重庆1.5万KW综合利用水利水库工程可行性研究报告附表381页.doc
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1、重庆1.5万KW综合利用水利水库项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月重庆1.5万KW综合利用水利水库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31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1.1 绪言1.2 工程自然条件1.3 工程任务和规模1.4 工程选址、工程总布置及主要建筑物1.5 机2、电及金属结构1.6 施工组织设计1.7 工程管理1.8 水库淹没处理与工程永久占地1.9 环境影响评价与水土保持1.10 工程投资估算1.11 经济评价1.12 投资计划与资金筹措1.13 结论与建议附:工程特性表 2 水文气象2.1 流域概况2.2 水文基本资料2.3 径流2.4 洪水2.5 河流泥沙2.6 水位流量关系曲线2.7 水文站网规划 3 工程地质3.1 概述3.2 区域地质及地震3.3 水库工程地质条件3.4 库岸稳定性及浸没3.5 坝址工程地质 4 工程任务和规模4.1 地区社会经济发展状况及工程建设的必要性4.2 综合利用要求4.3 灌区规模及灌溉水量预测4.4 供水范围及供3、水量预测4.5 防洪范围和防洪标准4.6 供电范围和负荷预测4.7 水库水位选择4.8 电站装机容量选择4.9 水利和动能4.10 水库淤积及回水计算 5 工程选址、工程总布置及主要建筑物5.1 工程等级和标准5.2 工程坝址及坝型选择5.3 钢筋砼面板堆石坝方案枢纽总布置(下坝址推荐方案)5.4 钢筋砼面板碾压堆石坝设计(下坝址推荐方案)5.5 碾压砼重力坝枢纽总体布置及主要建筑物(下坝址比较方案)5.6 泄洪建筑物方案比较及布置5.7 放空建筑物设计5.8 引水建筑物方案比较及布置5.9 电站厂区建筑5.10 上磺坝排洪隧洞设计 6 机电及金属结构6.1 水力机械6.2 电气6.3 金属结4、构 7 施工组织设计7.1 施工条件7.2 施工导流7.3 主体工程施工7.4 施工交通运输7.5 施工总布置规划7.6 施工总进度 8 工程管理8.1 管理机构8.2 工程管理范围与保护范围8.3 主要管理设施8.4 工程运行管理8.5 库区土地和水面利用8.6 工程管理年运行费 9 水库淹没处理与工程永久占地9.1 库区概况9.2 淹没实物指标9.3 水库移民安置规划9.4 专业设施项目功能恢复方案9.5 淹没补偿投资估算9.6 枢纽工程永久占地 10 环境影响评价与水土保持10.1 环境现状10.2 环境影响分析10.3 环境保护措施10.4 环境保护投资估算10.5 结论与建议10.65、 水土保持 11 工程投资估算11.1 编制依据和原则11.2 基础资料11.3 估算结果 12 经济评价12.1 概述12.2 国民经济评价12.3 财务评价12.4 综合评价1 综合说明1.1 绪 言 xx水利工程位于重庆市xx县境内,水库坝址座落在xx河中游的xx河段,属重庆市xx县xx镇xx村所辖。水库坝址距渝(重庆)巫(xx)公路约6.3km,距xx县城约17km。坝址以上本流域集水面积67.3km2,控制集水面积175.1km2(含上磺坝流域径流汇入坝址以上集水面积107.8km2)。xx河是大宁河中上游右岸一级支流柏杨河下游右岸的较大支流,位于重庆市xx县的南部,河流源于xx县塘6、坊镇清水村,流经该县大同、xx、xx于鸡头坝汇入柏杨河,主河道长23.8km,全流域面积220.1km2(其中125.6 km2为外流域面积)。xx水库的前期工作始于1994年,xx县水电局于1994年7月上报了xx县xx河流域综合治理xx蓄洪枢纽工程项目建议书,万县市防汛指挥部经研究于1994年7月16日以万市防汛(1994)指35号文批复同意开展xx蓄洪工程可行性研究工作。根据35号批复文件,xx县水电局委托万县市水利电力学会和xx勘测设计研究院宜昌分院负责xx水库工程区的地形、地质勘测及初步设计工作。同年十二月,万县市水利电力学会完成了xx蓄洪水库枢纽工程可行性研究报告,拟建拦河坝采用细7、石砼砌块石溢流重力坝,最大坝高47.50m,水库正常蓄水位438.00m,总库容850万m3(校核洪水438.97m以下),兴利调节库容560万m3,水库工程属四等小(一)型工程。后由于资金筹集困难等原因,工程项目勘察设计工作未能进一步深入开展。1995年中南院和xx县联合编写了四川省大宁河中上游水资源综合利用规划报告。四川省大宁河中上游水资源综合利用规划报告于1995年11月24日在原万县市通过了有关单位组织的评审,1996年8月30日四川省水电厅以“川水发1996规计484号”文提出了该规划报告的审查意见,同意推荐大宁河干流为中梁、下堡、西宁、剪刀峡四级开发方案;支流东溪河为长梁子、峡门口8、白鹿、檀木四级开发方案;支流后溪河为黄花水、金盆两级开发方案;支流柏杨河的支流xx河建xx水库一级开发方案。1999年xx县水利电力局编写了重庆市xx县水利电力“十五”计划暨2015年长远规划,规划在xx河中游兴建以灌溉为主、兼顾城镇供水与农村人畜饮水、防洪、发电等综合利用的xx水库。 xx县地处渝、鄂、陕交界的大巴山区,经济相对贫困落后,在国家实施西部大开发的战略决策中,该县将成为联络渝、鄂、陕交界县区的重要纽带,十六大的召开将对xx县目前和发展期的国民经济产生重大而深远的影响。xx县在国民经济和社会发展规划中提出:在十六大精神指导下,抓住当前西部大开发的大好时机,积极开发利用优势资源,加9、强基础设施建设,大力实施粮食置换战略,稳定提升第一产业,坚持种养结合、林药并举,加快种养业结构调整,培育蚕丝、药业、绿色食品三大产业,进一步发展烟叶生产,建成一批中、小型水利工程,改造一批中低产田,形成一批粮、经、副、果、菜高效节约产业化生产基地;重点实施水利能源支撑战略,调整优化第二产业,构建新的工业体系,积极开发水能优势资源,带动轻纺、制药、食品、建材等行业的发展;以旅游带动战略为重点,加速第三产业的发展,促进经济增长繁荣。同时加快生态环境治理和城镇、交通道路、邮电通讯、基础教育与精神文明建设,尽快把xx县建成为三峡库区的一颗生态明珠及渝、鄂、陕边区人、物、信息流集散中心,力争国民经济翻番10、,为经济腾飞和全面实现小康社会打下坚实基础。为实现xx县经济发展目标和解决xx镇周围平坝丘陵农田灌溉缺水、城镇供水和农村人畜饮水、流域右分水岭右侧上磺盆地排泄洪与下游xx镇、镇泉坝防洪及增加能源全面建设小康社会等问题,达到兴利防灾、综合开发利用水资源、经济繁荣、社会进步稳定的目的,xx县人民政府将xx水库建设提到了议事日程。xx县水电局于20xx年元月初委托重庆xx勘察设计研究院对重庆市xx县xx水库成库条件进行地质查勘和初步评价工作。为此,重庆xx勘察设计研究院与国家电力公司贵阳勘测设计研究院共同组成踏勘小组,在xx县水电局的大力支持配合下,于20xx年1月2025日对xx河流域及相邻河段地11、形地质条件、水库岩溶水文地质条件及此前拟选的上、中、下三个坝段的工程地质条件进行了现场查勘和区域地质、水文资料搜集工作,重点对成库条件进行了论证。在查勘基础上,结合室内资料分析、计算等内业工作于20xx年3月编制完成了重庆市xx县xx水库工程地质查勘报告。20xx年3月,重庆市xx流域开发有限公司(甲方)委托重庆xx勘察设计研究院(乙方)全面承担xx水库的可行性研究工作。 在重庆市xx县水电局、xx流域开发有限公司的大力支持下,我院收集了工程所涉及的流域水文、气象、xx县及灌区社会经济、水利设施等方面的资料;开展了大量的勘测、试验和内业分析计算工作,完成了水库和工程区多种比例尺的地形图测绘、地12、质调查和地质测绘工作;委托国家电力公司贵阳勘测设计研究院完成水库岩溶水文地质专题报告。由xx县xx流域开发有限公司组织专门班子,持1/2000地形图到库区分高程对水库淹没实物指标进行了调查,提出了移民安置初步方案;在xx县水电局的积极支持和参与下,持1/10000地形图深入灌区初步落实了灌溉面积;遵照业主的意见分析了资金筹措方案,提出了工程管理的初步意见;对工程建设的必要性、开发任务和开发规模、坝址、坝型选择、主要建筑物的布置、工程施工、投资估算、经济评价进行了比较深入的分析研究;初步分析了工程对环境的影响,编制了初步的水土保持方案。在上述工作的基础上,参照水利水电工程可行性研究报告编制规程,13、于20xx年11月完成本可行性研究报告。1.2 工程自然条件1.2.1 流域概况xx河是大宁河中游右岸的二级支流,发源于xx县塘坊镇清水村,经xx镇鸡头坝与柏杨河汇合后再经马镇坝、赵家坝由西向东在马驴溪注入大宁河。xx河流域主河道长23.8km,控制流域面积约220.1km2(其中有125.6km2属外流域上磺坝流域面积),河道平均比降19.8。xx水库坝址位于xx河中下游xx河段,坝址以上本流域集水面积67.3km2,控制集水面积175.1km2(含上磺坝流域径流汇入坝址以上集水面积107.8km2),坝址以上主河道长15.3km,河道平均比降17.4。1.2.2 气候特征xx河流域属亚热带14、暖湿季风气候区,受东南和西南季风的影响,年降水量较多,雨季长,主要气候特征是春季气温回升快,夏热多伏旱,秋凉绵雨多,冬季干冷。流域降雨充沛,据流域邻近的xx气象站19592000年资料统计,多年平均降雨量为1174.1mm。多年平均气温17.8,极端最高气温41,极端最低气温-7.3;多年平均风速1.9m/s,最大风速21m/s(1988年8月),多年平均最大风速14.4m/s;多年平均相对湿度69.1%;多年平均日照时数1553.3h;多年平均雾日11.2d;多年平均无霜期304d。1.2.3 水文(1)水文站网分布及资料情况xx河流域内无水文站。邻近流域有大宁河xx水文站,在大宁河流域还有15、大昌水位(水文)站,以及宁厂、宁桥、荆竹坝等水文(水位)站。另外还设有长安、徐家坝、高楼、土城、中良、西宁、红池坝、建楼、万古、塘坊、龙门、福田等12个雨量站。由于工程河段紧邻xx水文站,因此选取该站为本次水文计算的依据站,其余为参证站。xx水文站1972年1月设立于xx县城,控制流域面积2001km2。观测项目有水位、流量、降雨量等,从1972年至今有30年完整的实测径流资料。xx水文站为国家正规水文站,历年水文资料经长江上游水文局整编后交长办审查汇编刊印。1987年前有刊印成册的水文年鉴,1988年后有整编成果。经资料复查,水位、流量、大断面测量和资料整编按规范要求进行,刊印成果可供设计使16、用。(2)径 流 xx河流域无实测径流资料,但在大宁河干流设有xx水文站和大昌水位(水文)站,在大宁河流域还设有宁厂、宁桥、荆竹坝等水文(水位)站,在汤溪河流域设有盐渠水文站。经分析xx水文站以上流域与设计流域在自然地理、气象、水文特性等方面具有一定的相似性,且资料系列较长,故选择xx水文站为xx水库径流分析计算的依据站。 据xx站19722001年30年完整的实测径流分析,汛期为410月,59月为主汛期,年内最枯流量一般出现在122月,径流的年际变化大,实测最大年均流量106m3/s(1983年),比最小年均流量37.8m3/s(1999年)大2.8倍,径流年内分配不均匀,汛期410月径流量17、占多年平均的85.3,枯水期11月次年3月仅占14.7。将xx站19722001年径流系列按水文年43月,丰水期410月,枯水期113月分别进行统计,经频率计算,采用P-型曲线适线确定统计参数,其xx站年时段设计径流成果见表1-1。xx站年、时段设计径流成果表 表1-1项 目多年平均流量(m3/s)CvCs/Cv设计径流(m3/s)P=10%P=20%P=50%P=80%P=90%水 文 年66.50.272.590.480.764.551.145.2410 月96.90.312.513712093.171.261.711-次年3月23.40.402.535.930.521.915.412.818、根据xx站径流系列,采用面积比并考虑降雨量修正推求xx水库本流域径流。经计算,xx坝址(本流域)处多年平均径流量为6810万m3(水文年)。上磺坝系紧邻xx河的一个山间盆地,由地面分水岭量算流域面积为125.6km2,由等值线图查得上磺坝流域多年面平均雨量为1450mm,根据xx站年径流资料,考虑面积和降雨量修正后推得上磺坝流域多年平均径流量为12720万m3 。由于上磺坝系一山间盆地,无明河通向外流域,降雨产生的径流全靠地下暗河和溶洞排往邻近流域,根据上磺坝区域地质图和本阶段国家电力公司贵阳勘测设计研究院在上磺坝所作地质调查和连通实验结果,上磺坝流域约有17.8km2的流域面积(地表)的径流19、通过溶洞、暗河等排往xx水库坝址以下的xx河和大宁河,其余地表径流均是通过溶洞、暗河以及人工排洪洞流入坝址以上河道。按面积比分割,有10910万m3的径流流入xx水库。xx水库径流由本流域径流和上磺坝汇入径流组合而成。根据以上推求的xx水库本流域和上磺坝汇入径流,xx水库坝址处多年平均径流量为17720万m3。(3)洪 水xx河流域洪水由暴雨形成,洪水发生时间与暴雨一致,每年4月上旬开始进入汛期,59月为本流域大暴雨多发季节,特大暴雨、洪水常发生在此时期,而8月本流域常发生伏旱,若遇暴雨也有较大洪水发生。10月以后,付高南移,流域内降水较多,但雨强较小,一般不会形成大洪水。 xx河流域为山区性20、河流,洪水具有汇集快,洪水过程陡涨陡落,峰形尖瘦,峰顶持续时间短的特点。据调查,坝址以上洪水多为双峰,洪水过程一般在48h以内,最大洪量主要集中在6h以内。根据历史调查洪水和调查访问情况,结合干支流历史洪水情况分析:1938年洪水为xx河首大洪水,1978年为次大洪水。由于设计流域无历史文献资料记载洪灾情况,因此历史洪水重现期不能再往前推,故根据调查访问情况分析,1938年洪水重现期定为65年,1978年洪水重现期为33年。设计流域无实测洪水资料,本阶段采用设计暴雨推求天然设计洪水,xx水库位于上磺坝流域排洪洞下游,因此,设计洪水还应加上上磺坝流域同频率下泄洪水。干流大宁河xx站具有30年洪水21、资料,用面积比移用xx站设计洪水成果至水库坝址处加以比较,并用本流域洪水调查成果进行合理性分析。经分析,坝址设计洪水采用推理公式成果较合理,其结果如表1-2。xx水库(本流域)坝址设计洪峰流量成果表表1-2频 率0.10.21.02.03.335.0102050洪峰流量(m3/s)783720578518474438378316227xx水库电站厂址位于坝址下游约6.0km,厂、坝址均处于xx河流域,其自然地理、气象、水文特性等方面具有一定的相似性,因此本阶段直接按面积比的0.67次方转换坝址推理公式计算的各频率设计洪峰流量到厂址处,成果见表1-3。xx水库(本流域)厂址设计洪峰流量成果表表122、-3P=(%)0.10.21.02.03.335.0102050洪峰流量(m3/s)933858689617565522450376270xx水库坝、厂址位于上磺坝排洪洞下游。设计洪水由本流域洪水与上磺坝下泄洪水组成。上磺坝流域与xx水库所在流域紧邻,属于同一暴雨区,一场暴雨将同时笼罩两流域,目前,上磺坝已成排洪洞和落水洞泄洪能力为68m3/s,因此,设计中考虑xx水库本流域各设计断面洪峰流量加上上磺坝下泄流量,组成天然设计洪峰流量,见表1-4。xx水库坝、厂址和柏杨河汇合口处各频率设计洪峰流量成果表 表1-4 单位:m3/s 频 率断 面各频率设计洪峰流量P(%)0.10.21.02.03.23、35.0102050xx水库坝址851788646586542506446384295xx水库厂址1000926757685633590518444338(4)分期设计洪水根据xx水库施工期要求和xx河洪水特性,将全年划分为主汛期59月,汛前过渡期4月,汛后过渡期10月,非汛期2月、3月、4月、11月及时段12月次年1月,11月次年3月,10月11日次年4月10日,10月次年4月等10个分期。主汛期59月洪水由设计暴雨推求,其余时段洪水,根据xx站洪水资料,各分期以年最大值取样,经频率分析计算,用P型曲线适线确定统计参数,求得xx站分期设计洪水,再用面积比推算到坝址处和上磺坝流域。面积指数由于24、无实测资料分析,根据邻近流域洪水面积关系的分析成果枯水期面积比指数n=1,过渡期n=0.67。目前,上磺坝已成排洪洞和落水洞最大泄洪能力为68m3/s ,因此,根据上磺坝分期洪水计算情况,xx水库坝址和厂址分期洪水应分别加上上磺坝下泄分期设计洪水流量。坝址和厂区组合分期设计洪水成果见表1-5,1-6。 xx坝址组合分期设计洪水成果表表1-5项目分期各频率设计值(m3/s)P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=33.3P=50%2月13.010.87.394.402.631.633月31.526.718.911.97.514.774月20117914410764.039.65-9月54025、50544438234329410月23521117213710261.611月45.337.925.915.49.195.6912-次年1月5.645.184.423.582.952.3911-次年3月61.551.335.120.912.57.7210月11日-次年4月10日16014812791.759.837.210-次年4月252231195159134112xx厂址组合分期设计洪水表1-6项目分期各频率设计值(m3/s)P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=33.3P=50%2月14.412.08.244.902.931.823月35.129.821.013.38.375.26、324月22620015811669.242.85-9月63058951644239633710月26723819214811066.611月50.542.328.817.210.26.3412-次年1月6.295.774.933.993.292.6611-次年3月68.557.239.123.314.08.6110月11日-次年4月10日17816313899.664.740.210-次年4月287262219177147124(5)河流泥沙 xx河流域无泥沙资料,据大昌站4年资料统计分析,多年平均输沙量178万t,侵蚀模数616t/km2。 根据四川省水文手册多年平均悬移质输沙模数等值线图27、,查得xx河流域重心处多年平均悬移质输沙模数为600t/km2,与大昌站实测资料计算结果比较接近,因此,综合两者成果,设计流域采用悬移质输沙模数610t/km2。由此计算xx水库本流域多年平均悬移质年输沙量为4.11万t,上磺坝流域流入xx水库悬移质年输沙量6.58万t,合计10.69万t。由于上磺坝流域径流是通过地下溶洞和排洪洞流入xx水库,其推移质部分进入xx水库的量较少,因此,本阶段只考虑xx水库本流域的推移质量。根据设计流域的地质、地貌、地形条件及人类活动影响,xx水库推移质输沙量按悬移质输沙量的15计算,则多年平均推移质输沙量为0.62t。(6)水位流量关系曲线由于设计断面无实测水位28、流量资料,水位流量关系曲线用水力学公式推算。其成果详见水文分章。1.2.4 工程地质(1)区域地质及地震xx水库工程区位于大巴山东段南麓。地形受构造控制,山脉顺构造线呈东西向延伸,水系则垂直或平行山脉走向呈羽状分布。本区在地貌上划分为大官山期、鄂西期、山原期及峡谷期四级夷平面。地貌以溶蚀地貌为主,其次为溶蚀侵蚀地貌,局部为侵蚀地貌。区内大面积分布有下三叠统灰岩及白云质灰岩,在溶蚀作用下,地表岩溶峰林、峰丛林立,石芽、漏斗、洼地、落水洞也较为发育,构成了工程区广阔的构造侵蚀溶蚀地貌。本区分布地层主要为三叠系地层,出露面积最广的是嘉陵江组和巴东组,其次为大冶组。工程区在大地构造区域上属于杨子准地台29、北缘拗陷带之南大巴山帚状构造东段南缘,帚状构造由一系列弧形挤压面组成,向北西方向撒开,逐渐向南东方向收敛。随着弧形的收敛,构造线也由北西折转南东东近东西向。构造线在xx一带近乎东西向,构造形迹主要表现为褶皱,断裂不发育。褶皱主要包括尖山xx向斜、大木垭背斜及次一级的朱家槽背斜、xx河向斜、方家大包背斜及上磺向斜。根据历史地震资料,工程区及附近区域未发生过破坏性的中强地震。外围地区中强地震活动波及到本区其影响烈度均未超过度,据1990年中国地震烈度区划图(1/400万),工程区地震基本烈度以度为宜。(2)库区工程地质条件xx水库地处岩溶发育的峡谷地区,在其下游存在河床纵向集中落跌坎与左岸河湾地貌30、,北面、东面尚有冉家沟、大宁河低邻谷,高差在100m以上,相距不远,形成了独特而复杂的岩溶水文地质背景,通过国家电力公司贵阳勘测设计研究院岩溶水文地质专题勘测论证,结果如下:库区地形封闭条件好,库盆和库岸均由三迭系下统嘉陵江组薄层至厚层灰岩、白云岩等岩石组成,岩质较坚硬,属中等强烈可溶岩层,河谷地质结构为走向型向斜谷,岩层缓倾,经地质测绘和少量勘探工作论证,河床纵向岩溶发育不强,地下水位与河水位基本一致,发生集中岩溶管道性渗漏的可能性小;左岸与冉家沟低邻谷间地下分水岭存在,分析的岩溶地下分水岭高程在500m左右,但比较单薄,局部可能有沿垂直或平行背斜轴向张性结构面溶蚀的脉枝状管道水低于500m31、高程,故宜在470m高程以下建库;右岸白龙过江暗河与阴河暗河为相对独立的管道水系统,地形和地下分水岭存在,当以2%水力比降反推其地下分水岭高程已达500m,因此库水通过白龙过江暗河渗向大宁河的可能性很小。库首右岸ZKF2孔地下水位为580m,上、下坝址库水不会沿游家沟地形槽谷渗向下游。库首左岸,上坝址由于S20、胡家洞与S21、S22岩溶管道水补给区相连,因而有岩溶裂隙性与管道性渗漏的问题存在;下坝址库首岩溶洼地与下游母猪寨S49管道水可能存在水力联系,按3%的水力比降反推至核桃湾,地下水位仅400m左右,在坝肩与左岸分水岭间分布地下水位槽谷,构成渗漏缺口,需进行防渗处理。坝基及坝肩存在一定范32、围的岩溶裂隙性渗漏,局部还可能存在管道性渗漏,需进行防渗处理并充分估计岩溶防渗处理的难度。考虑T1j1+2含泥质成分较多,属弱岩溶化地层,防渗帷幕设计中尽可能利用。上坝址坝基及绕坝防渗处理工程量:总长1.77Km,面积6.4万m2。下坝址坝基及绕坝防渗工程量:总长0.79Km,面积3.26万m2,库首左岸长500m,面积2万m2。(3)库岸稳定性及浸没xx水库库岸坡主要由坚硬的灰岩组成的岩质边坡,库岸稳定好;库内无矿产和集中分布的居民点,河岸阶地分布的少量农田、坡地,阶面高程405425m,都在库水位以下,水库蓄水后基本无浸没带存在。(4)坝址工程地质坝址区位于xx村上、下游长约1.5km河段33、,有上、下两个比较坝址,两坝址相距1.26km。坝址区岩溶形态简单,主要有溶槽、岩溶裂隙、溶洞和岩溶泉。溶槽广泛分布于坝址区两岸岸坡,主要受岩体中构造裂隙控制,多呈顺坡向发育,为地表水沿裂隙溶蚀所致,多充填黄色粘土。岩溶裂隙成因与溶槽类似,但溶蚀宽度仅几厘米至几十厘米,多充填黄色粘土。溶洞是早期或现代地下水的排水通道及排水口,主要分布在河谷两岸岩溶层中。上坝址左岸坡顶高程为610630m,高程435480m分布有NNE走向陡崖,崖下自然坡角为3545,崖上陡、缓相间,自然坡角陡坡为4565,缓坡为1830;右岸坡顶为一山脊,高程663m左右,高程470550m分布有EW走向陡崖,崖下自然坡角为34、3540,崖上自然坡角为4565;谷底坝址区两岸高漫滩,经人工砌筑块石河堤形成表层为耕作土层的平台,左岸平台宽012m,右岸平台宽1525m,河床最低高程为401.10m,枯水位水深0.51.2m,河堤以下河床宽1825m;河槽基岩面高程388.76387.37m,覆盖层厚度9.7016.39m。右岸岸坡中下部发育第四系崩坡积体(Q4col+dl),厚度约12m。下坝址左岸坡顶鼻骨梁山脊梨子包处最高点高程为692.20m,鼻骨梁后坡坡顶高程为800820m,岸坡高程470550m分布有EW走向陡崖,崖下自然坡角为3550, 崖上陡、缓相间,自然坡角陡坡为4565,缓坡为1830;右岸岸坡高程535、70m以下,自然坡角为30左右, 以上自然坡角为3550;谷底坝址区两岸高漫滩,经人工砌筑块石河堤形成表层为耕作土层的平台,平台宽1725m,河床最低高程为395.00m,枯水位水深0.30.8m,河堤以下河床宽2530m;河槽基岩面高程379.88380.98m,覆盖层厚度17.0019.65m。坝址区两岸岸坡下部有少量发育第四系崩坡积体(Q4col+dl),厚度约12m。下坝址轴线下游150m右岸为一古崩滑堆积体孔家湾崩滑体。崩滑体宽(顺河上、下游)230m,前后缘长80m,前缘突入河床,最低高程约395.00m,后缘高程415.00421.50m;崩滑体前缘突入河床部分受河水冲刷,残留灰36、岩、白云质灰岩漂石、大块石堆积体,估计厚度一般为1015m,最厚约20m;中部形成一顺河岸长条状缓坡平台,平台高程405410m,估计厚度815m,由灰岩、白云质灰岩大块石、碎石及黄色粘土构成。崩滑体总体积约13万m3。根据坝址区河床钻孔资料,坝基岩体未发现溶洞,仅局部段见有小溶孔及沿裂隙发育的蜂窝状溶孔。地下水位多与河水位一致,坝基岩体岩溶发育总体随深度增加而减弱,透水率3Lu底界线最深为43.65m(ZK101)。坝址区地下水主要发育岩溶水及第四系孔隙水。岩溶水赋存于岩溶层的洞穴及溶蚀裂隙中,主要通过溶蚀洼地中的落水洞、漏斗及溶蚀裂隙接受地表水补给,排水的主要通道是溶洞及溶蚀裂隙;孔隙水主37、要赋存于河床砂卵石层中,主要受河水渗入补给。