盤縣石橋水庫工程選址的相關探討

杜 峰

(貴州省水利投資(集團)有限責任公司，貴陽 550000)

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盤縣石橋水庫工程選址的相關探討

杜 峰

(貴州省水利投資(集團)有限責任公司，貴陽 550000)

文章主要以盤縣石橋水庫工程為研究對象，對工程選址要點進行詳細探究。首先需要進行地質勘察，結合工程地質條件以及工程建設實際需要選擇壩址、泵站站址、高位水池、電站站址，并合理選擇供水管線，然后在此基礎上制定施工方案，這樣才能提高工程建設效益。

盤縣石橋水庫；地質勘察；工程地質；投資比選；選址

1 工程概況

盤縣石橋水庫工程是以城鎮(zhèn)供水為主，兼顧發(fā)電的水利工程，由水庫樞紐工程、(供)輸水工程及發(fā)電工程組成。水庫樞紐水庫最大壩高55.5m，正常蓄水位1544.00m，相應庫容544萬m3，校核洪水位1545.13m，總庫容593萬m3，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)第2.1.1款的規(guī)定，本工程總庫容小于1000萬m3，為小(1)型水庫，工程等別為Ⅳ等，大壩，表孔溢洪道，底孔、取水口按4級建筑物設計。

2 壩址地質勘察

在大壩工程建設中，首先需要對建設區(qū)域進行實地勘察，明確區(qū)域水文條件和地質條件，然后結合工程建設要求進行規(guī)劃、設計和施工，并做好后期養(yǎng)護，這樣才能有效提升大壩工程建設質量。另外，大壩工程與其他土建工程有一定的區(qū)別，在大壩建設中，不可避免的會對當?shù)厮臈l件和地質條件造成一定的影響，而隨著地質條件的不斷變化，大壩壩體也會隨之發(fā)生變化，甚至會出現(xiàn)大壩開裂滲漏等質量問題，因此，為了有效避免大壩壩體受到不良影響，在大壩工程建設前，必須對大壩所在區(qū)域進行詳細的地質勘查工作，對勘察數(shù)據(jù)進行詳細分析，這樣才能為大壩工程壩址選擇提供重要的參考依據(jù)。

3 工程地質

3.1 區(qū)域水文條件

石橋水庫鄰近流域馬別河上設有馬嶺水文站，烏都河上設有草坪頭水文站，西沖河上設有西沖水文站，拖長江上設有土城水文站，鄰近流域還設有樂民雨量站、盤縣氣象站等。

馬嶺水文站位于石橋水庫鄰近河段，且同屬南盤江流域，其集水面積是石橋水庫壩址以上集水面積的24倍，且氣象特征、下墊面條件都很相似，加上該站資料系列長、三性較好，因此，選擇該站作為本次設計的主要水文參證站，草坪頭站屬于鄰近流域，供地區(qū)綜合分析用。樂民雨量站和盤縣氣象站作分析用。

3.2 區(qū)域地質條件

石橋水庫為峽谷型水庫，河谷深切、兩岸山體較為雄厚、無深切鄰谷分布，庫區(qū)地層巖性出露二迭系下統(tǒng)茅口組、二迭系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組、龍?zhí)督M、長興組、大隆組、飛仙關組及第四系地層。本區(qū)地質構造單元屬揚子準地臺(Pt)─黔北臺隆(Z─T32)─六盤水(D─C)斷陷(I1B)─普安旋扭構造變形區(qū)(I1B2)。測區(qū)的主要構造體系有：蓮花狀構造(亦資孔向斜)及北北東向(新華夏系)構造，主要構造線呈北北東及北東走向。水庫區(qū)無大的區(qū)域性大斷層經(jīng)過。

4 盤縣石橋水庫工程選址

4.1 壩址選擇

本次石橋水庫工程規(guī)模以不淹該安置點作為水庫規(guī)模淹沒控制，結合來水量、地質條件等因素，綜合確定工程規(guī)模。根據(jù)本工程特點，在規(guī)化壩址的上、下游河段各選擇一個壩址，結合規(guī)劃壩址，從水文，工程地質、水庫淹沒等方面對上、中、下三個壩址進行比選。①通過計算分析發(fā)現(xiàn)，在滿足供水需求下，中壩址方案水庫的可供水量、庫容等指標均滿足供水需求，且?guī)靺^(qū)位于岔河匯口以下，水量充沛，水文地質條件相對較好。因此推薦中壩址方案。②上、中、下三個壩址滿足供水需求不同正常蓄水位方案進行了實物指標調查，調查方法和調查內容詳見“建設征地移民設計”專章，根據(jù)不同壩址正常蓄水位的淹沒實物指標，按照“建設征地移民設計”專章中的投資估算編制的內容和方法，對不同壩址不同正常蓄水位，水庫淹沒進行了投資估算。上壩址方案1550m投資9686.27萬元，中壩址方案1544m投資6627.26萬元，下壩址方案1530m投資11118.12萬元。推薦中壩址方案。③中壩址位于岔河匯口以下，水量充沛，水文地質條件較好，是本工程壩址選擇的最佳河段。庫岸總體穩(wěn)定性較好，不存在危害性淹浸沒和固體徑流問題，水庫具備成庫條件；壩址區(qū)出露為茅口組第一段(P1m1)中厚層白云質灰?guī)r及茅口組第二段(P1m2)的中厚層灰?guī)r，具備建壩條件。綜上所述，推薦規(guī)劃河段中壩址為推薦壩址。

