碧流河水庫壩型比選分析

盧康林

（新疆昌吉方匯水電設計有限公司，新疆 昌吉市 831100）

1 工程概況

碧流河水庫位于新疆昌吉奇臺縣的碧流河鄉境內，是碧流河干流上的控制性水利工程，以灌溉供水為主，兼顧防洪、生活及工業供水。水庫距奇臺縣城55 km。碧流河水庫總庫容1 440 萬m3，興利庫容1 040 萬m3，死庫容150 萬m3，防洪庫容95.00萬m3，水庫為中型Ⅲ等工程。水庫建成后，可將下游防護對象的防洪標準5年一遇提高到10年一遇。擋水壩型選擇與布置作了三個方案，初步擬定了碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩、混凝土面板砂石料壩以及黏土心墻砂礫石壩三種壩型。

2 比選方案

2.1 碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩（方案一）

壩頂高程1 738.80 m，壩頂長度175.00 m，最大壩高84.80 m，上游設置鋼筋混凝土防浪墻，墻頂高程1 740.00 m，底部與瀝青心墻防滲體頂部相結合。上游壩坡1：2.25，下游綜合坡度1：2.25，瀝青心墻頂高程1 737.30 m，心墻厚度采用階梯方式布置，即心墻頂部厚度0.50 m，中間段厚度0.70 m，底部厚度1.00 m，瀝青混凝土心墻基座為鋼筋混凝土結構，基座寬度4.00 m，基座厚度0.60 m，混凝土強度等級為C30F200W8。壩體結構斷面圖詳見圖1。

圖1 瀝青心墻壩壩體斷面圖

2.2 混凝土面板砂礫石壩（方案二）

壩頂高程為1 739.30 m，最大壩高81.90 m。壩頂寬8 m，壩頂設有1.20 m高“L”型鋼筋混凝土防浪墻，防浪墻頂高程為1 740.50 m，采用實體不透水與面板不透水連接，上游壩坡1：1.60，下游平均壩坡1：2.00。上游設鋼筋混凝土面板，作為大壩防滲體。壩體分區從上游到下游依次為：上游鋪蓋，趾板、防滲面板、墊層料、過渡料、主堆石區、次堆石區、排水體、棄料堆石區。

2.3 黏土心墻砂礫石壩（方案三）

壩頂高程1 738.80 m，最大壩高84.80 m，防浪墻頂高程1 740.00 m，壩頂設有1.20 m高“L”型鋼筋防浪墻，與黏土心墻不透水連接，黏土心墻頂高程1 737.30 m。大壩上游壩坡1∶2.50，下游平均壩坡1∶2.50，以黏土心墻為中心，上下游兩側依次布設反濾料、過渡料、堆石料區。上游擋水圍巖與壩體結合布置，下游設置棱體排水。

3 壩型比選分析

具體的壩型比選詳見表1。

表1 碧流河水庫不同壩型比較表

①樞紐布置比選。面板壩上游圍堰與壩體分開布置，面板壩與心墻壩泄、放水建筑物軸線長度不同。②地形條件比選。黏土心墻壩壩軸線較短，防滲體布設短，面板壩趾板線長，相對于心墻壩，面板壩防滲體較長，加之趾板座在弱風化層面上，趾板基礎石方開挖量大，瀝青心墻壩對地形條件適應較強。③抗震性能比選。瀝青心墻壩抗震性、安全性高于其他兩種壩型。④氣溫對施工的影響。碾壓式瀝青混凝土心墻壩方案較優。⑤施工進度。瀝青心墻方案工期最短。⑥工程量及投資比選。碾壓式瀝青混凝土心墻壩比面板混凝土堆石壩方案節省投資0.02億元，比黏土心墻壩節省投資0.08億元。

4 結論

綜上可知，碾壓式瀝青混凝土心墻壩從地形地質條件、抗震性能、施工條件及時間以及經濟技術等方面比較，均優于面板堆石壩和黏土心墻壩。因此，經技術經濟比較，選定壩型為碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩。