關(guān)于新建西峽縣灣潭水庫壩址選線的論證分析

樊曉華 李強(qiáng) 羅麗亞

【摘要】壩址初選在溝南村上游0.5～1.4km的河段內(nèi)，每處壩址均可有2條壩線可供選擇，對(duì)2條壩址共計(jì)4條壩線進(jìn)行方案比選。

【關(guān)鍵詞】新建水庫；2條壩址；4條壩線；工程選址；壩線比選

一、工程選址

根據(jù)實(shí)測(cè)地形圖及現(xiàn)場(chǎng)查勘情況，溝南村上游0.5～1.4km河段兩岸較陡峭，建壩地形較好。本階段在該河段內(nèi)初選兩處壩址，上壩址位于溝南村上游1.2km處，下壩址位于上壩址下游0.5km處。

1、地質(zhì)條件

1.1地形地貌

灣潭水庫壩址所處位置為中低山區(qū)，河谷順山勢(shì)呈蛇曲狀自北東向南西蜿蜒而下，兩岸山體雄厚，河谷形態(tài)呈“V”字形。山間植被發(fā)育較好。無通向壩址區(qū)道路。⑴上壩址：山頂高程大于650.0m，河底高程574.82～575.69m，左岸山體近于直立，右岸山體坡度稍緩。⑵下壩址：山頂高程大于650.0m，河底高程569.10～571.53m，左岸山體近于直立，右岸山體坡度稍緩。

1.2地層巖性

兩壩址區(qū)地層較單一，巖性主要為古生代加里東期花崗巖。上壩址區(qū)河床砂卵石覆蓋層厚5.0～6.5m，右岸山體表部有坡積崩積碎石土，局部厚度11.5m，左岸山體零星分布碎石土。下壩址區(qū)河床砂卵石覆蓋層厚約13.5～16.8m，兩岸有碎石土分布。

1.3地質(zhì)構(gòu)造

⑴上壩址：左岸有F13斷層發(fā)育，該斷層出露長(zhǎng)約30m，斷層上部?jī)蓚?cè)因巖體崩塌，形成上寬、下窄 的“V” 字形，為張性斷層，斷層帶內(nèi)充填碎石土、崩塌的塊石，規(guī)模較小，對(duì)上壩址的穩(wěn)定性影響不大，上壩址節(jié)理不發(fā)育。⑵下壩址：下壩址區(qū)發(fā)育有F14、F15、F17斷層，為張性斷層，其中F14斷層長(zhǎng)約125m，該斷層貫通河床，在兩岸山體出露，斷層帶內(nèi)充填碎石土、崩塌的塊石。F15斷層分布左岸，長(zhǎng)約45m，該斷層上寬、下窄，呈“V” 字形，斷層帶內(nèi)充填碎石土、崩塌的塊石。F17斷層分布左岸，長(zhǎng)約25m，該斷層在地貌上為一陡壁，斷層帶內(nèi)堆積碎石土。在下壩址右壩肩發(fā)育F18斷層，斷層帶內(nèi)有膠結(jié)差的斷層角礫石，局部見有斷層泥，該斷層對(duì)右壩肩的穩(wěn)定性影響較大。壩址區(qū)表部巖石節(jié)理較發(fā)育。

1.4物理地質(zhì)現(xiàn)象及存在的工程地質(zhì)問題

⑴上壩址：上壩址左岸山體陡峭，巖石節(jié)里、裂隙較發(fā)育。巖體完整性較差，易產(chǎn)生崩塌；但由于裂隙多為表層發(fā)育，并且切割深度較淺，對(duì)壩址的穩(wěn)定性影響不大。⑵下壩址：下壩址兩岸山體陡峭，巖石節(jié)理、裂隙較發(fā)育，裂隙多呈直立狀，延伸較長(zhǎng)、較深，多數(shù)裂隙無充填。該壩址巖體受F14、F15斷層的影響，在斷層處形成沖溝，巖體穩(wěn)定性較差。

2、工程淹沒

壩址淹沒對(duì)象包括林地、一般農(nóng)用地和G208國(guó)道專項(xiàng)設(shè)施。林地淹沒標(biāo)準(zhǔn)為正常蓄水位。⑴上壩址：據(jù)統(tǒng)計(jì)，水庫蓄水將淹沒一般耕地1hm2，林地23.96hm2，公路785m，橋梁1座（46×7.5m）。⑵下壩址：據(jù)統(tǒng)計(jì)，水庫蓄水將淹沒一般耕地1hm2，林地26.67hm2，公路1065m，橋梁1座。

3、施工交通條件

⑴上壩址：上壩道路從水庫上游左岸G208國(guó)道沙嶺壕村處下行至左壩頭，道路總長(zhǎng)1380m，上壩道路均以開挖路基為主，沿岸山體陡峭，交通極其不便，施工難度大，道路工程投資多。⑵下壩址：上壩道路從水庫下游右岸G208國(guó)道溝南村處上行至右壩頭，道路總長(zhǎng)1200m，上壩道路以開挖路基為主，部分地方可以利用現(xiàn)有的道路，山體填挖方較小，道路工程投資較少。

4、壩址比選

上、下壩址區(qū)均具備建壩條件，但上壩址工程地質(zhì)條件相對(duì)好于下壩址；兩壩址淹沒區(qū)實(shí)物相差不大；下壩址道路工程投資較上壩址較省。

