碧流河水库坝型比选分析

卢康林

（新疆昌吉方汇水电设计有限公司，新疆 昌吉市 831100）

1 工程概况

碧流河水库位于新疆昌吉奇台县的碧流河乡境内，是碧流河干流上的控制性水利工程，以灌溉供水为主，兼顾防洪、生活及工业供水。水库距奇台县城55 km。碧流河水库总库容1 440 万m3，兴利库容1 040 万m3，死库容150 万m3，防洪库容95.00万m3，水库为中型Ⅲ等工程。水库建成后，可将下游防护对象的防洪标准5年一遇提高到10年一遇。挡水坝型选择与布置作了三个方案，初步拟定了碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝、混凝土面板砂石料坝以及黏土心墙砂砾石坝三种坝型。

2 比选方案

2.1 碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝（方案一）

坝顶高程1 738.80 m，坝顶长度175.00 m，最大坝高84.80 m，上游设置钢筋混凝土防浪墙，墙顶高程1 740.00 m，底部与沥青心墙防渗体顶部相结合。上游坝坡1：2.25，下游综合坡度1：2.25，沥青心墙顶高程1 737.30 m，心墙厚度采用阶梯方式布置，即心墙顶部厚度0.50 m，中间段厚度0.70 m，底部厚度1.00 m，沥青混凝土心墙基座为钢筋混凝土结构，基座宽度4.00 m，基座厚度0.60 m，混凝土强度等级为C30F200W8。坝体结构断面图详见图1。

图1 沥青心墙坝坝体断面图

2.2 混凝土面板砂砾石坝（方案二）

坝顶高程为1 739.30 m，最大坝高81.90 m。坝顶宽8 m，坝顶设有1.20 m高“L”型钢筋混凝土防浪墙，防浪墙顶高程为1 740.50 m，采用实体不透水与面板不透水连接，上游坝坡1：1.60，下游平均坝坡1：2.00。上游设钢筋混凝土面板，作为大坝防渗体。坝体分区从上游到下游依次为：上游铺盖，趾板、防渗面板、垫层料、过渡料、主堆石区、次堆石区、排水体、弃料堆石区。

2.3 黏土心墙砂砾石坝（方案三）

坝顶高程1 738.80 m，最大坝高84.80 m，防浪墙顶高程1 740.00 m，坝顶设有1.20 m高“L”型钢筋防浪墙，与黏土心墙不透水连接，黏土心墙顶高程1 737.30 m。大坝上游坝坡1∶2.50，下游平均坝坡1∶2.50，以黏土心墙为中心，上下游两侧依次布设反滤料、过渡料、堆石料区。上游挡水围岩与坝体结合布置，下游设置棱体排水。

3 坝型比选分析

具体的坝型比选详见表1。

表1 碧流河水库不同坝型比较表

①枢纽布置比选。面板坝上游围堰与坝体分开布置，面板坝与心墙坝泄、放水建筑物轴线长度不同。②地形条件比选。黏土心墙坝坝轴线较短，防渗体布设短，面板坝趾板线长，相对于心墙坝，面板坝防渗体较长，加之趾板座在弱风化层面上，趾板基础石方开挖量大，沥青心墙坝对地形条件适应较强。③抗震性能比选。沥青心墙坝抗震性、安全性高于其他两种坝型。④气温对施工的影响。碾压式沥青混凝土心墙坝方案较优。⑤施工进度。沥青心墙方案工期最短。⑥工程量及投资比选。碾压式沥青混凝土心墙坝比面板混凝土堆石坝方案节省投资0.02亿元，比黏土心墙坝节省投资0.08亿元。

4 结论

综上可知，碾压式沥青混凝土心墙坝从地形地质条件、抗震性能、施工条件及时间以及经济技术等方面比较，均优于面板堆石坝和黏土心墙坝。因此，经技术经济比较，选定坝型为碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝。