關于新建西峽縣灣潭水庫壩址選線的論證分析

樊曉華 李強 羅麗亞

【摘要】壩址初選在溝南村上游0.5～1.4km的河段內，每處壩址均可有2條壩線可供選擇，對2條壩址共計4條壩線進行方案比選。

【關鍵詞】新建水庫；2條壩址；4條壩線；工程選址；壩線比選

一、工程選址

根據實測地形圖及現場查勘情況，溝南村上游0.5～1.4km河段兩岸較陡峭，建壩地形較好。本階段在該河段內初選兩處壩址，上壩址位于溝南村上游1.2km處，下壩址位于上壩址下游0.5km處。

1、地質條件

1.1地形地貌

灣潭水庫壩址所處位置為中低山區，河谷順山勢呈蛇曲狀自北東向南西蜿蜒而下，兩岸山體雄厚，河谷形態呈“V”字形。山間植被發育較好。無通向壩址區道路。⑴上壩址：山頂高程大于650.0m，河底高程574.82～575.69m，左岸山體近于直立，右岸山體坡度稍緩。⑵下壩址：山頂高程大于650.0m，河底高程569.10～571.53m，左岸山體近于直立，右岸山體坡度稍緩。

1.2地層巖性

兩壩址區地層較單一，巖性主要為古生代加里東期花崗巖。上壩址區河床砂卵石覆蓋層厚5.0～6.5m，右岸山體表部有坡積崩積碎石土，局部厚度11.5m，左岸山體零星分布碎石土。下壩址區河床砂卵石覆蓋層厚約13.5～16.8m，兩岸有碎石土分布。

1.3地質構造

⑴上壩址：左岸有F13斷層發育，該斷層出露長約30m，斷層上部兩側因巖體崩塌，形成上寬、下窄 的“V” 字形，為張性斷層，斷層帶內充填碎石土、崩塌的塊石，規模較小，對上壩址的穩定性影響不大，上壩址節理不發育。⑵下壩址：下壩址區發育有F14、F15、F17斷層，為張性斷層，其中F14斷層長約125m，該斷層貫通河床，在兩岸山體出露，斷層帶內充填碎石土、崩塌的塊石。F15斷層分布左岸，長約45m，該斷層上寬、下窄，呈“V” 字形，斷層帶內充填碎石土、崩塌的塊石。F17斷層分布左岸，長約25m，該斷層在地貌上為一陡壁，斷層帶內堆積碎石土。在下壩址右壩肩發育F18斷層，斷層帶內有膠結差的斷層角礫石，局部見有斷層泥，該斷層對右壩肩的穩定性影響較大。壩址區表部巖石節理較發育。

1.4物理地質現象及存在的工程地質問題

⑴上壩址：上壩址左岸山體陡峭，巖石節里、裂隙較發育。巖體完整性較差，易產生崩塌；但由于裂隙多為表層發育，并且切割深度較淺，對壩址的穩定性影響不大。⑵下壩址：下壩址兩岸山體陡峭，巖石節理、裂隙較發育，裂隙多呈直立狀，延伸較長、較深，多數裂隙無充填。該壩址巖體受F14、F15斷層的影響，在斷層處形成沖溝，巖體穩定性較差。

2、工程淹沒

壩址淹沒對象包括林地、一般農用地和G208國道專項設施。林地淹沒標準為正常蓄水位。⑴上壩址：據統計，水庫蓄水將淹沒一般耕地1hm2，林地23.96hm2，公路785m，橋梁1座（46×7.5m）。⑵下壩址：據統計，水庫蓄水將淹沒一般耕地1hm2，林地26.67hm2，公路1065m，橋梁1座。

3、施工交通條件

⑴上壩址：上壩道路從水庫上游左岸G208國道沙嶺壕村處下行至左壩頭，道路總長1380m，上壩道路均以開挖路基為主，沿岸山體陡峭，交通極其不便，施工難度大，道路工程投資多。⑵下壩址：上壩道路從水庫下游右岸G208國道溝南村處上行至右壩頭，道路總長1200m，上壩道路以開挖路基為主，部分地方可以利用現有的道路，山體填挖方較小，道路工程投資較少。

4、壩址比選

上、下壩址區均具備建壩條件，但上壩址工程地質條件相對好于下壩址；兩壩址淹沒區實物相差不大；下壩址道路工程投資較上壩址較省。

二、壩線比選

對上下兩個壩址共計4條壩線進行方案比較，比較原則為：滿足供水、灌溉功能一致，經過興利調節計算，確定水庫興利庫容均為512萬m3，攔河壩采用同一壩型，即碾壓混凝土重力壩，包括非溢流壩和溢流壩。對比上、下壩址的4壩線各項指標。

