南方湿润地区中型水库建设项目可行性研究报告50页.doc
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2024-09-13
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1、南方湿润地区中型水库建设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58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2前言21.1 工程概况31.1.1 工程地理位置31.1.2 所在河流规划成果31.1.3项目建议书审核意见31.2水文41.2.1流域概况42、1.2.2水文气象特性41.2.3 水文气象资料41.2.4 设计年径流41.2.5设计洪水8(1)年洪水81.2.6 泥沙101.2.7 蒸发量101.2.8 水文测报系统111.3 工程地质111.3.1 区域地质111.3.2 水库区工程地质条件121.3.3坝址区工程地质条件131.3.3.2输水隧洞工程地质条件131.3.4灌溉渠道工程地质条件141.3.5天然建筑材料151.4工程任务及工程规模161.4.1工程任务161.4.2工程规模161.5主要建筑物型式及布置211.5.1工程等级及建筑物级别211.5.1.2防洪标准221.5.1.3地震设防烈度221.5.2工程场址选择3、221.5.3坝型的选定221.5.4枢纽布置方案231.5.4.1输水隧洞、导流泄洪隧洞布置231.5.4.2溢洪道231.5.5主要建筑物型式241.5.6渠系工程271.6金属结构281.7施工281.7. 2施工导流291.7.3施工交通及施工总布置291.7.4主体工程施工29(2)溢洪道30(3)导流泄洪洞施工30(4)输水隧洞施工301.7.5渠道工程施工30(3)倒虹吸管30(4)隧洞31第三年1月至第五年8月完成灌区干渠工程。311.8水库淹没及工程占地311.8.3水库征地移民补偿投资321.8.3工程永久占地321.9工程管理321.9.1管理机构331.9.2工程管理范4、围和保护范围331.9.3工程运用管理331.9.4工程供用水组织及管理水费收取办法331.10环境影响评价341.10.1对不利影响采取的减免和改善措施341.11水土保持方案341.11.1建设过程中的水土流失预测341.11.2水土流失防治方案341.12投资估算351.12.1.2编制依据35(2)水利部水建管1999523号关于颁发水利水电设备安装工程估算定额;351.12.2投资估算351.13经济评价和综合评价351.13.1国民经济评价351.13.2综合评价361.14结论361 综合说明前言XX水库是一座农业灌溉、灌区农村人畜饮用水、县城供水的蓄水工程。水库位于XX市XX县5、锦屏镇境内的龙树河上。龙树河是川河的一级支流,属红河流域。水库坝址地理位置为东经1004510,北纬243412。距XX县城24km,现有乡、村道路可达坝址处,交通方便。XX是XX县粮食、经济作物的主要种植基地,XX分布在川河两岸,目前XX左岸有川河大沟进行灌溉,XX中下部有南洋河水库进行灌溉,只有XX的右岸的中上部没有形成规模的水利工程,所有的灌溉均引用川河右岸支流的天然径流,灌溉保证率较低。XX县城在XX中上部的右岸,城镇饮用水的保证率也不高。为了解决XX中上部的灌溉用水、县城供水和农村人畜饮用水问题,受XX县人民政府委托我院完成了XX县龙树河流域水资源利用开发规划报告,水利部珠江流域委员6、会技术资询中心编制了云南省XX彝族自治县水资源综合规划,两个规划均提出在龙树河流域上修建XX水库,才能彻底解决该区的工程性缺水问题。XX彝族自治县人民代表大会常务委员批准了规划报告。在规划报告的基础上,我院完成了XX县XX水库项目建议书,云南省水利水电工程技术评审中心于2009年11月13日在昆明组织召开了XX县XX水库工程项目建议书评审会,并以云水技审201078号文通过该项目建议书评审。2010年12月19日,水利部珠江委员会在昆明召开了XX县XX水库工程项目建议书审核会,以珠水规计函2011178号文通过了该项目建议书审核。2011年我院4月完成了XX县XX水库可行性研究报告。1.1 工7、程概况1.1.1 工程地理位置XX水库位于XX县锦屏镇境内的龙树河上。龙树河是川河的一级支流,属红河水系。水库坝址地理位置为东经1004510,北纬243412,距XX县城24km。1.1.2 所在河流规划成果根据XX县龙树河流域水资源利用开发规划报告和云南省XX彝族自治县水资源综合规划报告的成果,要彻底解决该区的工程性缺水问题,提高该区的用水保证率和用水质量,应修建蓄引并举的配套水利工程,而最佳的开发方案是在龙树河的下游修建XX水库及其引水渠系配套工程,其规划的主要成果如下:(1)工程开发任务为灌溉、供水。兴建XX水库能满足该区农村人口4.55万人、5.58万头大牲畜及县城供水补水。能灌溉农8、田4.85万亩。(2)XX水库位于龙树河下游,水库控制的径流面积62.3km2,多年平均产水量6623万m3,水库总库容2163.03万m3。1.1.3项目建议书审核意见 2009年1月我院完成了XX县XX水库项目建议书并上报云南省水利厅,云南省水利水电工程技术评审中心于2009年11月13日在昆明组织召开了XX县XX水库工程项目建议书评审会,以云水技审201078号文通过该项目建议书评审。2010年12月19日,水利部珠江委员会在昆明召开了XX县XX水库工程项目建议书审核会,以珠水规计函2011178号文通过该项目建议书审核。主要审核意见如下:(1)XX水库工程任务为灌溉、供水。设计灌溉面积9、4.85万亩,农村供水人口4.55万人,牲畜5.58万头,为县城供水补水。(2)水库总库容2163.03万m3,兴利库容为1695万m3。1.2水文1.2.1流域概况XX水库位于XX市XX县境内川河的支流龙树河中下游段。龙树河发源于无量山脉系主峰之一的无量山头,从河源自西向东,在高山峡谷中一路逶迤辗转,经核桃树后于上板桥附近入库,出库后转向东流,经下板桥后于冷窝附近汇入川河,属红河流域李仙江水系。水库坝址以上控制径流面积62.3km2,主河道长16.8km,河道平均比降4.10%;库区流域形状大致呈扁长形状,形状系数0.221,流域平均宽度3.71km。 XX水库上游流域为无量山自然保护区,森10、林覆盖率高,草被发育。流域内未修建任何水利设施,河流基本属天然径流,受人类活动影响较小,无明显水土流失现象。1.2.2水文气象特性水库地处东南亚季风北缘低纬高原区,具有山地季风气候特点,冬干夏润,四季如春,气候宜人,雨量充沛,年降雨量在1000mm以上,年际变化较小,但降水的年内分配极不均匀。冬季晴朗少云,夏秋多云雨。由于明显的季风特征影响,本区冬春少雨干旱,夏秋多雨洪涝,年内雨水不均,11次年4月的平均降水量仅占全年降雨量的14.7%,5月10月降水量占全年降雨量的85.3%。流域多年平均降雨量1116.3mm,多年平均蒸发量1598.0mm(E601),多年平均气温18.5,年平均风速0.11、7m/s。1.2.3 水文气象资料设计流域的XX水文专用站仅有20032009年资料,属资料短缺地区。邻近有川河蛮燕(二)、南洋河文板、勐统河勐大等水文站和XX气象站及其它雨量站历年水文气象资料。其中XX站由XX县水务局设立,委托XX水文水资源分局观测和整编;蛮燕(二)、勐大站属国家基本站,其资料由云南省水文水资源局审核;XX气象站资料由云南省气象局审核。资料收集内容、年限及其它情况详见表1-1。1.2.4 设计年径流鉴于XX站属短缺资料情况,首先根据物理成因、气候特性相似的特点选择蛮燕(二)站为参证站,建立同期径流关系插补XX站缺测年、月径流量;然后将径流系列进行经验频率分析计算,以P-型曲12、线按适线法确定统计参数,最后采用水文比拟法计算水库坝址断面设计年径流量见表1-2。表1-1 龙树河流域及邻近地区各站资料情况统计表河名站名站别资 料 起 止日 期集 水面 积(km2)站 址高 程(m)测 验 项 目水位流量泥沙降水蒸发其它龙树河XX水文(专)2003.12008.1264.61230川河XX水文2000.12008.1218001161.2川河蛮燕(二)水文1968.12000.1211861200川河蛮燕水文1959.11967.1215141190川河文道营水文1959.11218881172南洋河文板水文(专)1992.11998.1242.71125.6勐统河勐大水文13、1979.12007.125001160川河XX气象1952.12008.121162.3表1-2 XX水库设计年径流成果表 单位:m3/s统 计 参 数设计值(万m3)均值CVCS/CV10%20%50%80%90%m3/s万m32.10066230.262.02.8222.5412.0541.6321.439XX水库专用站实测资料有6年(水文年5年),根据资料条件,在XX站实测资料中筛选20052006、20072008、20042005年分别作丰(P=20%)、平(P=50%)、偏枯(P=80%)水平年的典型过程,分配成果见表1-3。