淺談秦鏡水庫聯(lián)合壩址選取

朱慧明，羅海斌

（1.廣西珠委南寧勘測設(shè)計院，廣西 南寧 530000；2.廣西作物遺傳改良生物技術(shù)重點開放實驗室，廣西 南寧 530007）

1 建壩條件分析

秦鏡水庫為新建水庫樞紐工程，位于廣西玉林市陸川縣沙坡鎮(zhèn)秦鏡村。根據(jù)陸川縣城區(qū)規(guī)劃用水的需水量預(yù)測及水資源供需平衡分析成果，本次設(shè)計擬利用原文龍電站的引水在陸川縣沙坡鎮(zhèn)秦鏡村修建一座中型水庫，即秦鏡水庫，作為陸川縣城區(qū)的飲水水源，并對九洲江枯水期生態(tài)補水。

秦鏡水庫位于陸川縣中部九洲江源頭，沙陂鎮(zhèn)秦鏡村附近。九洲江是流經(jīng)粵桂兩省的重要跨界河流，發(fā)源于沙坡鎮(zhèn)秦鏡村。由于水庫本身集雨面積很小，本次水庫主要利用文龍電站在沙坡鎮(zhèn)仙山村處的榕江河攔河壩引水。

庫區(qū)位于九洲江水系與北流河水系分水嶺陸川縣沙坡鎮(zhèn)秦鏡村文龍徑分水坳的北西側(cè),屬九洲江源頭，山區(qū)沖溝比較發(fā)育，沖溝呈樹枝狀分布，基本呈北西向平行發(fā)育，依次發(fā)育有文龍徑?jīng)_、陸潔沖和桂山坡沖等。根據(jù)規(guī)劃，本工程庫容需達到中型水庫規(guī)模，一條沖溝筑壩無法滿足庫容要求，需在不同沖溝筑壩蓄水成庫，然后通過連通渠道將不同水庫聯(lián)結(jié)起來運行。

結(jié)合當?shù)氐淖匀粭l件，確定建庫的庫區(qū)為碗窯坑庫區(qū)、檳榔口庫區(qū)、桂山坡庫區(qū)。

碗窯坑庫區(qū)主要為低山丘陵侵蝕、剝蝕地貌，河床以切割為主，河流流量小，寬度窄（一般小于2 m），沿河兩側(cè)多分布有洪積物。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，結(jié)合庫區(qū)工程地質(zhì)測繪和壩址鉆探資料，地區(qū)性斷層“石窩—米場斷層”沿文龍徑?jīng)_溝發(fā)育，從壩址處直穿庫區(qū)。碗窯沖壩址發(fā)育順河斷層，斷層破碎帶寬且延伸深，透水性較大，其構(gòu)造地質(zhì)條件最差。

檳榔口庫區(qū)主要為低山丘陵侵蝕、剝蝕地貌，河床以切割為主，河流流量小，寬度窄（一般小于1 m），沿河兩側(cè)局部分布有洪積物。谷底較開闊，原為農(nóng)田，現(xiàn)已荒廢為沼澤地。未見大的滑坡和流石流等不良地質(zhì)作用。根據(jù)庫區(qū)工程地質(zhì)測繪，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，無區(qū)域大斷層穿過庫區(qū),庫區(qū)范圍內(nèi)未見較大斷層構(gòu)造形跡。水庫不存在水庫浸沒問題；可能存在輕微淤積；蓄水后不太可能誘發(fā)地震。

桂山坡庫區(qū)主要為低山丘陵侵蝕、剝蝕地貌，河床以切割為主，河流流量小，寬度窄（一般小于1.5 m），沿河兩側(cè)多分布有洪積物。根據(jù)庫區(qū)工程地質(zhì)測繪，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，無區(qū)域大斷層穿過庫區(qū),庫區(qū)范圍內(nèi)未見較大斷層構(gòu)造形跡。水庫不存在水庫浸沒問題；蓄水后預(yù)計不可能產(chǎn)生大的滑坡、塌岸等，但庫岸均為土質(zhì)坡，局部可能產(chǎn)生小崩塌及邊岸再造；可能存在輕微淤積；蓄水后不太可能誘發(fā)地震。

