平山水庫設(shè)計(jì)方案比選分析

程玉珍

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080)

1 概況

平山森林生態(tài)區(qū)位于黑龍江省阿城市平山鎮(zhèn)境內(nèi)。距哈爾濱市75 km，平山水庫(嬉水景區(qū))在平山森林生態(tài)區(qū)內(nèi)，位于阿城市新政村北部0.2 km處，東北部2.5綏滿高速公路，東有松峰山。水庫庫區(qū)位于阿什河上游坡水溝內(nèi)較開闊處，壩址以上流域高程位于220～500 m，平山森林生態(tài)區(qū)靠近為阿城市平山鎮(zhèn)，西面為小嶺鎮(zhèn)，南鄰西泉眼水庫，北有內(nèi)有全國(guó)最早、最大的以野生飼養(yǎng)方式為主的鹿場(chǎng)，圈地462 hm2，棲息繁衍著800余頭梅花鹿、馬鹿，時(shí)稱“李范五狩獵場(chǎng)”。

工程任務(wù):平山水庫為平山森林生態(tài)區(qū)開發(fā)項(xiàng)目之一，主要任務(wù)為旅游及提供養(yǎng)鹿基地供水，其環(huán)境滿足游客娛樂、休閑需要。

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252～2000)，確定平山水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)按20 a一遇洪水設(shè)計(jì)，100 a一遇洪水校核。設(shè)計(jì)洪水位225.92 m，校核洪水位226.14 m，校核總庫容9.24萬m3。

2 水文

水庫庫區(qū)位于阿什河上游坡水溝內(nèi)較開闊處，壩址以上流域高程位于220～500 m，集雨面積為1.487 km2。平山森林生態(tài)風(fēng)景區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季涼爽多霧，冬季寒冷多雪。多年平均氣溫3.6℃，多年平均降水量621 mm，多年平均蒸發(fā)量788.5 mm(E601蒸發(fā)皿)。全年無霜期為120 d，日最高氣溫30℃，日最低氣溫 －38℃，年適宜觀景旅游天數(shù)約為210 d。水庫壩址以上多年平均來水量為28.25萬m3，P=75%年份來水量為15.96萬m3，P=90%年份來水量為9.89萬m3。水庫20 a一遇洪水洪峰流量為10.0 m3/s，1 d洪量為12.96萬m3;100 a一遇洪水洪峰流量為18.7 m3/s，1 d洪量為22.74 萬 m3。

3 地質(zhì)

3.1 庫區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況

地貌分為低微起伏的中高丘陵，山前坡積區(qū)，二級(jí)、一級(jí)階地，河床漫灘;庫區(qū)出露的地層主要為二迭系火山碎屑巖，侏羅紀(jì)火山巖，海西期花崗巖及第四系堆積物。庫區(qū)地質(zhì)構(gòu)造受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造控制。

3.2 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件

3.2.1 壩址區(qū)地形、地貌

壩址區(qū)河谷為不對(duì)稱的“U”形谷。壩段河谷寬度約200 m。左壩端與二級(jí)階地和坡積地貌相接，遠(yuǎn)處為丘陵。右壩端與丘陵地貌相接。按地貌形態(tài)可分為:河床漫灘、一級(jí)階地、二級(jí)階地，斜坡堆積和丘陵區(qū)。

3.2.2 壩址區(qū)地層、巖性

壩址區(qū)出露的地層有:二迭系五道領(lǐng)組下段安山巖，中下更新統(tǒng)冰磧泥礫，砂礫含卵石、黃土及黃土夾碎石，全新統(tǒng)坡積物、沖洪積物等。

3.2.3 水文地質(zhì)

壩址區(qū)地下水按其成因類型可分為:沖積層孔隙水，泥礫層孔隙水，基巖裂隙水，斷層破碎帶裂隙水。

4 主要建筑物布置

考慮整個(gè)壩基主要有黏土基礎(chǔ)和砂礫石基礎(chǔ)兩種，基礎(chǔ)處理需帷幕灌漿以防滲漏，選擇混凝土防滲墻，厚40 cm，深12 m。

本著充分利用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧烯p節(jié)約投資﹑便于施工和管理的原則，初步擬定兩種壩形進(jìn)行比較。第一種壩型為漿砌石壩;第二中為均質(zhì)土壩。

4.1 方案一

樞紐由沖砂閘、漿砌石擋水壩、漿砌石溢流壩組成。主河道寬200.0 m

1)沖砂閘位于左岸主河槽部位。為5 m×1孔開敞式寬頂堰，閘底高程222.0 m，閘邊墩頂高程226.70 m，由進(jìn)口段、閘室段、消力池段、海漫段四部分組成。

2)擋水壩分別位于主河槽左、右側(cè)，為漿砌石折線堰，全長(zhǎng)290 m，迎水坡為鉛直面，背水坡 1∶0.75，堰頂高程225.50 m，擋水墻高程226.70 m，堰頂寬5.0 m。

3)溢流壩段位于主河槽中部，全長(zhǎng)20 m，采用折線堰型，迎水坡為鉛直面，背水坡1∶0.75，堰頂高程225.5 m，堰頂寬5.0 m，下游設(shè)鋼筋混凝土消力池，長(zhǎng)10 m，海漫采用漿砌石護(hù)底長(zhǎng)20.0 m，干砌石護(hù)坡長(zhǎng)20 m，厚0.30 m，下設(shè)碎石0.15 m，無紡布一層。

4.2 方案二

樞紐由沖砂閘、擋水均質(zhì)土壩、漿砌石溢流壩組成。主河道寬60.0 m

1)擋水均質(zhì)土壩采用亞黏土，壩頂高程227.20 m，上、下游邊坡均為1∶3，上、下游護(hù)坡采用混凝土板形式，厚0.2 m。下游設(shè)帖坡排水，排水溝采用干砌塊石厚0.30 m，下設(shè)碎石厚0.20 m，無紡布一層400 g/m2路面鋪設(shè)混凝土路面。

2)沖砂閘、漿砌石溢流壩同方案一。

表1 方案比較表

5 結(jié)論

經(jīng)過兩種壩型的工程量與工程造價(jià)比較，壩型中最經(jīng)濟(jì)的壩型為土壩，兩壩型工程造價(jià)差為134.17萬元，且充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，同時(shí)，土石壩方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)地質(zhì)條件要求相對(duì)較低，能適應(yīng)地基變形，便于維修和加高、擴(kuò)建。因此初選壩型方案為土壩，即方案二。

［1］江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.SL 265－2001水閘設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2001.

［2］貴州省水利廳.SL25－2006砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2006.

［3］黃河水利委員會(huì)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.SL274－2001碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2002.