臣南河水庫壩址比選分析

□田　娟（臨汾市水利勘測設計院）

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臣南河水庫壩址比選分析

□田娟（臨汾市水利勘測設計院）

摘要：文章以山西省臨汾市浮山縣臣南河水庫工程為例，根據壩址區的地形、地質、施工條件、建筑物布置及淹沒補償等方面進行壩址方案比選，經過多次實地踏勘、研究、分析，擬定了上、中、下三條壩線。另外臣南河水庫作為引沁入汾浮山供水工程的調蓄水庫，其開發目標為調蓄引沁入汾浮山供水水量，為新增灌區及縣城居民生活、城北工業園區供水，因此水庫選址還必須考慮這些因素。

關鍵詞：臣南河水庫；概述；壩址比選

1　工程概述

臣南河水庫的建設已被浮山縣列入“十二五”期間重點工程，縣委、縣政府高度重視。該水庫正在施工中。

臣南河水庫位于浮山縣城北5 km處的丞相河村東南河上，是一座以調蓄浮山供水工程和流域內地表水，為農業灌溉、城鎮生活和工業供水的小(1)型水庫，水庫壩址控制流域面積126.10 km2，以上流域長度26.30 km，平均寬4.85 km，平均比降14.60‰。大壩為均質碾壓土壩，最大壩高30 m，壩長286.00 m，總庫容538.56萬m3。樞紐工程由大壩、泄洪洞、溢洪道、管理站等建筑物組成。

浮山縣是臨汾市水資源短缺的重點縣市區之一，據臨汾市2012年水資源公報，全縣水資源總量3683萬m3，其中地表水徑流量3424萬m3，由于缺乏控制工程，地表水利用率僅為7.80%，屬于低度開發利用區。工程完工正常投入使用后，通過攔蓄本流域徑流，調蓄引沁入汾浮山供水工程引水量，可為浮山縣城北工業園區提供保證率為95%的工業用水408.50萬m3，提供保證率為50%的農業用水397.70萬m3，發展灌溉面積0.14 萬hm2。極大地緩解浮山縣水資源短缺問題，將滿足浮山縣轉型跨越發展的用水需求。

2　樞紐工程選址

2.1概況

壩址位于南河南支與北支交匯處下游與丞相河村上游間，河谷兩岸較陡，為土質岸坡，坡度32°～74°，左、右兩岸分別高出谷底83.30 m和113.40 m，谷底寬173.50～180 m，河槽寬50 m，河底高程687 m，塬面高程左岸772～802 m，右岸782～790 m。地貌特征屬黃土丘陵溝壑區和山間寬谷地貌特征。兩岸沖溝發育，南支河與北支河間為單薄嶺，長約3500 m，寬約300～1500 m，嶺頂高程719～736 m。

經過多次勘察研究最終將臣南河水庫壩址選定于丞相河村村東約300～800 m處的南河上，該河段地形、庫容條件較好。該河段上游約200 m處右岸有一條支流匯入，引沁入汾浮山供水工程分水口位于此支流的上游，若將壩址選在支流匯入口以上，河床窄，河道縱坡陡，庫容條件不滿足調蓄要求；再往下游是丞相河村，若壩址選在丞相河村下游將出現大量移民安置問題，且向北王灌溉區、縣城居民及工業園區供水時線路較長。

經分析研究擬定三個壩線：上壩線壩址位于丞相河村東浮古公路橋上游約250 m處；中壩線位于丞相河村東浮古公路橋上游約350 m處；下壩線位于丞相河村東浮古公路橋上游約580 m處。

2.2地形、地質條件比選

2.2.1上壩線地形、地質條件

上壩線左岸上部為污水處理廠，地面高程727.13～728.78 m，右岸地面高程720.13～733.78 m。河底高程690.89～692.14 m，河底寬155 m。

據鉆孔資料和地面出露顯示，河床為第四系全新統沖、洪積物（Q4pal）砂土、砂卵礫石含漂石，厚2.50～6.90 m。下伏中更新統（Q2）低液限粘土，低液限粉土，中粗砂，細砂，砂卵礫石含漂石。兩岸地層巖性為中更新統（Q2）低液限粘土，低液限粉土，細砂，砂卵礫石含有漂石。土中含有孔隙，具弱濕陷性，中～低壓縮性。

岸坡穩定分析：在左岸壩軸線上游約70～80 m處有一條沖溝，溝底高程710.20～703.80 m，左壩肩分布有較厚的坡積物，砂卵礫石，顆粒較粗，結構松散，對岸坡穩定不利。右岸岸坡壩址上下游有沖溝分布，并在高程706～695 m和河谷底部分布有砂卵礫石含漂石層，砂卵礫石含漂石層較厚，存在嚴重的繞壩和壩基滲漏及滲透破壞問題。岸坡處于不穩定狀態。建議對邊坡進行削坡處理。

2.2.2中壩線地形、地質條件

中壩線位于左岸污水處理廠的下游，河床地面高程688.63～688.94 m，河谷寬174 m，河槽寬2 m。左岸地面高程701.10～737.30 m，右岸地面高程707.94～755.99 m，河谷內沒有階地發育。河谷較寬，左、右兩岸為土質岸坡，左岸岸坡較緩，右岸岸坡較陡。

