水库工程可行性研究报告 226页

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  • 2022-04-22 11:44:31 发布

水库工程可行性研究报告

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'1综合说明1.1工程概况1.1.1工程概况X河水库工程位于青海省海西蒙古族藏族自治州都兰县境内,地理位置东经98°26′21″-98°29′38″,北纬36°33′41″-36°34′11″,拟建水库位于河下游河谷,区内海拔高程为3200-3700m。河是都兰县境内的第二大河流,发源于鄂拉山脉,流经河上游谷地、野马滩盆地,进入查查香卡盆地后河水潜入地下,后在下游又以泉水排泄流入素棱郭勒河,最终汇于北霍布逊湖。2010年10月,我院会同海西州水务局对河水库工程进行了现场踏勘,本阶段选取两个坝址进行比选,两坝址均分布在河中段峡谷内,上下坝址距离为3km。下坝址距西宁市481km,距都兰县55km。G109国道至德令哈市的县级公路(柏油路面)从工程受益区查查香卡农场通过,从农场至坝址为简易砂石道路,交通较为便利。从1956年开始至1973年,当地政府一直想在河查查香卡农场上游修建水库,调节河来水,保证、扩大查查香卡农场灌溉面积。从1956年至1973年在河查查香卡峡谷段先后选有4个坝址。本次设计在以往工作的基础上,对河查查香卡峡谷段再次进行了实地踏勘,并对以前所选各坝址进一步分析筛选,最终选取了上坝址、即原原野马滩水库坝址,下坝址为新选坝址,距上坝址约3km。由于项目区供需矛盾日益尖锐,因此必须修建水库,对河天然来水进行调节,才能满足、保证下游人畜饮水和灌溉用水,持续发展当地经济。2010年10月我院受海西州水务局的委托,重新进行河水库的设计工作,本阶段编制完成工程的可行性研究报告。1.1.2可行性研究报告的编制依据(1)《水利水电工程可行性研究报告编制规程》(DL5020-93)(2)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL278-2002)(3)《水利水电工程水文计算规范》(DL5180-2003)(4)《水利工程水利计算规范》(SL104-95)(5)《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)(6)《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96) (7)《溢洪道设计规范》(SL253-2000)(8)《水工隧洞设计规范》(SL279-2002)(9)《水利水电工程工程量计算规定》(DL/T5088-1999)(10)《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)(11)《水电工程水库淹没处理规划设计规范》(DL/T5064-1996)(12)《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)(13)《水利水电工程征地移民设计规范》(SL290-2003)(14)青海省水利厅1993年颁发的《青海省水利水电建筑工程预算定额》(15)《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)1.2工程条件1.2.1水文气象条件河发源于鄂拉山,河水沿夏日哈乡与查查香卡农场分界线向西北方向流至查查香卡农场西部渗入地下,由阿拉腾布拉格湖地带露出地面,汇入素楞郭勒河。河流域地处内陆高原,属典型的高原大陆性气候区,气候严寒,冬长暑短,降水稀少,空气干燥,日照时间长,太阳辐射强,热量条件好。根据都兰县气象站资料统计,多年平均气温3.2℃,极端最高气温32.2℃,极端最低气温-26.4℃,多年平均降水量189.2mm,多年平均蒸发量1213mm(20cm蒸发皿),相对湿度39%,最大积雪深度18cm,多年平均风速2.2m/s,最大风速25.9m/s,多年平均大风日数为12.4d。(1)径流对查查香卡站1956~2007年共52年天然径流系列进行频率分析,计算时按矩法估算初值,曲线采用P-III型。经计算得查查香卡站多年平均径流量为6657万m3,多年平均流量为2.11m3/s。典型年的选择本着水量相近、对工程较不利的原则,选定了25%(1990年)、50%(1988年)、75%(1960年)、90%(1962年)、95%(1965年)5个典型年。采用同倍比缩放法,计算查查香卡站设计径流年内分配,成果见表1-1。(2)洪水1)河水库河水库坝址设计洪水计算河水库坝址与查查香卡水文站为上下游关系,查查香卡站集水面积1965km2,水库上、下坝址处集水面积1820km2和1850km2,与查查香卡站集水面积相差145km2和 115km2,区间面积占查查香卡站集水面积的7.38%和5.85%,区间的左岸有几条支流,但支流集水面积均不大,为工程安全考虑,河水库上、下坝址处的设计洪水均直接采用查查香卡站的设计洪水,成果见表1-2。查查香卡站设计年径流计算成果表表1-1项目统计参数不同频率设计值均值CvCs/Cv25%50%75%90%95%流量(m3/s)2.110.253.02.422.041.731.491.37径流量(万m3)665776326451545146994317河水库坝址设计洪峰流量计算成果表表1-2项目均值CVCS/CVP(%)计算采用0.050.10.20.330.5123.33510洪峰流量(m3/s)32.10.7661.003.531528024522120116813611395.467.324h洪量(万m3)1840.8111.003.51805160514071264115196177864754738672h洪量(万m3)3230.6250.783.522672044182316631533131711049508306307日洪量(万m3)5220.5490.683.5307427932513230221441868159313941236971(3)泥沙河是以地下水补给为主的河流,年内分配较均匀,地表、地下水的相互转换对径流调节作用明显。一般上游植被较好,河流含沙量较小,中下游植被较差,水土流失较为严重,河流出山口以后,比降变缓,水流分散成多股,加之水量下渗,河流的挟沙能力减弱,泥沙开始沉积。输沙量随河流径流量和含沙量的变化而变化。输沙量的年内分配与径流、含沙量年内变化基本一致。查查香卡站多年平均输沙量为16.8万t,计算出多年平均输沙模数为85.5t/km,水库上、下坝址处多年平均输沙量根据输沙模数计算,上坝址为15.56万t,下坝址为15.82万t。推移质的计算根据经验,采用的百分数考虑,根据北方河流特点,一般选用的悬移质的15%~30%,本次设计取悬移质的20%,则计算出上坝址处推移质输沙量为3.11万t,下坝址为3.16万t。上坝址多年平均输沙总量为18.67万t,下坝址多年平均输沙总量为18.98万t。 1.2.2工程地质条件河水库地处柴达木盆地东部边缘侵蚀、剥蚀中低山区,在大地构造上属于昆仑褶皱系的二级构造单元~东昆仑褶皱带之北缘。区内发育断裂主要为河谷地~南戈滩谷地~夏日哈隐伏断裂、夏日哈山~阿尔茨托山~吉给申沟南山北西西相断裂组、河北北西相横断层、南戈泉东北北西相横断层。场区内无活动性断裂发育,属区域构造相对稳定区。(1)河水库在大地构造上属于昆仑褶皱系的二级构造单元-东昆仑褶皱带之北缘。工程场区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.10g,动反应谱特征周期0.45s,相应地震基本烈度为Ⅶ度。属区域构造稳定性较差区。(2)环境水对砼无腐蚀性,对钢筋砼结构中的钢筋具有弱腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。(3)水库不存在向邻谷产生永久性渗漏的问题,水库淹没主要为草场和公路,损失较大,基本无浸没问题;塌岸以岸边再造为主,规模小;水库固体迳流物质来源较多,淤积较严重;水库产生诱发地震的可能性小。水库区基本地质条件良好,具备建库条件。(4)上、下坝址地形条件差异较大;基岩岩性截然不同,上坝址左岸为云母片麻岩,岩体破碎,右岸为花岗岩和云母片麻岩,下坝址基岩为花岗闪长岩,完整性较好;上坝址岩体强风化厚度相对下坝址较大;两坝址覆盖层厚度大致相同,均属强透水层;上坝址断层较发育,下坝址无较大断层;岩体透水性均以弱-中等透水为主,5Lu透水界限深度上、下坝址区别不大。总体而言,下坝址工程地质条件较下坝址优,本阶段推荐下坝址为代表性坝址。(5)下坝址左右岸坝基上部坡积、坡崩积碎(块)石土具有强度低,透水性强,均匀性差,属不良地基,应全部清除,以基岩强风化层为坝基。河床坝基为冲积砾石层,下部结构中密,上坝前需进行碾压处理。但该层具有强透水性,蓄水后存在坝基渗漏,作为心墙坝时必须进行防渗处理。清基时存在工程边坡稳定和基坑涌水问题。(6)坝基基岩为花岗闪长岩,岩质坚硬,呈此块状-块状,强度较高,岩体内裂隙较发育,经综合判定,属于Ⅲ-Ⅳ级岩体。 (7)导流放水洞进出口自然边坡稳定性较好。围岩岩性为花岗闪长岩,进出口为Ⅲ-Ⅳ类围岩,洞身段以Ⅱ类为主,部分为Ⅲ类,断层带为Ⅳ类。隧洞内无地下水活动。主要存在进口开挖后的工程边坡稳定问题。(8)溢洪道基础除右岸方案进口段地基为碎石土外,其余基础和左岸方案基础均为花岗闪长岩强-弱风化层中,地基稳定,主要工程地质问题是右岸溢洪道开挖后的工程边坡的稳定性和溢洪道出口消能段的地基冲刷稳定问题。从工程地质角度,推荐左岸溢洪道方案。(9)坝壳填筑料场距下坝址近,交通运输方便,储量丰富,各项试验指标满足规程要求。(10)Ⅰ#砼骨料场距下坝址近,Ⅱ#砼骨料场距上坝址近,运输、开采均方便,两处料场储量丰富,粗骨料各项质量指标满足规范要求,细骨料中含泥量均超标,需要洗泥。(11)防渗土料场距下坝址远,交通运输较方便。料场开采不受地下水影响,储量能满足设计要求。质量除天然含水量偏小外,其它各项质量指标可满足规范要求。(12)块石料场距下坝址近,交通及开采条件好,储量丰富,各项质量指标满足规程要求。1.3工程任务和规模1.3.1工程任务河水库工程建设的目的是调节径流,向查查香卡农场提供农业灌溉用水和人畜饮水,水库可控制改善原查查香卡农场3.0万亩农田灌溉用水和4.0万亩经济林的灌溉用水,同时解决都兰县夏日哈镇查查村、村和联合村的2730人、300头大牲畜、23968头(只)小牲畜的饮水问题。同时本次修建村和联合村的5174亩农田灌溉干渠和引水枢纽。1.3.2工程规模河水库控制灌溉面积面积7.0万亩,同时解决都兰县夏日哈镇查查村、村和联合村的3374人、300头大牲畜、23968头(只)小牲畜人畜饮水。通过水库的调节,水库总供水量达到3185.21万m3,其中人畜饮水20.21万m3,灌溉用水3165.0万m3。 通过计算分析,上坝址死库容为270万m3,相应的死水位为3418.44m,兴利库容为726.42万m3,相应的正常蓄水位为3423.71m。50年一遇设计洪水完全由导流放水泄洪洞泄洪,最大下泄流量为127.0m3/s,相应的设计洪水位为3421.93m。1000年一遇校核洪水由导流放水泄洪洞、溢洪道共同下泄洪水,溢洪道最大下泄流量为102.12m3/s,导流洞最大下泄流量为130.18m3/s,相应的校核洪水位为3423.70m。水库汛限水位为3421.81m,汛限库容为672.68万m3,防洪库容为323.74万m3,总库容为996.42万m3。下坝址死库容为283万m3,相应的死水位为3408.0m,兴利库容为710.85万m3,相应的正常蓄水位为3415.5m。50年一遇设计洪水导流洞参与泄洪时,溢洪道最大下泄流量为0.12m3/s,导流泄洪洞最大下泄流量为128.17m3/s,相应的设计洪水位为3413.43m。1000年一遇导流放水泄洪洞、溢洪道共同下泄洪水,溢洪道最大下泄流量为89.6m3/s,导流洞最大下泄流量为139.96m3/s,相应的校核洪水位为3415.5m。水库汛限水位为3413.4m,汛限库容为737.6万m3,防洪库容为256.25万m3,总库容为993.85万m3。村和联合村的5174亩农田灌溉设计引水流量为0.38m3/s,加大引水流量为0.50m3/s。1.4工程布置及主要建筑物1.4.1工程等别根据《水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)》和《防洪标准(GB50201-94)》的规定,确定工程规模、工程等别、防洪标准及设计标准。河水库总库容993.85×104m3,按上述规范,库容在0.1~0.01亿m3之间,属于Ⅳ等小(1)型工程。其永久性水工建筑物中的主要建筑物为4级,次要建筑物和临时建筑物为5级。4级建筑物的设计洪水标准为50~30年一遇,校核洪水标准,土石坝为1000~300年一遇。因此确定本工程设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为1000年一遇,消能防冲设计洪水标准取30年一遇。引水枢纽洪水标准按平原地区取值。设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为30年一遇,相应的洪水流量分别为95.4m3/s、113m3/s。引述枢纽和渠系建筑物按5级建筑物设计。工程区地震动峰值加速度值为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相应地震基本烈度为Ⅶ度,地震设防烈度采用Ⅶ度。 1.4.2工程方案选择(1)坝线选择河流域地形地貌大体可以分为峡谷地貌和盆地地貌两种,在查查香卡水文站以上15.5km为查查香卡峡谷段,查查香卡水文站位于查查香卡峡谷出口处,该段河长为16km,查查香卡峡谷以上为野马滩盆地段,野马滩盆地段河长15km,野马滩盆地以上主要为峡谷地貌,河长64.5km,查查香卡水文站下游为查查香卡盆地。查查香卡盆地和野马滩盆地地形开阔,其间无建库条件,因此河水库选址主要在查查香卡峡谷段和查查香卡水文站下游、灌区上游两岸支沟内。河水库在1956年—1973年、2000年分别作了不同深度的设计工作。1956年至1973年在河查查香卡峡谷段共选了4个坝址。四个坝址分别为:一、水文站下游侧河右岸一山间盆地处名为下注入式水库坝址(本次工作注入式坝址);二、水文站上游200米处一河水库水库名为一库坝址;三、野马滩下游峡谷入口处名为野马滩水库坝址(本次工作河水库上坝址);四、野马滩水库坝址上游200米邻沟处,名为上注入式水库坝址。根据当时的档案资料,上注入式水库在野马滩盆地下游查查香卡峡谷入口处,其中一库坝址地质钻探,覆盖层厚48米,地基内有许多大孤石,坝基难以处理,水库库容条件比野马滩水库差,工程总造价比野马滩水库坝址高,在1970年就已经否定。上注入式水库坝址与野马滩水库坝址比较库容约为160万m3,库容小,且管理运营不够方便,因此也在1970年被否定。在2000年前后,查查香卡农场委托水管局设计室又做了水库可研设计工作,但未见到该成果。本次设计在以往工作的基础上,对河查查香卡峡谷段进行了实地踏勘,按合理利用河水资源,发挥最大效益为原则选址,本次工作共算了2个坝址进行比选,两个坝址分别为河水库上坝址(原野马滩水库坝址)、河水库下坝址。河水库上坝址距下坝址3km。根据经济技术比较,河水库下坝址较上坝址方水库投资较省,经综合考虑本次设计推荐河水库下坝址为优选坝址。(2)坝型选择在选定河水库下坝址的基础上,对可能利用的当地材料进行了研究分析。考虑了各种可能采用的坝型,由于坝址覆盖层深厚,最深达27.5m ,因此不具备拱坝及重力坝等砼刚性坝的条件。根据地质勘测,当地具有材质良好、储量丰富、运距短的砂砾石料,坝壳填筑料充分,适宜建造当地材料坝。坝址区附近缺粘土料场,河下游峡口出口区一山间盆地粘土料较为丰富,因此本阶段选择粘土心墙坝和砼面板堆砂砾石坝进行比较。经工程概算比较下坝址粘土心墙坝直接费为0.65亿元,砼面板堆石坝直接费为0.68亿元。因此本阶段推荐坝型为粘土心墙砂壳坝。1.4.3工程总布置河水库下坝址主要建筑物有粘土心墙坝、导流放水泄洪洞和溢洪道,粘土心墙坝垂直于河床布置,坝址区河道呈“C”字形拐弯处,因此导流放水泄洪洞布置在凸岸左岸,从坝址区地形条件看,坝轴线下游右岸地形较缓,左岸较陡,因此溢洪道分别布置左右岸进行比较,根据选定的溢洪道轴线和地质剖面,坝址右岸坝轴线上下游均为坡积碎石土,坝轴线上游坡积碎石土最深达14m,如在右岸布置溢洪道,溢洪道溢流堰基础和调整段均在此层,因此换基工程量很大,左岸溢洪道全长224.36m,右岸溢洪道全长270.0m。经工程概算比较左岸溢洪道直接费为1186.96万元,右岸溢洪道直接费为7246.18万元。因此本阶段选左岸溢洪道。下坝址粘土心墙坝最大坝高为33.06m,坝顶宽6m,最大坝底宽175m,坝顶长224.8m,上游坝坡为1:2.25~1:2.5,下游坝坡为1:2.0~1:2.2,上游坝坡下游坝坡均设一道马道,马道宽2m,上游马道高程为3406.5m,下游马道高程为3409.06m,心墙顶宽3m,心墙最大宽为16.2m,心墙上下游坡为1:0.2。坝址处河谷上部为冲积卵石层厚度8~28m,下伏为花岗闪长岩,表层风化严重,裂隙发育,上部强风化岩体完整性差,为Ⅲ~Ⅳ级岩体,钻孔揭露强风化厚度6~19m,岩体透水率为0.02~33.7Lu,属弱~中等透水。对坝基上砂砾石层采用砼防渗墙处理,防渗墙厚0.6m,防渗墙渗入基岩0.6m,伸入上部心墙内2.5m。两岸基岩和砂砾石层底部的基岩强透水层采用帷幕灌浆防渗,帷幕灌浆至基岩5Lu界限。帷幕灌浆采用单排帷幕,孔间距2m。下坝址溢洪道采用正槽溢洪道,溢洪道闸底板高程为3413.4m,两岸溢洪道控制段(堰宽)均为18m,两岸溢洪道均采用底流消能。左岸溢洪道全长224.36m,右岸溢洪道全长270.0m。根据下坝址地形条件,导流放水泄洪洞布置在右岸,导流洞全长292.93m ,导流洞断面采用城门洞型,断面宽×高为3.0m×3.46m,导流洞进口高程为3391.0m,出口高程为3388.51m,放水泄洪洞采用龙抬头形式,放水泄洪洞全长43.51m,断面采用城门洞型,断面宽×高为3.0m×3.46m,放水洞进口高程为3398.0m。放水洞进口设启闭塔,塔内设工作闸门和检修闸门,闸门均采用平板钢闸门。引水枢纽建在水文站下游5.2km处的河上,引水枢纽工程主要有进水闸(1孔),泄洪冲砂闸(2孔),溢流坝。进水闸布置在泄洪冲砂闸右侧,侧向进水,与泄洪冲砂闸轴线夹角为60°,闸前设0.65m高的拦沙坎,进水闸设计引水流量为0.38m3/s,加大引水流量为0.5m3/s。对于本引水枢纽,洪水到来时,冲砂闸和溢流坝进行联合泄水,在主河床右侧布置冲砂闸,按正向冲砂形式布置。该闸位于溢流坝和进水闸之间,闸底板高程放于河床最低高程处,为了防止泥沙在底板上的淤积和停留,影响闸门关闭,闸底板为平底实用堰。溢流坝段布置在河床右岸及主河道上,右侧紧靠泄洪冲砂闸,坝基基础座落在第四系砂砾石冲洪积基础上,坝顶高程3150.10m(正常水位),基础以上最大坝高1.5m,坝长25m,底宽3.9m,左侧设混凝土挡水墙,长度25.40m,挡水墙最大高度为3.65m,墙顶高0.4m。干渠全长19.47km,渠道断面采用C20预制砼板衬砌,渠道底宽为0.2m,渠深1.0m,渠道边坡为1:1,渠道设计比降为1/1000,设计水深为0.57m,加大水深为0.64m,板厚10cm,渠道每8m设一道伸缩缝,缝内填聚硫胶止水。共需修建渠系建筑物37座,其中渡槽4座,排洪桥3座,排洪涵9座,分水闸7座,车桥3座,便桥8座,退水3座。1.4.4金属结构根据砂柳河水库工程的水工建筑物总体布置,砂柳河水库金属结构设备有:导流洞封堵闸门、泄洪洞检修闸门、泄洪洞工作闸门、放水闸阀和溢洪道工作闸门及各闸门相配套的启闭设备。本工程各种类型闸门共6扇,闸槽埋件6套。放水调节闸阀2个,固定卷扬式启闭机机5台。溢洪道工作闸门的布置3孔,设置3扇平板工作闸门。溢洪道工作闸门主要参数:孔口型式为露顶式、孔口宽度6.0m、设计水深2.1m、底坎高程3413.4m、支承型式为滑块、支承跨度6.5m、止水宽度6.15m、总水压力132.9kN、操作条件为动水启闭,选用QPQ2X50KN卷扬式启闭机,启闭容量为100KN,双吊点 放水洞检修门1孔,孔口尺寸为3.0×3.46m(宽×高),底坎高程3398,校核水位3415.5m,最大设计水头17.5m,闸门承受的总水压力为1728.16kN。门型为平板滑动钢闸门,闸门自重约为4t,埋件重量约为6.0t。闸门操作方式为动闭静启,启闭机选用QPQ1X630KN卷扬式启闭机,启闭容量为630KN,单吊点。导流洞封堵门1孔,孔口尺寸为2.6×2.83m(宽×高),底坎高程3391m,校核水位3398m,最大设计水头7.0m,闸门承受的总水压力为440kN。门型为平板滑动钢闸门,闸门自重约为2.5t,埋件重量约为2.2t。启闭机选用QPQ1X630KN卷扬式启闭机。1.4.5水库电气大坝施工用电配电接线初步拟定为:由都兰县查查香卡农场10kV线路“T”接电源,“T”接点装设柱上真空断路器和氧化锌避雷器,经约23km10kV线路接至施工用电变压器(250kVA),变压器高压侧装设跌落式熔断器和氧化锌避雷器,低压侧通过GGD1的低压配电盘给各个施工地点的动力配电箱供电,再由动力配电箱给各个施工用电设备供电。由于施工用电的电机容量比较大,自然功率因数较低,为了提高功率因数,装设低压无功补偿柜一面,补偿容量为96kvar。由于施工电源的限制,本阶段导流放水洞、生活区及加工场施工用电、砼骨料制备场施工用电暂定为由柴油发电机供电(柴油发电机由施工单位自备)。河水库永久性用电配电接线初步拟定为:10kV线路利用原有施工用电线路,由10kV终端杆经10kV高压跌落式熔断器和氧化锌避雷器,接至库区用电电力变压器(63kVA)。经一面低压进线盘和一面低压配电盘向水库生活区和大坝管理房等负荷供电。考虑大坝供电的可靠性,保证水库大坝的安全和闸门的正常启闭,另设置容量为50kW的柴油发电机,作为水库的备用电源,经一面柴油发电机控制盘与变压器低压侧0.4kV母线相连。当系统电源停电时,柴油发电机组供电。1.5工程施工(1)施工条件水库坝址距西宁481km,距都兰县城55km。G109国道至德令哈市的县级公路(柏油路面)从工程收益区(查查香卡农场)通过,从农场至坝址为简易砂石道路,交通较为便利。施工场地条件良好,沿河滩可以布置各种施工临建区和施工辅助企业。坝体填筑用的砂砾石、混凝土骨料及块石料都在库区内,开采条件好,运距较短。 (2)施工导流河水库属Ⅳ等小(1)型水库,围堰使用年限小于1.5年,围堰高度小于15m,堰前库容小于0.1亿m3。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的规定,导流建筑物级别为5级。导流标准选用洪水重现期10年(P=10%),相应洪峰流量为Q10%=67.3m3/s。大坝为心墙砂壳坝,基础采用混凝土防渗墙进行防渗,首先施工河道两侧的防渗墙,河道段防渗墙及坝体施工时采用一次性河床截流、围堰挡水、隧洞全年导流的方式。导流时设上、下游围堰各1道。(3)施工截流根据水文分析资料以及施工进度安排情况,截流时间选择在第一年的10月下旬,截流流量很小。截流方法采用单向进占的立堵法。(4)施工进度工程本阶段设计工期为3年。1.6水库淹没、占地及环境影响评价1.6.1水库淹没及占地河水库库区淹没处理范围内面积为2375.19亩,其中天然草地593.8亩,河滩地1781.39亩。工程占地分为永久占地和施工临时占地两部分。工程永久占地主要是各水工建筑物、公路专项改建、工程管理设施等占地。施工临时占地主要是弃渣场占地、临时施工道路、砂石料场及施工营地等占地。工程永久占地84.25亩,主要包括草地、其他草地、原水域面积等。临时占地283.4亩,主要是草地和其他草地。根据水库淹没补偿费用估算,总投资为509.77万元。根据枢纽工程建设区补偿费用估算,总投资为224.97万元。1.6.2环境影响评价及水土保持(1)环境影响评价工程项目区及周边没有自然保护区、特殊生境及保护的野生植物。水库的运行基本不排放污染物,工程对环境产生的其他不利影响主要是水库淹没、工程占地对生态环境的影响,但工程的建设规模不大、工期相对较短,影响也较为有限。其不利环境影响可以通过落实切实可行的环境保护措施得到降低或减免。 从环境保护的角度分析,不存在其他制约性的环境因素。(2)水土保持设计根据“谁开发谁保护,谁造成水土流失谁负责治理”的原则和《开发建设项目水土保持技术规范》的规定,凡在生产建设过程中造成水土流失的,都必须采取措施进行治理。水土流失防治责任范围包括项目建设区和直接影响区两部分。根据该工程的特点,水土流失预测时段分为施工准备期、建设期和自然恢复期三个时段。根据各水土流失防治类型区水土流失特点、防治责任和防治目标,遵循治理与防护相结合、植物措施与工程措施相结合、治理水土流失与恢复和提高土地生产力相结合的原则,统筹布局各项水土保持措施,形成完整的水土流失防治体系。根据防治责任范围确定的依据和方法,确定本工程水土流失防治责任范围为181.13hm2,其中项目建设区173.77hm2,直接影响区7.36hm2。1.7投资估算及经济评价1.7.1投资估算根据青海省水利厅[2009]28号文颁发的《青海省水利工程设计概(估)算编制规定》参照有关规程、规范、国家及地方政府的政策法规;建筑工程:采用青海省水利厅1993年颁发的《青海省水利水电建筑工程预算定额》扩大10%当估算使用;安装工程:采用水利部1992年颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》扩大5%当估算使用;施工机械台班费:执行能源水规(91)第1272号文颁发的《水利水电工程施工机械台班费定额》并按青水字(2008)文件规定第一类费用增加50%;当地海拔高程3500--4000米之间,按文件规定增加1.25的人工、1.55的机械高海拔降效系数;计算结果:工程总投资为河水库下坝址23026.08万元(含干渠和引水枢纽),河水库上坝址26100.64万元(不含干渠和引水枢纽)。1.7.2经济评价 根据分析计算的河水库的费用和效益,编制相应的国民经济效益费用流量表。评价指标为:经济内部收益率为8.19%,按8%社会折现率计算的经济净现值为963.16万元,经济效益费用比为1.043。在经济上是可行的。通过财务分析,工程年运行费用为417.11万元,总成本费用为1343.80~932.60万元。根据对都兰县现状农业水费收入调查:现状农业灌溉水费征收标准为30元/(亩.年),年综合灌水水量400m3/年.亩,合水费0.08元/m3,现状水价明显偏低,不能抵偿运行管理费用。。