48表1-3 XX水库设计年径流月分配过程表频率项目逐14、月平均(单位 Q: 流量m3/s W:径流量 万m3)年均或总值67891011121234510%Q2.2153.2457.0904.7046.2663.2281.8881.2600.8770.6830.4331.9742.822W582853186412361647848496331231180114519890120%Q1.9942.9226.3844.2365.6422.9061.7001.1350.7900.6150.3901.7782.541W524768167811131483764447298208162102467801350%Q1.2344.7514.8343.6004.015、182.3101.1600.7500.5900.4790.2850.6372.054W32412481270946105660730519715512675168647780%Q1.7673.4473.1563.9432.8551.2390.8620.6910.5220.5990.2840.2201.632W46490683010367503262261811371577558514790%Q1.5583.0392.7833.4762.5171.0920.7600.6090.4610.5280.2510.1941.439W40979973191366128720016012113966514516、371.2.5设计洪水由于设计流域的XX水文专用站于2003年1月开始观测,目前洪水资料还较为缺乏,同时实测暴雨量级较小,不具备分析稀遇洪水产、汇流参数的条件。因此,根据资料条件、邻近站点分布情况及暴雨成因综合考虑,XX水库设计洪水采用暴雨途径进行推求。(1)年洪水由于设计流域的XX专用站实测暴雨资料短缺,用实际资料分析设计暴雨统计参数时,采用邻近站蛮燕(二)站实测短历时降雨量进行设计暴雨量分析,由云南省暴雨洪水计算实用手册查算暴雨洪水的点面折减系数、典型暴雨过程、概化雨型及产汇流参数,求得水库坝址处各频率条件下设计洪水,设计洪水成果及洪水过程线见表1-4、1-5。表1-4 XX水库设计洪水成17、果表项 目设 计 值0.1%0.2%2%3.3%5%10%20%洪峰流量(m3/s)587537365326291226163一日洪量(万m3)930856532473426341250(2)分期洪水根据本地区水文气候成因及洪水年内变化规律和工程规模、特性以及工程设计需要,汛后期时段为10月1日至11月30日、枯期洪水时段为12月1日至4月30日。由于XX水文专用站实测洪水资料短缺,根据蛮燕(二)站资料分析洪水在年内变化规律后确定分期时段,然后按确定分期时段进行统计选样,将样本进行频率计算,最后按蛮燕(二)站分期洪水占年洪水的比值估算XX水库坝址处分期洪水。根据蛮燕(二)站设计条件下汛后期、枯18、期与年最大洪峰流量及一日洪量的比值修正XX水库相应设计频率的年洪水,即为XX水库设计汛后期、枯期洪水成果,成果见表1-6。表1-5 XX水库设计洪水过程表时 段(dt=1h)设 计 值(m3/s)P=0.1%P=0.2%P=2%P=3.3%P=5%P=10%P=20%00.690.690.690.690.690.690.69152.8 48.7 29.4 26.1 23.6 19.1 14.1 2135 124 75.2 66.8 60.3 48.8 35.9 3587 537 365 326 291 226 163 4552 509 308 273 247 200 147 5369 340 19、206 183 165 133 98.1 6231 213 129 114 103 83.5 61.5 7145 134 80.8 71.7 64.8 52.4 38.6 894.3 87.0 52.6 46.7 42.2 34.1 25.1 965.2 60.1 36.3 32.3 29.1 23.6 17.3 1047.0 43.3 26.2 23.3 21.0 17.0 12.5 1135.6 32.8 19.8 17.6 15.9 12.9 9.47 1228.6 26.4 15.9 14.2 12.8 10.34 7.61 1324.1 22.2 13.4 11.9 10.8 8.720、1 6.41 1421.1 19.5 11.8 10.4 9.43 7.63 5.61 1519.0 17.5 10.6 9.41 8.49 6.87 5.06 1617.8 16.4 9.92 8.81 7.96 6.43 4.74 1717.6 16.2 9.81 8.71 7.87 6.36 4.68 1818.0 16.6 10.0 8.91 8.05 6.51 4.79 1918.6 17.2 10.4 9.21 8.31 6.72 4.95 2019.4 17.9 10.8 9.60 8.67 7.01 5.16 2120.3 18.7 11.3 10.0 9.07 7.34 5.21、40 2221.2 19.6 11.8 10.5 9.48 7.66 5.64 2322.1 20.4 12.3 10.9 9.88 7.99 5.88 2421.1 19.5 11.8 10.4 9.43 7.63 5.61 Qm(m3/s)587537365326291226163Wm(万m3)930856532473426341250表1-6 XX水库设计分期洪水成果表 时段(月)项目下坝址P(%)0.123.351020年 (112)Qm(m3/s)587365326291226163W24(万m3)930532473426341250汛后期(1011)Qm(m3/s)4552632322、6W24(万m3)863438387枯期(14)Qm(m3/s)44.130.518.8W24(万m3)80.058.738.71.2.6 泥沙XX水库水文专用站具有20032008年112月的实测悬移质泥沙资料,实测悬移质平均含沙量为0.388kg/m3,相应输沙模数339t/km2,此值比地区水资源调查成果中的模数(5001000 t/km2)明显偏小,专用站实测泥沙资料因年限短而不具代表性,同时该站6年观测期内无论降雨量或是径流均属偏枯年份,故本阶段采用云南省土壤侵蚀遥感调查报告(2000.8)中的“云南省土壤侵蚀图”(XX幅)进行估算。据此求得水库坝址断面处多年平均输沙量4.25万t,23、推移质按占悬移质的20%计,悬、推移质的容重分别以1.3、1.7 t/m3计,则求得水库各泥沙特征值,成果见表1-7。 表1-7 XX水库泥沙特征值表总 量悬 移 质推 移 质悬移质输沙模数(t/km2)万t万m3万t万m3万t万m34.253.143.542.720.710.42568.21.2.7 蒸发量XX站仅有20032008年(E-601)实测蒸发量资料,与XX气象站同期年蒸发量经相关分析,相关系数仅为r=0.626,而两者同期年蒸发量平均比值为0.882,此值基本反映了蒸发量随高程增高而递减的规律。鉴于蒸发量年际变化不大及随高程增大递减幅度小的特点,本次蒸发量估算按两站同期年蒸发量24、平均比值(0.882)对XX气象站实测蒸发量修正后进行移用。则求得XX水库多年平均水面蒸发量均值为960.8mm,Cv=0.12,取Cs= 2.0Cv。陆面蒸发量采用闭合流域水量平衡方程式计算,根据流域年降水量及年径流量分析结果,求得陆面蒸发量为456.1mm。库区由陆面蒸发量转为水面蒸发量后增加的损失量,两者差值504.7mm即为蒸发增损量。从XX站多年实测蒸发量资料中选取20052006年作典型过程,按同倍比法缩放修匀后,控制分配到月,成果见表1-8。表1-8 XX水库设计蒸发增损量月、年分配表 单位:mm月份678910111212345合计数值49.9 45.9 36.0 42.2 325、5.3 35.3 29.2 35.1 37.6 56.4 56.2 45.6 504.7 1.2.8 水文测报系统 根据通讯条件及初步规划,经初步分析,拟建水文测报系统中心站1个,水库水文站(含坝前水位站)2个,雨量站3个,具体站点位置待系统规划时进一步确定。