王亞楠
(河南靈捷水利勘測設(shè)計研究有限公司,河南 南陽 473000)
擬建抗旱水源工程位于某縣夏館鎮(zhèn)黃靳村栗坪河上,主要建筑物包括水庫大壩、供水管、沖砂閘等。此工程是以供水、灌溉為主,兼顧防洪的?。?)型水庫,控制流域面積46 km2。擋水建筑物工程等別為Ⅳ等,主要建筑物級別為4 級,永久性擋水和泄水建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇,消能防沖標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。
據(jù)實測栗坪河地形圖及現(xiàn)場查勘情況,選定兩個壩址進(jìn)行方案比較,上壩址位于栗坪河養(yǎng)馬寨村上游樁號0+200 處,下壩址位于栗坪河養(yǎng)馬寨村下游樁號0+650處,距上壩址450 m。
主要從覆蓋層厚度、壩基巖體風(fēng)化程度、滲漏、地質(zhì)構(gòu)造等方面對兩個壩址比選,上、下壩址主要地質(zhì)參數(shù)見表1。
表1 上、下壩址主要地質(zhì)參數(shù)對比表
綜上所述,上壩址壩基巖性有花崗巖、大理巖巖石和黑云母石英片巖,壩基均勻性差,下壩址處壩基表部為花崗巖,下壩址優(yōu)于上壩線;上壩址左岸上游距壩軸線約23 m 處發(fā)育一壓扭性斷層,斷層上盤揉皺嚴(yán)重,下盤裂隙發(fā)育,斷層帶內(nèi)充填碎石土,斷層距離大壩較近,對大壩穩(wěn)定性有一定影響,下壩址優(yōu)于上壩址。綜合比較后,下壩址優(yōu)于上壩址。
上壩址耕地、園地征收線以365.11~370.61 m為準(zhǔn),居民遷移線以366.43~371.79 m為準(zhǔn),則淹沒土地面積161 333.33 m2,其中耕地72 000 m2,園地89 333.33 m2,淹沒線以下共20 戶70人,房屋面積17 520 m2,庫區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有可開采價值的礦床。
下壩址耕地、園地征收線以362.64~367.62 m 為準(zhǔn),居民遷移線以363.97~367.62 m 為準(zhǔn),則淹沒土地面積92 000 m2,其中耕地34 666.67 m2,園地56 666.67 m2,淹沒線以下無移民,無人居住房屋面積8 425 m2,庫區(qū)內(nèi)未有可開采價值礦床。
根據(jù)統(tǒng)計實物分析計算,上壩址淹沒補(bǔ)償投資2 325.00 萬元,下壩址淹沒補(bǔ)償投資1 720.22萬元。上壩址淹沒損失及補(bǔ)償投資明顯多于下壩址,上壩址移民人口70 人,下壩址無移民。綜合比較顯示,下壩址優(yōu)于上壩址。
2.3.1 上壩址工程布置
上壩址大壩為碾壓混凝土重力壩,包括非溢流壩和溢流壩。壩頂高程362.60 m,壩頂寬6 m,壩頂總長140 m,最大壩高46.10 m。非溢流壩段長100 m,其中左壩段長42 m,右壩段長58 m。溢流壩段長40 m,溢流面為WES 剖面,采用挑流消能,堰頂設(shè)交通橋。溢流段下游設(shè)置裙板。斷層處理采取清理并澆筑混凝土帽,開挖石槽至巖石新鮮斷層清晰處,澆筑C20 混凝土至現(xiàn)狀地面,長度51 m,底寬2~4 m。
2.3.2 下壩址工程布置
下壩址距上壩址450 m。大壩為碾壓混凝土重力壩,包括非溢流壩和溢流壩。壩頂高程367.60 m,壩頂寬6 m,壩頂總長200 m,最大壩高48.60 m。非溢流壩段長159 m,其中左壩段長69 m,右壩段長90 m。溢流壩段長41 m,溢流面為WES 剖面,采用挑流消能,堰頂設(shè)交通橋。溢流段下游設(shè)置裙板。支溝處理長度113.50 m,底寬16 m,兩岸以1∶1分級放坡。
2.3.3 上、下壩址工程布置比較結(jié)果
上、下壩址大壩設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo)見表2。
表2 上、下壩址大壩設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo)表
綜上分析可知,上、下壩址工程布置基本一致,但下壩址壩長大于上壩址。上壩址需對斷層處理,下壩址需對支溝處理??傮w上,下壩址優(yōu)于上壩址。
上壩址:兩側(cè)山坡較陡,無現(xiàn)狀道路,施工時需沿右壩端經(jīng)羅峪村修建1#施工道路連接至現(xiàn)狀硬化路,長度400 m,此段可與永久道路結(jié)合,右壩端需進(jìn)行開挖施工,挖方量較大,并需在與現(xiàn)狀路結(jié)合處修建6×2 m交通橋1座;左壩端需修建2#施工道路1 500 m,由于左岸較陡,施工道路需修建為“Z”字型,道路縱坡較大,施工及運(yùn)輸較為不便。
下壩址:河床右岸較陡,無現(xiàn)狀道路,施工時需沿右壩端經(jīng)羅峪村修建1#施工道路連接至現(xiàn)狀硬化路,長度400 m,此段可與永久道路結(jié)合,部分路段開挖方量較大;左壩端臨時施工道路長1 000 m,上段可利用部分現(xiàn)狀道路,僅對其進(jìn)行拓寬即可,下段與下游圍堰相結(jié)合,其余利用河床道路即可,施工完畢后可留為養(yǎng)馬寨村出行道路利用。
綜上所述,下壩址施工交通條件優(yōu)于上壩址。
上、下壩址均為碾壓混凝土重力壩壩型,主要建筑物包括大壩、沖砂閘、供水管工程等,由于沖砂閘和供水管在兩壩址工程量基本相當(dāng),不再參與比選,僅計算大壩主體、管理工程、臨時工程及淹沒補(bǔ)償?shù)裙こ掏顿Y。上壩址主要工程投資11 722.46萬元,下壩址主要工程投資11 653.03萬元,下壩址比上壩址節(jié)約投資69.43萬元。推薦優(yōu)選下壩址。
方案對比分析是工程設(shè)計的重要環(huán)節(jié),通過從工程地質(zhì)條件、移民占地情況、工程總體布置、施工交通條件及工程投資情況五個方面對上、下兩個壩址進(jìn)行論證分析,選出技術(shù)可行,施工安全又節(jié)約投資的下壩址方案,為下階段的設(shè)計工作做好了鋪墊,為工程設(shè)計提供強(qiáng)有力的技術(shù)依據(jù)。
綜上所述,認(rèn)識工程概況,從工程地質(zhì)條件、占地移民、工程總體布置、施工交通條件及工程投資比較等方面綜合比較分析,完成擬建水庫壩址比選,優(yōu)選下壩址作為推薦方案。