二、壩線比選

對(duì)上下兩個(gè)壩址共計(jì)4條壩線進(jìn)行方案比較，比較原則為：滿足供水、灌溉功能一致，經(jīng)過興利調(diào)節(jié)計(jì)算，確定水庫興利庫容均為512萬m3，攔河壩采用同一壩型，即碾壓混凝土重力壩，包括非溢流壩和溢流壩。對(duì)比上、下壩址的4壩線各項(xiàng)指標(biāo)。

1、上壩址上壩線工程布置

上壩址上壩線位于蛇尾河溝南村上游1.2km處。壩頂寬6m，最大壩高69m，壩長(zhǎng)215m，其中溢流壩段長(zhǎng)55m，左岸非溢流壩段長(zhǎng)60m，右岸非溢流壩段長(zhǎng)100m，設(shè)9個(gè)壩段，其中4#、5#為溢流壩段，其它為非溢流壩段，6#非溢流壩段設(shè)泄洪排沙洞和發(fā)電引水洞。非溢流壩壩頂高程634.00m，壩頂寬6m，最低建基面573.00m，最大壩高69m。考慮到工程管理安全，壩頂設(shè)防浪墻高1.2m，上游邊坡1：0.15，起坡點(diǎn)高程591.00m，下游邊坡1：0.75，起坡點(diǎn)高程627.80m。壩體上游面采用二級(jí)配碾壓混凝土防滲，防滲厚度根據(jù)壩前水位不同按承壓水頭不同由上至下確定，最小厚度為2.5m，最大厚度5.15m，防滲級(jí)別W6，壩體采用三級(jí)配C9015W4碾壓混凝土結(jié)構(gòu)，上下游表面采用50cm厚變態(tài)混凝土。溢流壩頂高程624.00m，建基面高程565.00m。上游邊坡1：0.15，起坡點(diǎn)高程591.00m，溢流面為WES剖面，由上游曲線段、中部直線段和下部反弧段三部分組成，挑流消能。堰頂設(shè)交通橋，交通橋橋?qū)?.40m。

2、上壩址下壩線工程布置

上壩址下壩線位于上壩線下游60m處。攔河壩設(shè)計(jì)同上壩址上壩線工程布置。

3、下壩址上壩線工程布置

下壩址上壩線位于溝南村上游0.9km處。非溢流壩壩頂高程628.00m，壩頂寬度6m，非溢流壩段長(zhǎng)150m（6段），其中左壩段長(zhǎng)75m（3段），右壩段長(zhǎng)75m（3段），非溢流壩底最低處高程為562.00m，最大壩高62m，上游邊坡1：0.15，起坡點(diǎn)高程定為582m，下游邊坡為1：0.75。上游迎水面采用C9020W6F100二級(jí)配碾壓混凝土防滲面板，壩基底部1m厚的C20常態(tài)混凝土墊層。溢流壩段長(zhǎng)55m（2段），溢流堰頂部高程618.10m，壩長(zhǎng)55m，最低處高程為550.00m，最大壩高78m，末端設(shè)反弧調(diào)流消能鼻坎，反弧半徑32m，溢流面板采用C30常態(tài)混凝土，平均厚度為3m，溢流面以下為C9015三級(jí)配碾壓混凝土，上游迎水面采用C9020W6F100二級(jí)配碾壓混凝土防滲面板，壩基底部1m厚C20常態(tài)混凝土墊層。

4、下壩址下壩線工程布置

下壩址下壩線位于溝南村上游0.7km處。非溢流壩壩頂高程623.70m，壩頂寬度6m，非溢流壩段長(zhǎng)140m（7段），其中左壩段長(zhǎng)60m（3段），右壩段長(zhǎng)80m（4段），

非溢流壩底最低處高程為567.20m，最大壩高56.50m，上游邊坡1：0.15，起坡點(diǎn)高程定為586m，下游邊坡為1：0.75。上游迎水面采用C9020W6F100二級(jí)配碾壓混凝土防滲面板，壩基底部1m厚的C20常態(tài)混凝土墊層。溢流壩段長(zhǎng)55m（2段），溢流堰頂部高程614.20m，壩長(zhǎng)55m，最低處高程為550.00m，最大壩高73.7m，末端設(shè)反弧調(diào)流消能鼻坎，反弧半徑25m，溢流面板采用C30常態(tài)混凝土，平均厚度為3m，溢流面以下為C9015三級(jí)配碾壓混凝土，上游迎水面采用C9020W6F100二級(jí)配碾壓混凝土防滲面板，壩基底部1m厚C20常態(tài)混凝土墊層。

上、下兩個(gè)壩址共4條壩線，河谷均為“V”字形開口，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件區(qū)別不大，均適合建重力壩。大壩均采用碾壓混凝土重力壩形式，設(shè)計(jì)興利庫容相同，4條壩線大壩總長(zhǎng)相差不多，溢流壩段長(zhǎng)度一樣，非溢流段壩長(zhǎng)度接近。下壩址河床砂卵層較厚，溢流壩段壩高高，施工臨時(shí)工程大，斷層、構(gòu)造發(fā)育，上壩址工程地質(zhì)條件相對(duì)好于下壩址，從攔河壩主體工程投資看，上壩址下壩線最省，下壩址上壩線投資最大。兩壩址淹沒區(qū)實(shí)物相差不大；下壩址道路工程投資較上壩址較省。綜合比較，上壩址下壩線為最優(yōu)，初步選定上壩址下壩線為本工程推薦壩線。

作者簡(jiǎn)介：

樊曉華 女 1977.08 漢族 本科 水利工程 工程師

南陽市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院。

李 強(qiáng) 男 1977.06 漢族 大專 水利工程 工程師

南陽市水利水電建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站。

羅麗亞 女 1972.02 漢族 大專 水利工程 工程師

南陽市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院。