楊麗娜
(遼寧省水利工程技術審核與造價管理中心,遼寧沈陽110003)
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猴山水庫壩址選擇比較分析
楊麗娜
(遼寧省水利工程技術審核與造價管理中心,遼寧沈陽110003)
摘要:樞紐工程位置的選擇關系工程一次性投入及未來效益的發揮,因此在樞紐工程位置確定時既要考慮充分利用水資源,又要考慮工程區的地形、地質條件、庫區淹沒、工程施工、環境影響、工程投資等多方面因素,文章結合猴山水庫上下壩址選擇實例,詳細分析多方面因素,推薦下壩址方案,為類似項目決策提供參考。
關鍵詞:猴山水庫;壩址選擇;狗河
狗河是綏中縣境內一條獨流入海河流,發源于綏中縣加碑巖鄉窩嶺村大錐子山板石頂,源頭海拔高程946.3m,河長86.7km,流經加碑巖、秋子溝、明水、范家、前衛、沙河、網戶、荒地等八個鄉鎮,于網戶鄉后王虎三屯入海,流域面積539km2。
猴山水庫位于狗河中游范家鄉趙家甸村上游約1km處,壩址距離綏中縣約35km,距離前衛火車站約25km。壩址以上河長47.9km,控制面積377km2,占狗河全流域面積的70%。水庫總庫容約1.59億m3,為大(2)型水庫,工程等別為Ⅱ等,樞紐建筑物包括混凝土擋水壩段、溢流壩段、門庫壩段、引水壩段、擋水副壩以及輸水隧洞。攔河主壩為混凝土重力壩,按100年一遇洪水設計,1000年一遇洪水校核。水庫設計洪水位為134.89m,校核洪水位為136.16m。正常蓄水位134.0m,防洪限制水位131.5m,死水位107.0m,興利庫容1.28億m3。工程主要任務以供水為主,兼顧防洪,同時改善下游農業灌溉條件。
2.1 壩址比選原則
(1)上下壩址水庫采用同等效益的原則。
(2)根據水庫的功能運用要求,充分結合地形、地質條件,力求水資源利用節能高效,工程樞紐布置緊湊合理。
(3)盡量減少水庫建設征地、移民、淹遷量。
(4)充分考慮當地建材情況和施工條件。
2.2 壩址選擇
狗河全長86.7km,上平河村以上河道長40km左右,多為U型河谷,河谷寬度為130~1600m不等,河谷相對寬闊,兩岸遍布大量村莊及耕地,且有213省道穿過,若在該河段建壩,流域上游水資源相對較少,河谷較寬,工程投資較大,工程將淹沒大量土地和村莊,淹沒投資較大。狗河趙家甸村以下為河谷出口,河道開闊,河谷地形多為平原丘陵區,河道寬淺,兩岸分布有大片農田和村莊,人口密度和土地面積較大,其間無較大支流匯入,水資源量增加不大,但工程投資及淹沒投資均較大,因此猴山壩址只適合在上平河村至趙家甸村之間選擇。
上平河村至趙家甸村之間河段途經6次彎曲,凸岸多為懸崖,凹岸多為緩坡,河流兩岸階地分布比較零星,且多不對稱,巖性為弱風化流紋斑巖及流紋巖。因此根據兩村之間河道的地形地貌條件,選擇兩處狹窄河段作為壩址選擇的比較方案,即明水鄉上平河村的上壩址方案(壩頂處河谷寬度為390m左右)和趙家甸村的下壩址方案(壩頂處河谷寬度290m左右),兩壩址相距約6.6km。
2.3 地形條件
上壩址位于上平河村上游約500m處,狗河在該處為一蛇曲狀,河流緊貼左岸約450m長的陡壁從上游流至壩址,轉而橫切河谷方向流向右岸弧形陡壁,并緊貼右岸流向下游。該段河谷呈“U”型不對稱,底寬約250m。上壩址壩長391.0m,最大壩高44.60m。
下壩址位于湯口村下游,趙家嶺以西約600m處,該段河谷呈“U”型不對稱,谷底寬約130m。狗河緊靠左岸通過,河床寬約20m,其右岸為河漫灘和Ⅰ級階地,植被不發育。下壩址主壩長349.0m,最大壩高51.60m,副壩長80m,最大壩高26.50m。
從河谷地形上看,上、下壩址均為“U”型河谷。上壩址壩軸線雖然比下壩址略長46.0m,但無需修建副壩工程,筑壩工程量小,便于施工,因此,筑壩地形條件上壩址要優于下壩址。
2.4 地質條件
上、下壩址兩岸均多為流紋巖、流紋斑巖,河谷部位均為第四系卵礫石等河流沖洪積物,巖性基本一致。全、強風化巖均較薄。上下壩址地層巖性條件相近。