根据现状水费征收情况,考虑水库枢纽建成后,随着种植结构的进一步调整和节水措施的进一步实施,每亩用水量会有所减少,水价承受能力有所提高,因此水库末端农业设计水价按0.38元/m3考虑。1.8结论及建议1.8.1结论通过本次可行性研究工作可以得出结论:(1)水库坝址处具有较好的水量条件,可以满足项目区的用水要求;(2)水库库盆条件好,当地建筑材料丰富,有利于工程的兴建;(3)工程总体布置紧凑,没有复杂建筑物,技术条件可行;(4)工程项目区及周边没有自然保护区、特殊生境及保护的野生植物。从环境保护的角度分析,本项目的建设不存在其他制约性的环境因素。1.8.2建议(1)为保证下阶段工作的顺利开展,建议对坝区地质进一步核查,研究处理措施。(2)水库坝址为较厚的砂砾石层,属强透水层,对水库防渗不利,下阶段应进一步分析坝基渗漏量,研究坝基防渗措施,确保工程安全运行并节约投资。2水文2.1流域概况河发源于鄂拉山,河水沿夏日哈乡与查查香卡农场分界线向西北方向流至查查香卡农场西部渗入地下,由阿拉腾布拉格湖地带露出地面,汇入素楞郭勒河。受地理位置、地形、降水的影响,查查香卡盆地河流具有数目多而分散、 流程短而水量小的特点。四周山区降水量大,高山终年积雪,河流均源于此,后流向盆地中部。在山区,河网密度大,支流多且长,河流出山口后,水量一般逐渐减少或变为季节性河段或中途消失。因地势平坦,水流之间汇入、分出,很难确定主河槽,河道多呈扇状或辫状分流。河在查查香卡站处集水面积1965km2,河长95.7km,河道平均比降9.5‰,多年平均径流量0.6657亿m3。流域水系见图2-1。拟建的河水库初选坝址两处,上坝址(河水库)位于查查香卡水文站上游约15.5km处,集水面积1820km2,坝址以上河长80.2km,河道平均比降9.9‰。下坝址位于查查香卡水文站上游约12.5km处,集水面积1850km2,河长83.2km,河道平均比降9.8‰。2.2气象河流域地处内陆高原,属典型的高原大陆性气候区,气候严寒,冬长暑短,降水稀少,空气干燥,日照时间长,太阳辐射强,热量条件好。根据都兰县气象站资料统计,多年平均气温3.2℃,极端最高气温32.2℃,极端最低气温-26.4℃,多年平均降水量189.2mm,多年平均蒸发量1213mm(20cm蒸发皿),相对湿度39%,最大积雪深度18cm,多年平均风速2.2m/s,最大风速25.9m/s,多年平均大风日数为12.4d,最大冻土深度186cm。都兰县气象站多年平均月降水量及蒸发量见表2-1。表2-1都兰气象站降水量及蒸发量统计表单位:mm月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年降水量4.35.27.99.323.740.840.827.915.56.93.63.3189.2蒸发量(20cm蒸发皿)24.132.559.3121.7176.5166.1176.6166.8130.887.941.629.01213蒸发量(E601蒸发皿)8.6811.721.379.1114.7108.0114.8108.485.031.615.010.4708.8 图2-1项目区流域水系图 2.3流域水文站情况及水文资料河流域于1956年开始水文测验工作,1956年5月在都兰县上查查香卡设立查查香卡水文站,控制河长95.7km,集水面积1965km2,1969年12月停测,1979年1月恢复观测,1992年12月停测。观测项目有降水、蒸发、水位、流量、比降、泥沙等。该站有1956~1969年、1979~1992年共28年的实测天然径流资料和1956~1969年、1980~1992年共27年的实测洪水资料。2.4径流2.4.1径流资料的插补延长查查香卡站有28年的实测天然径流资料,根据《水利水电工程水文计算规范》(SL278-2002)规定,设计依据站实测径流系列不足30年应进行插补延长。河流域临近有察汗乌苏河察汗乌苏站,该站资料系列较长,且有一定长度同步系列,因此以察汗乌苏河察汗乌苏站为参证站,依据两站1956~1969年、1979~1992年同步径流资料系列建立相关关系,对查查香卡站径流资料插补延长为1956~2007年共52年,相关关系R=0.95,关系较好,两站相关关系见图2-2。图2-2察汗乌苏站——查查香卡站径流相关图经插补延长后,其多年平均流量为2.11m3/s。根据《青海省水资源评价报告》成果(已审查),经对查查香卡站插补延长后有共45年的天然径流系列资料,其多年平均流量为2.06m3/s,多年平均径流量为6503万m3 。另外根据《柴达木盆地水资源与开发利用调查评价报告》成果(已审查),对该站天然径流资料插补延长至2007年共52年天然径流资料,其多年平均流量为2.11m3/s,多年平均径流量为6657万m3,插补延长后的平均流量结果基本一致。2.4.2径流资料代表性分析本次设计采用插补延长后的1956~2007年共52年的天然径流资料进行分析,采用逐年累积均值法、变差系数法和滑动均值法分析该站的年径流系列,作出相应的曲线图,如图2-3、图2-4、图2-5和图2-6所示。图2-3查查香卡站径流历年变化过程线图图2-4查查香卡站径流累积平均曲线图 图2-5查查香卡站径流差积平均曲线图图2-6查查香卡站径流滑动平均曲线图从查查香卡站的径流历年变化曲线图可以看出,径流的年际变化中丰、平、枯水年交替轮换,包含几个丰水期和枯水期。从累积曲线可以看出,查查香卡站站的径流系列均值到23年后就相对稳定,而到37年以后基本趋于稳定;从差积曲线可以看出,1956年至2007年的系列中包含了1956~1966年枯水期、1967~1970年丰水期,1971~1987年平水期,1988~1993年丰水期,1994~2000枯水期,2001~2007年丰水期;从滑动曲线图中反映出查查香卡站具有大约37年的周期,52年内具备1个周期,均值相差不大。所以,要确定查查香卡的径流均值,其系列不能少于一个周期,即至少37年的资料。此次选用查查香卡站插补延长后的天然径流资料系列长达52年,具有良好的代表性。 2.4.3查查香卡水文站设计年径流及年内分配(1)查查香卡站设计径流对查查香卡站1956~2007年共52年天然径流系列进行频率分析,计算时按矩法估算初值,曲线采用P-III型。经计算得查查香卡站多年平均径流量为6657万m3,多年平均流量为2.11m3/s。年径流统计参数和设计年径流计算成果见表2-2,频率曲线图见图2-7。表2-2查查香卡站设计年径流计算成果表项目统计参数不同频率设计值均值CvCs/Cv25%50%75%90%95%流量(m3/s)2.110.253.02.422.041.731.491.37径流量(万m3)665776326451545146994317图2-7查查香卡站多年平均流量频率曲线图(2)查查香卡站设计径流年内分配典型年的选择本着水量相近、对工程较不利的原则,选定了25%(1990年)、50%(1988年)、75%(1960年)、90%(1962年)、95%(1965年)5个典型年。采用同倍比缩放法,计算查查香卡站设计径流年内分配,成果见表2-3。 表2-3查查香卡站设计径流年内分配成果表P(%)项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年25%比例(%)4.975.2710.4710.7411.9514.0710.398.008.466.644.864.17100流量(m3/s)1.421.662.983.163.404.142.962.282.491.891.431.192.42径流量(万m3)3794027998199121074793611646507371318763250%比例(%)5.805.888.0412.0912.2610.756.537.439.257.837.596.53100流量(m3/s)1.391.561.933.002.942.671.571.782.301.881.881.572.04径流量(万m3)373379517778789692420478595504488420643375%比例(%)6.556.1510.0112.618.057.5512.367.058.206.758.955.75100流量(m3/s)1.331.392.042.651.641.592.521.441.731.381.881.171.73径流量(万m3)358336546688439412674385448368489314545690%比例(%)5.877.139.4315.257.689.226.977.909.278.565.707.02100流量(m3/s)1.031.391.662.761.351.671.221.391.681.501.031.231.49径流量(万m3)276335443717361433327371436402268330469995%比例(%)4.746.228.019.499.069.6710.109.309.6710.297.276.16100流量(m3/s)0.771.111.291.581.461.611.631.501.611.661.210.991.37径流量(万m3)2052693464103914184374024184453142664320多年平均比例(%)5.055.228.8911.8010.4310.2712.059.627.807.356.205.31100流量(m3/s)1.251.442.213.032.592.643.002.392.001.831.591.322.11径流量(万m3)3363485927866946848026415194894133546657 2.4.4河水库坝址设计年径流及年内分配(1)设计年径流拟建的河水库上、下坝址位于查查香卡水文站上游约15.5km和12.5km处,集水面积1820km2和1850km2,与查查香卡站集水面积相差145km2和115km2,区间面积占查查香卡站集水面积的7.38%和5.85%。根据《水利水电工程水文计算规范》(SL278-2002),当工程站址与设计依据站集水面积相差不超过15%,且区间降水、下垫面条件与设计依据站以上流域相似时,可按面积比直接推算工程站址径流量。采用公式如下:式中:Q坝、F坝为水库坝址处的多年平均流量(m3/s)、集水面积(km2);Q参、F参为参证水文站的多年平均流量、集水面积。通过上述公式计算出水库坝址处设计年径流成果见表2-4。表2-4河水库上坝址设计年径流成果表断面项目统计参数CvCs/Cv不同频率设计值均值25%50%75%90%95%上坝址流量(m3/s)1.960.253.02.241.891.601.381.27径流量(万m3)616670695959505343524002下坝址流量(m3/s)1.990.253.02.281.921.631.401.29径流量(万m3)626771856057513644244068(2)设计径流年内分配水库坝址处设计径流年内分配以查查香卡水文站为参证站,采用查查香卡站设计径流的年内分配比例,计算水库坝址处设计径流年内分配,成果见表2-5和表2-6。 表2-5河水库上坝址设计径流年内分配成果表P(%)项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均25%比例(%)4.975.2710.4710.7411.9514.0710.398.008.466.644.864.17100流量(m3/s)1.311.542.762.933.153.842.742.112.311.751.321.102.24径流量(万m3)351373740759845995735566598469343295706950%比例(%)5.805.888.0412.0912.2610.756.537.439.257.837.596.53100流量(m3/s)1.291.451.792.782.732.471.451.652.131.741.741.451.89径流量(万m3)346351479721730641389443551467452389595975%比例(%)6.556.1510.0112.618.057.5512.367.058.206.758.955.75100流量(m3/s)1.241.291.892.461.521.472.331.331.601.271.751.091.60径流量(万m3)331311506637407382624356415341452291505390%比例(%)5.877.139.4315.257.689.226.977.909.278.565.707.02100流量(m3/s)0.951.281.532.561.251.551.131.281.561.390.961.141.38径流量(万m3)255310411664334401303344403372248306435295%比例(%)4.746.228.019.499.069.6710.109.309.6710.297.276.16100流量(m3/s)0.711.031.201.461.351.491.511.391.491.541.120.921.27径流量(万m3)1902493213803623874043723874122912474002多年平均比例(%)5.055.228.8911.8010.4310.2712.059.627.807.356.205.31100流量(m3/s)1.161.332.052.812.402.442.772.211.861.691.481.221.96径流量(万m3)3113225487286436337435934814533823286166 表2-6河水库下坝址设计径流年内分配成果表P(%)项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均25%比例(%)4.975.2710.4710.7411.9514.0710.398.008.466.644.864.17100流量(m3/s)1.331.572.812.983.213.902.792.152.351.781.351.122.28径流量(万m3)3573797527718591011747575608477349300718550%比例(%)5.805.888.0412.0912.2610.756.537.439.257.837.596.53100流量(m3/s)1.311.471.822.832.772.511.481.682.161.771.771.481.92径流量(万m3)352356487733742651396450560474460396605775%比例(%)6.556.1510.0112.618.057.5512.367.058.206.758.955.75100流量(m3/s)1.261.311.922.501.541.502.371.351.631.301.771.101.63径流量(万m3)337316514648414388635362421347460295513690%比例(%)5.877.139.4315.257.689.226.977.909.278.565.707.02100流量(m3/s)0.971.301.562.601.271.571.151.301.581.410.971.161.41径流量(万m3)260315417675340408308349410379252311442495%比例(%)4.746.228.019.499.069.6710.109.309.6710.297.276.16100流量(m3/s)0.721.051.221.491.381.521.531.411.521.561.140.941.29径流量(万m3)1932533263863683934113783934192962514068多年平均比例(%)5.055.228.8911.8010.4310.2712.059.627.807.356.205.31100流量(m3/s)1.181.352.082.852.442.482.832.251.891.721.501.241.99径流量(万m3)3163275577406546447556034894613893336267 2.4.5设计径流成果合理性分析由采用的径流成果分析出水库坝址以上流域的径流深33.9mm,径流系数为0.18,CV值为0.25。根据《青海省水资源评价报告》成果(已审查)中“1956~2000年多年平均径流深等值线图”和《青海省水文手册》中“多年平均径流系数等值线图”,河水库坝址以上流域径流深在25~50mm,径流系数为0.15~0.2之间,CV值为0.25左右。因此,本次计算的河水库坝址处的设计径流成果是合理的。2.4.6枯水径流依据查查香卡站1956~1969年、1979~1992年共28年实测最小流量资料统计,枯水流量大多发生在11月至次年4月之间,个别年份最小流量也会出现在5~7月,枯水期最小流量为0.1m3/s(出现在1985年9月10日),枯水期最大流量为1.17m3/s(出现在1990年4月5日),多年平均实测最小流量为0.59m3/s。2.5洪水2.5.1暴雨洪水特性河降水多集中在5~9月份,占全年降水量的70%以上,所以暴雨出现的几率较大,加之降雨比较集中,因而洪水过程陡涨陡落,峰高量小,厉时短,暴雨洪水在时间上具有很好的对应性,且洪水大多出现在5~9月,最大洪峰流量取决于上游暴雨分布情况,洪水特点是“峰值高、总量小、历时短。2.5.2查查香卡站洪峰流量资料插补延长根据查查香卡水文站1956~1969年、1980~1992年共27年实测洪水资料,其多年平均洪峰流量为35.3m3/s,实测最大洪峰流量142m3/s,出现在1989年7月27日。根据《水利水电工程洪水计算规范》(SL44-2006)规定,坝址或上、下游临近点具有30年以上实测或插补延长洪水流量资料,应采用频率分析法计算设计洪水,因此应对查查香卡水文站实测洪水资料插补延长。 河流域临近有察汗乌苏河察汗乌苏站,该站洪水资料系列较长,且有一定长度同步系列,因此以察汗乌苏河察汗乌苏站为参证站,依据两站1956年、1958~1959年、1961~1969年、1980~1990年及1992年共24年同步洪水资料系列建立相关关系,对1957、1960、1991年的洪水不对应情况,从系列中去除。经对查查香卡站洪水资料插补延长为1956~2007年共52年,相关关系R=0.93,关系较好,两站相关关系见图2-8。经插补延长后,其多年平均洪峰流量为32.1m3/s,与实测系列多年平均洪峰流量为35.3m3/s相差不大。图2-8察汗乌苏站——查查香卡站洪峰流量相关图2.5.3查查香卡站设计洪水对查查香卡站1956~2007年共52年洪峰流量系列进行频率分析,计算时按矩法估算初值,曲线采用P-III型。统计参数、设计洪峰流量及洪量计算成果见表2-7,洪峰流量频率曲线见图2-9、最大24h洪量频率曲线见图2-10、最大72h洪量频率曲线见图2-11、最大7日洪量频率曲线见图2-12。表2-7查查香卡站设计洪峰流量计算成果表项目均值CVCS/CVP(%)计算采用0.050.10.20.330.5123.33510洪峰流量(m3/s)32.10.7661.003.531528024522120116813611395.467.324h洪量(104m3)1840.8111.003.51805160514071264115196177864754738672h洪量(104m3)3230.6250.783.522672044182316631533131711049508306307日洪量(104m3)5220.5490.683.5307427932513230221441868159313941236971 图2-9查查香卡站洪峰流量频率曲线图图2-10查查香卡站最大24h洪量频率曲线图 图2-11查查香卡站最大72h洪量频率曲线图图2-12查查香卡站最大7日洪量频率曲线图 2.5.4河水库坝址设计洪水河水库坝址与查查香卡水文站为上下游关系,查查香卡站集水面积1965km2,水库上、下坝址处集水面积1820km2和1850km2,,与查查香卡站集水面积相差145km2和115km2,区间面积占查查香卡站集水面积的7.38%和5.85%,区间的左岸有几条支流,但支流集水面积均不大,为工程安全考虑,河水库坝址处的设计洪水直接采用查查香卡站的设计洪水,成果见表2-8。表2-8河水库坝址设计洪峰流量计算成果表项目均值CVCS/CVP(%)计算采用0.050.10.20.330.5123.33510洪峰流量(m3/s)32.10.7661.003.531528024522120116813611395.467.324h洪量(104m3)1840.8111.003.51805160514071264115196177864754738672h洪量(104m3)3230.6250.783.522672044182316631533131711049508306307日洪量(104m3)5220.5490.683.53074279325132302214418681593139412369712.5.5设计洪水合理性分析河水库坝址设计洪水直接采用查查香卡站的实测洪水资料,并以察汗乌苏站的同步洪水资料进行插补延长,且两站的实测洪水相关性好,所以本次通过实测资料计算的水库坝址的设计洪水成果是合理的。2.5.6河水库坝址设计洪水过程线通过对河洪水规律的分析,本次计算选择了1989年的实测最大洪水作为典型,以同一频率的设计洪峰流量和各时段的设计洪量控制,同频率放大,倍比计算公式见表2-9,放大倍比见表2-10。对于在相邻两种时段的衔接处洪水过程线出现的突变现象,根据各时段水量平衡原则予以修正。计算成果见表2-11,洪水过程线见图2-12。表2-9设计洪水过程线放大倍比计算公式表倍比计算公式备注K1Qmp/QmQmp,Qm为设计和实测的洪峰流量K2W1P/W1W1p,W1为设计和实测的24h洪量K3(W3p—W1p)/(W3—W1)W3p,W3为设计和实测的72h洪量K4(W7p—W3p)/(W7—W3)W7p,W7为设计和实测的7日洪量 表2-10设计洪水过程线放大倍比表倍比p=0.05%p=0.1%p=0.2%p=0.33%p=1%p=2%p=10%k12.221.971.731.561.180.960.47k23.052.712.382.141.621.310.65k30.990.940.890.850.760.700.52k42.091.941.781.661.421.261.51表2-11河水库坝址设计洪水过程线计算表(1989年)典型洪水过程P时间典型流量0.05%0.10%0.20%0.33%1%2%3%10%(月.日)(时)(m3/s)7月25日07.3315.314.213.112.110.49.268.4111.1 111.1223.221.519.818.415.814.112.816.8 214.931.128.826.624.621.218.817.122.5 317.536.533.931.228.924.922.120.126.5 416.133.631.228.726.622.920.318.524.3 514.329.827.725.523.620.418.116.421.6 614.830.928.626.424.421.118.717.022.4 715.432.129.827.525.421.919.517.723.3 815.933.230.828.326.322.620.118.224 914.830.828.626.324.42118.717.022.3 1013.728.526.424.322.619.417.315.720.6 1112.526.124.322.320.617.815.814.318.9 1211.423.822.120.318.816.214.413.117.2 1310.321.419.918.317.014.61311.815.5 149.1619.117.716.315.11311.610.513.8 1512.425.92422.120.517.715.714.218.7 1610.622.220.61917.515.113.412.216.1 178.8818.517.215.814.712.611.210.213.4 188.5217.816.515.214.112.110.89.7712.9 198.171715.814.613.511.610.39.3712.3 207.8117.016.015.012.912.911.98.967.52 2117.217.116.215.414.713.11211.29.01 2226.726.425.123.822.820.318.617.313.9 2336.135.733.932.230.827.525.223.418.97月26日03433.63230.329.025.923.722.117.8 131.931.63028.427.324.322.320.716.7 229.829.52826.525.522.720.819.315.6 330.730.428.927.426.223.421.519.916.1 431.731.329.828.227.124.122.120.616.5 532.632.330.62927.924.922.821.217 63130.629.127.626.523.621.620.116.2 729.32927.626.125.022.420.519.015.3827.727.42624.723.721.119.318.014.5936.882.234.632.831.428.125.723.919.21045.914012410998.074.560.350.229.91154.916714913011789.172.160.035.81240.91251119787.366.453.844.726.7 续表2-11河水库坝址设计洪水过程线计算表(1989年)典型洪水过程P时间典型流量0.05%0.10%0.20%0.33%1%2%3.3%10%(月.