貴州省貞豐縣超千水庫（煙水配套水源）工程壩型比選探討

【摘要】根根據壩址地形地質條件，均具備建砌石重力壩或面板堆石壩的條件；擬定對兩種壩型進行比選。經經濟、技術比較，砌石重力壩方案較為有利，故選定壩型為C10砼砌毛石重力壩。

【關鍵詞】水庫；壩型；重力壩；面板堆石壩

1、工程概況

超千水庫位于黔西南州貞豐縣北盤江鎮新屯村，具體位置見圖1。

超千水庫壩址以上集雨面積5.63km2（田家河溝），引洪渠以上集雨面積4.20km2（羊場河），工程總庫容247.0萬m3。多年平均流量0.106 m3/s（田家河溝段），多年平均徑流量435萬m3（含羊場河），水庫設計洪水位1148.88m，校核洪水位1149.47m，正常蓄水位1147.40m ，興利庫容185.5萬m3。

超千水庫工程初步定為C10細石砼砌石重力壩，最大壩高34.50m，工程主要由大壩、溢流表孔、放空兼導流底孔、取水管及下游管網組成。水庫供水對象為下游三個村莊的人畜飲水、及農田灌溉用水，年供水量242.36萬m3。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000），超千水庫工程規模為?。?）型水庫。

2、壩址、壩線選擇

2.1壩址選擇

超千水庫壩址上游地形開闊，為白石溝和田家河溝兩條山溝交會，山坡較緩，而且有沖溝溶洞發育，不宜作壩址，同時因地形條件限制，越向上游同樣的壩高得到的庫容越?。粔沃废掠斡刑烊坏?，如壩下移，則相同的庫容壩高明顯增加，很不經濟，且越向下游，兩岸坡度逐漸變緩，地形較開闊，右岸坡頂巖體質量差，承載力低，風化深，也不宜作壩址。就地形地質條件而言，壩址的上下游地形地質條件明顯較差，因此上下游均無適宜選擇壩址河段，適宜選擇壩址河段長僅50m，因此壩址選擇具有唯一性。

2.2壩線選擇

根據壩址區地質條件，壩址河谷底部平坦，左右兩岸山體不對稱，河谷寬高比為7.3：1；右岸山體呈NNE方向連續分布，與白石溝走向一致。左岸山體呈近EW方向展布，與田家河溝走向一致，右岸山體高于左岸山體。壩線河床及兩岸出露T1a3地層，巖性為灰白、淺灰色厚層白云巖、灰質白云巖。壩址下游發育一處跌水，跌水高度約10m；巖體在跌水處出現了一處臨空面，可能向跌水的臨空面產生卸荷，從而降低壩址巖體的質量，對壩址巖體結構的整體性產生不利影響及對壩基滲漏也有一定影響。在滿足壩基的抗滑穩定要求下，經布置比較，重力壩壩軸線布置于下游跌水往上游約35m處，壩軸線長約258m，壩軸線方位角為N55.5225°W，壩軸線左、右壩端控制點坐標分別為：X=2827615.8042，Y=567134.2984；X=2827761.8538，Y=566921.6167。

3、壩型選擇

從地形、地質條件來看，修建柔性壩和剛性壩均可行，從建筑材料來看，當地土料較豐富，主要分布在壩址上下游左右岸，經取土樣試驗，其理化特性指標符合修建均質土壩。在距壩址4km處有符合建筑剛性壩的采石場，從而可建漿砌石拱壩、砼面板堆石壩和漿砌石重力壩，由于壩址處河床較寬，高寬比很大，不適宜修建拱壩。因此選擇砼面板堆石壩和混凝土砌毛石重力壩兩種壩型進行比較。

3.1 C10砼砌毛石重力壩方案

該方案樞紐建筑物由大壩、溢洪道、放空兼放空兼導流底孔及取水孔組成。大壩為C10砼砌毛石重力壩，溢洪道為壩頂溢流挑流消能，布置于大壩中壩段0+104.2～0+113.0段；取水孔布置于大壩左壩段0+126.8處，放空孔（導流孔）布置于大壩左壩段0+123.8處。

C10砼砌毛石重力壩壩頂高程為1150.60m，壩基置于弱風化基巖上部，建基面為水平，，建基面最低高程1116.10m，最大壩高34.50m，壩頂寬5m，壩底最大寬度29.50m，大壩上游1125.0m以上鉛直，以下為1：0.2壩坡，非溢流壩下游壩坡為1：0.75，上游面設置1m厚的C20砼防滲心墻，防滲等級為W4。