坝址区出露下三叠统嘉陵江(T1j)二段、三段、四段、五段及六段下部地层,其上覆盖第四系冲洪积、崩坡积层。经分析比较,上、下坝址工程地质条件相近,岩溶水文地质条件下坝址优于上坝址,本阶段推荐下坝址为初步设计阶段研究坝址。(5)推荐坝址主要建筑物工程地质条件及评价大坝拟布置大坝主要座落在T1j3-4、T1j3-3、T1j3-2、T1j3-1 、T1j4-1层中厚层灰岩、薄中层状泥质白云质灰岩、厚层块状角砾灰岩、薄层状泥质灰岩夹白云质灰岩上。坝基覆盖层较厚,其力学性质极差,不能满足建坝要求;坝基河床部分无强风化层分布,两岸坡强风化层较薄,弱风化带厚122538、m,以B2类岩体为主,局部为C类岩体,未发现控制性软弱结构面,抗滑稳定性较好,变形较小,满足修建大坝的要求。坝肩无危岩发育,局部有危石分布,施工前可清除。右坝肩基岩为T1j3-4层中、厚层块状微晶灰岩,左坝肩T1j5-1中、厚层块状微晶灰岩,都为B2类岩体。强风化层厚35m,岩体裂隙较发育,岩体呈碎裂散体状结构,质量较差,需清除。坝基、坝肩均存在顺岩体裂隙、层理的渗漏问题,根据坝址河床钻孔压水试验成果,河床岩溶不发育,岩体透水率在孔深37.7m以下小于3Lu,对坝基渗漏可采用灌浆防渗帷幕措施进行处理;右坝肩防渗帷幕线可延长接T1j2-3弱可溶岩层顶板,防渗帷幕线延长线约100m;根据水文地质调39、查初步判定的库首左岸核桃湾一带的低水位槽,需进一步通过钻探进行验证研究。泄洪洞、放空洞放空洞出口位置覆盖层较薄,泄洪洞进出口位置基本无覆盖层。泄洪洞顶板厚度及水平埋深为1230m,大部份洞身处于T1j4-3层泥质灰岩中,部分处于T1j4-2、T1j4-1层角砾灰岩、泥质灰岩中,都为类围岩,成洞条件较差,洞身需衬砌支护。放空洞顶板厚度及水平埋深为1278m,大部份洞身处于T1j4-2、T1j4-1层角砾灰岩、泥质灰岩中,为类围岩,成洞条件较差,洞身需衬砌支护。部分处于T1j3-4层微晶灰岩层中,为类围岩,成洞条件较好。泄洪洞、放空洞进出口段水平距离1015m长范围处于边坡岩体卸荷带内,岩体质量较40、差,大部分地段与平行坡面的卸荷裂隙结构面小角度相交,围岩稳定性较差,厚度也很小,故挂口困难,建议作明挖处理。由于地表无溶洞、泉点分布,预测无溶洞发育,仅局部段有岩溶裂隙发育,有地下水活动,但由于地下水易于向河流排泄,因此洞内涌水量较小。取水隧洞、调压井、斜井取水隧洞进口地表覆盖层厚度50m,顶板最厚达480m,类围岩成洞条件较好,但由于T1j5、T1j4、T1j3段岩石主要以强可溶岩为主,其次为中等可溶岩,引水隧洞穿越这些层位很可能遇到溶洞,有岩溶地下水活动,涌水量较大,施工时需作预防工作。类围岩段成洞条件较差,洞身需衬砌支护。调压井井口地表覆盖层薄,后坡为岩质边坡,坡度约25,边坡稳定。井壁41、围岩为T1j5层中、厚层块状微晶灰岩为主,为类围岩,成洞条件较好。斜井总长约370m,自调压井底引出口起0170m段围岩为T1j5层类围体,顶板厚度为6023m,水平埋深30m,成洞条件较好, 170295m段为T1j4类围岩,顶板厚度为723m,水平埋深7m45m,成洞条件较差,洞身需衬砌支护。进厂段295315m为T1j4强风化层,顶板厚度为03m,岩体质量较差,卸荷裂隙发育,围岩稳定性较差,厚度也很小,故挂口困难,建议作明挖处理。由于地表无溶洞、泉点分布,预测无溶洞发育,仅局部段有岩溶裂隙发育,有地下水活动,但由于地下水易于向河流排泄,因此洞内涌水量较小。厂址区工程地质条件及评价xx水库42、工程发电厂房拟建于原xx县先锋电站厂区内,位于xx河与柏杨河交汇口上游1.7km,xx镇郊xx河左岸高漫滩阶地上。河床水面高程237m,高漫滩阶地面高程242248m。厂区后坡为横向谷坡,坡度3545,坡顶高程560m左右。xx县先锋电站厂房建成于1971年,建成后其后坡坡顶及对岸坡顶多次发生岩崩、滚石现象,危及正常生产。据钻探资料,厂区覆盖层最厚为13.40m,主要由人工素填土层及冲积层构成。人工素填土层(4ml)厚2.32.80m,冲积层(4al)厚6.7010.60m,为卵砾石层,下伏基岩为下三叠统嘉陵江组(T1j)三段第四层(T1j3-4)、四段第三层(T1j4-3)、四段第二层(T143、j4-2)、四段第一层(T1j4-1)。由于厂区拦石挡墙的修建及后坡的植树造林有效地防治了后坡滚石对厂区安全生产的影响,且经调查了解,整治后十余年来后坡滚石的发生大大减少。灌渠工程地质条件灌渠仅丰溢支灌有下施家坪和文家坪两条隧洞,分别长0.262km和0.713km。洞室埋深2080m,洞室岩性为微晶灰岩、白云质灰岩,岩石坚硬,完整程度高,具备成洞条件,对局部软弱地段应加强衬砌支护。现场调查,隧洞进出口地段边坡地段为基岩出露,稳定性好,未见有连续结构面构成的不稳定边坡和其它不良地质现象。隧洞具成洞条件,围岩类型多为、类,少数软岩段需作常规处理。隧洞围岩为碳酸盐岩,岩溶发育,隧洞埋深大,地下水较44、丰富,施工时注意涌水。明渠边坡稳定性较好,无大的不良工程地质现象,小的崩塌可以处理,不影响现设计路线。岩石强度能满足工程建筑需要,对风化较深的强风化段应清除。灰岩、白云岩地段遇到的溶隙、溶槽应开挖回填,局部防渗。灌渠工程倒虹管经过地层为三迭系嘉陵江组(T1j4- T1j6) 泥质灰岩、微晶灰岩、白云质灰岩、白云岩,多为基岩裸露,沟谷较狭窄,岸坡自然坡角28-53,沟底物质主要要为砂卵石,厚度小于10m。岸坡基岩弱-微风化埋藏较浅,适于采用墩基,沟谷河床及漫滩覆盖层较深,可采用桩基形式,具备修建倒虹管的工程地质条件。(6)天然建筑材料为了满足xx水库工程枢纽区、电站区及灌区天然建筑材料的需要,本45、阶段对枢纽区、电站区及灌区附近可能利用的天然建筑材料进行了调查,调查结果表明:枢纽区附近砂卵石储量小,质量差,产地贫乏,只能考虑人工砂和柏杨河、大宁河砂卵石;块石料场有灰石包、xx两处,储量丰富,分布在工程区附近,运输方便,可就地取材。灰石包料场:位于xx河坝区右岸,距离靠上下坝的右坝肩,可就近上坝。料场顺河长约700m,可开采平均宽度260m,可开采平均厚度50m,可开采储量约910万m3。料场北西、北东侧(临xx河)为陡崖,南西、南东侧(临游家湾)为坡度约2030度斜坡。地面高程515732m。料场有数间民房,南面有少量坡耕地。该料场出露地层为三迭系下统嘉陵江组第五段(Tij5)中厚层灰深46、灰色微晶灰岩、白云质灰岩,该层厚度达150m。表层强风化厚度薄,一般小于1.00m,局部厚1.50m,下伏三迭系下统嘉陵江组第四段(Tij4) 灰深灰色中厚层泥质灰岩夹角砾灰岩。 该料场主要用于枢纽区及引水隧洞进口段,运距0.31Km。xx块石料场:位于xx山北坡,万巫公路旁,紧邻左干渠。地面高程470530m,地形坡度约35度,料场顺公路长约300m,可开平均宽度50m,可开采平均厚度20m,可开采储量约30万m3。料场无房屋、耕地。料场距电站及隧洞、左干渠01.5Km,有简易公路相通,该料场出露地层为三迭系下统嘉陵江组第五段(Tij5)中厚层灰-深灰色微晶灰岩、白云质灰岩,该层厚度达15047、m。表层强风化厚度薄,一般小于1.00m,局部厚1.80m,下伏三迭系下统嘉陵江组第四段(Tij4) 灰深灰色中厚层泥质灰岩夹角砾灰岩。 该料场主要用于电站区及引水隧洞出口段、左干渠。1.3 工程任务和规模1.3.1 地区社会经济发展状况及工程建设的必要性 xx县位于重庆市东北部的大巴山区,幅员面积4029.82km2。2000年底总人口50.651万人,其中:农业人口46.451万人(占91.71),非农业人口4.20万人(占8.11)。耕地面积59.213万亩,农业人均耕地面积1.27亩。农业以粮食生产为主,主要粮食作物为水稻、小麦、玉米、薯类、高粱、豆类等,经济作物主要为油料、瓜果、烟叶48、甘蔗、麻类等。2000年粮食播种面积113.18万亩,总产量19.392万t。全县现有水利设施1632处,水利工程蓄引水总量4020万m3,有效灌溉面积4.25万亩,农业人均有效灌面0.091亩。 xx县水陆交通都较便利,通过大宁河可与“黄金水道”长江连接,渝巫公路从西向东横贯,是连结县内外的重要通道,以渝巫公路为主轴,有奉巫(奉节xx)、平巫(镇平xx)等干线公路与之连接,县内区乡均通公路。 xx县自然资源比较丰富,地下矿藏主要有煤、铁、铅锌、石灰石、重晶石、磷、石膏等。水能资源理论蕴藏量46.2万kw,可开发量42.6万kw,已开发量3.29万kw,占可开发量的7.72。xx县地处渝巴中49、山区,是重庆市重要农、林、牧业生产区之一,由于地处渝东干旱频繁发生的山丘区,旱象对农业生产的影响格外突出。据19712000年气象资料和灾情统计,30年中发生各种不同时期不同程度的干旱38次,58(9)月平均干旱时间35天左右,最长达44天,基本岁岁遇干旱。旱象的发生往往具有夏伏连旱和连续二至三年及冬干接春旱的特点。伏旱期往往造成溪沟断流、河堰和人畜饮水池干枯,人、畜饮水相当困难,灾区疾病流行,为找饮水时有村民伤亡,旱灾已成为农业综合开发和生态高效农业发展及改善人们生存环境的主要制约因素。xx县水利设施条件差,已成水利工程数量少、规模小、年久失修、工程老化, 蓄、引水能力有限,抗旱能力较低。目50、前耕地亩均工程水量67.9m3,有效灌面4.25万亩,农业人均有效灌面0.091亩,远远低于重庆市平均水平。据农业发展规划,2010设计水平年有效灌面达18.94万亩,现今水利设施的供水能力仅4020万m3,在灌溉设计保证率P80时,以田土综合灌溉定额计算,灌溉缺水4058万m3。水利基础设施的严重不足,缺乏抗旱减灾能力,阻碍了农业综合开发的快速发展。xx水库灌区主要部分位于xx镇周围的丘陵、河谷坝区,灌区内光热资源充足,垦植条件较好,经济相对发达,交通方便。灌区多分布于233410m左右的谷坡台等碳酸盐层地带,山间河流距坡台灌面较远,规划布局提灌站和建成后运行均有困难,加之建站处数较多,田高51、水低,提水扬程高达170余米,投资多、运行成本和灌溉水费高,农民难以承受,建站市场前景暗淡。因此,采用xx河与柏杨河建站提水不是解决灌区部分耕地灌溉需水的途径。若在灌区内沟谷溪涧建提灌站,由于地处碳酸盐层,地表难有径流,水源缺乏无水可提。再因地方电力供应紧缺,难免在提灌站运行时拉闸限电或停电,造成设备停运,同时仍然存在成本和水费高农民承受难问题,故不存在灌区内建提灌站分散解决耕地灌溉的可能性。灌区内因地质条件所限,能兴建小型水利工程的位置极少,且经过解放至今的大兴水利和农田基建,可建之处早已建设。因此,在灌区内兴建多处小型水利工程来替代xx水库的可能性也不存在。要解决好农业综合开发的需水问题,52、唯一途径是兴建xx水库。兴建xx水库将极大地改善灌区水利基础条件,为灌区调整农村产业结构和种植业结构,发展高效节约经济型农业和粮、油、果、菜、副等骨干品种及农工商生产基地,加快农业产业化和现代化进程,促进农村经济社会可持续发展,脱贫致富建设小康,奠定了坚实的基础。是xx县国民经济第一产业兴衰和社会稳定的关键工程。xx镇现有公用自来水站1处,设计供水能力800t/d,年供水能力约29.2万m3,年实际供水23.4万m3,其中:生活用水16.38万m3,公用及其他用水1.17万m3,工业用水(食品、酿造等轻工业)5.85万m3,供水人口约0.56万人,其他企业用水以自备抽水站从溪河提水解决。xx镇53、规划为县城的卫星镇,紧邻的镇泉坝规划为县级党政机关新址,政治经济发展潜力显著。据规划预测2010年城镇人口达2.1万人, 食品工业产值达2亿元。灌区内农村有1.954万人和2.31万头牲畜存在饮水难问题。因此,需xx水库提供年水量614万m3(毛供水量),方能满足规划期xx镇与县级机关等地经济社会可持续发展及农村人、畜饮水的需水要求。xx水库位于xx河中游,集水面积175.1km2,多年平均水量1.77亿m3,水量丰、水质好,符合国家生活饮用水标准和地面环境水质量标准的级要求,是灌区灌溉、城镇生活与食品工业及灌区农村人、畜饮水最理想的供水水源。xx水库下游有xx镇和镇泉坝规划的县级党政机关新址54、,上游右岸分水岭右侧为上磺坝,该平坝雨洪径流通过四处天然灰岩溶洞及地下暗河汇入xx水库,现状四处总排泄能力约68m3/s。上磺坝(羊乔坝)平均海拨高程715m,目前耕地面积19550亩,人口2.383万人,是xx县主要的粮经作物产区和农业综合开发示范区及发展小集镇示点区,农村经济较为繁荣,历来受洪水排泄不畅的威胁,一次暴雨超过50mm即会造成局部坝区遭受洪涝灾害。xx河下游xx镇、镇泉坝及周围区域平缓开阔,良田万亩,海拔高程233m左右,是xx县城的卫星镇及县级党政机关新址和渝巫公路经过地。历来遭受xx河洪水威胁,现状河段两岸已建的不规范堤防工程,堤顶高程236.00m左右,行洪能力471m355、/s,可防遇天然的5年一遇洪水,超过此标准洪水则漫过堤顶淹没街区、道路、农田,使交通、水电、通信中断,企事业单位停工停产,学校停课,商店息业,农田无收,群众无安全感,严重影响了xx镇、镇泉坝及周围区域经济社会可持续发展及社会稳定。xx水库修建后,汛期设防洪限制水位,有调洪库容973万m3,可滞蓄上磺坝按20年一遇洪水、排洪洞口附近低洼处淹没时间较短、农作物损失较小的设计排泄流量300m3/s与本流域同频率洪水,水库限制下泄流量395m3/s与下游区间洪水错峰组合后的安全泄量为471m3/s,可使上磺坝2年一遇防涝标准与xx镇河段5年一遇防洪标准提高到防20年一遇洪水的防洪(涝)标准。因此,兴建56、xx水库可减轻上磺坝和xx镇的洪涝灾害,保护人民生命财产安全,维护社会稳定,有利于促进地方经济社会可持续发展及全面建设xx县小康社会。xx县目前已形成完整的地方电网,系统发电装机容量4.7939万kw,年发电量12429万kwh,其中:水电装机3.2939万kw,年发电量10317万kwh。系统年最高负荷3.314万kw,平均负荷2.32万kw,年用电量9547万kwh。系统内水电径流式电站所占比重较大,调峰、调枯能力很差,供电质量得不到保证,特别是枯水期电力供应更为紧缺,严重制约了xx县国民经济发展和人民生活水平的提高。据xx县国民经济和社会发展第十五年计划纲要的规划,“九五”期工农业总产值57、达12.02亿元,2010年达19.36亿元, 随着工农业生产的快速发展,电力负荷也相应增长,预测2005年最高负荷达7.572万kw,年电量达23756万kwh,2010年最高负荷达16.25万kw,年电量达54348万kwh。按2005年水平,系统缺电力2.7781万kw,2010年包括待建电站系统装机约15.084万kw,仍缺电力1.166万kw。解决好电源缺口,是保证xx县国民经济可持续发展的关键。现状系统火电装机容量1.5万kw,年耗燃煤约1.75万t,xx县煤炭资源不富,若继续发展火电,将使煤炭供给更为紧张,难于保证火电耗煤之需,显然发展火电客观受到煤炭资源缺乏的限制。邻近县经济也58、在快速发展,负荷增长超过能源建设速度,有限的电力资源仅够发展本县经济所用,无力外送,因此,发展本县水电建设是解决好电力电量供需矛盾的主要途径。xx水库混合式电站装机容量1.5万kw,年发电量5602万kwh,建成投入系统运行,可为系统提供调峰电量,从而缓解系统电力供需矛盾,提高系统供电质量,利于系统经济运行,对xx县国民经济发展和人民生活水平的提高有显著作用。综上所述,兴建xx水库工程对改善xx县农业生产基本条件,提高农业抗旱减灾能力,加快综合农业开发,发展生态高效农业,提高上磺盆地和xx镇防洪标准,保护人民生命财产安全,解决好城镇供水与灌区农村人、畜饮水和维护社会稳定及发展国民经济电力紧缺问59、题,促进地方社会经济可持续发展,全面建设小康社会,都是十分必要和迫切的,尽快兴建,得益当代,利在千秋。1.3.2 工程开发任务及综合利用效益xx水库是以农业灌溉为主,兼顾城镇供水与灌区农村人、畜饮水和防洪、发电等综合开发任务的中型骨干水利工程,其社会经济效益显著。(1)灌溉xx水库灌区规划灌溉面积40353亩,其中:新增灌面34599亩,改善灌面5754万亩。多年平均灌溉净需水量1135.5万m3,灌溉设计保证率P80灌溉净需水量1418.4万m3。(2)供水xx水库灌区内有xx镇和规划的县级党政机关新址,设计水平年2010年城镇人口达2.1万人,食品工业产值达2亿元。由于供水站规模小、简漏,60、因此,必须发展新水源点、建新水厂,解决城镇经济社会发展的需水问题。同时农村部分人、畜饮水亦需解决供水水源,城镇农村供水量614万m3,而xx水库水量丰、水质好,是满足城镇供水和农村人、畜饮水的最理想水源。(3)防洪xx水库右岸分水岭右侧为上磺坝,现有人口2.383万人,耕地19550亩,平坝内雨洪径流通过四处天然灰岩溶洞和暗河排泄入xx水库,由于天然溶洞和暗河泄洪能力不足(现状泄洪能力约68m3/s),平坝内部分地区历史上曾多次遭受洪涝灾害。xx水库下游有xx镇和规划的县级党政机关新址及大片良田沃土,设计水平年2010年城镇人口达2.1万人,食品工业产值达2亿元。现状堤防工程仅能防御5年一遇洪61、水,河道安全泄量471m3/s,历年多次发生洪水灾害。xx水库兴建后,有调洪库容973万m3,可滞蓄上磺坝按20年一遇洪水设计排泄量300 m3/s和本流域同频率洪,水库控制泄量395 m3/s和下游区间洪水错峰组合后的洪水,满足xx镇河段471 m3/s安全泄量要求,使上磺坝和xx镇、镇泉坝防洪(涝)能力提高达到20年一遇洪水标准。(4)发电xx水库坝址多年平均水量17723万m3,灌溉、供水需水量2268万m3, 余水15455万m3,占年均水量87.2的余水绝大部分可供该工程混合式电站发电,电站装机容量1.5万kw,年发电量5602万kwh。由于水库有一定的调节性能,在电力系统中有较好的62、调峰、调枯作用,利于缓解电网电力电量供需矛盾和提高电网的经济运行性。1.3.3 水库特征水位选择及工程规模(1)正常蓄水位选择xx水库工程区位于山间谷地,谷坡陡峻,仅坝址河段两岸耕地和居民住户较多,因此,水库、坝址工程地质与水文地质条件和提高上磺坝与xx镇、镇泉坝防洪(涝)标准及枢纽工程量与投资多寡是水库正常蓄水位选择的决定性因素。按照工程开发任务灌溉、供水要求采用29年(1972年4月2001年3月)用水量过程和相应的水库净来水量过程分析,仅有两年8月分伏旱期净来水量小于灌溉、供水需水量,最大月缺水164万m3。从工程主要开发任务考虑,水库调节库容200万m3已能满足要求。但水库也要兼顾上下63、游防洪(涝)任务,按照上下游采用的防洪标准和安全泄量要求,水库进行限蓄与限制泄量防洪调度,经不同限蓄水位和限制泄量的调洪计算,水库调洪库容1000万m3左右。xx县国民经济发展纲要根据县情和资源优势,确立了加快建设水利能源步伐的发展战略,水库下游河道落差集中,宜于建站发展能源生产,符合纲要要求,而电力系统要求电站承担调峰、调枯任务,故需水库具有一定的调节性能,以增加发电效益和改善电网供电质量。从综合利用要求并满足控灌高程所初选的死库容510万m3及库、坝区水文地质条件考虑,水库正常蓄水位宜在458.00 m左右。因此,本设计阶段在水库下坝址拟定了454.00m、458.00m、462.00m三64、个正常蓄水位方案及上坝址拟定了470.00m一个正常蓄水位方案进行坝址、正常蓄水位的技术经济比较,下坝址比较方案的死水位为426.00m,汛期运用水位为448.00m,上坝址比较方案的死水位为434.00m,汛期运用水位为460.00m。各正常蓄水位方案在灌区规模和灌面及城镇(包括食品工业)、农村供水等同的前提下,灌溉、供水水量相同,其灌溉、供水效益一致。当汛限水位相同而正常蓄水位增加时,正常蓄水位与汛限水位间的滞洪库容随之增大,其上下游防洪效果有所增加,从各方案P=5%洪水调算看,下坝址方案一达不到该防洪标准要求,方案二、三与上坝址方案能够达到该防洪标准要求,由于增加的滞洪库容与洪量之比较小65、,正常蓄水位增加而提高防洪标准的效果也很有限,但随着水位的增高而超越了左岸地下分水线高程460.00m(下坝址方案三超过2m,上坝址方案超过10m),随之增加大坝开挖、回填、防渗等工程量和投资。当各方案电站规模相同时,保证出力、年电量、年利用小时、枯水期(12月次年3月) 电量等随正常蓄水位的升高与调节库容的增加而有所增加,但增加幅度不大。上坝址因电站水头较下坝址略高,动能指标亦较下坝址略多。水库调节性能上下坝址正常蓄水位方案均为年调节,综合水量利用系数均较接近,水库全系列均能蓄满,灌溉、供水无一年破坏。就水库主要淹没指标和补偿投资看:正常蓄水位增加主要淹没指标和补偿投资相应增加,下坝址三个方66、案中方案二居中,方案一与上坝址方案接近。工程投资下坝址以方案三最多,方案一较少,方案二居中,上坝址方案较下坝址三个方案均多。在工程总体效益基本相近时,工程效益费用比随着投资增加而减少。从水库单位投资指标及单位库容淹没耕(林)地、移民等情况看,以下坝址方案二略好。因此,从满足工程综合开发任务要求,减小库、坝区防渗处理工程难度及工程投资等综合考虑,xx水库坝址宜选择下坝址,正常蓄水位宜选择方案二458.00m。(2)汛期运用水位选择xx水库右岸分水岭右侧有上磺坝,下游有地势不高的xx镇、镇泉坝及成片良田沃土。水库承担着滞蓄上磺坝和本流域洪水及限制下泄洪水流量,提高上磺坝和xx镇、镇泉坝防洪标准及减67、轻洪涝灾害的任务。根据防洪标准(GB 5020194)的有关规定,一般城镇和人口密集、乡镇企业较发达或农作物高产的乡村防护区,防护等级为等,防洪标准采用20年一遇洪水。因此,水库汛期必须留有一定的调洪库容,才能达到提高上下游防洪(涝)标准的目的。本设计阶段拟定主汛期(68月)限制水位444.00m、448.00m、452.00 m三个方案进行比较。汛期运用水位三个方案灌溉、供水均能满足,调洪库容随汛限水位的增高而增加,在上磺坝P=5%的排泄洪水流量相同及最高库水位均为458.81m时(校核洪水位),水库限制下泄流量与下游同频率洪水流量错峰迭加的组合洪水流量随汛限水位的增高而增加,增加流量不超过68、10 m3/s,汛限水位444.00m和448.00m的组合洪水流量达到xx镇河段安全泄量要求,汛限水位452.00m的组合洪水流量大于xx镇河段安全泄量要求。电站动能指标随汛限水位的增高而增加,除保证出力增加幅度稍多外,其余皆增加幅度较小。水库泥沙淤积和死库容淤损率三个汛期运用水位方案差别不大。因此,从满足灌溉、供水需水量和达到上下游安全泄量与防洪(涝)标准要求综合考虑,选择汛期运用水位方案二较适宜。(3)死水位选择xx水库灌区耕地分布于高程410.00m以下的丘陵、坡台、河谷、平坝区,控灌高程426.00m左右基本达到自流灌溉。在正常蓄水位选定时,若在此基础上降低或抬高死水位,水库调节库容69、增大或减小,调节性能提高或降低,电站动能指标增加或减少,泥沙对死库容淤损率增加或降低。因此,本阶段在推荐坝址和正常蓄水位及汛期运用水位选定的条件下,拟定死水位422.00m、426.00 m、430.00m三个方案进行比较。三个死水位方案均能满足控灌高程要求,在电站装机容量相同时,死水位抬高,动能指标随之减小,但减少幅度均不大。就死库容淤损50年而论,死水位抬高淤积量增加,但与增加的死库容相比,其死库容损失率反而减少。因此,从渠线地形地势、考虑渠道落差后的控灌高程要求和电站动能指标及死库容淤损率较为适中等情况综合分析,选择死水位426.00m较为适宜。(4)电站装机容量选择xx水库(电站)是工70、程兼顾的发挥综合效益的混合式电站,在优先满足工程主要开发任务用水的前提下,余水发电。从电站装机与发电量分析,装机增大电量增加,但电量增加缓慢,且增加的电量基本是汛期限制蓄水的发电量,同时补充电量和补充利用小时减少。就电力系统设计水平年电力电量平衡结果看,虽各装机容量方案均可得到充分利用,发挥其容量效益,但从动能经济指标而言,装机增大投资增加,补充容量投资和补充电能投资亦增大,扩机的技术经济指标并不优越。因此,从水库综合开发任务要求、电站动能经济指标,系统电力电量平衡综合分析,该电站装机容量选择1.5万kw较为合适。(5)工程规模xx水库选定正常蓄水位458m、汛期运用水位448m、死水426m71、,经调洪,校核洪水位458.81m,设计洪水位458m。水库总库容2793万m3,正常水位库容2710万m3,调节库容2200万m3,死库容510万m3,滞洪库容973万m3。电站装机两台27500,多年平均发电量5602万kw.h。1.4 工程选址、工程总布置及主要建筑物1.4.1 工程等级和标准xx水库总库容2793.0万m3,设计灌溉面积4.0353万亩,配套电站装机容量1.5万KW。按照水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)表3.2.1规定,本工程枢纽主要永久性建筑为3级,设计洪水重现期定为50年一遇,相应洪峰流量584m3/s;校核洪水重现期砼面板堆石坝定为1000年72、一遇,相应洪峰流量849m3/s;碾压砼重力坝校核洪水重现期定为500年一遇,相应洪峰流量787m3/s。配套电站永久性主要建筑物属4级建筑物,按表3.2.5规定,电站厂房等主要建筑物,设计洪水重现期定为30年一遇,相应洪峰流量630m3/s,校核洪水重现期为100年,相应洪峰流量755m3/s。1.4.2 工程坝址及坝型选择(1)坝址选择xx水库所在流域xx河位于三叠统灰岩及白云质灰岩广布地区,岩溶水文地质条件较为复杂,水库的渗漏问题将成为决定本工程成败的关键性地质问题。xx河中上游xx以上河段,河床比降陡,河谷狭窄,库容条件差,同时还存在xx邻谷渗漏问题,故不宜建坝;xx河中下游现先峰电站73、取水坝以下王爷庙至龙洞湾长约1.3km河段出现多级跌坎,河床高程由390m陡降至280m,河床比降达86。