日)(时)(m3/s)7月26日1326.882736457.243.535.229.317.51426.882736457.243.535.229.317.51531.195847466.450.440.834.020.31635.3108968475.457.446.438.6231739.61211079484.664.35243.325.81842.312911510190.368.755.646.227.61945.113712210796.373.259.249.329.42047.814613011410277.662.852.231.22149.615113411810680.565.254.232.32265.419917715514010685.971.542.6239729626323120715712710663.27月27日010130827424021616413311065.9188.226923921018814311696.457.5281.124722019317313210790.652.9399.726923920018614311610057.5410627924921520115312610558.5511729926522521116013110862.5614231528024522116813611367.3711130122019016612610383.349864.119517415213010484.256.341.8961.718816714712710081.152.640.21059.418116114112196.478.146.638.71144.511099.272.656.648.638.632.931.11229.729.427.926.525.422.620.719.315.51327.32725.724.323.320.819.117.714.31425.024.723.522.321.419.117.516.213.11523.022.821.620.519.717.516.114.9121621.020.819.718.717.91614.713.6111720.019.818.817.817.115.21413.010.41820.019.818.817.817.115.21413.010.41919.018.817.916.916.214.513.312.39.92019.018.817.916.916.214.513.312.39.92121.721.520.419.418.516.615.214.111.42224.524.22321.820.918.717.115.912.82327.226.925.624.223.220.71917.614.27月28日029.929.628.126.725.522.820.919.415.6132.732.330.729.127.924.922.821.217.1235.43533.331.530.22724.723.018.5336.43634.232.431.127.725.423.619.0437.336.935.133.331.928.526.124.219.5538.337.93634.132.729.226.724.820.0 图2-13河水库坝址设计洪水过程线图 2.6泥沙河是以地下水补给为主的河流,年内分配较均匀,地表、地下水的相互转换对径流调节作用明显。一般上游植被较好,河流含沙量较小,中下游植被较差,水土流失较为严重,河流出山口以后,比降变缓,水流分散成多股,加之水量下渗,河流的挟沙能力减弱,泥沙开始沉积。输沙量随河流径流量和含沙量的变化而变化。输沙量的年内分配与径流、含沙量年内变化基本一致。河多年平均悬移质含沙量见表2-12,多年平均悬移质输沙量见表2-13。表2-12查查香卡站多年平均悬移质含沙量表单位:kg/m3月平均含沙量年平均含沙量1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月0.0450.0551.182.693.463.977.953.980.740.0610.0960.0432.52表2-13查查香卡站多年平均悬移质输沙量表月平均输沙量(万t)年输沙量(万t)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月0.0150.0180.672.052.322.636.182.470.370.030.0390.01516.8查查香卡站多年平均输沙量为16.8万t,计算出多年平均输沙模数为85.5t/km,水库上、下坝址处多年平均输沙量根据输沙模数计算,上坝址为15.56万t,下坝址为15.82万t。推移质的计算根据经验,采用的百分数考虑,根据北方河流特点,一般选用的悬移质的15%~30%,本次设计取悬移质的15%,则计算出上坝址处推移质输沙量为2.33万t,下坝址为2.37万t。上坝址多年平均输沙总量为17.89万t,下坝址多年平均输沙总量为18.19万t。上、下坝址多年平均悬移质输沙量年内分配结果见表2-14。表2-14河水库坝址处多年平均悬移质输沙量年内分配表坝址月平均悬输沙量(万t)年输沙量1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月(万t)上坝址0.0140.0170.6201.8982.1482.4355.7212.2870.3430.0280.0360.01415.56下坝址0.0140.0170.6311.9302.1842.4765.8172.3250.3480.0280.0370.01415.8273 2.7冰情项目区地处高寒,河流的冰期较长,整个冰期分为三个阶段:结冰期、封冰期和融冰期。(1)结冰期每年秋末冬初,气温转负以后,河岸边可以看到初冰,多半是一些冰淞和微薄的岸冰,中午气温升高后即融化。随着气温的继续下降,河道中就出现冰花和固定岸冰,当水温下降接近零度时,出现河底冰,同时岸冰也不断增厚变宽,河流中冰花和冰块数量不断增加,流向下游,在河道狭窄处,冰凌拥挤在一起形成冰塞,使水位抬高流速减小,这时如水面全部结冰即开始封冻。(2)封冻期河流一般在11月份封冻,有时延至12月封冻。稳定封冻后,冰盖的厚度逐渐增加,但增厚的速度不断减慢,达到一定厚度后即不再增加。在有冰上流水、层冰层水等情况时,冰厚的增加由冰盖上下同时进行。(3)融冰期当春天气温转正后,河道即开始融冰和解冻,约可从3月上旬延续到4月下旬。73 3工程地质3.1绪言3.1.1工程概况拟建河水库位于青海省海西州都兰县境内的河下游野马滩出口段。河左岸有简易砂石公路通往工程区,下坝址距德(令哈)-都(兰)三级公路约21km,距109国道42km,距都兰县城约75公里,对外交通便利。水库主要建筑物为拦河大坝,导流放水洞和溢洪道。大坝初拟坝型为粘土心墙砂壳坝,设计坝高33.06m,坝顶高程为3421.06m。水库正常蓄水位为3415.5m,死水位3408.0m,防洪限制水位3413.4m,设计洪水位为3413.43m,校核洪水位为3415.5m。水库库容983.85m3,工程规模属于小(一)型。3.1.2勘察工作情况和完成主要工作量可研阶段采用的勘察方法是工程地质测绘、物探、钻探、坑探及室内和现场试验。实际完成的勘察工作量见表3-1。表3-1勘察工作量统计表工作项目单位工作量工程地质平面测绘1:2000Km2/幅31.87/11:1000Km2/幅2.0/2工程地质剖面测绘1:500m/条9605.31/31垂直1:500水平1:2000m/条3849.4/12勘探钻孔m/个658.3/22探井(坑)m/个123.6/66物探点368取样防渗土料原状样组5土料、砂砾石颗分样组33砂砾石大型剪切试验样组3砂砾石渗透样组3块石样组12水样组4试验现场各类试验段(组)83室内各类试验组6073 3.2区域地质概况3.2.1地形地貌工程区位于柴达木盆地东部边缘,区内山脉走向呈北西~北西西向,与区域构造线方向吻合。根据地貌形态和成因类型可分为侵蚀及剥蚀中低山山地和剥蚀堆积河谷两个地貌单元。侵蚀及剥蚀中低山山地地貌:分布于河两岸,主脊海拔一般在3500m~4400m之间,相对高差200~1000m,地形侵蚀强烈,沟谷切割较深,坡度多为40°~70°。剥蚀堆积河谷地貌:区内主要为河谷地、野马滩盆地、吉给申沟盆地和南戈泉盆地。河河谷宽度一般120-500m,上游多呈“V”字型,至中下游野马滩一带河谷变宽(即为野马滩盆地),形态呈“U”型,下游查查河谷段河谷变窄,查查香卡电站以下又逐渐变宽。河谷两岸山坡坡度在30°~50°之间。谷内Ⅰ、Ⅱ级堆积阶地较发育,阶地多不对称分布,河谷两侧支沟发育,沟底纵坡降较陡,为“V”型谷,大多沟谷干涸,沟口处常形成洪积扇,但规模大多较小。野马滩盆地以东、哈莉哈德山以西的吉给申沟盆地谷底开阔,Ⅰ、Ⅱ级阶地发育,两岸地形较陡,冲沟分布较多,植被良好。3.2.2地层岩性本区出露的地层由老至新主要为:元古界(Pt):主要出露于阿尔茨托山~河东山一带,是一套以片岩、片麻岩为主夹大理岩和石英岩的中浅变质岩系,部分混合岩化。是在浅海环境及振荡运动条件下形成的复理式沉积,经后期变质作用形成。下古生界(Pz1):主要出露于阿尔茨托山南北坡,与下伏元古界为断层接触。是一套灰绿色中~中基性火山碎屑岩和千枚岩组成的岩系,属于地槽下沉末期的火山岩建造。第四系(Q):广泛分布在山麓及河谷地带,其成因类型主要为冰水堆积、冲积、洪积及坡积等。73 ①中更新统(Q2):主要为冰水堆积,岩性为冰水相的漂卵石及含漂卵砾石层,灰分布于南戈泉~查查香卡公路两侧。②上更新统(Q3):主要有洪积和冰水堆积两种类型。洪积层主要分布在工程区上游野马滩和下游查查河盆地,岩性为灰黄色砾石层。冰水堆积物岩性主要为灰黄色及灰白色砂砾卵石,厚度大于27m。③全新统(Q4):主要有冲积、冲洪积和坡洪积等成因类型。冲积物分布在河河谷,岩性为卵石、砾石层,一般厚30~45m;冲洪积物岩性为主要为泥质砂砾石、细砂及亚砂土;坡洪积物主要岩性为泥质砂砾石及亚砂土。⑹侵入岩:工程区主要出露有加里东期侵入岩和印支期侵入岩。主要岩性有花岗岩、似斑状花岗岩及闪长岩,花岗岩占绝对优势,①似斑状花岗岩(γ51c):印支期侵入岩,似斑状结构为主、花岗结构次之,块状构造。主要分布在河查查河下游段左岸一带,呈岩株产出。②花岗岩(γ51d):印支期侵入岩,肉红色,全晶质花岗结构~中粒花岗结构,块状构造,主要分布在河查查河下游段右岸一带,与古老变质岩呈侵入接触,呈岩株产出。③花岗闪长岩(δ43c):华力西期侵入岩,灰绿色,为中细粒结构,块状构造,主要分布在河查查河段上游,呈岩株产出。3.2.3地质构造与地震本区在大地构造单元上隶属昆仑褶皱系的二级构造单元~东昆仑褶皱带之北缘,区内构造线方向以NWW向为主,主要构造形迹是断裂及断陷盆地。根据国家质量技术监督局2001年2月2日发布的1/400万《中国地震动参数区划图》(图1~2和图1~3),工程场地50年超越概率10%的地震动峰值加速度值为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相应地震基本烈度为Ⅶ度。工程区属于构造稳定较差区。3.2.4水文地质条件工程区位于河中下游段,区内地下水按其赋存形式及介质类型主要分为基岩裂隙水与第四系松散岩类孔隙潜水两类。73 基岩裂隙水主要分布于河两岸的基岩山体中,由大气降水补给,径流较短,多以泉水形式排泄于地表或直接补给于第四系松散岩类孔隙潜水。第四系松散岩类孔隙潜水主要分布于河谷地、野马滩盆地及河下游的查查香卡盆地。河谷地内主要有第四系上、中更新统冰水相的砂砾卵石、漂卵石及泥质砂砾石构成,含水层厚度一般为90~115m,地下水受河水、大气降水和基岩裂隙水的补给,径流条件好,在下游以沼泽和泉水的形式排泄。野马滩盆地含水层主要由第四系上、中更新统冰水相的漂卵砾石、砂卵砾石、及含泥砂砾石组成。根据水文地质资料,含水层一般厚度在85m以上,山麓地带水位埋深50~100m。地下水主要接受河水以及基岩裂隙水的补给,经径流后以沼泽和泉水的形式排泄于下游河谷。查查香卡盆地潜水层岩性为第四系中、上更新统冰水相的砂卵砾石及含泥砂砾石,潜水位埋埋深一般大于100m,内地下水常年接受大气降水、河河水和周边基岩山区地下水的补给,在下游排泄转化成地表水,最终流入北霍布逊胡。3.2.5物理地质现象区域内物理地质现象较发育,主要有岩体风化、崩塌、泥石流和卸荷等现象。岩体风化:区内元古界片岩和片麻岩的风化程度一般强于花岗岩。本区全风化岩石仅在花岗岩地区分布,风化厚度一般1~3m,最厚处达20m,强风化厚度一般5-8m,局部大于10m。片岩、片麻岩等中坚硬岩石强风化厚度一般大于15m。卸荷:由于河两岸及较大支沟内陡边坡较多,尤其在野马滩周边花岗岩出露地区,岩体卸荷作用非常明显,卸荷带深度一般与坡高及坡角有关,据调查,卸荷裂隙宽度一般几十厘米至1~2m,深度一般大于2m。崩塌:在基岩山区陡峻岸坡地带,岩石破碎,在构造的影响小,岩体常发生崩塌现象,崩塌岩体大小不一,常与坡积层混合,形成崩~坡积层,但方量不大。泥石流:区内山体上部植被稀少,沟壑纵横,边坡较陡,在斜坡上分布较厚的残坡积松散堆积层,为泥石流的产生提供了物源,73 在丰雨季节,洪水将携带大量的细粒物质从上游向沟口运移,大多在沟口形成堆积扇,部分推移质滞留在沟中,根据本次地质调查,在沟口形成的洪积扇规模均小。3.3水库区工程地质条件3.3.1基本地质条件(1)地形地貌河水库两岸山脉呈北西西向延伸,山体高大、陡峻,沟壑纵横,山体坡度多在50°左右。河谷形态呈“U”字型,平坦开阔,河床高程3390.0m~3415.5m,总体比降约为5.6‰,两岸发育有Ⅰ级阶地,阶地宽度一般十几至几十米,高出河水面1~2m,阶地均呈二元结构。库区内发育冲沟均为季节性冲沟,左岸较大冲沟分布少,规模较大的为拉隆沟,沟长约9公里,宽度150-400m,平时无水,暴雨季节洪水流量大,;右岸发育有一条较大冲沟,冲沟呈“U”型,沟内宽阔,植被发育,泉眼分布多,为沼泽地,沟口狭窄。其余小型树枝状冲沟,延伸短,沟口发育有洪积扇,规模小。(2)地层岩性库区出露的基岩为奥陶~志留系河群与华力西晚期侵入岩,是组成库岸的主要岩性。奥陶~志留系河群在库区主要为下亚群,岩性为二云石英片岩,斜长二云石英片岩,混合岩夹石英岩及大理岩扁豆体,在库区大面积出露;印支期侵入岩岩性为灰白色中细粒花岗岩,主要分布于库区右岸,在库尾左岸也零星分布。第四系地层主要以坡积、冲积、洪积及崩坡积层为主,坡积及坡崩积层岩性以碎石土为主,结构松散,厚度几米至十几米不等;洪积层岩性为碎石土和卵石层,厚度较大;冲积层岩性为第四系全新统砾石层,青灰色,以砾石为主,含漂石,结构较密实,厚度大于15m。(3)地质构造库区内构造以节理较发育为主要特征,而小型断层发育较少。两岸及河床地貌受河流及冲沟影响,但总体地貌较完整。在本次工作中未发现活动断裂形迹。(4)水文地质特征73 地下水按分布规律可分为基岩裂隙水与第四系孔隙潜水两类,基岩裂隙水受大气降水补给,主要贮存在基岩构造带与风化层中,总体呈条带状及脉状分布。第四系孔隙潜水含水层主要由第四系全新统冲积、冲洪积砾石层组成。根据水文地质资料,含水层一般厚度在15m以上。大部分地段潜水位埋藏浅。地下水主要接受河谷地和周边山区基岩裂隙水的补给,经径流后以沼泽和泉水的形式排泄于下游河谷。(5)不良物理地质现象库区内物理地质现象主要有冲沟、风化、崩塌及冻土。据青海省有关气象资料和《中国季节性冻土冻深线图》,工程区标准冻深为2.2m。3.3.2库区主要工程地质问题(1)水库渗漏问题水库库形较好,两岸山体高大、宽厚,与最近的邻谷柯柯赛沟相距20Km以上,另外库区与邻谷之间无断层经过,不存在渗漏通道;库盆周围地下水分水岭与地表分水岭分布近于一致,其高程远高于库水位,因此水库不存在邻谷渗漏问题。(2)库岸稳定水库回水长度为4.6km左右,两岸岸坡在正常蓄水位高程处总长度为10.7km,组成库岸的边坡按其岩性可分为两类,一类为岩质边坡,左右岸总长度8.2km,组成库岸的岩性为云母片麻岩,片岩与花岗岩,自然边坡30°~70°,自然边坡较稳定,局部表层覆有0.5~1m的坡积粉质粘土与碎石土层,该类岸坡在水库蓄水后不会产生塌岸。其余为土质边坡,土质边坡组成岩性为洪积卵石层及碎石土,主要分布于库尾左岸山前地带,自然边坡缓倾,一般坡度有10°~20°,水库蓄水后,前缘形成的陡坎在水的作用下出现岸坡再造,但此类边坡长度小,对水库基本无影响。(3)固体径流河两岸山体地形较陡,坡度一般20°-40°73 ,坡面较破碎,山坡上部植被稀疏,表层大多分布坡积碎石土,结构松散,基岩裸露区岩石风化强烈,常常留有残积层,暴雨季节两岸山体坡面及冲沟内将大量的松散堆积物携带至河河谷内,较大冲沟内常常形成固体径流,据统计两岸形成较大洪流的冲沟共有6-8条,规模最大的为1条,即左岸的拉隆沟。水库区的固体径流量较大。河枯水季节河水清澈,在洪水期间有大量的以悬移质入库,河水浑浊,因此,库区淤积较严重。(4)浸没水库两岸岩质边坡处坡积层厚度小,基岩基本裸露,地形坡度较陡,不存在浸没问题;两岸阶地处及库尾漫滩处地形平坦,表层一般分布为0.5m的粉质粘土层,下部为冲积砂砾卵石层,透水性强,水库蓄水后,基本不存在浸没问题。(6)水库诱发地震从水库规模、库区地震地质条件、构造应力环境及区域地震活动性等条件分析,蓄水后,水库发生诱发地震的可能性较小,地震对水库的影响由外围地震决定。3.4坝址工程地质条件河水库初选上、下两条坝址,位于河现代河谷下游野马滩段,上、下坝址直线距离约2.4km。3.4.1上坝址(1)基本地质条件上坝址河谷呈“U”型,河谷宽阔,谷底宽约320m,河道顺直,走向NW286°,现代主河床位于右岸,丰水期河水位3405~3406m,水面宽17~25m,水深0.8~1.6m。河床左右侧发育Ⅰ级堆积阶地,左岸阶地阶面较宽,一般几十米,最宽处达到150m,Ⅰ级阶地阶面高程3406~3407m,地形起伏小,前缘高出河水面0.8~1.5m。右侧Ⅰ级阶地零星分布,宽度一般十几米,阶面高出河床1.5m左右。左岸山体绵延起伏,冲沟发育,植被发育一般,高度大于200m,坡面较破碎,自然坡度25°~70°,大多为陡坡,局部边坡稳定性较差。右岸山体高大厚实,最高点海拔在3600m以上,植被不发育,地形陡峭,岸坡73 坡度25°~80°。树枝状冲沟较发育,较大型冲沟2条,延伸几百米,沟脑狭窄,沟口宽度一般20~40m,沟深15~60m,沟内无流水。上坝址区出露的基岩为奥陶~志留系河群下亚群云母片麻岩,二云石英片岩及印支期花岗侵入岩。云母片麻岩,二云石英片岩属于中坚硬岩石;花岗岩坚硬,中细粒结构,块状构造。第四系松散堆积物以全新统冲积层为主。冲积层主要分布河河谷内,地貌上表象为Ⅰ级冲积堆积阶地和现代河漫滩。岩性以砾石为主,颗粒总体较细,基本不含漂石,卵石含量20%左右,含泥量小于5%。上坝址区岩体中断层构造较发育,根据地质调查和钻孔揭露,左,右岸发育3条规模较大断层,此外,坝址区裂隙较发育,根据基岩露头统计,主要以走向NW,倾向NE或SW陡倾角裂隙为主,延伸短,裂隙多闭合,面粗糙,多起伏。坝区地下水按其埋藏条件分为第四系松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水一般分布于河河谷冲积卵石层中,呈带状分布,地下水位坡降较小,地下水埋深受季节影响较大。本次勘察为丰水季节,根据钻孔揭露,地下水位一般埋深为0.3~1.5m,最大为2.6m。即自河床到河谷边缘地下水埋深逐渐加大,表明河水补给地下水。基岩裂隙性水赋存于左岸岩体中的断层带和裂隙中,从左岸坡根处出露的泉水可知,泉水平时清澈,流量小,雨季时流量变大,而且变得浑浊,表明受大气降水补给,在岩体内径流后排泄于河。根据对坝区河水(2组)和泉水(1组)水样进行水质分析,河水中侵蚀性CO2为0,HCO3~含量为2.97~3.82mmol/l,SO42~含量为18.73~44.96mg/l,Mg2+含量为19.9~21.8mg/l,PH值为7.31~7.41。水化学类型氯重碳酸钠钙型水。泉水中侵蚀性CO2为0,HCO3~含量为3.60mmol/l,SO42~含量为158.89mg/l,Mg2+含量为12.56mg/l,PH值为8.43。水化学类型为碳酸氯钠型水。依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287~99)附录G中关于环境水对混凝土、钢筋混凝土中的钢筋及钢结构腐蚀性评价,河水和泉水对混凝土不具腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性,对具有弱腐蚀性。73 3.4.2下坝址(1)基本地质条件下坝址区河流自EW向流入坝址,至溢洪道出口附近转为SW240°。河谷形态呈不对称的“V”字型,谷底狭窄,宽约70m,河床宽18~30m。河谷内发育一级堆积阶地,零星分布,左岸不连续,阶面宽度5~20m,高出河床1~2m;右岸呈条带状分布,残留不全,宽度几米至十几米,冲沟沟口被坡洪积扇所掩盖。河谷左岸基岩山体高大宽厚,发育高度大于300m,地形坡度30°~80°,基本以陡、峻坡为主,植被稀疏,坡面破碎,局部边坡稳定性较差,右岸基岩山体厚实,高度150m左右,山坡上陡下缓,上部为峻坡,地形坡度50°~60°,下部(高程3285m以下)为陡坡或斜坡,坡度20°~33°,自然边坡较稳定。下坝址区出露的基岩岩性华力西晚期花岗闪长岩,一般呈岩柱产出,岩质坚硬,呈中粗粒结构,块状构造,左岸槽状风化严重。覆盖层为第四系坡积含碎石粉土、碎石土,坡崩积碎块石以及河冲积砾石层。坡积碎石土分布于左岸山体下部及坡脚地带,表层零星可见大孤石,直径可达1.6m。该层土质不均匀,局部有架空现象,结构较松散,厚5m左右。坡崩积碎块石土在右岸斜坡分布,面积较大,以碎石为主,结构较密实,多呈棱角状,厚度8~12m。冲积卵石层分布于河谷内的Ⅰ级阶地和现代河床内,以砾石为主,漂石含量小于2%,一般厚度8~28m。根据调查,下坝区花岗闪长岩区岩体中断层构造不发育,但裂隙发育。下坝址共统计裂隙14条裂隙。按其走向可分为两组,均以陡倾角裂隙为主。根据水文地质调查,坝区地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水,接受河水的补给,地下水埋深受季节影响较大。本次勘察为丰水季节,根据钻孔揭露,地下水位一般埋深为0.3~1.5m。根据对坝区2组河水和1组地下水进行水质分析,河水中侵蚀性CO2为0,HCO3~含量为2.97~3.82mmol/l,SO42~含量为18.73~44.96mg/l,Mg2+含量为19.9~21.8mg/l,PH值为7.31~7.41。水化学类型氯重碳酸钠钙型水。73 地下水中侵蚀性CO2为0,HCO3~含量为5.09mmol/l,SO42~含量为172.33mg/l,Mg2+含量为69.18mg/l,PH值为7.89。水化学类型为氯钠型水。依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287~99)附录G中关于环境水对混凝土、钢筋混凝土中的钢筋及钢结构腐蚀性评价,河水和泉水对混凝土不具腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性,对钢结构具有中等腐蚀性。3.4.3坝址比较与选择意见河水库上、下坝址之间直线距离为2.4km左右。现就两条坝址的工程地质条件及存在的主要工程地质问题比较见表3-2。上、下坝址工程地质条件对比表表3-2工程地质条件与工程地质问题上坝址下坝址比较结果库区①淹没草场和公路②存在塌岸问题;①淹没草场和公路②存在塌岸问题;上坝址优坝址地形地貌河谷形态呈“U”型,谷底宽约303m,左右岸山体高大宽厚,冲沟发育,坡体完整性较差河谷呈“V”字型,谷底宽70m。两岸山体厚实,冲沟较较发育,地形较破碎。下坝址优地层岩性左岸以中等坚硬的云母片麻岩、二云石英片岩为主,坚硬的花岗岩仅分布于右岸坝肩以下,覆盖层主要冲积砾石层。基岩岩性为花岗闪长岩,属坚硬岩。覆盖层为冲积砾石层、坡积碎石土和坡崩积碎块石。下坝址优地质构造断层发育,共有4条,规模较大。断层不发育。下坝址优覆盖层厚度及渗透性河床砾石层厚度16-22m。渗透系数平均4.47×10-2cm/s,属于强透水性。左岸坡积碎石土厚度一般1-5m,属中强透水性;河床冲积砾石层厚度8-28m。渗透系数平均4.23×10-2cm/s,为强透水性;右岸坡积及坡崩积碎块石土最大厚度18m。属于强透水性。上坝址稍优岩体风化程度强风化厚度:左岸14m左右,河谷段7-10m,右岸15m左右。强风化厚度:左岸12m左右,河谷段6-19m,右岸6-8m。下坝址优岩体的透水性①左岸岩体透水率为0.5-44.4Lu;右岸为2.2-44.4Lu;河床段为0.5-23.4Lu。②透水率5Lu的界线:左岸约26m,河谷约16m,右岸约26m;①左岸岩体透水率为1.5-93.5Lu;河床段0.02-33.7Lu;右岸为2.6-48Lu。②从基岩顶板算起,透水率5Lu界线,左岸为45-50m,河床段15-32m,右岸为10-25m。区别不大主要工程地质问题①自然边坡稳定性较好,左岸岩体破碎,开挖后存在边坡稳定问题。②存在坝基渗漏问题。①自然边坡较稳定,但右岸开挖后存在工程边坡稳定问题。②存在坝基渗漏问题。区别不大天然建筑材料砂砾料以Ⅰ号主料场为例,运距约1.5-2.0km,储量和质量满足要求。运距0.7-1.1km,储量和指标满足要求。下坝址优块石料运距2.2km,储量、质量满足要求。运距0.5km,储量、质量满足要求。下坝址优防渗土料运距9.2km,储量小、质量基本满足要求。运距6km,储量小、质量基本满足要求。下坝址优73 从表中看出,上、下坝址不存在重大工程地质问题,均具备兴建当地材料坝的条件,经对两坝址工程地质条件比较,相对而言下坝址条件较上坝址优。因此,从工程地质角度推荐下坝址为河水库的代表性坝址。3.4.4推荐坝址区岩土体的工程地质特性3.4.4.1岩石物理力学性质坝址区基岩为花岗闪长岩,中粗粒结构,岩质坚硬。本阶段分别在坝址左岸、河床和右岸三个钻孔中选取花岗闪长岩岩芯9组进行了室内物理力学试验。本次所取样品均为弱风化或新鲜岩芯,取样深度为11.8~60.2m之间。弱风化或新鲜花岗闪长岩比重为2.76~2.80,平均2.78;岩石干密度为2.73~2.75g/cm3,平均2.74g/cm3;饱和密度2.74~2.79g/cm3,平均2.76g/cm3;孔隙率为0.72%~1.79%,平均1.28%;干抗压强度为51.5~143.2MPa,平均91.8MPa;饱和抗压强度48.3~125.1MPa,平均72.1MPa;饱和吸水率为0.06%~0.19%,平均0.13%;软化系数为0.6~0.94,平均0.79。按单轴饱和抗压强度分类,岩石属坚硬岩类。抗压强度差异性大,主要与岩石的风化程度、裂隙发育程度以及试验加压方向的不同有直接关系。根据钻孔内波速测试成果,纵波波速为1986~3564m/s,平均为2936.3m/s;泊松比为0.01~0.48,平均为0.18;动弹性模量为2344~36476MPa,平均为20334.3GPa。下坝址区基岩为华力西晚期花岗闪长岩,岩体透水性左岸、河床和右岸有一定的差异性,主要表现为左岸和河床段透水率较大,以中等透水居多,右岸透水率相对较小,基本为弱透水性,少数为中等透水。而且透水率的大小与基岩埋深息息相关,总体趋势是透水率随深度的增加而逐渐变小。根据本阶段5个钻孔压水试验资料:左岸ZK5钻孔内岩体透水率q=1.5~93.5Lu,透水性等级大多为中等透水,少数为弱透水。其中1≤q<10Lu的弱透水段为3段,占总段数的27.3%,均位于微~新鲜岩体中;10≤q<100Lu中等透水段数8段,占总段数的72.7%,多位于弱风化岩体中。