杨丽娜
(辽宁省水利工程技术审核与造价管理中心,辽宁沈阳110003)
猴山水库坝址选择比较分析
杨丽娜
(辽宁省水利工程技术审核与造价管理中心,辽宁沈阳110003)
摘要:枢纽工程位置的选择关系工程一次性投入及未来效益的发挥,因此在枢纽工程位置确定时既要考虑充分利用水资源,又要考虑工程区的地形、地质条件、库区淹没、工程施工、环境影响、工程投资等多方面因素,文章结合猴山水库上下坝址选择实例,详细分析多方面因素,推荐下坝址方案,为类似项目决策提供参考。
关键词:猴山水库;坝址选择;狗河
狗河是绥中县境内一条独流入海河流,发源于绥中县加碑岩乡窝岭村大锥子山板石顶,源头海拔高程946.3m,河长86.7km,流经加碑岩、秋子沟、明水、范家、前卫、沙河、网户、荒地等八个乡镇,于网户乡后王虎三屯入海,流域面积539km2。
猴山水库位于狗河中游范家乡赵家甸村上游约1km处,坝址距离绥中县约35km,距离前卫火车站约25km。坝址以上河长47.9km,控制面积377km2,占狗河全流域面积的70%。水库总库容约1.59亿m3,为大(2)型水库,工程等别为Ⅱ等,枢纽建筑物包括混凝土挡水坝段、溢流坝段、门库坝段、引水坝段、挡水副坝以及输水隧洞。拦河主坝为混凝土重力坝,按100年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核。水库设计洪水位为134.89m,校核洪水位为136.16m。正常蓄水位134.0m,防洪限制水位131.5m,死水位107.0m,兴利库容1.28亿m3。工程主要任务以供水为主,兼顾防洪,同时改善下游农业灌溉条件。
2.1 坝址比选原则
(1)上下坝址水库采用同等效益的原则。
(2)根据水库的功能运用要求,充分结合地形、地质条件,力求水资源利用节能高效,工程枢纽布置紧凑合理。
(3)尽量减少水库建设征地、移民、淹迁量。
(4)充分考虑当地建材情况和施工条件。
2.2 坝址选择
狗河全长86.7km,上平河村以上河道长40km左右,多为U型河谷,河谷宽度为130~1600m不等,河谷相对宽阔,两岸遍布大量村庄及耕地,且有213省道穿过,若在该河段建坝,流域上游水资源相对较少,河谷较宽,工程投资较大,工程将淹没大量土地和村庄,淹没投资较大。狗河赵家甸村以下为河谷出口,河道开阔,河谷地形多为平原丘陵区,河道宽浅,两岸分布有大片农田和村庄,人口密度和土地面积较大,其间无较大支流汇入,水资源量增加不大,但工程投资及淹没投资均较大,因此猴山坝址只适合在上平河村至赵家甸村之间选择。
上平河村至赵家甸村之间河段途经6次弯曲,凸岸多为悬崖,凹岸多为缓坡,河流两岸阶地分布比较零星,且多不对称,岩性为弱风化流纹斑岩及流纹岩。因此根据两村之间河道的地形地貌条件,选择两处狭窄河段作为坝址选择的比较方案,即明水乡上平河村的上坝址方案(坝顶处河谷宽度为390m左右)和赵家甸村的下坝址方案(坝顶处河谷宽度290m左右),两坝址相距约6.6km。
2.3 地形条件
上坝址位于上平河村上游约500m处,狗河在该处为一蛇曲状,河流紧贴左岸约450m长的陡壁从上游流至坝址,转而横切河谷方向流向右岸弧形陡壁,并紧贴右岸流向下游。该段河谷呈“U”型不对称,底宽约250m。上坝址坝长391.0m,最大坝高44.60m。
下坝址位于汤口村下游,赵家岭以西约600m处,该段河谷呈“U”型不对称,谷底宽约130m。狗河紧靠左岸通过,河床宽约20m,其右岸为河漫滩和Ⅰ级阶地,植被不发育。下坝址主坝长349.0m,最大坝高51.60m,副坝长80m,最大坝高26.50m。
从河谷地形上看,上、下坝址均为“U”型河谷。上坝址坝轴线虽然比下坝址略长46.0m,但无需修建副坝工程,筑坝工程量小,便于施工,因此,筑坝地形条件上坝址要优于下坝址。
2.4 地质条件
上、下坝址两岸均多为流纹岩、流纹斑岩,河谷部位均为第四系卵砾石等河流冲洪积物,岩性基本一致。全、强风化岩均较薄。上下坝址地层岩性条件相近。
