桐梓县坛子口水库工程初步设计报告.doc

桐梓县坛子口水库工程初步设计报告 81
1 综合说明
1。1绪言
坛子口水库位于桐梓县燎原镇大关村和官仓镇公平村交界处，地理位置东经106°46′51″，北纬28°04′21″，地处桐梓河左岸支流水坎河下游（坝址距汇口2。4km）。水库坝址距遵义市60。0km,距桐梓县城区10.0km，坝址下游约1。5km有桐（梓）官(仓）公路通过，交通较为不便.
桐梓县城位于遵义市北部，南距历史名城遵义市50.0km，北距重庆市210.0km，有川黔铁路、黔渝高速公路、210国道通过,是全县的政治、经济、文化、交通和通讯中心，历史曾有“黔北重镇”之称，是贵州省的北大门。桐梓县城区域包括桐梓县城及楚米镇、娄山镇、燎原镇(部分）、官仓镇(部分）、茅石镇（部分）、马鬃乡（部分）,国土面积602km2，2012年总人口23.17万人,其中城市人口13。5万人、集镇人口1。96万人、农村人口7.71万人。耕地面积27.52万亩，其中田6。25万亩、土21。27万亩.“十一五"期间,桐梓县在打造“新型工业大县”的定位引导下，县城区域工业经济取得了长足发展,工业化进程步入了快速发展的阶段。2012年完成工业总产值20.11亿元，完成工业增加值6。23亿元（其中轻工业0。33亿元，重工业5。89亿元）。工业经济形成了能源、煤化工、铝钛及铝钛加工的三大支柱产业核心，建材、冶金、纺织、农产品、化工产业等辅之的工业体系。桐梓煤化工一期工程已投产2年、桐梓电厂一期工程(2×600MW)已于2013年4月投入运行，为桐梓工业经济快速发展奠定了坚实基础。桐梓县城区域经济发展必将迎来突飞猛进的时期，同时对水资源的开发利用也提出了新的更高的要求。
桐梓县城区及桐梓县工业园区所在区域水资源虽然较丰富，但径流年际变化较大，特别是年内分配不均匀，加之城市及工业园区与水资源分布不协调,供水水源工程建设滞后，工程性缺水问题突出。根据《桐梓河流域（桐梓县境内)水量分配方案》和《桐梓县城区域供水方案调整的纪要》，到规划水平年2020年桐梓县城市用水及工业园区用水总需水量为8234万m3/a，其供水方案为“由天门河水库(已建）+新桥水库（在建)+坛子口水库（拟建) +杨村沟引水(已建）+马脑岩引水（已建）+溱溪河提水(已成）+桐梓河提水组成,总供水能力7957万m3/a，再生水利用277万m3/a”.按现有工程设计供水能力为2870万m3/a，缺水5087万m3/a，缺水率61。8％.可见，随着桐梓县城市人口的迅速增加及工业园区大量工矿的相继建成，城市用水及工业用水将急剧增加，若不修建新的供水水源工程，水将成为制约桐梓县城经济社会发展的瓶颈，缺水将严重影响该区域经济社会的持续稳定发展和社会稳定。
坛子口水库P=95%供水能力1570万m3/a，且水质满足集中式供水的要求。坛子口水库具有供水能力大、水质优良、保证率高等优势,经济效益和社会效益显著，是桐梓县规划的主要骨干供水水源工程之一,在桐梓县城区域供水方案中占有重要地位,事关桐梓县工业园区的产业结构，对保障桐梓县城市及工业用水具有极其重要的不可替代的作用。坛子口水库工程列入了国务院已批复的《贵州省水利建设生态建设石漠化治理综合规划》及“桐梓县城区域城市及工业用水供水方案中”,符合省政府提出的水利建设、生态建设、石漠化治理三位一体的指导思想和优先实施城镇供水和特别缺水地区水源工程的思路。因此，坛子口水库工程的建设是非常必要的,亦是十分迫切的.
2012年7月,遵义水利水电勘测设计研究院（以下简称“我院”)组织有关技术人员进行了坛子口水库坝区地形测量、现场地质勘察、水文资料收集和库区淹没等勘测和设计工作,按现行相关规程、规范,编制完成了《桐梓县坛子口水库工程项目建议书》。