德保縣扶平水庫工程壩址選擇

甘文寧

（廣西水利電力勘測設計研究院有限責任公司，南寧 530023）

1 工程概況

德保縣扶平水庫是一座以鄉村供水、灌溉為主的綜合利用水庫，主要由擋水壩、溢流壩、放水設施、人飲供水管道及附屬建筑物等組成，總庫容109.6 萬m3，有效庫容66 萬m3，為小（1）型水庫，IV等工程。擋水壩壩型為混凝土重力壩，最大壩高47 m，壩頂總長166 m。大壩設計洪水標準為30 年一遇，校核洪水標準為200年一遇，正常蓄水位為925 m，設計洪水位928.14 m，校核洪水位928.75 m。對村鎮最大供水流量為0.012 m3/s，日均供水量795 m3/d，受益人口6206 人；農田灌溉用水最大引水流量0.14 m3/s，總灌溉面積為2600畝。工程靜態總投資1.08億元。

2 工程選址原則

（1）由于本工程的主要任務是為扶平村及周邊村屯提供人飲及農田灌溉所需要的水源，所以優先在該受水區內的河流選擇水源點（水庫）。

（2）選擇水量充沛且能滿足供水要求、供水保證率高、水質較好的水源點。

（3）選擇距離本工程受水區較近的水源點。

（4）選擇地質條件好、工程建筑物布置安全、合理、經濟性較好的壩址。

（5）選擇施工條件較好、淹沒影響較少的壩址。

3 擬建水源點（水庫）所在河流基本情況

根據西南五省（區）重點水源工程建設規劃，比較適合建庫的位置位于扶平村扶平河上，故稱為扶平水庫。扶平水庫壩址位于百色市德保縣扶平村上游，距百色市約153 km，下距扶平村駐地約6.3 km，上距扶平河上游支流匯合口約1.3 km。

根據地形地勢條件，從扶平村駐地往上游至扶平河河谷出口班合屯河段，河床較平坦、開闊，從河谷出口班合屯下游開始進入扶平村主要的水稻耕作區，在該河段建壩工程量大，淹沒土地較多，投資也大，不適宜建壩；從扶平河河谷出口班合屯往上游至支流匯合口河段，兩岸地形較陡，河床寬度亦較小，河段蜿蜒曲折，縱坡約4%。而匯合口以上的扶平河干流的縱坡更大，達5%以上，若在支流匯合口以上建壩，河谷較狹窄，地形不利于形成較大的庫容，如要達到同樣的興利庫容，則需建更高的攔河壩，且淹沒會更大。因此，在兩支流匯合口至扶平河河谷出口河段約2 km 范圍內選擇擬建水庫壩址是比較合適的。

經過對需水區的功能規劃、水庫規模、地形地質條件及樞紐初步布置等多方面的綜合考慮，可選擇的壩址主要有兩處，一是上壩址：扶平河扶平村上游約6.3 km處（扶平河上游兩支流匯合口下游約1.3 km處），河床地面高程約887 m；二是下壩址：扶平河扶平村上游約4.8 km 處，河床地面高程約850 m。上、下兩壩址相距約1.5 km。扶平水庫上、下壩址位置示意圖見圖1。

圖1 扶平水庫上、下壩址位置示意圖

4 上壩址

4.1 基本情況

上壩址位于扶平～念歸村級公路邊，距離扶平村約6.3 km。河谷兩岸屬中低山地貌，植被茂盛。河谷呈“V”字型，兩岸地形基本對稱，左岸山頂高程為1 028.8 m，自然邊坡18°～40°，右岸山頂高程為1 294.4 m，自然邊坡15°～35°，扶平～洞站村級公路位于左岸，扶平～念歸村級公路位于右岸，其內側人工開挖邊坡較陡，大部分邊坡超過60°。壩址河床寬約30 m，自北向南方向流，河床底部高程約888 m，右岸局部見有基巖裸露。

壩址區出露地層為三迭系中統百逢組第二段（T2b2）及第四系殘坡積層（Qedl）、沖積層（Qal）。透水性受地形、巖性、構造及風化程度的影響，往深部具遞減趨勢，左壩肩強風化巖體屬中等透水，弱微風化巖體以弱透水為主，河床弱風化以弱透水為主，右壩肩強風化、弱風化均以弱透水為主。

壩區無斷層通過，在壩址上游發育一背斜并穿過左壩肩。兩壩肩節理構造較為常見，以NW、NE為主，傾角較陡。總體來看，壩區構造單元較為簡單，地質構造較穩定。壩址區左壩肩巖體強風化帶下限埋深4～13 m。河床部位巖體弱風化基巖出露，下限埋深6～8 m，右壩肩強風化帶下限埋深4～13 m。

上壩址兩岸山體均較雄厚，覆蓋層較淺，左岸邊坡相比右岸邊坡略緩，可布置溢洪道，總的來說，上壩址地形和地質條件可滿足重力壩和土石壩的建壩要求。

4.2 代表壩型選擇

選定的壩址處地形較狹窄，山體雄厚，覆蓋層較淺，左岸邊坡相比右岸邊坡略緩，如選用土石壩，雖可將溢洪道布置在左岸，但會造成高邊坡開挖，不適宜作為上壩址代表壩型。

從地質條件來看，河床大部分弱風化基巖出露，兩岸覆蓋層較淺，無明顯不利的地質條件，且河寬較窄，選用混凝土重力壩并不會增加較大的工程量，適宜作為上壩址代表壩型。

綜合考慮，上壩址以混凝土重力壩為代表壩型。

4.3 工程布置

樞紐建筑物主要由攔河壩和輸水系統組成，根據河床寬度和泄洪要求，溢流壩段布置在河床中間。水庫正常蓄水位925 m，設計洪水位928.14 m，校核洪水位928.75 m，總庫容109.6 萬m3，有效庫容66萬m3。

攔河壩采用混凝土重力壩，由左、右岸非溢流壩段和溢流壩段組成，壩頂總長166 m。壩頂高程931 m，頂寬4.5 m，最大壩高47 m。溢流壩段長42 m，設3 個表孔，單孔寬度為12 m，采用無閘開敞式實用堰，堰頂高程925 m。左、右岸非溢流壩段分別長56、68 m，上游壩坡896 m 高程以上鉛直，896 m高程以下為1∶0.2；下游壩坡926 m 高程以上垂直，926 m高程以下為1∶0.75。

輸水系統采用重力式自流引水，進水口布設在右岸非溢流壩段內，進口高程906 m，在上游直立壩面進口設事故檢修閘門和攔污柵，在壩內設置2 m×2.5 m 的檢修廊道，廊道內敷設直徑為1.0 m 的放水鋼管，至廊道出口沿壩坡面埋設，在大壩下游壩腳處分別設置人飲、發電、灌溉及環境基流控制閥，其中現有扶平水電站發電引水流量為1.3 m3/s，灌溉引用流量為0.14 m3/s，人飲管道流量為0.012 m3/s，環境基流0.066 m3/s。引水管道總長8.88 km。

根據地形、地質條件及建筑物布置情況，施工導流采用分期導流方式，即一期采用明渠導流，二期采用壩體底孔導流。導流底孔設在右岸非溢流壩段內，采用圓洞，直徑3 m，上游進口設封堵閘門，導流任務完成后進行封堵。

5 下壩址

5.1 基本情況

下壩址位于班合屯上游約350 m，距離扶平村約4.8 km，上距上壩址1.5 km，地處峽谷出口處，河床寬約20 m，水深約0.5 m，自北西流向南東，河床底部高程約為850 m。壩址下游河床開闊平坦，兩岸地形均為中山，左岸山頂高程為1021 m，自然邊坡40°～50°，右岸為山腳的緩坡地帶，覆蓋層較厚，自然邊坡20°～30°。