故现先峰电站取水坝址以下河段,由于河床比降陡,库容条件差,水库位置低等不利因素制约,亦不宜筑坝建库。在xx水库选点规划工作阶段,重庆xx设计研究院会同国家电力公司贵阳勘测设计研究院工程技术人员对xx河下游xx至现先峰电站拦河坝间长约3km河段,反复踏勘研究,综合考虑坝址地形地质条件,水库综合利用对库容规模的要求,枢纽布置及成库条件等多方面因素,在xx口以下长约1.5km的河段内选择了上(胡家坪)、中(堰塘湾)、下(鼻骨梁)三个坝址方案。中坝址位于上坝址下游约400m处,地形地质条件与上坝址74、类似,但其枢纽布置不如上坝址优越,上坝址可利用右岸上游游家湾有利地形,结合筑坝料石开采布置河岸式溢洪道。鉴于中坝址距上坝址较近,地形地质条件与上坝址比较无优势,而枢纽布置条件又不如上坝址,因此,本阶段选定上(胡家坪)、下(鼻骨梁)两坝址方案进行技术经济比较。坝址地形及工程地质条件从地形条件来看,上、下坝址河段顺直,岸坡稳定,均具筑坝条件。上坝址河床最低高程401.0m,水库正常蓄水位470.0m时,河谷宽约210m,筑坝壅水高69m,右坝肩靠近支沟游家湾,其地形有利于布置坝肩河岸式溢洪道;下坝址河床最低高程395.0m,与上坝址库容规模相近时,水库正常蓄水位为458.0m,相应河谷宽约190m75、,筑坝壅水高63m。由于下坝址河谷岩坡较陡,无有利地形布置溢洪道,如采用砼面板堆石坝型,只能利用左坝肩河岸布置隧洞式泄洪建筑物。从工程地质条件看,上坝址坝基河床覆盖层厚9.416.4m,坝基岩体为T1j5-3层微晶灰岩夹薄中层状泥质白云岩,其下为T1j5-2层含藻灰岩、T1j5-1层微晶、隐晶质灰岩夹薄中层状泥质灰岩;下坝址坝基河床覆盖层厚17.019.65m,坝基岩体主要为T1j3-4层浅灰深灰色中厚层微晶灰岩,其上左坝肩出露T1j4-1泥质灰岩、T1j4-2层角砾灰岩(烂灰岩)、T1j4-3层泥质灰岩,河床下伏T1j3-4层中厚层状微晶灰岩、T1j3-3层厚层状角砾灰岩、T1j3-2层薄中76、层状泥质白云质灰岩。总体看,上、下坝址工程地质条件类似,坝基岩层以微晶灰岩、含藻灰岩、泥质灰岩夹白云质灰岩为主,岩体多属碎裂块状结构,完整性较差,两岸强卸荷带较深,裂隙较发育,而且河床覆盖层较厚。从坝基坝肩渗漏防渗处理工程措施分析,上坝址方案,右坝肩靠近游家湾存在绕坝渗漏问题,防渗线长约200m,据岩溶水文地质调查分析,左坝肩近坝范围内库水可能产生直接的管道性渗漏,防渗线长达1.4km,防渗面积约5.1万m2。由于左坝肩存在上述渗漏问题,上坝址方案坝肩防渗处理工程措施不但工程量大,投资高,而且具有较多影响工程投资的不确定因素。下坝址方案坝肩存在裂隙性绕坝渗漏问题,左岸防渗帷幕接地下水位,帷幕线77、长约450m,右岸帷幕线长约100m。下坝址右坝肩及河床的T1j2-3层泥质灰岩系弱岩溶相对隔水层,对坝基坝肩防渗较为有利。下坝址存在的主要岩溶水文地质问题是库首左岸核桃湾一带可能存在低地下水位槽谷构成的渗漏缺口,宽约500m,需进行防渗处理。总体看,下坝址坝基防渗帷幕灌浆工程量及投资少于上坝址。综上所述,从地形条件有利工程布置分析,上坝址优于下坝址;从工程地质条件、坝基及坝肩绕坝渗漏、坝基坝肩防渗帷幕灌浆工程量考虑,下坝址优于上坝址。工程布置条件及投资上、下坝址方案均存在坝基覆盖层深,基岩较破碎,强卸荷带深,裂隙发育,坝基岩体物理力学指标较差等问题,根据上、下坝址的地形、地质条件及天然建材情78、况,上、下坝址均适宜修建砼面板堆石坝。故上、下坝址方案均以面板堆石坝枢纽布置进行技术经济比较。上坝址方案:坝址位于胡家坪,采用砼面板堆石坝方案,坝轴线位于右岸冲沟游家湾沟口下游约300m处,水库正常蓄水位470.0m,相应库容2805万m3,趾板建基高程383.0m,最大坝高89.0m。利用右坝肩游家湾有利地形布置河岸式溢洪道,靠近左坝肩布置放水隧洞进水口。配套电站调压井前总干渠压力输水隧洞沿xx河左岸布置,进水口后至调压井段压力输水隧洞长4.108km。施工导流隧洞兼水库放空洞布置于右坝肩下。下坝址方案:坝址位于鼻骨梁下游侧,仍采用砼面板堆石坝,初选坝轴线位于鼻骨梁下游约250m处。水库正常79、蓄水位458.0m,相应库容2710万m3,趾板建基高程376.0m,最大坝高84m。坝址区河谷呈“U”型宽谷,水库正常蓄水位458.0m,谷宽约190m,坝肩以下岸坡均匀无突变,左岸坡自然坡角3550,右岸坡570m高程以下自然坡角约30。左右岸均无有利地形布置河岸式溢洪道,故将水库泄洪建筑采用泄洪隧洞形式布置于左坝肩山体内。水库放水隧洞、施工导流隧洞兼放空洞亦布置在左坝肩下,进水口后至配套电站调压井前总干渠输水压力隧洞长3.185km。上坝址方案坝高较下坝址方案高5m,上坝址方案水库正常蓄水位较下坝址方案高12m,对充分发挥工程灌溉及发电效益较为有利,但输水隧洞上坝址方案较下坝址方案增长约80、0.923km。上坝址地形条件有利于砼面板堆石坝枢纽布置,这是上坝址方案的主要优点。上坝址方案存在的主要问题是近坝范围内库水可能产生直接的管道性渗漏,左坝肩渗漏防渗处理工程量大,影响工程投资的不确定因素较多。下坝址方案地形条件对砼面板堆石坝枢纽布置较为不利,库首左岸核桃湾一带低地下水位槽谷构成的渗漏缺口的防渗处理问题,是下坝址方案的主要缺点。但下坝址方案坝基下有相对隔水层,大坝填筑与坝基坝肩防渗处理工程量及投资小于上坝址方案。 因此,从工程布置条件及投资比较,上坝址方案虽具有地形条件有利于砼面板堆石坝枢纽布置的优点,但坝基坝肩渗漏问题突出,尤其是位于左坝肩下的岩溶管道渗漏,岩溶水文地质复杂,难81、以完全查清,故坝基坝肩防渗处理工程投资不但量大,而且难以进行投资控制。下坝址方案坝基坝肩防渗处理方面具有相对优势,故从工程布置及投资比较以选择下坝址方案为宜。水库左岸邻谷渗漏问题xx水库左岸的朱家坝一线存在低邻谷地形,谷底高程低于水库正常蓄水位210240m,邻谷距水库区水平距离约3km,邻谷间有地下分水岭存在,据岩溶水文地质报告分析,宜在470m高程以下建库。在水库坝址选择时,其正常高水位在满足工程开发任务要求的前提下以尽可能低一些为好,下坝址方案水库正常蓄水位458.0m,较上坝址方案正常蓄水位470.0m低12m,且位于邻谷地下分水岭高程以下,成库条件较为可靠。故从水库左岸邻谷渗漏问题分82、析,下坝址方案亦优于上坝址方案。水库综合利用效益及库区淹没损失本工程以灌溉为主,同时具有较好的发电综合利用效益。上坝址方案水库正常蓄水位较下坝址方案高约12m,由于水库位置较高,不但可增加灌区自流控灌面积,而且水库配套工程xx电站,上坝址方案发电水头较下坝址方案高8.5m,多年平均发电量多271万kw.h。上坝址方案,库区河谷狭窄,淹没耕地相对较少,据调查统计,上坝址方案库区淹没耕地266.3亩,搬迁移民338人。由于上、下坝址间长约1.26km河段河谷相对较开阔,两岸耕地比较集中,据调查下坝址方案库区淹没耕地320.4亩,迁移人口418人,较上坝址方案水库多淹没耕地54.1亩,多搬迁人口8083、人。故从水库综合利用效益及库区淹没损失来看,上坝址方案优于下坝址。枢纽工程施工条件及建设工期上坝址方案右岸有利地形便于结合筑坝石料开采布置河岸式溢洪道,水库枢纽溢洪道与放水建筑物各在一岸,施工干扰小,坝址上下游河谷相对较开阔,有利于施工场地及施工交通布置。下坝址方案由于受地形地质条件限制,水库枢纽泄洪隧洞、放水隧洞及施工导流隧洞均只能布置于左坝肩河岸,致使施工干扰较大。由于坝址区左岸坡顺直,坡度较陡,因而施工场地及施工交通布置亦较困难,下坝址右岸下游附近岸坡相对较缓,有利于施工场地及道路布置。本工程当地建材石料丰富,灰岩石料质量好,开采易,运距近。可研阶段经地质勘察,推荐灰石包石料场位于xx河84、右岸上、下坝址之间,距上、下坝址运距均在1.0km以内,其可采储量达910万m3 ,完全能满足本工程块石及砼骨料用量要求。从工程施工工期比较,上、下坝址施工条件类似,枢纽主体工程量接近,下坝址泄洪、放水、施工导流建筑物集中布置于左岸,虽存在一定施工干扰问题,但无论上坝址或下坝址方案,安排3年工期均能完成水库枢纽主体工程施工任务。因此,从施工布置条件看,上坝址略优于下坝址;从天然建筑材料及施工工期分析,上、下坝址方案差别不大。综上所述,上坝址方案具有:地形条件有利于砼面板堆石坝枢纽布置,坝轴线短,坝体填筑工程量较少,水库位置高,灌溉及发电效益较好,库区淹没损失较下坝址方案少,水库枢纽溢洪道、放水85、隧洞布置各在一岸,施工干扰小等优点。存在的主要问题是:右坝肩存在绕坝渗漏问题,坝基下岩层无相对隔水层,左坝肩下存在岩溶裂隙性与管道性渗漏。由于坝基坝肩岩溶水文地质条件复杂,不但使坝基坝肩防渗处理工程量大,而且由于左坝肩岩溶水文地质不确定因素较多,致使坝肩防渗处理工程投资难以控制。同时,由于上坝址水库正常蓄水位较下坝址方案高约12m,接近岩溶水文地质报告分析推测的左岸邻谷地下分水岭高程470m,水库邻谷渗漏的风险较下坝址大一些。下坝址方案的主要优点是:坝基下有相对隔水层,防渗边界较明确,坝基坝肩防渗处理工程投资较省,水库正常蓄水位低于左岸邻谷地下分水岭高程,邻谷渗漏的可能性小一些,成库条件优于上86、坝址。主要缺点是:坝址区地形条件对砼面板堆石坝枢纽布置不如上坝址方案有利,坝轴线较长,坝体填筑工程量较大,水库泄洪、放水及施工导流隧洞集中布置于左坝肩下,有一定施工干扰,水库位置低一些,灌溉及发电等综合利用效益较上坝址方案略差。xx水库地处碳酸盐岩广布,岩溶水文地质条件较为复杂的xx河流域中上游地区,水库的渗漏问题是决定工程成败的关键性地质问题。经对上、下两坝址方案主要优缺点进行综合分析比较,上、下坝址方案工程投资比较接近,但下坝址方案在坝基坝肩岩溶水文地质条件、坝基坝肩防渗处理工程投资及其可靠性、水库邻谷渗漏与成库条件等方面具有明显的优势,故本阶段推荐鼻骨梁下坝址方案进行水库枢纽布置。(2)87、坝型选择推荐鼻骨梁下坝址河谷呈“U”型宽谷,河床覆盖层深1719.65m,河床及右坝肩出露T1j3-4层微晶灰岩,左坝肩下部出露T1j4-1层泥质灰岩夹白云质灰岩,中部出露T1j4-2层角砾灰岩(烂灰岩),上部出露T1j4-3层薄中层状泥质灰岩。坝基坝肩岩体多属碎裂块状结构,完整性较差,强卸荷带较深,裂隙发育,物理力学指标较差。本工程的优势是当地天然建材石料丰富,经地质勘察,推荐位于右坝肩上游侧的灰石包灰岩石料场,其储量多达910万m3,质量好,易于集中大规模开采,运距仅0.31.0km,完全能满足水库枢纽建筑所需石料和砼骨料要求。根据坝址区地形、地质及天然建材条件,在坝型选择中曾研究过砼面板88、堆石坝、碾压砼重力坝、砼砌块石重力坝及砼砌块石重力拱坝几种坝型。砼砌块石重力拱坝因坝基坝肩工程地质条件差,基础处理难度大,坝址地形条件也不适合建拱坝等原因予以否定。考虑到坝址区地形条件对布置坝肩河岸式溢洪道有一定困难,而水库大坝枢纽泄洪流量又较大这一实际情况,故坝型比选中拟定了重力坝坝顶溢洪布置方案,并对砼砌块石重力坝和碾压砼重力坝型进行分析比较。两种坝型对坝基处理的要求相同,均可利用当地丰富的灰岩石料筑坝。砼砌块石重力坝的主要缺点是:除石料运输,砼拌和可采用机械外,坝体砌筑以人力施工为主,不但施工进度慢,工期长,砌筑施工质量难于控制,而且由于用工较多存在人工工资等不确定因素造成工程投资缺口等89、情况。根据我院已完成类似工程设计经验,砼砌块石重力坝与碾压砼重力坝型比较,工程造价十分接近。碾压砼重力坝具有可机械化施工、进度快、工期短、施工质量有保证、工程投资较省等优点,存在的主要问题是砼掺合料粉煤灰需到外地(重庆火电厂)采运方能解决。为了便于采用机械化施工,加快施工进度,缩短工期,确保工程质量,故将碾压砼重力坝型列作坝型选择的比较方案。根据坝址工程地质条件较差、当地建材石料丰富、开采易、运距近等特点,本工程适宜的坝型是砼面板堆石坝。鉴于此,本工程重点研究砼面板堆石坝与碾压砼重力坝水库枢纽布置,并对两坝型方案作同精度的技术经济比较。砼面板堆石坝的主要优点是:砼面板堆石坝对坝基要求不高,对地90、基变形适应性强,坝体可置于强风化破碎基岩上,因而大坝开挖石方工程量相对较少;便于采用大型机械专业化队伍施工,施工进度快,工期短,施工质量有保证;由于当地建材灰岩石料丰富,推荐灰石包料场靠近大坝,开采条件好,运距近,因而工程投资省。砼面板堆石坝方案存在的主要问题是:坝址河谷两岸地形坡度陡,无适宜地形布置河岸开敞式溢洪道,故只能选择左岸隧洞式溢洪方案,加之受地形、工程地质条件及输水渠线走向等方面的制约,水库枢纽溢洪隧洞、放水隧洞及施工导流隧洞兼放空洞均集中布置于左岸坝肩,致使水库枢纽各主要建筑物施工有一定干扰。碾压砼重力坝型的主要优点是:坝顶可布置溢洪建筑,可较好的解决大坝枢纽泄洪问题,避免了砼面91、板堆石坝方案坝肩溢洪道布置困难和施工干扰;可采用机械化专业队伍施工,施工进度快、工期短、工程质量有保证。碾压砼重力坝方案存在的突出问题是:坝址工程地质条件差、坝基坝肩岩层破碎、裂隙发育,而大坝又高达84m,属高坝范畴,致使坝基开挖,基础处理(固结灌浆),大坝砼浇筑工程量大,水库枢纽工程投资较砼面板堆石坝方案投资增加约3517.69万元。同时,大坝碾压砼掺合料粉煤灰,本地无法解决,需到外地(重庆火电厂)采运,运距达500多km,粉煤灰的料源问题,也是采用碾压砼重力坝的一个突出问题。为了充分利用当地建材石料丰富,开采条件好的优势,节约工程投资,加快工程进度,结合本工程坝址工程地质条件,经综合分析各92、方面因素,本阶段初步确定推荐砼面板堆石坝型。1.4.3 厂址选择xx水库工程发电厂房拟建在原xx县先锋电站厂区内,位于xx河与柏杨河交汇口上游1.7km,xx镇郊xx河左岸阶地上。厂址距xx县城约11km。从水库坝址至先锋电站河段、河谷狭窄,两岸岸坡陡峻,无修建厂房的理想位置,而且,该河段河道比降较大,为争取较大的水头,厂房的位置应尽量靠向下游。在先锋电站至xx镇河段,xx河与柏杨河交汇口附近,属xx镇集镇规划用地,无法布置厂区建筑。先锋电站厂区岩层走向与河流向近于直交,为横向“V”型河谷,河谷较为狭窄,岸坡仍然较陡,但此河段左岸漫滩阶地发育,厂区所处阶地长约250m,宽约1030m。基本上可93、以满足xx水库工程的厂区布置。1.4.4 引水建筑物线路选择xx水库位于xx河中游鼻骨梁陡崖下游河段。电站厂址位于渝巫(溪)路边,距xx镇300m处的xx河下游左岸阶地上。xx河在坝址下游1.25km的母猪寨至厂址4.75km河段转了一个大弯,集中落差112m。坝址至厂址公路里程约6km,而直线距离仅3公里。河床左岸为陡岩,右岸为陡坡,水库灌区分布于柏羊河的两岸。因此,xx水库只宜从左岸引水至电站调压井处再分水至灌溉引水渠。1.4.5 推荐方案枢纽总布置xx水库枢纽工程主要由挡水建筑物、取水建筑物、泄洪建筑物、施工导流兼放空建筑物、水电站建筑物和渠系建筑物组成。挡水建筑物拦河坝布置于xx河中上94、游xx以下河段,鼻骨梁下游侧约250m处,推荐钢筋砼面板碾压堆石坝坝型。坝轴线长258m,趾板建基面高程376.0m,堆石体建基面高程377.2m,坝顶高程460m,防浪墙顶高程461.00m,坝顶宽7m,最大坝高84m。泄洪建筑物推荐泄洪隧洞方案,布置于大坝左岸,主要由进口段、控制段、收缩段、泄槽段、消能段组成,全长336.0m。控制段为WES实用堰,堰顶高程448.00m,由一孔12.0m10.5m(bh)弧形闸门控制,其后接长14m、宽12m的收缩段,收缩段底坡i=0.2,根据地形条件,在洞内设转弯段,转弯段长83.2m,底坡i=0.02。为扩散水流,减缓流速,其后设扩散段,下接坎高1m95、,平距2m的阶梯消能段,余能由长29m、宽2m、深1m的消力池消能。消力池底板高程399.08m,洪水于消力池后排入xx河。放空洞与导流洞结合布置于左坝肩下。施工结束后,通过改造导流洞,将放空洞进口布置为龙抬头式,进口底板高程418m,出口底板高程396.00m,全长418.70m。电站引水建筑物由竖井式取水口、压力引水隧洞、调压井和压力斜洞组成。竖井式取水口布置于左岸鼻骨梁陡崖下河道弯段岸坡上,取水口进口底板高程421.5m,由2.22.2m(bh)的竖井闸门控制,其后接长约3.17km,内径2.5m的有压引水隧洞。调压井为阻抗式,位于厂房后坡的灰岩体内,内径5m,阻抗孔直径2.2m,底板高96、程408.5m,最高涌浪水位476.2m,井深66.8m。xx水库工程电站厂区位于左岸阶地上,厂区主要建构筑物有主厂房、副厂房(开关站)、主变场、尾水渠、厂区河堤、厂区交通等。厂房设计洪水标准为30年一遇,设计洪水位为241.36m;校核洪水标准为100年一遇,校核洪水位242.16m。主厂房机组中心纵轴线与河道平行,方位:NW22。副厂房(开关站)位于主厂房靠山侧,开关站为户内式布置在副厂房内。副厂房的靠山侧平台为主变场。1.4.6 主要建筑物(1)钢筋砼面板碾压堆石坝设计推荐方案大坝为钢筋砼面板碾压堆石坝,坝顶宽7m,坝轴线长258m,最大坝高84m,坝顶高程460m,防浪墙顶高程461.97、0m,上游坝坡1:1.4,下游坝坡1:1.4,上游面板厚顶部30cm,底部50cm,下游坝坡在高程437.00m和415.00m处分设两条马道,马道宽2.0m。按照砼面板堆石坝设计规范(SL228-98)的分区原则,结合本工程实际,将坝体材料从面板以下依次分为垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区、特殊垫层区、下游堆石棱体,在面板上游408.0m高程以下设有粘土铺盖和土石渣盖重区。本工程趾板采用平趾板,即趾板面等高线垂直于趾板基准线。该堆石坝最大坝高84m,根据砼面板堆石坝设计规范(SL228-98)的规定,趾板基础开挖至弱风化层上部,岩石地基容许水力梯度为1020。而该工程坝基出露岩层为层中厚层98、状微晶灰岩、层厚层状角砾灰岩、薄中层状泥质白云质灰岩。其中层泥质白云质灰岩为坝基下相对不透水层,其上左岸坝肩出露厚层状角砾灰岩、含泥质灰岩和泥质白云质灰岩,层薄中层状泥质灰岩。结合该工程坝基地质条件,确定地基允许水力梯度为17,坝基趾板宽度为5m。该工程趾板宽度根据作用水头分别确定不同的趾板宽度,其中400m高程以下趾板宽度为5m,400m430m高程趾板宽度4.5m,430m460m高程趾板宽度为4.0m。趾板厚度根据工程类比确定为0.4m。趾板采用单层双向配筋,纵、横向配筋率均为0.3%。趾板材料为C25砼,抗渗标号为W8,钢筋保护层厚10cm。趾板与基岩之间采用28锚筋连接。锚筋间距2.99、0m,排距2.0m,伸入基岩6m。由于趾板基础岩层分布较广,各层岩性相差较大,因此,趾板基础防渗采用帷幕灌浆,帷幕灌浆布置于趾板中部,孔距2.0m,单排布置,帷幕线沿趾板轴线布置,伸入透水率q3Lu顶界线以下5m。xx水库工程大坝趾板基础主要置于层灰岩、层含泥质灰岩、层角砾灰岩和层泥质灰岩层上,趾板宽度范围内河床部位挖除全部覆盖层,并将基岩清至弱风化层上部;中部和两岸坝肩开挖至强风化下界面。趾板基础开挖面应力求平顺,避免陡坎和反坡。趾板后河床部位由于覆盖层较深,且覆盖层内有一层压缩性大、抗剪能力差的第四系冲积粘土层,不能作为坝基持力层,必须将河床覆盖层全部清除,并将趾板下游开挖成倾向上游1:3100、的坡度与河床清基面相接。根据xx水库工程地质报告,该工程坝基覆盖层厚17.019.65m,主要为冲洪积粘土层,压缩变形大,抗剪能力低。因此,本阶段河床覆盖层趾板至下游坝坡坡脚范围内全部清除,并将两岸所有杂草、树根及压缩性较高的土层全部清除。xx水库地处岩溶发育的峡谷地区,根据国家电力公司贵阳勘测设计研究院对xx水库下坝址岩溶及地质渗漏的论证分析,坝址区岩层缓倾上游,坝址河床下伏、相对隔水层(分布于320m440m高程之间),河床岩溶发育微弱,岩体透水率低,水库建成蓄水后,库水通过河床向下游产生管道性渗漏的可能性不大。由于坝基及两岸岩体相对隔水层埋藏较深,趾板基础防渗根据q3Lu线按孔距2.0m101、布置,帷幕灌浆伸入至q3Lu值线以下5m。受背斜核部的阻隔影响,位于坝下游及吊吊垂一带形成了由库首向核桃湾至母猪寨的渗漏通道,从其出露位置及左岸分水岭地形地貌分析,在核桃湾至贾家淌一带,可能有地下水位深槽存在,其地下水位的出露高程约405m,水库蓄水后存在渗漏的可能性。为了截断地下渗漏通道,确保水库建成后正常蓄水,根据地质建议,在右岸坝肩打一长约100m、断面为2.5m3.0m的灌浆平洞,延伸至相对隔水层达接,帷幕灌浆间距2.0m。左岸坝肩500m范围内,层相对隔水层埋藏较深,而左岸坝肩核桃湾地下水位槽与左岸坝肩相距约1.5km,因此,在左岸坝肩打一条长约1.5km、断面型式为城门型、断面面积102、2.5m3.0m的帷幕灌浆平洞,左岸坝肩500m范围内帷幕灌浆伸入至透水率q3Lu值线以下5m,帷幕间距2.0m。左岸坝肩核桃湾地下水位槽一部分帷幕由于层相对隔水层较深,帷幕可伸至透水率q3Lu以下5m,另一部分可伸至相对隔水层。(2)泄洪建筑物泄洪洞布置于大坝左岸,进水口布置于左坝肩上游约65m处,外导墙弧线长68m,曲线半径为100m,内导墙弧线长12m,曲线半径为12m。控制段长14.8m,采用一孔12m(宽)12m(高)闸室进水。堰顶高程448m,堰型为WES实用堰,设12m10.5m弧形钢闸门一扇 ,液压启闭机启动。闸门后设6m宽120园弧拱交通桥一座。闸墩长20.8m,高12m,厚103、2.0m,收缩段长14m,收缩角16,将溢洪道底宽由12m收缩至8m。收缩段后接8m长直线洞段,再接83.2m长弧线洞段,转弯半径为96m,园心角49.63,再接96m长直线洞段出洞。洞出口接19m长扩散段,将溢洪道宽扩成12m,扩散角为12。后接平均坡度为1:2的梯坎消能陡槽,每级坎高1m,平距2m,将溢洪道底板高程由436.05m降至消力池底399.05m。消力池长29m,宽12m。扩散段底板厚0.3m,消力池后用长38m的梯形渐变泄水渠将洪水排入原河道。(3)放空建筑物设计放空洞拟与导流洞结合。通过将导流洞前部封堵后在库岸设内径4.5m,竖井深60m的闸井竖井,新开挖隧洞形成龙台头式进水104、口,进口高程418m。闸后接长为30m消力池。闸前为压力流,闸后仍为无压洞,放空洞利用导流洞长369m,占导流洞总长的93%。(4)引水建筑物设计引水建筑物由竖井式进水口、压力引水隧洞、调压井及压力斜洞组成。压力隧洞进水口布置于梨子包陡崖下河道弯段左岸坡,采用竖井式进水口,进口底板高程421.5m,进水喇叭口宽3.5m,高4.5m,喇叭口段长4m,上唇曲线方程为,两侧曲线坐标方程为Y=0.03125x2。拦污栅槽宽4m,斜面长38.8m,栅槽倾角75。喇叭口后接10m长方型渐变段,由2.52.5m2变成2.22.2m2与闸门竖井相接。闸门竖井内径为3.5m,深38.5m,内设快速检修平板闸门一105、扇,闸门孔口尺寸为2.22.2m2。闸门井后接5m长渐变段由2.22.2m2变成2.5m园形断面与其后的压力隧洞连接。压力引水隧洞长3165.5m(不包括进口段),内径2.5m,1、2类围岩约占洞长 50%,用C20砼衬砌,、类围岩用C20钢筋砼衬砌。隧洞全线进行回填灌浆。调压井为阻抗式,位于厂房后坡上的灰岩体内,内径5m,阻抗孔直径2.2m,与压力隧洞相接处洞底板高程为408.5m,最高涌浪水位476.2m,最低涌浪水位414.2m,井深66.8m。调压井为C20钢筋砼衬砌,厚4050cm。压力管道布置进行了埋管和明管方案比较,推荐安全可靠的埋管方案。埋管布置在调压井后,为压力管道,中心高程106、409.75m,距调压井中心7.4m为压力管道第一个转弯点,桩号为管0+4.347,此后为斜段,与水平面夹角为29.35,斜长340.477m;在桩号管0+301.23处转为水平段,中心高程237.714m,至分岔点长26.0m;分岔点桩号管0+327.23,岔管为Y型对称分岔,分岔角60,公切球半径2.2m,内加强月牙肋岔管,分岔后,支管管径为1.2m,单支支管长度11.6m,之后接水机层球阀。灌溉支管从斜管段桩号管0+269.23处取水,利用埋管施工时出渣支洞布置灌溉取水钢管。(5)厂房设计主厂房长31.5m,宽12.0m,高25.42m。建基面高程为233.92m。由于厂区覆盖层较厚,电107、站厂房直接和用河床冲积卵砾石层作基础持力层。卵砾石层R=0.5MPa,可满足基础承载力要求。厂内装2台机组,机组间距12.00m。水轮机安装高程237.74m。主厂房共分三层,分别为发电机层、水轮机层、蜗壳层。发电机层楼板高程244.34m,层高11.1m。设有30/5t桥式起重机一台,跨度为10.5m。主厂房上游侧布置调速器等,下游侧为吊运主通道,两台机组间布置吊物孔。水轮机层地坪高程为239.24m,层高5.10m,发电机母线从上游侧引至副厂房母线、电缆层,下游侧布置油、气、水管路。蜗壳层布置水轮机蜗壳和进水管,上游侧为一宽5.02m的检修廊道,廊道底面高程为235.59m,廊道内设尾水进108、水孔、集水井和排水泵。安装间位于主厂房下游站,长13.5m,宽12.0m,楼面高程244.34m;与发电机层同高。安装间下为空压机室和透平油库及油处理室,地坪高程239.24m。主厂房采用整体式混凝土基础。机墩为圆筒式钢筋混凝土结构。厂房构架、板、梁为现浇钢筋混凝土结构。付厂房建筑面积为1302.12m2,布置在主厂房靠山侧,主厂房与主变场之间。地面三层、地下一层。开关站为户内式,其电压等级为35KV,布置在付厂房内。付厂房地下层为母线、电缆层,并布置励磁变压器间,比水轮机层高0.9m,楼面高程240.14m;地面层与发电机层同高,楼面高程244.34m;布置门厅、厂用配电室、6.3KV开关室109、近区变、厂变间、机旁值班室等。二层为电缆夹层和试验室,楼面高程249.14m。三层布置35KV开关室、10KV开关室、中央控制室等,楼面高程252.74m。主变场布置两台主变压器S9-10000/35,位于副厂房靠山侧的平台上。