在项目建议书阶段的基础上,我院进一步对坛子口水库工程的规模论证、坝址比选、水库枢纽建筑物的布置方案、泵站布置、输水管线及输水建筑物的布置方案等进行了进一步的技术经济比较,于2013年3月完成了《桐梓县坛子口水库工程可行性研究报告》（送审稿）及相应图件.2013年5月5日，受贵州省发展和改革委员会、贵州省水利厅委托，中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院在贵阳组织召开了《桐梓县坛子口水库工程可行性研究报告》技术审查会，并形成了《桐梓县坛子口水库工程可行性研究报告技术审查会议纪要》，根据《桐梓县坛子口水库工程可行性研究报告技术审查会议纪要》，我院对该工程枢纽布置等作了进一步设计补充、完善工作，2014年7月,完成了《桐梓县坛子口水库工程可行性研究报告》（报批稿）及相应图件.2014年7月30日,遵义市发展和改革委员会以《市发改委关于桐梓县坛子口水库工程可行性研究报告的批复》(遵市发改农经【2014】49号）予以批复。
2014年7月，我院继续承担了坛子口水库工程的初步设计工作，在《桐梓县坛子口水库工程可行性研究报告》基础上,根据可研审查意见及批复精神，组织有关技术人员补充完成了坝址区和输水管线地形测量、钻探、地质勘察、水库淹没调查等野外作业的工作以及大量的室内外试验和化验等工作，对移民安置和专项设施恢复、改建方案进行了细化和完善，进一步复核水文成果及水库规模,查明工程地质条件，提出相应的评价结论，以及对该水库的坝型枢纽布置、泄水建筑物、取水(兼放空)建筑物、泵站工程及输水建筑物等多方案的技术论证和经济分析的比选工作，参照SL619-2013《水利水电工程初步设计报告编制规程》,于2014年8月完成了《桐梓县坛子口水库工程初步设计报告》（送审稿)及相应图件。2014年8月8日遵义市水利局会同市发改委组织专家组对《桐梓县坛子口水库工程初步设计报告》（送审稿)进行了审查,会议认为初步设计报告基本达到该阶段的工作内容和深度要求。我院根据专家组意见对初步设计报告进行补充修改完善，于2014年8月完成了《桐梓县坛子口水库工程初步设计报告》(报批稿)和相应图件.
1。2 水 文
1。2。1 流域概况
坛子口水库位于桐梓河左岸支流水坎河下游，水库坝址位于桐梓县燎原镇大关村和官仓镇公平村交界的打老坪河段.水坎河属于长江流域赤水河水系,桐梓河左岸一级支流，全流域面积61.4km2，河长16。6km。坛子口水库坝址流域面积55。7 km2，多年平均流量0。99m3/s，多年平均径流量3010万m3.
1。2。2 气象
水坎河流域属中亚热带季风湿润气候,冬无严寒，夏无酷暑，四季分明,降水较丰沛.根据桐梓气象站1951～2008年资料统计：多年平均气温14.9℃,实测最高气温37。5℃(1953年8月18日），实测最低气温-6。9℃(1977年1月30日）；多年平均日照1114.6h,多年平均相对湿度79.3%，多年平均无霜期260天；多年平均风速1.8m/s,多年平均瞬时最大风速12m/s，实测最大瞬时风速27m/s。多年平均降雨量1065。1mm、最大一日暴雨量173。3mm(1972年5月27日).主要灾害性天气有:干旱、倒春寒、暴雨、冰雹、秋绵雨、秋风、凝冻等。
1。2。3 径流
径流采用水文比拟法计算，参证站为桐梓水文站和二郎坝水文站,采用计算资料系列为1951～2008年共57水文年(桐梓水文站有1951~1978年径流系列共28年，1979～2008年径流系列通过桐梓水文站与二郎坝水文站年径流量建立相关关系来推求）。年内分配1951年~1978年以桐梓水文站径流分配率计算（其中1979年～2008年以二郎坝水文站径流分配率计算后并根据桐梓气象站降水分配率及枯流进行适当修正）。坛子口水库径流成果见表1。2—1。
坛子口水库各频率径流计算成果表
表1.2—1
项目
资料系列
统计参数
不同频率设计径流量(万m3)
均值
(万m3）
Cv
Cs/Cv
10％
20％
50%
80％
90%
95％
年径流量
1951～2008
3010
0。29
2
4169
3709
2926
2262
1960
1731
11～4月
1951～2008
637
0。32
2
908
799
615
462
394
343
1。2。4 洪水
1、 坛子口水库设计洪水
坛子口水库流域面积55.7km2，桐梓水文站流域面积458 km2,是坛子口水库的8倍，故洪水采用暴雨洪水法计算.采用资料系列为桐梓气象站1958~2012共55年的最大日暴雨量资料,流域设计暴雨成果见表1.2—2、水库设计洪水成果见表1。2-3.
