某水库大坝轴线选址及比选研究_程健.pdf

文章从工程地质条件、施工工期、移民拆迁占地、环境影响、工程投资、工程效益等方面，对坝址坝轴线进行比选研究，最终确定最优坝轴线为推荐方案。关键词：坝址选择；坝轴线选择；工程地质条件；移民拆迁占地 ：中图分类号：文献标识码：文章编号：（）（，）：，：；水库工程项目中，大坝坝址坝轴线的选择，是可行性研究阶段的主要研究内容，要选择技术可行、经济合理、效益最佳的方案作为推荐方案。某水库工程位于维西县东南面永春河右岸支流腊八底河上，是一项以提供农村生活用水及灌溉用水为主的工程。工程由枢纽工程及灌区输水管道组成，其中枢纽工程由大坝、溢洪道、导流输水放空隧洞组成，总库容 ，总供水量 ，其中为下游供水 ，解决下游 农田及人口 人、学校师生人数 人生活供水。本文通过对该工程在满足规划指标及枢纽布置等条件下，充分考虑工程地质条件、施工工期、移民拆迁占地、环境影响、工程投资、工程效益等因素，进行坝址选择及坝轴线比选研究，确定最佳方案。坝址选择如图所示，选择上、下个坝址进行比较，上坝址位于村委会东北北面支流汇口下游 ，河流南北流向，河形稍弯曲，河床高程 ，河床纵坡比，河谷呈基本对称“”型谷，坝顶河谷宽约 。上游库区河床坡降较缓，河谷相对宽缓，库区蓄水条件较好；下坝址位于上坝址下游 ，河流流向由南北转向东西，河形稍弯曲，河床高程 ，河床纵坡比 ，河谷呈基本对称“”型谷，坝顶河谷宽约 。上游库区河床坡降较缓，河谷相对宽缓，库区蓄水条件较好。上坝址具有相同库容坝高相对较高，但坝轴线较短、综合投资少，同时灌区面积较大的优点。下坝址相同库容坝高相对较矮，但坝轴线较长、综合投资相对较高。根据现场勘查，下坝址发育白马驹断裂，山体地形坡度大，地形坡度可达 ，岸坡可见发育有规模较大的滑坡堆积体，下坝址地质条件复杂。因此选择经可研阶段详细比较，综合条件较好的上坝址作为水库建坝位置。图坝址选择示意图坝轴线比选 坝轴线比选原则坝轴线比选主要遵循以下原则：参与比选的坝线均处于推荐坝址范围内，具有相同的成库条件，坝线比选不受淹没、征占地、移民等因素制约。参与比选坝线的地形、地质均能满足挡水、泄水及其他各建筑物的布置需要，且泄水、输水建筑物的布置不对坝轴线比选造成影响。比选坝线的代表坝型应选择该坝线上经济技术较优的坝型。从地形地质、工程布置、施工条件和投资方面进行综合比选，推荐经济技术条件较优的坝轴线。坝轴线选择坝轴线上游坝脚离冲沟较近，须进一步研究坝轴线位置。基于坝轴线比选的原则，以及地形条件和坝型比较，选择了一条号坝轴线与号坝轴线进行比较，号坝轴线由号坝轴线向下游平移，如图所示。条轴线方向均为 。（）地形与地质条件。条轴线具有相同的地形条件、地质条件，总体是左岸地形比右岸较陡缓，地形坡度 ，大部分为岩质边坡；右岸地形一般较陡峻，为 的陡坡地形，大部分为岩质边坡。坝址下游地形逐渐变陡，河谷深切，侵蚀、剥蚀较为严重，卸荷裂隙现象也较发育，地貌属构造侵蚀 剥蚀中高山峡谷地貌类型，出露地层为三叠系上统攀天阁组流纹岩。（）施工条件。条轴线施工条件基本相同。由于水库库容小，为保持可研阶段设计成果的连续性（正常蓄水位调整后影响较大），号轴线虽下移后正常蓄水位应有微调，本工程料场为库区内料场，料场开采后，部分开采范围作为水库库容，本阶段通过适当调整料场开采范围，维持水库库容不变，维持第期程健：某水库大坝轴线选址及比选研究号轴线正常蓄水位不变。坝轴线正常蓄水位根据坝壳料开采后的库容曲线，进行计算。（）建筑物布置。条轴线的建筑物布置基本相同，均包含大坝、左岸溢洪道、右岸隧洞。坝轴线比选坝轴线推荐坝型均为沥青混凝土心墙堆石坝，工程地质条件基本相似，工程布置基本相同。坝轴线比较主要从大坝结构设计、防渗设计、水土保持影响，征地移民影响、工程投资等角度进行分析比较。