2 壩址擬定

經(jīng)過實地考察，在秦鏡村附近選擇了兩個方案來進行同規(guī)模方案比較。由于選定的壩址基礎(chǔ)全風(fēng)化透水帶深厚，采用瀝青砼心墻土壩，易于同周邊基礎(chǔ)防滲體連接，適應(yīng)壩體與基礎(chǔ)不均勻沉陷。

2.1 方案1（碗窯坑庫區(qū)+檳榔口庫區(qū)）

方案1 水庫由碗窯坑庫區(qū)+檳榔口庫區(qū)組成，水庫正常水位為179 m，設(shè)計洪水位179.15 m，校核水位180.58 m。主要建筑物由主壩、1 座副壩、溢洪洞、榕江河引水線路及輸水線路等組成。主壩壩頂高程為182.1 m，最大壩高52.6 m，壩頂長415 m，壩頂寬6 m；副壩壩頂高程182.1 m，最大壩高44.6 m，壩頂長430 m，壩頂寬6 m。為了連通水庫桂山坡庫區(qū)及碗窯坑庫區(qū)，于碗窯坑副壩上游左岸0.2 km 處設(shè)置連通隧洞（L=210 m）。水庫從榕江河攔河壩通過4 km 渠道將水引到文龍徑隧洞進口，經(jīng)長1890 m 文龍徑隧洞后，接2.31 km 的渠道引水至秦鏡水庫。放水設(shè)施位于主壩右側(cè)，通過9.9 km 輸水管道輸往陸川縣自來水廠。

經(jīng)過庫區(qū)現(xiàn)場淹沒實物調(diào)查，方案1 庫區(qū)內(nèi)不需要搬遷人口，沒有產(chǎn)生移民，但需要改造二級路3 km。影響人口1692人；淹沒雜房1050 m2；庫區(qū)淹沒土地面積653.58 畝，其中水田164.4 畝，旱地55 畝，園地70 畝，林地355.58 畝，未利用地8.6畝；專項設(shè)施：交通運輸工程設(shè)施：二級路3 km；輸變電工程設(shè)施：10 kV 線路1.8 km，低壓線路3.6 km；電信工程設(shè)施3 km；水利水電工程設(shè)施：攔河閘壩1 座，電站1 座，引水渠道14.81 km，引水隧洞1.89 km，引水前池1 座，壓力管0.148 km；淹沒占地補償投資共計13033.52 萬元。

2.2 方案2（桂山坡庫區(qū)+檳榔口庫區(qū)）

方案2 水庫由桂山坡庫區(qū)+檳榔口庫區(qū)組成，水庫正常水位為179 m，設(shè)計洪水位179.15 m，校核水位180.58 m。秦鏡水庫主要通過利用原文龍電站的引水線路進行引水，水庫主要建筑物由主壩、2 座副壩、連通渠、榕江河引水線路及輸水線路等組成。主壩壩頂高程為182.1 m，防護墻頂高程182.6 m，最大壩高52.6 m，壩頂長415 m，壩頂寬6 m；副壩共2 座，一副壩壩頂高程182.1 m，最大壩高42 m，壩頂長213 m，壩頂寬6 m，上游防護墻頂高程182.6 m；二副壩壩頂高程182.1 m，最大壩高46.9 m，壩頂長224 m，壩頂寬6 m。為了連通水庫桂山坡庫區(qū)及檳榔口庫區(qū)，于二副壩西向細嶺排處開挖連通渠及連通洞（渠長126 m，洞長240 m）。水庫從榕江河攔河壩通過4 km 渠道將水引到文龍徑隧洞進口，經(jīng)長1890 m 文龍徑隧洞后，接2.31 km 的渠道引水至秦鏡水庫。為了泄洪及向城區(qū)供水和保持下游河道環(huán)境，在主壩上游右側(cè)設(shè)輸水兼泄洪隧洞一座（L=286.2 m），洞后通過9.6 km 輸水管道輸往陸川縣規(guī)劃擴建的東山自來水廠，生態(tài)放水隧洞位于二副壩右側(cè)，洞長226.32 m。