壩址區出露地層為三迭系中統百逢組第二段（T2b2）及第四系殘坡積層（Qedl）、沖積層（Qal）。壩區構造單元較為簡單，無斷層及構造通過，地質構造較穩定。

5.2 代表壩型選擇

選定壩址處地形左岸邊坡較陡，右岸邊坡較緩，無天然埡口，如選用土石壩，將溢洪道布置在左岸，會造成高邊坡開挖，布置在右岸，則泄槽需要設置彎道，由于離心力及彎道沖擊波作用，將造成彎道內外側橫向水面差，流態十分不利，應盡量避免。故土石壩不適宜作為下壩址代表壩型。

從地質條件來看，無明顯不利于修建混凝土重力壩的條件，適宜選用混凝土重力壩作為下壩址代表壩型。

綜合考慮，下壩址以混凝土重力壩為代表壩型。

5.3 工程布置

下壩址樞紐布置圖與上壩址相似，主要由攔河壩和輸水系統組成，溢流壩段布置在河床中間。水庫正常蓄水位881 m，設計洪水位884.14 m，校核洪水位884.76 m，總庫容115萬m3，有效庫容66萬m3。

攔河壩采用混凝土重力壩，由左、右岸非溢流壩段和溢流壩段組成，壩頂總長186 m。壩頂高程887 m，頂寬4.5 m，最大壩高46.5 m。溢流壩段長42 m，設3 個表孔，單孔寬度為12 m，采用無閘開敞式實用堰，堰頂高程881 m。左、右岸非溢流壩段分別長56、88 m。輸水系統布置基本與上壩址相同。

6 壩址比較

壩址比較按等效益（同等興利庫容）原則進行：

6.1 地形、地質條件比較

上壩址地形狹窄，下壩址地形較上壩址開闊，上、下壩址均滿足混凝土重力壩方案的泄洪布置要求，各建筑物布置較緊湊。上壩址上游有一形似“大肚子”的洼地地形，對庫容形成比較有利。下壩址距離下游的班合屯較近，泄洪時對其影響較大，存在一定的安全隱患。上壩址處覆蓋層薄、巖層產狀穩定，工程地質條件良好；下壩址右岸為山腳的緩坡地帶，覆蓋層較深厚，對修建混凝土重力壩來說開挖量較大。從地形、地質條件分析，上壩址優于下壩址。

6.2 庫區淹沒比較

同等效益（同等興利庫容）原則下，上壩址方案的水庫淹沒補償投資比下壩址方案少678.25 萬元（上、下壩址庫區淹沒投資分別為495.53 萬元和1 173.78 萬元），兩壩址方案均不涉及人口搬遷，但下壩址淹沒農田面積比上壩址明顯增多（上、下壩址淹沒耕地面積分別為10.73 畝和86.06 畝），其征地實施難度比上壩址方案大；同時下壩址右岸扶平～念歸村級公路有長約1 km 的路段被淹沒，需進行復建。從庫區淹沒角度分析，上壩址優于下壩址。

6.3 供水工程比較

上、下壩址方案總供水人口相同，兩方案均無輸水隧洞。下壩址的人飲供水管線長度比上壩址減少1.5 km，減少投資約31 萬元（按管徑為150 mm的球墨鑄鐵管估算，單價為207 元/m），但下壩址新增灌溉面積比上壩址少128 畝。從效益上看，上壩址優于下壩址。

6.4 施工條件比較

上壩址下游兩岸地形相對較陡，施工場地布置困難。下壩址下游右岸地形相對平緩，場地平整相對容易，適宜施工場地的布置。兩壩址兩岸都有鄉村公路通過，對外交通道路便利，從施工條件上看，上、下壩址基本相當。

6.5 工程投資分析

上壩址主要建筑工程投資相比下壩址少1065萬元（見表1），初步分析兩壩址方案的機電設備及金屬結構設備投資相差不多，移民及環境部分投資上壩址比下壩址少，故工程總投資方面上壩址方案較優。

表1 壩址主要工程量、主要建筑工程投資比較表

7 壩址選擇

綜上，上壩址在地形地質條件、庫區淹沒及庫區征地實施難度、工程總投資等方面均優于下壩址方案，因此本工程確定上壩址作為推薦壩址。