经初步估算,整个系统总投资为78.8万元。1.3 工程地质1.3.1 区域地质工程区位于青、藏、滇、缅、印尼“歹”字型构造体系的安乐勐片街为界,东部北北西向为主构造体系中无量山亚带与西部凤庆洛党北北西向构造带中小龙街、哀牢山亚带之间,在北东南西向主压应力作用下,形成炭山背斜三架枪向斜凹特吃向斜班岁背斜、小马鹿山头向斜,川河断裂及大磨山断裂26、等构造。测区内出露地层由新到老分别为白垩系地层、三迭系石钟山组地层、第四系地层。区内地下水主要为大气降水补给,地下水的类型主要包括松散岩类孔隙水、基岩裂隙水,碳酸盐岩类水,地下分水岭与地形分水岭基本一致。查1/400万中国地震动参数区划图(2001年版),工程区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45S。相应地震基本烈度为度。1.3.2 水库区工程地质条件(1)地层岩性库盆主要由以紫红色含砾长石石英砂岩、泥岩粉砂质、粉砂岩、泥岩为主的砂泥质碎屑岩组成,地表岩体已经全风化,下伏弱微风化岩体为相对隔水层,其上广泛覆盖有第四系堆积物。(2)水库渗漏(下坝址)库区为含砾长石石英砂岩27、粉砂岩、泥岩为主的砂泥质碎屑岩类,透水性较小。库区周边均有高于回水线的泉点及常年流水性冲沟存在,蓄水条件较好,是良好的储水构造库盆。库区东部有一厚80100m灰岩夹页岩条带从库尾穿越库区地表分水岭,但灰岩条带上有高于正常蓄水位的泉点存在,在库外下游下板桥村旁龙树河流过灰岩条带位置,无泉点出露,不存在通过灰岩条带向库外渗漏的可能。地下分水岭与地形分水岭基本一致,库水总体上不会向邻谷和下游产生渗漏。(3)库岸稳定 水库库岸一般较陡,两岸坡度在3045,蓄水后不存在地下水位壅高而产生浸没问题。 库区内第四系残坡积分布广泛,基岩浅层为全强风化砂岩、泥岩、粉砂岩组成,两岸坡度3050,岸坡基本稳定。水28、库蓄水后,共有5个滑坡将被部分或全部淹没,部分滑坡在库水作用下将产生不同程度的坍、滑,使其规模扩大发展,形成新的边岸。其它岸坡在库水作用下会产生新的表层小规模坍滑。已发现的滑坡、坍塌体总量为5.0104 m3,不会影响水库正常运行。(4)水库淤积库区沟谷发育,地表多为残坡积土和全风化岩体,抗冲刷性差,不良物理地质现象发育,因此水库固体径流来源丰富,淤积量较大,为防止水土流失进一步加重,建议对水库库区流域内加强植被保护,严禁毁林开垦,已开垦陡坡的地方退耕还林,以确保水库的正常效益。(5)水文地质条件区内地下水主要接受大气降水补给,沿各含水透水层中孔隙、裂隙径流,最终向龙树河河床排泄。库区内地下水29、类型主要为:松散岩类孔隙含(透)水层:主要含水岩组为第四系冲洪积砂砂卵砾石粉细砂土等,含(透)水层厚一般530m,含(透)水特征为弱强,地下水接受降水地表水和基岩地下水的侧向补给,以泉和散流状排泄于河流。基岩裂隙孔隙含(透)水层:工程区主要出露碎屑岩的裂隙孔隙含(透)水层,由于山坡较陡,含透水层受冲沟的切割,径流途径短速度快。碳酸盐岩类含(透)水层:该含(透)水层岩组零星分布。基岩裸露,有溶洞溶沟溶槽石牙洼地及漏斗分布,受构造和地下水的作用,形成较发育的构造溶蚀裂隙,各种溶蚀地貌及溶隙有利于大气降水的补给,因此,大气降水是地下水的主要补给来源。地下水径流受地形和构造控制。一般排泄于陡崖下沟谷坡30、脚与碎屑岩接触带排泄。泥岩、粉砂质泥岩、弱风化粉砂岩、泥质粉砂岩、微风化的含砾长石石英砂岩,岩体渗透系数K小于0.1m/d,为相对隔水层。1.3.3坝址区工程地质条件1.3.3.1 拦河坝工程地质条件坝址位于不规则的“U”型河谷上。坝址区为含砾长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩为主的砂泥质碎屑岩,两岸不对称,左岸残坡积碎石土厚07m,强风化带埋深5.533.7m;右岸残坡积碎石土厚03.5 m,强风化带埋深7.536.9m;河床带冲洪积层厚03.2m,强风化带埋深3.54.5m。左岸坝轴线上游侧发育一冲沟,长约100 m。河床基础及两岸岩体为中等透水,需要进行基础防渗处理。1.3.3.2输水隧洞工程地31、质条件输水隧洞布置在拦河坝的右岸。 进口段:围岩为类,岩体为强风化中粗细含砾长石石英砂岩及泥岩夹泥质粉砂岩。岩体呈碎裂结构,开挖边坡极不稳定。洞身段:围岩类别为类,岩体为弱微风化含砾长石石英砂岩,局部夹粉砂岩、泥岩。岩体呈中厚层结构,该段为稳定性差不稳定性差段,洞身多位于地下水位线以下。出口段:上覆层为第四系残坡积砂壤土及粉砂岩夹泥岩,坡积土厚34m,结构松散,需全部清除。洞身位于地下水位之上。开挖边坡山外侧不稳定。1.3.3.3导流泄洪隧洞工程地质条件导流泄洪隧洞位于拦河坝的左岸。进口段:围岩为类,极不稳定段,岩体为强风化泥质粉砂岩夹泥岩。岩体呈碎裂结构。进口上覆岩层较薄, 隧洞线位于地下水32、位线以上。洞身段:围岩类别为类,稳定性差,局部不稳定段。岩体为弱微风化泥质粉砂岩夹泥岩及含砾长石石英砂岩。隧洞线位于地下水位线以下。出口段:围岩类别为类,极不稳定段。岩体呈碎裂结构,洞身位于地下水位之上,出口开挖存在侧向不稳定。1.3.3.4溢洪道工程地质条件溢洪道位于拦河坝的右岸。进口段:地表为残坡积层砂壤土夹碎、块石,下伏基岩为K1 j1-3含砾长石石英砂岩,局部夹粉砂岩及泥岩。开挖边坡稳定性差。陡槽段:地表为残坡积层砂壤土夹碎、块石,下伏基岩为K1 j1-3 含砾长石石英砂岩,局部夹粉砂岩及泥岩,岩体呈强风化,边坡开挖左岸不稳定,右岸稳定性差。消能段:地表为冲洪积层砂卵砾石、漂石及残坡碎33、石土,下伏基岩为K1 j1-3 含砾长石石英砂岩,局部夹粉砂岩及泥岩。岩体基本稳定。1.3.4灌溉渠道工程地质条件渠道沿线主要分布K1j1、N2地层,地表大面积被Qedl和Qapl等第四系堆积物覆盖,渠道沿线地形地貌变化较不大,冲沟及不良物理地质现象较不发育。渠道沿线共发现6个规模较小的滑坡体,多为死滑坡,仅在渠道7+810m附近有一活动滑坡体。渠道边坡多为土质边坡,局部为岩质边坡,边坡稳定分类多属基本稳定稳定性差,局部为较不稳定,大部分渠道能正常通过。按照渠道工程地质条件,将渠道分为基本稳定段、中等稳定段及较不稳定段。(1)基本稳定段里程3+3754+680m、10+37410+620m、134、6+08417+165m、30+60532+270m、40+61042+750m、45+58650+360m为基本稳定段,全长11.211km。该段基本无不良物理地质现象,天然边坡及开挖边坡基本稳定,岩土承载力基本满足设计要求。(2)中等稳定段里程0+0001+805m、4+6807+159m、11+56416+084m、19+43525+384m、27+25029+750m、32+27033+980m、34+75036+133m、37+43040+610m、42+75045+586m、50+36050+948m,全长26.95 km。该段多为砂性土斜坡,天然边坡基本稳定,开挖边坡中等稳定,岩35、土体承载力基本满足设计要求。(3)较不稳定段里程7+1597+982m、10+62411+564m、17+16519+435m、25+38427+750m、29+75030+605m、33+98034+750m、36+67637+430m,全长8.778km。该段多为砂性土斜坡,局部有小型塌滑现象,天然边坡及开挖边坡较不稳定。坍滑堆积体及全风化基岩承载力基本满足设计要求,但存在渗漏及渗透变形破坏。1.3.5天然建筑材料1.3.5.1枢纽区天然建筑材料(1)土料场本阶段共勘察两个土料场,均位于枢纽区左岸,距左坝肩直线距离约700m的山坡上。土料场岩性主要为第四系残坡积,白垩系下统景星组全风化粉砂36、岩、泥岩;土料场岩性主要为第四系残坡积,侏罗系下统漾江组全风化泥岩、粉砂岩。两料场总储量163.04万m3,料场开采条件一般。其中土料场134.5万m3,剥采比0.12;土料场28.54万m,剥采比0.13。(2)石料场本阶段共勘察两个石料场,均位于枢纽区左岸,岩性为三迭系石钟山组中段含燧石灰岩夹少量页岩。石料场位于坝址下游下板桥村北西200m处,距坝址约0.30.5km的龙树河左岸,开采条件一般。储量80.7万m3,剥采比0.12。石料场位于瓦罐窑村北东200m处,距坝址区约1.52.0km,施工场地较开阔,开采条件较好。储量535.8万m3,剥采比0.05。(3)砂料场人工砂、石料均从石、37、石料场内采取,采用弱微风化灰岩。枢纽区距川河较近,川河中天然砂卵砾石料丰富,可直接采用经筛选做反滤料,运距46km。1.3.5.2渠道天然建筑材料渠道沿线天然建筑材料缺乏,主要料场为石1料场和石2料场。