工程布置比较（）坝轴线坝。坝轴线坝顶高程为 ，最大坝高 ，坝轴线长 ，坝顶宽度为，上游坝坡坡比为、，下游坝坡坡比为 、，坝轴线防渗轴线长 。溢洪道轴线长 ，控制堰型为驼峰堰，堰顶宽度，堰顶高程与正常蓄水位相同。导流输水放空隧洞总长 ，其中洞身段长 ，为 圆形有压隧洞。（）坝轴线坝。坝轴线坝顶高程为 ，最大坝高 ，坝轴线长 ，坝顶宽度为，上游坝坡坡比为、，下游坝坡坡比为 、，坝轴线防渗轴线长 。溢洪道轴线长 ，控制堰型为驼峰堰，堰顶宽度，堰顶高程与正常蓄水位相同。导流输水放空隧洞总长 ，其中洞身段长 ，为 圆形有压隧洞。从工程布置看，坝轴线和坝轴线基本相同，坝轴线坝高低，坝轴线长度短。施工、水保条件比较（）施工布置。坝轴线和坝轴线相差不大，坝轴线进口靠近冲沟，施工过程中，需设置引流措施将冲沟来流引入度汛坝体以外，同时需新增相应的抽排措施。（）水保方面。条轴线相差不大，坝轴线坝轴线较短，开挖量较坝轴线略少。建设征地移民影响坝轴线正常蓄水位较坝轴线高 ，淹没影响较坝轴线大，枢纽区征地轴线相差不大，坝轴线略优于坝轴线。枢纽工程区存在矿产压覆影响，压覆矿产范围主要位于进场道路附近，轴线矿压影响相差不大。工程效益分析通过建筑物技术指标比较，号坝轴线建筑物布置与号坝轴线相比，坝顶长度短，由于坝轴线上移，正常蓄水位抬高 ，坝顶高程，由于建基面抬高，坝高低，填筑量减少 。防渗帷幕长度增加，帷幕灌浆总量增加 。溢洪道长度增加 ，输水隧洞长度增加约。建筑物经济指标比较如表所列。表坝轴线比选枢纽建筑物经济指标比较表万元经济指标号坝轴线（比较）号坝轴线（推荐）溢洪道投资 输水隧洞投资 大坝、溢洪道投资合计 枢纽区征地移民投资（含矿压影响）其他施工临时工程投资 投资合计 从表可以看出，号坝轴线大坝、溢洪道、输水放空隧洞投资合计少 万元，其他临时施工投资多 万元，建设征地移民影响投资多 万元，总投资多 万元。号坝轴线投资较优，且号轴线距离冲沟更远，减少了施工期冲沟引流及抽排措施，建设征地移民影响略小，投资省。安徽水利水电职业技术学院学报第 卷结束语结合比较结果，推荐号坝轴线为推荐坝轴线。通过以上方案对比研究，对此类工程坝址选择研究提供参考，在安全和经济方面的研究对生产实践有一定的指导意义。参考文献郑洪宇水库大坝坝型优化比选设计研究科技风，（）：李春生论水库大坝坝基基础施工地质的重要性建筑工程技术与设计，（）：中国水利水电勘测设计协会 水利水电工程地质勘察资料整编规程：北京：中国水利水电出版社，长江勘测规划设计研究有限责任公司混凝土重力坝设计规范：北京：中国水利水电出版社，黄河勘测规划设计研究院有限公司 碾压式土石坝设计规范：北京：中国水利水电出版社，（责任编辑汪明磊）（上接第页）合理性分析将横排头坝上 年，年的逐日平均水位资料做分段统计，得到各年度低于旱警水位的天数及出现的频率分别为：月低于旱警水位的有 年，出现频率接近年一遇；月低于旱警水位的有 年出现频率约年一遇；月低于旱警水位的平均天数为；月低于旱警水位的平均天数为。以上数据与实际观测的水文资料相吻合，得出横排头灌溉期旱警水位 及非灌溉期旱警水位 是合理的。结束语经过对横排头枢纽工程上游来水量及横排头水文站多年水文资料的具体分析，结合灌区灌溉和居民用水的实际情况，确定了横排头坝上的旱警水位分别是灌溉期 、非灌溉期 ，填补了该工程长期以来旱警水位的空白，为科学合理的水资源调度和抗旱应急响应提供了理论依据。参考文献李厚义铁岭市福德店水文站旱警水位（流量）分析研究黑龙江水利科技，（）：张礼兵，伍露露，金菊良，等 大型灌区骨干水库分期旱限水位研究 水利学报，（）：李娜陕西渭南涧峪水库旱警水位确定分析陕西水利，（）：（责任编辑汪明磊）第期程健：某水库大坝轴线选址及比选研究