4.2 泵站站址和高位水池選擇

從水庫提水后輸水給石橋鎮(zhèn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村人畜供水，設計提水揚程為214.24m，設計總流量為0.37m3/s，壓力輸水距離約600m。根據(jù)本工程提水特征參數(shù)，泵站采用臥式多級離心泵一級提水是非常成熟的方案，采用單級雙吸離心泵能夠滿足本工程一級提水的要求。根據(jù)地形地質條件，結合樞紐建筑物的總體布置，泵站取水點可位于庫內和壩身取水兩種方式。對于庫內取水方式，將泵房與取水建筑物合并，泵站采用壩后取水方式。根據(jù)本工程情況，水廠廠址位于右岸，為方便出水管的走線，泵站站址盡量布置在右岸，避免管道跨河，同時為了縮短管線長度，1級提水泵站初步選擇在壩后約100km處，通過壩后泵站提水后輸送到附近的高位水池再通過管道輸送到水處理廠。高位水池位于壩址右岸的山頂上，地表高程為1741m，第四系殘坡積的黏土夾碎石層零星分布，出露地層主要為二疊系峨眉山玄武巖組的玄武巖，巖層產(chǎn)狀304°∠30°。高位水池地表高程滿足1745m提水高程要求。

4.3 電站站址選擇

發(fā)電廠房區(qū)主要出露地層巖性有：①殘坡積層(Qel+dl)：主要成分為第四系殘坡積的黏土夾碎石層，厚一般0-1.5m；②茅口組第一段(P1m1)：灰色厚層白云質灰?guī)r，厚>60m；③茅口組第二段(P2m2)：灰色厚層灰?guī)r，厚70-80m。

發(fā)電廠房區(qū)位于紅巖斜的東翼、距離背斜軸部5m，無大的斷裂構造發(fā)育，主要為單斜巖層，巖層產(chǎn)狀：125°∠4°。

根據(jù)地表地質調查結合類比，廠區(qū)第四系覆蓋層厚0-1.5m，巖體強風化厚度5-8m，廠區(qū)弱風化中下部的巖體較完整、強度較高，弱風化層容許承載力[R]=3-3.5MPa，建議選擇弱風化中下部的巖體作為廠房建基面，可滿足地基承載力要求。

4.4 供水管線選擇

本工程為供水工程，供水對象為石橋鎮(zhèn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村人畜供水，提水揚程高，對供水線路總體方案做出比較選擇，從供水安全可靠性，輸水距離短，投資最省，滿足布置設計要求等方面進行比較，采用到水處理廠為管道+隧洞方案，高位水池到水處理廠近似直線距離，考慮從壩后取水，由壩后一級提水泵站提水至右岸山頭的高位水池，經(jīng)810m的輸水管道到水處理廠，設計提水揚程為214.24m，管線總長1.38km，含出水有壓管道(577.47m)、1座高位水池以及810m的輸水管道(其中隧洞220m)；該方案投資為235.215萬元。

5 結 語

綜上所述，在水利工程建設中，大壩等水工建筑選址至關重要，與整個水利工程建設經(jīng)濟效益和使用效果有很大關聯(lián)。在選址工作中，首先需要進行地質勘查，明確施工區(qū)域地質條件和水位條件，進而合理選擇壩址和水工建筑建設區(qū)域，這樣才能合理配置水利工程各個建筑，充分利用有利地質條件，保證工程建設能夠順利進行。

[1]張振波.水利工程壩址選擇的工程地質勘察分析[J].城市建設理論研究：電子版，2015，5(28)：36-37.

[2]朱仁學.淺談水利工程中地質勘察與巖土治理問題[J].企業(yè)技術開發(fā)：學術版，2013，32(10)：67-69.

[3]陳章淼，代彬.過水灣水庫工程壩址及壩型比選[J].水利科技與經(jīng)濟，2014，20(01)：21-23.

1007-7596(2017)05-0121-02

2017-05-08

杜峰(1971-)，男，黑龍江安達人，高級工程師，從事水利項目的計劃、投資及項目的推進等方面工作。

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