化樂水庫壩址比選論證分析

田 娟

（臨汾市悅海水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司 山西臨汾 041000）

1 工程概況

蒲縣化樂水庫位于蒲縣黑龍關(guān)鎮(zhèn)峽村東2 km 處的昕水河南源上，水庫距蒲縣縣城19 km。蒲縣地處呂梁山脈南端西坡，東接洪洞、堯都區(qū)，西同大寧為鄰，南與吉縣毗連，北與隰縣、汾西接壤，地理坐標(biāo)為東經(jīng)110°51′09″～111°23′36″，北緯36°11′32″～36°38′13″。

化樂水庫是一座以調(diào)蓄中部引黃工程水量和攔蓄地表水，為工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)灌溉和抗旱應(yīng)急供水并兼有防洪的?。?）型水庫，壩址以上控制流域面積186.2 km2，水庫總庫容567.8 萬m3。

樞紐工程主要建筑物為大壩、溢洪道、泄洪排沙洞，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級(jí)別為4 級(jí)，次要建筑物級(jí)別為5 級(jí)。

2 工程壩址、壩線比選

2.1 工程選址

根據(jù)對(duì)峽村東昕水河沿線實(shí)地踏勘，整個(gè)河段地形條件差別不大，本區(qū)域地處山西省中部臨汾斷陷盆地的西部，呂梁山南端、火焰山北部，整個(gè)地形東北高、西南低，為侵蝕構(gòu)造高中山區(qū)，區(qū)內(nèi)海拔1 088～1381m，蒲縣泰山海拔1 703.8 m，相對(duì)高差615.8～322.8 m，昕水河貫穿全境，屬于黃河流域。

結(jié)合建壩的地形地質(zhì)條件、庫容條件等因素，初擬選擇了距峽村約2.0 km 的下壩址和距峽村約4.5 km的上壩址進(jìn)行比選，兩壩址相距約2.5 km。

1）地質(zhì)條件：根據(jù)鉆孔資料揭露，上、下壩址相距不遠(yuǎn)地質(zhì)條件基本相近，河槽為砂卵礫石，覆蓋層較厚，最大厚度為22 m，再加上庫區(qū)石料豐富，可就地取材，故推薦采用堆石壩。堆石壩河床段趾板可置于覆蓋層上，無需將河槽覆蓋層全部清除，開挖量大大減少。但上壩址左岸地形凸岸較單薄，有階地分布，右岸壩軸線下游有一條較大的沖溝，影響岸坡穩(wěn)定，RDQ為24.6%～70.8%，巖體質(zhì)量較差。下壩址左、右壩肩巖層傾向上游，在天然狀態(tài)下岸坡穩(wěn)定性較好，無巖溶發(fā)育，也未發(fā)現(xiàn)有坍塌體。經(jīng)對(duì)地質(zhì)條件綜合分析下壩址優(yōu)于上壩址。

2）庫容條件：兩壩址均能滿足供水的要求，在庫容基本一致時(shí)，上壩址最大壩高40.6 m、壩長223 m、壩頂高程1 171.00 m、校核洪水位1 168.47 m、設(shè)計(jì)洪水位1 165.23 m、正常蓄水位1 163.73 m、死水位1150.89 m?？値烊?55.38 萬m3、防洪庫容44.55 萬m3、興利庫容245.38 萬m3、死庫容100.03 萬m3、回水長度約2.2 km。下壩址最大壩高44.5 m、壩長206 m、壩頂高程1 142.50 m、校核洪水位1 142.37 m、設(shè)計(jì)洪水位1 137.04 m、正常蓄水位1 135.5 m、死水位1 122.36 m。總庫容567.8 萬m3、防洪庫容45.95 萬m3、興利庫容249.34 萬m3、死庫容96.02 萬m3、回水長度約2.7 km。從庫容條件比較，下壩址回水長度較長，上壩址回水長度較短，經(jīng)對(duì)地質(zhì)條件綜合分析，優(yōu)選下壩址。

3）影響周邊村莊情況：兩壩址庫區(qū)地質(zhì)蓄水條件都較好，不存在永久性滲漏問題。兩壩址均距離村莊較遠(yuǎn)，水庫蓄水均不會(huì)對(duì)村莊造成大的影響。但上壩址庫區(qū)有一處工礦企業(yè)，需遷移。因此綜合分析優(yōu)選下壩址。

4）施工條件：兩壩址均便于施工導(dǎo)流，壩址附近及其下游地形相差不大，都便于布置施工場(chǎng)地。下壩址較上壩址有較開闊的地形，且距交通干線較近，建材運(yùn)輸距離較近，便于施工運(yùn)輸，施工用電可結(jié)合永久工程考慮從距工程區(qū)較近的變電站引入，下壩址接線距離較短。從施工條件方面考慮，優(yōu)選下壩址。

5）建設(shè)征地和移民安置：上下壩址淹沒范圍內(nèi)無移民安置情況。上壩址淹沒影響范圍29.11 hm2，其中基本農(nóng)田2.4 hm2、林地2.32 hm2、荒草地23 hm2、拌合站1.40 hm2、公路1.2 km、通訊電纜4.5 km。下壩址淹沒影響范圍26.64 hm2，其中林地4.06 hm2、荒草地22.58 hm2、公路1.8 km、通訊電纜7.0 km。下壩址淹沒范圍較上壩址小且不淹沒基本農(nóng)田，從建設(shè)征地和移民安置方面考慮，優(yōu)選下壩址。