河床段ZK6、ZK7和ZK8三个钻孔内岩体透水率为0.02~33.7Lu73 ,以中等透水为主,部分为弱透水或极弱透水。其中q<0.1Lu的极微透水3段,占总段数的15%,位于新鲜岩体中,0.1≤q<1Lu的微透水段为0;1≤q<10Lu弱透水段数6段,占总段数的30%,多位于弱风化及新鲜岩体中;10~100Lu的中等透水段为11段,占总段数的55%,多位于强风化岩体中,部分为弱风化中。3.4.4.2第四系覆盖层的物理力学性质下坝址覆盖层主要为河谷段的冲积砾石层和右岸坡崩积碎块石土。(1)砾石层的物理力学性质砾石层主要分布在下坝址区现代河床和左右岸的Ⅰ级堆积阶地上,厚度8~28m不等。根据颗粒试验:粒径在60~200mm的卵石平均23.9%;2~60mm砾石平均48.1%,砂平均23.8%;小于0.075mm细粒颗粒平均4.2﹪;不均匀系数为77.45~152.36,平均111.83;曲率系数为0.54~4.24,平均1.42。砾石层总体级配较差。根据现场试验,冲积砾石层天然干密度为2.18~2.26g/cm3,平均2.21g/cm3;天然含水量为1.6~2.4%,平均2.2%;天然干密度为2.14~2.20g/cm3,平均2.16g/cm3。渗透系数为2.73×10~2~6.67×10~2cm/s,平均为4.23×10~2cm/s,属强透水性。室内渗透试验表明:在控制干密度为2.09~2.16g/cm3的状态下,其渗透系数1.51×10~2~3.79×10~2cm/s,平均2.76×10~2cm/s。渗透性分级为强透水性。根据钻孔内重型动力触探试验结果,剔除异常值后,修正后锤击数为6~19击,平均13击。一般深度0~5m范围内锤击数为6~8击,结构为稍密,允许承载力试验值为240~320Kpa,平均280Kpa;5m以下锤击数为11~16击,结构为中密,允许承载力试验值为400~480Kpa。(2)坡积及坡崩积碎块石土的物理力学性质坝址右岸坡崩积碎、块石土分布较广,厚度较大,一般在5~25m,基本以碎石为主,含量40~50%,块石10~15%,有架空结构。根据表层密度试验:天然干密度为1.68~1.78g/cm3,平均1.732g/cm373 。根据右岸ZK9钻孔钻进过程中漏浆严重,甚至出现不返浆现象,说明碎块石土层透水性强,根据工程地质类比法,其渗透系数为10~20m/d,属于强透水,碎块石土的允许承载力为260kpa。3.4.4.3岩土体物理力学参数建议值根据本次试验成果,参照国内外已(拟)建工程的试验资料,给出坝址区岩土体主要的物理力学参数建议值(见表3-3和表3-4)。土体物理力学参数建议值表3-3土体名称天然密度(g/cm3)渗透系数(cm/s)内摩擦角(°)抗剪强度压缩指标(MPa)fC(MPa)变形模量允许承载力砾石2.234.23×10~3360.5~0.53022~29280~380碎块石土1.73N×10~2200.4~0.45020260花岗闪长岩物理力学参数建议值表3-4岩性密度(g/cm3)抗压强度(Mpa)软化系数岩/砼允许承载力(KPa)干湿干湿抗剪断抗剪强风化弱风化C’F’f花岗闪长岩弱风化2.742.7691720.790.8~0.90.9~1.00.6~0.6570015003.5推荐坝址主要建筑物工程地质条件河水库工程主要建筑物有:挡水建筑物、溢洪道和导流放水洞。3.5.1挡水建筑物工程地质条件3.5.1.1坝基工程地质条件左岸:左岸岸坡发育高度大于150m,地形坡度30°~80°,基本以陡、峻坡为主,坡面破碎,自然边坡较稳定。高程3417m以下坡体上部分布第四系坡积碎石土,结构松散,厚度1~5m不等,厚度一般上部较下部薄;高程3417m73 以上基岩裸露,岩性为华力西晚期花岗闪长岩,属于坚硬岩石,呈块状构造。天然露头显示,岩体内裂隙较发育,主要有两组:①NW326°~350°NE∠41°~88°,闭合,延伸较远,裂隙无充填,面起伏不平、粗糙;②NE8°~85°·SE(NW)∠3°~68°,裂隙多闭合,少数张开,延伸短,面起伏不平、粗糙。坝肩浅层部位槽状风化强烈,多形成空洞或凹槽,据钻孔揭露,强风化厚度12m左右。。河床:河谷呈"V"型,两岸不对称,谷底宽70m,河床弯曲,河床位于河谷右侧,现代河床左侧发育Ⅰ、Ⅱ级阶地。根据坑孔揭露,阶地具二元结构,上部为冲积粉土,结构松散,厚度1.5~2.3m不等,中间夹有黑色淤泥质粉土透镜体,厚度0.2~0.6m;下部为第四系全新统冲积砾石层,根据颗分资料:卵石含量平均23.9%,砾石48.1%,砂含量23.8%,含泥量4.2%,一般粒径1~10cm,地表零星可见1.2m的漂石,分选差,砾石大多磨圆较好,结构较密实,厚度变化大,钻孔揭示厚度8~28m。根据密度试验,河谷内冲积砾石层天然干密度为2.14~2.20g/cm3,平均2.16g/cm3。根据抽水试验,卵石层渗透系数为2.43×10~3~6.67×10~3cm/s,平均4.23×10~3cm/s,属强透水性。钻孔内重型动探试验结果表明,一般深度0~5m范围内结构稍密,允许承载力试验值为240~320Kpa;5m以下结构中密,允许承载力试验值为400~480Kpa。室内大型剪切试验可知,砾石层的抗剪强度高,在最小干密度2.09g/cm3,最大干密度2.16g/cm3的情况下,内摩擦角峰值为43.64°~47.94°,平均值为45.38°,小值平均值为44.1°。4cm位移值为37.65°~41.71°。河床下伏基岩为花岗闪长岩,钻孔揭露强风化厚度6~19m,岩体透水率为0.02~33.7Lu,属弱~中等透水。右岸:右岸山体高大宽厚,右岸上部为峻坡,地形坡度一般50°~60°,局部呈悬坡,在坝顶高程以下大多属于陡坡,坡度一般33°左右,自然边坡稳定性好。坡体下部被第四系全新统覆盖层所覆盖。上部为第四系坡积碎石土,结构松散,厚度一般5~7m;下部为坡崩积块碎石土,以碎石为主,约占40%~50%,块石10%~20%,一般粒径2~10cm,最大可见80cm73 ,碎石大多呈块状,结构较松散且不均一,局部有架空现象,开挖时会产生坍塌,岸坡中部较两端厚度较大,一般厚度8~10m,最大厚度13m。右岸坡崩积碎块石土层天然干密度1.68~1.78g/cm3,渗透系数为3.28×10~2~7.39×10~2cm/s,属于强透水层。基岩岩性为花岗闪长岩,坝肩露头岩体内裂隙发育,风化强烈,岩体破碎,钻孔揭露出岩体强风化厚度6~8m,弱风化厚度10~15m。基岩强风化层允许承载力为R=800kpa,弱风化层1500kpa。3.5.1.2坝基工程地质条件评价左岸坝基中上部为第四系碎石土,结构不均一,较松散,分布厚度不大。岩体表层风化强烈,裂隙发育,局部存在由裂隙切割组合形成的小危岩体,建议在清基过程中予以清除。河谷冲积卵石层厚度8~28m,5m以上结构稍密,5m以下较密实。下伏基岩为花岗闪长岩,表层风化严重,裂隙发育,上部强风化岩体完整性差,为Ⅲ~Ⅳ级岩体,抗压强度较小。因此,挖除5m以上砾石层,以下部较密实砾石层做为堆石坝地基。右岸坡覆盖层由坡崩积碎块石土构成,厚度大,结构较松散,并有架空现象,透水性强,不宜作为坝基土,应全部清除。花岗闪长岩岩体风化严重,裂隙发育,顶板以下2~3m岩体较破碎,其下相对完整,做为坝基较好。3.5.1.3坝基主要工程地质问题(1)坝肩及坝基稳定性评价左坝肩附近基岩裸露,风化严重,表部呈现凹槽或空洞,钻孔揭露出强风化厚度15m左右,呈碎块状,天然状态下,基岩山嘴虽然陡峭,但较稳定。坝肩以下山坡上部为坡积碎块石土,厚度1~5m,稳定性较差,施工后局部不稳定,建议加强支护。右岸山体下部分布坡崩积碎块石土,结构松散,具架空现象,开挖深度一般5~15m,最大可达18m以上。清基量较大,碎石土边坡开挖过程中自稳能力差,容易产生滑塌。因此,边坡开挖不能过陡,应注意施工安全,建议采用分级开挖方式,开挖边坡比为1:1~1:1.25,并进行支护。73 河床坝基主要为冲积砾石层,厚度变化较大,据钻孔揭露,最浅出为8m,最深处28m左右。根据重型动力触探试验可知,修正后锤击数为6~19击,平均13击。深度0~5m范围内锤击数为6~8击,结构为稍密,允许承载力试验值为240~320Kpa,平均280Kpa;5m以下锤击数为11~16击,结构为中密,允许承载力试验值为400~480Kpa,建议值为380kpa,变形模量26Mpa。坝基砾石层剪切试验结果表明,内摩擦角试验值为43.64~47.94°,平均45.3°,抗剪强度较高。下伏基岩为花岗闪长岩,埋深较大,强风化厚度较小,未揭露出对坝体稳定性产生影响的不良结构面。因此,河床砾石层作为坝基是较稳定的。(2)坝基渗漏河床段坝基覆盖层为全新统冲积砾石层,厚度变化较大,坝线附近为8~28m。根据抽水试验,渗透系数平均4.23×10~2cm/s,属强透水。在不防渗的条件下存在严重的渗漏问题。坝基渗漏量计算公式如下:q=k·[H/(2b+T)]·T试中q—坝基单宽剖面渗漏量,m3/(d·m);k—透水层渗透系数,m/d;H—坝上下游水位差,m;2b—坝底宽,m;T—透水层厚度,m。已知砾石的渗透系数,上下游水头差H=35m,坝底宽2b=178m,单层透水层平均厚度T=18.0m,依据公式,计算出渗漏量q=117.4m3/(d·m)。整个坝基渗漏量:Q=q·B=16330m3/d,取B=139m。试中B为坝轴线方向砾石层的平均宽度。从以上初步计算结果看出,渗漏量大,应采取垂直防渗措施。另外,坝基基岩为华力西晚期花岗闪长岩,浅层岩体风化强烈,透水性较强。钻孔压水试验成果表明,岩体透水率q=0.02~33.7Lu,透水性等级为弱~中等透水。水库蓄水后,坝基岩体内也会产生渗漏,因此,对岩体要采取防渗措施。73 (3)基坑涌水问题该水库设计坝型为粘土心墙坝,坝基为冲积砾石层,厚度8~28m,渗透系数平均4.23×10~2cm/s,属强透水层。河谷内地下水丰富,丰水期水位埋深浅,一般1.5~2.2m,平均1.8m,设计基础面高程3385.4m,从地面算起,开挖深度4.0~7.5m左右,地下水位以下挖深为2.2~5.7m,平均约4m,开挖时受地下水影响大,坝基开挖存在基坑涌水问题。基坑涌水量按以下公式进行估算:Q=1.366KS(2H~S)/lg(1+R/r0),公式摘自《深基坑工程设计施工手册》(P530)。式中K—为渗透系数,cm/s;H—为含水层平均厚度,m;S—水位降深,m,R—为降水影响半径,m;r0—为基坑的等效半径,m.基坑按长a=139m,宽b=178m考虑,砂砾石层渗透系数平均4.23×10~2cm/s,含水层平均厚度H取18m,水位降深取4m,降水影响半径R取50m,基坑的等效半径r0=0.29(a+b)=91.9m。在不防渗的情况下,基坑涌水量约8500m3/d,涌水量较大。(4)渗透稳定性评价当库水蓄至正常蓄水位后,坝上、下游水位差35m,在没有采取防渗措施的条件下,库水将通过坝基向下游渗透,在渗流作用下,可能发生渗透变形破坏。河床段地基为第四系砾石层,根据颗分资料,不均匀系数Cu为77.45~152.36,平均111.83,曲率系数Cc为0.54~4.24,平均1.42。表明砾石层级配连续性较好。根据砂砾石颗分曲线图,砾石粗细粒区分粒径df为3.61mm,(df=√d70d10),df对应细颗粒百分含量Pc=28.7%。颗分曲线图见附图4~1。采用《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287~2006)附录M土的渗透变形判别M.0.2~2公式判别砾石的渗透变形方式。73 Pc≥1×1004(1~n)1)流土:Pc<1×1004(1~n)2)管涌:式中:Pc—土的细粒颗粒含量(%)n—土的孔隙率(%)根据试验,砾石比重平均2.71,孔隙率20.1%,依据上述条件,公式右边计算:1/[4(1~n)]×100%=31.3%,大于Pc值,由此判定坝基砾石渗透变形破坏形式为管涌。按照《水利水电工程地质勘察规范》附录M中M.0.3的要求,管涌型土体的临界水力比降可采用下列方法来确定:计算公式:Jcr=2.2(Gs~1)(1~n)2d5/d20式中Jcr—临界水力比降Gs—土的颗粒密度与水的密度之比n—土体的孔隙率(%)d5、d20—分别占总土重的5%和20%的土粒粒径(mm)从砾石颗分级配曲线图上查得d5=0.075,d20=1.1,比重Gs=2.71,孔隙率n=20.1%,由公式计算出砾石的临界水力比降Jcr=0.163,取安全系数1.5,允许水力坡降计算值为0.11,建议允许水力坡降为0.11。(5)地震液化本区地震基本烈度为Ⅶ度,属于区域稳定性较差区。坝基砾石层时代为第四系全新统。根据钻孔中超重型动力触探成果资料,砂卵石层的触探击数为6~19击,即砾石层呈稍密~中密状态,因此,坝基土不存在地震液化问题。(6)坝基防渗处理河床段冲积砾石层厚度8~28m,渗透系数平均4.23×10~2cm/s,属强透水。根据设计开挖高程3285.4m73 ,基础位于砾石层上,应对基础下部砾石层进行垂直防渗。另外,根据下伏基岩内的钻孔压水试验成果,左岸基岩内透水率为1.5~93.5Lu,自孔口以下41.5m范围内裂隙较发育,强风化层厚度较大,透水率为15.5~93.5Lu,属于中等透水;深度41.5m以下透水性较小,透水率为1.5~4.5Lu,属于弱透水。河床段基岩内透水率为0.02~33.7Lu,属于弱~中等透水,基岩顶板以下大致20m范围内,透水率为11.6~33.7Lu,为中等透水;右岸基岩内透水率为0.02~33.7Lu,属于弱~中等透水。从基岩顶板算起,透水率5Lu界线,左岸为45~50m,河床段15~32m,右岸为10~25m。左右岸灌浆延伸长度分别为100m和60m。3.5.2溢洪道工程地质条件溢洪道在左、右岸均有布置,二方案进行比较。3.5.2.1左岸溢洪道工程地质条件溢洪道布置在左岸山体下部,全长253.3m,走向近东西向。(1)基本地质条件溢洪道斜切左岸山体下部,沿线植被不发育,坡面较破碎,地形坡度40°左右,局部大于75°,自然边坡稳定性较好。溢洪道沿线大部分基岩裸露,进口0+00.0~0+040.0段表层分布第四系全新统坡积碎石土,碎石含量15%~20%,结构松散~稍密,钻孔揭露厚度1m左右;桩号0+190.0~0+217.0m段上部分布坡积碎块石土,厚度约3m,结构中密,透水性强,其下为冲积卵石层;0+217.0~0+253.5m段为冲积砾石层,3m以上较松散,3m以下较密实。基岩岩性为华力西晚期花岗闪长岩,中粗粒结构,属于坚硬岩石,呈块状。岩体内裂隙发育,基本以NE倾SE或NW向和NW倾SW或NE向高倾角裂隙,浅层岩体槽状风化严重,多形成凹槽或空洞,完整性较差,强风化厚度中部较进出口大一些,一般3m左右,中部达6m。溢洪道进口段、陡槽段位于山坡中下部,位置较高,无基岩裂隙水分布。出口消能段下部冲积卵石层中有第四系孔隙潜水分布,埋深较小,一般1.5-3.0m。(2)工程地质条件评价73 溢洪道基础位于强风化基岩上,建基条件较好,开挖劈坡方量不大,开挖深度一般6-8m,开挖后为岩质低边坡,边坡稳定性较好。总之,溢洪道沿线工程地质条件良好,无大的不良地质问题,岩质低边坡稳定性较好。主要工程地质问题是出口消能段的地基稳定性。建议开挖边坡值:坡积层1:1~1:1.25,基岩强风化1:0.3~1:0.5。允许承载力:砾石层为350Kpa,花岗闪长岩强风化为700Kpa,弱风化为1500Kpa。3.5.2.2右岸溢洪道工程地质条件溢洪道布置在右岸山体中下部,走向EW,折向SE124°。(1)基本地质条件右岸山体较厚实,植被不发育,地形坡度°,自然边坡稳定性好。溢洪道沿线上部分布第四系全新统坡崩积碎块石土和坡积碎石土,碎石含量15%~20%,结构松散~稍密,厚度一般2-40m,最大厚度达12m,根据工程地质类比法,渗透系数为10-2cm/s,属强透水层。下伏基岩岩性为花岗闪长岩,属于坚硬岩石,呈块状。岩体内裂隙发育6组,以NE向倾NW向高倾角裂隙为主,岩体完整性较好,推测强风化厚度一般2~4m。溢洪道所处位置相对较高,平时山体内无地下水活动,施工不受地下水影响。(2)工程地质条件评价基础除进口段位于碎石土上,其余位于强风化基岩上。由于碎石土结构不均匀,强度低,具强透水性,易发生不均匀沉降,属于不良地基土,不适宜做溢洪道基础持力层,建议对该段碎石土挖除,将基础置于强风化层上。陡槽段建基条件总体较好,但开挖劈坡方量大,开挖深度一般6m左右,最大开挖深度为12m,其中覆盖层内最大开挖深度约11m,一般2-4m,开挖后形成岩土混合低边坡,边坡稳定性差,应进行支护。参数建议值:开挖边坡值:坡积及坡崩积层为1:1~1:1.25,基岩强风化1:0.3~1:0.5,弱风化1:0.2~1:0.3;允许承载力:碎石土为250Kpa,花岗闪长岩强风化为700Kpa,弱风化为1500Kpa。3.5.2.3方案比较与选择73 从上述工程地质条件可知,左岸溢洪道方案沿左岸山梁布置,地形条件较好,基岩裸露,自然边坡稳定性较好。侧槽开挖劈坡量不大,开挖后基本为岩质低边坡,稳定性较好,建基岩体为强风化花岗闪长岩,总体工程地质条件较好。而且该方案线路短。右岸溢洪道方案进口段和部分陡槽段地形较陡,部分地基为碎石土,沿轴线开挖深度一般6m左右,最大处为12m,内边坡开挖量更大,开挖形成岩土混合低边坡稳定性差。并且碎石土均匀性差,具强透水、低强度的特点,不能作为持力层,需进行处理。工程地质条件相对较差。从工程地质条件来看,左岸溢洪道地形、地质条件更优越,推荐该方案为优选方案。3.5.3导流放水洞工程地质条件3.5.3.1基本地质条件导流放水洞洞位于坝址左岸山体下部,最高点高程为3423.77m,相对于河床高出65m。进口上陡下缓,自然坡角15°-25°,自然边坡较稳定,出口地形上部较陡,下部较缓,坡度20°~25°,边坡稳定性较好。隧洞沿线出露基岩为华力西晚期花岗闪长岩,中粗粒结构、岩质坚硬,抗风化能力强。第四系松散堆积物为坡积碎石土,表层零星分布大块石,最大直径1.6m,,在导流洞进出口斜坡或缓坡地带均有分布,厚度一般1~5m,部分地段大于10m。根据地质测绘,隧洞内断层构造不发育,裂隙以NW向陡倾角为主,裂隙面平直,较光滑,延伸较长,无充填。导流洞进出口均高于河床2~4m左右。根据对隧洞周边水文地质调查,基岩内无裂隙水活动。3.5.3.2隧洞工程地质条件及评价进出口段上部均为第四系全新统坡积碎块石土,以碎石为主,块石含量5%~10%,结构较松散,进口一般厚度5-9m,最大厚度17m左右。出口段上部碎石土一般厚度5-7m,最大11m左右。73 洞室围岩岩性为华力西晚期花岗闪长岩,中细粒结构,属于坚硬岩石,呈块状。岩体内裂隙发育,基本以NE倾SE或NW向和NW倾SW或NE向高倾角裂隙,洞室岩体总体较完整。进口岩体裂隙较发育,风化强烈,强风化一般厚度5-8m,呈碎块状结构;出口岩体强风化厚度为5-7m。隧洞内无地下水活动。隧洞进洞前需将洞脸范围内的坡积物和部分强风化层清除,进口开挖量较大,一般挖深7-10m,最大约14m。出口一般挖深4-6m,最大挖深约7m。建议洞脸开挖坡比:碎石土1:1~1:1.25,基岩强风化1:0.3~1:0.5。为防止雨水对洞口冲刷,影响边坡稳定,应对开挖后的岩土混合边坡进行喷护,在洞口周围设置排水沟。建议隧洞进口位置桩号为0+72.0m,出口桩号0+283.0m。进出口围岩划分为Ⅲ-Ⅳ类,洞室段以Ⅱ类围岩为主,部分为局部稳定较差的Ⅲ类,断层带附近为Ⅳ类。按无压隧洞考虑,Ⅱ类围岩坚固系数f=8~10,单位抗力系数k=16~18Mpa/cm,局部喷混凝土或结合锚杆加固;Ⅲ类围岩坚固系数f=6~8,单位抗力系数k=8~12Mpa/cm,喷混凝土或喷锚支护,拱顶系统锚杆;Ⅳ类围岩坚固系数f=4~5,单位抗力系数k=2~3Mpa/cm。开挖后需及时支护,喷锚挂网,全断面衬砌。3.6天然建筑材料河水库初拟坝型为粘土心墙砂壳坝。天然建筑材料设计需用量为砂砾料51.33104m3,防渗土料5.993104m3,块石料3.963104m3,砼骨料11.93104m3。根据调查,水库附近砂砾石料和块石料丰富,防渗土料缺乏。本阶段选砂砾石料场两处、防渗土料场一处,块石料场一处。料场勘察采用坑探、钻探和室内外试验为主要手段进行了初步勘查,现将各料场分述如下:3.6.1坝壳填筑料3.6.1.1产地概述料场位于河左岸冲积一级阶地和现代河漫滩及河床内,呈带状分布,地势东高西低,地形较开阔,较平坦,地表高程为3394.0~3396.5m,阶地前缘高出现代河床一般0.5~1.5m73 。根据地质测绘及坑探揭露,料场上部无效层为第四系全新统冲积粉质粘土层,结构松散,分布厚度变化较大,一般为0.2~1.2m,下部有效层为第四系全新统冲积砾石层,作为坝壳的砾石层厚度较大,岩相稳定。根据地质测绘和钻孔揭露,地下水位埋深小,丰水期水位埋深一般1.2~2.0m平均1.7m。料场地下水接受河水补给。3.6.1.2勘探试验成果与质量评价料场岩性为冲积砾石层,面积较大,岩性单一,有用层厚度大,岩相稳定,受地下水及河水干扰大,属Ⅱ类料场。勘探方法采用平面、剖面地质测绘、坑探和钻探,共布置横剖面线3条,纵剖面线2条。钻孔2个,孔深分别为10.3m和10.7m,探坑8个,坑深1.3~2.2m,全坑取样3组进行室内颗分、剪切和渗透试验。根据室内颗分试验,料场砾石层中卵石(>60mm)含量占3.7%~15.0%,平均为7.9%;砾石(60~2mm)占62.0%~70.0%,平均为65.4%;砂粒(2~0.075mm)占19.8%~28.3%,平均为23.2%;含泥量占3.2%~3.9%,平均为3.5%;不均匀系数为24.07~39.60,平均为31.15;根据渗透试验:在控制干密度2.09~2.16g/cm3时砾石的渗透系数为1.51×10~2~3.79×10~2cm/s,平均值2.76×10~2cm/s,大于碾压后1×10~3cm/s要求。根据3组大剪试验成果砾石最小干密度平均2.09g/cm3,最大干密度平均2.16g/cm3,内摩擦角峰值为43.64°~47.94°,平均值为45.38°,小值平均值为44.1°。4cm位移值为37.65°~41.71°。表明料场砾石作为坝壳填筑料使用时抗剪强度高,完全满足规程规定>30°的要求。由以上试验成果可知,砾石层作为坝壳料使用时,质量较好,各项物理力学指标满足规范要求。3.6.1.3料场储量计算料场地形较平坦、有用层厚度大,故储量计算采用平均厚度法计算。料场按长1000m,宽200m计算,面积约为20×104m2,无用层平均厚约0.7m,无用层体积为14×104m3。有用层厚度按水上1.0m,水下开采深度8m73 计,水上开采量为20×104m3,水下为160×104m3,有效层总储量为180×104m3,为设计需用量的3.5倍。3.6.1.4开采运输条件坝壳填筑料场位于上、下坝址之间的现代河谷Ⅰ级阶地上,下距下坝址最近约0.7Km,最远1.1Km,上距上坝址最近1.2Km,有砂石公路贯穿料场,通向上、下坝址,运输方便。料场地形平坦,场地开阔,无用层厚度小,适宜大型机械化开采。3.6.2砼骨料工程区砂砾石丰富,本次工作不仅对5.1节坝壳填筑砂砾石料作了砼骨料室内试验分析,而且还在上坝址上游库区内选择了河现代河谷内的砂砾石作为砼骨料,对其进行了试验评价。3.6.2.1Ⅰ#砼骨料(1)产地概述Ⅰ号砼骨料场与坝壳填筑料同属一个料场,已在5.1节中做了阐述,在此不再叙述。(2)勘探试验成果与质量评价在该料场共取6组砂砾石样进行了颗分试验,根据试验成果:卵石(60~200mm)含量为0;砾石(2~60mm)含量占45.7%~74.8%,平均63.8%;砂(2~0.075mm)含量占20.7%~49.3%,平均30.5%;含泥量4.5%~7.3%,平均5.7%;不均匀系数25.0~110.53,平均55.86;曲率系数0.16~2.30,平均1.24。(3)混凝土骨料质量评价根据试验资料:粗骨料中砾石总体堆积密度1.55~1.60g/cm3,平均1.57g/cm3;表观密度2.68~2.76g/cm3,平均2.72g/cm3;吸水率0.6%~1.6%,平均%;含泥量0.4%~1.6%,平均0.9%;针片状颗粒含量6.6%~14.6%,平均9.9%;粒度模数为6.27~6.93,平均6.53,泥块含量为0;硫酸盐及硫化物含量0.05%~0.09%,平均0.07%;有机质含量浅于标准色。73 细骨料中砂堆积密度为1.43~1.63g/cm3,平均4.52g/cm3;表观密度为2.65~2.71g/cm3,平均2.68g/cm3;细度模数洗泥前为2.0~3.04,平均2.46;洗泥后为2.17~3.41,平均2.81;平均粒径0.30~0.45mm,平均0.38mm;含泥量7.9%~14.2%,平均11.3%,云母含量为0;硫酸盐及硫化物含量0.03%~0.11%,平均0.07%;有机质含量浅于标准色;易溶盐含量0.1~1.2g/kg,平均0.4g/kg。根据上述试验数据,Ⅰ号料场砂砾石用做混凝土骨料时,粗骨料中各项试验指标均符合规范中要求;细骨料中除含泥量偏大,其它试验指标符合细骨料质量要求(4)储量计算该料场储量计算详见5.1节。3.6.2.2Ⅱ#砼骨料(1)产地概述及勘探点布置料场地貌上属于河一级阶地,现代河床及漫滩,呈带状分布,面积较大,地形开阔、平坦,料场上部有剥离层分布,有效层厚度较大且较稳定,属Ⅱ类料场。料场上部剥离层为冲积粉土,厚度一般0.3~1.2m;下部有效层为第四系冲积砂砾石层,土黄色~青灰色,最大粒径6cm,一般1~3cm,多呈次圆状,卵砾石主要岩性成份为花岗岩、片麻岩和片岩,砂以中细砂具多,主要由长石、石英及岩屑组成,结构密实,一般厚度15左右。料场中地下水位埋深小,本次勘察为丰水季节,钻孔和探坑均揭露出地下水,深度在0.4~1.7m,地下水位随河水位的变化而变化,料场开采时受地下水影响较大。此次勘察在料场内布置钻孔4个,探坑15个,勘探间距80~100m,钻孔深度最大10.6m,开挖探坑最大深度2.1m,最小深度1.1m,地下水位平均约1.2m左右。本次对9坑进行了全坑取样并做室内分析。(2)勘探试验成果与质量评价73 在该料场共取9组砂砾石样进行了颗分试验,根据试验成果:卵石(60~200mm)含量占0~7.2%,平均0.8%;砾石(2~60mm)含量占50.2%~71.5%,平均60.3%;砂(2~0.075mm)含量占25.5%~44.1%,平均34.6%;含泥量2.0%~6.9%,平均4.3%;不均匀系数22.0~80.5,平均43.4;曲率系数0.13~2.35,平均0.82。具体试验数据见(3)混凝土骨料质量评价根据试验资料:粗骨料(>5mm)中砾石总体堆积密度1.53~1.63g/cm3,平均1.57g/cm3;表观密度2.69~2.75g/cm3,平均2.71g/cm3;吸水率0.8%~1.1%,平均1.0%;含泥量0.2%~1.4%,平均0.7%;针片状颗粒含量4.6%~15.9%,平均8.0%;粒度模数为6.27~6.69,平均6.42,泥块含量为0;硫酸盐及硫化物含量0.08%~0.39%,平均0.20%;有机质含量浅于标准色。