流域最大24小时设计暴雨成果表
表1。2-2
均值
Cv
Cs/Cv
各频率设计暴雨（mm）
20％
10％
5%
3。3%
2%
1%
0.5％
0。33%
0。1％
85。0
0。45
3。5
114.4
136。2
156.1
167。2
180。6
198。1
215。1
225。1
252.8
坛子口水库址处洪水计算成果表
表1。2—3
频率P（％)
20
10
5
3。33
2
1
0.5
0。33
0。2
0。1
坛子口水 库
洪峰(m3/s）
130
178
229
263
305
357
415
449
491
549
洪量（万m3）
292
416
539
611
703
845
962
1032
1116
1233
2、 分期洪水
根据设计流域的洪水特性，结合工程的施工要求,拟定11～4月、11～3月、12～4月、12~3月四个分期进行分期洪水计算。分期洪水采用水文比拟法计算，参证站为桐梓水文站。均值按公式Q坛=（200/F桐）0。67×(F坛/200）0。75×Q桐计算(Q坛─坛子口水库洪峰均值、F桐─桐梓水文站流域面积458km2、F坛─坛子口水库坝址流域面积55.7km2、Q桐─桐梓水文站洪峰均值），Cv考虑流域面积变化坛子口水库坝址比桐梓水文站增加0.02。坛子口水库坝址处分期设计洪水成果如表1。2—4。
坛子口水库坝址处分期设计洪水洪峰流量成果表
表1。2—4
项目
分期
设计洪水洪峰流量〔m3/s〕
均值
Cv
Cs/Cv
P=20％
P=10%
P=5%
（m3/s)
桐梓 水文站
11～4月
80。3
0.7
4
106
149
194
11~3月
53.6
0。75
4
70。8
101
134
12～4月
55。8
0.75
4
73。7
105
140
12~3月
17。8
0.6
4
23。5
31.3
39。3
坛子口
水 库
11~4月
17.5
0。72
4
23.1
32。6
42。8
11~3月
11.7
0。77
4
15.3
22。2
29.7
12~4月
12。1
0.77
4
15.9
23。0
30。7
12~3月
3.87
0.62
4
5.12
6.88
8。7
1.2。5 泥沙
根据二郎坝水文站实测泥沙资料、同时参考《贵州省地表水资源》之输沙模数等值线图并考虑水库流域下垫面等因素后,坛子口水库悬移质输沙模数采用300t/km2,则悬移质年输沙量为1。67万t（合1.28万m3).推移质输沙量根据贵州省境内已成水库经验系数,采用悬移质的20％，并考虑全部淤于库内,则推移质年淤积量为2560m3。
1。2。6 下游水位流量关系
坛子口水库大坝下游水位流量关系曲线根据河道曼宁公式计算，断面为实测断面，比降参考实测枯水水面比降并结合调查的历史洪水水面比降采用5.0‰－6.8‰、糙率根据河床组成及床面特性采用0.04－0。05.坛子口水库大坝下游水位流量关系曲线成果见表1。2—5。
坛子口水库大坝下游水位流量关系曲线表
表1。2—5
水位（m）
834。0
834。5
835。0
835。5
836。0
836。5
流量（m3/s)
0
3。54
18.9
47。7
88.9
143
水位(m）
837。0
837。5
838。0
838。5
839.0
839。5
流量（m3/s）
211
293
387
498
621
753
1。3 工程地质
1。3。1 坝址工程地质条件
坝址位于水坎河打老坪附近约420余米的河段内，上游流向由N28°E转向N25°W，下游河段河流较平直，流向N25～28°W,河床宽17。0～40.0m，常年河水面宽8。0～20.0m，河水深0。5～2。0m，河床高程一般834。00～839。50m,河道平均比降约9‰,无深槽、跌坎等分布.右岸整体为一陡坡地形,上游侧坡度、坡向不均；上游河湾以上近河岸855。00m高程以下地形较为平缓,在坡体上发育有2#浅冲沟；向下游侧硬岩出露带为横向展布的垄脊地形,由河谷沿岸坡横向延伸至1000.00m高程以上，垄脊两侧地形陡峻,靠上游2＃冲沟侧为陡坡，坡面为岩层层面,坡度约50～60°，靠下游侧为陡岩，局部为倒悬岩腔，整体呈“◣"形；中下游勘探线附近839.80m～885。