平台地面高250.94m。厂区与相邻公路之间经主变器修建一厂区道路,便于变压器的运输。分别在主厂房左右两端设置楼梯间,以满足疏散要求和解决主厂房各层间的竖向联系。副厂房门厅中的楼梯为主疏散通道,二、三层通向主变场的室外梯道为其辅助疏散通道。两台机的尾水均由尾水渠引入河道。两台机组共用一套尾水检修闸门及启闭设备。尾水渠为明渠,渠宽12.0m,长8.3m,底板厚0.6m。110、尾水渠底板和尾水门槽为混凝土结构,边墙为浆砌条石砌体。尾水渠底坡为1:4,与河道直接相连。xx县先锋电站厂房建成于1971年,建成后其后坡坡顶及对岸坡顶多次发生岩崩、坠石现象,危及正常生产。为此在1990年,xx县水电局委托重庆xx勘察设计研究院对后坡及对岸坡顶危岩(石)体进行了勘察整治设计工作,后按设计方案对危岩(石)体进行了清除整治,并在厂区后缘修筑了防撞墙。其整治工作较为成功,十年来,已无危(石)垮塌、坠石现象发生。厂区后坡坡顶危岩(石)体已大部分被清除,仅存少量危石。岩崩规模变小,频率大为下降,近年随着后坡人工林植被的繁茂,后坡稳定性大为提高,并对坡顶的坠石起到了很好的阻拦作用。厂区后111、坡虽经整治,且稳定性较好,但由于坡陡高差大,岩体卸荷风化裂隙易发育并扩张,应周期性对后坡及坡顶岩体进行观测杜绝险情发生,同时应进一步加强后坡的植树造林活动。1.4.7 上磺坝排洪隧洞设计上磺坝属于封闭小流域,其地貌形态为一高山狭长盆地。盆周山项高程10001500m。盆底坝子高程707.8m,长约12公里,宽3001200m不等。控制流域面积125.6km2。地表径流汇集后由岩塆、后鸭子沟、老洞子、扬岔洞等消水洞排入xx河上游xx水库河段。经水文分析计算,20年一遇上磺坝洪峰流量为886m3/s,经以上消水洞排走68m3/s后,余水则滞留于上磺坝,淹没面积达10672亩,最大淹没深度为5m,最112、长淹没时间达7天。洪灾损失惨重,历史上曾惊动了清朝皇帝。新中国建立后,地方政府打通了长达1300米的羊桥坝排洪洞(设计断面17m2,其中有70m长一段断面积仅6m2)后,对上磺坝的洪灾稍有缓解,但xx河汇入后的xx坝又遭洪灾,因此该排洪洞一直未按设计完工。修建xx水库就可以解决xx县两大“粮仓”(上磺坝、xx坝)洪水相互影响的问题。拟采取以下排洪措施:将已建羊桥坝排洪洞按原设计(扩挖70m长洞段)完工。隧洞进口底板高程711m,可渲泄洪水流量约40m3/s。在后河坝陡岩下破槽修60m长进水渠后,新开凿一条排洪隧洞,进水口底板高程708m(为上磺坝最低处),隧洞长1760m,在消洞塆545m高程113、的小山沟出洞。隧洞断面为半园拱直墙型:完好岩石采用光面爆破开挖成4.6m6.3m(bh);进出口及围岩破碎洞段用4.0m5.8m(bh)园拱直墙断面。1.5 机电及金属结构1.5.1 水力机械xx水库工程配套电站最大水头206.73m,最小水头171.77m,额定水头180m。根据电站水头变化范围,本阶段选用混流式转轮,转轮型号为HL100。机型暂定为HL100-LJ-115型。主要设备: 发电机为SF7500-8/2600型,调速器型号为BWJ-3000,进水阀型号为JZH-00/12002.5,桥式起重机型号为30/5t。 主变为SF9-10000/33,厂变为S9-200/10。电站主厂114、房安装两台7500kw立轴混流式机组, 发电机层地板高程为244.34m,水轮机层地板高程为239.24m,进水阀层地板高程235.59m。另外,桥机大车轨顶高程为251.54m,尾水管底板高程为235.17m。1.5.2 电气(1)水电站与电力系统的连接根据建设单位提供的相关资料,并在征求其意见的基础上,结合现时电力系统情况及发展需要,经多方案研讨,确定xx水库电站出线电压等级为35KV,出线回路数为三回。xx水库电站至镇泉110KV枢纽变电站35KV输电线路2回(2LGJ-150),输电距离11KM。保留原先锋电站至文峰35KV变电站输电线路一回(LGJ-95),输电距离27KM。鉴于先锋115、电站现存在10KV近区供电负荷及菱角(装机500KW)、石龙(装机800KW)两电站在此以10KV上网,故xx水库电站仍需保留10KV近区出线。据有关资料表明,10KV侧供需缺口较小,由xx水库电站统一调度调节。拟定本电站10KV出线共计4回,以满足近区发供电需要。(2)电气主接线根据水利动能计算推荐,本电站装机2台,单机容量7500KW,保证出力2168KW,年利用小时数3735h,发电机额定电压6.3KV,功率因数0.85。枯水期在系统中主要担任峰荷,丰水期以腰荷为主,兼带峰、基荷。考虑到该站站址处地形狭窄,布置相对困难这一因素的实际情况,该电站6.3KV、10KV、35KV配电均采用屋内116、配电装置。根据该电站在系统中的作用以及接入电力系统情况,经分析比较后,拟定6.3KV发电机侧采用单母线隔离开关分段,两台发电机分别接入两段母线上,然后通过2台10000KVA主变压器升压至35KV,35KV侧采用单母线接线,一台2000KVA近区变压器接在其中一段6.3KV母线上。此接线简单明了,运行维护方便,并可由汇流母线集中与分配电站全部出力,即使一台主变故障或检修,仍可送出57%的电站发电容量。当一段母线及所接隔离开关故障或检修时,只需短时全部停机,将分段隔离开关拉开,仍可保留一段母线所接机组送电。1.5.3 金属结构xx水利枢纽推荐方案金属结构设备包括泄洪系统、水库放空系统、引水灌溉发117、电系统、渠系工程四部分。泄洪系统包括一扇泄洪闸及相应启闭设施,水库放空系统金属结构包括放空洞工作闸门、检修闸门及相应的启闭设备。水库引水发电系统金属结构包括放水洞拦污栅、工作闸门、检修闸门、电站尾水闸门及相应的启闭设备。xx水利枢纽金属结构共有闸门共6扇,拦污栅1扇,启闭机8台,金属结构总重108.93t,其中闸门重103.8t,埋设件重17.4t,启闭机重23.13t。1.6 施工组织设计1.6.1 施工条件xx水库工程位于重庆市xx县境内大宁河二级支流xx河上,坝址位于xx镇xx村,是一座以灌溉为主,兼有城镇供水、农村人蓄饮水和防洪、发电等综合利用效益的中型水利工程。坝址距xx镇镇政府所在118、地6.3km,距xx县城17km;厂区距xx镇镇政府所在地0.5km。渝(重庆)巫(xx)公路从xx镇通过,xx镇至库区的乡村公路已通至坝址下游,工程施工对外交通较为方便。工程所在地区属亚热带暖湿季风气候区,受东南和西南季风的交替影响,年降水量较多,雨季长,主要气候特征是春季气温回升快,夏热多伏旱,秋雨连绵的气候特点。据邻近的xx气象站资料统计,多年平均气温17.8;极端最高气温41;极端最低气温7.3;多年平均降雨量1174.1mm;多年平均风速1.9m/s,最大风速达21m/s;多年平均相对湿度69.1%,多年平均日照时数1553.3h,多年平均雾日11.2d,多年平均无霜期304d。水库119、坝址控制集雨面积175.1km2,xx河流域径流主要来源于降水和地下水,径流的年内变化与降雨一致。每年3月下旬开始,随着降雨增加,径流也相对增大,4月为汛前过渡期,59月流域进入主汛期,10月为汛后过渡期,降雨量减少。12月是径流的最枯期。洪水由暴雨形成,洪水过程陡涨陡落,年最大洪水发生在68月,以6、7月居多。坝址左岸下游、右岸上游150400m上坝公路沿线范围内有相对平缓地段,可作为施工场地。工程附近河段天然砂料缺乏,距离坝址20km处有大宁河天然砂石料场,但运距较远;位于坝址上游右岸0.5km处的灰石包料场灰岩储量丰富,质量好,场地开阔,运距近,可开采加工块石,亦可加工人工骨料。工程建设120、所需水泥、钢材、木材、炸药等由建设单位在xx县城组织采购供应,施工用水可直接从xx河提取。施工用电由xx县电力公司电网供给,xx县城、xx镇有一定的工业基础,可为工程施工机械设备提供机修和汽修服务。工程施工期无通航、过木、排水、供水等要求。工程由xxxx流域治理开发有限公司组织兴建,建设资金采取国家水利专项投资、业主自筹、银行贷款等方式筹集。施工队伍拟分项通过招投标择优选择国营二级以上水利水电施工企业。工程所需机械设备均为常规设备,由中标施工单位自行解决。本工程砼及钢筋砼总量为3.843万m3,浆砌石0.908万m3,坝体填筑料约104.722万m3,经计算需用砂石骨料约13.93万m3,其中121、砂料3.37万m3,粗骨料10.56万m3,毛石约0.44万m3,块石约5.29万m3,堆石料115.122万m3。枢纽区附近砂卵砾石储量小,质量差,据本阶段地质调查:大滩砂卵砾石料场位于大宁河左岸,可开采厚度2m,砂卵砾石料总储量约8万m3,各项指标均满足本工程要求,但料场距工程区运距较远,达621Km,为节约投资,枢纽工程拟不采用大滩砂砾石料场材料。灰石包料场位于xx河坝区右岸,可开采平均宽度260m,可开采平均厚度50m,可开采储量约910万m3,质量较好。满足本工程水工建筑物规范用料要求,故选定灰石包料场作为本工程枢纽建筑物的主要料场。对于大坝、放空洞、泄洪建筑物及引水隧洞0+895m122、以内洞段的70%石方开挖,共计12.3万m3(自然方),可用于坝体次堆石区填筑。1.6.2 施工导流(1)导流标准及导流方式根据水利水电工程施工组织设计规范(SDJ33889)的有关规定,导流建筑物按5级设计,洪水重现期为5年一遇。河道截流及导流隧洞封堵的流量标准采用5年一遇月或旬平均流量。坝体在汛期前可达到402.00m,坝前拦洪库容仅为6.72万m3,故坝体施工期临时渡汛洪水标准采用20年一遇。坝址河谷地形地质条件是选择导流方式的主要因素,由于坝址位于峡谷型河谷,河谷形状系数为3.07,宜采用隧洞导流方式。经对左、右岸地形与地质条件、隧洞出流条件、工程量及对于永久建筑物利用等方面进行综合比123、较后,拟在坝址左岸布置导流洞,且导流洞的后段与枢纽永久放空洞结合。(2)导流时段选择及导流设计流量xx河属典型的山区性河流,径流主要由降雨形成,径流年内变化较大,若采用全年导流,势必增大导流洞及挡水围堰的规模,经济上显然是不合理的,且由于采用面板堆石坝坝型,施工渡讯问题可以解决。因此确定本工程采用河床一次断流,枯水期低围堰挡水,隧洞导流;汛期渡汛采用坝体过水的导流方案。经综合分析比较导流建筑物规模、施工进度、施工安全等因素后, 枯水期选定10月中旬至4月上旬为基本施工时段,相应的导流建筑物设计流量91.7m3/s。(3)导流建筑物设计根据坝址地形及永久建筑物布置特点,导流隧洞布置于大坝左岸。导124、流隧洞长418.7m,其后长396.4m洞段及出口明渠段与放空洞相结合。隧洞进口高程399.0m,出口高程 396.0m,纵坡为1/200。为方便施工,隧洞断面为城门洞形,断面尺寸为4.5m5.3m(宽高),顶拱中心角120,直墙高 4.25 m,洞净宽4.5m。导流洞大部分设在新鲜完整的厚层灰岩内。上下游围堰采用砂砾石围堰,堰体用混凝土防渗墙防渗,防渗墙墙体厚80cm。上游围堰堰顶宽3.0m,下游围堰堰顶宽5m,并作为在基坑施工期间连接左、右两岸的交通道路。上、下游围堰堰顶高程分别为404.03m和398.48m;轴线长分别为69.56m和26.23 m。1.6.3 主体工程施工(1)拦河坝125、工程施工根据坝址处的水文、地形特点,将坝基开挖分为坝肩和河床两部分。坝肩大部分开挖安排在第1年洪水期进行,开挖遵守自上而下分层开挖的原则,覆盖层采用人工开挖,岩石采用手风钻钻孔爆破,2m3挖掘机装碴,20t自卸汽车出碴至碴场。河床开挖采用分层划片多工作面作业方式。采用2m3挖掘机配合20t自卸汽车出碴至碴场。灌浆平洞石方开挖采用风钻钻孔全断面光面爆破,对于左岸平洞出碴采用电瓶车牵引轻轨斗车出碴,右岸平洞采用人推胶轮车出碴,洞内浆砌石衬砌人工安砌,抹灰、砂浆由坝肩拌合站提供。帷幕灌浆在趾板基础混凝土浇筑后进行。帷幕灌浆采用地质钻机钻孔,自下而上分段灌浆,采用集中制浆系统,快速搅拌机拌制,通过管道126、供浆给各灌浆机组。固结灌浆在基础混凝土上进行,采用冲击钻钻孔,BW250/50灌浆机孔内循环灌浆。钢筋锚固采用凿岩机钻孔,冲洗干净后,灌入水泥砂浆后再将锚杆打入锚紧。堆石料在坝面的填筑施工主要由卸料-铺平-碾压-质检四道工序,按流水作业法、平行坝轴线布置施工。垫层区和过渡区用2m3挖掘机装20t自卸汽车从下游运输上坝,按后退法卸料,层厚0.4m,132kW推土机铺料,垫层料用1m3反铲辅助铺料,10t自行式振动碾按进退错距法碾压,碾压遍数由碾压试验确定,对于边角位置采用YZF-07手扶式振动碾辅以人工夯实。坝体每升高15m左右后,对坝坡进行斜坡碾压,采用12m3挖掘机改装的履带吊置于坝面牵引1127、0t自行式振动碾进行坡面碾压。堆石区铺料厚度为0.81.2m,用20t自卸汽车运料上坝,采用进占与后退相结合的混合法卸料,132kW推土机铺料, 10t自行式振动碾按进退错距法碾压,碾压遍数由碾压试验确定。对于大型振动碾难以碾压的边缘地带或岸坡相结合处,均采用手扶式振动碾压夯实。趾板混凝土分布于上游坝坡左右两岸及河床。施工程序为先河床后岸坡,由下而上进行。混凝土运输拟采用2.5t自卸汽车运送至右岸坝肩位置,再由泵送混凝土辅溜槽入仓浇筑。面板混凝土在大坝堆石填筑至坝顶以后,集中浇筑,按水工设计分块采用无轨滑模由下而上分条作业,滑模直接安放在侧模顶部或已浇好的混凝土面板上,在坝顶设置卷扬机牵引滑模128、进行滑升。混凝土熟料由2.5t自卸汽车运至坝顶,采用泵送混凝土与溜槽配合入仓浇筑。排水棱体干砌块石料在料场采集后由自卸汽车运至坝上,转人工挑台入仓,由人工安砌,先敲掉尖角分层安砌,以大块石为骨架,小块石填缝,块石大小搭配,互相咬紧,砌筑稳定密实。下游护坡铺料石用推土机从填筑面上将大块石推至下游坡边缘,用推土机或反铲调整定位,辅以人工撬码整齐,并以块石垫塞嵌合牢固,下游护坡砌筑时应于坝面平起或稍有滞后。(2)放空洞工程施工进口竖井段及闸门竖井段覆盖层采用人工开挖,竖井石方开挖首先采用潜孔钻至上而下先开挖导井,然后再采用气腿风钻至上而下进行扩挖,开挖渣料溜至导流平洞,人工推胶轮车出碴。竖井衬砌砼从129、井底人推胶轮车进料,1m3吊罐吊运入仓,闸门井二期砼预留至导流洞封堵后再浇筑。(3)泄洪建筑物工程施工进口明渠段、出口梯级消能段及消力池段土方明挖采用1m3挖掘机挖装5t自卸汽车出碴,石方明挖采用手风钻钻孔,推土机集碴,1m3挖掘机装5t自卸汽车出碴,砼浇筑由洞口附近的砼拌和站提供,2.5t自卸汽车入仓。溢流堰控制段溢流面砼采用胶轮车从拌合站水平运至溢流堰顶,卸入储料斗,转溜槽入仓,利用木模施工,插入式振捣器振捣。洞出口出露厚层强风化的角砾灰岩,钻爆开挖时需进行临时喷锚支护,洞身岩层为完整的泥质灰岩、灰岩、角砾灰岩,洞身开挖采用正台阶法气腿钻钻孔,ZCQ-1型气动式装岩机装碴,5t自卸汽车出碴130、,洞内砼衬砌采用30m3/h的移动气动式混凝土泵入仓。(4)引水隧洞及调压井工程施工隧洞进出口明挖采用1m3挖掘机开挖,岩石采用手风钻钻孔,浅孔松动爆破,1m3挖掘机装碴,自卸汽车出碴。洞身开挖采用全断面光面爆破法施工,气腿风钻钻孔,电雷管引爆,1m3铲斗式装岩机装运石碴。电瓶机车拖V型矿车出碴。隧洞衬砌砼分别由隧洞进口、2个支洞口附近的拌和站提供,再由移动气动式混凝土泵与溜槽配合入仓浇筑。调压井施工方法同放空洞闸门井。(5)压力管道施工斜洞开挖采用自下而上的施工顺序,气腿风钻钻孔,光面爆破,石碴经溜槽卸至斜洞底转人工装胶轮车出碴。钢管在加工厂制作成1.5m长管节,由5t自卸汽车运至钢管堆放场131、,由电瓶车牵引平板车运至斜洞上口,再经卷扬道由卷扬机牵引就位、焊接,斜洞回填衬砌采用自下而上的浇筑顺序,砼由设在2号支洞口的搅拌站供给,经泵送辅溜槽入仓,插入式振捣器振捣。(6)电站工程施工电站工程覆盖层开挖直接由推土机集碴,1m3正铲装5t自卸汽车运至碴场,石方开挖采用风钻钻孔,周边预裂爆破,推土机集碴,1m3正铲装5t自卸汽车运至碴场。厂房砼浇筑由设在厂房附近的拌和站提供,厂房下部砼浇筑采用溜筒入仓,插入式振捣器振捣,砼用汽车或胶轮车水平运输。厂房上部砼采用吊架提升人工手推车入仓。机组埋件安装采用汽车吊吊运至机窝,水轮发电机组的安装利用厂房永久桥吊吊运。砌石采用自卸汽车运输至工作面附近堆码132、场人工砌筑,回填土人工夯实。1.6.4 施工总布置xx水库工程枢纽布置较为分散,工程区地处川东山岭重丘地区,施工布置比较困难。因此施工临时设施主要分散布置在坝址区两岸上、下游150400m、支洞口附近地势较缓的地带及厂区附近。施工总布置本着有利生产、方便职工生活、少占耕地、节省临建工程投资、提高经济和社会效益的原则,结合枢纽建筑物布置采用分散和集中相结合的形式,本工程施工布置划分为左坝工区、右坝工区、1号支洞工区、2号支洞工区和厂房工区。左坝工区内设置有砼拌合站,空压站、供水站、水泥库。右坝工区内设置有砼拌合站、水泥库、钢筋加工房、木材加工房、施工机械维修站、空压站、砂石加工厂、料场等施工企业133、及生活福利设施用房,1号、2号支洞、厂区分别设有空压站、砼拌合站、水泥库、供水站、2号支洞口附近还设钢管堆放场,厂区附近设油库。1.6.5 施工总进度根据工程枢纽布置特点、结构型式及施工条件,经各单项工程施工方法研究后确定枢纽工程施工总工期为36个月,其中:工程施工准备期3个月(直线工期) ,从主体工程开工至第一台机组发电工期为33个月,工程完建期2个月。本工程总工期主要受引水隧洞施工工期控制。枢纽工程高峰施工人数1380人(已计入出勤率93%,非生产人员10%),多年平均施工人数1060人,总工日为108.24万工日。1.6.6 主要技术供应工程主要材料用量为:水泥26697t,钢筋钢材13134、42t,木材432m3,炸药793t。1.7 工程管理1.7.1 管理机构xx水库属中型水利工程,按照中型水利工程管理权限,xx水库属于xx县水利局管辖。根据xx县人民政府意见,xx水库工程项目建设法人单位是重庆市xx流域治理开发有限公司,公司为董事会领导下的经济实体,下设xx县xx水利工程管理处,负责整个工程的安全、运行、生产和管理。为便于整个工程管理,本工程拟实行水库、电站、灌区统一管理方式。管理处下设灌区管理科、电站管理科、水库管理科、综合经营科、劳动人事科、财务科和党政办公室。管理处拟定办公地点设在xx镇,并代管xx灌溉片区工作。根据管理工作需要,在水库坝区设值班室,主要管理库区和坝区135、;在城厢镇、菱角乡、大同乡分别设置灌区管理室,管理各自行政辖区的灌溉片区。灌区管理室划归灌区管理科,坝区值班室划归水库管理科。依据水库工程管理设计规范、水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准、水利工程管理单位编制定员试行标准等规定,初步拟定全处生产管理及后勤人员合计78人,其中公司本部(xx镇)60人,坝区管理室10人,菱角乡管理室3人,城厢镇管理室3人,大同乡管理室2人。1.7.2 工程管理范围与保护范围 坝区管理区连片划定:顺河向长度为250m,以坝轴线为起点向上游延伸100m,从坝脚线向下游延伸150m,上、下游均与坝头管理范围端线相衔接;横河向按不同管理对象分别确定范围如下:左右136、两岸坝肩以建筑物外边线为准,向外扩展200m(指水平距离,下同);电站厂区、放水及放空建筑物进出口以建筑物外边线为准,向外扩展30m。溢洪道以建筑物外边线为准,向外扩展50m,消力池以下向外扩展100m。无建筑物地段(如近坝库区和厂区内河道)以最高水边线为准向外扩展20m。进坝公路。工程管理区建筑和生活小区。 以上管理区范围多在施工征地范围内,工程完建时经业主向土地管理单位办理手续后交付管理处使用,不足部份另行征地,或转让剩余征地予以补偿。工程保护范围:在工程管理范围边界线外延,主要建筑物外延200m,附属建筑物外延50m。水库保护范围:由坝址以上,库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间137、的陆地。 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及措施。外单位征用保护区的土地,须经管理处同意。1.7.3 主要管理设施 参考部分已建工程用房规模,并结合当地情况规划xx水利工程管理用房面积。初步拟定工程生产生活用房面积为3540m2。为保证工程观测工作的正常开展,并获得准确可靠的观测资料,拟配置经纬仪1台、水准仪1台、平板仪1台、自记水位计1架、摄像机1台、计算机及相关设备2台。由于本工程有向城乡及农村人、畜供水的任务,故需设置一定的水环境监测设施,并严格遵照水环境监测规范(SL219-98)执行。依托当地电信部门,在水库坝址设程控电话1部,并配138、备若干部对讲机,以便在坝区范围内联系。在菱角乡管理室、城厢镇管理室、大同乡管理室各设1部电话,在xx镇管理处基地设4部电话,保持通信设施的畅通,以确保工程安全运行;在主体工程开工前,按山区四级标准扩建坝址至厂址的连接公路6km,供对外交通;充分利用现有的供电网,在坝区管理室设置变压器,并使坝区用电和溢洪道(引水隧洞)启闭机用电相结合。xx镇管理处基地用电采用电站近区10KV供电。为便于工程运行维护、抗洪抢险及管理,配置载重车1辆、防汛专用车1辆、面包车1辆、机动船1艘。工程管理的任务是保证各建筑物安全可靠,正常运行,提高经济效益。工程管理包括库区、水工建筑物和灌区建筑物的管理。1.7.4 工程139、管理运用要点 xx水库工程是一座以灌溉为主,兼有乡镇及农村人畜、防洪、供水、发电等综合利用的中型水利工程,要求在确保枢纽工程安全的原则下进行科学管理,协调各项水利任务之间的矛盾,充分发挥综合利用效益。 (1)应严格遵守工程调度运行规程。 (2)工程各主要建筑物须严格按设计规定及操作规程运行。 (3)对主要建筑物进行经常监测和定期检查,对检查出的隐患和问题,应结合检修规程和工程实际,及时维修或抢修,保证工程安全正常运行。(4)严格按部颁有关技术规程、规范和管理单位制定的管理办法,进行工程的全面监测,掌握和了解工程各部位的运行情况,并据监测资料分析,对工程安全作出评价,为工程安全运行管理提供科学依140、据。1.8 水库淹没处理与工程永久占地1.8.1 淹没实物指标根据水电工程水库淹没处理规划设计规范(DL/T50641996)的有关规定,考虑到xx水库属中型地方工程,库区淹没对象主要是耕地、农村居民点等,设计洪水标准宜采用低限。耕地、园地采用2年一遇(50%)洪水标准,农村居民点及专项设施改、复建采用10年一遇(10%)洪水标准,林地采用正常洪水标准,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。按照水库不同正常蓄水位方案和相应的淹没界线及上述淹没调查方法,进行水库主要淹没对象实物指标调查,水库淹没涉及xx县xx镇、大同乡、菱角乡、古路镇4个乡(镇)所辖5个村7个村民小组。xx水141、库鼻骨梁坝址458.0m正常蓄水位水库淹没涉及xx、大同、菱角、古路4个乡(镇)所辖的5个村7个村民小组,共淹没耕地320.4亩,淹没林地576.7亩,淹没各类房屋18852.64m2,淹没农村照明线路1.0145km,对库区农村经济影响较大的淹没对象主要是耕地、林地和农房。因水库淹没淹没涉及村人平耕地减少0.0265亩,人平林地减少0.0477亩。淹没人口占淹没涉及村总人口的3.45%。1.8.2 水库移民安置规划xx水库库区土地资源较丰,人均土地占有量为1.81亩,共有耕地10.86万亩,林地16.54万亩,栽桑养蚕是当地主要产业之一,按照以大农业移民安置为主的方针,对库区移民实行就地后靠142、安置。通过调整库区产业结构,改善农业基础设施和生产条件及耕作制度,因地制宜,发展多种经济,可扩大耕地面积,提供足够的移民安置容量。此外还可充分利用国家退耕还林、水土保持、水利扶贫、小城镇建设等政策和机遇,发展库区社会经济,使库区与移民生活生产迅速得到恢复和发展。库区山地面积较广阔,具有优越的草食性牲畜饲养环境,当地群众有传统的饲养山羊的习惯,也是群众经济收入的重要组成部分。库区5个村牧业收入占总收入的一定比例,只要加大投入和管理,发展养羊将是移民的一项可靠经济来源。水库淹没涉及xx镇位于奉节至万州交通要道上,是xx县对外贸易的主要集散地之一。xx水库的建设,将为xx镇第三产业的发展带来新的机遇143、,通过发展交通运输业、建材业、饮食服务业、农家乐等形式,可为移民提供大量就业岗位。加之xx镇石龙村水土保持经济开发园区,通过近10年的建设,已形成以经济果林为主,种粮为辅的粮果型经济园区,现有梯田240亩,可集中安置部分移民。根据以上分析,本水库淹没影响总量较小,库区移民生产安置的环境容量比较充足,只要科学规划,增加技术和资金的投入, 库区移民完全可以在镇、乡范围内得到妥善安置。通过调查并与淹没涉及乡(镇)政府及淹没涉及村的干部群众商讨,根据国家及地方的有关法规、政策,并结合库区国土资源的实际情况和以农为本的方针,xx水库移民安置采取以后靠和外迁相结合,集中安置与分散安置相结合,以分散安置为主144、的方式。初步规划如下:水库淹没涉及四个乡镇5个村的耕地相对较多,人均耕地达到1.81亩。可调剂部分耕地来安置移民,经与淹没涉及乡镇政府协商,拟规划调剂耕地81.7亩安置移民49人。库区淹没涉及乡镇非淹没村,土地资源丰富,且大部分交通条件相对较好,经统计共有10户47个移民自愿投亲靠友异村安置。随着近年来改革开放的深入,库区淹没村组部分农民多年在外从事建筑、经商、运输等行业,并已达到一定规模,通过实地走访了解,这部分农民愿自谋职业安置,经统计共有9户32人愿意自谋职业安置。xx镇石龙村水保经济开发园区,专门以经济果林为主,种粮为铺,可集中安置移民,按耕地面积可安置移民20户66人。以上安置计划,145、除自谋职业从事其它行业可作农转非外,其余安置人口就地或原乡(镇)异村继续依托土地安置,对于依托土地安置人员在xx水库建成后,予以一定的后期扶持。