细骨料(<5mm=中砂堆积密度为1.49~1.67g/cm3,平均1.58g/cm3;表观密度为2.65~2.74g/cm3,平均2.68g/cm3;细度模数洗泥前为2.0~2.87,平均2.48;洗泥后为2.27~3.10,平均2.70;平均粒径0.30~0.43mm,平均0.35mm;含泥量3.1%~11.8%,平均7.5%,云母含量为0;硫酸盐及硫化物含量0.06%~0.38%,平均0.18%;有机质含量浅于标准色;易溶盐含量0.1~0.5g/kg,平均0.2g/kg。根据上述试验数据,Ⅱ号料场砂砾石用做混凝土骨料时,粗骨料中堆积密度偏小,其它各项试验指标均符合规范中混凝土粗骨料质量指标要求;细骨料中含泥量偏大,其它各项试验指标均符合细骨料质量要求(4)储量计算料场圈定面积约12.5×104m2,根据探坑及钻孔资料,料场上部无用层厚度0.3~1.2m,平均约0.7m,体积为8.8×104m3。钻孔控制范围内有效层厚度为9.6m。本次勘察时为丰水季节,地下水埋深为平均为1.1m。由于料场地形平坦,有效层较稳定,故料场储量计算采用平均厚度法,按水上0.3,水下5m计算,总储量约66.0×104m3。(5)开采运输条件73 料场位于河上坝址上游野马滩宽谷内,距上坝址最近0.6km左右,最远1.2km,有砂石公路从料场旁边通过,运输十分方便。料场地形开阔、平坦,距离河床近,洗泥用水十分方便,上部剥离层厚度小,易开采,适宜机械化开采。3.6.3防渗土料3.6.3.11#防渗土料场(1)料场概述料场地形开阔,稍有起伏,根据地质测绘及坑探揭露,料场上部地层为冲洪积粉质粘土层,其内局部有不良夹层分布,以粉粒为主,土质均匀性差,结构松散,厚度变化较大,一般0.2~1.8m,平均1.0m,其下为第四系全新统洪积砾石层。料场内无地下水活动,开采不受地下水影响。该料场属Ⅲ类料场。(2)勘探试验成果与质量评价根据室内物理试验结果,土料中砂粒(2~0.075mm)含量占3.7%~43.9%,平均为14.7%;粉粒(0.075~0.005mm)占47.1%~70.6%,平均为61.0%;粘粒(<0.005mm)占9.0%~35.5%,平均为24.3%。天然密度1.49~1.58g/cm3,平均1.54g/cm3;天然含水量7.5%~15.3%,平均11.9%;天然干密度1.31~1.43g/cm3,平均1.38g/cm3;塑性指数为9.8~12.3,平均10.8,可溶盐含量为4.5~10.9g/kg,平均7.5g/kg,有机质含量0.23%~0.56%,平均0.40%,PH值7.32~7.74,平均为7.55,根据力学试验:料场扰动土击实后的最大干密度为1.71~1.85g/cm3,平均为1.78g/cm3,最优含水量平均为9.3%~15.4%,平均13.1%。击实后渗透系数1.53×10~7~3.74×10~6cm/s,平均值1.85×10~7cm/s。从以上试验成果分析,防渗土料场作为防渗体使用时,除天然含水量较最优含水量偏低外,其余各项指标均满足规程要求。(3)料场储量计算料场储量采用平均厚度法计算,面积为3×104m2,剥离层0.2m,体积为0.6×104m3,有效层厚度按0.8m计算,有效层总储量为2.4×104m3,是设计用量的2/5,远达不到设计用量。73 (4)开采运输条件防渗土料场位于下坝址下游左岸的一处洪积扇上,距下坝址约6Km,交通运输方便。料场上部有用层厚度小,开采难度较大,不适合大型机械开采。3.6.3.2Ⅱ#防渗土料(1)料场概述料场选在水磨附近的河右岸冲积台地上,地形开阔,较平坦,地表高程为3248.5-3251.0m,台地前沿为陡坎,坎高一般3-8m。根据地质测绘及坑探揭露,料场表层为厚度0.1-0.2m的腐植土,结构松散,属于剥离层;上部为第四系全新统冲积粉质粘土层,部分地段分布不良夹层(粉细砂),土质均匀性差,结构松散,分布厚度小,且厚度变化较大,探坑揭露范围内最大厚度2.0m,最小0.4m,平均厚1.2m。下部为第四系冲积砾石层。根据钻孔资料,料场地下水埋深较大,一般5-6m,土料开采不受地下水影响。(2)勘探试验成果与质量评价该料场勘探方法采用平、剖面地质测绘及坑探及钻探,共布置横剖面线5条,纵剖面线1条,探坑12个,坑深1.5-5.8m,取原状土样8组进行了室内试验分析。根据室内物理试验结果,土料中砂粒(2-0.075mm)含量占4.8%-30.5%,平均为17.3%;粉粒(0.075-0.005mm)占54.6%-68.2%,平均为62.4%;粘粒(<0.005mm)占10.4%-30.9%,平均为20.3%。天然密度1.3-1.6g/cm3,平均1.4g/cm3;天然含水量6.5%-11.8%,平均9.2%;天然干密度1.1-1.4g/cm3,平均1.3g/cm3;塑性指数为7.7-9.9,平均9.0,可溶盐含量为1.1-14.0g/kg,平均10.0g/kg,有机质含量0.1%-0.5%,平均0.3%,PH值平均为8.5。73 根据力学试验:料场扰动土击实后的最大干密度为1.86-1.92g/cm3,平均为1.90g/cm3,最优含水量平均为11.9%-12.6%,平均12.3%,击实后渗透系数为4.2×10-7-3.77×10-6cm/s,平均值2.37×10-6cm/s。综上所述,该料场地形较平坦,有用层分布厚度较薄,且含有粉砂夹层,开采条件较差。从试验成果分析,粉质粘土层作为防渗体使用时,塑性指数偏小,天然含水量较最优含水量小,其它各项指标均可满足规程要求。总体质量评价为一般,可作为备用料场。(3)料场储量计算Ⅱ#防渗土料场采用平均厚度法计算,料场面积为9.6×104m2,剥离层厚0.2m,体积1.9×104m3,有用层厚度按1.2m计算,有效层总储量为11.6×104m3,是设计用量的1.9倍。(4)开采运输条件Ⅱ#防渗土料场位于水磨村附近河右岸的冲积台地上,距下坝址最近23Km,自下坝址至水磨村有砂石路通过,交通条件较好,从水磨村到料场需架桥修路。料场开阔,地形平缓,因有用层厚度分布薄且不均匀,不适宜大型机械开采,开采时不受地下水干扰。3.6.3.3Ⅲ#防渗土料场(1)地质概况料场地形开阔,稍有起伏,地表高程为3255.0-3258.0m,根据地质测绘及坑探揭露,料场上部地层为冲洪积粉质粘土层,其内局部有不良夹层分布,一般1.5m以上呈浅黄色,1.5m以下土层为浅红色,以粉粒为主,土质较均匀,结构松散,厚度变化较大,一般0.9-4.1m,平均2.04m,其下为冲洪积粉细砂及砾石层。料场内无地下水活动,开采不受地下水影响。该料场属Ⅱ类料场。(2)勘探试验成果与质量评价73 料场勘探方法采用平、剖面地质测绘及坑探,共布置横剖面线3条,纵剖面线2条,探坑13个,坑深0.8-4.3m,取原状样19组进行了室内试验分析。根据室内物理试验结果,土料中砂粒(2-0.075mm)含量占1.3%-27.6%,平均为6.8%;粉粒(0.075-0.005mm)占43.9%-77.1%,平均为63.8%;粘粒(<0.005mm)占18.3%-54.5%,平均为29.4%。天然密度1.2-1.6g/cm3,平均1.4g/cm3;天然含水量8.5%-19.2%,平均12.0%;天然干容重1.1-1.4g/cm3,平均1.3g/cm3;塑性指数为8.5-18.1,平均11.0,可溶盐含量为1.0-17.8g/kg,平均11.5g/kg,有机质含量0.2%-0.7%,平均0.4%,PH值平均为8.5,根据力学试验:料场扰动土击实后的最大干密度为1.74-1.82g/cm3,平均为1.80g/cm3,最优含水量平均为13.3%-17.7%,平均15.26%。击实后渗透系数1.45×10-7-8.52×10-7cm/s,平均值5.28×10-7cm/s。从以上试验成果分析,Ⅲ#防渗土料场作为防渗体使用时,除天然含水量较最优含水量偏低外,其余各项指标均满足规程要求。(3)料场储量计算料场储量采用平均厚度法计算,料场圈定面积为18.2×104m2,剥离层0.2m,体积为3.6×104m3,有效层厚度按2.2m计算,有效层总储量为39.1×104m3,是设计用量的6.5培。(4)开采运输条件Ⅲ#防渗土料场位于水磨村河右岸的山间盆地内,距下坝址院,运距24Km,自下坝址至水磨村有砂石路通过,交通条件较好,从水磨村到料场需架桥修路。料场地形较平坦,剥离层厚度小,有用层厚度2m左右,可适合机械化开采。3.6.4块石料场3.6.4.1产地概述73 料场位于左岸以凸出山梁,山体地形坡度大于75°,坡高20m左右,植被稀疏,基岩裸露,岩性为浅红色花岗岩,为中粗粒结构,块状构造,岩质坚硬,岩体表层强风化层厚度小于1m,岩体内构造裂隙较发育。3.6.4.2质量与储量评价根据料场块石试验成果,弱风化花岗岩岩比重为2.62~2.71,平均2.67,岩石干密度值2.56~2.69g/cm3,平均2.64g/cm3,饱和密度2.60~2.70g/cm3,平均2.66g/cm3,干抗压强度为41.7~116.25MPa,平均76.3MPa,饱和抗压强度39.0~99.5MPa,平均63.2MPa,软化系数为0.78~0.94,平均0.84。以上各项指标均满足规范要求。料场分布面积大,储量完全能满足设计要求。3.6.4.3开采运输条件块石料场初选于水库上坝址与下坝址之间左岸花岗岩山体,距下坝址近,距离约0.5km,距上坝址约2.3km。该料场到上、下坝址有公路通过,运输十分方便,适合大型机械开采,开采时无地下水干扰,条件良好。3.7结论及建议3.7.1结论(1)河水库在大地构造上属于昆仑褶皱系的二级构造单元-东昆仑褶皱带之北缘。工程场区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.10g,动反应谱特征周期0.45s,相应地震基本烈度为Ⅶ度。属区域构造稳定性较差区。(2)环境水对砼无腐蚀性,对钢筋砼结构中的钢筋具有弱腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。(3)水库不存在向邻谷产生永久性渗漏的问题,水库淹没主要为草场和公路,损失较大,基本无浸没问题;塌岸以岸边再造为主,规模小;水库73 固体迳流物质来源较多,淤积较严重;水库产生诱发地震的可能性小。水库区基本地质条件良好,具备建库条件。(4)上、下坝址地形条件差异较大;基岩岩性截然不同,上坝址左岸为云母片麻岩,岩体破碎,右岸为花岗岩和云母片麻岩,下坝址基岩为花岗闪长岩,完整性较好;上坝址岩体强风化厚度相对下坝址较大;两坝址覆盖层厚度大致相同,均属强透水层;上坝址断层较发育,下坝址无较大断层;岩体透水性均以弱-中等透水为主,5Lu透水界限深度上、下坝址区别不大。总体而言,下坝址工程地质条件较下坝址优,本阶段推荐下坝址为代表性坝址。(5)下坝址左右岸坝基上部坡积、坡崩积碎(块)石土具有强度低,透水性强,均匀性差,属不良地基,应全部清除,以基岩强风化层为坝基。河床坝基为冲积砾石层,下部结构中密,上坝前需进行碾压处理。但该层具有强透水性,蓄水后存在坝基渗漏,作为心墙坝时必须进行防渗处理。清基时存在工程边坡稳定和基坑涌水问题。(6)坝基基岩为花岗闪长岩,岩质坚硬,呈此块状-块状,强度较高,岩体内裂隙较发育,经综合判定,属于Ⅲ-Ⅳ级岩体。(7)导流放水洞进出口自然边坡稳定性较好。围岩岩性为花岗闪长岩,进出口为Ⅲ-Ⅳ类围岩,洞身段以Ⅱ类为主,部分为Ⅲ类,断层带为Ⅳ类。隧洞内无地下水活动。主要存在进口开挖后的工程边坡稳定问题。(8)溢洪道基础除右岸方案进口段地基为碎石土外,其余基础和左岸方案基础均为花岗闪长岩强-弱风化层中,地基稳定,主要工程地质问题是右岸溢洪道开挖后的工程边坡的稳定性和溢洪道出口消能段的地基冲刷稳定问题。从工程地质角度,推荐左岸溢洪道方案。(9)坝壳填筑料场距下坝址近,交通运输方便,储量丰富,各项试验指标满足规程要求。73 (10)Ⅰ#砼骨料场距下坝址近,Ⅱ#砼骨料场距上坝址近,运输、开采均方便,两处料场储量丰富,粗骨料各项质量指标满足规范要求,细骨料中含泥量均超标,需要洗泥。(11)防渗土料场距下坝址远,交通运输较方便。料场开采不受地下水影响,储量能满足设计要求。质量除天然含水量偏小外,其它项质量指标满足规范要求。(12)块石料场距下坝址近,交通及开采条件好,储量丰富,各项质量指标满足规程要求。3.7.2建议(1)下阶段对下坝址右岸覆盖层进行进一步勘察,查明其分布厚度,范围,物质组成、结构及物理力学性质等。分析论证碎块石土作为大坝堆石料的可能性。(2)若修建面板堆石坝,还需进一步查明河谷砾石层的工程地质特性。73 4工程任务和规模4.1地区社会经济状况及工程建设的必要性4.1.1地区社会经济状况都兰县2010年年末总人口7.16万人,地区生产总值为114313万元,第一产业增加值为34374万元,第二产业增加值为44820万元,第三产业增加值为35119万元。有效灌溉面积为18919.1公顷,农作物播种面积为17953公顷,粮食作物播种面积为7899公顷。河流域曾今耕地面积一度达到10万亩,从上世纪九十年代开始,河进入水资源系列的枯水段,农业灌溉严重缺水,导致大量耕地撂荒,并有大面积的沙丘出现,通过水库调节灌溉可改善沙漠化问题。4.1.2工程建设的必要性(1)对当地社会安定团结具有很大的意义项目区普遍自然条件较恶劣,交通落后、信息闭塞。由于历史原因和自然因素的限制,民族地区经济文化发展相对滞后,和经济较发达地区差距教大,这对民族地区社会稳定是不利的,容易引发深层次的社会矛盾。造成贫困的主要原因是由于多年来流域内无调节水库,灌溉用水极为匮乏,用水矛盾十分突出,目前,由于缺水,流域内大部分耕地沦为弃耕荒地,耕地面地逐年减少,农作物连年欠收,粮油产量低于其他灌区的平均水平,当地农牧民收入微薄,进一步加剧了贫困程度,群众正常的生产生活积极性受到严重挫伤。另外,河地区常年风沙较大,土地沙漠化程度逐年加大,防风固沙在本地区也比较迫切,河水库的修建可灌溉4.0万亩经济林或经济林,以此来减缓本地区土地沙漠化程度。(2)河水库工程实施后,可改善农业灌溉3.0万亩。河流域光热条件好、土地资源丰富,但流域干旱少雨,基本上没有旱作农业的条件,以灌溉农业为主。流域内的热水灌区和察苏灌区从上世纪五十年代开始建设,耕地面积一度达到10万亩。从上世纪九十年代开始,河进入水资源系列的枯水段,农业灌溉严重缺水,导致大量耕地撂荒。由于灌区内缺水,天然来水达不到需水灌溉定额,尤其在5~8月份关键灌溉期的严重缺水,导致单位亩产低下,亩产仅400kg73 左右。另外,由于水资源在时间上分配的不均匀性,导致灌溉管理无法按灌溉制度科学进行,一般有水多灌,少水少灌,作物生长需水不能及时补充,致使产量低而不稳,这也反映出流域灌溉严重缺水的现象。通过实施河水库工程,流域现状缺水的农田可以得到灌溉保证。农作物灌溉需水得到保证后,产量将会有较大的提高,亩产可以从目前的400kg提高到500kg以上。实施河水库后可以收复由于灌溉缺水的撂荒地5.8万亩,总灌溉面积达到7.0万亩,其中农田面积达到3万亩。(3)彻底解决查查香卡农场区内农牧民群众的人畜饮水问题由于该地区干旱少雨,灌区内农牧民群众的人畜饮水一直没有保障,附近没有合适的水源,灌区内农牧民群众一直直接饮用沙流河水,农牧民群众的生活用水受天气影响很大,干旱时吃水十分紧张,下大雨时由于沟内河水含沙量很大,河水特别浑浊不能饮用。农牧民为生产生活用水要投入很大的精力和劳力。由于长期直接饮用河水,当地人民群众的身体健康受到很大的危害。为彻底解决该地区农牧民群众的人畜饮水问题,修建河水库是比较有效的措施。根据对河水的化验结果,各项指标符合国家生活饮用水卫生标准(GB5749-85)。(5)解决村和联合村的灌溉用水迫在眉睫查查香卡盆地内的村和联合村的村民为上世纪海东地区的贫困移民,移居到查查香卡农场后,由于村和联合村的灌溉渠道破损严重,灌溉浇水十分困难,每次灌溉浇水投入的劳力也很多,由于灌溉浇水水事矛盾也很多,为提高改善移民群众的生活条件,修建村和联合村的灌溉引水枢纽和灌溉渠道先十分迫切。(5)保证河道内生态需水,实现水资源的可持续利用河属于柴达木盆地的内陆河,最终汇入下游的霍布逊湖,维持河道生态和保护下游湖泊湿地生态的意义重大。但目前流域农业灌溉缺水严重,在灌溉季节,河道基本上处于断流状态,河道基本功能得不到保证,一系列生态问题将逐步显现。灌溉农业与生态之间出现了严重的争水现象,这种现象在内陆河流域比较普遍。从地区的长远发展来看,维持河道生态和保护下游湖泊湿地生态是非常重要的。但是只强调河道和湖泊湿地生态保护的重要性,而不去解决国民经济缺水的根本问题,在目前流域严重缺水的状况下是难以做到的。通过实施河水库工程,流域农业缺水问题解决后,河道内生态需水量也得到保证。73 4.2工程建设的任务河水库工程建设的目的是调节径流,向查查香卡农场提供生活和农业灌溉用水,水库可控制改善原查查香卡农场3.0万亩灌区灌溉用水和4.0万亩经济林的灌溉用水量,同时解决都兰县夏日哈镇查查村、村和联合村的2730人、300头大牲畜、23968头(只)小牲畜的饮水问题。同时本次修建村和联合村的5174亩农田灌溉干渠和引水枢纽。4.3水库兴利调节计算4.3.1用水量计算(1)人畜饮水用水量计算根据河地区现状情况,人口统计资料,并参照查查香卡地区目前居民的居住条件,生活卫生水平,确定河地区现状水平年为2010年,设计水平年为2030年。2010年项目区人畜数量为:2703人、300头大牲畜、23968头(只)小牲畜,根据都兰县社会发展规划,项目区2010年到2020年人口增长率为12‰,2020年到2030年人口增长率为9.0‰,牲畜不增长。人的用水定额为50升/天·人,大牲畜40升/天·人,小牲畜8升/天·人。到2020年该区人口为3076人,到2030年该区人口达到3374人,人畜饮水用水量管网损失及不可预见水量按1.25倍计算,到2030年项目区人畜饮水用水量为20.21万m3。(2)灌溉用水量确定查查香卡农场灌区灌溉面积面积7.0万亩,其中农作物种植面积为3万亩,林草种植面积为4.0万亩,农作物种植面积中小麦为1.8万亩,青稞3000亩,油菜3000亩,豆类2400亩,洋芋2400亩,蔬菜1200亩。根据当地土壤、气候、水文等特点,本次预测采用(青海省用水定额)柴达木盆地农田灌溉用水定额查查香卡――察汗乌苏农灌净定额。拟定查查香卡灌区灌溉制度如表4-1。灌水率图见图4-5。灌水时间为每天24小时灌水,由于灌区面积适中,渠系布置简单,渠道全部衬砌后,灌溉水利用系数采用0.6。项目区用水过程线见表4-6。73 4.3.2河流域水资源供需平衡分析河流域人类活动主要集中在查查香卡地区,该地区现有都兰县夏日哈镇查查村、村和联合村三个村庄,根据调查,三个村庄至2010年底人畜数量为:2703人、300头大牲畜、23968头(只)小牲畜。根据都兰县社会经济发展状况,选定现状年、基准年均为2010年,近期水平年为2020年,远期水平年为2030年。流域内国民经济发展预测指标及需水量见表4-1、4-2、4-3。都兰县河流域国内经济发展预测指标表4-1项目单位规划水平年2010年2020年2030年总人口年增长率‰ 129人口万人0.270.310.34农村人口万人0.270.310.34农田有效灌溉面积万亩1.203.003.00林草灌溉面积万亩0.154.004.00畜牧业大牲畜万头0.030.030.03小牲畜万只2.42.42.4人口牲畜现状及预测成果表表4-2年份河流名称人口(万人)牲畜(万头/只)生活需水量万m3/年人口(万人)定额升/日·人管网损失用水量万m3/年大牲畜定额升/日·头用水量万m3/年小牲畜定额升/日·只用水量万m3/年2010河城镇0.00  0.000.03400.552.41010.9517.73农村0.275025%6.232020河城镇0.00  0.000.03400.552.41010.9519.92农村0.316025%8.422030河城镇0.00  0.000.03400.532.41010.6920.21农村0.346022%8.99农林业发展现状及预测成果表表4-3年份河流名称农林牧合计万m3/年灌溉林地万亩定额m3/亩灌溉水利用系数用水量万m3/年农田灌溉万亩净定额m3/亩灌溉水利用系数用水量万m3/年2010河0.15260.000.4586.671.20450.00.451200.01286.672020河4.00210.00.601400.003.00353.00.601765.03165.002030河4.00210.00.601400.003.00353.00.601765.03165.00根据分析预测,流域内到2030年人口为0.34万人,牲畜不增长,维持现状,到2020年,灌溉面积达到7.0万亩,其中农田面积为3.0万亩,林草面积为4.0万亩,到2030年,灌区规模因受水资源量的限制,不再发展。流域内水资源供需平衡分析见表4-4。73 流域内供需平衡表表4-4单位:万m3流域名称需水量(万m3)供水量(万m3)备注农业灌溉工业及其他小计多年均流2010年河1286.717.71304.46657.0满足需水要求。2020年河3165.019.93184.96657.02030年河3165.020.23185.26657.04.3.3兴利调节计算(1)可利用水量计算河属于内陆河,下游汇入柴达木河后,最终进入霍布逊湖。河流的水资源合理开发利用程度按照如下要求控制:水资源消耗率(经济社会用水消耗量占水资源总量的比例)不大于40%。河查查香卡站多年平均径流量为6657万m3,允许耗水量为2662.8m3。河流域人类活动主要集中在查查香卡农场,其余地方只有零散牧民。项目区总用水量为3185.2m3,耗水率按0.7计算,总耗水量为2230.0m3,满足该河道允许用水量的要求。表4-5灌溉制度表(75%)73 作物名称种植比例灌溉次数灌水定额灌水日期天数净灌溉定额净灌水率%次m3/亩起止天 M3/亩m4/(s/万亩)小麦(1.8万亩)0.2577春灌703月25日3月31日73800.301605月9日5月15日70.262506月1日6月4日40.373506月22日6月26日50.304506月28日7月1日40.375507月22日7月26日50.306508月15日8月20日60.25青稞(0.3万亩)0.0436春灌704月1日4月4日43300.091605月9日5月15日70.042506月5日6月14日100.023507月14日7月15日20.124508月5日8月14日100.025508月15日8月20日60.04豆类、油菜、洋芋(0.78万亩)0.1115春灌704月1日4月4日42800.231605月9日5月15日70.112506月22日6月26日50.133507月22日7月26日50.134508月15日8月20日60.11蔬菜(0.12万亩)0.0179春灌704月1日4月4日44800.031605月9日5月15日70.022506月1日6月4日40.023506月22日6月26日50.024506月28日7月1日40.025507月14日7月15日20.056507月22日7月26日50.027508月5日8月14日100.018508月15日8月20日60.02林草灌(4.0万亩)0.574冬灌6010月1日10月20日202100.201504月5日4月14日100.332506月5日6月14日100.333508月5日8月14日100.3373 73 表4-6项目区用水过程线(75%)月份人畜饮水用水量灌溉用地用水量总用水量11.7201.7221.5501.5531.72210211.7241.66473.3474.9651.72300301.7261.66863.3864.9671.72300301.7281.72618.3620.0291.661.66101.72400401.72111.66210211.66121.72473.3475.02合计20.213165.03185.21(3)水库水位—面积库容量算水库库容曲线以实测的1:5000库区图量算,水库水位-面积-库容量算成果见下图4-2、4-3。表4-7、4-8。图4-2100 下坝址水位-面积、库容曲线表表4-7水位(m)库容(104m3)水面面积(104m2)33920.533.4633942.0615.7833963.730.5333985.8350.5334008.9176.61340212.75109.89340417.31152.84340623.18204.51340832.04283341045.81401.56341266.16572.41341491.39786.883415.5116.32991.353418163.621370.543420209.171741.063422268.512186.4图4-2100 河上坝址库容曲线表表4-8水位(m)库容(104m3)水面面积(104m2)34083.461.31341021.324.27341246.037.65341483.6812.423416135.9820.323418228.0035.903420425.1266.253422703.9999.4634241050.00140.0034261465.27186.3034281916.03231.1834302409.60273.6734322941.14317.76(3)死库容计算河是以地下水补给为主的河流,年内分配较均匀,地表、地下水的相互转换对径流调节作用明显。一般上游植被较好,河流含沙量较小,中下游植被较差,水土流失较为严重,河流出山口以后,比降变缓,水流分散成多股,加之水量下渗,河流的挟沙能力减弱,泥沙开始沉积。输沙量随河流径流量和含沙量的变化而变化。输沙量的年内分配与径流、含沙量年内变化基本一致。查查香卡站多年平均输沙量为16.8万t,计算出多年平均输沙模数为85.5t/km2。水库上、下坝址处多年平均输沙量根据输沙模数计算,上坝址为15.56万t,下坝址为15.82万t。推移质的计算根据经验,采用的百分数考虑,根据北方河流特点,一般选用的悬移质的15%~30%,本次设计取悬移质的15%,则计算出上坝址处推移质输沙量为2.33万t,下坝址为2.37万t。上坝址多年平均输沙总量为17.89万t,下坝址多年平均输沙总量为18.19万t。水库淤积按30年淤积量计算,考虑到柴达木盆地泥沙粒径较粗,泥沙密度按1.4t/m3计算。同时,考虑到水库弃水量,灌区可利用放水间隙时段,集中弃水拉沙;另外考虑水库随着水土保持措施和生态环境改善;水库排沙和泥沙减少,水库库边淤积泥沙按70%计算。则30年后水库需要预留的死库容为:上坝址为270万m3、下坝址为283万m3。100 (4)泥沙淤积形态判别采用如下两种判别式,分析淤积形态:α=V/W其中:α——淤积形态判别参数,如α<0.3,为锥体淤积;α>0.3,为三角洲淤积V——总库容(m3)W——总入库水量(m3)河水库的上坝址总库容为996.43×104m3,下坝址总库容为993.85×104m3,水库坝址处多年平均总径流量分别为6267×104m3、6166×104m3。