3.2混凝土面板堆石壩方案

樞紐布置方案為：混凝土面板堆石壩+左岸正槽式溢流表孔+右岸取水隧洞。

大壩壩型為混凝土面板堆石壩，壩軸線N55.5225°W，壩頂長度285.563m，寬6m，壩頂高程1151.10m，防浪墻頂高程1152.3m，河床趾板底高程1119.1m，最大壩高32m。大壩上下游壩坡根據工程類比均采用1：1.4，面板上游1128.60m高程以下設置石渣蓋重和粘土鋪蓋層。大壩從上游至下游設置鋼筋混凝土防滲面板、墊層區、過渡區、主堆石區、下游堆石區、主堆石排水區。下游坡1136.1m高程處設一寬3m馬道。

溢洪道布置在左岸，為河岸式正槽溢洪道，溢洪道由進水渠、控制段、泄槽段及消能工組成。進口引渠段平面長度為23.125m，渠底平均寬度13m，渠底高程1147.4m?？刂贫伍L10m，堰頂設1個寬頂堰，寬12m，堰上不設閘。泄槽為矩形斷面，凈寬8m，坡度I=0.314，。泄槽軸線水平總長為225.588m，泄槽末端以半徑為5.875m的反弧段與挑流消能鼻坎相接，鼻坎坎頂高程1126.12m，挑角20°。

放水孔、放空孔（兼沖沙、導流孔）布置于右岸先期導流洞，上下垂直布置，上游面設置閘閥井，采用平板鋼閘門控制。放水孔進口中心高程為1133m，采用1.4m×1.4m的平板閘門控制；放空孔進口中心高程為1127.2m，出口設置閘閥室，運用閘閥控制，采用DN700鋼管；進口設置攔污柵。

3.3方案比較

（1）就地形地質條件而言，壩址處河谷寬高比為7.5，兩岸坡地形坡度12～26°，巖層傾向下游略偏右岸，自然邊坡為切向坡。壩址處巖石為白云巖，強度較高，屬中硬質巖類，

適宜修建堆石壩或重力壩。

（2）就樞紐布置而言，砌石重力壩及混凝土面板堆石壩均可行，不存在較大的技術問題。但面板堆石壩存在以下不利因素：①壩身不宜泄洪，需另開溢洪道，且泄槽水流條件較差；②基礎處理中帷幕灌漿工程量較大；③取水管及放空管較長。

（3）工程淹沒和占地而言，混凝土面板堆石壩要略大于重力壩，主要是因為洪水標準高，淹沒深，樞紐永久占地也是混凝土面板堆石壩略大。

（4）施工條件方面，面板堆石壩需開鑿導流洞，施工度汛較復雜；重力壩方案分期分段導流較簡單，可采用壩體過水、底孔+壩體預留缺口等較為簡單的方式度汛。

（5）工程投資方面，根據投資概算，砌石重力壩方案工程部分總投資為5230.28萬元，混凝土面板堆石壩方案工程部分總投資6328.89萬元。

通過上述比較，砌石重力壩樞紐工程總體布置簡單、協調，能很好的解決泄洪關系，導流布置方便、靈活、投資省。因此本階段選定壩型為砌石重力壩

結語

經過比較，雖然面板堆石壩方案堆石區對基礎承載力及筑壩要求不高，投資少，但是對趾板承載力及筑壩材料要求高，且壩體堆方量較大，占地面積較多，相對庫容減少，施工棄渣量多，多半為機械化施工，防滲面板施工要求高，導致施工質量難易控制，基礎灌漿工程量多，需后期對防滲面板進行維護，增加溢洪道及導流洞。碾壓質量不易控制，基礎防滲工程量大，且增加溢洪道及導流洞工程設施；砌石重力壩方案對基礎承載力及筑壩材料要求高，投資多，對施工條件無制約性因素，施工技術成熟，多半為人工進行施工，施工質量易控制，占地面積相對較小，但壩基巖層強風化層較厚，相應的棄渣量較多，基礎防滲工程量比面板堆石壩少，需增加基礎固結灌漿工程量，后期不需對壩體定期維護，相應的附屬建筑物少。經比較，砌石重力壩方案較為有利，故推薦砌石重力壩為設計壩型。

參考文獻：

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