1.8.3 专业设施项目功能恢复xx水库建成后,库周交通受到了一定影响,淹没了6座人行桥和少量人行路。为了联接内外交通,方便两岸来往行人,需恢复建设7处人渡码头和打造7艘渡船。xx水库458.0m正常蓄水位淹没10kv线路2条10145m,农话线路1条3321m。以上两种设施沿库区原xx河两岸架设。随着库区移民搬迁后,扩建公路两侧将成为人口聚集区,因而农话线和部分10kv输电线拟沿着扩建公路架设,经现场测设,需恢复10kv输电线22170m,农话线72146、50m。农话线和10kv输电线路原则上只按原规模、等级恢复原功能。1.8.4 淹没补偿投资估算按照中华人民共和国土地管理法、重庆市土地管理规定、重庆市大中型水利水电工程建设征地和移民安置暂行规定(渝府发200128号)、重庆市征地补偿安置方法(重庆市政府55号令)、水电工程水库淹没处理规划设计规范及其它有关法规,并参照重庆市有关电站水库淹没补偿单价,编制xx水库工程淹没补偿投资估算。根据水库淹没补偿标准和淹没实物指标计算,xx水库工程下坝址推荐正常蓄水位458m方案水库淹没处理补偿总投资为1476.4万元,农村移民补偿费为1135.34万元,专业项目复建补偿费为103.19万元,加工业设施安置147、补偿费2.75万元,库底清理费为2.49万元,其它费用为98.41万元,价差预备费为134.22万元。1.8.5 枢纽工程永久占地按照xx水库枢纽工程建筑物具体布置,工程施工布置、工程管理机构规划布置以及生产、生活设施的布置计算,整个枢纽工程总占地222.3亩,其中耕地为74.5亩,非耕地147.8亩。按性质属于永久占地105.3亩,其中耕地41.5亩,临时占地117亩,其中耕地33亩。由于枢纽工程占地相对较少且分散,故采用有偿调剂耕地安置移民。工程占地补偿费用计算,参照水库淹没处理办法计算征地补偿费用。经计算,工程占地补偿费为77.29万元,其中永久占地征用费49.67万元,临时占地补偿费1148、5.38万元,其它费用5.21万元,基本预备费7.03万元。1.9 环境影响评价与水土保持1.9.1 环境影响评价(1)环境现状xx水库枢纽工程库区及库区周围属亚热带暖湿季风气候,气候温和,雨量丰沛,光照充足,四季分明,冬季干冷,春早秋凉,夏热多伏旱;地热高差悬殊,气候垂直变化明显,为典型的“一山兼四季,十里不同天”的立体气候。区域多年平均降雨量1174.1mm,但年内降水分配不均,降雨多集中在7月份和5月份,59月份多发生洪涝、伏旱等自然灾害,严重制约着当地农业生产的发展和农业生态环境建设。xx水库坝址以上流域内植被条件相对较好,但因区内山高坡陡、暴雨频繁和不合理的农业耕作方式影响,水土流失149、亦较为严重,坝址处多年平均悬移质输沙量10.69万t。xx水库坝址控制流域面积175.1km2,坝址以上除石灰石、石膏外无其它矿产资源。库区无特殊自然污染源,坝址控制流域内无工矿企业,仅有几家小型个体企业,其用水及排水量都很小,未对xx河现状水质造成污染;控制流域内非农业人口不多,其生活污水量少,对现状河道水环境影响甚小;控制流域内农业污染源主要为农药和化肥,农药主要施用种类为甲胺灵、杀虫双、乐果等,化肥为磷肥、尿素、农家肥,农药施用量平均每亩约0.2kg,化肥施用量平均每亩约20kg,较全县平均水平低。根据重庆市人民政府关于地面水域适用功能划分规定,xx河流域适用功能类别为GB3838-88150、类。据近几年xx县环保局对xx河水质监测分析:水体中感官指标、生化指标、一般化学指标、重金属等毒理学指标均符合GB3838-88地面水环境质量标准类标准和GB5084-92农田灌溉水质标准的要求。对照GB5749-85生活饮用水卫生标准分析,则细菌学指标超标,不能直接饮用。天然河道水温随气温变化而变化,多年平均水温在12左右。xx水库库区及库区周围地形属大巴山弧型构造挤压带,山脉顺构造线呈东西走向延伸,出露地层主要为三迭系碳酸盐岩及碎屑岩和第四系冲积层及坡积层。区内土壤类型及分布规律为:海拔900m以上的高中山以黄壤、沙壤为主,中低山以黄壤、大板土、砂壤为主。工程所在区域属于北亚热带川东北大巴151、山系湿润植被地带,植被区系复杂、种类繁多,原生植被类型为常绿针、阔叶林,由于人为活动影响,植被逆向演替明显,原生植被类型逐步被次生植被代替。区内植被覆盖率约50%,森林以马尾松、冷杉、桦木林等为主,灌木林以青杠、紫檀等为主,草类以白茅、蕨草、五节芒为主,水库淹没区无珍稀植物。区域内野生动物资源种类较为丰富,但由于人口增加、垦殖加剧、滥捕乱猎以及农药的大量使用,致使各种野生动物资源的数量日益减少,特别是珍稀动物已十分少见。xx河属典型山溪性河流,水浅流急,水生浮游生物贫乏,河床底质多为砾、卵石、岩石,底栖生物稀少,河流中主要鱼类为喜急流性鱼类,但由于电龟、毒鱼、炸鱼现象普遍,河道天然鱼产力极低。152、工程区内教育事业基础比较薄弱,设施较差,教育结构单一,乡村人口文化素质较低,不能适应经济、社会的发展需要。根据xx县卫生防疫资料统计,区域内多年未发现甲类急性传染病,主要传染病为乙类、丙类传染病,发病率相对较低,由高到低依次为痢疾、病毒性肝炎、流行性感冒、流行性腮腺炎、麻疹、肺结核、急性出血性结膜炎、流行性乙型脑炎、疟疾、钩端螺旋体病、百日咳等;另外,腥红热、流行性出血热、斑疹伤寒等疾病时有发生。区域地方病有地甲病和地氟病,地质环境为贫碘区,近年大力普及食用碘盐及相应药物预防,地方病发病率逐年减少。xx水库库区无可开发利用的自然景观及风景名胜古迹资源,但水库所在xx县是长江三峡“黄金水道”与大153、宁河相连接的奉节巫山xx“金三角”旅游地带,属国家级风景区。大宁河景观区小山峡以其独特的“清、幽、奇、秀”而闻名遐尔,其上游更有庙峡、剪刀峡、荆竹峡、月牙峡等为其锦上添花,在大宁河旅游片区中,荆竹岩棺群、庙峡及月芽古栈道更是罕见古迹;在红池坝景观片区中以红池坝夷平面上天然草场及人工草场为主,毗连周围龙台、文峰等地的溶洞群、石林和峡谷景观,是旅游避暑的胜地;县境东部与湖北神农架相接的白果林场景观区拥有白果原始森林、兰英寨古迹、七天田溶洞等景点。综上所述,xx水库库区周围自然、生活环境状况良好,社会经济落后,受原始的开垦、耕作方式影响,植被逆向演潜明显,水土流失有加剧趋势。但该区域无特殊、重要的环154、境保护对象,不存在制约本工程建设的环境问题。(2)环境影响分析xx水库属中型水利工程,水库具有年调节性能,建库后水库水温具有一定的分层性, 水温自上而下降低。水库形成后,水流变缓,增加了有机物在库中的自净降解时间与能力,且水库上游无较大污染点源,水库形成后不会出现有机污染。水库氮、磷主要来源为农田化肥的流失,据调查库区化肥施用量很小,只要加强管理,库区内出现氮、磷等营养元素过量的可能性不大;但水库初期蓄水阶段,被淹农田、植被均对水库水质有一定影响,应注意加强蓄水前的水库清理。预测水库水体PH值为78.0左右,略偏碱性,有利于重金属的絮凝沉降,加上建库后水流变缓,更有利于水体自身重金属的自净,一155、般不会发生重金属污染。水库建成后,将形成宽阔的水面,增加当地局部环境中的湿地环境,对调节局地小气候,增加生物多样性,以及调节局部生态系统稳定均会产生积极的影响;预测xx水库形成后,水禽水鸟的种类和数量将有所增加。此外,水库有利喜缓流性鱼类生长繁殖,而原河道喜急性鱼类将上朔至水库末端及上游生长繁衍。 xx水库枢纽工程建成后,将由隧洞引水至下游xx镇xx电站厂房发电及引水灌溉,xx电站厂房至水库坝址之间约9.5km河段,流量将大幅减少,几乎依靠区间流量维系其水生湿地环境,在干旱季节基本变成脱水河段,对该河段水生生态系统、沿岸村民生活用水将带来一定影响。据调查,该区段河流中水生生物贫乏,鱼类资源少,156、天然鱼产力低;沿岸村民稀少,多集中在左岸,生活饮用水大多饮用山泉水,可见,工程造成的坝下流量减少甚至河段脱水所带来的影响有限。水库移民与搬迁安置对生态与环境将有多方面的影响,其影响性质可分为有利与不利两方面。一方面为解决移民安置问题而采取的改善水利条件,进行以改造低产田为主的农田基本建设等,均有着改变库区周围生态与环境的积极作用;另一方面移民就近安置后靠发展生产,将加剧人、地之间的矛盾,有可能引起因坡地耕植而产生的水土流失,使当地生态与环境恶化。本工程水库淹没损失相对较小,对移民安置区环境容量的影响极小,因此不存在对当地生态与环境恶化的问题。在灌区农业生态系统中,由于灌溉用水得到保证,为灌区实157、施坡地改田,低产田改造,提高单位面积粮食产量,以及退耕还林创造了条件,有利于灌区水土流失治理和建立良性的生态农业结构。xx水库工程是以农业灌溉为主的项目,具有施工战线长、分散的特点,施工对环境的影响可分为枢纽建筑物施工、引水建筑物施工、厂区建筑物施工、渠道与渠系建筑物施工;影响源为场地开挖、砂石料开采、施工废水、废渣、噪声、粉尘等。坝基开挖、施工场地平整、引水建筑物开挖、发电厂厂区开挖、渠系建筑物基础开挖、砂、石料及土料开挖等施工活动,皆会破坏原地表结构及植被,引起局部新的水土流失与环境资源损失;建筑物混凝土所需砂石料系统排放的废水,其悬浮物含量极高,对下游河道水体浊度、悬浮物等感官指标影响较158、大;场地开挖弃土废渣、砂石料废渣等堆放,可能引起新的水土流失等环境影响;枢纽建筑物施工、引水建筑物施工、厂区建筑物施工、渠系建筑物渡槽、隧洞施工大都离居民点较远,施工噪声、粉尘、废气等影响主要为施工作业人员,只要加强施工人员劳动保护,将减免这些影响。(3)环境影响评价结论工程所在地属亚热带季风气候区,雨量充沛,生物群落完整,库区蓄水河段无大的地质构造问题。除了干旱、冰雹灾害外,从总体上看生态环境现状良好;工程所在地公众对本工程建设均采取积极态度,具备了兴建本工程的自然社会环境条件。目前蓄水河段水质良好,各项指标均在类水标准以内。建坝蓄水后,巨大水体的澄清作用,有利于水质感官性状的改善和净化作用159、,水环境容量富裕,水体不存在富营养化问题。水库集水区内无大的点、面污染源,只要加强库区环境保护,预计水质演变的总趋势将处于良好状态,能满足本工程开发功能的需要。本工程的水温结构属过渡型。尽管底层温度较低,但经过输水渠和田间第一系列过程之后,预计水温基本上可以达到水稻育苗和抽穗、扬花时所需水温。本工程对施工弃碴处理所设计的水保方案以及根据库周环境容量,采取本村就地后靠外迁、自谋职业进行移民安置的措施是基本可行的。xx水库枢纽对生态环境的影响有利有弊,从整体分析,有利影响是主要的。有利影响主要是工程在灌溉、城镇供水、农村人畜饮水、防洪、发电等方面有着巨大的环境效益。不利影响主要在库区由淹没与移民所160、引起,除土地淹没属永久影响外,其它不利影响大都可采取防治和改善措施,使其得以减免,不存在影响工程可行性的环境问题。 水土保持(1)水土流失现状xx水库工程水土保持的责任范围,由项目建设区和直接影响区两部份组成,项目建设区包括大坝施工区、引水建筑物施工区、厂房施工区、灌区引水渠道施工沿线、渠系建筑物施工区、土料、砂石料场开采区及弃渣场等,项目直接影响区为水库库区及移民安置区。经实地调查,区域内土地利用现状为:农业用地面积约占土地总面积的30.38%,其中:坡耕地面积约占耕地面积的76.34%以上,水田、梯地面积约占23.66%左右;林业用地约占土地总面积的64.94%,其中,有林地(包括:森林地161、灌木林地、荒幼林地、经果林地、草地)约占林业用地面积的69.97%,荒山荒坡约占林业用地面积的30.03%;其他用地(包括:水域、难利用地、非生产用地等)约占土地总面积的4.68%。区域内水土流失以水力侵蚀为主,兼有重力侵蚀和人为侵蚀类型;按地表物质侵蚀形态分析,则以面蚀、沟蚀为主,兼有滑坡、小型泥石流等。现状水土流失的成因与土壤质地、地形地貌、植被、降雨量时空分布及人为活动密切相关。区域内大部分土壤属黄泥土,多为碳酸盐岩风化形成的残坡积物,土壤结构及质地较差,有机物含量偏低,土壤胶体品质差,保水、保肥能力弱;地形地貌上,地表破碎,断裂切割强烈,水力作用强度大;地表植被次生性强,逆向演变明显162、,且坡耕地面积大,田土保水能力弱;此外,森林滥伐、陡坡垦植、灌排水系不畅以及落后的耕作方式,都是造成当地水土流失的重要原因。据实地调查结合现有资料分析,区域内水土流失面积约占土地总面积的71.69%,其中轻度侵蚀、中度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀约占水土流失面积的比例分别为48.97%、36.68%、13.7%、0.65%;区域内年平均土壤侵蚀模数约4831t/km2年,按土壤侵蚀强度分级标准,该区域整体上属于中度流失区。(2)水土流失预测本工程建设可能引起的水土流失主要发生在工程施工期与移民开发生产的前几年,具体将表现在以下几个方面:开采砂、石、土料时不按照水土保持要求堆放弃碴;坝基、厂区、引163、水建筑物、渠系建筑物及引水渠开挖形成的边坡及废渣、移民搬迁复建、宅基地开挖平整弃土;移民区新开垦和改造耕地、林地等生产活动;公路扩建及修建临时道路等专项设施建设。本工程建设时,因永久工程占地、临时工程占地、修建道路、渠道、料场开挖、堆碴等将破坏原有地貌植被,施工区会新增一定的水土流失面积。移民安置规划中,由于建造房屋平整宅基,开发旱地等,以及专项设施的新建、改建,都会增加相应的水土流失面积。水土流失使地力减退、土壤肥力下降,影响农业生产;损坏水利设施,对水库、引水渠道会引起泥沙淤积,减少工程效益和使用寿命;冲毁部分农田、公路及房屋;总之,水土流失会使当地生态环境逐渐恶化。xx水库工程建设施工扰164、动、损坏土地面积共计456.3亩。施工期可能造成水土流失面积约456.3亩,新增水土流失总量约12064t;运行期由于主体工程具有水土保持功能的项目已完成,水土流失量较小,原地貌水土流失得到治理,新增水土流失得到有效控制,工程建设工区达到新的平衡状态,生态环境得到改善。xx水库移民安置区建设期可能产生的水土流失量约117t。(3)水土流失防治措施本工程水土流失防治区域主要为施工区和移民安置区。根据该区域的自然条件、水土流失特点和影响因素,初步确定以下防治措施:对施工区,在工程施工过程中应重点作好料场、弃碴场、临时工程、引水渠道沿线、大坝、厂区周边以及新、改建公路两旁的土地整治和覆土工程,并采取165、必要的工程排水、护坡等水土保持措施。对移民安置区应结合当地生态环境综合治理工程,采取兴建梯田、梯土,坡改梯、退耕还林、护坡,以及排水拦沙等工程措施,土地的开发利用坡度严格控制在25以内。此外,要考虑与横坡保土耕作、森林植被保护,以及恢复房前、屋后绿化等生物工程措施相结合,将移民安置区的开发和生态环境综合治理融为一体。本工程除灌溉、城乡供水、农村人畜饮水、防洪、发电外,还具有为改善区域生态环境创造条件等综合效益。水库建成后,拦截坝址以上的泥沙,使库周部分耕地和设计灌区范围内大部分耕地获得水利灌溉的保障,有利于农田基本建设,提高粮食单位面积产量,为该区水土流失治理和生态农业建设创造必备的条件。(4166、)结论xx水库工程的兴建,将在局部地区产生新的水土流失,其主要产生区域为大坝、引水建筑、厂区、渠道渠系建筑、砂石料场、弃渣场、兴建扩建道路、附属建筑等施工区和移民安置生产开发及专项设施建设等地域。对由于工程建设引起的水土流失必须采取切实可行的措施,按水土保持有关法规,进行妥善治理。1.10 工程投资估算1.10.1 编制依据和原则重庆市xx县xx水库工程投资估算的项目划分和编制方法主要参照(90)四川省水利水电基本建设工程设计概算编制规定(试行),(以下简称“老编规”)。建筑工程采用(97)四川省、重庆市水利水电建筑工程预算定额,过渡系数1.13。设备安装工程采用(93)水利部颁水利水电设备安167、装工程概算定额(中小型),过渡系数采用1.1。施工机械台班费采用(97)四川省、重庆市水利水电工程施工机械台班费定额。1.10.2 工程投资估算xx水库工程按20xx年三季节价格水平计算,总投资为22827.03万元。枢纽工程、电站工程、灌区工程分部投资见表1-7。工程投资分摊见表1-8。xx水库工程投资估算汇总表表1-7 单位:万元项 目枢纽工程水电站工程灌区工程合 计建 筑 工 程8801.811748.771565.8012116.38机电设备及安装工程54.591508.181562.77金属结构设备及工程151.56538.10483.051172.71临 时 工 程1053.851168、19.79204.821378.46其 他 费 用1791.72362.72483.802638.24以 上 合 计11853.534277.562737.4718868.56基 本 预 备 费1185.35427.76273.751886.86水库淹没处理补偿费1476.401476.40水土保持投资285.7644.0150.54380.31静 态 总 投 资14801.044749.333061.7622612.13建设期还贷利息214.90214.90工程总投资14801.044964.233061.7622827.03xx水库工程投资分摊表表1-8 单位:万元项 目灌溉工程供水工程电169、站工程合 计建 筑 工 程8154.901208.282753.2012116.38机电设备及安装工程38.195.481519.101562.77金属结构设备及工程510.8363.47598.411172.71临 时 工 程872.03125.87380.561378.46其 他 费 用1589.63227.55821.062638.24以 上 合 计11165.581630.656072.3318868.56基 本 预 备 费1116.56163.07607.231886.86水库淹没处理补偿费1033.47147.65295.281476.40水土保持投资245.5233.63101.170、16380.31静 态 总 投 资13561.131975.007076.0022612.13建设期还贷利息214.90总 投 资13561.131975.007290.9022827.031.11 经济评价1.11.1 工程效益xx水库工程的开发任务是以灌溉为主,兼顾城镇乡村供水、防洪、发电等。灌溉面积40353亩,其中:新增灌面34599亩,改善灌面5754亩。水库供水解决下游xx镇、镇泉坝城镇2.1万人(2010年)和食品工业年产值2亿元及经济社会发展的用水问题,同时给灌区内农村1.954万人与2.31万头牲畜饮水提供丰富的水源。水库滞洪削峰提高上游上磺坝和下游xx镇与镇泉坝防洪标准,减171、轻其洪水危害。电站装机容量1.5万kw,年发电量5602万kwh,由于水库具有年调节性能,电站将在电力系统中承担一定的调峰、调枯任务,有利于电网的经济运行,缓解xx县电力电量紧缺矛盾。工程综合效益的发挥,将对xx县国民经济可持续发展和社会稳定产生重要的作用。1.11.2 国民经济评价(1)经济费用和评价方法根据水利建设项目经济评价规范有关规定,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固定资产投资中扣除属于国民经济内部转移支付的税金、贷款利息、计划利润与流动资金和年运行费组成。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172、计算。本工程总工期3年,灌溉、供水、防洪、发电等综合效益发挥时间为第4年,按照规范,该工程正常运行期确定为30年,计算期为33年(包括建设期、试运行期和正常运行期)。(2)国民经济评价指标采用效益费用流程计算求得建设工程项目国民经济评价指标:经济内部收益率20.62%(大于社会折现率12%),经济净现值14401.4万元(大于零),经济效益费用比1.666(大于1)。评价指标均满足规范要求,兴建该工程经济上是合理的。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173、于规范规定指标,说明这些变化并不改变国民经济评价是经济合理的结论。1.11.3 财务评价(1)财务支出费用项目总投资23232.5万元,其中:固定资产投资22612万元,建设期利息518.5万元,流动资金102万元。本工程是综合利用水利工程,专用工程投资由各功能自己承担,共用工程投资由各功能共同承担,各功能共用工程投资的比例按所获效益和库容相结合的原则综合考虑分摊。其结果见表1-9。工程固定资产投资分摊表表19 功 能项 目灌 溉供 水防 洪发 电小 计专用工程投资 (万元)320049541167811共用工程分摊比例 ()25104520100分摊投资(万元)370014806661296174、014801合 计690019756661707622612 (2)财务收入经灌溉、供水和发电工程投资分摊及资本金测算,工程投产后地方可能承受的灌溉、供水、售电价格分别为0.13元/m3、1.0元/m3和0.384元/kwh。灌溉面积40353亩,年平均灌溉净用水量1075万m3,年征收灌溉水费为139.8万元。工程向城镇净供水量281.7万m3,供水年收入为281.7万元。电站年发电量5602万kwh,厂供电量为5546万kwh,上网电量为5435万kwh,年售电收入为2087万元。(3)财务评价指标根据水利建设项目经济评价规范、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175、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3.98%,财务净现值220.46万元,投资回收期19.66年,投资利润率6.27%,投资利税率6.29%,资本金财务内部假益率为3.82%。所得税前财务内部收益率为6.82%,财务净现值为711.81万元(ic=6.5%),投资回收期为14.92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3.98%,财务净现值大于零(iC=7%),符合国家对以灌溉为主的综合利用水利工程财务评价指标要求,因此,本工程财务评价是可行的。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176、。敏感性分析表明,各敏感性因素向不利方面变化,各评价指标变动不大, 说明这些变化不会改变财务内部收益率大于3.9与财务净现值大于零及财务评价可行的结论。1.12 投资计划与资金筹措xx水库为综合利用水利工程,工程固定资产投资22612万元,各功能分摊共用工程投资后,属于水利工程的灌溉和防洪投资为13561万元(其中分摊投资10361万元),供水、发电工程投资分别为1975万元(全为分摊投资)和7076万元(其中分摊投资2960万元),在此基础上根据现行灌溉、供水、售电价格和工程投产后地方可能承受的水、电价格水平,拟定三个不同的灌溉、供水、售电价方案,进行成本、效益和按12年贷款期、贷款年利率5177、.76%、还贷期资本金不分红利等情况,测算工程资本金额度。经分析计算,采用xx县提供的灌溉水价0.13元/m3,供水水价1.0元/m3,上网电价0.384元/kwh,测算该工程资本金:灌溉和防洪是社会公益性质,资本金为投资的全部13561万元,供水、发电的资本金结合行业性质与相关规定,为投资的30%,分别为593万元和2123万元,供水、发电的其余投资,采用商业银行贷款解决。工程资本金总额为16308万元,贷款加利息6924.5万元,工程资本金比例70.2%。1.13 结论与建议1.13.1 结论xx水利工程是一项以农业灌溉为主,兼有城镇供水、农村人畜饮水、防洪、发电等效益的综合利用水利工程。178、 农业是xx县支柱产业之一,历史上旱灾频繁而严重,现有水利设施非常薄弱,严重制约了农业及农村经济的发展。xx水利工程是xx县xx河上的一座骨干蓄水工程,它的建设可以改善xx县的农业灌溉条件,促进农村经济的快速发展;可以解决xx、镇泉镇场镇用水及灌区内人畜的用水要求;可以减轻流域右分水岭右侧上磺盆地与下游xx镇、镇泉坝洪灾问题,为xx县的生态环境建设、退耕还林、水土流失治理工作创造条件。是xx县区域农业综合开发和经济社会可持续发展的公益性水利基础设施工程。工程灌溉面积40353亩,年均粮经作物增产总量2590.3万kg,总增产值达4106.1万元,水利分摊效益1579万元。可满足灌区发展期人口增179、长所需粮食,工程为灌区人民致富和社会稳定创造了优越的水利条件。工程水源丰富、水质良好,向城镇供水,年均收益281.7万元,促进了xx镇及镇泉坝经济社会与农村集镇的蓬勃发展。电站发电年均收益2087万元,能为工程正常运营提供财源。由于电站具有年调节性能,在电网中承担调峰、调枯任务,可改善电网供电质量和经济运行条件。经地质勘探和调查分析,工程区区域构造稳定,地震基本裂度小于6度。库区地形封闭条件好,库盆和库岸均由三迭系下统嘉陵江组薄层至厚层灰岩、白云岩等岩质组成,岩质较坚硬,属中等强烈可溶岩层,470m高程以下库水向邻谷大宁河、冉家沟渗漏的可能性极小,库首坝肩及左岸低槽渗漏范围小,容易用水泥灌浆帷180、幕封闭,工程量不大,水库具有成库条件。坝址和厂区经地质测绘和钻探揭示,工程地质条件完全可以满足工程要求。工程淹没损失相对较小,移民安置较易;库区淹没不涉及厂矿企业和有开采价值的矿藏,不存在浸没问题。工程施工和建成后对环境的影响有利有弊,但总的来说利远大于弊,不存在制约工程建设的不利环境影响。 本阶段经过水库正常蓄水位、坝址、坝型的比较和选择,泄洪建筑物、引水建筑物、厂区建筑物和灌区建筑物的分析布置,拟定的工程规模和总体布置方案较合理,主要建筑物结构简单、易于施工。工程区各建筑物附近均有公路或简易公路相通,交通方便;工程使用的建筑材料可就近开采或采购,施工用电、用水亦非常方便。