00m高程陡坡、斜坡台地相间分布，885.00m高程以上为陡岩.左岸上游河湾一带临河890。00m高程以下地形陡峻，坡角一般在60°以上,局部为陡岩；890.00m高程以上地形平缓，为缓坡或台地地形；勘探线附近901.00m高程(乡村公路）以下斜坡与台地相间分布；公路以上为呈S33°W展布的山脊,山顶高程945.00m；故坝址区两岸在上游侧软硬岩过渡带有地形突变，河湾一带两岸地形不对称，中下游坝址勘探线附近河段两岸地形总体较平顺，仅局部发育浅切冲沟或微负地形，地形对称性较好；坝区河谷深切,断面呈“V”形,右岸峰顶高程1000。00m以上，左岸峰顶高程在892。40～945。00m以上。正常蓄水位885.00m高程谷口宽高比为4。0左右.
坝址区上游河谷两岸基岩多裸露,中下游河段两岸覆盖层厚度 1。0～4。0m。河床有4。5~5。0m厚的冲洪积物覆盖，坝址区岩层产状N60°E/SE∠55～60°，陡倾上游,断层附近岩层产状变化较大，为基本对称的“V”型横向河谷结构。
坝址区上游有区域性断裂燎原断裂（F1)通过,在河湾临河左岸发育f3断裂等构造;除此外，坝区还有四组裂隙:Ⅰ：N40~45°E/SE∠80°， Ⅱ：N50~55°E/NW∠80°，Ⅲ:N25~30°W/NE∠75°， Ⅵ：N10～15°E/NW∠20～25°受岩性、构造等控制，区内风化较强烈,两岸强风化深5.0~8.0m，河床强风化深度5.0~6。0m。
组成坝基肩基岩地层岩组主要为O2sh薄层泥灰岩夹泥岩、泥质粉砂岩;O1m2泥页岩、泥质粉砂岩间夹灰岩、O1m 1泥页岩、泥质砂岩等，岩体在构造裂隙切割带较破碎，在灰岩层间局部有溶蚀现象.坝基（肩)持力层岩性不均。右岸趾基多为O2sh薄层泥灰岩夹泥岩，河床及左岸则为O1m2泥岩、泥质粉砂岩，在两岸趾基局部为O1m2灰岩夹层，根据室内试验,O1m2泥岩弱风化抗压强度一般12.0～15.0Mpa，变形模量0。8～1。2Gpa，为软岩类;O2sh薄层泥灰岩夹泥岩弱风化饱和抗压强度一般25～30Mpa,变形模量2。0~3。0Gpa，属次软岩。根据《水利水电工程地质勘察规范》中坝基岩体质量工程地质分类标准：弱至新鲜O1m2泥页岩属CⅣ类岩体，薄层状结构；O2sh层薄层泥灰岩夹泥岩、砂质泥岩以BⅣ2~CⅢ类岩体为主，呈薄层状结构，基岩强风化带厚5.0～8。0m，为碎裂结构；表层泥岩全风化为散体结构，强度低；覆盖层1。0～4.0m，为散体结构。
1。3.2 天然建筑材料
本工程所需天然建材主要为砂、碎石、块石以及少量围堰用土料。料场选择主要依据岩性、地形、开采条件、运距等，初步选定两个石料场，1个土料场.Ⅰ号、Ⅱ号为石料场,Ⅲ号为土料场。
Ⅰ号石料场:该料场位于坝址上游直线距离约900m处左岸、为N30°E方向展布的冲沟右侧,距坝址约1.3km,出露寒武系中上统娄山关群（∈2—3ls)薄至中厚层白云岩、夹泥质白云岩,岩层产状N45～50°E/SE∠25~30°,单层厚度5～20cm;岩体强风化厚度4.0～5。0m,弱风化岩石饱和抗压强度30～40Mpa(根据室内试验)，属BⅢ2～BⅣ1类岩体，岩石强度较高。储量、质量满足设计要求。
Ⅱ号石料场：该料场位于坝址上游库区右岸坡，距坝址直线距离约500m处邓家坪，运距约1.0km.料场所处地形为一浑圆状山体，中部高,四周低,场地地形下部陡峻；分布地层岩性为二迭系下统栖霞茅口组(P1q-m)中至厚层灰岩,岩层产状N25°E/SE∠30~35°，基岩裸露,溶蚀、裂隙构造较发育、岩体强风化厚约5m,弱风化岩石饱和抗压强度40~50Mpa，多属BⅢ类岩体，岩石强度较高.储量、质量满足设计要求，可作块石料及砂骨料料源。
1。4 工程任务和规模
1.4.1 地区社会经济发展状况及工程建设的必要性
1、地区社会经济发展情况
桐梓县城素有“黔北重镇"之称,属于革命老区。北距重庆直辖市210。0km，南距历史名城遵义50。0km。遵祟高速、201国道和川黔铁路穿城而过，纵贯南北，交通非常便利。县城作为全县物资及商品的主要集散地，贸易十分发达。县城周边分布有贵州娄山关经济开发区和贵州娄山关高新技术产业开发区，桐梓煤化工、桐梓电厂、遵宝钛业等大型企业已建成投产，对水的需求急增,水的供需矛盾非常突出。