經(jīng)過庫區(qū)現(xiàn)場淹沒實物調(diào)查，方案2 庫區(qū)內(nèi)不需要搬遷人口，沒有產(chǎn)生移民，影響人口667 人；淹沒雜房1550 m2；庫區(qū)淹沒土地面積621.35 畝，其中水田168.96 畝，旱地35.74 畝，林地412.05 畝，河流水面4.60 畝。專項設(shè)施：交通運輸工程設(shè)施：機耕路1.8 km，人行道2.4 km；輸變電工程設(shè)施：35 kV線路2 km，10 kV 線路1.8 km 低壓線路2.6 km；電信工程設(shè)施2 km；廣播電視工程設(shè)施2 km；水利水電工程設(shè)施：電站1 座。淹沒占地補償投資共計8494.2 萬元。

2.3 方案比較

由于選定的壩址基礎(chǔ)全風(fēng)化透水帶深厚，采用心墻，易于同周邊基礎(chǔ)防滲體連接，適應(yīng)壩體與基礎(chǔ)不均勻沉陷。周邊縫為壓縫，結(jié)合緊密，防滲效果好。因此該壩址比較適宜修建瀝青砼心墻土壩。

（1）從地形、地質(zhì)條件分析。從地形條件上比較；建于沖溝的主壩、二副壩和碗窯沖壩屬同一類型。其中桂山坡二副壩河谷狹窄，岸坡坡度適中，兩岸封閉較好，地形條件最好；次之為檳榔口主壩；碗窯沖壩河谷開寬，左岸封閉條件較差，其地形條件最差。

從構(gòu)造條件上比較：碗窯沖壩址發(fā)育順河斷層，斷層破碎帶寬且延伸深，透水性較大，其構(gòu)造地質(zhì)條件最差；其它各壩址無斷層發(fā)育，覆蓋層也比較厚，構(gòu)造地質(zhì)條件較好。

從水文地質(zhì)條件上比較：各庫區(qū)地下水均以裂隙水為主，均無巖溶水和承壓水等，兩岸水位均高于河水位且水力坡降較大，各壩壩基及壩肩基本均存在厚度較大中等透水層，但碗窯沖壩發(fā)育順河斷層，斷層破碎帶寬且延伸深，透水性較強風(fēng)化帶大，從水文地質(zhì)條件來看碗窯沖壩相對較差。故方案1 比方案2 差。

根據(jù)上述各庫區(qū)工程地質(zhì)條件分析，碗窯坑水庫庫區(qū)內(nèi)有地區(qū)性斷層穿過，存在水庫經(jīng)地質(zhì)構(gòu)造滲漏可能性大，而桂山坡水庫和檳榔口水庫工程地質(zhì)條件較好，無水庫滲漏、浸沒和淤積等問題。由上分析，在滿足庫容設(shè)計要求的前提下，優(yōu)先選用桂山坡庫區(qū)和檳榔口庫區(qū)組合方式。

（2）從樞紐布置條件分析。從樞紐建筑物布置上來比較，方案一主要建筑物由秦鏡主壩、1 座副壩、溢洪道、榕江河引水線路、秦鏡水庫水源保護、文龍水庫水源保護及輸水線路等組成。方案二水庫主要建筑物由秦鏡主壩、2 座副壩、連通渠、榕江河引水線路、秦鏡水庫水源保護、文龍水庫水源保護及輸水線路等組成。方案1 較方案二少了一座副壩，一座連通渠，但方案一需改建二級公路3.5 km，故方案2 樞紐布置條件較好。