工程国民经济评价:181、 经济内部收益率20.62,经济净现值14401万元,经济效益费用比1.666,经济评价指标均满足规范要求,工程在经济上是合理的。工程财务评价:财务内部收益率3.98,社会折现率取3.9时的财务净现值220.46万元,投资回收期19.66年。由于水库工程的灌溉财务收益较少,防洪还无财务收入,主要靠供水、发电财务收益进行财务评价,其财务内部收益率达3.98,按社会折现率3.9计算,财务净现值大于零。对以灌溉为主、兼顾防洪任务的社会公益性综合利用水利工程,其财务评价指标是可行的。敏感性分析表明, 投资、收益不确定因素在一定范围内变动时,国民经济评价和财务评价指标变动不大,说明这些变化并不改变项目经182、济评价合理、财务评价可行的结论。因此,xx水库工程经济上合理,财务上可行,尽快兴建受益当代,利在千秋。1.13.2 建议由于xx水利工程是解决xx县农业、农村经济发展用水的基础性工程,具有较好的灌溉、农村人畜饮水及防洪、发电等综合效益,对xx县经济发展作用显著,且工程建设条件好、各项经济指标可行。为此,建议上级主管部门尽早审批本报告,以便加快初步设计工作的进程,使工程能够早日动工兴建。xx水库主要工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注一、水 文1.流域面积xx河本流域 全流域km295.4 工程坝址以上km267.3上磺坝流域km2125.6其中有107.8km2汇入坝址以上2.利用的183、水文系列年限年303.多年平均年径流量亿m31.772含上磺坝流入径流量1.09亿m34.代表性流量多年平均流量m3/s2.16不含上磺坝汇入坝址以上2.46m3/s多年平均径流深mm1012本流域正常运用(设计)洪水标准及流量(P=2%)m3/s818含上磺坝下泄流量300m3/s非常运用(校核)洪水标准及流量(P=0.1%,堆石坝)m3/s1083含上磺坝下泄流量300m3/s5.洪 量设计洪水洪量万m33774含上磺坝下泄流量2344m3/s校核洪水洪量万m35039含上磺坝下泄流量3126m3/s6.泥 沙多年平均悬移质年输沙量万t10.69含上磺坝流入的6.58万t多年平均含沙量kg184、/m30.603多年平均推移质年输沙量万t0.62二、水 库1.水库水位 校核洪水位m458.81 设计洪水位m458.0 正常蓄水位m458xx水库主要工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注 汛期限制水位m448 死水位m4262.正常蓄水位时水库面积km23.回水长度km3.34.水库容积 总库容(校核洪水位以下库容)万m32793 正常蓄水位以下库容万m32710 调洪库容(校核洪水位至汛限水位)万m3973调节库容(正常蓄水位至死水位)万m32200 死库容万m35105.库容系数%12.416.调节特性年调节三、下泄流量及相应下游水位1.设计洪水位时最大泄量m3/s4892.185、校核洪水位时最大泄量m3/s792四、工程效益指标1.灌溉效益 面 积万亩4.0353新增灌面3.4599万亩,改善灌面0.5754万亩 保证率(P=80%)年用水量万m31653.2扣除现有水利设施提供水量后2.城市及乡镇、农村供水效益供水人口万人2.85 保证率(p=95%)年供水量万m3613.92毛供水量3.发电效益 装机容量kw27500 多年平均发电量万kw.h5602 年利用小时数h3735xx水库主要工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注4.防洪效益保护人口万人6.62保护耕地万亩3.85五、淹没损失及工程永久占地1.淹没耕地(P=50%)亩320.42.淹没林地亩57186、6.73.淹没宅基地亩28.44.淹没非耕地亩378.55.淹没迁移人口(p=10%)人4186.淹没房屋m218852.647.枢纽工程永久占地亩105.3临时占地117亩8.渠系工程永久占地亩200临时占地 34亩六、主要建筑物及设备1.挡水建筑物 坝 型钢筋砼面板碾压堆石坝 地基特性灰岩地震基本烈度度 坝顶高程m460.00防浪墙顶高程461.00 最大坝高m84.0 坝轴线长m258.02.泄水建筑物 型 式岸边开敞式溢洪道 堰顶高程m448 闸孔数孔口尺寸孔-m1-1210 闸门型式弧形门 闸门尺寸(宽高)mm1210.5 闸门数量扇1xx水库主要工程特性表序 号 及 名 称单 位数187、 量备 注 启闭机型式QHQ启闭机容量t215 启闭机数量台1 设计泄洪流量m3/s489 校核泄洪流量m3/s7923.发电引水隧洞(1)进水口型式竖井进口底板高程421.5闸门型式、尺寸及数量12.22.2-2平面闸门1扇 (2)引水隧洞型式圆形压力隧洞 长度m3185 设计引用流量m3/s14.0内径m2.5 衬砌型式喷砼、混凝土衬砌、钢筋砼(3)调压井 型式圆筒阻抗式 主要尺寸mD=5.0(4)压力管道 型式压力斜井 主管数量条1 管道长度m413.5 管 径m1.8 最大水头m206.74.厂 房 型 式地面式xx水库主要工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注 地基特性冲积砂188、质卵石层主厂房尺寸(长宽高)m31.512.021.5 水轮机安装高程m237.74 尾水闸门型式平面闸门 闸门尺寸(宽高水头)m31.25-8 闸门数量扇1 启闭机型式LQ15 手电两用 启闭机容量t15 启闭机数量15.开关站 型 式户内式 面 积(长宽)m7.822.5035KV开关室6.主要机电设备 (1)水轮机型号HL100-LJ-115 台 数台2 额定出力kw7850 额定转度r/min750 额定流量m3/s5.1(2)发电机型号SF7500-8/2600 台 数台2 单机容量kw7500功率因数0.85 额定电压kv6300(3)主变压器规格SF9-10000/35 台 数台189、2xx水库主要工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注 (4)厂内起重机规格t30/5桥吊 台 数台17.输电线 电 压kv35 回路数回数3 输电目的地镇泉及文峰 输电距离km498.永久性房屋m235409.灌区建筑物 设计流量m3/s2.8 输水道形式倒虹管及明渠 地基特性砂、泥岩互层和碳酸盐岩 渠系干渠总长km14.332 倒虹管m1397三条 渠道断面型式矩形 渠道衬砌型式浆砌石、渠底砼衬护七、施 工1.主要工程量 明挖土石方万m345.26洞挖石方万m39.155 坝体填筑万m3104.722石方井挖万m30.325 浆砌石方万m30.908 砼及钢筋砼万m33.843 金属190、结构安装t696.93 帷幕灌浆m28500 固结灌浆m3980 回填灌浆m234730xx水库主要工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注2.施工临时房屋m232203.对外交通(公路) 距离(至xx县城)km174.枢纽施工导流方式隧洞导流5.施工期限 准备工期月3 投产工期月30 总工期月36八、经济指标1.总投资万元22827.03 建筑工程万元12116.38 机电设备及安装工程万元1562.77 金属结构设备及安装工程万元1172.71 临时工程万元1378.46其它费用万元2638.24基本预备费万元1886.86 水库淹没处理及占地补偿费万元1476.40水土保持费万元3191、80.31 建设期贷款利息万元214.902.综合利用经济指标 水库单位库容静态投资元/m35.46 灌溉水成本元/m30.256(含分滩投资) 灌区单位灌溉面积投资元/亩1710(含分滩投资) 防洪效益万元3013 经济内部收益率%20.62 经济净现值万元14401.4 经济效益费用比1.666 财务内部收益率%3.98 财务净现值万元220.46 年运行费万元598 折旧费万元445.3 上网电价元/kwh0.384 供水水价(源水)元/m31.0 贷款偿还期年9 电站单位kw投资元/kw4717(含分滩投资) 电站单位电度投资元/kwh1.263(含分滩投资)2 水文气象2.1 流域概192、况2.1.1 自然地理xx县位于四川省东部,居大巴山东段南侧,东邻湖北省竹溪、竹山、神农架林区,南接巫山、奉节、云阳,西依开县,北傍城口和陕西省镇坪。地理坐标界于东经1084410958,北纬31413144之间。幅员面积4026km2。该县地处大巴山弧形构造与淮阳山字型构造西翼反射弧的结合部位,大部地区居于南大巴山弧形构造挤压带,由一系列近东西走向的弧形褶皱和冲断裂群组成。地形切割强烈,山峦重叠,岭谷相间,河道纵横。中部由北至南依次平行列有6条山脉,呈东西走向,间夹东溪河、西溪河、茶登河、柏杨河、桐元河5条水系;东西两部,冲断裂较发育,地层破碎,分别受南北走向的巴岩子河、大宁河、分水河、穹滩193、河平行切割。全县东西、北部高而中南部低,一般高差多在1000m左右,为典型的中切割中山地貌。根据地形地貌的成因及其特点,全县大致分为低山河谷区、中山宽谷区、中山岭谷区、中低山峡谷区、中山峰脊区这五个区域类型。流域地处大巴山弧形构造挤压带,地质构造复杂,由一系列近东西走向的弧形褶皱和冲断裂群所组成。出露地层有古生界的震旦系、寒武系、奥陶系、志留系和二迭系;中生界的三迭系;新生界的第四系等。地层分布特点是北部老,南部新,碳酸盐类灰岩分布广泛,出露面积大。xx河是大宁河中游右岸的二级支流,发源于xx县塘坊镇清水村,经xx镇鸡头坝与柏杨河汇合后再经马镇坝、赵家坝由西向东在马驴溪注入大宁河。xx河流域主194、河道长23.8km,控制流域面积约220.1km2(其中有125.6km2属外流域上磺坝流域面积),河道平均比降19.8。xx水库坝址位于xx河中下游xx河段,坝址以上本流域集水面积67.3km2,控制集水面积175.1km2(含上磺坝流域径流汇入坝址以上集水面积107.8km2),坝址以上主河道长15.3km,河道平均比降17.4。2.1.2 气候特征xx河流域属亚热带暖湿季风气候区,受东南和西南季风的影响,年降水量较多,雨季长,主要气候特征是春季气温回升快,夏热多伏旱,秋凉绵雨多,冬季干冷。流域降雨充沛,据流域邻近的xx气象站19592000年资料统计,多年平均降雨量为1174.1mm。每195、年410月为雨季,约占年降雨量的86.7%,尤以5、7月份最多,其中7月约占17.1%,1月份最少,约占1.15%。暴雨中心多发生在后溪河的建楼,其次则发生在西溪河高楼和柏杨河的塘坊一带。多年平均气温17.8,极端最高气温41,极端最低气温-7.3;多年平均风速1.9m/s,最大风速21m/s(1988年8月),多年平均最大风速14.4m/s;多年平均相对湿度69.1%;多年平均日照时数1553.3h;多年平均雾日11.2d;多年平均无霜期304d。2.2 水文基本资料2.2.1 水文站网分布及资料情况设计流域内无水文站。邻近流域有大宁河xx水文站,在大宁河流域还有大昌水位(水文)站,以及宁厂196、宁桥、荆竹坝等水文(水位)站。另外还设有长安、徐家坝、高楼、土城、中良、西宁、红池坝、建楼、万古、塘坊、龙门、福田等12个雨量站。由于工程河段紧邻xx水文站,因此选取该站为本次水文计算的依据站,其余为参证站,现将主要测站基本情况简述如下:2.2.2 xx水文站xx水文站1972年1月设立于xx县城,其地理坐标为北纬3124,东经10938,控制流域面积2001km2。观测项目有水位、流量、降雨量等,从1972年至今有30年完整的实测径流资料。测站高程基面为吴淞基面,减1.771m为黄海基面。该站测验河段较顺直,河床两岸为石灰岩,河底为卵石组成,有冲淤变化。河段上下游各有急弯,下游100m处为197、卵石沙滩,上游100m及下游200m处分别有小沟汇入。该站水位观测采用直立式钢筋混凝土木桩水尺,水位观测按规范要求进行。流量测验一般在基本水尺断面进行,有时也在基本水尺断面上游40m临时断面测流。1974年以前浮标测流较多,1975年后以流速仪测流为主,仅在高水用浮标测流。每年测流100200次,1983年多达208次。测流水位幅度一般占全年水位变幅的99.4%以上。大断面施测一般在汛前和汛后进行,每年约24次。浮标测流时,一般投放810个浮标,在断面上均匀分布,浮标系数0.85。流速仪测流时,多为0.6水深一点法,少量为简测法和常测法。实测最大流量为3430m3/s(1998年7月1日)。x198、x水文站为国家正规水文站,历年水文资料经长江上游水文局整编后交长办审查汇编刊印。1987年前有刊印成册的水文年鉴,1988年后有整编成果。经复查,测站断面有冲淤变化,但基本稳定,测站控制良好。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。流量测验以流速仪测流为主,且测次较多,每年水位流量关系曲线外延幅度很小,水位、流量、大断面测量和资料整编按规范要求进行。刊印成果可供设计使用。2.2.3 大昌水位(水文)站 该站位于大宁河下游的巫山县内,控制流域面积2893km2,设立于1953年7月。测验项目有水位、流量、含沙量,1961年3月停测流量、含沙量,改成水位站,观测至今。199、测验河段左岸为陡坡,无漫滩现象,深槽偏左,基本水尺上游600m有急滩,断面冲淤变化不大。测站系假定基面,加5.854m为吴凇基面,加4.131m为黄海基面。2.2.4 宁厂水文站 1958年6月设立于支流后溪河宁厂镇,1959、1961年两年测流,观测水位至1968年撤销,1989年重新设立为水文站,进行水位观测,并巡测流量。测站基面为假定基面。2.3 径 流2.3.1 径流系列代表性分析 参证站选择 设计流域无实测径流资料,但在大宁河干流设有xx水文站和大昌水位(水文)站,在大宁河流域还设有宁厂、宁桥、荆竹坝等水文(水位)站,在汤溪河流域设有盐渠水文站。经分析xx水文站以上流域与设计流域在自200、然地理、气象、水文特性等方面具有一定的相似性,且资料系列较长,故选择xx水文站为xx水库径流分析计算的依据站。 径流系列的代表性分析 根据xx站29年(水文年)径流系列分析,系列中包括了丰、平、枯水年或年组,其中79年4月84年3月(除81年为偏枯水年),91年4月93年3月为丰水年组;其中75年4月78年3月,94年4月97年3月(除96年为平水年)基本上为枯水年组,其余年份丰、枯交替,大于多年平均流量的年数有14年,小于多年平均流量的年数有15年。又据年径流累进平均过程可看出,逆时序累进平均,当系列长度达到19年以上时,其均值的变幅明显变小,在3以内。故认为该系列具有一定的代表性。 径流特201、性 xx河流域径流主要来源于降雨和地下水,径流的年内变化与降雨一致。每年3月下旬开始,随着降雨增加,径流也相应增大,4月为汛前过渡期,59月流域进入主汛期,径流量大增,但本地区常发生伏旱,伏旱期径流显著减少,10月为汛后过渡期,降雨减少,径流也逐渐减少,11月至次年2月很少降雨,径流主要由地下水补给,12月是径流的最枯时期。 据xx站19722001年30年完整的实测径流分析,汛期为410月,59月为主汛期,年内最枯流量一般出现在122月,径流的年际变化大,实测最大年均流量106m3/s(1983年),比最小年均流量37.8m3/s(1999年)大2.8倍,径流年内分配不均匀,汛期410月径流202、量占多年平均的85.3,枯水期11月次年3月仅占14.7。 2.3.3 径流计算 xx站径流计算将xx站19722001年径流系列按水文年43月,丰水期410月,枯水期113月分别进行统计,经频率计算,采用P-型曲线适线确定统计参数,其计算成果见表2-1。xx站年、时段设计径流成果表 表2-1项 目多年平均流量(m3/s)CvCs/Cv设计径流(m3/s)P=10%P=20%P=50%P=80%P=90%水 文 年66.50.272.590.480.764.551.145.2410 月96.90.312.513712093.171.261.711-次年3月23.40.402.535.930.5203、21.915.412.8 xx水库本流域径流推求根据xx站径流系列,采用面积比并考虑降雨量修正推求xx水库本流域径流。xx水库本流域集水面积为 67.3km2,xx站集水面积2001km2 ,其面积修正系数为0.0336。由年降雨量等值线图查得设计流域多年面平均降雨为1450mm,依据站xx站以上流域面多年平均降雨为1500mm,则雨量修正系数为0.9667,面积和雨量综合修正系数为0.0325,据此推求xx坝址(本流域)处多年平均径流量为6810万m3(水文年)。其年内分配见表2-2。xx水库(本流域)月平均流量分配表表2-2 单位:m3/s项目 月123456789101112年多年平均0204、.4510.5010.9281.682.723.325.153.373.322.461.320.6012.16百分数(%)1.751.943.596.5210.612.819.913.112.89.535.132.33100 上磺坝径流推求上磺坝系紧邻xx河的一个山间盆地,由地面分水岭量算流域面积为125.6km2,由等值线图查得上磺坝流域多年面平均雨量为1450mm,根据xx站年径流资料,考虑面积和降雨量修正后推得上磺坝流域多年平均径流量为12720万m3 。年内分配见表2-3。上磺坝流域月平均流量分配表表2-3 单位:m3/s项目 月123456789101112年多年平均0.8420.9205、361.733.145.096.199.626.286.214.592.471.124.04百分数(%)1.751.943.596.5210.612.819.913.112.89.535.132.33100 上磺坝流入xx河坝址以上径流计算由于上磺坝系一山间盆地,无明河通向外流域,降雨产生的径流全靠地下暗河和溶洞排往邻近流域,根据上磺坝区域地质图和本阶段能源部贵阳勘测设计院在上磺坝所作地质调查和连通实验结果,上磺坝流域约有17.8km2的流域面积(地表)的径流通过溶洞、暗河等排往xx水库坝址以下的xx河和大宁河,其余地表径流均是通过溶洞、暗河以及人工排洪渠流入坝址以上河道。按面积比分割,有10206、910万m3的径流流入xx水库。上磺坝流入xx水库的径流年内分配见表2-4。上磺坝流域流入xx水库月平均流量分配表表2-4 单位:m3/s项目 月123456789101112年多年平均0.7220.8031.492.694.375.318.255.395.333.942.120.9633.46百分数(%)1.751.943.596.5210.612.819.913.112.89.535.132.33100 xx水库设计径流xx水库径流由本流域径流和上磺坝汇入径流组合而成。根据以上推求的xx水库本流域和上磺坝汇入径流,组成xx水库径流系列。其年内分配见表2-5。xx水库历年逐月组合平均流量分配207、表表2-5 单位:m3/s项目 月123456789101112年多年平均1.171.302.424.377.098.6313.48.768.656.403.441.565.62百分数(%)1.751.943.596.5210.612.819.913.112.89.535.132.33100 成果合理性分析将xx水库、上磺坝流域和xx站径流计算成果与邻近流域径流成果对照见表2-6。邻 近 流 域 径 流 深 成 果 对 照 表表2-6流 域站 名流 域 面 积(Km2)多年平均降雨量 (mm)多年平均流量 (m3/s)多年平均径流深 (mm)径流系数小 溪 河xx本流域67.314502.16208、10120.70大 宁 河上磺坝本流域125.614504.0410120.70后 溪 河宁厂水文站515155018.011030.71大 宁 河xx水文站2001150066.510480.70汤 溪 河盐渠水文站1152150046.412700.85由上表可看出,所求设计流域和参证流域的年径流特征参数,符合地区变化规律。xx水库、上磺坝流域的年径流深小于xx站,xx站小于宁厂水文站,其主要原因是后者控制流域更靠近大巴山暴雨区,其年降水量大于设计流域。大宁河xx站以上流域和设计流域,处于大巴山暴雨区,且大部分属灰岩地区,地下径流相当丰富,该区域径流深一般都在1000mm以上,另外从四川省209、水文手册查得设计流域多年平均径流深为1000mm,与设计成果基本一致,综上所述,所算径流成果是基本合理的。2.4 洪 水2.4.1 暴雨洪水特性设计流域洪水由暴雨形成,洪水发生时间与暴雨一致,每年4月上旬开始进入汛期,59月为本流域大暴雨多发季节,特大暴雨、洪水常发生在此时期,而8月本流域常发生伏旱,若遇暴雨也有较大洪水发生。10月以后,付高南移,流域内降水较多,但雨强较小,一般不会形成大洪水。据xx站统计资料看,该地区暴雨出现较早,结束较晚,年最大流量出现时间为510月,但10月只出现一次,且量级较小。xx站年最大流量各月出现频次及量级见表2-7。xx站年最大洪峰流量出现次数统计表 表2-7210、 月 份项 目5678910合 计出现次数341272129占总数(%)10.313.841.424.16.93.5100年最大洪峰流量(m3/s)9211490106028301190343010103070130014501310 xx河流域为山区性河流,洪水具有汇集快,洪水过程陡涨陡落,峰形尖瘦,峰顶持续时间短的特点。据调查,坝址以上洪水多为双峰,洪水过程一般在48h以内,最大洪量主要集中在6h以内。2.4.2 历史洪水及重现期的确定 历史洪水调查为xx水库设计需要,我院和xx县水电局于20xx年6月和9月先后在xx水库坝址、厂址和xx镇等河段进行了历史洪水调查及洪痕测量。洪水调查中访问211、了一些世居老农,查明有1938年和1978年两次大洪水。20xx年6月8日访问了xx中河村四组的几个50岁以上的老农,90岁的丘俊老人说:“解放前,我还很年轻,可能是1938年,涨了一次大水,谷子还没割,杜家湾、大坪坝是淹完了的,现在那些麻柳树被砍了,不知水位究竟有多深,但比78年的洪水大。解放前一年,也涨了一次大水,没有1978年5月15日的那次大,78年洪水三天过后田里水还在退。老高桥(xx镇古桥)的桥板上是有水的,老街上李家码头进了水,语录塔公路上有大半人深的水,现在粮站的围墙上还有黑印子就是当时最高的水位”。58岁的骆茂高说:“1978年5月15日洪水是一生中见到的最大一次洪水,前两天212、下小雨,14日晚降暴雨,象倒水一样,洪水来势很凶,冲毁了平桥,水平河坎,饶四毅房前平田坎”。74岁的骆茂盛说:“78年水最大,冲走下游平桥,下面大田进水,水上田坎”。77岁的姜寿元老人说:“涨水的年份很多,只有1978年农历5月那次最大,我们中河村最低的田淹了4天,也就是东溪冲走油榨房那一次,杜家湾公路上有1.3公尺深的水,供销社的屋刚好要进水,粮站后面的围墙只剩两尺多没有被淹,老高桥的桥板刚好有水”。1959、1974年长江委对大宁河xx、大昌河段进行过历史洪水调查,xx县水电局在“县城防洪三线划定”工作时又进行了复查。xx、大昌河段历史洪水调查成果已在“四川省洪水调查资料”中刊印。据长江委213、对xx、大昌河段历史洪水调查成果看,能定量的洪水有1869年、1938年两年,其中1869年点据较少,访问时老人皆说“同治八年(1869年)涨大水,比戊寅年(1938年)还大”。 调查流量计算调查访问时,被访问者都指认了78年洪痕位置,并测量了两河段洪痕高程、洪水大断面及调查河段简易地形图,以供推流之用。将两河段的历史洪水,采用比降法推流。其水面比降连接上下游同年洪痕比降而成,糙率按河床质组成情况采用0.045,推流成果见表2-8。历 史 洪 水 调 查 推 流 成 果 表 表2-8 项 目河 段河段控制流域面积(Km2)洪水年代流 量(m3/s)下坝址67.31978459xx镇老高桥94.214、51978597 历史洪水重现期确定根据历史调查洪水调查访问情况,结合干支流历史洪水情况分析:1938年洪水为xx河首大洪水,1978年为次大洪水。由于设计流域无历史文献资料记载洪灾情况,因此历史洪水重现期不能再往前推,故根据调查访问情况分析,1938年洪水重现期定为65年,1978年洪水重现期为33年。2.4.3 设计暴雨 代表站的选择设计流域无暴雨资料,本次收集了邻近流域气象、水文、雨量等8站的暴雨资料。经对各站的暴雨资料进行检查,资料连续完整,相互对照未发现异常。采用年最大值法,对各站最大6h、24h、及3d暴雨进行统计计算,现将这些站年最大24h暴雨的统计参数列于表2-9。各站年最大2215、4h暴雨统计参数表 表2-9 站名项目巫 溪气象站建 楼高 楼尖 山沙 沱塘 坊渡 口 坝福 田H24(mm)100.6146.0126.3132.4122.4115.5114.096.2Cv0.300.420.360.410.340.300.360.33Cs/Cv3.53.53.53.53.53.53.53.5从上表可看出,这些站的均值及变差系数变动较大,反映了本地区暴雨面上分布的特点,本地区属大巴山暴雨区,暴雨中心在建楼、高楼一带,即在大宁河的中上游暴雨较大,暴雨有从北到南减小的趋势。由于xx水库所在的河流上无雨量站,本次根据地区综合法代表站法两个途径对暴雨进行对比分析,从中选择更接近设计216、流域情况的成果。 中值法:根据设计流域所处地理位置,选择靠近本工程的塘坊、xx、渡口坝、尖山、沙沱等五站的暴雨资料,采用中值法,求得该地区24h暴雨中值为117.0mm,Cv=0.34,Cs/Cv=3.5。 代表站法:由于塘坊站高程与xx水库所在河流的平均高程相近,且为邻域,它们属于同一暴雨区,故选取塘坊站为代表站,根据塘坊站暴雨资料求得24h暴雨均值为115.5mm,Cv0.30,Cs/Cv3.5。