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        關(guān)于新建西峽縣灣潭水庫壩址選線的論證分析

        2017-10-19 15:11:51樊曉華李強(qiáng)羅麗亞
        水能經(jīng)濟(jì) 2017年8期
        關(guān)鍵詞:上壩溢流壩段溢流壩

        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2條壩址共計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)測地形圖及現(xiàn)場查勘情況,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,該斷層出露長約30m,斷層上部兩側(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、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

        壩址淹沒對象包括林地、一般農(nóng)用地和G208國道專項(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,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,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國道沙嶺壕村處下行至左壩頭,道路總長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國道溝南村處上行至右壩頭,道路總長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

        對上下兩個壩址共計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215m,其中溢流壩段長55m,左岸非溢流壩段長60m,右岸非溢流壩段長100m,設(shè)9個壩段,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,防滲級別W6,壩體采用三級配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150m(6段),其中左壩段長75m(3段),右壩段長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55m(2段),溢流堰頂部高程618.10m,壩長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C9015三級配碾壓混凝土,上游迎水面采用C9020W6F100二級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140m(7段),其中左壩段長60m(3段),右壩段長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55m(2段),溢流堰頂部高程614.20m,壩長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C9015三級配碾壓混凝土,上游迎水面采用C9020W6F100二級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)計興利庫容相同,4條壩線大壩總長相差不多,溢流壩段長度一樣,非溢流段壩長度接近。下壩址河床砂卵層較厚,溢流壩段壩高高,施工臨時工程大,斷層、構(gòu)造發(fā)育,上壩址工程地質(zhì)條件相對好于下壩址,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設(shè)計院。

        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設(shè)計院。

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