德江朝溪水庫(kù)工程建設(shè)壩址比較分析

陳 剛

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴陽(yáng) 550002)

德江朝溪水庫(kù)工程建設(shè)壩址比較分析

陳 剛

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴陽(yáng) 550002)

現(xiàn)如今社會(huì)發(fā)展中，水庫(kù)大壩的作用越來(lái)越重要。不僅有利于農(nóng)田灌溉、養(yǎng)殖，而且更多的使用于人們的飲用水，起著關(guān)鍵性作用。筆者根據(jù)自身工作經(jīng)歷，對(duì)大壩的選址和修建進(jìn)行詳細(xì)實(shí)例分析。朝溪水庫(kù)壩址位于冷溪河上游河段，上、下壩址相距0.3km。文章主要對(duì)德江朝溪水庫(kù)工程建設(shè)中壩址比較及存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

水庫(kù)；壩址；比較；朝溪水庫(kù)；工程地質(zhì)；分析

1 工程概況

朝溪水庫(kù)位于德江縣泉口土家族鄉(xiāng)冷溪河上游，屬長(zhǎng)江流域?yàn)踅?，為烏江左岸的一?jí)支流馬蹄河的左岸支流。朝溪水庫(kù)位于泉口鄉(xiāng)大灣村，主要灌區(qū)位于本縣高山鄉(xiāng)，主要安全飲水村寨位于高山鄉(xiāng)、長(zhǎng)豐鄉(xiāng)。工程所在地泉口鄉(xiāng)，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)十分落后。而主灌區(qū)高山鄉(xiāng)，且僅有水利工程3處，其中2座小(2)型水庫(kù)，總?cè)莘e合計(jì)51萬(wàn) m3，小(1)型水庫(kù)1座，總庫(kù)容147萬(wàn) m3，共有設(shè)計(jì)灌溉面積480hm2，有效灌溉面積314hm2，耕地灌溉率僅為11.3%。區(qū)域內(nèi)耕地多集中在沿河兩岸的臺(tái)階上。區(qū)域內(nèi)旱災(zāi)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害性最大，平均每?jī)赡臧l(fā)生1次，因此，迫切需要解決區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉用水困難[1]。

2 壩址工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

壩址區(qū)位于冷溪河上游段河道，長(zhǎng)約1.5km，河流呈“蛇”型彎曲，總體由NW往SE流，河床寬10～20m，主要為不對(duì)稱“V”型橫向谷及斜向谷，上壩址至下壩址之間的河谷主要為橫、斜向谷，常年水位1018.1～1021.5m，平水期水深0.2～1.0m，局部有河漫灘發(fā)育。左岸1050～1080m高程為緩坡，地形平緩，1050m高程以下地形坡度40°～60°，局部為陡崖，沖溝較發(fā)育，但長(zhǎng)度不大，切割深度較小。右岸地形坡度40～65°。

2.2 地層巖性

兩岸坡第四系殘坡積層廣布，主要為黏土及碎石，據(jù)鉆孔、物探及坑槽探揭露，一般厚0.5～2m，最厚達(dá)4.2m(上壩址ZK4號(hào)鉆孔)，主要分布在沖溝底部及臺(tái)地；左岸局部岸坡有崩塌堆積體分布，主要為塊石及黏土混雜堆積，上壩址左岸厚1～5m，下壩址左岸厚1～2m。河床第四系覆蓋層廣布，主要為沖洪積的砂卵礫石層，礫石成分主要為灰?guī)r及灰質(zhì)白云巖，磨圓度一般，粒徑以5～10cm為主，級(jí)配較好，據(jù)壩址河床鉆孔(ZK2及ZK5)揭露及物探測(cè)試，厚0～2.4m?；鶐r為志留系中統(tǒng)石牛欄組第二段(S2Sh2)灰色鈣質(zhì)粉砂巖夾灰綠色砂質(zhì)頁(yè)巖和砂巖。厚度>200m，主要分布?jí)螀^(qū)及兩岸坡[2]。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造及結(jié)構(gòu)面

壩址區(qū)無(wú)斷層通過(guò)，構(gòu)造較簡(jiǎn)單，為單斜構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定，巖層產(chǎn)狀N 10°E/SE∠5°，傾下游略偏左岸。據(jù)壩區(qū)地表節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)，巖體中主要發(fā)育的裂隙有下列2組：①SN/E<75°，線密度0.5～0.7條/m，地表可見(jiàn)長(zhǎng)度約7～8m，平直閉合；②N35°W/NE<80°，線密度1條/m，地表可見(jiàn)長(zhǎng)度約10m左右，平直閉合。

2.4 水文地質(zhì)條件

據(jù)鉆孔水位觀測(cè)資料，左岸：ZK1鉆孔水位1019.52m(孔口高程1050.42m)、ZK2鉆孔水位1019.38mm(孔口高程1019.93m)；右岸：ZK3鉆孔水位1021.64m(孔口高程1051.84m)，地下水位比河水高，地下水位變化較平緩，隨地形抬升水位逐漸變高，水力坡降變陡，平均水力比降1%～20%。綜上所述，壩區(qū)地下水類型主要為覆蓋層孔隙水及基裂隙水，水量較小，地下水主要在強(qiáng)、弱風(fēng)化帶巖體中運(yùn)移，且隨地形抬升水力比降呈逐漸變陡的趨勢(shì)，兩岸地下水位高于河水位，地下水補(bǔ)給河水。