从以上两方法所得的暴雨成果可以看出两者结果较接近。考虑到塘坊站离设计流域较近,直线距离约8km,资料系列较长(1956年1998年),便于暴雨洪水的推求。另该站年最大6h、24h暴雨量分别为106217、.5mm(1982年)和198.8mm(1982年),在本地区属较大值,其暴雨系列具有一定的代表性,故选择塘坊站为xx水库推求设计暴雨的参证站。 设计点暴雨计算由于本地区测站缺最大1h暴雨资料,因此,本次计算采用四川省中小流域暴雨洪水计算手册(以下简称手册)中最大1h暴雨均值及变差系数等值线图的查值成果,其他时段设计暴雨采用塘坊站成果。经对各种历时暴雨系列进行频率计算,用P型曲线适线后,求得xx水库设计暴雨成果见表2-10。xx水库设计点暴雨计算成果表 表2-10时 段均 值(mm)CvCs/Cv设 计 暴 雨P(%)(mm)0.10.2123.3351h35.00.433.5113.8105218、.493.885.175.964.46h72.00.283.5162.8153.9132.7123.1115.8109.824h117.00.303.5278.5262.6224.2207.0193.9183.23日158.70.343.5417.8391.4328.3300.3279.0261.7 设计面暴雨本地区无定点定面的暴雨分析成果,设计暴雨采用手册中以动点动面资料分析综合时面深折减系数,计算面平均雨量。根据手册,设计流域属长江河谷区,查得集水面积67.3km2和107.8 km2的点面折减系数分别为6=0.983,24=0.987和6=0.967,24=0.976。由于手册只刊布了短219、历时暴雨时面深折减系数,本阶段以塘坊站计算的三日设计暴雨作为设计流域面暴雨使用。 设计雨型本次采用手册中地区综合成果。2.4.4 设计洪水 洪水计算方案及标准 计算方案设计流域无实测洪水资料,本阶段采用设计暴雨推求天然设计洪水,xx水库位于上磺坝流域排洪洞下游,因此,设计洪水还应加上上磺坝流域同频率下泄洪水。干流大宁河xx站具有30年洪水资料,用面积比移用xx站设计洪水成果至水库坝址处加以比较,并用本流域洪水调查成果进行合理性分析。 洪水计算标准根据水电部颁发水利水电工程等级划分及设计标准(SL 2522000),xx水库为等中型水库,枢纽等永久性主要建筑物级别为3级,按规范要求推算50年一遇220、的设计洪水和1000年一遇(堆石坝)与500年一遇(重力坝)的校核洪水;引水电站厂房级别为4级,按规范推求30年一遇设计洪水和100年一遇校核洪水。 设计洪峰流量计算 用推理公式推求设计洪水 用综合瞬时单位线法推求设计洪水设计流域参数:在1/50000航测图上量算得各处流域特征参数; 暴雨参数:设计雨力Sp(mm/h)及暴雨公式参数n,由设计暴雨成果按手册中相应公式计算;产、汇流参数:产流参数采用手册中的分区公式计算,即3.6F0.19,Cv0.23,Cs/Cv3.5;汇流参数m由设计流域特征参数,查手册分区综合公式并与面上比较后综合取值。两种方法各设计断面的设计成果见表2-11、2-12、2221、-13xx坝址(本流域)设计洪峰流量成果表表2-11 项 目计算方法设计洪峰流量(m3/s)P=0.1%P=0.2%P=1.0%P=2.0%P=3.33%P=5.0%P=10%P=20%P=50%推理公式法783720578518474438378316227瞬时单位线法717652525476436402338278205上磺坝排洪洞处设计洪峰流量成果表表2-12 项 目计算方法设计洪峰流量(m3/s)P=0.1%P=0.2%P=1.0%P=2.0%P=3.33%P=5.0%P=10%P=20%P=50%推理公式法1640150011901060962886756624438瞬时单位线法14222、401360116010701010954856750569柏杨河汇合口处设计洪峰流量成果表表2-13 项 目计算方法设计洪峰流量(m3/s)P=0.1%P=0.2%P=1.0%P=2.0%P=3.33%P=5.0%P=10%P=20%P=50%推理公式法1560144011801070990923809691512瞬时单位线法148013601100967877803668549404 面积比移用xx站洪水成果根据xx站19722000年共29年洪峰流量系列并加入历史洪水进行频率计算,用P型曲线适线确定统计参数,求得xx站设计洪水成果见表2-14。按面积比的0.67次方移至xx水库坝址,见表223、2-15。xx站设计洪峰流量成果表表2-14均值CvCs/Cv设 计 流 量(m3/s)P=0.1%P=0.2P=1.0%P=2.0%P=3.33%P=5.0%P=10%P=20%P=50%19200.534.0809073605650492043803960323025201590xx水库坝址(本流域)设计洪峰流量成果表 表2-15P(%)0.10.21.02.03.335.0102050Qp(m3/s)833758582507451408333260164 洪峰流量成果采用及合理性分析将各方法计算的坝址洪峰流量成果列于表2-16。xx水库(本流域)坝址设计洪峰流量成果比较表表2-16计算方224、法P(%)0.10.21.02.03.335.0102050推理公式783720578518474438378316227综合瞬时单位线717652525476436402338278205移用xx站成果833758582507451408333260164洪调成果Q1978=459m3/s(N=33年)由上表可知,几种方法计算成果有较大差异,与推理公式成果相比,综合瞬时单位线法成果在频率P=0.1%50%偏小7.63%11.5%;移用xx站成果在频率1.0%以上偏大0.876.66,在频率2.0以下偏小1.7427.4。由于综合瞬时单位线推求设计洪水综合的因素较多,参数确定较困难,由于设计流225、域面积较小,其概化后的参数与设计流域存在一定差异,推求的设计洪水有较大误差;采用水文比拟法移用xx站成果,因面积指数经验取值,没考虑面积指数随频率的变化,其流量与前两法成果的差别也较大。而洪调成果与推理公式成果比较接近,仅相差2.75%。综上分析,本阶段采用推理公式计算成果,作为水库枢纽设计洪水的依据。 xx水库电站厂址(本流域)设计洪峰流量xx水库电站厂址位于坝址下游约6.0km,厂、坝址均处于xx河流域,其自然地理、气象、水文特性等方面具有一定的相似性,因此本阶段直接按面积比的0.67次方转换坝址推理公式计算的各频率设计洪峰流量到厂址处,成果见表2-17。xx水库(本流域)厂址设计洪峰流量226、成果表表2-17P=(%)0.10.21.02.03.335.0102050洪峰流量(m3/s)933858689617565522450376270 建库前xx水库坝、厂址及柏杨河汇合口处设计洪峰流量xx水库坝、厂址和柏杨河汇合口位于上磺坝排洪洞下游。设计洪水由本流域洪水与上磺坝下泄洪水组成。上磺坝流域与xx水库所在流域紧邻,属于同一暴雨区,一场暴雨将同时笼罩两流域,目前,上磺坝已成排洪洞和落水洞泄洪能力为68m3/s,因此,设计中考虑xx水库本流域各设计断面洪峰流量加上上磺坝下泄流量,组成天然设计洪峰流量,见表2-18。xx水库坝、厂址和柏杨河汇合口处各频率设计洪峰流量成果表 表2-18 227、单位:m3/s 频 率断 面各频率设计洪峰流量P(%)0.10.21.02.03.35.0102050xx水库坝址851788646586542506446384295xx水库厂址1000926757685633590518444338柏杨河汇合口16301510125011401060991877759580 设计洪水过程线xx水库坝址设计洪水过程线由本流域设计洪水过程线和上磺坝流域下泄洪水过程线组成。 设计洪水总量 采用手册中的Wp0.1HTpF0.1hF公式推求xx水库坝址本流域和上磺坝流域洪水总量。洪水径流系数,据设计暴雨成果,从手册中的综合分区暴雨径流关系查值,其成果见表2-19。x228、x坝址(本流域)和上磺坝流域不同频率洪水总量表表2-19 项目P(%)xx(本流域)上磺坝流域Wp(万m3)Qmp(m3/s)Tp(h)Wp(万m3)Qmp(m3/s)Tp(h)0.119137836.79312616405.300.218077206.98295415005.471.015505787.46253911905.932.014305187.67234410606.153.3313384747.8521949626.345.012614388.0020708866.50 xx水库坝址(本流域)和上磺坝流域设计洪水过程线xx水库坝址(本流域)和上磺坝流域设计洪水过程线,采用两种方法229、推求,其一为手册提供的概化过程线法,其二为三角五点概化法。据调查,xx水库本流域和上磺坝流域的大洪水过程线一般为双峰型,因此,采用东部地区双峰概化模型,以峰量控制放大加以推求;五点概化洪水过程线采用前述分析的设计暴雨过程,经概化后推求。前者底宽较窄,一日洪量较集中;后者底宽较长,洪量相对分散,从调洪结果看前者不利,因此从工程安全角度考虑,推荐手册概化双峰模型推求的洪水过程线用于水库设计,洪水过程线成果见表2-20、表2-21。xx水库坝址(本流域)设计洪水过程线成果表表2-20 单位:m3/s时程(h)00.671.101.743.213.553.885.626.697.368.038.76P230、=0.1%1.5240.679.615831433031415810379.6158314时程(h)00.751.241.963.623.994.376.337.538.289.049.87P=2.0%1.5227.353.110520821820810568.653.1105208时程(h)9.069.439.9310.411.011.412.013.115.418.221.131.1P=0.1%47062674378374362647031415879.640.61.52时程(h)10.210.611.211.712.412.813.514.817.420.423.835.0P=2.0%3231、1141549251849241531120810553.127.31.52上磺坝流域设计洪水过程线成果表表2-21 单位:m3/s时程(h)00.520.861.362.512.773.034.405.235.766.286.85P=0.1%2.3484.1166330657689657330215166330657时程(h)00.611.001.572.903.203.515.086.056.657.267.92P=2.0%2.3455.2108214425447425214140108214425时程(h)7.097.387.778.118.588.929.3910.312.114.21232、6.524.3P=0.1%9841310156016401560131098465733016684.12.34时程(h)8.198.528.989.379.9210.310.911.813.916.419.128.1P=2.0%63784910101060101084963742521410855.22.34 xx水库坝址组合设计洪水过程线xx水库坝址洪水过程线由本流域洪水过程线和上磺坝流域下泄洪水过程线组成。为解决上磺坝防洪问题,水工设计上磺坝排洪洞和天然落水洞设计过洪能力为300m3/s,经调洪演算求出上磺坝流域各频率下泄洪水过程。由于两流域紧邻,因此设计中考虑两流域洪水起涨时间一致,将233、上磺坝各频率下泄洪水过程分别与xx水库本流域各频率洪水过程进行叠加,得到xx水库坝址组合设计洪水过程线,成果见表2-22。xx水库坝址组合洪水过程线(P=0.1%)表2-22 单位:m3/s 时段(t=1h)地点123456789上磺坝下泄洪水过程线2.34212300300300300300300300xx水库本流域洪水过程线1.5270.918629230321313991.7155xx水库组合洪水过程线3.86283486592603513439392455101112131415161718192021223003003003003003003003003003003003003004234、4278373447032925418614111384.368.655.442.37421083103477062955448644141338436935534223242526272829303132洪水总量(万m3)30030030030030030030030017.30312637.433.429.425.421.717.414.09.715.712.29191333733332932532231731431023.02.295039xx水库坝址组合洪水过程线(P=0.2%)表2-22 单位:m3/s 时段(t=1h)地 点123456789上磺坝下泄洪水过程线2.34184300235、300300300300300300xx水库本流域洪水过程线1.5262.916826428720613491.4122xx水库组合洪水过程线3.862474685645875064343914221011121314151617181920212230030030030030030030030030030030030030029964672050834525519414011589.169.757.145.7599946102080864555549444041538937035734623242526272829303132洪水总量(万m3)30030030030030030030036.236、52.340295436.032.629.125.722.918.314.911.48.574.00180733633332932632331831547.910.94.004761xx水库坝址组合洪水过程线(P=2%)表2-22 单位:m3/s 时段(t=1h)地点123456789上磺坝下泄洪水过程线2.34108282300300300300169300xx水库本流域洪水过程线1.5240.910817021817512384.958.9xx水库组合洪水过程线3.861493904705184753232543591011121314151617181920212223300300300237、30030030030030030030030030030030010324746751831927119915911994.378.060.948.941.140354776781861957149945941939437836134934124252627282930313233343536洪水总量(万m3)30053.520.514.78.832.980000000234433.426.924.622.320.017.715.412.910.98.576.004.001.71143033380.445.13728.820.715.412.910.98.576.004.001.713774238、2.4.5 分期设计洪水经点绘xx站历年各月最大流量散布图,可以看出本地区洪水有明显的季节变化规律。每年4月上旬开始,流域进入汛期,59月为主汛期,降雨量最丰沛,暴雨频繁,洪水也大,年最大流量基本上发生在该期。10月至11月上旬为汛后过渡期,随着降雨减少,洪水也小,11月中旬到次年3月是稳定退水期。根据洪枯水变化规律和施工设计安排,将全年划分为主汛期59月,汛前过渡期4月,汛后过渡期10月,非汛期2月、3月、4月、11月及时段12月次年1月,11月次年3月,10月11日次年4月10日,10月次年4月等10个分期,以供施工设计选用。主汛期洪水由设计暴雨推求,其余时段洪水,根据xx站洪水资料,各分239、期以年最大值取样,经频率分析计算,用P型曲线适线确定统计参数,求得xx站分期设计洪水,再用面积比推算到坝址处和上磺坝流域。面积指数由于无实测资料分析,根据邻近流域洪水面积关系的分析成果枯水期面积比指数n=1,过渡期n=0.67。目前,上磺坝已成排洪洞和落水洞最大泄洪能力为68m3/s ,因此,根据上磺坝分期洪水计算情况,xx水库坝址和厂址分期洪水应分别加上上磺坝下泄分期设计洪水流量。各设计断面组合分期设计洪水成果见表2-23,2-24。 xx坝址组合分期最大洪水表2-23项目分期各频率设计值(m3/s)P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=33.3P=50%2月13.010.87.39240、4.402.631.633月31.526.718.911.97.514.774月20117914410764.039.65-9月54050544438234329410月23521117213710261.611月45.337.925.915.49.195.6912-次年1月5.645.184.423.582.952.3911-次年3月61.551.335.120.912.57.7210月11日-次年4月10日16014812791.759.837.210-次年4月252231195159134112xx厂址组合分期最大洪水表2-24项目分期各频率设计值(m3/s)P=3.33%P=5%P=1241、0%P=20%P=33.3P=50%2月14.412.08.244.902.931.823月35.129.821.013.38.375.324月22620015811669.242.85-9月63058951644239633710月26723819214811066.611月50.542.328.817.210.26.3412-次年1月6.295.774.933.993.292.6611-次年3月68.557.239.123.314.08.6110月11日-次年4月10日17816313899.664.740.210-次年4月2872622191771471242.5 河流泥沙2.5.1 泥242、沙来源及特性 xx水库坝址以上集水区岩性以灰岩为主。流域植被条件较好,泥沙来源主要为岩石风化和地表侵蚀。流域内降雨丰沛,多年平均降雨量1450mm,气候特征为雨季长,洪旱交替出现。雨季表土在坡面汇流的侵蚀作用下,成为河流泥沙的主要来源。 推移质主要来自两岸和支沟的崩塌、滑坡及人类活动的影响,如采石、采矿、垦植等。设计流域无泥沙资料,根据大宁河干流大昌站4年实测泥沙资料统计,泥沙主要集中在汛期(410月),其输沙量占全年输沙量的96.9,平均含沙量0.691kg/m3。2.5.2 悬移质泥沙 设计流域无泥沙资料,据大昌站4年资料统计分析,多年平均输沙量178万t,侵蚀模数616t/km2。根据四243、川省水文手册多年平均悬移质输沙模数等值线图,查得xx河流域重心处多年平均悬移质输沙模数为600t/km2,与大昌站实测资料计算结果比较接近,因此,综合两者成果,设计流域采用悬移质输沙模数610t/km2。由此计算xx水库本流域多年平均悬移质年输沙量为4.11万t,上磺坝流域流入xx水库悬移质年输沙量6.58万t,合计10.69万t。2.5.3 推移质泥沙由于上磺坝流域径流是通过地下溶洞和排洪渠流入xx水库,其推移质部分进入xx水库的量较少,因此,本阶段只考虑xx水库本流域的推移质量。根据设计流域的地质、地貌、地形条件及人类活动影响,xx水库推移质输沙量按悬移质输沙量的15计算,则多年平均推移质244、输沙量为0.62t。2.6 水位流量关系曲线由于设计断面无实测水位流量资料,水位流量关系曲线用水力学公式推算。水力要素由实测大断面计算;水面比降,中、低水采用实测河段枯水比降,高水采用洪水调查比降;糙率根据河道形态,河床组成等特征从天然河道糙率表中选用。xx水库上、下坝址消力池、电站厂房尾水处和下游xx镇老高桥控制断面水位流量关系曲线见表2-25、2-26、2-27、2-28。xx水库上坝消力池处水位流量关系曲线成果表表2-25H(m)401.00401.50402.00402.50403.00403.50404.00404.50405.00406.00407.50Q(m3/s)09.7424245、.365.0120187264352447640994xx水库下坝消力池处水位流量关系曲线成果表表2-26H(m)396.00396.50397.00397.50398.00398.50399.00399.50400.00401.00402.50Q(m3/s)015.247.993.5150217293378459645968电站厂房尾水处水位流量关系曲线成果表表2-27H(m)237.00237.50238.00238.50239.00239.50240.00240.50241.00242.00243.50Q(m3/s)016.050.297.3155222298381471664987xx246、镇老高桥控制断面水位流量关系曲线成果表表2-28H(m)230.75231.00231.50232.00232.50233.00234.00235.00236.00236.50237.00Q(m3/s)00.102.3012.435.171.4181331510601692目前建设单位在水库下坝址附近设有两组专用水尺进行水位观测,建议进一步加强专用水文站的建设,增加流量测验,收集足够的实测水位、流量资料,以便下阶段补充修正计算的径流、洪水及设计断面拟定的水位流量关系曲线。2.7 水文站网规划xx水库为中型水库,所在流域暴雨频繁且量大,为确保施工期安全和工程建成后的运行管理,特对水文站网作如下规247、划。目前设计流域内没有水文及雨量站,很难控制雨情、水情变化。因此规划在xx水库坝址下游附近河段设立一专用水文站,进行水位、流量、降雨量等观测,同时规划在坝址上游左岸的菱角乡和上磺坝的古路镇各设雨量站一处,进行降水观测。另外,雨情预报还可利用邻域塘坊雨量站和万古雨量站以及xx水文站的资料。施工期的报汛方式,拟采用有线和无线两套设备。设立的水文、雨量、水情预报站纳入工程统一管理,待收集到一定的资料后,请建设单位委托有关单位承担降雨径流预报方案编制和水情预报业务。xx水库工程水文、雨量站设站建站费及通信设备费约30万元。3 工程地质3.1 概述xx水库位于长江左岸支流大宁河的二级支流xx河上,xx河248、发源于xx县塘坊乡清水村,于xx镇汇入柏杨河,柏杨河于xx县城下游汇入大宁河。xx河主河道长23.8km,河道平均比降19.8。坝址区属重庆市xx县xx镇xx村,有上、下二个比较坝址,上、下坝址相距1.26km,下坝址区距xx镇6.3km。水库控制流域面积200km2,其中支流上磺羊桥坝集雨面积132 km2,通过地下暗河及大泉山人工排洪隧洞注入库内。上坝址水库正常蓄水位 470.00m(黄海高程,下同),水库回水长7.0km,相应库容2805万m3;下坝水库正常蓄水位458.00m,水库回水长6.8km,相应库容2716万m3。xx水库工程以灌溉为主,兼有乡镇农村人畜供水、防洪,结合发电等综249、合利用功能。xx水库的可行性研究工作始于1994年,xx县水电局于1994年7月上报了xx县xx河流域综合治理xx蓄洪枢纽工程项目建议书;同年十二月,万县市水利电力学会完成了xx蓄洪水库枢纽工程可行性研究报告。20xx年3月,重庆市xx流域治理开发有限公司(甲方)委托我院(乙方)全面承担xx水库的可行性研究工作,国家电力公司贵阳勘测设计研究院受我院委托承担xx水库库、坝址区岩溶渗透专题研究工作并提交岩溶水文地质专题报告。在充分利用已有资料的基础上,根据地质调查、勘探及试验成果综合分析研究,编制了重庆市xx县xx水库工程地质可行性研究报告及岩溶水文地质专题报告(贵阳勘测设计研究院编制)。完成工作250、量见表3.1。可行性研究阶段完成主要勘测工作量汇总表 表3.1序号项目工作内容比例尺单位工作量1测量地形图测量1:2000km26地形图测量1:500km21.152地质水库区地质测绘1:25000km272库区岩溶水文地质测绘1:10000km2100坝区工程地质测绘1:500km20.6引水线路及电站区工程地质测绘1:2000km21.1灌区工程地质测绘1:10000km258天然石料场工程地质测绘1:2000km20.85剖面地质测绘1:500km/条1475/4溶洞调查m/洞800/43勘探钻 孔坝址区m/孔696.77/8电站区m/孔548.07/2分水岭m/孔155.64/4平硐m251、/硐80/2钻孔声波测试m/孔110/2平硐地震波测试m/硐80/2库区及坝址区地震勘探m/条500/34试验钻孔压水试验段/孔101/8室内岩石物理力学试验组20室内土工试验组15岩矿鉴定及化学分析组34水质简分析组17地下水示踪连通试验组2分水岭钻孔地下水位长观孔3.2 区域地质及地震xx水库工程区位于大巴山东段南麓。地形受构造控制,山脉顺构造线呈东西向延伸,水系则垂直或平行山脉走向呈羽状分布。本区在地貌上划分为大官山期、鄂西期、山原期及峡谷期四级夷平面。地貌以溶蚀地貌为主,其次为溶蚀侵蚀地貌,局部为侵蚀地貌。区内大面积分布有下三叠统灰岩及白云质灰岩,在溶蚀作用下,地表岩溶峰林、峰丛林立,252、石芽、漏斗、洼地、落水洞也较为发育,构成了工程区广阔的构造侵蚀溶蚀地貌。本区分布地层主要为三叠系地层,出露面积最广的是嘉陵江组和巴东组,其次为大冶组。工程区在大地构造区域上属于杨子准地台北缘拗陷带之南大巴山帚状构造东段南缘,帚状构造由一系列弧形挤压面组成,向北西方向撒开,逐渐向南东方向收敛。随着弧形的收敛,构造线也由北西折转南东东近东西向。