康卓水库工程枢纽布置研究

李亚文，孙 利，侯禹君

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

1 工程概况

康卓水库工程地处西藏自治区日喀则市江孜县康卓乡境内，位于雅鲁藏布江水系年楚河左侧支流鲁曲（哥布西曲）的支流康卓浦上。坝址距江孜县城20 km、日喀则市116 km、拉萨市294 km。坝址控制流域面积97 km2，年径流量1 329×104m3，占康卓浦流域的71.8%。

康卓水库工程的开发任务主要为灌溉，促进江孜县水土资源高效利用，为江孜县扶贫移民安置脱贫致富夯实基础，是江孜县精准扶贫、精准脱贫的关键工程。康卓水库工程是年楚河流域规划的灌区水源工程之一，作为下游康卓灌片、亚吴灌片和仁吉林灌片的灌溉水源，控制灌溉面积0.29万hm2。水库正常蓄水位4 264.30 m，死水位4 248.50 m，设计洪水位（P=2%）4 265.30 m，校核洪水位（P=0.1%）4 265.70 m，总库容1 098万m3，兴利库容859万m3。

康卓水库工程规模为中型Ⅲ等工程，枢纽建筑物包括碾压沥青混凝土心墙混合料坝、左岸开敞式侧槽溢洪道、右岸灌溉兼导流洞等，主要建筑物级别为3级。工程的合理使用年限为50年，工程区地震基本烈度Ⅶ度。

2 水文与地质资料

江孜气象站多年平均气温5.1℃，极端最高气温28.7℃，极端最低气温-25.2℃；多年平均风速2.4 m/s，极端最大风速29.6 m/s，相应风向为ESE；多年平均降水量286.4 mm，多年平均蒸发量2 253.7 mm，最大冻土深度101 cm。康卓水库多年平均悬移质入库量2.5×104t，多年平均推移质入库量0.75×104t，水库50年坝前淤积高程4 243.30 m。

坝址区属高山地形，覆盖层主要由冲洪积和残坡积物组成，基岩为钙质板岩。左岸地形相对完整，基岩裸露，全风化带厚4.60～7.70 m，强风化带厚5.50～18.00 m；河床全风化带厚0.20～2.20 m，强风化带厚0.40～4.10 m；右岸山顶高程4 440.00 m以上，表部切割较强，坝线上下游均有冲沟发育，冲沟一般切割深度5.00～15.00 m，岸坡表部被粉土质砾等第四系残坡积物覆盖，全风化带厚0.50～2.95 m，强风化带厚1.75～15.30 m。

3 坝线选择

工程区右岸山坡坡面较连续，等高线相对平顺，右坝头位置变化对坝线长度影响较小，且右岸山坡坡面上发育多条冲沟，只有2条间距最大的冲沟之间满足布置右坝头的条件。因此，根据地形地质条件，结合枢纽建筑物布置，拟定了上、下2条坝线进行比选。下坝线位于康卓浦干流与纳不如浦汇合口处，保持下坝线右坝头位置不变，将左坝头向上游偏移约100.00 m作为上坝线。

上、下坝线相距较近，其地形、地质条件、地层岩性及地质构造相差不大。下坝线覆盖层略厚，基岩防渗处理工程量较大，上坝线远离冲沟有利于泄洪建筑物的布置，就地形地质条件而言上坝线略优。

两坝线均满足枢纽布置要求，主要建筑物型式及布置基本相同，均由碾压沥青混凝土心墙混合料坝、左岸岸坡溢洪道、右岸灌溉兼导流洞组成。上坝线坝长较下坝线短35.00 m，坝高较下坝线高0.6 m。两坝线坝体填筑工程量相当，上坝线碾压沥青混凝土心墙、混凝土防渗墙工程量略高，帷幕灌浆量略低。上坝线溢洪道比下坝线短20.00 m，下坝线泄槽距冲沟较近，不利于结构安全。从枢纽布置上看，上坝线略好。

上、下坝线建筑物位置变化不大，天然建筑材料产地分布条件相同，施工布置、施工条件及施工工期均相同；下坝线总征地面积较上坝线多3.23 hm2；工程总投资上坝线比下坝线少178.19万元。