上坝址α=V/W=0.36,下坝址α=V/W=0.297,根据此判断,上坝址为三角洲淤积,下坝址为锥体淤积。经水库调节计算,河水库控制灌溉面积7.0万亩,供水3374人、300头大牲畜、23968头(只)小牲畜时,上坝址需兴利库容726.42万m3,下坝址需兴利库容710.85万m3,相应的正常蓄水位分别为:河水库上坝址3424.21m,河水库下坝址3415.94。河水库兴利调节计算分别见表4-9、4-10。100 (75%保证率)沙流河下坝址水库兴利调节计算表(3.0万亩地4.0万亩林地)表4-9月份沙流河来水量(104m3)用水量来-用水库蓄水量(104m3)月平均库容(104m3)弃水量(104m3)损失水量计入损失的用水量(104m3)来-用水库蓄水量(104m3)弃水量(104m3)月份生态基流量(104m3)人畜饮水用水量(104m3)灌溉用地用水量(104m3)总用水量(104m3)水库平均面积(104m2)蒸发强度(mm)蒸发量(104m3)渗漏量(104m3)总损失合计(104m3)多余水量不足水量多余水量不足水量1229529.51.72 31.22263.78 834.61702.71 68.879.40.648.358.9940.21254.79 993.85 12133733.71.72 35.42301.58 961.76898.18174.492.607.80.729.6210.3445.76291.24 993.85291.21231631.61.55 33.15282.85 961.76961.76282.8108.0710.51.149.6210.7643.91272.09 993.85272.12351451.41.72210.00263.12250.88 961.76961.76250.9115.3919.22.219.6211.83274.95239.05 993.85239.03464864.81.66473.33539.79108.21 961.76961.76108.21115.3971.28.219.6217.83557.6390.37 993.8590.44541441.41.72300.00343.1270.88 961.76961.7670.9115.39103.211.919.6221.53364.6549.35 993.8549.45638877.61.66863.330 554.6407.17684.46 80.6497.27.844.0711.91954.50 566.5427.35 676351271.72300.00428.72206.28 613.45510.31 59.67103.36.176.1312.30441.02193.98 621.33 78362.072.41.72618.33692.45 330.5283.00448.22 51.8297.65.062.837.89700.34 338.3283.00 8942142.11.660.0043.76377.24 660.24471.62 54.3176.54.156.6010.7654.52366.48 649.48 91034734.71.72400.0436.42 89.4570.82615.53 65.0528.41.855.717.56443.97 96.97552.51 101146046.01.66 47.66412.34 570.82570.82412.3453.0913.50.725.716.4254.09405.91 739.06219.411合计5137218.820.213165.03837.42274.05974.5  1299.6  50.6287.49138.113975.522163.31001.8 1161.5合计100 (75%保证率)沙流河上坝址水库兴利调节计算表(3.0万亩地4.0万亩林地)表4-10月份来水量用水量来-用水库蓄水量(104m3)月平均库容(104m3)弃水量(104m3)损失水量计入损失用水量(104m3)来-用水库蓄水量(104m3)弃水量(104m3)月份沙流河来水量(104m3)生态基流量(104m3)人畜饮水用水量(104m3)灌溉用地用水量(104m3)总用水量(104m3)多余水量不足水量水库平均面积(104m2)蒸发强度(mm)蒸发量(104m3)渗漏量(104m3)总损失合计(104m3)多余水量不足水量12291.029.101.72 30.82260.18 570.59570.59260.18859.40.805.716.5037.32253.68 641.47535.86121331.033.101.72 34.82296.18 570.59570.59296.18857.80.665.716.3741.19289.81 641.47289.8112311.031.101.55 32.65278.35 570.59570.59278.358510.50.905.716.6039.25271.75 641.47271.7523506.050.601.72210.00262.32243.68 814.27692.43 11319.22.178.1410.31272.63233.37 874.84 34637.063.701.66473.33538.6998.31 912.58863.43 12471.28.839.1317.96556.6580.35 955.19 45407.040.701.72300.00342.4264.58 977.16944.87 132103.213.599.7723.36365.7741.23 996.42 56382.076.401.66863.33941.39 559.39417.77697.47 33.6697.23.274.187.45948.84 566.84429.57 67624.0124.801.72300.00426.52197.48 615.25516.51 90.5103.39.356.1515.50442.02181.98 611.55 78356.071.201.72618.33691.25 335.25280.00447.63 35.997.63.502.806.30697.55 341.55270.00 89415.041.501.660.0043.16371.84 651.84465.92 94.276.57.216.5213.7256.89358.11 628.11 910341.034.101.72400.00435.82 94.82557.02604.43 83.2828.42.375.577.94443.76 102.76525.36 1011452.045.201.66 46.86405.14 570.59563.81391.578513.51.155.716.8553.71398.29 923.64 11合计5053218.8020.213165.003728.432215.75989.46  1226.29  53.7975.08128.873955.582108.571011.15 1097.42合计100 4.4.3放水泄洪洞放水流量根据水库调节计算和灌区的灌溉制度,当天然来水小于灌区用水时,由河水库放水洞供给全部灌区用水,因此河水库水库计放水流量为5.2m3/s,加大放水流量为6.76m3/s。根据调洪演算泄洪洞P=2%时溢洪道下泄流量为零,泄洪洞下泄流量为127m3/s;P=0.1%时溢洪道下泄流量为103.56m3/s,泄洪洞下泄流量为,129.17m3/s。4.4调洪计算河水库上、下坝址总库容小于1000×104m3,为Ⅳ等小(1)型工程,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)表3.2.1,确定土石坝设计洪水标准为50~30年,取50年一遇,校核洪水标准为1000~300年,取1000年一遇。消能防冲设计洪水标准取30年一遇。河水库坝址与查查香卡水文站为上下游关系,查查香卡站集水面积1965km2,水库上、下坝址处集水面积1820km2和1850km2,与查查香卡站集水面积相差145km2和115km2,区间面积占查查香卡站集水面积的7.38%和5.85%,区间的左岸有几条支流,但支流集水面积均不大,为工程安全考虑,河水库上、下坝址处的设计洪水均直接采用查查香卡站的设计洪水,河水库上、下坝址30年一遇,设计洪水总量为925.06万m3,洪峰流量为113m3/s,洪水历时77小时,50年一遇,设计洪水总量为1104.0万m3,洪峰流量为133m3/s,洪水历时77小时,1000年一遇,设计洪水总量为2041.49万m3,洪峰流量为280m3/s,洪水历时77小时。根据河水库上下坝址处的地形条件,上下坝址均采用带闸门控制的正槽宽顶堰,根据上下坝址的地形地质以及库容条件,上坝址堰宽取24m,下坝址堰宽取20m,溢流堰堰顶高程同水库汛限水位,闸顶高程同正常高水位,上坝址正常高蓄水位为3423.73m,下坝址正常高蓄水位为3415.5m,溢流堰流量系数均取0.37。调洪演算按溢洪道与导流泄洪洞联合泄洪方式计算,考虑导流泄洪洞泄流能力,并在汛期利用部分兴利库容作为防洪库容。计算采用新疆自治区水利厅校正编制的“C-2水库调洪演算的数值解程序”进行调洪演算。100 上下坝址消能防冲洪水、设计洪水、校核洪水调洪演算成果表见4-11、4-12、4-13、4-14、4-15、4-16。表4-11上坝址30年一遇消能防冲洪水调洪演算表时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量13421.8512.800.000.300.000.000.000.3023421.9017.100.001.100.000.000.001.1033421.9620.100.002.370.000.000.002.3743422.0218.500.003.850.000.000.003.8553422.0716.400.005.180.000.000.005.1863422.1117.000.006.380.000.000.006.3873422.1417.700.007.600.000.000.007.6083422.1818.200.008.790.000.000.008.7993422.2117.000.009.840.000.000.009.84103422.2315.700.0010.640.000.000.0010.64113422.2414.300.0011.180.000.000.0011.18123422.2513.100.0011.500.000.000.0011.50133422.2511.800.0011.610.000.000.0011.61143422.2510.500.0011.550.000.000.0011.55153422.2514.200.0011.660.000.000.0011.66163422.2612.200.0011.850.000.000.0011.85173422.2610.200.0011.770.000.000.0011.77183422.259.770.0011.540.000.000.0011.54193422.259.370.0011.290.000.000.0011.29203422.248.960.0011.030.000.000.0011.03213422.2411.200.0010.910.000.000.0010.91223422.2517.300.0011.340.000.000.0011.34233422.2823.400.0012.490.000.000.0012.49243422.3122.100.0013.830.000.000.0013.83253422.3320.700.0014.840.000.000.0014.84263422.3519.300.0015.530.000.000.0015.53273422.3619.900.0016.090.000.000.0016.09283422.3720.600.0016.660.000.000.0016.66293422.3921.200.0017.250.000.000.0017.25303422.4020.100.0017.730.000.000.0017.73313422.4019.000.0017.980.000.000.0017.98323422.4118.000.0018.050.000.000.0018.05333422.4123.900.0018.470.000.000.0018.47343422.4750.200.0021.210.000.000.0021.21353422.5860.000.0026.330.000.000.0026.33363422.6544.700.0030.370.000.000.0030.37373422.6729.300.0031.390.000.000.0031.39383422.6629.300.0031.060.000.000.0031.06393422.6734.000.0031.160.000.000.0031.16403422.6838.600.0032.000.000.000.0032.00413422.7143.300.0033.450.000.000.0033.45423422.7446.200.0035.300.000.000.0035.30433422.7849.300.0037.360.000.000.0037.36443422.8152.200.0039.600.000.000.0039.60453422.8554.200.0041.900.000.000.0041.90463422.9171.500.0045.530.000.000.0045.53473423.03106.000.0053.190.000.000.0053.19483423.18110.000.0063.070.000.000.0063.07493423.2896.400.0070.420.000.000.0070.42503423.3490.600.0074.710.000.000.0074.71513423.40100.000.0078.610.000.000.0078.61100 523423.46105.000.0083.160.000.000.0083.16533423.52108.000.0087.640.000.000.0087.64543423.57113.000.0092.060.000.000.0092.06553423.5983.300.0093.130.000.000.0093.13563423.5356.300.0088.540.000.000.0088.54573423.4452.600.0082.010.000.000.0082.01583423.3646.600.0075.870.000.000.0075.87593423.2732.900.0069.080.000.000.0069.08603423.1519.300.0061.160.000.000.0061.16613423.0417.700.0053.490.000.000.0053.49623422.9416.200.0047.080.000.000.0047.08633422.8514.900.0041.670.000.000.0041.67643422.7713.600.0037.080.000.000.0037.08653422.7013.000.0033.190.000.000.0033.19663422.6413.000.0029.960.000.000.0029.96673422.5912.300.0027.240.000.000.0027.24683422.5512.300.0024.950.000.000.0024.95693422.5114.100.0023.180.000.000.0023.18703422.4915.900.0021.970.000.000.0021.97713422.4717.600.0021.210.000.000.0021.21723422.4619.400.0020.810.000.000.0020.81733422.4621.200.0020.740.000.000.0020.74743422.4723.000.0020.940.000.000.0020.94753422.4723.600.0021.290.000.000.0021.29763422.4824.200.0021.670.000.000.0021.67773422.4924.800.0022.090.000.000.0022.09表4-12上坝址50年一遇设计洪水调洪演算表时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量13421.8114.10-----------------------------------14.1023421.8118.80-----------------------------------18.8033421.8122.10-----------------------------------22.1043421.8120.30-----------------------------------20.3053421.8118.10-----------------------------------18.1063421.8118.70-----------------------------------18.7073421.8119.50-----------------------------------19.5083421.8120.10-----------------------------------20.1093421.8118.70-----------------------------------18.70103421.8117.30-----------------------------------17.30113421.8115.80-----------------------------------15.80123421.8114.40-----------------------------------14.40133421.8113.00-----------------------------------13.00143421.8111.60-----------------------------------11.60153421.8115.70-----------------------------------15.70163421.8113.40-----------------------------------13.40173421.8111.20-----------------------------------11.20183421.8110.80-----------------------------------10.80193421.8110.30-----------------------------------10.30203421.8111.90-----------------------------------11.90213421.8112.00-----------------------------------12.00223421.8118.60-----------------------------------18.60233421.8125.20-----------------------------------25.20243421.8123.70-----------------------------------23.70100 253421.8122.30-----------------------------------22.30263421.8120.80-----------------------------------20.80273421.8121.50-----------------------------------21.50283421.8122.10-----------------------------------22.10293421.8122.80-----------------------------------22.80303421.8121.60-----------------------------------21.60313421.8120.50-----------------------------------20.50323421.8119.30-----------------------------------19.30333421.8125.70-----------------------------------25.70343421.8160.30-----------------------------------60.30353421.8172.10-----------------------------------72.10363421.8153.80-----------------------------------53.80373421.8135.20-----------------------------------35.20383421.8135.20-----------------------------------35.20393421.8140.80-----------------------------------40.80403421.8146.40-----------------------------------46.40413421.8152.00-----------------------------------52.00423421.8155.60-----------------------------------55.60433421.8159.20-----------------------------------59.20443421.8162.80-----------------------------------62.80453421.8165.20-----------------------------------65.20463421.8185.90-----------------------------------85.90473421.81127.00-----------------------------------127.00483421.86133.00117.630.390.000.000.00118.02493421.88116.00117.790.710.000.000.00118.50503421.85107.00117.610.360.000.000.00117.97513421.83116.00117.450.120.000.000.00117.57523421.84126.00117.540.240.000.000.00117.78533421.88131.00117.810.760.000.000.00118.57543421.93136.00118.191.720.000.000.00119.91553421.93103.00118.171.670.000.000.00119.84563421.8484.20117.500.190.000.000.00117.69573421.8181.10-----------------------------------81.10583421.8178.10-----------------------------------78.10593421.8138.60-----------------------------------38.60603421.8120.70-----------------------------------20.70613421.8119.10-----------------------------------19.10623421.8117.50-----------------------------------17.50633421.8116.10-----------------------------------16.10643421.8114.70-----------------------------------14.70653421.8114.00-----------------------------------14.00663421.8114.00-----------------------------------14.00673421.8113.30-----------------------------------13.30683421.8113.30-----------------------------------13.30693421.8115.20-----------------------------------15.20703421.8117.10-----------------------------------17.10713421.8119.00-----------------------------------19.00723421.8120.90-----------------------------------20.90733421.8122.80-----------------------------------22.80743421.8124.70-----------------------------------24.70753421.8125.40-----------------------------------25.40表4-13上坝址1000年一遇校核洪水调洪演算表100 