據鉆孔資料和地面出露顯示，主河床上部覆蓋有第四系全新統沖、洪積物（Q4pal）砂土、砂卵礫石含漂石，厚13.50～13.80 m，表層為0.50～0.80 m厚的低液限粉土。下伏中更新統（Q2）低液限粘土，低液限粉土、砂卵礫石。上新統（N2）粘土，局部夾有砂土，未見層底。左、右岸分布有中更新統（Q2）低液限粘土，低液限粉土，細砂，砂卵礫石，下部上新統（N2）粘土，砂卵石透鏡體。

中壩線沒有液化層的分布，故不存在液化問題。

岸坡穩定分析：壩址區岸坡為土質岸坡，岸坡穩定性較好，但右岸岸坡又高又陡，蓄水后岸坡易產生坍塌，對岸坡穩定不利，建議對邊坡進行削坡處理。中壩線存在壩基滲漏和左右壩肩繞壩滲漏問題，防滲易于處理。

2.2.3下壩線地形、地質條件

下壩線位于南河中下游，河床地面高程686.87～688.17 m，河谷寬145～156 m，河槽寬2 m。左岸地面高程698.91～717.73 m，右岸地面高程706.23～732.92 m，河谷內沒有階地發育。河谷較寬，左、右兩岸為土質岸坡，左岸岸坡較低緩，右岸岸坡高陡。

據鉆孔資料和地面出露顯示，主河床上部覆蓋有第四系全新統沖、洪積物（Q4pal）砂土、砂卵礫石含漂石，厚2.00～5.30 m。下伏中更新統（Q2）低液限粘土，低液限粉土，中粗砂，細砂，砂卵礫石含漂石，砂卵礫石含漂石厚為7.80～8.50 m。左、右岸分布有中更新統（Q2）低液限粘土，低液限粉土，細砂，砂卵礫石。

下壩線沒有液化層的分布，故不存在液化問題。

岸坡穩定分析：壩址區岸坡為土質岸坡，岸坡穩定性較好，但右岸岸坡又高又陡，蓄水后岸坡易產生坍塌，對岸坡穩定不利，建議對邊坡進行削坡處理。下壩線存在壩基滲漏、左右壩肩繞壩滲漏問題。

從以上地形、地質條件綜合分析，中、下壩線條件基本相當，優于上壩線。

2.3施工條件比選

三個壩線從施工導流、施工場地、土料及建筑材料供應、對外交通、施工供電都基本相同。

2.4建筑物布置比選

從洪水調節計算結果來看，三個壩線均需布置溢洪道和泄洪洞。從地形條件看，右岸不具備布置溢洪道的條件，所以只能將溢洪道設在左岸，泄洪洞設置在右岸或靠近右岸的埋管式泄洪洞。

根據興利調節的結果，結合地形條件，采用興利水位以下3 m左右作為溢洪道進口底高程。上壩線溢洪道底高程711.00 m，寬12 m；中壩線溢洪道底高程709.50 m，寬12 m；下壩線溢洪道底高程708.00 m，寬12 m。

上壩線布置的溢洪道占用了現狀公路，溢洪道進口開挖達15～5 m深，影響左岸污水處理廠，需要拆除污水處理廠的圍墻、辦公樓等設施，賠償安置問題難以解決，且塑性混凝土防滲墻難以布置到設計位置，施工難度大。

中壩線布置的溢洪道占用了現狀公路，溢洪道進口控制段開挖達3～1 m深，位于左岸污水處理廠的下游，對污水處理廠的影響較小，且塑性混凝土防滲墻便于布置，施工難度也不大。

下壩線布置的溢洪道占用部分公路，溢洪道布置離左岸污水處理廠較遠，對污水處理廠無影響，且塑性混凝土防滲墻便于布置，施工難度也不大，但大部分溢洪道受地形條件限制需座落于填方土上，不利于安全運行。

從建筑物布置上考慮，優先選用中壩線較為合適。

2.5淹沒補償比選

三個壩線方案淹沒影響范圍區內均無搬遷安置人口，也沒有名勝古跡和重要礦產資源，淹沒影響土地類型為林地、耕地、荒地、未利用地等，其數量相近。

2.6庫容條件比選

根據壩址水位-庫容曲線關系分析，從下壩線到上壩線庫容逐漸減少，每個壩線相差60萬m3左右，在相同的興利庫容、相同的泄洪規模條件下，大壩壩高上壩線最高，中壩線次之，下壩線最低。

綜合以上分析比選，推薦采用中壩線方案。

3　結語

方案比選是工程建設的重要環節，樞紐工程選址必須從地形地質條件入手，通過詳細的地址勘察，為壩址的選擇提供客觀、詳實的依據，分析施工過程中可能出現的問題；綜合施工條件、建筑物布置、淹沒補償、庫容條件等多方面因素進行分析論證，選出技術上可行、施工安全、又經濟合理的方案。

（責任編輯：左英勇）

收稿日期：2015-12-28

中圖分類號：TV743

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8853（2016）03-0101-02