（3）從交通條件分析

方案1 布置在陸川至沙坡二級公路邊上，無需建設(shè)進庫路，對外交通較為方便。方案2 需建設(shè)1.5 km 的進庫路至桂山坡庫區(qū)，對外交通不便。故方案1 交通條件較好。

（4）施工條件分析

碗窯坑等3 個庫區(qū)內(nèi)均有較為寬闊的平臺布置施工場地，但由于方案一布置在陸川至沙坡二級公路上，且碗窯坑庫區(qū)與檳榔口庫區(qū)距離較近，庫區(qū)只需修建二級公路至主壩0.5 km的施工臨時道路即可。方案二桂山坡庫區(qū)與檳榔口庫區(qū)相隔較遠，庫區(qū)內(nèi)施工需主壩與連通渠及二副壩的施工臨時道路共3.5 km。故方案一施工條件較好。

（5）從工程投資分析

1）庫區(qū)淹沒比較。方案2 比方案1 淹沒占地少32.23 畝，水庫淹沒補償投資少。從庫區(qū)淹沒比較看，方案2 優(yōu)于方案1。

2）投資比較。方案2 工程靜態(tài)總投資比方案1 少，從工程靜態(tài)總投資比較看，方案2 優(yōu)于方案1。3）供水規(guī)模。從供水規(guī)模來看，方案1、方案2 基本相當。4）單位水量投資。各方案主要指標比較見表1，從單位水量投資來看，方案2 略優(yōu)于方案1。

表1 方案主要指標比較表

續(xù)表1

綜合上所述，從供水規(guī)模來看，兩個方案基本相當；從各庫區(qū)工程地質(zhì)條件分析，碗窯坑水庫庫區(qū)內(nèi)有地區(qū)性斷層穿過，存在水庫經(jīng)地質(zhì)構(gòu)造滲漏可能性大，且?guī)靺^(qū)右側(cè)現(xiàn)有大型石場，存在泥石流而導(dǎo)致的水庫淤積問題，而桂山坡水庫和檳榔口水庫工程地質(zhì)條件較好，無水庫滲漏、浸沒和淤積等問題。且從淹沒及單位水量投資來看，方案2 優(yōu)于方案1。因此，本階段推薦選擇方案2，即為桂山坡庫區(qū)+檳榔口庫區(qū)聯(lián)合方案。

3 實施效果

本水庫樞紐工程主要由擋水建筑物、泄水建筑物、細嶺排連通渠、引水系統(tǒng)工程、輸水系統(tǒng)及交通建筑工程等組成。庫區(qū)聯(lián)合壩址建成后，將本庫1.29 km2的來水量，以及六麻河上游榕江壩40.45 km2、文龍水庫6.05 km2的來水量引入秦鏡水庫進行調(diào)蓄，并向陸川縣城區(qū)供水，秦鏡水庫興利庫容為921 萬m3，水庫具有良好的調(diào)節(jié)性能，可蓄豐補枯。

4 結(jié)語

本設(shè)計從秦鏡水庫建壩基本條件分析，結(jié)合當?shù)氐淖匀粭l件，確定建庫的庫區(qū)為碗窯坑庫區(qū)、檳榔口庫區(qū)、桂山坡庫區(qū)。并從地形地質(zhì)條件、樞紐布置條件、交通條件、施工條件及工程投資等多角度分析比較，選定秦鏡水庫為桂山坡庫區(qū)+檳榔口庫區(qū)聯(lián)合壩址方案。設(shè)計方案合理，成功解決了當?shù)厣鷳B(tài)補水問題。工程實踐表明，采用該水庫聯(lián)合壩址方案，工程實際施工達到了設(shè)計預(yù)期目標，既節(jié)約了工程投資，確保了工程質(zhì)量，同時又加快了工程施工進度。對于以后類似工程的壩址選取設(shè)計具有參考價值。