时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量13421.8121.50-----------------------------------21.5023421.8128.80-----------------------------------28.8033421.8133.90-----------------------------------33.9043421.8131.20-----------------------------------31.2053421.8127.70-----------------------------------27.7063421.8128.60-----------------------------------28.6073421.8129.80-----------------------------------29.8083421.8130.80-----------------------------------30.8093421.8128.60-----------------------------------28.60103421.8126.40-----------------------------------26.40113421.8124.30-----------------------------------24.30123421.8122.10-----------------------------------22.10133421.8119.90-----------------------------------19.90143421.8117.70-----------------------------------17.70153421.8124.00-----------------------------------24.00163421.8120.60-----------------------------------20.60173421.8117.20-----------------------------------17.20183421.8116.50-----------------------------------16.50193421.8115.80-----------------------------------15.80203421.8116.00-----------------------------------16.00213421.8116.20-----------------------------------16.20223421.8125.10-----------------------------------25.10233421.8133.90-----------------------------------33.90243421.8132.00-----------------------------------32.00253421.8130.00-----------------------------------30.00263421.8128.00-----------------------------------28.00273421.8128.90-----------------------------------28.90283421.8129.80-----------------------------------29.80293421.8130.60-----------------------------------30.60303421.8129.10-----------------------------------29.10313421.8127.60-----------------------------------27.60323421.8126.00-----------------------------------26.00333421.8134.60-----------------------------------34.60343421.81124.00-----------------------------------124.00353421.88149.00117.800.730.000.000.00118.53363421.92111.00118.081.420.000.000.00119.50373421.8273.00117.370.040.000.000.00117.41383421.8173.00-----------------------------------73.00393421.8184.00-----------------------------------84.00403421.8196.00-----------------------------------96.00413421.81107.00-----------------------------------107.00423421.81115.00-----------------------------------115.00433421.81122.00117.330.010.000.000.00117.34443421.85130.00117.560.270.000.000.00117.83453421.90134.00117.921.000.000.000.00118.92463422.02177.00118.833.910.000.000.00122.74473422.34263.00121.0815.360.000.000.00136.44483422.74274.00123.8035.190.000.000.00158.99493423.01239.00125.6251.550.000.000.00177.17503423.15220.00126.5560.770.000.000.00187.32513423.26239.00127.2968.490.000.000.00195.78523423.38249.00128.1077.460.000.000.00205.56533423.51265.00128.9587.210.000.000.00216.16543423.65280.00129.8698.080.000.000.00227.94553423.70220.00130.18102.120.000.000.00232.30100 563423.61174.00129.6195.120.000.000.00224.73573423.48167.00128.7484.740.000.000.00213.48583423.35161.00127.9275.430.000.000.00203.35593423.1699.20126.6561.810.000.000.00188.46603422.8227.90124.3539.910.000.000.00164.26613422.4225.70121.6018.670.000.000.00140.27623422.0523.50119.014.620.000.000.00123.63633421.8121.60-----------------------------------21.60643421.8119.70-----------------------------------19.70653421.8118.80-----------------------------------18.80663421.8118.80-----------------------------------18.80673421.8117.90-----------------------------------17.90683421.8117.90-----------------------------------17.90693421.8120.40-----------------------------------20.40703421.8123.00-----------------------------------23.00713421.8125.60-----------------------------------25.60723421.8128.10-----------------------------------28.10733421.8130.70-----------------------------------30.70743421.8133.30-----------------------------------33.30753421.8134.20-----------------------------------34.20763421.8135.10-----------------------------------35.10773421.8136.00-----------------------------------36.00表4-14下坝址30年一遇消能防冲洪水调洪演算表时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量13413.4412.800.000.280.000.000.000.2823413.5117.100.001.020.000.000.001.0233413.5820.100.002.200.000.000.002.2043413.6518.500.003.590.000.000.003.5953413.7016.400.004.850.000.000.004.8563413.7517.000.006.010.000.000.006.0173413.7917.700.007.190.000.000.007.1983413.8318.200.008.360.000.000.008.3693413.8717.000.009.390.000.000.009.39103413.8915.700.0010.200.000.000.0010.20113413.9114.300.0010.760.000.000.0010.76123413.9213.100.0011.110.000.000.0011.11133413.9311.800.0011.270.000.000.0011.27143413.9310.500.0011.250.000.000.0011.25153413.9314.200.0011.390.000.000.0011.39163413.9412.200.0011.610.000.000.0011.61173413.9410.200.0011.550.000.000.0011.55183413.939.770.0011.360.000.000.0011.36193413.929.370.0011.150.000.000.0011.15203413.928.960.0010.910.000.000.0010.91213413.9111.200.0010.820.000.000.0010.82223413.9317.300.0011.230.000.000.0011.23233413.9623.400.0012.350.000.000.0012.35243414.0022.100.0013.640.000.000.0013.64253414.0320.700.0014.630.000.000.0014.63263414.0519.300.0015.320.000.000.0015.32273414.0619.900.0015.880.000.000.0015.88283414.0820.600.0016.450.000.000.0016.45100 293414.0921.200.0017.040.000.000.0017.04303414.1120.100.0017.530.000.000.0017.53313414.1119.000.0017.790.000.000.0017.79323414.1218.000.0017.890.000.000.0017.89333414.1323.900.0018.310.000.000.0018.31343414.2050.200.0020.930.000.000.0020.93353414.3260.000.0025.820.000.000.0025.82363414.4144.700.0029.720.000.000.0029.72373414.4329.300.0030.790.000.000.0030.79383414.4229.300.0030.560.000.000.0030.56393414.4334.000.0030.740.000.000.0030.74403414.4538.600.0031.590.000.000.0031.59413414.4843.300.0033.030.000.000.0033.03423414.5246.200.0034.840.000.000.0034.84433414.5649.300.0036.860.000.000.0036.86443414.6152.200.0039.060.000.000.0039.06453414.6554.200.0041.310.000.000.0041.31463414.7271.500.0044.830.000.000.0044.83473414.86106.000.0052.140.000.000.0052.14483415.03110.000.0061.580.000.000.0061.58493415.1696.400.0068.720.000.000.0068.72503415.2390.600.0073.030.000.000.0073.03513415.30100.000.0076.970.000.000.0076.97523415.37105.000.0081.510.000.000.0081.51533415.44108.000.0085.980.000.000.0085.98543415.51113.000.0090.400.000.000.0090.40553415.5383.300.0091.710.000.000.0091.71563415.4756.300.0087.680.000.000.0087.68573415.3752.600.0081.730.000.000.0081.73583415.2846.600.0076.030.000.000.0076.03593415.1732.900.0069.630.000.000.0069.63603415.0419.300.0062.080.000.000.0062.08613414.9117.700.0054.690.000.000.0054.69623414.7916.200.0048.410.000.000.0048.41633414.6914.900.0043.060.000.000.0043.06643414.5913.600.0038.460.000.000.0038.46653414.5113.000.0034.530.000.000.0034.53663414.4413.000.0031.230.000.000.0031.23673414.3812.300.0028.440.000.000.0028.44683414.3212.300.0026.060.000.000.0026.06693414.2814.100.0024.200.000.000.0024.20703414.2415.900.0022.880.000.000.0022.88713414.2217.600.0022.020.000.000.0022.02723414.2119.400.0021.530.000.000.0021.53733414.2121.200.0021.360.000.000.0021.36743414.2123.000.0021.470.000.000.0021.47753414.2223.600.0021.720.000.000.0021.72763414.2224.200.0022.030.000.000.0022.03773414.2324.800.0022.380.000.000.0022.38100 表4-15下坝址50年一遇设计洪水调洪演算表时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量13413.4014.10-----------------------------------14.1023413.4018.80-----------------------------------18.8033413.4022.10-----------------------------------22.1043413.4020.30-----------------------------------20.3053413.4018.10-----------------------------------18.1063413.4018.70-----------------------------------18.7073413.4019.50-----------------------------------19.5083413.4020.10-----------------------------------20.1093413.4018.70-----------------------------------18.70103413.4017.30-----------------------------------17.30113413.4015.80-----------------------------------15.80123413.4014.40-----------------------------------14.40133413.4013.00-----------------------------------13.00143413.4011.60-----------------------------------11.60153413.4015.70-----------------------------------15.70163413.4013.40-----------------------------------13.40173413.4011.20-----------------------------------11.20183413.4010.80-----------------------------------10.80193413.4010.30-----------------------------------10.30203413.4011.90-----------------------------------11.90213413.4012.00-----------------------------------12.00223413.4018.60-----------------------------------18.60233413.4025.20-----------------------------------25.20243413.4023.70-----------------------------------23.70253413.4022.30-----------------------------------22.30263413.4020.80-----------------------------------20.80273413.4021.50-----------------------------------21.50283413.4022.10-----------------------------------22.10293413.4022.80-----------------------------------22.80303413.4021.60-----------------------------------21.60313413.4020.50-----------------------------------20.50323413.4019.30-----------------------------------19.30333413.4025.70-----------------------------------25.70343413.4060.30-----------------------------------60.30353413.4072.10-----------------------------------72.10363413.4053.80-----------------------------------53.80373413.4035.20-----------------------------------35.20383413.4035.20-----------------------------------35.20393413.4040.80-----------------------------------40.80403413.4046.40-----------------------------------46.40413413.4052.00-----------------------------------52.00423413.4055.60-----------------------------------55.60433413.4059.20-----------------------------------59.20443413.4062.80-----------------------------------62.80453413.4065.20-----------------------------------65.20463413.4085.90-----------------------------------85.90473413.40127.00-----------------------------------127.00483413.41133.00128.070.020.000.000.00128.09493413.40116.00-----------------------------------116.00503413.40107.00-----------------------------------107.00513413.40116.00-----------------------------------116.00523413.40126.00-----------------------------------126.00533413.40131.00128.030.000.000.000.00128.03100 543413.43136.00128.170.120.000.000.00128.29553413.40103.00-----------------------------------103.00563413.4084.20-----------------------------------84.20573413.4081.10-----------------------------------81.10583413.4078.10-----------------------------------78.10593413.4038.60-----------------------------------38.60603413.4020.70-----------------------------------20.70613413.4019.10-----------------------------------19.10623413.4017.50-----------------------------------17.50633413.4016.10-----------------------------------16.10643413.4014.70-----------------------------------14.70653413.4014.00-----------------------------------14.00663413.4014.00-----------------------------------14.00673413.4013.30-----------------------------------13.30683413.4013.30-----------------------------------13.30693413.4015.20-----------------------------------15.20703413.4017.10-----------------------------------17.10713413.4019.00-----------------------------------19.00723413.4020.90-----------------------------------20.90733413.4022.80-----------------------------------22.80743413.4024.70-----------------------------------24.70753413.4025.40-----------------------------------25.40763413.4026.10-----------------------------------26.10773413.4026.70-----------------------------------26.70表4-16下坝址1000年一遇校核洪水调洪演算表时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量13413.4021.50-----------------------------------21.5023413.4028.80-----------------------------------28.8033413.4033.90-----------------------------------33.9043413.4031.20-----------------------------------31.2053413.4027.70-----------------------------------27.7063413.4028.60-----------------------------------28.6073413.4029.80-----------------------------------29.8083413.4030.80-----------------------------------30.8093413.4028.60-----------------------------------28.60103413.4026.40-----------------------------------26.40113413.4024.30-----------------------------------24.30123413.4022.10-----------------------------------22.10133413.4019.90-----------------------------------19.90143413.4017.70-----------------------------------17.70153413.4024.00-----------------------------------24.00163413.4020.60-----------------------------------20.60173413.4017.20-----------------------------------17.20183413.4016.50-----------------------------------16.50193413.4015.80-----------------------------------15.80203413.4016.00-----------------------------------16.00213413.4016.20-----------------------------------16.20223413.4025.10-----------------------------------25.10233413.4033.90-----------------------------------33.90243413.4032.00-----------------------------------32.00253413.4030.00-----------------------------------30.00263413.4028.00-----------------------------------28.00100 