构造线在xx一带近乎东西向,构造形迹主要表现为褶皱,断裂不发育。褶皱主要包括尖山xx向斜、大木垭背斜及次一级的朱家槽背斜、xx河向斜、方家大包背斜及上磺向斜。根据历史地震资料,工程区及附近区域未发生过破坏性的中强地震。外围地区中强地震活动波及到本区其影响烈度253、均未超过度,据1990年中国地震烈度区划图(1/400万),50年超越概率10%条件下,地震烈度为度,工程区地震基本烈度以度为宜。3.3 水库工程地质条件3.3.1地质概况xx水库位于长江左岸三级支流xx河中下游,库区两岸山峦迭嶂,巍峨险峻,两岸山顶高程多在7501100m,库内河床高程为390490m,相对高差360720m,为中山地形。正常蓄水位458m时,回水长度为8.05km(至下坝址),河床纵坡比降约为10。岸坡大支沟发育少,库区中部发育纸房沟,距下坝1.865km处两岸发育xx、游家湾沟。xx水库区域构造图 图3.2xx河与低邻谷柏杨河间地块分水岭最高峰在大山包,高程924.60m254、;右岸地表分水岭最高峰在大穿山,高程为1166.50m。右岸岸坡坡顶高程高于左岸岸坡坡顶高程,右岸临河岸坡坡顶高程为8501050m,左岸临河岸坡坡顶高程为650750m;河谷总体发育方向虽与构造线一致,但由于河谷发育蜿蜒曲折,因此以斜向谷为主,局部为顺向谷,右岸顺向坡发育,局部为层面坡,左岸主要为逆向坡,两岸岸坡陡崖与陡坡相间出现,陡坡坡度一般2545度,最大达60度。纸房沟以上,谷底狭窄,河谷断面呈不对称“”型,河床宽仅2035m,纸房沟以下,河谷断面呈不对称“”型,3.3.2 水库渗漏xx河河谷库区段谷底最低高程为395m,正常蓄水位上坝址为470m,下坝址为460m,相应抬高水头68m255、及63m。左岸低邻谷冉家沟处沟底高程为400m,柏杨河与xx河汇合口处河谷高程为241m,低于库水位60219m。在右岸高邻谷上磺坝最低高程为700m,无渗漏可能性,但右岸分水岭地带东西向延伸的方家大包背斜,为连续分布的嘉陵江组强岩溶地层,库首东面相距12km,大宁河呈南北向发育横切方家大包背斜形成高峡谷,谷底高程为180m,低于库水位260m,沿分水岭有白龙过江地下暗河管道发育。河床在下游王爷庙(距下坝址1.26km)处开始,高程陡降,至下游龙洞湾长约1.3km河段,出现多级跌坎,河床平均纵坡比降达86,高程降至280m,使xx河王爷庙以上河段成“悬河”。柏杨河与xx河间有地下分水岭存在,4256、60m高程以下无渗漏可能。右岸xx河与白龙过江地下暗河间有地下分水岭存在,分水岭高程为500m左右,不存在库水通过岩溶管道向大宁河渗漏的可能性。据坝址区河床钻探资料,河床岩溶发育微弱,透水率3Lu总计11段,占11.2%,透水率3Lu底界线最深为43.65m(ZK101)。坝址区地下水主要发育岩溶水及第四系孔隙水。岩溶水赋存于岩溶层的洞穴及溶蚀裂隙中,主要通过溶蚀洼地中的落水洞、漏斗及溶蚀裂隙接受地表水补给,排水的主要通道是溶洞及溶蚀裂隙;孔隙水主要赋存于河床砂卵石层中,主要受河水渗入补给。根据泉水及河水取样试验成果,地下水及河水化学成分相近,多为重碳酸钙、重碳酸钙镁型水。根据坝址钻孔资料,河257、床岩体强风化层主要发育于基岩表层为泥质灰岩、泥质白云质灰岩地段,其弱风化深度也较深,这两种岩性地层主要为薄、中层状构造,层理发育,表现有较强的顺层风化现象,下坝址ZK103钻孔风化层深达64.00m(风化岩体厚44.35m,其中强风化层厚16.74m)、上坝址ZK303钻孔弱风化层深达63.27m(风化岩体厚47.97m,其中强风化层厚14.07m)都与此有关。结晶灰岩、白云灰岩一般强风化层不发育,弱风化层厚1.6713.50m。根据ZK301、ZK302钻孔物探声波测试成果(见表3.1.5-1),岩体平均波速偏低。3.5.2地层岩性坝址区出露下三叠统嘉陵江(T1j)二段、三段、四段、五段及六258、段下部地层,其上覆盖第四系冲洪积、崩坡积层。现由老至新分述如下:下三叠统嘉陵江组二段(T1j2)第一层(T1j2-1),灰黄色薄厚层状泥质白云岩夹少量灰色薄层状泥岩。厚2125m。第二层(T1j2-2),灰绿色泥质条带灰岩及泥灰岩、钙质板岩夹灰色中厚层状致密灰岩。1927m。第三层(T1j2-3),浅灰、浅灰绿色薄厚层状泥质灰岩、泥质白云岩及白云质、钙质泥岩,块状、鲕状构造,不等粒结构。厚1315m。下三叠统嘉陵江组三段(T1j3)第一层(T1j3-1),深灰色厚层状灰岩,块状构造,显晶质结构。厚1014m。第二层(T1j3-2),浅灰、灰白色薄中层状泥质白云质灰岩,微晶泥质结构。厚1315m259、。第三层(T1j3-3),灰白深灰色厚层块状角砾灰岩,角砾成份主要为微晶灰岩、泥灰岩,少量为砂岩,填隙物为含泥灰岩、泥质灰岩。厚1925m。第四层(T1j3-4),浅灰深灰色中厚层状微晶灰岩,块状构造,显晶质结构。厚1921m。下三叠统嘉陵江组四段(T1j4)第一层(T1j4-1),浅灰绿色薄层状泥质灰岩夹白云质灰岩及少量泥质白云岩。厚1921m。第二层(T1j4-2),灰、深灰色厚层状角砾灰岩(烂灰岩),角砾成份为微晶灰岩、白云质灰岩及泥灰岩,填隙物为泥质灰岩、泥质白云岩。厚58m。第三层(T1j4-3),黄灰色薄中层状泥质灰岩。厚约15m。下三叠统嘉陵江组五段(T1j5)第一层(T1j5-260、1),深灰色中层状微晶、隐晶质灰岩夹薄中层状泥质灰岩,微层理构造,不等粒结构。厚约50m。第二层(T1j5-2),深灰、灰黑色中厚层状含藻灰岩,夹厚层块状微晶灰岩、白云质灰岩,显晶结构或不等粒结构。厚1834m。第三层(T1j5-3),灰、深灰色厚层状微晶灰岩夹薄中层状泥质白云岩。灰岩为块状构造,微晶结构;泥质白云岩为层状构造,泥质结构。厚80110m。下三叠统嘉陵江组六段(T1j6)灰色厚层块状白云岩为主夹薄中厚层灰岩、白云质角砾岩。厚110130m。第四系堆积层(Q)高漫滩、阶地上部,分布第四系冲洪积 (Qpal)砂质粘土层,由浅褐色、褐黄色粘土(含量60%70%)、细粗砂(含量10%20261、%)及灰岩、白云岩碎砾石(含量20%30%)构成,表层为耕作土,厚04m。河床发育第四系冲积层(al),冲积层根据组成成份不同从上至下分为三层::砂卵砾石层,由卵石(含量60%左右,主要为隐晶质、微晶灰岩、白云质灰岩,少量为浅紫红色粉砂岩、砂岩;粒径520cm,呈次圆、次棱角状)、细粗砂(含量30%左右)及黄、褐黄色粘土(含量10%左右)构成,卵石为主,充填砂、粘土,分选差,厚3.904.90m。:粘土层,呈浅紫、褐黄色,粘性好,软可塑状,局部含少量砾石,偶见炭化植物茎、根,具静水沉积特征,厚3.8810.58m。:砾石土层,由黄、褐黄色粘土(含量40%左右),细粗砂(含量30%左右)及砾石(262、含量30%左右,灰岩、白云质灰岩主)构成,分选差,厚0.301.00m。岸坡中下部发育第四系崩坡积体(Q4col+dl),由灰岩、白云质灰岩块、碎石混黄色粘土构成,厚度较薄,厚度约12m。3.5.3 岩石(体)物理力学性质为初步查明坝址各类岩体的物理力性质,对各类岩石取样进行了室内物理力学试验,并对部分钻孔进行了声波测试,岩石物理力学试验成果见表3.3.3-1、表3.3.3-2,岩石三轴抗压、变形试验成果见表3.3.3-、表3.3.3-,根据试验成果及相应岩性工程类比提出岩体力学指标建议值见表3.3.3-。岩石单轴抗压强度试验成果表 层位岩石名称试验项目试验值平均值 (Mpa)软化系数风化程度263、T1j2-2微晶灰岩饱和湿抗压68.5,56.0,51.358.80.82微风化干抗压67.7,73.2,72.871.23T1j3-2白云质泥质灰岩饱和湿抗压18.1, 6.4812.290.53微风化干抗压20.8,28.9,20.123.27T1j3-3角砾灰岩饱和湿抗压26.1,10.9,10.97.84,12.2,26.515.740.50微风化干抗压31.2,33.2,26.918.4,32.2,47.631.58T1j3-4微晶灰岩饱和湿抗压29.1,38.7,76.047.930.66微风化干抗压64.9,96.6,57.673.03T1j5-1微晶灰岩饱和湿抗压32.8,31264、.8,53.1,84.0,38.0,72.452.020.76微风化干抗压64.0,47.4,59.456.6,57.0,44.4,87.7,12868.06岩石物理试验成果表层位岩石名称比重密 度含水率吸水率饱和吸水率孔隙率烘干自然水饱和(g/cm3)(%)T1j2-2微晶灰岩2.732.642.662.670.80.91.23.2T1j3-2白云质泥质灰岩2.712.312.442.465.45.96.314.6T1j3-3角砾灰岩2.702.452.522.542.73.13.79.1T1j3-4微晶灰岩2.702.652.662.680.10.30.51.3T1j5-1微晶灰岩2.72265、2.692.702.710.20.30.41.1坝址各类岩石抗拉、三轴抗剪断强度层位岩性抗拉强度(MPa)图解法最小二乘法C(MPa)C(MPa)T1j3-2白云质泥灰岩1.900.933.290.914.40T1j3-3角砾灰岩7.291.2812.631.2612.82T1j3-4微晶灰岩1.780.913.080.913.97T1j5-1微晶灰岩6.791.2711.761.2611.886.511.2611.281.2511.78T1j5-3微晶灰岩4.111.147.121.157.81坝址各类岩石变形试验成果统计表层位岩性变形模量(MPa)弹性模量(MPa)泊松比T1j3-2白云质266、泥灰岩682181710.18T1j3-3角砾灰岩10842119920.22T1j3-4微晶灰岩75048822850.19T1j5-1微晶灰岩89736982040.20T1j5-3微晶灰岩75858820320.16岩体物理力学参数建议值岩石名称风 化程 度天然密度(KN/M3)岩石单轴抗压(MPa)岩体变形(GPa)岩体抗剪强度混凝土与岩体抗剪强度泊松比干饱和变形模量弹性模量C(MPa)C(MPa)C(MPa)微晶灰岩弱风化26.627.0253020252.53.02.02.50.70.80.450.50.50.600.750.80.350.40.680.25微风化505542505267、.06.54.56.00.91.050.81.00.60.6500.91.10.70.80.850.2泥质灰岩弱风化24.025.08.59.03.54.02.02.51.82.20.500.550.350.40.450.5000.550.650.350.40.550.28微风化15.016.07.59.03.03.52.83.20.750.80.550.750.50.600.750.80.450.50.70.25角砾灰岩弱风化25.025.59.510.06.06.51.82.21.82.20.550.650.350.40.450.5000.550.650.350.40.550.28微风化1268、8.019.08.010.04.05.03.84.50.80.850.650.850.60.6500.750.80.450.50.70.253.5.4 两坝址工程地质条件比较上、下坝址轴线相距约1.26km,所处构造部位及河谷形态相同,基本地质条件有一定差异。上、下坝址工程地质、水文地质条件对比见表3.2-1。根据上、下坝址比较结果,两坝址有如下特点:、地形地貌、覆盖层厚度、岩体强度、完整性方面无大的差异,都存在建坝的可能性。、根据水文地质专题报告,上坝址区T1j5-1、T1j5-2为强可溶岩组,T1j5-3为中等可溶岩组,左坝肩K8 、S20 与S21 、S22 属相邻岩溶管道水系统,在近坝269、范围内库水可能产生直接的管道性渗漏。其处理难度大,费用高。不考虑管道性渗漏情况下,防渗帷幕及绕坝防渗工作量:防渗线路长 1.4km,防渗面积5.1万m2 ,上坝址总的防渗面积约 6.4万m2 。下坝址区分布的T1j2为弱可溶岩组为相对隔水层,T1j4为中等可溶岩组,出现管道性渗漏的可能性较小,防渗帷幕及绕坝防渗工作量:防渗线路总长1.29km,面积5.26万m2。、为达到工程建设目的,上、下坝库容需满足相应要求,相应上坝正常高水位比下坝高12m,上坝正常高水位高程为470m,根据左岸分水岭ZKF1钻孔成孔后至目前地下水位长观成果,最低地下水位高程为473.342m,左岸分水岭“鞍状”垭口出现邻270、谷渗漏的可能性增大。综上所述,上、下坝址工程地质条件相近,岩溶水文地质条件下坝址优于上坝址,本阶段推荐下坝址为初步设计阶段研究坝址。上、下坝址工程地质条件对比表 表3.2-1 坝址项目上坝址下坝址坝型混凝土面板碾压堆石坝混凝土面板碾压堆石坝、浆砌石重力坝坝高89m(高程470m)84m(高程460m)坝顶长266m258m库容2805万m32710万m3地形、地貌河道呈一缓弯形,河流由N30E转折为N45E流经坝址区。河谷断面呈不对称“”型,为斜向谷。河床宽2022m。两岸发育高漫滩、阶地平台,左岸平台宽012m,右岸平台宽1525m。在坝轴线前约310m,右岸发育一冲沟。河道较为顺直,xx河271、由N75E流经下坝址区。河谷断面呈不对称“”型,为顺向谷。河床宽2532m,两岸发育高漫滩、阶地平台,平台宽1725m。坝基坝基覆盖层厚9.3916.39m,由冲洪积砂、卵石及粘土构成,基岩由T1j5-1、T1j5-2、T1j5-3微晶灰岩、白云质灰岩及泥质灰岩构成。受褶皱构造控制岩层倾向在坝轴线以上倾向上游偏左岸,倾角2518,坝轴线以下倾向下游偏左岸,倾角3618。裂隙发育,以闭合裂隙为主,多有方解石胶结,相对不透水层顶界(岩体透水率3Lu)埋深2838.5m。河床强风化层仅分布于坝轴线上游,厚014m,弱风化层厚22.2833.9m。坝基覆盖层厚1719.65m,由冲洪积砂、卵石及粘土构272、成,基岩由T1j2-1、T1j2-2、T1j2-3、T1j3-1、T1j3-2、T1j3-3、T1j3-4、T1j4-1、T1j4-2层中厚层灰岩、薄中层状泥质白云质灰岩、角砾灰岩构成。岩层倾向左岸,偏上游,倾角2022。裂隙发育,以闭合裂隙为主,多有方解石胶结,相对不透水层顶界(岩体透水率3Lu)埋深27.9937.77m。河床强风化层仅分布于坝轴线上游,厚011m,弱风化层厚1322m。左坝肩大部分基岩裸露,局部有零星崩、坡积层堆积。边坡为逆向坡。高程438480m发育两级陡崖,两级陡崖间高程465472m为一缓坡平台,坝肩以上无危岩(石)发育,坝肩稳定。沿岩层中构造裂隙发育溶槽、溶洞,P273、D2平洞水平深度27.230.8m发育溶洞。岩体水平深度012.5m,为强卸荷带,水平深度12.518m,为弱卸荷带。基岩为T1j5-3、T1j6中厚层微晶灰岩、白云质灰岩为主,T1j6底部发育一层厚34m的角砾灰岩。部分基岩裸露,局部有零星崩、坡积层堆积。边坡为逆向坡。坝轴线方向,高程600660m发育陡崖。坝肩以上无危岩(石)发育,坝肩稳定。陡崖下自然坡角为3555。基岩为T1j5-3、T1j5-2层中厚层含藻灰岩、白云质灰岩。卸荷带裂隙发育。地表见有沿岩层中构造、卸荷裂隙发育的溶槽。续上表 坝址项目上坝址下坝址右坝肩大部分基岩裸露,局部有零星崩、坡积层堆积。边坡为顺向坡。坝肩以上高程48274、0560m发育两级陡崖,两级陡崖间高程510520m为一缓坡平台,坝肩以上无危岩发育,坝肩稳定。岩体中卸荷裂隙较发育,水平深度010m为强卸荷带,水平深度1016m为弱卸荷带。基岩为T1j5-3中厚层微晶灰岩、白云质灰岩为主。岸坡中下部发育第四系崩坡积体,厚度约12m。大部分基岩裸露,局部有零星崩、坡积层堆积。为一单斜顺向边坡,自然坡角为30左右。基岩为T1j3-3微晶灰岩,岩体中卸荷裂隙较发育,地表见有溶槽发育。坝肩以上无危岩发育,坝肩稳定。水文地质条件左岸多处发育大泉及溶洞,坝址区上、下游可能有岩溶通道存在。坝址区T1j5-1为中等可溶岩组,T1j5-2、T1j5-3为强可溶岩组,左坝肩K275、8 、S20 与S21 、S22 属相邻岩溶管道水系统,在近坝范围内库水可能产生直接的管道性渗漏。无明显岩溶通道存在。T1j2-1、T1j2-3、T1j3-2、T1j4-1为弱可溶岩组。库首左岸核桃湾一带分布宽约500m的低水位槽。坝基及绕坝防渗处理工作量防渗帷幕总长1.77km,面积6.4万m2。防渗帷幕及绕坝防渗工作量总长1.29km,面积5.26万m2。3.5.5 推荐坝址主要建筑物工程地质条件及评价3.5.5.1 大坝拟布置混凝土面板碾压堆石坝,大坝主要座落在T1j3-4、T1j3-3、T1j3-2、T1j3-1 、T1j4-1层中厚层灰岩、薄中层状泥质白云质灰岩、厚层块状角砾灰岩、薄276、层状泥质灰岩夹白云质灰岩上。坝基覆盖层较厚,其力学性质极差,不能满足建坝要求;坝基河床部分无强风化层分布,两岸坡强风化层较薄,弱风化带厚1225m,以B2类岩体为主,局部为C类岩体,未发现控制性软弱结构面,抗滑稳定性较好,变形较小,满足修建大坝的要求,但需进一步对岩体中裂隙、层理结构面的空间展布规律,张开、充填情况及充填物性质状态进行研究。坝肩无危岩发育,局部有危石分布,施工前可清除。右坝肩基岩为T1j3-4层中、厚层块状微晶灰岩,左坝肩T1j5-1中、厚层块状微晶灰岩,都为B2类岩体。强风化层厚35m,岩体裂隙较发育,岩体呈碎裂散体状结构,质量较差,需清除。坝基、坝肩均存在顺岩体裂隙、层理的277、渗漏问题,根据坝址河床钻孔压水试验成果,河床岩溶不发育,岩体透水率在孔深37.7m以下小于3Lu,对坝基渗漏可采用灌浆防渗帷幕措施进行处理;右坝肩防渗帷幕线可延长接T1j2-3弱可溶岩层顶板,防渗帷幕线延长线约100m;根据水文地质调查初步判定的库首左岸核桃湾一带的低水位槽,需进一步通过钻探进行验证研究。3.5.5.2 泄洪洞、放空洞泄洪洞、放空洞布置于左岸,泄洪洞进口底板高程449.5m,出口底板高程435.00m。放空洞进口底板高程399.00m,出口底板高程397.00m。放空洞出口位置覆盖层较薄,泄洪洞进出口位置基本无覆盖层。泄洪洞顶板厚度及水平埋深为1230m,大部份洞身处于T1j4278、-3层泥质灰岩中,部分处于T1j4-2、T1j4-1层角砾灰岩、泥质灰岩中,都为类围体,成洞条件较差,洞身需衬砌支护。放空洞顶板厚度及水平埋深为1278m,大部份洞身处于T1j4-2、T1j4-1层角砾灰岩、泥质灰岩中,为类围岩,成洞条件较差,洞身需衬砌支护。部分处于T1j3-4层微晶灰岩层中,为类围岩,成洞条件较好。泄洪洞、放空洞进出口段水平距离1015m长范围处于边坡岩体卸荷带内,岩体质量较差,大部分地段与平行坡面的卸荷裂隙结构面小角度相交,围岩稳定性较差,厚度也很小,故挂口困难,建议作明挖处理。由于地表无溶洞、泉点分布,预测无溶洞发育,仅局部段有岩溶裂隙发育,有地下水活动,但由于地下水易279、于向河流排泄,因此洞内涌水量较小。3.5.5.3 取水隧洞、调压井、斜井取水隧洞布置于左岸,采用圆形有压隧洞,洞径2.5m,进口底板高程421.5m,调压井布置于先锋电站厂房后坡,地平高程480.00m,调压井为圆筒状,直径5m,取水口至调压井隧洞长3185m,取水隧洞接调压井底板高程为408.50m;调压井至厂房斜井采用压力钢管引水,压力钢管进口中心高程为409.75m,至厂房钢管中心高程为237.714m,压力钢管主要埋置于基岩中。取水隧洞进口地表覆盖层厚度50m,顶板最厚达480m,类围岩成洞条件较好,但由于T1j5、T1j4、T1j3段岩石主要以强可溶岩为主,其次为中等可溶岩,引水隧洞280、穿越这些层位很可能遇到溶洞,有岩溶地下水活动,涌水量较大,施工时需作预防工作。类围岩段成洞条件较差,洞身需衬砌支护。调压井井口地表覆盖层薄,后坡为岩质边坡,坡度约25,边坡稳定。井壁围岩为T1j5层中、厚层块状微晶灰岩为主,为类围岩,成洞条件较好。斜井总长约370m,自调压井底引出口起0170m段围岩为T1j5层类围体,顶板厚度为6023m,水平埋深30m,成洞条件较好, 170295m段为T1j4类围岩,顶板厚度为723m,水平埋深7m45m,成洞条件较差,洞身需衬砌支护。进厂段295315m为T1j4强风化层,顶板厚度为03m,岩体质量较差,卸荷裂隙发育,围岩稳定性较差,厚度也很小,故挂口281、困难,建议作明挖处理。由于地表无溶洞、泉点分布,预测无溶洞发育,仅局部段有岩溶裂隙发育,有地下水活动,但由于地下水易于向河流排泄,因此洞内涌水量较小。3.5.6 厂址区工程地质条件及评价xx水库工程发电厂房拟建于原xx县先锋电站厂区内,位于xx河与柏杨河交汇口上游1.7km,xx镇郊xx河左岸高漫滩阶地上。河床水面高程237m,高漫滩阶地面高程242248m。厂区后坡为横向谷坡,坡度3545,坡顶高程560m左右。xx县先锋电站厂房建成于1971年,建成后其后坡坡顶及对岸坡顶多次发生岩崩、滚石现象,危及正常生产。据钻探资料,厂区覆盖层最厚为13.40m,主要由人工素填土层及冲积层构成。人工素填282、土层(4ml)厚2.32.80m,冲积层(4al)厚6.7010.60m,为卵砾石层,下伏基岩为下三叠统嘉陵江组(T1j)三段第四层(T1j3-4)、四段第三层(T1j4-3)、四段第二层(T1j4-2)、四段第一层(T1j4-1)。电站厂房可直接利用河床冲积卵砾石层作基础持力层,采用浅基础型式,也可采用基岩强风化层作基础持力层,采用大直径桩基(深基础)型式。厂房基坑开挖应作好排水工作,卵砾石层渗透系数为150m/d。建议岩土允许承载力:强风化泥质灰岩、角砾灰岩 R0.81.0Mpa卵砾石层 R0.5Mpa由于厂区拦石挡墙的修建及后坡的植树造林有效地防治了后坡滚石对厂区安全生产的影响,且经调查283、了解,整治后十余年来后坡滚石的发生大大减少。但由于坡陡且高差大,岩体卸荷、风化裂隙容易发育并扩张,应对后坡上部的危石再作进一步的清除,加强对后坡及坡顶岩体进行观测,严防出现险情。3.5.7 灌渠工程地质条件xx水库灌渠工程由左干渠、右干渠及丰溢支渠组成,灌渠总长29.787km, 左干渠取水流量1.8m3/s,右干渠取水流量1.1m3/s,丰溢支渠取水流量0.64m3/s。右干渠由一座倒虹管、一段明渠组成,以明渠为主,在先锋电站调压井接库水利用xx河倒虹管引至柏杨河右岸,向东经髁膝包、秦家梁子、李家外山等地,全长11.595km;左干渠由二座倒虹管、二段明渠组成,以明渠为主,在先锋电站调压井接284、库水向西经外坡、张家槽等地,全长7.817km;丰溢支渠由二段明渠、二条隧洞组成,以明渠为主,支渠起于左干渠末端,经山王庙、鱼垭口、下施家坪等地,全长11.375km。灌渠仅丰溢支灌有下施家坪和文家坪两条隧洞,分别长0.262km和0.713km。隧洞最大开挖断面:高1.8m,宽1.4m,洞室埋深20-80m,洞室岩性为微晶灰岩、白云质灰岩,岩石坚硬,完整程度高,具备成洞条件,对局部软弱地段应加强衬砌支护。现场调查,隧洞进出口地段边坡地段为基岩出露,稳定性好,未见有连续结构面构成的不稳定边坡和其它不良地质现象。隧洞具成洞条件,围岩类型多为、类,少数软岩段需作常规处理。隧洞围岩为碳酸盐岩,岩溶发285、育,隧洞埋深大,地下水较丰富,施工时注意涌水。明渠边坡稳定性较好,无大的不良工程地质现象,小的崩塌可以处理,不影响现设计线路。岩石强度能满足工程建筑需要,对风化较深的强风化段应清除。灰岩、白云岩地段遇到的溶隙、溶槽应开挖回填,局部防渗。允许开挖边坡坡角建议值:灰岩、白云质灰岩65-80,覆盖层30-35。灌渠工程调查3处为倒虹管引水,总长1.144km。地层为三迭系嘉陵江组(T1j4- T1j6) 泥质灰岩、微晶灰岩、白云质灰岩、白云岩,多为基岩裸露,沟谷较狭窄,岸坡自然坡角28-53,沟底物质主要要为砂卵石,厚度小于10m。岸坡基岩弱-微风化埋藏较浅,适于采用墩基,沟谷河床及漫滩覆盖层较深,286、可采用桩基形式,具备修建倒虹管的工程地质条件。3.5.8 天然建筑材料xx水库工程需砂6.35万方,碎石11.61万方,块石11.24万方,条石0.6万方,大坝堆石料约100万方。为了满足xx水库工程枢纽区、电站区及灌区天然建筑材料的需要,本阶段对枢纽区、电站区及灌区附近可能利用的天然建筑材料进行了调查,各料场位置见坝区料场平面分布图。调查结果表明:枢纽区附近砂卵石储量小,质量差,产地贫乏,只能考虑人工砂和柏杨河、大宁河砂卵石;块石料储量丰富,分布在工程区附近,运输方便,可就地取材。4 工程任务和规模4.1 地区社会经济发展状况及工程建设的必要性4.1.1 工程所在河流规划成果 (1)流域概况287、和工程位置 xx河是大宁河中上游右岸一级支流柏杨河下游右岸的较大支流,位于重庆市xx县的南部,河流源于xx县塘坊镇清水村,流经该县大同、xx、xx于鸡头坝汇入柏杨河,主河道长23.8km,全流域面积220.1km2(其中125.6 km2为外流域面积)。流域广布三迭系下统嘉陵江组碳酸盐岩层,地势北西南高渐向东面倾斜,为山区性河流,河谷深切狭窄,断面多呈“V”型,河道滩多水急,平均比降19.8。 流域植被较好,上游右岸分水岭右侧为上磺坝盆地,下游xx镇与镇泉坝河段地势开阔平缓,两岸耕地集中成片。 xx水库位于xx河中游的xx河段,采用筑坝拦河蓄引水至流域下游丘陵、坝区灌溉农田和城镇供水与农村人、畜饮水并结合防洪、发电的开发方案。 (2)河流规划成果1996年中南院和xx县联合编写了四川省大宁河中上游水资源综合利用规划报告,为解决xx镇周围平坝丘陵农田灌溉缺水、城镇供水和农村人畜饮水、流域右分水岭右侧上磺盆地排泄洪与下游xx镇、镇泉坝防洪及增加能源全面建设小康社会等问题,达到兴利防灾、综合开发利用水资源、经济繁荣、社会进步稳定的目的,规划在xx河中游兴建xx综合利用水利枢纽工程。1999年xx县水利电力局编写了重庆市xx县水利电力“十五”计划暨2015年长远规划