地质构造方面。上坝址区在SK5孔见有一较大节理,其余钻孔未见断层构造,另外在右坝端下部发育一较弱层面;下坝址区有F1-4小断层通过,但其规模不大,地质构造条件相差不大。下坝址副坝部位有F1断裂通过,存在渗漏问题。从坝基基岩渗漏看,坝基弱风化岩多为小于5Lu的弱透水,防渗深度上基本相同。下坝址副坝区域断裂部位需进行专门防渗处理。
为满足引水要求,需布置一条引水隧洞。上、下坝选取的引水隧洞在长度上基本相同,岩性条件基本相同,进出口条件基本相同,总的来看引水隧洞的地质条件基本相同。
从地质条件上看,上坝址略优于下坝址。
2.5 库区淹没
上坝址建设征地影响共涉及绥中县明水乡1个乡6个行政村,1985户6908人,工程建设征地影响个人房屋共计311980.6m2,永久征收土地面积16924.36亩,建设征地移民补偿总投资估算为124716万元。
下坝址建设征地淹没影响共涉及绥中县范家乡和明水乡2个乡4个行政村,搬迁1095户3587人,其中库区搬迁1091户3573人,建设区搬迁4 户14人;拆迁各类房屋133131.96m2。永久征收土地面积13862.91亩,建设征地移民补偿总投资估算为84859万元。
从库区淹没情况看,下坝址库区淹没实物量远小于上坝址,下坝址库区淹没补偿总投资比上坝址少39673万元,因此下坝址条件优于上坝址。
2.6 工程总布置
上坝址坝型采用混凝土重力坝方案,枢纽建筑物包括混凝土挡水坝段、溢流坝段、门库坝段、引水坝段以及引水隧洞。水库正常蓄水位为152.80m,设计洪水位为152.56m,校核洪水位为153.86m。大坝坝顶高程为154.60m。枢纽建筑物总长391m,最大坝高44.60m。引水隧洞进口位于大坝下游右岸的山坡上,出口位于大风口水库大坝上游左岸的山谷中,引水隧洞全长为7.35km。
下坝址坝型也采用混凝土重力坝方案,枢纽建筑物包括混凝土挡水坝段、溢流坝段、门库坝段、引水坝段、挡水副坝以及引水隧洞。水库正常蓄水位为134.0m,设计洪水位为134.89m,校核洪水位为136.16m,坝顶高程为138.20m。枢纽建筑物总长349m。挡水副坝长80.00m。引水隧洞进口位于大坝下游右岸的山坡上,出口位于大风口水库大坝上游左岸的山谷中,引水隧洞全长为6.138km。
上下坝址最优坝型均为混凝土重力坝,布置型式基本相同。主要建筑物各有优缺点,总体布置上下坝址相当。
2.7 施工难度
不同坝址施工难易比较见表1。
表1 上下坝址施工难易比较表
从施工组织设计比较来看,因下坝址施工道路较短,交通运输方便,因此下坝址优于上坝址。
2.8 环境影响
上、下坝址距离6.6km。两坝址之间没有支流汇入,水环境质量基本相同;两坝址施工工区、施工时间等基本相同。两坝址水库淹没区内均没有自然保护区、没有珍稀濒危野生动物,没有洄游鱼类。淹没区内没有重要污染企业。不存在制约工程建设的重大制约因素。下坝址水库淹没面积较少,对自然环境、社会环境等影响比上坝址小。下坝址优于上坝址。
2.9 工程投资
上下坝址工程投资比较情况见表2。
表2 猴山水库上下坝址工程投资对比表
由表2可知,上下坝址工程投资相差不大,下坝址较上坝址多637万元。
综上分析,上下坝址虽然在地形地质方面区别不大,均可建坝;工程布置上各有优缺点,结构型式基本相同;但在施工布置及对环境影响方面下坝址优于上坝址。尤其下坝址具有主坝轴线较短,引水洞线短,淹没补偿投资省的突出特点,同时对库区可能产生的渗漏问题较上坝址易于集中处理。在水库供水效益、灌溉效益均相同的前提下,虽然下坝址坝体工程投资比上坝址多637万元,但淹没补偿投资比上坝址少39857万元,总投资比上坝址少39220万元,因此,猴山水库坝址推荐下坝址方案。
参考文献
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[4]雷朝磊,张硕.遂昌某水库坝址选择方案分析[J].地下水,2013(05).
中图分类号:TV223
文献标识码:B
文章编号:1008-1305(2016)02-0070-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-1305.2016.02.030
收稿日期:2014-12-25
作者简介:杨丽娜(1979年—),女,高级工程师。