1、上壩址上壩線工程布置

上壩址上壩線位于蛇尾河溝南村上游1.2km處。壩頂寬6m，最大壩高69m，壩長215m，其中溢流壩段長55m，左岸非溢流壩段長60m，右岸非溢流壩段長100m，設9個壩段，其中4#、5#為溢流壩段，其它為非溢流壩段，6#非溢流壩段設泄洪排沙洞和發電引水洞。非溢流壩壩頂高程634.00m，壩頂寬6m，最低建基面573.00m，最大壩高69m。考慮到工程管理安全，壩頂設防浪墻高1.2m，上游邊坡1：0.15，起坡點高程591.00m，下游邊坡1：0.75，起坡點高程627.80m。壩體上游面采用二級配碾壓混凝土防滲，防滲厚度根據壩前水位不同按承壓水頭不同由上至下確定，最小厚度為2.5m，最大厚度5.15m，防滲級別W6，壩體采用三級配C9015W4碾壓混凝土結構，上下游表面采用50cm厚變態混凝土。溢流壩頂高程624.00m，建基面高程565.00m。上游邊坡1：0.15，起坡點高程591.00m，溢流面為WES剖面，由上游曲線段、中部直線段和下部反弧段三部分組成，挑流消能。堰頂設交通橋，交通橋橋寬5.40m。

2、上壩址下壩線工程布置

上壩址下壩線位于上壩線下游60m處。攔河壩設計同上壩址上壩線工程布置。

3、下壩址上壩線工程布置

下壩址上壩線位于溝南村上游0.9km處。非溢流壩壩頂高程628.00m，壩頂寬度6m，非溢流壩段長150m（6段），其中左壩段長75m（3段），右壩段長75m（3段），非溢流壩底最低處高程為562.00m，最大壩高62m，上游邊坡1：0.15，起坡點高程定為582m，下游邊坡為1：0.75。上游迎水面采用C9020W6F100二級配碾壓混凝土防滲面板，壩基底部1m厚的C20常態混凝土墊層。溢流壩段長55m（2段），溢流堰頂部高程618.10m，壩長55m，最低處高程為550.00m，最大壩高78m，末端設反弧調流消能鼻坎，反弧半徑32m，溢流面板采用C30常態混凝土，平均厚度為3m，溢流面以下為C9015三級配碾壓混凝土，上游迎水面采用C9020W6F100二級配碾壓混凝土防滲面板，壩基底部1m厚C20常態混凝土墊層。

4、下壩址下壩線工程布置

下壩址下壩線位于溝南村上游0.7km處。非溢流壩壩頂高程623.70m，壩頂寬度6m，非溢流壩段長140m（7段），其中左壩段長60m（3段），右壩段長80m（4段），

非溢流壩底最低處高程為567.20m，最大壩高56.50m，上游邊坡1：0.15，起坡點高程定為586m，下游邊坡為1：0.75。上游迎水面采用C9020W6F100二級配碾壓混凝土防滲面板，壩基底部1m厚的C20常態混凝土墊層。溢流壩段長55m（2段），溢流堰頂部高程614.20m，壩長55m，最低處高程為550.00m，最大壩高73.7m，末端設反弧調流消能鼻坎，反弧半徑25m，溢流面板采用C30常態混凝土，平均厚度為3m，溢流面以下為C9015三級配碾壓混凝土，上游迎水面采用C9020W6F100二級配碾壓混凝土防滲面板，壩基底部1m厚C20常態混凝土墊層。

上、下兩個壩址共4條壩線，河谷均為“V”字形開口，工程地質和水文地質條件區別不大，均適合建重力壩。大壩均采用碾壓混凝土重力壩形式，設計興利庫容相同，4條壩線大壩總長相差不多，溢流壩段長度一樣，非溢流段壩長度接近。下壩址河床砂卵層較厚，溢流壩段壩高高，施工臨時工程大，斷層、構造發育，上壩址工程地質條件相對好于下壩址，從攔河壩主體工程投資看，上壩址下壩線最省，下壩址上壩線投資最大。兩壩址淹沒區實物相差不大；下壩址道路工程投資較上壩址較省。綜合比較，上壩址下壩線為最優，初步選定上壩址下壩線為本工程推薦壩線。

作者簡介：

樊曉華 女 1977.08 漢族 本科 水利工程 工程師

南陽市水利建筑勘測設計院。

李 強 男 1977.06 漢族 大專 水利工程 工程師

南陽市水利水電建設工程質量監督站。

羅麗亞 女 1972.02 漢族 大專 水利工程 工程師

南陽市水利建筑勘測設計院。