂岩所夹的粘土岩夹层。此类夹层岩性较软弱,角砾状结构,单层厚度0.082.79m。坝基层中发育有3-1, 岩体中有1-2、1-1夹层发育。粘土岩夹层呈透镜状,上下岩层结合较好。其中3-1夹层分布较连续,在河床中埋深为:勘探线17.60m,勘探线12.72m。层间破碎夹层(类) 指砂岩与粘土岩的接触界面,在构造应力作用下,岩石受挤压而破碎,性状较差。夹层单层厚0.070.33m。泥化夹层(类) 一般发育于粘土岩与砂岩接触面,钻孔见2条,粘土岩受挤压呈叶鳞片状,在地下水作用下发生泥化。类比其它工程实例,各类夹层抗剪强度建议值见表。小溪坝坝址各类夹层抗剪强度建议值表表 类型参数粘土岩夹层()266、层间破碎夹层()泥化夹层()F0.300.350.280.300.220.28C(MPa)0.020.010.005水文地质a.地下水类型按赋存条件可将坝址区地下水分为孔隙水和裂隙水。孔隙水:赋存于第四系地层中,水量贫乏。裂隙水:赋存于砂岩裂隙中,主要以泉的形式排泄于地表,坝址区地下水露头较少,水质类型多为HCO3Ca型。另据ZK10揭示,孔深26.80m, 砂岩层中地下水具弱承压性,承压水头高出孔口0.62m。b.岩体透水性坝址钻孔压水试验统计资料揭示,微透水共66段(占46%),弱透水0.01共18段(占14%),中等透水0.05共11段(占8%),强透水共46段(占32%)。坝址各勘探线267、上限高程见表。小溪坝坝址0.03L/上限高程统计表表勘探线左岸(m)河床(m)右岸(m)491.48 *552.07555.60549.56545.85535.45571.17542.38506.98547.74 *:现有的勘探深度值仍大于 岩体风化与卸荷 根据钻孔揭示,基岩强风化厚一般1.02.0m,最大达4.5m,弱风化层厚一般2.05.0m,最厚达8.40m。 根据地表地质调查并类比莲花滩坝址平硐资料,岸坡卸荷带宽度约为2025m。 不良地质现象 坝址左岸上游60m见吊咀松散堆积变形体, 分布高程630.0662.0m,方量4.2万m3,目前为稳定状态。风北头2#危岩体位于左岸上游140268、m,分布高程580.0590.0m, 长50m, 偶见块石崩落,对施工有一定影响。 (2)坝址主要工程地质问题及评价 小溪坝坝址有砼面板堆石坝和浆砌石重力坝两种比较坝型。现将各坝型主要工程地质问题分述如下: 浆砌石重力坝 a.坝基抗滑稳定问题 坝基岩体为砂岩、粉砂岩、粘土岩,岩层倾上游偏右岸,倾角59。坝基砂岩在河床部位的蚀余厚度为8.1810.65m。 坝基岩体软硬相间,发育有缓倾角层间剪切带(软弱夹层),局部或大部泥化,性状差,强度较低,是大坝滑动的主要控制性条件。 现阶段已经揭露的坝基主要缓倾角软弱夹层有3-2、4-1、3-1等。 其中河床坝段起主要控制作用的夹层有3-2、3-1和其下的269、类层间破碎带夹层。3-2、3-1均发育于的上部,于勘探线埋深分别为10.012.72m。根据其它工程类比,类夹层抗剪强度为f=0.220.28,其它类别见表。此类软弱夹层对大坝抗滑稳定极为不利,应进行工程处理。 两岸坝基岩体主要为和,除3-1夹层对两岸坝基深层滑动起一定控制作用外,两岸坝基岩体还见有多条软弱夹层,在顺河向裂隙切割下,对坝肩稳定不利。 b.坝址区渗漏问题 据坝基岩体65段压水试验结果,0.03的试验段占试验总段数的56%,河床的顶板高程为545.85m。钻孔揭示砂岩地下水具弱承压性,说明坝基岩体深部裂隙仍具有贯通性。两岸岩体为厚层细砂岩,裂隙发育。14段压水试验成果表明的试段数占270、21%,左右两岸的顶板埋深为54.9m及52.80m。 