综合地形地质条件、枢纽布置、施工、占地及工程投资等方面比较选择上坝线。

4 枢纽布置研究

坝址处河谷宽阔，主河床及左岸岸坡覆盖层较厚，最厚处可达31.00 m，最薄处也有十几米，不适合布置混凝土重力坝段及溢流坝段。右岸岸坡及附近河床部位岩面线相对较高，经开挖后可布置重力坝段及溢流坝段。

4.1 方案拟定

枢纽建筑物主要由挡水、泄水、灌溉及导流建筑物等组成，受地形地质条件限制，并考虑到下游灌区多在右岸，故灌溉建筑物尽量布置在右岸；泄水建筑物可选择在左岸岸坡上布置溢洪道，也可在右岸布置泄洪洞或溢流坝；考虑到主河道靠近右岸，导流建筑物也宜布置在右侧。因此，根据地形地质条件，结合泄水、灌溉和导流建筑物的布置形式，拟定了左岸岸坡溢洪道、右岸灌溉兼导流洞（方案一），右岸泄洪、灌溉兼导流洞（方案二），以及右岸溢流坝、坝身灌溉管、导流底孔（方案三）3个枢纽布置方案进行研究。

4.2 方案比选

1）枢纽布置。方案一在左岸岸坡合理利用地形条件布置开敞式侧槽溢洪道，开挖量较少，与灌溉建筑物分两岸布置，互不干扰，结构简单，但泄槽段略长。方案二泄洪、灌溉、导流相结合，枢纽布置集中，但泄洪洞为有压隧洞，出口流速较大，超过20.0 m/s，从洞身钢管衬砌段引出灌溉岔洞，两洞间距离较近，洞周围岩为Ⅳ～Ⅴ类，完整性差，安全可靠性差。方案三泄洪、灌溉、导流分开布置，溢流坝布置在岩基上，安全可靠性高。

2）运行管理。方案一、方案三溢流堰均为开敞式，遇特大洪水超泄能力强，控制段无闸门及机电设备，运行管理及后期维护方便，运行干扰小，安全可靠性高；方案二泄洪时需提起拦污栅，出口阀门关闭，且泄洪洞工作闸门需要控泄，调度运行复杂，管理不便。

3）施工导流。3个方案均采用一次拦断河床右岸导流洞（导流底孔）导流，截流前利用预留河槽导流，但施工期泄水通道不同。3个方案均只需设置上游围堰，上游围堰与坝体结合布置，开挖两段上游明渠连接康卓浦及纳不如浦，汇合后洪水导流至右岸导流洞（导流底孔）下泄。方案一需单独设置导流洞出口明渠，方案二、方案三利用永久泄水建筑物，无需单独设置导流洞出口明渠。

4）施工条件。方案一左岸布置岸坡侧槽溢洪道、右岸布置灌溉兼导流洞，左、右岸可同时进行永久建筑物施工，施工干扰小；方案二泄洪、灌溉、导流建筑物在右岸结合布置，共用洞身，较方案一减少了左岸溢洪道的施工工序；方案三右岸布置混凝土重力坝段，减少了左右岸溢洪道及泄洪兼灌溉导流洞施工工序，但土石坝体填筑与重力坝施工相互干扰，施工工期略长。混凝土重力坝建基于基岩上，开挖深度大，且需对基坑进行防渗处理。挡水建筑物分为土石坝与重力坝2种坝型，需同时配备2套施工机械设备，施工管理复杂。

5）工程投资。方案一为40 851.17万元，方案二为40 110.63万元，方案三为43 867.45万元。与方案一相比，方案二投资少740.54万元，方案三投资多3 016.28万元。

综上所述，选择左岸岸坡溢洪道、右岸灌溉兼导流洞（方案一）。康卓水库工程枢纽布置见图1。

5 结语

康卓水库工程位于西藏自治区江孜县，工程区海拔较高，坝址处地形宽阔，两岸冲沟发育密集，覆盖层较厚，基岩为钙质板岩，属较软岩，地基透水性较强。根据地形地质条件、各建筑物的形式，结合大量的地质勘探工作，对坝线、枢纽布置进行了多方案的研究，通过技术经济综合比选，推荐左岸岸坡开敞式侧槽溢洪道、右岸灌溉兼导流洞的枢纽布置方案。康卓水库工程的枢纽布置研究为高海拔地震区的水库大坝设计布置提供了较大的参考价值。