根据《贵州省桐梓县城总体规划（2005-2020）》,桐梓县城总体规划范围为娄山关镇、燎原镇和楚米镇的行政区范围，国土面积370。55km2；规划城市建设范围北抵元田坝、南到娄山关,东至小西湖，西至蟠龙洞和杨柳坪,总用地面积20.78km2,其中城市建设用地16.16 km2.规划2015年城市人口17。2万人、2020年城市人口20万人。
根据《贵州娄山经济开发区总体规划》，开发区位于中心城区西部的燎原镇，规划范围为17.82km2，其中建设用地面积11。51 km2。东至燎原中学，西至油沙坡，北到黎丝坝，南至贡河.依据《省人民政府关于同意设立贵州娄山关经济开发区的批复》（黔府函[2011]308号），贵州娄山关经济开发区首期建设用地10.0km2，起步区建设用地3.0km2.现阶段经济开发区范围内企业发展初具规模,已入驻企业11家，工业总产值55亿。主要企业有：（1）桐梓煤化工；(2)遵义金兰伟明铝业有限公司；(3）贵州华电桐梓发电有限公司；（4)桐梓县爱东电化有限公司.
从桐梓娄山关经济开发区的发展现状看，开发区已基本形成了以煤化工、铝及铝产品加工、煤电为主的化工产业,煤炭洗选、以粉煤灰综合利用为主的建材产业、高端制造业。围绕现状产业,做大、做强，实现产业集群化发展,是重要路径之一。因此,开发区主导产业为煤化工、铝及铝产品深加工、新型建材、高端制造业，并按照循环经济的发展思路，实现产业一体化发展。
根据《贵州娄山关高新技术产业开发区总体规划（2013-2030）》,高新区规划范围以楚米镇镇区范围为主，东靠东面山体,南抵东山水泥厂，西至令坝，北达楚米老集镇南端G210国道，规划总用地面积11.4km2。贵州省政府批复高新区规划面积6.5km2，首期开发面积3.8km2，起步区面积1。5 km2，《总规》规划范围在省政府批文的6。5km2的基础上增加了4。9km2，主要增加部分为规划区西侧的令坝片区用地，新增的用地主要为钛厂远期建设提供用地空间。高新区未来发展的功能定位为：以“电子信息、先进装备制造、新材料”为主导的绿色生态高新技术产业园区。
高新区内目前的主要产业有：（1)汽摩产业；(2）钛生产及加工产业；(3）IT 产业.根据规划，至2015年，高新区工业总产值将达到20亿元，实现财税收入2亿元；至2020年工业总产值达到100亿元,实现财税收入10亿元.
2、供水规划情况
根据《桐梓河流域(桐梓县境内）水量分配方案》及“批复”, 桐梓县城区域城市及工业用水供水方案为“天门河水库(已建）+新桥水库（在建)+坛子口水库（拟建）+打秋坝水库（拟建）+杨村沟引水(已建)+马脑岩引水(已建)+中水利用”，总供水能力9747万m3/a,其中天门河、新桥水库4581万m3/a、坛子口水库1215万m3/a、打秋坝水库1374万m3/a、杨村沟引水164万m3/a、马脑岩引水110万m3/a、中水利用2303万m3/a.
由于打秋坝水库左岸为部队仓库，水库将淹没部分营区,近期建设的可能性极小;加之工业园区规划调整较大，用水量有所减少，因此,对梓县城区域城市及工业用水供水方案进行调整是必然的。
桐梓县人民政府对“水量分配方案"作了适当调整。根据《桐梓县城区域城市及工业用水供水方案调整会议纪要》及《桐梓煤电化循环经济工业园区(娄山关经济开发区、贵州娄山关高新技术产业开发园）供水水源规划》,贵州娄山关经济开发区到2020年需水为5731万m3/a,其中坛子口水库需向贵州娄山关经济开发区的桐梓煤化工供水800万m3/a，向桐梓县城供水770万m3/a.桐梓县城区域城市及工业园区供水方案（调整后）详见表1。4-1。
桐梓县城区域城市及工业园区供水方案表（调整后)
表1.4—1
供水水源
供水方案配给水量(万m3)
名称
可供
水量
(万m3）
2020年县城生活及其他用水
贵州娄山关经济开发区
贵州娄山关高新区
合计
桐梓电厂一期
桐梓电厂二期
桐梓煤化工
其他
合计
遵宝
钛业
其他
天门河水库（已建）
4527
1600
2550
1576
862

112
377

377
新桥水库(在建）
坛子口水库（拟建）
1570

1570

800
770

杨村沟引水（已建)
164

164

164

马脑岩引水（已建)
110

110

110
溱溪河提水（已成）
206

206
206

桐梓河提水
1380

1380

714
666

再生水利用
277
167
67

67
43

43
合计
8234
1767
5731
1576
1576
1466
1113
736
206
530
说明:
1、桐梓县城城市用水需水量1767万m3、贵州娄山关经济开发区需水量5731万m3、贵州娄山关高新技术产业开发区需水量736万m3,共计8234万m3；
2、贵州娄山关经济开发区中桐梓电厂一期用水1576万m3由天门河水库供给;二期用水1576万m3由桐梓河提水工程供714万m3、天门河水库供给862万m3；
3、桐梓煤化工总需水量1466万m3，由坛子口水库供水800万m3、桐梓河提水工程666万m3，坛子口水库建成前由水坎河应急供水工程供水;
4、桐梓县城居民生活用水今后从新桥水库直接取水，日取水量4。0万m3/d，由此水质可更有保证;
5、桐梓河提水工程可大大减少再生水利用的处理费用，但必须完善桐梓县城区域污水收集系统，确保废污水的收集率达到95％以上；
6、今后可根据实际情况对桐梓县城、娄山关经济开发区和娄山关高新技术区的供水方案进行适当调整。
3、工程建设的必要性
桐梓县境内有川黔铁路、黔渝高速公路、210国道从南至北贯穿全境，是贵州省的北大门，具有得天独厚的区位优势；同时,桐梓县煤矿、铝矿等矿产资料丰富，具备火电厂、煤化工、电解铝等项目的建设条件。西部大开发为桐梓县（特别是县城区域）的经济发展插上了腾飞的翅膀，随着桐梓电厂、桐梓煤化工、桐梓电解铝厂等大企业相继落户桐梓县城区域，桐梓县城区域的经济发展必将迎来突飞猛进的时期，同时对水资源的开发利用也提出了新的更高的要求.
桐梓县城区及桐梓县工业园区所在区域水资源虽然较丰富,但径流年际变化较大,特别是年内分配不均匀，加之城市及工业园区与水资源分布不协调,供水水源工程建设滞后，工程性缺水问题突出.
根据《桐梓河流域（桐梓县境内）水量分配方案》（遵义水利水电勘测设计研究院，2011年4月）和《桐梓县城区域供水方案调整的纪要》，到规划水平年2020年桐梓县城市用水及工业园区用水总需水量为8234万m3/a；其供水方案为“由天门河水库（已建）+新桥水库（在建)+坛子口水库（拟建） +杨村沟引水(已建）+马脑岩引水（已建）+溱溪河提水(已成）+桐梓河提水组成，总供水能力7957万m3/a，再生水利用277万m3/a”.按现有工程设计供水能力为2870万m3/a,缺水5087万m3/a,缺水率61。8%。可见，随着桐梓县城城市人口的迅速增加及工业园区大量工矿的相继建成，城市用水及工业用水急剧增加,若不修建新的供水水源工程,水将成为制约桐梓县城经济社会发展的瓶颈，缺水将严重影响该区域经济社会的持续稳定发展和社会稳定.
坛子口水库P=95%供水能力1570万m3/a，且水质满足集中式供水水源的要求。坛子口水库具有供水能力大、水质优良、保证率高等优势，经济效益和社会效益显著，是桐梓县规划的主要骨干供水水源工程之一，在桐梓县城区域供水方案中占有重要地位，事关桐梓县工业园区的产业结构，对保障桐梓县城市及工业园区的用水具有极其重要的不可替代的作用。
坛子口水库工程列入了国务院已批复的《贵州省水利建设生态建设石漠化治理综合规划》及“桐梓县城区域城市及工业用水供水方案中”，符合省政府提出的水利建设、生态建设、石漠化治理三位一体的指导思想和优先实施城镇供水和特别缺水地区水源工程的思路。因此，坛子口水库工程的建设是非常必要的，亦是十分迫切的.
1。4.2 工程任务和规模
1、设计水平年
现状水平年为2010年，设计水平年为2020年。
2、供水范围及设计保证率
坛子口水库的任务是城市及工业供水，向桐梓县城供水770万m3/a、向工业园区供水800万m3/a。工业供水对象为“贵州娄山经济开发区"的桐梓煤化工供水，城市供水范围为桐梓县城新城区（燎原一带）供水。用水保证率拟定为95％.
3、坛子口水库规模
（1)库容曲线
坛子口水库库容曲线根据1：1万地形图量算，高程系统为黄海高程系统.成果见表1。4—2.
坛子口水库库容面积曲线成果表
表1。4—2
高程(m）
水面面积（万m2）
库容（万m3）
834
0
0
835
0。76
0.51
840
3。99
11。3
845
6。55
37.4
850
8。95
76.0
855
12。4
129
860
15。4
198
865
18。3
283
870
21。9
383
875
27.1
505
880
30。5
649
885
34。9
812
890
39.5
1000
895
45.2
1210