3 壩址比較分析

工程壩址選擇主要受地形地質(zhì)條件控制，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，在冷溪溝上約3.0km的河段上兩岸地形高度、地質(zhì)條件好，本階段選擇3個(gè)壩址作初步比較。本工程是“以需定供”工程，其次是淹沒(méi)損失太大，因此推薦上、下壩址作為設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較。

3.1 從上下壩址地形地質(zhì)條件方面

3.1.1 上壩址工程地形地質(zhì)條件

上壩址河段為一不對(duì)稱的"V"形河谷，左岸地形坡度30°～55°；右岸地形坡度45°～50°。正常高水位1056.00m時(shí)，河谷寬高比3.23。河床覆蓋層厚0～0.8m，成分為沖洪積的砂卵石層。下伏基巖為志留系中統(tǒng)石牛欄組(S2sh)灰色薄至中厚層鈣質(zhì)粉砂巖夾少量泥巖。兩岸基巖零星出露。巖體強(qiáng)風(fēng)化厚度：左岸4～6m；右岸4～6m；河床4～5m。

弱風(fēng)化厚度：左岸20～22m；右岸19～21m；河床18～20m。巖體中主要結(jié)構(gòu)面是層面及裂隙面，巖層產(chǎn)狀： N 10°E/SE<5°。巖體中主要發(fā)育的裂隙有下列2組：①SN/E<75°，線密度0.5～0.7條/m，地表可見(jiàn)長(zhǎng)度約7～8m，平直閉合；②N35°W/NE<80°，線密度1條/m，地表可見(jiàn)長(zhǎng)度約10m左右，平直閉合。

水文地質(zhì)條件：兩岸地下水位高于河水位，屬補(bǔ)給型河谷；巖體透水性除強(qiáng)風(fēng)化外，弱風(fēng)化以下巖體透水性弱，地下水位比正常蓄水位低，存在裂隙性繞壩滲漏問(wèn)題，防滲帷幕線沿壩軸線布置，往兩岸延伸接正常蓄水位與<5Lu透水率巖體交點(diǎn)，河床帷幕下限為<5Lu透水率巖體，帷幕線長(zhǎng)約343m。

3.1.2 下壩址工程地形地質(zhì)條件

下壩址河段為一不對(duì)稱的“V”形河谷，左岸地形坡度45°～55°；右岸地形坡度45°～50°。正常高水位1052.00m時(shí)，河谷寬高比3.30。河床覆蓋層厚0～2.4m，成分為沖洪積的砂卵石層。下伏基巖為志留系中統(tǒng)石牛欄組(S2sh)灰色薄至中厚層鈣質(zhì)粉砂巖夾少量泥巖。兩岸基巖零星出露。巖體強(qiáng)風(fēng)化厚度：左岸4～6m；右岸4～6m；河床4～5m。弱風(fēng)化厚度：左岸20～22m；右岸19～21m；河床18～20m。

巖體中主要結(jié)構(gòu)面是層面及裂隙面，巖層產(chǎn)狀： N 10°E/SE<5°。巖體中主要發(fā)育的裂隙有下列2組：①SN/E<75°，線密度0.5～0.7條/m，地表可見(jiàn)長(zhǎng)度約7～8m，平直閉合；②N35°W/NE<80°，線密度1條/m，地表可見(jiàn)長(zhǎng)度約10m左右，平直閉合。

水文地質(zhì)條件：兩岸地下水位高于河水位，屬補(bǔ)給型河谷；巖體透水性除強(qiáng)、弱風(fēng)化外，弱風(fēng)化以下巖體透水性弱，地下水位比正常蓄水位低，存在裂隙性繞壩滲漏問(wèn)題，防滲帷幕線沿壩軸線布置，往兩岸延伸接正常蓄水位與地下水位交點(diǎn)，河床帷幕下限為<5Lu透水率巖體，帷幕線長(zhǎng)約383m。

3.2 水庫(kù)淹沒(méi)方面

選取的兩壩址之間河段，中間有少量約0.33hm2左右耕地分布；上下壩址正常蓄水位相差4.0m，其庫(kù)區(qū)內(nèi)無(wú)在大面積耕地，也無(wú)直接淹沒(méi)的村寨。

3.3 施工條件方面

兩壩址地形地質(zhì)條件相差不大，交通條件基本相同，根據(jù)料場(chǎng)及碴場(chǎng)位置的不同，兩壩址材料運(yùn)距稍有差距，工程選取的料場(chǎng)位于左岸下游，上壩址距料場(chǎng)約8.36km，下壩址距料場(chǎng)約8.1km。棄碴運(yùn)輸，工程初步選取的堆碴場(chǎng)位于下壩下游，去棄碴場(chǎng)的運(yùn)距下壩址比上壩址近0.26km。綜合來(lái)看，在砂石料的運(yùn)輸上，下壩址略占優(yōu)。

3.4 工程投資方面

上壩址面板堆石壩方案大壩樞紐工程投資為3116.99萬(wàn)元，下壩面板堆石壩方案大壩樞紐工程投資為3051.75萬(wàn)元，從投資來(lái)看，下壩址較優(yōu)。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上分析，下壩址在工程投資、地形地質(zhì)條件、施工運(yùn)輸條件等方面均較下壩址優(yōu)越，故本階段推薦下壩址為水庫(kù)推薦壩址。

[1]馮慶剛.莊里水庫(kù)壩址及壩軸線方案比選[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2012，18(06)：40-42.

[2]王紅黎，齊三紅，朱紅賓.寶泉二期西溝水庫(kù)壩址工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)[J].河南水利與南水北調(diào)，2007(08)：60-61.

1007-7596(2014)01-0127-02

2013-10-22

陳剛(1980-)，男，土家族，貴州江口人，工程師，從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作。

TV62

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