地質構造方面。上壩址區在SK5孔見有一較大節理,其余鉆孔未見斷層構造,另外在右壩端下部發育一較弱層面;下壩址區有F1-4小斷層通過,但其規模不大,地質構造條件相差不大。下壩址副壩部位有F1斷裂通過,存在滲漏問題。從壩基基巖滲漏看,壩基弱風化巖多為小于5Lu的弱透水,防滲深度上基本相同。下壩址副壩區域斷裂部位需進行專門防滲處理。
為滿足引水要求,需布置一條引水隧洞。上、下壩選取的引水隧洞在長度上基本相同,巖性條件基本相同,進出口條件基本相同,總的來看引水隧洞的地質條件基本相同。
從地質條件上看,上壩址略優于下壩址。
2.5 庫區淹沒
上壩址建設征地影響共涉及綏中縣明水鄉1個鄉6個行政村,1985戶6908人,工程建設征地影響個人房屋共計311980.6m2,永久征收土地面積16924.36畝,建設征地移民補償總投資估算為124716萬元。
下壩址建設征地淹沒影響共涉及綏中縣范家鄉和明水鄉2個鄉4個行政村,搬遷1095戶3587人,其中庫區搬遷1091戶3573人,建設區搬遷4 戶14人;拆遷各類房屋133131.96m2。永久征收土地面積13862.91畝,建設征地移民補償總投資估算為84859萬元。
從庫區淹沒情況看,下壩址庫區淹沒實物量遠小于上壩址,下壩址庫區淹沒補償總投資比上壩址少39673萬元,因此下壩址條件優于上壩址。
2.6 工程總布置
上壩址壩型采用混凝土重力壩方案,樞紐建筑物包括混凝土擋水壩段、溢流壩段、門庫壩段、引水壩段以及引水隧洞。水庫正常蓄水位為152.80m,設計洪水位為152.56m,校核洪水位為153.86m。大壩壩頂高程為154.60m。樞紐建筑物總長391m,最大壩高44.60m。引水隧洞進口位于大壩下游右岸的山坡上,出口位于大風口水庫大壩上游左岸的山谷中,引水隧洞全長為7.35km。
下壩址壩型也采用混凝土重力壩方案,樞紐建筑物包括混凝土擋水壩段、溢流壩段、門庫壩段、引水壩段、擋水副壩以及引水隧洞。水庫正常蓄水位為134.0m,設計洪水位為134.89m,校核洪水位為136.16m,壩頂高程為138.20m。樞紐建筑物總長349m。擋水副壩長80.00m。引水隧洞進口位于大壩下游右岸的山坡上,出口位于大風口水庫大壩上游左岸的山谷中,引水隧洞全長為6.138km。
上下壩址最優壩型均為混凝土重力壩,布置型式基本相同。主要建筑物各有優缺點,總體布置上下壩址相當。
2.7 施工難度
不同壩址施工難易比較見表1。

表1 上下壩址施工難易比較表
從施工組織設計比較來看,因下壩址施工道路較短,交通運輸方便,因此下壩址優于上壩址。
2.8 環境影響
上、下壩址距離6.6km。兩壩址之間沒有支流匯入,水環境質量基本相同;兩壩址施工工區、施工時間等基本相同。兩壩址水庫淹沒區內均沒有自然保護區、沒有珍稀瀕危野生動物,沒有洄游魚類。淹沒區內沒有重要污染企業。不存在制約工程建設的重大制約因素。下壩址水庫淹沒面積較少,對自然環境、社會環境等影響比上壩址小。下壩址優于上壩址。
2.9 工程投資
上下壩址工程投資比較情況見表2。

表2 猴山水庫上下壩址工程投資對比表
由表2可知,上下壩址工程投資相差不大,下壩址較上壩址多637萬元。
綜上分析,上下壩址雖然在地形地質方面區別不大,均可建壩;工程布置上各有優缺點,結構型式基本相同;但在施工布置及對環境影響方面下壩址優于上壩址。尤其下壩址具有主壩軸線較短,引水洞線短,淹沒補償投資省的突出特點,同時對庫區可能產生的滲漏問題較上壩址易于集中處理。在水庫供水效益、灌溉效益均相同的前提下,雖然下壩址壩體工程投資比上壩址多637萬元,但淹沒補償投資比上壩址少39857萬元,總投資比上壩址少39220萬元,因此,猴山水庫壩址推薦下壩址方案。
參考文獻
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中圖分類號:TV223
文獻標識碼:B
文章編號:1008-1305(2016)02-0070-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-1305.2016.02.030
收稿日期:2014-12-25
作者簡介:楊麗娜(1979年—),女,高級工程師。