石1料场位于2号隧洞进口处小河与川河交汇处北东川河左岸山体,石料场岩性为三迭系石钟山组(T3S2),中厚层状含燧石灰岩夹页岩。石2料场位于渠道菊河渡槽北西300m 处山坡上,处于渠道31+450(km+m)处,石料场岩性为K1j1灰白、浅紫灰色细中粒长石石英砂岩夹泥岩,岩石较坚硬。石1、石2料场普查储量共计188万m3,可作为支砌石料,部分弱风化岩块可作为建筑物石料和砼粗骨料。渠道靠近川河,渠道38、用砂均可川河中采取。1.4工程任务及工程规模1.4.1工程任务XX水库是一座灌溉农田、灌区内人畜饮用水及县城供水的蓄水工程。灌区灌溉面积32475亩(改灌6875亩、增灌25600亩),灌溉用水量为1994.8万m3;水库每年向县城供水498.62万m3;水库可供给灌区4.55万人、5.583万头大中牲畜的人畜饮用水,年供水量236.27万m3。1.4.2工程规模1.4.2.1 灌区工程(一)规划设计标准 XX水库灌区属南方湿润地区,水资源比较丰富,造成灌溉缺水现象是由于灌溉工程设施不完善而形成的,属工程性缺水。依据灌溉与排水设计规范(GB50288-99)的有关规定,选定本工程的灌溉设计保证39、率为P=80%。工程规划是以2009年为基准年,规划水平年选定为2020年。(二)灌溉制度(1)灌区范围灌溉范围在XX右岸中上部锦屏镇的灰窑村至文井镇的文井村共13个村民委员会,受益合作社142个。灌区位于XX右岸的中上部,首部起于水库所在的河流锦屏镇的龙树河,尾部终于文井镇的徐固河,与南洋河水库的灌区相连。XX水库灌溉面积32475亩,其中改灌溉6875亩、增灌25600亩。(2)灌区内主要作物种植比例水库灌区适宜种植水稻、玉米、小麦、甘蔗、经果和蔬菜等粮经作物。在灌区的种植规划中粮食作物以种植水稻为主。水稻种植早、晚两季,所占的比例为灌区面积的50%,旱地粮食作物为玉米和小麦复种,所占的比40、例为灌区面积的10%;经济作物所占的比例为40%(主要种有甘蔗、紫胶、亚麻和蔬菜)。水库灌区种植情况规划见表1-9。(3)灌溉制度根据作物的需水特点,按水稻和旱地作物两大类进行设计,主要作物的生长期和灌溉定额如下表。表1-9 XX水库规划水平灌区种植情况表名称总耕地面 积早稻晚稻玉米小麦蔬菜甘蔗紫胶、亚麻、蚕桑合计面积(亩)3247514614162383248324816246495487150336所占比例(%)4550101052015160表1-10 灌区农作物生长期灌溉定额表作物种类早稻晚稻玉米小麦蔬菜甘蔗紫胶、蚕桑、亚麻生长期(日/月)5/27/1713/614/115/312/841、27/918/2全年灌溉定额(m3/亩)877503.36190180330355220(三)灌区用水规划(1)农田灌溉用水规划灌区灌溉面积32475亩,在灌溉保证率P=80%时,灌溉用水量为1994.8万m3(渠系水利用系数=0.68)。(2)县城供水规划根据XX县城的总体规划到2020年县城面积由现在的2.6km2增加到4.2 km2,县城人口将由现在的42900人增加到69300人。XX县总体供水规划中主要的供水水源点为XX水库和菊河的天然径流。到规划水平年2020年XX县城市人口为6.93万人(小城市),城市单位建设用地综合用水指标在0.40.8万m3/(km2.d)之间,规划中取0.42、56万m3/(km2.d),到规划水平年2020年XX县城城镇年综合用水量为858.48万m3,其中XX水库调节供给498.62万m3,利用菊河天然河川径流359.86万m3。(3)灌区内农村人畜用水规划到规划的2020年将从无量山和哀牢山两山移民及水库淹没区移民,灌区内的农村居民将发展到45500人,大牲畜(主要为水牛、黄牛)的养殖数量为7140头,中牲畜(主要为生猪)的养殖数量为48690头。农村居民生活用水定额为0.070m3/人.d,大牲畜饮用水定额0.055m3/头.d,中牲畜饮用水0.025m3/头.d。农村卫生用水、环境用水、庭院绿化用水、消防用水等公共设施用水按人畜饮用水量总和43、的20计入,不可预见水量按人畜用水量总和的10计入,管网输水损失水量按人畜用水量总和的5计入。灌区人畜饮用水用水量为236.27万m3。(4)灌区内的综合用水和水库综合用水过程灌区内的灌溉用水、县城供水、农村人畜饮用水之和即为灌区内的综合用水,水库综合供水为2729.7万m3,水库综合供水过程详见表1-11。表1-11 规划水平年水库综合供水过程表 单位:万m3月份123456789101112全年灌溉用水105.4599.05436.73368.56360.4182.07126.4945.2079.06148.7179.0764.001994.80城镇供水72.9165.8672.9170.44、5672.9170.5672.91498.62农村人畜饮用水20.0718.1220.0719.4220.0719.4220.0720.0719.4220.0719.4220.07236.27水库综合供水198.43183.04529.71458.54453.39101.49146.5665.2798.48168.77169.05156.982729.70(四)灌区工程布置XX水库灌溉渠首分干(支)、斗、农三级布置,支渠属干渠末端流量较小后的延长段,干渠只有一条,布置在川河右岸,属傍山渠道。渠首紧接输水隧洞出口,渠末在文井镇附近,干渠长46.139km,支渠长8.851km。支渠从干渠、支渠中45、取水配给农渠,农渠配水至田间进行灌溉。渠系建筑物有渡槽10座、倒虹吸管4座、隧洞4座。渠道沿线还设有背水桥19座、涵洞32座、公路桥涵24座、30个分水闸、40个泄水闸。1.4.2.2 枢纽工程(一)死水位及死库容XX水库是以灌溉为主,兼顾灌区人畜饮用水,根据工程总体规划,所有的用水都是经过干渠引水供给,由于水库所处的位置较低,在规划的干渠以上还有部分耕地需要灌溉,考虑到工程以运行管理方便,运行费又相对较少的原则,不选择从干渠中提水灌溉。干渠以上部分的用水可从目前已有的灌溉设施而规划又由水库供水的部分置换水源进行灌溉。在山区水库中,其灌区只属于平缓的坝区,在较小的高差范围内,耕地面积增加不明显46、,因此采用抬高水库的死水位来增加灌溉面积在工程效益上是不可取的,水库的死水位主要取决于水库在使用年限内库内泥沙淤积高程。水库淤积按三角洲淤积进行计算,经过计算水库运行使用年50时,坝前淤积深度为15.68m,考虑到施工对以及径流区人类活动的影响等都会增大坝前淤积深度,因此坝前淤积深度在现状泥沙计算的基础上增加深度3.32m,坝前淤积深度为15.68m,其对应的水库泥沙淤积高程为1281.00m,该高程即为输水隧洞进口底板高程。输水隧洞进口段洞顶高程为1281.8m,因此在洞顶高程上加2.0m的运行水深,即死水位为1284.80m,对应的死库容为178.20万m3。(二)兴利库容与正常蓄水位水库47、正常蓄水位用坝址处的来水量和供水量进行水量平衡调节计算而得,在进行调节计算时考虑生态水回归和水库水量损失。在设计枯水年下坝址的生态基流以拦河坝处多年平均径流的10回归。 根据计算得:正常蓄水位1321.56m,兴利库容1694.86万m3 。(三)水库调洪计算(1)洪水计算本工程属三等中型工程,永久性挡水建筑物和泄水建筑物为三级,其正常运用洪水标准为50年一遇,非常运用洪水标准为1000年一遇。(2)洪水调节计算为便于管理和确保工程运行可靠,防洪与兴利库容不考虑结合。进入汛期泄洪洞闸门关闭开始蓄水运行,当水库蓄水位超过正常蓄水位时,先由溢洪道泄洪,当水位超过10年一遇的洪水位时开启泄洪洞闸门,48、溢洪道和泄洪洞共同泄洪,当库水位降至正常蓄水位附近时缓慢的关闭闸门,水位降至正常蓄水位时泄洪洞闸门全部关闭,保证库水位在正常蓄水位附近。溢洪道的溢流堰顶高程与正常水位同高,溢洪道为正槽开敞式无闸控制溢洪道,堰宽18m,溢流堰为驼峰堰,流量系数取0.456,隧洞的流量系数取0.55,调洪演算用水库调洪演算的数值解程序进行演算,调洪结果:正常运用洪水P=2%时,设计洪水位为1324.3m,相应的库容为2142.08万m3。设计洪水位时溢洪道下泄流量为210.43m3/s,导流泄洪隧洞下泄流量为110.39m3/s。在非常运用洪水P=0.1%时,校核洪水位为1325.05m。相应的库容为2163.049、3万m3。校核洪水位时溢洪道下泄流量为239.01m3/s,导流泄洪隧洞下泄流量为110.69m3/s。(四)工程规模水库总库容2163.03万m3,调洪库容289.97万m3,兴利库容1694.86万m3,死库容178.2万m3,校核洪水位1325.05m,设计洪水位1324.3m,正常蓄水位1321.56m,死水位1284.8m。设计洪水位时溢洪道下泄流量为210.43m3/s,导流泄洪隧洞下泄流量为110.39m3/s;校核洪水位时溢洪道下泄流量为239.01m3/s,导流泄洪隧洞下泄流量为110.69m3/s;消能防冲下泄流量为77.46 m3/s。1.5主要建筑物型式及布置 1.5.50、1工程等级及建筑物级别1.5.1.1工程等别XX水库为蓄水灌溉工程,总库容为2163.03万m3,最大坝高68.6m。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)规定:本工程为三等中型工程,主要建筑物拦河坝、溢洪道、输水隧洞、导流泄洪隧洞为3级,次要建筑物及干渠、取水坝为4级,临时建筑物施工围堰为5级。1.5.1.2防洪标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)规定,水库枢纽建筑物正常运用洪水标准为50年一遇,非常运用洪水标准为1000年一遇。拦河坝施工期临时渡汛洪水标准为20年一遇,施工导流为10年一遇,干渠正常运用洪水标准为10年一遇。 1.5.1.3地震设防51、烈度 根据1/400万中国地震动参数区划图,工程区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45s。XX水库工程地震基本烈度为度。该工程地震设防烈度度。1.5.2工程场址选择XX水库位于XX县锦屏镇境内的龙树河上。可供选择的坝址有两处即上坝址和下坝址,两坝址相距200m。上、下坝址处地质条件相差不大,下坝址地形条件较利于枢纽布置。上坝址淹没损失比下坝址小,水库淹没投资比下坝址减少914.23万元;上坝址拦河坝坝轴线较下坝址短,但上坝址溢洪道轴线、输水隧洞轴线、导流泄洪隧洞轴线均比下坝址长。上坝址拦河坝坝轴线虽比下坝址短,但上坝址拦河坝为高坝,拦河坝建筑物级别为2级,下坝址拦河坝为52、中坝,拦河坝建筑物级别为3级,上坝址拦河坝安全级别比下坝址高;下坝址坝轴线处于呈反“S”型河流上,上下游均有厚实的山体依靠,有利于拦河坝的稳定。上坝址枢纽工程投资比下坝址增加2673.94元。 经过上、下坝址方案综合比较,本阶段选定下坝址为建库坝址。1.5.3坝型的选定坝址区出露岩层为白垩系下统景星组下段(K1j1),坝址处在瓦罐窑背斜倾伏端东翼上,为单斜构造,岩层倾向下游偏右岸。如修建刚性坝,存在坝基岩体强度低、坝基抗滑不稳定,基础处理工作量大的问题。而土石坝因对地基要求相对刚性坝要低,上述地质条件完全可以满足土石坝地基要求,本阶段推荐坝型为土石坝。根据料场的勘探资料,位于坝址左岸有两个土料53、场(土、土),防渗土料场总储量163.04万m3,其力学指标满足设计要求。场地较开阔,开采条件较好。坝址附近有两个坝壳料场(石、石),距坝址0.32km,总储量616.5万m3,其力学指标满足设计要求,现已有简易公路相通,施工场地较开阔,开采条件较好。枢纽附近石碴料储量丰富。若修建均质坝,需回填粘土222.5万m3,防渗土料储量不能满足均质坝的设计要求;若修建粘土心墙堆石坝,需回填粘土33.6万m3,堆石料113.7万m3,防渗土料及石碴料储量能满足设计要求。本阶段推荐坝型为粘土心墙堆石坝。1.5.4枢纽布置方案水库枢纽由拦河坝、输水隧洞、导流泄洪隧洞、溢洪道组成。1.5.4.1输水隧洞、导流54、泄洪隧洞布置由于受灌区高程的限制,渠首底板高程不能低于1278 m,该高程比施工导流隧洞出口处高30m,如果用该洞作为以后的输水隧洞,其尾部就应该有一个岔洞将水抬高,这样整条隧洞就处于有压状态下运行,因此将导流与输水分开。为了减小坝的高度,减少枢纽区的工程投资,导流洞参与泄洪,导流结束后,导流洞改造为高进口泄洪洞。输水隧洞布置于拦河坝的右岸山梁,与输水渠道在同一岸,隧洞轴线比布置在拦河坝的左岸较短,同时可节省跨河建筑物。导流泄洪隧洞及溢洪道均布置在拦河坝的左岸。1.5.4.2溢洪道溢洪道布置在拦河坝的左岸,与坝轴线呈83.96 的交角。本阶段对溢洪道进行了有闸控制与无闸控制两种方案比较。(1)55、无闸控制溢洪道水库在洪水调节计算中,不考虑防洪库容与兴利库容结合。水库防洪起调水位采用正常蓄水位,当入库洪水标准小于或等于10年一遇(p=10%),只有溢洪道泄洪,泄洪洞不参与泄洪,当库水位高于10年一遇洪水位时,开启泄洪洞参与泄洪,溢洪道为正槽开敞式无闸控制溢洪道,溢流堰为驼峰堰(堰宽18m),堰顶高程为1321.56m。根据调洪计算,水库设计洪水位为1324.3m时,溢洪道下泄流量为210.43m3/s,水库校核洪水位为1325.05m,溢洪道下泄流量为239.01m3/s,坝顶高程为1325.0 m,最大坝高为68.6m,拦河坝工程投资为13285.39万元,溢洪道工程投资为438.1656、万元。(2)有闸控制溢洪道水库在洪水调节计算中,考虑防洪库容与兴利库容结合。在溢洪道溢流堰顶上设2.5m深的结合深度,溢洪道为正槽开敞式有闸控制溢洪道,溢流堰为宽顶堰(堰宽12m),堰顶高程为1319.06m(比无闸控制低2.5 m)。在进行调节计算时,当入库洪水标准小于或等于10年一遇(p=10%),只有溢洪道泄洪,泄洪洞不参与泄洪,当库水位高于10年一遇洪水位时,开启泄洪洞参与泄洪,根据调洪计算,水库设计洪水位为1323.04m时,溢洪道下泄流量为154.62m3/s,水库校核洪水位为1323.42m,溢洪道下泄流量为175.78m3/s,坝顶高程1323.5 m,最大坝高为67.3m,拦57、河坝工程投资为13040.4万元,溢洪道工程投资为491.29万元。根据以上比较,虽然采用有闸控制溢洪道,拦河坝和溢洪道工程总投资可以减少191.86万元,但是水库建于是山区河流之上,其洪水特性为陡涨陡落,峰值较大,考虑便于管理和确保工程运行可靠,本阶段采用无闸控制溢洪道。1.5.4.3枢纽布置拦河坝为粘土心墙堆石坝,最大坝高68.6m,坝顶长325m。溢洪道布置在拦河坝的左岸,与坝轴线呈83.96 的交角,型式为正槽式无闸控制溢洪道,全长206.02m,溢流堰为驼峰堰,堰宽18m,消能采用挑流消能。导流泄洪输水隧洞布置在拦河坝的左岸,与坝轴线呈100.35 的交角,型式为导流和泄洪相结合的龙58、抬头竖井式,其中有压洞段长32.48m,无压洞段长308m。输水隧洞布置在拦河坝的右岸,与坝轴线呈75.44 的交角,型式为竖井式,全长316.4m,其中有压洞段长37.5m,无压洞段长242.5m。1.5.5主要建筑物型式1.5.5.1 主要建筑物(1)拦河坝拦河坝为粘土心墙堆石坝,坝顶长325 m,坝顶宽7 m,坝顶高程1325.0m,最大坝高为68.6m。上游坝坡为一级变坡,坡比为1 : 1.9;下游坝坡为两级变坡,分别为1 : 1.7、1 : 1.8,在高程1300 m、1280 m处均设2m宽的戗台,戗台内侧设平行坝轴的横向排水沟。拦河坝上、下游分别采用厚12cm、10 cm的砼预制59、板护坡,上、下游与坝壳之间均采用厚30cm的碎石垫层。心墙坝顶高程为1324.5m,顶宽3 m,底高程1257.0 m,上、下游坡比为1 : 0.25,上游设一层厚度3 m砂卵砾石混合反滤层,下游设两层砂卵砾石混合反滤层,厚度分别为3 m。上、下游在反滤层外分别设置一层厚度为5m的过渡层。(2)溢洪道溢洪道布置在拦河坝的左岸靠近坝肩,型式为正槽式无闸控制溢洪道,全长206.06m,由进水段、控制段、过渡段、泄槽段、挑流消能段组成。设计洪水位时下泄流量为210.43m3/s,校核洪水位时下泄流量为239.01m3/s,消能防冲时下泄流量为77.46m3/s。进水渠:八字形进口,里程0-038.960、3m0+000.0m,首宽28m,至控制段底19m,边墙高4.5m,底坡为i=0.01,进水渠边墙用采用衡重式M7.5浆砌石支砌,底板为C15砼。控制段:里程0+000 m0+006.14m,边墙为衡重式M7.5浆砌石挡土墙外加30cm厚C20钢筋砼衬砌,底宽18m,边墙高4.5m,驼峰堰顶高程为1321.56m,控制段设5.0 m 宽的C20砼交通桥。过渡渐变段:里程0+006.14m0+017.05m,底坡i=0.0474,边墙为衡重式M7.5浆砌石挡土墙外加30cm厚C20钢筋砼衬砌,底板厚0.4m,底宽由19m变至15m,边墙高4.23m4.75m。泄槽段:里程0+017.05m0+161、56.29m,为C25钢筋混凝土矩形断面,底板厚0.4m,边墙厚0.3m,边墙为衡重式M7.5浆砌石挡土墙。里程0+017.05m0+029.05m底坡i=0.4688,底宽由15m变至13m,边墙高由4.75m变至3.0m;里程0+029.05 m0+077.05m底坡i=0.4688,底宽由13m变至5m,边墙高3.0m;里程0+077.05 m0+156.29m底坡i=0.4688,底宽5m,边墙高3.0m。挑流消能段:泄槽末端里程0+156.29m0+167.09 m 处设挑流鼻坎,C25钢筋砼衬砌,挑流鼻坎反弧半径为16.64m,挑射角25度,最大挑距60.5m,冲坑深度12.07m62、。(3)输水隧洞输水隧洞布置于拦河坝右岸,全长316.4m。由进口段、有压洞段、竖井段、无压洞段、出口扩散段、消力池段组成。设计引用流量为4.15m3/s。里程0-0060+000 m为进口段,进口段长6m,进口高程为1281.0 m,里程0-0060+037.5m为有压洞段,有压洞段长37.5m,断面为圆形,R=90cm,用厚50cm的C20钢筋混凝土衬砌,底坡i=0.01。里程0+037.50+042.9m为竖井段,竖井段长5.4 m,竖井内设有工作闸和事故闸各一套,闸孔尺寸为1.01.0m。竖井平台高程为1326.0 m,竖井高45.35m,整个竖井均坐落在山体内,检修平台直接与枢纽区公63、路相接。里程0+042.90+285.4m为无压洞段,无压洞段长242.5m,洞身断面为圆拱直墙式,净宽1.5m,直墙高1.5m,顶拱为120圆弧拱,用厚40cm的C20钢筋混凝土衬砌,底坡i=0.01。里程0+285.40+295.4m为出口扩散段,断面为矩形,净宽1.53m,墙高24m,用厚40cm的C20钢筋混凝土衬砌,底坡i=0.2。里程0+295.40+310.4m为消力池段,池深1m,池长15m,池宽3m,边墙厚0.40.5m,底板厚0.5m,用C20钢筋混凝土衬砌,底板高程为1247.241 m,消力池后紧接渠道。(4)导流泄洪隧洞导流泄洪隧洞布置于拦河坝左岸,采用泄洪隧洞与导流64、隧洞相结合的龙抬头布置形式。泄洪隧洞泄洪隧洞全长471.6m,由进口段、有压洞段、竖井段、无压洞段、陡槽及渐变段、消力池段和尾水渠段组成。设计下泄流量为110.39m3/s,校核下泄流量为110.69m3/s。里程0-0050+000m为进口段,泄洪隧洞进口高程为1281.0 m。里程0+0000+023.5m为有压洞段,有压洞段长23.5m断面形式为方形贴角断面,净宽(高)2.5m,用60cm厚的C20钢筋混凝土衬砌,底坡i=0.01。其中有15m是与导流隧洞共用。里程0+023.50+029.4m为竖井段,内竖井设有工作闸和事故闸各一套,闸孔尺寸为2.52.5m,竖井平台高程为1326.065、m,竖井高56.305m,检修平台用交通桥与枢纽区公路相接。里程0+029.40+352.4m为无压洞段,无压洞段长323m,断面为圆拱直墙式,净宽3m,直墙高3m,顶拱为120圆弧拱。底板及侧墙厚50cm,顶拱厚40cm,均为C25钢筋砼,底坡i=0.06。里程0+352.40+400.4m为陡槽扩散段,断面为矩形,净宽36m,边墙高4m,用厚40cm的C20钢筋砼衬砌,底坡i=0.15。里程0+400.40+440.1m为消力池,池深3.2m,池长39.7m,池宽6m。尾水渠段为M7.5浆砌石支砌的衡重式挡土墙,过水断面净宽6m,净高5m。里程0+440.10+446.6m为尾水渠,尾水渠66、长26.5 m,采用M7.5浆砌石支砌的衡重式挡土墙,过水断面净宽6m,净高5m。墙顶宽0.4m,背坡1: 0.3,减重台宽1.45m,距墙顶2.5m,下接1: 0.5坡。墙底总宽1.6m。尾水渠纵坡i=0.005。导流隧洞导流隧洞长481.58m。枯期导流隧洞下泄流量13.84m3/s,汛期渡汛时导流隧洞下泄流量71.59m3/s。里程0-014.980+009.98m为进口段,导流隧洞进口高程为1270.0m。里程0+009.980+023.5m为有压洞,有压洞段长32.48m,在里程0+009.50m处与泄洪隧洞相交,其中有15m是与泄洪隧洞共用,断面尺寸与泄洪隧洞有压洞相同。里程0+067、23.5m以后均为泄洪、导流共用。1.5.6渠系工程1.5.6.1渠道工程布置渠道布置于龙树河的右岸,渠道全长54.99 km,其中干渠一条,全长46.139km,设计流量为4.151.15m3/s,里程0+00036+653m段(县城),底坡i=1/1500;里程36+65346+139m段,底坡i=1/1000。支渠一条长8.851km,设计流量为0.93m3/s0.19m3/s以下。供水管道取水口为总干渠里程11+243m处(7号渡槽出口),终点为自来水处理厂水池。设计取水流量0.3m3/s,全长11.104km。供水管道沿现有道路靠山一侧布置,埋管选用DN700离心球墨铸铁管。干渠沿线68、地质条件分为中等稳定段、较稳定段和较不稳定段。在中等稳定段和较稳定段内,渠道断面形式设为梯形,用混凝土衬砌防渗;在较不稳定段内,渠道断面形式设为矩形、矩形加盖、矩形翻拱、重力矩形、箱涵,浆砌石砌护防渗。渠道沿线布置有渡槽10座、倒虹吸管4座、隧洞4座。渠道沿线还设有背水桥19座、涵洞32座、公路桥涵24座、30个分水闸、40个泄水闸。1.6金属结构XX水库工程仅在输水隧洞及导流泄洪隧洞上布置了检修、工作平板闸门各一套,输水隧洞闸门尺寸1.01.0m,工作水头为40.91m,钢材重5.08t,启闭机型号LG-200KN-45 m。导流泄洪隧洞闸门尺寸2.52.5m,工作水头为51.865m,钢材69、重共21t,启闭机型号QPQ-630KN-55 m。水库渠道上有4座倒虹吸管,采用钢管,管内径11001300mm,钢管总长1686.6 m,钢材共重597.3t。1.7施工1.7.1施工条件(1)对外交通XX水库位于XX县锦屏镇灰窑村下板桥社附近龙树河中下游,距XX县水泥厂7km,距XX县城24km,距思茅城区318km,距昆明456km。从XX水库坝址需新建3.56km进场公路与过境弥(弥渡)宁(XX县宁洱镇)三级公路相接,交通比较方便。(2)主要建筑材料来源及供应条件水泥由XX县水泥厂供给,枢纽区距XX县水泥厂7km,渠道水泥运距在135km。钢材直接到昆明采购。板枋材经XX县林业局批准70、后在施工场附近就近采购。坝壳料、块石料、碎石料在坝址左岸的两个石料场中开采,两料场初查储量616.5万m3,能满足设计要求;粘土心墙防渗料场位于坝址左岸的两个土料场开采,料场初查储量163.04万m3,能满足施工用量要求,施工时需修建7.5km的场内临时施工道路;砂料到川河开采,其质量和储量均能满足设计要求,运距在46km之内,运输公路主要采用原有的公路和进场公路。渠道施工所用的当地建筑材料分散就近开采。1.7. 2施工导流(1)导流标准XX水库为中型水库工程, 12月至次年的4月为枯期施工,导流洪水标准为P=10%,相应洪峰流量为30.5m3/s;施工期全年渡汛洪水标准P=5%,洪峰流量为271、91m3/s。(2)导流建筑物布置枯期导流最高库水位为1272.34m,导流下泄流量13.84m3/s。汛期渡汛最高库水位为1288.03m,导流下泄流量71.59m3/s。枯期采用临时围堰挡水导流围堰设于拦河坝上游,采用导流洞开挖料回填,上游铺设粘土斜墙防渗。导流围堰顶高程为1274m,围堰高度9m,顶宽 5.0m,顶长132m。汛期由拦河坝临时断面(抬头坝)挡水,导流泄洪洞泄洪。渡汛时抬头坝高程为1290m,坝顶宽60m。1.7.3施工交通及施工总布置施工时需修建7.5km的场内临时施工道路,分别通往拦河坝、导流泄洪隧洞和输水隧洞进出口及竖井平台、溢洪道、土料场和坝壳料场等。根据枢纽区地形72、,工程管理局布置在右坝肩的山梁上,施工企业生活区、仓库、机修场、加油站等布置在工程管理局下游300m处的缓坡及阶地上,施工场地分别布置在导流泄洪隧洞和输水隧洞进出口及竖井平台和溢洪道进口。1.7.4主体工程施工(1)拦河坝拦河坝基础开挖自上而下采用挖掘机、推土机结合人工开挖,由3m3装载机装8吨自卸汽车运至下游堆渣场堆放。 坝体填筑采用推土机平料,20吨振动碾压实。排水棱体和护坡由人工支砌。帷幕灌浆采用用100型地质钻机进行钻孔,由HJ1-200型灰浆搅拌机制浆,卧式双缸110/60型灌浆泵进行灌浆,自上而下分段钻灌。(2)溢洪道溢洪道采用松动爆破,结合推土机和人工进行开挖,渣料由装载机装自卸73、汽车,渣料运至下游弃渣场堆放。混凝土在沿线地形平缓处设置移动式搅拌机拌制,采用手推车运输,插入式振捣器振捣,组合钢模板施工。浆砌石由人工支砌。土石方回填用推土机将开挖时堆放在附近的弃渣推回至回填部分即可。(3)导流泄洪洞施工土石方明挖采用推土机结合挖掘机开挖,洞身和竖井开挖采用风钻造孔爆破,全断面掘进,一次成型。进出口围岩较不稳定段及f1断层影响段采用钢支撑支护,其余采用木支撑临时支护。洞内铺设钢轨,由斗车出渣,竖井由卷扬机提升吊斗出渣。混凝土由设于进出口和竖井平台移动式搅拌机拌制,混凝土输送泵输送入仓,插入式振捣器振捣,组合钢模板施工。