庫山河水庫壩址及壩型方案比選

詹 超

（新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計研究院,新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

水利工程建設(shè)有助于改善當?shù)厮Y源分布不均勻的情況，促進當?shù)剡M行發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護[1～3]。大壩是水庫工程建設(shè)中最為重要的建筑物，其穩(wěn)定性對工程建設(shè)尤為重要[4～5]。影響壩體穩(wěn)定性的因素較多，其中壩址區(qū)工程地質(zhì)條件以及壩體類型較為重要[6～8]。合理選擇壩址和壩型有助于保證工程安全、縮短建設(shè)周期、降低工程建設(shè)投資，因此，在工程建設(shè)初期對壩址及壩型進行比選是十分有意義的。

1 工程概況

庫山河水庫總庫容1.25 億m3，相應(yīng)水位2276.63 m（校核洪水位）；正常蓄水位2276.00 m，相應(yīng)庫容1.22 億m3；調(diào)節(jié)庫容1.06 億m3；淤積后調(diào)節(jié)庫容0.887 億m3，死庫容0.15 億m3，相應(yīng)死水位2205.00 m，壩高為126 m。電站裝機容量32MW，裝機為3×10.67 MW，多年平均發(fā)電量1.169 億kW·h，裝機利用小時數(shù)3578 h。

2 壩址及壩型比選

2.1 壩址比選

上、中、下三個壩址分別相距8 km、2.5 km，三個壩址工程任務(wù)及調(diào)節(jié)庫容相同，交通條件基本相同，氣候條件相同。上壩址位于中壩址上游8 km處，河道狹窄，河谷為不對稱“V”形河谷，現(xiàn)代河床寬25 m～100 m，正常蓄水位2281 m處河谷寬300 m，壩肩基巖裸露，坡高220 m～270 m，自然坡度25°～30°，邊坡整體穩(wěn)定；河床壩基段覆蓋層勘探深度50 m。邊坡穩(wěn)定性較好，適宜建壩，但需注意左岸高邊坡問題。中壩址位于河道相對狹窄處，河谷為不對稱“U”形谷，河床寬100 m～150 m，正常蓄水位2105 m處，谷寬640 m，兩岸階地寬約100 m～200 m，壩前分布古河槽堆積物形成的土質(zhì)山梁，同時分布有大厚度的崩坡積物，估算崩坡積物方量約150 萬m3，左岸壩肩處大部分基巖裸露，邊坡整體穩(wěn)定；河床壩基段覆蓋層深度30 m～65 m，可作為土石天然壩基；右岸坡高100 m～130 m，為巖質(zhì)岸坡。壩址區(qū)基巖巖性為礫巖、砂質(zhì)泥巖夾簿層砂巖，屬軟巖、較軟巖，無活動性斷裂及大的斷裂通過。下壩址地形較開闊，河谷為不對稱“U”形谷，現(xiàn)代河床寬約50 m～80 m，正常蓄水位2105 m下，谷寬750 m，左岸階地面寬約300 m～330 m，階面上部洪積物及后緣崩坡積層須清除，深度30 m～80 m。壩址區(qū)基巖巖性為礫巖、砂質(zhì)泥巖夾簿層砂巖及石膏巖，為單斜地層，無活動性斷裂及大的斷裂通過。左岸石膏層分布高程2052 m～1936 m，低于正常蓄水位，厚度大于100 m，石膏作為壩基（肩）工程地質(zhì)條件差。右岸坡高195 m，為順向坡，巖層傾坡外，層面與其它結(jié)構(gòu)面易形成不利組合，邊坡穩(wěn)定性一般。本階段從地形地質(zhì)條件、樞紐布置、施工條件、運行管理條件、工程投資等方面對三個壩址進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較，各處壩址比選見表1。

在上、中、下三個壩址開發(fā)方案比選中，經(jīng)濟方面上、中、下壩址工程靜態(tài)投資分別為：185222 萬元、161740 萬元、197957 萬元，中壩址右岸短洞方案最優(yōu)。本階段綜合推薦中壩址作為推薦壩址。

2.2 壩型比選

在新疆地區(qū)常用的水庫壩型包括：瀝青心墻壩和砼面板壩，針對兩種類型的壩體進行比選，結(jié)果見表2。

通過分析，瀝青心墻壩從技術(shù)上優(yōu)于面板壩，經(jīng)濟上雖略高于面板壩，但綜合考慮瀝青心墻壩具有施工簡單，抗震性能好，能更好的適應(yīng)當?shù)貧夂驐l件等優(yōu)點，且瀝青心墻壩和面板壩投資相差不大，因此，本階段將瀝青心墻壩作為推薦壩型。

表1 壩址比選

3 結(jié)論

庫山河水庫壩址區(qū)地形、地質(zhì)條件較為復(fù)雜，根據(jù)現(xiàn)場初步調(diào)查，庫山河水庫工程建設(shè)意義重大。合理選取壩址對水庫建設(shè)尤為重要。在對場地現(xiàn)場進行踏勘的基礎(chǔ)上，初步選取3 處場地作為擬建壩址區(qū)，從地質(zhì)、投資、民生、施工等多方面綜合分析，選擇中壩址作為擬建壩址區(qū)。通過對新疆地區(qū)常見的大壩類型進行對比，初步選取瀝青心墻壩作為推薦壩型。