c.软岩成洞问题 小溪坝坝址重力坝方案的地下洞室有导流洞和灌溉隧洞。洞室穿过地段多由软硬相间的岩体组成。导流洞围岩为粘土岩与粉砂岩互层,属类围岩,岩层倾角平缓,在陡倾角裂隙切割下,极易沿粘土岩塌顶,自稳能力差。灌溉洞主要洞段为厚层砂岩(),成洞条件较好,部分洞段位于粘土岩与粉砂岩相间地层中,其成洞条件较差。 砼面板堆石坝方案 a.软岩成洞问题 砼面板堆石坝方案较重力坝方案增加了泄洪洞和长引水隧洞。引水洞同莲花滩坝址。泄洪洞布置在右岸,主体洞段位于砂岩中,属类围岩。 对成洞有影响的是砂岩中的3-3夹层,该夹层较破碎,断续泥化,在裂隙切割下,271、易沿3-3夹层塌顶,影响洞段约100m。 b.高边坡稳定问题 坝址高边坡主要是大坝右侧岸边溢洪道边坡,最大开挖高度达65m。边坡为软硬相间岩体()组成。总体上为上软()下硬()结构,边坡稳定性主要受岸边顺河向的卸荷裂隙及层间软弱夹层控制。 c.趾板地基渗漏问题 与重力坝方案相似,河床和两岸均存在裂隙性渗漏。趾板地基(按勘探线)的上限分布高程为:河床552.07m,左岸约498.0m,右岸555.60m。其中左岸比重力坝方案偏低60m。4.5.3 坝址比较 两坝址均为“V”型横向谷,出露同一套软硬相间地层。河床坝基岩体均为岩屑长石砂岩,岩体较完整,强度较高。 莲花滩坝址坝基岩体砂岩于河床裸露,缓272、倾下游微偏左岸。坝基岩体中发育较多石膏脉,埋深19.2663.47m,主要泥化夹层3-3在砂岩与粘土岩接触层界面,对大坝抗滑稳定不利。此外,尚存在牛项颈河弯地块渗漏问题,需进行防渗处理。 小溪坝坝址坝基岩体(砂岩)河床埋深8.4214.97m,缓倾上游微偏右岸,主要夹层为3-3和3-1,于河床部位埋深分别为210.0m和12.7217.60m,是大坝抗滑稳定的主控弱面。小溪坝坝址不存在牛项颈河弯地块渗漏问题。 两坝址洞室围岩均为类围岩,砼面板堆石坝坝型需开挖溢洪道,均存在大于60m的高边坡稳定问题。 两坝址均具备建坝的工程地质条件。从大坝抗滑稳定性方面来考虑, 两坝址均适宜修建当地材料坝,但需273、开挖大于60m的溢洪道高边坡,引水发电系统工程量也较大。如坝型为重力坝,可避免长引水隧洞洞室开挖及溢洪道高边坡稳定问题,但需进行大坝抗滑处理。从工程投资、蓄水量及灌溉效益等综合比较,设计推荐小溪坝坝址,坝型为浆砌石重力坝。4.6 推荐坝址主要建筑物工程地质条件及评价 小溪坝坝址比较了砼面板堆石坝及重力坝方案,设计推荐重力坝。 枢纽布置从左至右分别为左岸非溢流坝、河床溢流坝、右岸非溢流坝及右岸坝后式电站厂房组成,大坝上游120m左岸布置灌溉引水渠首工程。4.6.1 大坝 (1)溢流坝 溢流坝段长90m,最大坝高68.5m,坝底宽58.2m。河床高程575.85m,枯水期水深0.51.50m,覆盖274、层14.05m。基岩面高程573.8576.37m,弱风化带厚2.02.5m,岩层倾上游偏右岸,倾角59。坝基岩体砂岩埋深8.42m,蚀余厚度8.1810.65m。砂岩中夹有薄层粘土岩,未见大的缓倾角裂隙发育。岩体被北东和北西两组裂隙切割,裂隙倾角较陡,深部多呈闭合状。岩体的整体性较好, 冲刷系数可取0.91.2。砂岩层中发育缓倾角3-1粘土岩夹层和3-2泥化夹层。3-1粘土岩夹层分布于勘探线,河床埋深12.7217.60m,分布高程558.77563.13m,厚0.082.79m,岩性较弱,较破碎,延伸较长。3-2泥化夹层分布于、勘探线河床,埋深210.0m,分布高程565.85572.78m, 厚0.0020.10m,挤压呈碎块状,局部附有黄红色尼膜及见有黑色矿物。3-1、3-2两夹层性状较差,