(4)输水隧洞施工施工方法与导流泄洪洞相同。1.7.5渠74、道工程施工(1)干渠施工干渠采用推土机推平台,挖掘机和人工开槽。浆砌石由人工支砌,所需建筑材料由4.5吨自卸汽车运至渠道平台,再用1吨翻斗车倒运至使用地点。(2)渡槽 渡槽基础由人工开挖,混凝土由移动式搅拌机拌制,人工挑(推)运,插入式振捣器振捣,木模施工。浆砌石由人工支砌。(3)倒虹吸管倒虹吸管施工方法及施工供电、供水与渡槽施工相同。钢管在工厂加工成型,运到现场安装焊接。(4)隧洞隧洞开挖采用风钻造孔爆破,全断面掘进,采用木料支撑,锁口后进出口两个工作面同时掘进,采用手推车出渣堆放于洞口附近,衬砌混凝土采用移动式搅拌机拌制,手推车运输,插入式振捣器振捣,木模施工。(5)供水管道管槽开挖与回填75、采用小型挖掘机开槽与回填,所需建筑材料由4.5吨自卸汽车运至管槽附近,人工搬运安装管道。1.7.6工程进度工程总工期定为四年,即第一年9月至第五年8月,具体安排如下:第一年9月至第二年2月为施工准备期。第一年11月至第二年11月完成导流泄洪隧洞和两岸坝基开挖。第二年1月至11月完成输水隧洞,12月初进行截流。第二年12月至第三年5月完成河床坝基开挖及渡汛坝体回填。第三年12月至第五年4月完成拦河坝剩余部分回填。第四年11月至第五年5月完成溢洪道。第五年4月进行导流洞封堵,6月水库开始蓄水。拦河坝帷幕灌浆在第三年6月至第三年11月完成。第三年1月至第五年8月完成灌区干渠工程。1.8水库淹没及工程76、占地1.8.1水库淹没XX水库经常淹没区为正常水位以下,临时淹没区为正常水位以上受水库洪水回水和风浪爬高等影响区域,根据国家防洪标准(GB50201-94)和水利水电工程建设征地移民设计规范(SL290-2009)等有关规定,XX水库淹没设计洪水标准为:(1)耕地、园地淹没范围采用设计洪水频率为P=20%(五年一遇洪水);(2)林地淹没范围为正常蓄水位1321.56m以下;(3)移民搬迁线采用的设计洪水频率P=5%(二十年一遇),并考虑水库周边浸没,岸坡塌坍和风浪爬高等因素确定。水库淹没处理区涉及文龙乡瓦罐窑村委会的杨家、刘家、麦地弯、阵营哨、岩子脚、杨对门、上村迤、上村外、小河边村民小组和锦77、屏镇灰窑村委会的外板桥、迤板桥村民小组、龙树村委会的上板桥村民小组共12个村民小组162户657人。水库淹没土地1200.28亩,其中:淹没水田514.83亩、旱地276.80亩、茶地158.67亩、用材林183.94亩、灌木林 66.04亩。1. 8.2移民搬迁由于水库淹没,到设计水平年需搬迁安置162户645人,XX水库移民采用开发式集中安置的办法,安置在XX水库受益区的XX监狱原XX文华农场二队。安置区有田地900亩(其中水田600亩,旱地300亩),还可从附近寨子调整出田地200亩、山林1000亩、公益林200亩,可供土地面积2300亩。根据安置区生产生活收入水平分析,按人均水田0.878、亩、旱地0.4亩、林地1.5亩的标准提供生产用地,同时考虑宅基地、公共设施用地按每户 400m2计,安置区生产、生活用地为872.2亩。其中耕地774亩(水田516亩、旱地258亩)、生活用地98.2亩(其中小组活动室4亩)。安置区林地在安置区后面,按人均林地1.5亩的标准提供,安置区林地967.5亩,移民安置所需的土地为1839.7亩。安置区土地资源能满足安置移民规模的要求。1.8.3水库征地移民补偿投资水库征地移民补偿投资估算为9027.78万元。 1.8.3工程永久占地工程等永久占地1021.58亩,工程永久占地投资914.82万元。工程临时占地为1438.84亩,工程临时占地投资为1979、8.43万元。1.9工程管理1.9.1管理机构水库工程设置XX水库工程管理局,管理局为准公益性水管单位。工程管理局下设局长办公室、水库管理所、灌区管理所、资产财务所和综合经营所等管理机构。工程管理局编制定员为18人。1.9.2工程管理范围和保护范围工程管理范围主要包括水库的枢纽工程建筑物,水库土地征用线以内的库区,管理局生产及生活建筑物,水工观测和雨量、蒸发、水文观测站,库区内经确定划界范围内的交通设施、土地、各种植物、灌溉渠道、渠系建筑物、生产生活建筑物,专用通信等。枢纽工程建筑物管理范围为376.7亩(不含库区征地部份)。工程管理局管理范围为9.5亩。水库灌溉干渠总长46.139km,管理80、范围4786亩。工程保护范围:在工程管理范围边界线外延,主要建筑物100m。水库保护范围:由坝址以上,库区两岸(包括干、支流)土地征用线以上至第一道分水岭之间的陆地。工程和水库保护范围内的土地不征用,根据工程管理的要求和有关法规制订保护范围的管理办法。1.9.3工程运用管理(1)防洪调度运用在汛期中腾出一定的库容,进行蓄洪水,削减洪峰,使下游免受洪灾,并为受益区需要蓄足水量。(2)兴利调度运用丰水年和丰水期的兴利运用,主要是及时加大用水量,尽量减少弃水,扩大水资源的效益;枯水年和枯水期的兴利运用,应以最大综合效益进行调度,确保灌区灌溉用水为重点。1.9.4工程供用水组织及管理水费收取办法由工程81、管理局按照和农户或用水户签订的供用水合同,直接分配调度给农户或用水户的管理模式进行。水费征收是由农户或用水户按合同规定直接交付给工程管理局,如遇有拖欠不交的,由工程管理局下达催缴通知,如还不按期缴纳的,按合同进行处罚。1.10环境影响评价水库建成后,可以降低汛期洪水,减轻下游洪涝灾害,提高枯水以兴利;水库建成后,对周围气候有一定的调节作用,造就了一个良好的生存环境;在水库影响范围内,无具有开采价值的矿产资源及国家保护的珍稀动植物,无工业污染源及放射性物质,也无文物古迹。水库的兴建,对调节气候、净化水源等方面将起到积极作用。对水温、水质的影响甚微,对农作物的生长不会带来大的不利影响。1.10.182、对不利影响采取的减免和改善措施水库建设期间,弃渣、废料在地势低洼地段集中堆放、压实;对土石方开挖坡面,视土壤地质条件,采取工程或生物保护措施,防止边坡坍滑和水土流失,并促使景观恢复和改善;对施工中的生活污水、污物,进行统一处理;对被破坏的植被,在工程实施过程中,按水土保持设计方案要求实施,积极开展植树造林,保持水土。水库建成后,必须重视水库生活区的卫生防疫,保护好水源,防止污染,并在库区支流局部浅水区喷洒药物,防止蚊虫孽生而传播疾病。1.11水土保持方案1.11.1建设过程中的水土流失预测工程建设过程中,造成新的水土流失的建设项目有:水库枢纽工程施工、渠系工程施工、料场开采、修建施工道路及建盖83、工棚等。在工程施工中可造成新的水土流失的因素主要是:施工导致的地表扰动及地貌植被破坏。大面积的扰动和破坏,致使地表裸露、土质松散,在雨水季节极易冲蚀而形成大量的水土流失,使施工区的土壤侵蚀强度将由原来的轻度侵蚀变成中度或强度侵蚀。1.11.2水土流失防治方案(1)工程措施 根据XX水库工程总体布局设计成果,通过现场勘察,在枢纽区及渠道工程施工区分别设置渣场。(2)植物措施根据水土保持措施总体布局设计成果,对不同的区域特性选择适宜该地土壤和气候条件的植物进行种植。1.12投资估算1.12.1编制依据及原则1.12.1.1编制原则采用云南省水利厅、云南省发展和改革委员会文件云水规计2005116号84、云南省水利工程设计概(估)算编制规定(试行)的通知进行编制和取费。投资估算为2011年3月价格水平。1.12.1.2编制依据 (1)水利部水总2002116号颁发的水利建筑工程概算定额、水利工程施工机械台时费定额;(2)水利部水建管1999523号关于颁发水利水电设备安装工程估算定额;(3)水利部水总2005389号颁发的水利工程概预算补充定额(4)建设部发改价格2007670号建设工程监理与相关服务收费(5)国家计委、建设部计价格200210号关于发布的工程勘察设计收费管理规定;(6)国家发改委、建设部、发改价格20061352号关于印发的水利、水电、电力建设项目前期工作工程勘察收费暂行规定85、; (7)本工程的设计资料、图纸、现场调查资料。1.12.2投资估算水库工程总投资51579.51万元。工程部分投资41998.51万元。其中枢纽工程投资25126.53万元、灌溉工程投资16871.98万元;移民和环境投资9580.99万元,其中水库移民征地补偿费9027.78万元、水土保持工程费391.37万元、环境工程保护费161.84万元。1.13经济评价和综合评价XX水库是一座农田灌溉、灌区人畜饮水、县城供水的准公益性质的建设项目。总库容2163.03万m3。本工程的效益为灌溉效益、供水效益。1.13.1国民经济评价水库工程整体建设期48个月,正常运行期50年,经济计算期54年,国民86、经济评价指标(社会折现率8%)。国民经济评价成果见下表。