900
51.4
1450
(2）死水位
水库死水位考虑坝前泥沙淤积高程及取水等因素综合确定，死水位850。50m,死库容80万m3。
（3)正常蓄水位选择
坛子口水库经7个正常蓄水位比较后，确定水库正常蓄水位885。00m，正常蓄水位库容812万m3,兴利库容732万m3，库容系数24.3％,具备多年调节性能。总供水量1570万m，水资源开发利用率52。2％，下放生态用水量301万m3/a，占径流量的10。0％。
1。4。3 洪水调节计算
1、洪水标准
坛子口水库总库容均大于100万m3，小于1000万m3。根据《防洪标准》（GB50201—94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）规定,该水库属小(1)水库,工程等别为Ⅳ等。坝型为面板堆石坝，最大坝高63。0m，主要建筑物为均为4级建筑物(主要建筑物包括大坝、溢洪道、取水(兼放空）建筑物等)。由于总库容接近1000万m3，故设计洪水标准采用上限。坛子口水库洪水标准为：50年一遇(P＝2％)洪水设计；1000年一遇（P＝0。1％）洪水校核。
2、 洪水调节计算
经分析比较后,推荐采用岸边溢洪道自由泄洪，堰型为WES实用堰，溢流净宽30.0m，堰顶高程885.00（正常蓄水位)。采用单辅助曲线法进行调洪计算，坛子口水库调洪成果见表1.4-3。
坛子口水库洪水调节成果表
表1。4-3
洪水
标准
P(％）
洪峰
Qmp
（m3/s）
最大下
泄流量
（m3/s）
最高
库水位
(m）
最大库容(万m3)
大坝下游洪水位
（m）
0.1
549
487
889。18
966
838。45
1
357
307
888.07
924
837。58
2
305
262
887。77
912
837。32
3。33
263
225
887。50
902
837。09
5
229
192
887。25
893
836。86
10
178
144
886。86
878
836.51
20
130
102
886。47
864
836。13
注：1、岸边溢洪道自由泄洪，溢流净宽30m，堰顶高程885。00m.
2、起调水位885.00m,起调库容812万m3.
3、水库设计洪水位887.77m，校核洪水位889.18m,水库总库容966万m3。
1.4。4 泥沙淤积计算
根据二郎坝水文站实测泥沙资料、同时参考《贵州省地表水资源》之输沙模数等值线图并考虑水库流域下垫面等因素后，坛子口水库悬移质输沙模数采用300t/km2，则悬移质年输沙量为1.67万t(合1。28万m3）。推移质输沙量根据贵州省境内已成水库经验系数，采用悬移质的20%,并考虑全部淤于库内，则推移质年淤积量为2560m3。
水库泥沙淤积量分别按多年平均库容淤损率法和多年平均排沙比法计算后取均值,水库淤积形态按锥体淤积考虑。
坛子口水库50年泥沙总淤积量75。3万m3，平均淤积高程849.92，坝前淤积高程为846.45m。坛子口水库20年泥沙总淤积量30。1万m3，平均淤积高程843.84,坝前淤积高程为841。25m.
1.4.5 水库回水计算
坛子口水库库区耕地和房屋主要分布在主河道上,故只对主河道进行回水计算。依据《水利水电工程建设征地移民安置规划设计规范》（SL290—2009）规定，结合库区实际情况耕地淹没设计洪水标准P=20％，农村居民点及房屋淹没设计洪水标准P=5％。
水库回水水面线利用有限差分法求河道恒定非均匀渐变流基本方程来推求，回水计算中考虑20年泥沙淤积（淤积量为30.1万m3，平均淤积高程843。84m，坝前淤积高程为841.25m)影响后的纵横断面，起始水位为坝前相应频率的调洪最高水位(20年一遇为886。86m，5年一遇为886。47m)，流量为各断面相应频率的洪峰流量;糙率根据河床情况取0.040~0.055，坛子口水库主河道回水计算成果见表1.4—4.
坛子口水库主河道回水计算成果表
表1。4—4
断面名称
地名
距大坝距离（m)
河底高
程(m)
20年淤积
高程（m）
多年平均流量水面线
回水位（m）
天然洪水位(m）
P=5%
P=20%
P=5％
P=20%
A1
坝址
0
834
841。25
834。72
886。86
886。47
837.94
836.91
A2
核桃湾
610
842。5
848。53
843。21
886.86
886。47
845.91
845。02
A3
峡谷口
1400
852.3
853。62
853
886。86
886.47
855.87
854。93
A4
菜汤坪
1890
861。8
862。9
862。48
886。86
886。47
866.04
864。93
A5
钓鱼嘴
2570
875。2
875.86
875。89
886。86
886。47
879.02
878.02
A5+1

3440
883。99
884。34
885
888。44
887。45
887。85
886.84
A6

3500
884.6
884.87
885。36
888。77
887。76
888.45
887。44
A7
库尾
3560
885.2
885.4
885.97
889.39
888。31
889。11
888。09
坛子口水库5年一遇回水歼灭断面为A7，20年一遇回水歼灭断面为A7。
1.5 工程布置及建筑物
1.5。1 工程等别及洪水标准
1、枢纽工程等别及洪水标准
(1）枢纽建筑物级别
坛子口水库枢纽工程主要建筑物由拦河大坝、溢洪道和取放水（兼放空）建筑物等组成。
大坝（砼面板堆石坝）最大坝高63.0m，水库下游河段无重大防洪对象，故主要建筑物大坝为4级建筑物，其它主要建筑物溢洪道、取水口、消能防冲建筑物等为4级建筑物.永久性次要建筑物为5级建筑物，临时建筑物为5级建筑物.
（2)洪水标准
挡水大坝(面板堆石坝)、泄水建筑物洪水标准：设计洪水重现期50年,校核洪水重现期1000年.
取水(兼放空)建筑物进口洪水标准与挡水建筑物相同。
消能防冲洪水标准：重现期20年.
大坝施工期导流洪水标准：重现期5年.
临时度汛洪水标准:重现期20年.
2、泵站级别及洪水标准
泵站工程主要建筑物由泵站取水管、泵房、泵站上水管及上水池等组成。泵站设计流量0。596m3/s、总装机容量为1500kw，根据《防洪标准》(GB50201—94）和《泵站设计规范》（GB50265—2010）的规定，泵站工程规模为中型，工程等别为Ⅲ等，泵站工程主要建筑物等级为3级，次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。设计洪水重现期30年，校核洪水重现期100年。
3、输水工程等别及洪水标准
输水建筑物主要建筑物包括输水管道和输水隧洞.本工程的工程任务是城市及工业供水。桐梓县2020年规划城市人口为20。0万人，根据《防洪标准》（GB50201—94）的规定，桐梓县为重要性一般城镇,工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等。输水建筑物主要建筑物等级为4级，次要建筑物为5级，临时建筑物为5级。设计洪水重现期20年，校核洪水重现期50年。
1.5。2 主要建筑物轴线选择
一、坝线选择
根据坝址地形、地质条件和所选代表坝型（砼面板堆石坝），垄脊地形(“◣”形）上游河段，右岸上游发育有2＃浅冲沟,宽3.0~5。0m，切深2。0~5。0m；左岸地形陡峻，坡角一般在60°以上，局部为陡岩,地形对称性较差，加之受区域性断裂燎原断裂(F1）及左岸f3断裂影响，节理裂隙构造较为发育,岩体一定深度内结构受破坏较为强烈，其岩体完整性差异较大。如若坝线选择在该河段,趾板基础开挖量、基础及边坡处理工作量大，且左岸为管道型岩溶形态，防渗工程量较大,可靠性差。3、4号冲沟下游河段,右岸下游地形总体为倾向河床变化不大的平顺陡坡，坡角35~45°。右岸下游有深切冲沟水坎沟汇入主河道，水坎沟宽15。0～25。0m，切深30。0～50.0m.如若坝线选择在该河段,左岸不具备布置溢洪道的条件,溢洪道布置在右岸，右侧边墙后缘将形成高约60.0m的高边坡,开挖量及边坡处理支护工作量大；且取水（兼放空）隧洞洞线增长，相应工程量增加；加之防渗边界为接上游相对隔水层,防渗工程量较大。综上所述,坝线选择在上游垄脊地形（“◣”形）至下游3、4号冲沟