6）工程布置及投資：上壩址流域面積為181.87 km2，下壩址流域面積186.2 km2，在總庫容基本相同時(shí)（上壩址處庫容555.38 萬m3，下壩址處庫容567.8 萬m3），樞紐泄水和輸水建筑物布置和型式及基礎(chǔ)處理基本相同，樞紐工程包括大壩、泄洪排沙洞、溢洪道等，泄洪排沙洞、溢洪道均布置在大壩左岸，大壩壩高相同，上壩址壩長比下壩址長17 m，溢洪道長度上壩址比下壩址略短，泄洪排沙洞長度上壩址比下壩址略短，下壩址與上壩址在工程布置及投資方面基本相同。

綜上所述，上壩址和下壩址在地形地質(zhì)、庫容、施工、建設(shè)征地和移民安置、工程布置及投資等方面綜合分析比較，優(yōu)選下壩址。

2.2 壩線選擇

經(jīng)過壩址比選，化樂水庫壩址選定于蒲縣黑龍關(guān)鎮(zhèn)峽村東2 km 處的昕水河南源上。在選定的壩址上，選上下兩個(gè)壩線比較，上壩線位于昕水河峽村東2 km處，下壩線位于昕水河峽村東1.8 km 處，從以下5 個(gè)方面對(duì)兩個(gè)擬定壩線進(jìn)行比選。

1）地質(zhì)條件：根據(jù)鉆孔資料揭露，化樂水庫兩壩線距離較近，上、下壩線地質(zhì)條件相近。主河槽壩體基礎(chǔ)地層巖性為第四系全新統(tǒng)沖洪積（Q4pal）卵石混合土夾低液限黏土，下伏灰?guī)r、白云巖。上壩線布于順直段，并垂直于河道，河谷底寬約76.8～83.2 m，主河槽寬46.9 m，河底高程1 103.92～1 105.13 m。上壩線主河槽，沒有階地分布，主河槽壩基卵石混合土夾3 層低液限黏土，厚度為20.85～21.65 m。壩線位于左岸凸岸的上游，壩線下游山體較厚，對(duì)壩體穩(wěn)定有利。下壩線位于河流彎曲段，河道與壩軸線交角約80°。河谷呈寬緩對(duì)稱的“U”字型，河谷底寬約112 m，主河槽寬34～38 m，河底高程1 102.87～1 104.71 m。下壩線主河槽，左岸有一級(jí)階地分布，寬66 m，主河槽壩基卵石混合土，厚度為11.5 m。壩軸線右岸上游有一條較大的沖溝，沖溝較深，可能造成繞壩滲漏量增大。壩線位于左岸凸岸的中下游，壩線下游山體較薄，對(duì)壩體穩(wěn)定不利。上、下兩壩線壩基卵石混合土具有足夠的強(qiáng)度。巖體的質(zhì)量較好，巖體中節(jié)理裂隙不太發(fā)育，左右壩肩岸坡穩(wěn)定性較好，經(jīng)對(duì)地質(zhì)條件綜合分析上壩線優(yōu)于下壩線。

2）影響周邊村莊情況：上、下壩線所在庫區(qū)地質(zhì)蓄水條件都較好，都不存在永久性滲漏問題。兩壩線均距離村莊較遠(yuǎn)，水庫蓄水不會(huì)對(duì)村莊造成影響。

3）施工條件：兩壩線從施工導(dǎo)流、施工場(chǎng)地、土料及建筑材料供應(yīng)、對(duì)外交通、施工供電都基本相同。

4）庫容比較：下壩線距上壩線僅200 m 左右，庫容相近。

5）工程布置及投資：兩壩線樞紐泄水、輸水建筑物布置和型式及基礎(chǔ)處理基本相同，樞紐工程包括大壩、泄洪排沙洞、溢洪道等。泄洪排沙洞、溢洪道均布置在大壩左岸，上下壩線壩高相同，上壩線壩頂長206 m，下壩線壩頂長235.5 m，下壩線比上壩線長29.5 m，大壩工程投資方面下壩線比上壩線大約多719.7 萬元；上壩線泄洪排沙洞長度300 m，下壩線泄洪排沙洞長度357.8 m，下壩線比上壩線長57.8 m，泄洪排沙洞投資方面下壩線比上壩線大約多354.2 萬元；上壩線溢洪道長度263.5m，下壩線溢洪道長度217m，下壩線比上壩線短46.5 m，溢洪道投資方面下壩線比上壩線大約少324.42 萬元；下壩線總投資比上壩線總投資多749.48 萬元。

綜上所述，上壩線和下壩線在地質(zhì)、影響周邊村莊情況、對(duì)周圍村莊的影響、庫容、工程布置及投資等方面綜合分析比較，優(yōu)選上壩線。

3 結(jié)語

壩址、壩線選擇是水庫工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，化樂水庫從地形地質(zhì)、施工、庫容、工程布置及總投資等條件對(duì)壩址比選論證分析，選取下壩址為推薦壩址并選取上壩線為推薦壩線。