国民经济评价指标(社会折现率(8%)评价指标基本方案经济内部收益率(%)8.21经济净现值(万元)1060经济效益费用比1.39从评价指标可看出,该项目经济内部收益率大于7%,经济净现值大于0,经济效益费用比大于1,三项指标均满足国民经济评价规范要求,说明该项目在经济上合理。1.13.2综合评价XX水库国民经济评价各项指标均满足规范要求,且具有一定的抗风险能力,在经济上是合理的,项目建成投产后对地方国民经济发展具有较大作用。对工程的财务计算表明,在现行计算水费征收条件下,工程管理单位能维持水库的正常运行,在财务上具有生存能力。综上所述,该87、项目在经济上是合理的,它的建设实施将有利于该地区的经济发展,建议尽早实施。1.14结论 (1)经过上、下坝址的比较和坝型的比较,选定下坝址的粘土心墙堆石坝作为本阶段的选定方案。(2)水文计算结果坝址以上控制径流面积62.3km2,多年平均径流量6623万m3,正常运用洪峰流量Qp=2%=365m3/s;非常运用洪峰流量Qp=0.1%=587m3/s;多年平均输砂量为3.14万m3。(3)地质库区为含砾长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩为主的砂泥质碎屑岩类,透水性较小。库区周边均有高于回水线的泉点及常年流水性冲沟存在,蓄水条件较好,是良好的储水构造库盆。地下分水岭与地形分水岭基本一致,库水不会向邻谷和下88、游产生渗漏。坝址区为含砾长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩为主的砂泥质碎屑岩,河床基础及两岸岩体为中等透水,存在坝基渗漏及绕坝渗漏的问题,必须进行基础防渗处理。土料场、石料场均位于枢纽区左岸,其中土料总储量163.04万m3, 石料场总储量616.5万m3,各项指标均满足设计要求。(4)水库规模总库容2163.03万m3,兴利库容1694.86万m3,死库容178.2万m3。正常蓄水位1321.56m,设计洪水位1324.3m,校核洪水位1325.05m,死水位1284.8m。(5)枢纽布置拦河坝坝型为粘土心墙堆石坝,最大坝高为68.6m,坝顶长325m;溢洪道、导流泄洪隧洞布置在拦河坝的左岸,溢洪道89、型式为正槽式无闸控制溢洪道,全长206.02m;导流泄洪隧洞型式为导流和泄洪相结合的龙抬头竖井式;输水隧洞布置在拦河坝的右岸,型式为竖井式,全长316.4m。(6)水库淹没及工程占地水库淹没耕地1200.28亩,水库淹没搬迁安置162户645人,水库淹没补偿估算为9027.78万元。工程永久占地1021.58亩。(7)环境影响评估水库建成后,对周围气候有一定的调节作用,造就了一个良好的生存环境,仅对施工及环境地质有一定的不利影响。(8)施工枯期导流流量30.5m3/s;渡汛流量291m3/s。枯期采用临时围堰挡水,渡汛采用拦河坝抬头坝渡汛。施工工期为48个月。(9)投资估算XX水库工程总投资590、1579.51万元。1.15附表工程特性表。总估算表附表1 工程特性表序号及名称单 位数 量备 注一、水文1、流域面积Km262.32、多年平均径流量万m366233、代表性流量正常运用洪水标准%P=2%50年一遇洪峰流量m3/s365非常运用洪水标准%P=0.1%1000年一遇洪峰流量m3/s587施工导流洪水标准%P=10%10年一遇洪峰流量m3/s30.54、洪量设计洪水洪量万m3532校核洪水洪量万m39305、多年平均年输沙量万m33.14二、水库1、水库水位校核水位m1325.05设计水位m1324.3正常蓄水位m1321.56死水位m1284.82、水库容积总库容万m32163.91、03调洪库容万m3289.97兴利库容万m31694.86死库容万m3178.23、调节特性年调节三、灌溉效益灌溉面积万亩3.2475四、淹没损失及永久占地1、淹没耕地亩1200.282、迁移人口人6453、淹没区房屋m226304续附表1 工程特性表序号及名称单 位数 量备 注4、工程永久占地亩1339.6五、主要建筑物1、拦河坝型式 粘土心墙堆石坝地基特性 强风化含砾长石石英砂岩、粉砂岩地基地震基本烈度/设防烈度 7/7坝顶高程m1325.0心墙顶1324.5最大坝高m68.6坝顶长m325坝顶宽m7.0心墙顶宽3.02、泄水建筑物(1)溢洪道型式 正槽开敞式无闸控制溢洪道地基特性强风化含92、砾长石石英砂岩、粉砂岩地基全长m206.02堰顶高程m1321.56溢流堰宽m18单宽流量m2/s13.3消能方式 挑流消能消能防冲流量m3/s77.46设计下泄流量m3/s210.43校核下泄流量m3/s239.01(2)导流泄洪隧洞型式 龙抬头式最大下泄流量m3/s110.4地基特性强风化含砾长石石英砂岩、粉砂岩地基长度m泄洪隧洞长471.6导流隧洞长481.58其中:有压段长m泄洪隧洞长23.5 共用段15导流隧洞长32.48 共用段15无压段长m308断面尺寸续附表 2 工程特性表序号及名称单 位数 量备 注其中:有压段长高=2.52.5m的方形贴角洞无压段净宽3m,净高3.5m的城门93、洞形衬砌型式 C25钢筋混凝土衬砌闸门2.52.5 m的平面钢闸门两套启闭机QPQ630KN55m两台消能方式底流消能3、输水隧洞设计流量m3/s4.15输水隧洞型式 竖井式输水隧洞地基特性强风化含砾长石石英砂岩、粉砂岩地基长度m316.4其中:有压段长m37.5无压段长m242.5断面尺寸:其中:有压段直径为1.8 m的圆形洞无压段净宽1.5m,直墙高1.5m的城门洞形衬砌型式 C25钢筋混凝土衬砌闸门1.01.0 m的平面钢闸门两套启闭机LG-200KN-45m两台消能方式底流消能4、渠道地基特性全风化地基长度Km46.139断面尺寸矩形及梯形衬砌型式浆砌石、砼六、施工1、主体工程数量土石94、方开挖m31696777.7填筑土石方m31724254.4混凝土m3102453.8钢筋吨2240.715续附表 3 工程特性表序号及名称单 位数 量备 注2、主要建筑材料木材m3273水泥吨35089钢材吨28443、所需劳动力总工日工时86251454、施工临时房屋m243905、对外交通km3.566、施工占地亩380.97、施工期限月48七、工程投资1、静态投资万元51579.512、总投资万元51579.51工程部分投资万元41998.51 其中:枢纽工程万元25126.53灌溉工程万元 16871.98 移民和环境投资万元9580.99其中:水库移民征地万元9027.78水土保持95、工程万元391.37环境保护工程万元161.843、综合经济指标水库单位库容投资元/ m323.85经济内部收益率%8.21附表2 工程估算总表 单位:万元编号序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计1I工程部分投资41998.51 2I-1枢纽工程20993.31 247.49 3885.73 25126.53 3一第一部分:建筑工程16358.41 16358.41 4二第二部分:机电设备及安装工程11.30 138.00 149.30 5三第三部分:金属结构设备安装工程1582.88 86.99 1669.86 6四第四部分:临时工程1132.24 1132.24 7五第五部分96、:独立费用3532.48 3532.48 8一至五部分合计19084.83 224.99 3532.48 22842.30 9六预备费1908.48 22.50 353.25 2284.23 101基本预备费(10)1908.48 22.50 353.25 2284.23 11静态总投资25126.53 12总投资25126.53 13-2灌溉工程14612.37 2259.62 16871.98 14一第一部分:建筑工程11935.47 11935.47 15二第二部分:机电设备及安装工程16三第三部分:金属结构设备安装工程828.61 828.61 17四第四部分:临时工程519.89 597、19.89 18五第五部分:独立费用2054.20 2054.20 19一至五部分合计13283.97 2054.20 15338.17 20六预备费1328.40 205.42 1533.82 211基本预备费(10)1328.40 205.42 1533.82 22静态总投资16871.98 23总投资16871.98 24移民和环境投资9580.99 25-1水库移民征地补偿费9027.78 26-2水土保持工程费391.37 27-3环境工程保护费161.84 28总计51579.51 29静态投资51579.51 30总投资51579.51 1.16附件 关于云南省XX市XX县XX水库工程项目建议书审核意见的函