273413.4028.90-----------------------------------28.90283413.4029.80-----------------------------------29.80293413.4030.60-----------------------------------30.60303413.4029.10-----------------------------------29.10313413.4027.60-----------------------------------27.60323413.4026.00-----------------------------------26.00333413.4034.60-----------------------------------34.60343413.40124.00-----------------------------------124.00353413.44149.00128.230.200.000.000.00128.43363413.44111.00128.270.250.000.000.00128.52373413.4073.00-----------------------------------73.00383413.4073.00-----------------------------------73.00393413.4084.00-----------------------------------84.00403413.4096.00-----------------------------------96.00413413.40107.00-----------------------------------107.00423413.40115.00-----------------------------------115.00433413.40122.00-----------------------------------122.00443413.40130.00-----------------------------------130.00453413.42134.00128.120.060.000.000.00128.18463413.53177.00128.791.380.000.000.00130.17473413.88263.00130.869.870.000.000.00140.73483414.34274.00133.4926.800.000.000.00160.29493414.65239.00135.2841.400.000.000.00176.68503414.82220.00136.2149.870.000.000.00186.08513414.95239.00136.9757.110.000.000.00194.08523415.10249.00137.8065.600.000.000.00203.40533415.26265.00138.6774.910.000.000.00213.58543415.43280.00139.6085.330.000.000.00224.93553415.50220.00139.9689.600.000.000.00229.56563415.40174.00139.4583.660.000.000.00223.11573415.25167.00138.6274.400.000.000.00213.02583415.11161.00137.8365.920.000.000.00203.75593414.8899.20136.5853.330.000.000.00189.91603414.4827.90134.2933.040.000.000.00167.33613413.9925.70131.5013.440.000.000.00144.94623413.5323.50128.821.460.000.000.00130.28633413.4021.60-----------------------------------21.60643413.4019.70-----------------------------------19.70653413.4018.80-----------------------------------18.80663413.4018.80-----------------------------------18.80673413.4017.90-----------------------------------17.90683413.4017.90-----------------------------------17.90693413.4020.40-----------------------------------20.40703413.4023.00-----------------------------------23.00713413.4025.60-----------------------------------25.60经过调洪演算上坝址30年一遇消能防冲洪水最大下泄流量为93.13m3/s,50年一遇设计洪水导流洞参与泄洪时,溢洪道最大下泄流量为0.0m3/s,导流泄洪洞最大下泄流量为127.0m3/s,相应的设计洪水位为3421.93m,50年一遇设计洪水导流洞不参与泄洪时,溢洪道最大下泄流量为112.58m3/s,相应的设计洪水位为3423.83m100 。1000年一遇导流泄洪洞、溢洪道共同下泄洪水,溢洪道最大下泄流量为102.12m3/s,导流洞最大下泄流量为130.18m3/s,相应的校核洪水位为3423.70m。水库汛限水位为3421.81m,汛限库容为672.68万m3,防洪库容为323.74万m3,总库容为996.42万m3。下坝址30年一遇消能防冲洪水最大下泄流量为91.71m3/s,50年一遇设计洪水导流洞参与泄洪时,溢洪道最大下泄流量为0.12m3/s,导流泄洪洞最大下泄流量为128.17m3/s,相应的设计洪水位为3413.43m,50年一遇设计洪水导流洞不参与泄洪时,溢洪道最大下泄流量为110.76m3/s,相应的设计洪水位为3415.82m。1000年一遇导流泄洪洞、溢洪道共同下泄洪水,溢洪道最大下泄流量为89.6m3/s,导流洞最大下泄流量为139.96m3/s,相应的校核洪水位为3415.5m。水库汛限水位为3413.4m,汛限库容为737.6万m3,防洪库容为256.25万m3,总库容为993.85万m3。4.5水库规模河水库控制灌溉面积面积7.0万亩,同时解决都兰县夏日哈镇查查村、村和联合村的3374人、300头大牲畜、23968头(只)小牲畜人畜饮水。通过水库的调节,水库总供水量达到3165.0万m3,其中人畜饮水20.21万m3,灌溉用水3185.21万m3。通过以上计算分析,上坝址死库容为270万m3,相应的死水位为3418.44m,兴利库容为726.42万m3,相应的正常蓄水位为3423.71m。50年一遇设计洪水导流洞参与泄洪时,溢洪道最大下泄流量为0.0m3/s,导流泄洪洞最大下泄流量为127.0m3/s,相应的设计洪水位为3421.93m。1000年一遇校核洪水由导流泄洪洞、溢洪道共同下泄洪水,溢洪道最大下泄流量为102.12m3/s,导流洞最大下泄流量为130.18m3/s,相应的校核洪水位为3423.70m。水库汛限水位为3421.81m,汛限库容为672.68万m3,防洪库容为323.74万m3,总库容为996.42万m3。下坝址死库容为283万m3,相应的死水位为3408.0m,兴利库容为710.85万m3,相应的正常蓄水位为3415.5m。50年一遇设计洪水导流洞参与泄洪时,溢洪道最大下泄流量为0.12m3/s,导流泄洪洞最大下泄流量为128.17m3/s,相应的设计洪水位为3413.43m。1000年一遇校核洪水由导流泄洪洞、溢洪道共同下泄洪水,溢洪道最大下泄流量为89.6m3/s,导流洞最大下泄流量为139.96m3/s,相应的校核洪水位为3415.5m。水库汛限水位为3413.4m,汛限库容为737.6万m3100 ,防洪库容为256.25万m3,总库容为993.85万m3。村和联合村灌溉面积为5174亩,设计灌溉流量为0.38m3/s,加大灌溉流量为0.5m3/s。4.6水库回水回水计算起始断面的洪水水力要素只能根据假定糙率法计算求得,其结果任意性很大,难以抉择,水库蓄水后的河库变形难以确定,故由此推算的回水长度不免与实际有较大的出入。因此用简易近似法确定的水库回水长度与静水位时的回水长度相差甚微。最终确定河水库上坝址水库回水长度为4.1km,下坝址水库回水长度为4.2km。100 5工程选址、工程布置及主要建筑物5.1工程等别和标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)》和《防洪标准(GB50201-94)》的规定,确定工程规模、工程等别、防洪标准及设计标准。河水库上坝址水库工程总库容996.43×104m3,按上述规范,库容在0.1~0.01亿m3之间,Ⅳ等小(1)型工程。其永久性水工建筑物中的主要建筑物为4级,次要建筑物和临时建筑物为5级。4级建筑物的设计洪水标准为50~30年一遇,校核洪水标准,土石坝为1000~300年一遇。设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为1000年一遇,消能防冲设计洪水标准取30年一遇。河水库下坝址水库工程总库容996.85×104m3,按上述规范,库容在0.1~0.01亿m3之间,Ⅳ等小(1)型工程。其永久性水工建筑物中的主要建筑物为4级,次要建筑物和临时建筑物为5级。4级建筑物的设计洪水标准为50~30年一遇,校核洪水标准,土石坝为1000~300年一遇。设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为1000年一遇,消能防冲设计洪水标准取30年一遇。河水库坝址与查查香卡水文站为上下游关系,查查香卡站集水面积1965km2,水库上、下坝址处集水面积1820km2和1850km2,与查查香卡站集水面积相差145km2和115km2,区间面积占查查香卡站集水面积的7.38%和5.85%,区间的左岸有几条支流,但支流集水面积均不大,为工程安全考虑,河水库上、下坝址处的设计洪水均直接采用查查香卡站的设计洪水,河水库上、下坝址30年一遇,设计洪水总量为925.06万m3,洪峰流量为113m3/s,洪水历时77小时,50年一遇,设计洪水总量为1104万m3,洪峰流量为133m3/s,洪水历时72小时;1000年一遇,设计洪水总量为2041.49万m3,洪峰流量为280m3/s,洪水历时77小时。引水枢纽洪水标准按平原地区取值。设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为30年一遇,相应的洪水流量分别为95.4m3/s、113m3/s。引述枢纽和渠系建筑物按5级建筑物设计。工程区地震动峰值加速度值为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相应地震基本烈度为Ⅶ度,地震设防烈度采用Ⅶ度。100 5.2工程选址河流域地形地貌大体可以分为峡谷地貌和盆地地貌两种,在查查香卡水文站以上15.5km为查查香卡峡谷段,查查香卡水文站位于查查香卡峡谷出口处,该段河长为16km,查查香卡峡谷以上为野马滩盆地段,野马滩盆地段河长15km,野马滩盆地以上主要为峡谷地貌,河长64.5km,查查香卡水文站下游为查查香卡盆地。查查香卡盆地和野马滩盆地地形开阔,期间无建库条件,因此河水库选址主要在查查香卡峡谷段和查查香卡水文站下游、灌区上游两岸支沟内。河水库在1956年—1973年、2000年分别作了不同深度的设计工作。1956年至1973年在河查查香卡峡谷段共选了4个坝址。四个坝址分别为:一、水文站下游侧河右岸一山间盆地处名为下注入式水库坝址;二、水文站上游200米处一河水库水库名为一库坝址;三、野马滩下游峡谷入口处名为野马滩水库坝址(本次工作河水库上坝址);四、野马滩水库坝址上游200米邻沟处,名为上注入式水库坝址。根据当时的档案资料,上注入式水库在野马滩盆地下游查查香卡峡谷入口处,其中一库坝址地质钻探,覆盖层厚48米,地基内有许多大孤石,坝基难以处理,水库库容条件比野马滩水库差,工程总造价比野马滩水库坝址高,在1970年就已经否定。上注入式水库坝址与野马滩水库坝址比较库容约为160万m3,库容小,且管理运营不够方便,因此也在1970年被否定。下注入式水库库容小,且付坝较多管理运行不够方便,为以后扩大经济林的建设,没有扩容的余地。在2000年前后,查查香卡农场委托水管局设计室又做了水库可研设计工作,但未见到该成果。本次设计在以往工作的基础上,对河查查香卡峡谷段进行了实地踏勘,按合理利用河水资源,发挥最大效益为原则选址,本次工作共选了2个坝址进行比选,二个坝址分别为河水库上坝址(原野马滩水库坝址)、河水库下坝址。注入式坝址距河水库下坝址21km,河水库上坝址距下坝址3km。5.2.1河水库上坝址根据上坝址地形、地质条件,主要建筑物有土石坝、溢洪道、导流放水洞,土石坝采用粘土心墙坝和砼面板堆砂砾石坝进行比较,溢洪道分左、右岸进行比较。100 上坝址粘土心墙坝最大坝高为24.2m,坝顶宽6m,最大坝底宽125m,坝顶长369.76m,上游坝坡为1:2.25~1:2.5,下游坝坡为1:2.0~1:2.2,上游坝坡下游坝坡均设一道马道,上游马道宽2m,下游马道宽8m,下游马道为斜马道,做为上坝公路,心墙顶宽3m,心墙最大宽为12.02m,心墙上下游坡为1:0.2。上坝址采用砼面板堆砂砾石坝,最大坝高为22.34m,坝顶宽6m,最大坝底宽85.11m,坝顶长479.39m,上游坝坡为1:1.6,下游坝坡为1:4。经工程概算比较上坝址粘土心墙坝直接费为0.93亿元,砼面板堆石坝直接费为1.048亿元。上坝址左、右岸溢洪道均采用带闸门的正槽溢洪道,溢流堰堰顶高程同水库正常高水位,闸底高程为3423.7m,两岸溢洪道控制段(堰宽)均为30m,调整段均长10m,两岸溢洪道均采用挑流消能。左岸溢洪道全长278.69m,右岸溢洪道全长273.74m。经工程概算比较左岸溢洪道直接费为1539.2万元,右岸溢洪道直接费为1547.97万元。根据上坝址地形条件,导流放水洞布置在右岸,导流洞全长189.52m,导流洞断面采用城门洞型,断面宽×高为3.0m×3.46m,导流洞进口高程为3406.8m,出口高程为3405.94m,放水洞采用龙抬头形式,泄洪放水洞全长82.48m,断面采用城门洞型,断面宽×高为3m×3.46m,放水洞进口高程为3424.21m。放水洞进口设启闭塔,塔内设工作闸门和检修闸门,闸门均采用平板钢闸门。(2)施工条件坝址位于都兰县河下游段,上坝址为河水库水库,坝址距西宁市431km,距都兰县73km。G109国道至德令哈市的县级公路(柏油路面)从工程收益区(查查香卡农场)通过,从农场至坝址为简易砂石道路,交通较为便利。坝址区地形条件较好,可以布置各种施工临建区和施工辅助企业,场内施工条件便利。施工道路布置条件一般。坝址上下游砼骨料和填坝砂砾石料比较丰富,坝址区内粘土料需从注入式料场拉运。(3)主要工程量及投资估算根据工程规模和总体布置,上坝址采用粘土心墙坝,左岸溢洪道,投资估算为26100.64万元(不含干渠和引水枢纽),工程量详见估算章节。100 5.2.2河水库下坝址根据下坝址地形、地质条件,主要建筑物有土石坝、溢洪道、导流放水洞,土石坝采用粘土心墙坝和砼面板堆砂砾石坝进行比较,溢洪道分左、右岸进行比较。下坝址粘土心墙坝最大坝高为33.06m,坝顶宽6m,最大坝底宽175m,坝顶长224.8m,上游坝坡为1:2.25~1:2.5,下游坝坡为1:2.0~1:2.2,上游坝坡下游坝坡均设一道马道,马道宽2m,心墙顶宽3m,心墙最大宽为16.2m,心墙上下游坡为1:0.2。下坝址采用砼面板堆砂砾石坝,最大坝高为30.3m,坝顶宽6m,最大坝底宽107.61m,坝顶长265.34m,上游坝坡为1:1.6,下游坝坡为1:4。经工程概算比较上坝址粘土心墙坝直接费为0.65亿元,砼面板堆石坝直接费为0.68亿元。下坝址溢洪道采用正槽溢洪道,溢洪道闸底板高程为3413.4m,两岸溢洪道控制段(堰宽)均为18m,两岸溢洪道均采用底流消能。左岸溢洪道全长224.36m,右岸溢洪道全长270.0m。经工程概算比较左岸溢洪道直接费为1186.9万元,右岸溢洪道直接费为7246.2万元。根据下坝址地形条件,导流放水洞布置在左岸,导流洞全长241.4m,导流洞断面采用城门洞型,断面宽×高为2.6m×2.83m,导流洞进口高程为3391.0m,出口高程为3388.51m,放水洞采用龙抬头形式,泄洪放水洞全长61.25m,断面采用城门洞型,断面宽×高为3.0m×3.46m,放水洞进口高程为3398.0m。放水洞进口设启闭塔,塔内设工作闸门和检修闸门,闸门均采用平板钢闸门。(2)施工条件坝址位于都兰县河下游段,上坝址为河水库水库,坝址距西宁市431km,距都兰县73km。G109国道至德令哈市的县级公路(柏油路面)从工程收益区(查查香卡农场)通过,从农场至坝址为简易砂石道路,交通较为便利。坝址区地形条件较好,可以布置各种施工临建区和施工辅助企业,场内施工条件便利。施工道路布置条件一般。坝址上游砼骨料和填坝砂砾石料比较丰富,坝址区内粘土料需从注入式料场拉运。100 (3)主要工程量及投资估算根据工程规模和总体布置,下坝址采用粘土心墙坝,左岸溢洪道,投资估算为23026.08万元(含干渠和引水枢纽),工程量详见估算章节。经以上分析,从多方面对上下游坝址进行比选,比选见表5-1。根据上述比较,河水库下坝址方案较注入式水库和河水库上坝址方案较优,本次设计推荐河水库下坝址为优选坝址。在选定的坝址区域内,据地质勘探结果,坝址满足筑坝要求。坝址工程方案比较表表5-1序号项目河水库上坝址河水库下坝址比较结果1水资源利用对河道天然来水调节能力强,能充分利用河道来水。对河道天然来水调节能力强,能充分利用河道来水。上下坝址基本相同2库盆条件水库右岸山体很厚,左岸山体较薄,库盆左岸为一大支沟。库盆两岸山体均较厚。河水库下坝址最优3地形条件坝址处河床宽300m,两岸山体陡峭,溢洪道开挖量较大。左岸支沟沟底高程教主河道底部高程较高,左岸支沟不能利用。坝址处河床宽86m,两岸山体陡峭,溢洪道开挖量较大。布置导流放水洞条件较好。河水库下坝址最优4工程地质坝址左岸和右岸3455m高程以上为云母片麻岩,河床大部分及右岸3455m高程一下为花岗岩,发育3条断层。砼骨料和砂砾石料丰富,粘土料需从注入式料场开采。坝址基岩岩性单一,为花岗岩,断层不发育。砼骨料和砂砾石料丰富,粘土料需从注入式料场开采。河水库下坝址最优5施工条件建筑物集中,施工场地较为开阔,施工导流较为复杂,施工工期需3年。建筑物集中,施工场比较狭窄,施工导流较为复杂,施工工期需3年。上下坝址相同6管理运行建筑物集中,管理较为便利。建筑物集中,管理较为便利。河水库下坝址最优7环境河道生态基流不易保证,易过量用水。河道生态基流不易保证,易过量用水。上下坝址相同8工程投资26100.64万元23026.088万元下坝址最优5.3工程布置和主要建筑物型式5.3.1基本坝型确定在选定河水库下坝址的基础上,对可能利用的当地材料进行了研究分析。考虑了各种可能采用的坝型,由于坝址覆盖层深厚,最深达27.5m100 ,因此不具备拱坝及重力坝等砼刚性坝的条件。根据地质勘察,当地具有材质良好、储量丰富、运距短的砂砾石料,坝壳填筑料充分,适宜建造当地材料坝。坝址区附近缺粘土料场,粘土料场需到坝址下游约20km处开采,因此本阶段选择粘土心墙坝和砼面板堆砂砾石坝进行比较。(1)粘土心墙砂壳坝下坝址粘土心墙坝最大坝高为33.06m,坝顶宽6m,最大坝底宽175m,坝顶长225m,上游坝坡为1:2.25~1:2.5,下游坝坡为1:2.0~1:2.2,上游坝坡下游坝坡均设一道马道,马道宽2m,上游马道高程为3406.5m,下游马道高程为3409.06m,心墙顶宽3m,心墙最大宽为16.2m,心墙上下游坡为1:0.2。上下游砂砾石坝壳:控制填筑最大粒径Dmax<300mm,控制铺筑厚度为60cm,18t震动碾洒水碾压6遍,设计干容重rd=2.2t/m3。粘土心墙:粘土料场利用下游山间盆地Ⅱ#防渗土料场,粘土料场距河水库下坝址20km,粘土料设计干容重rd=1.68t/m3。含水率心墙外设粗、中、细三层反滤层,每层50cm厚。控制填筑最大粒径Dmax<5mm,控制铺筑厚度为60cm,18t震动碾洒水碾压6遍。粘土心墙坝标准断面图见图5-1。(2)砼面板堆石坝下坝址采用砼面板堆砂砾石坝,最大坝高为31.08m,坝顶宽6m,最大坝底宽107.61m,坝顶长216.76m,上游坝坡为1:1.6,下游坝坡为1:4。砼面板堆石坝从上游到下游分为上游盖重区、上游粘土铺盖区、钢筋砼面板、特殊垫层区、垫层区、过渡层、排水体、砂砾石堆石区、下游干砌石护坡九个分区。砼面板堆石坝标准断面图见图5-2。经工程概算比较下坝址粘土心墙坝直接费为0.65亿元,砼面板堆石坝直接费为0.68亿元。5.3.2工程总体布置河水库下坝址主要建筑物有粘土心墙坝、导流放水洞和溢洪道,粘土心墙坝垂直于河床布置,坝址区河道呈“C”字形拐弯处,因此导流放水洞布置在凸岸左岸,从坝址区地形条件看,大坝下游右岸地形较缓,左岸较陡,因此溢洪道分别布置左右岸进行比较,根据选定的溢洪道轴线,根据地质剖面,坝址右岸坝轴线上下游均为坡积碎石土,坝轴线上游坡积碎石土最深达14m,如在右岸布置溢洪道,溢洪道溢流堰基础和调整段均在此层,因此换基工程量很大,100 左岸溢洪道全长224.36m,右岸溢洪道全长269.99m。经工程概算比较左岸溢洪道直接费为1186.96万元,右岸溢洪道直接费为7246.2万元。因此本阶段选左岸溢洪道。100 图5-1100 图5-2100 5.4主要建筑物河水库下坝址主要建筑物有粘土心墙坝、导流放水泄洪洞和溢洪道。5.4.1大坝大坝属于4级建筑物,水库死水位为3408.0m,正常蓄水位为3415.5m,设计洪水位为3413.46m,校核洪水位为3415.5m。总库容为993.85万m3。(1)坝体设计1)坝顶高程按照《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)第5.3.3条,坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和,应分别按以下运用情况计算,取其最大值。a、设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高;b、正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高;c、校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高;d、正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高,再按本规范规定加地震安全加高。坝顶超高按以下公式计算:y=R+e+A式中:y—坝顶超高,m;R—最大波浪在坝坡上的爬高,m;e—最大风雍水面高度,m;A—安全加高,m。坝顶高程计算结果见表5-2。表5-2坝顶高程计算表计算工况设计工况校核工况正常工况地震工况吹程D(m)4400440044004400坝前水深Hm(m)3030.62323波浪爬高R(m)4.144.144.144.14风浪雍高e(m)0.020.020.020.02安全加高A(m)0.70.40.70.4地震涌浪高度(m)0001坝顶超高y(m)4.864.564.865.56水库静水位(m)3415.53415.53415.53415.5坝顶高程(m)3420.363420.063420.363421.06最终坝顶高程(m)3421.06122 2)坝顶宽度大坝最大坝高为33.06m,坝顶宽度无特殊要求,根据规范取坝顶宽度等于6m。3)坝型设计根据当地建筑材料,大坝采用粉质粘土心墙砂壳坝。粘土心墙砂壳坝从上游到下游共分为上游护坡、上游砂砾石坝壳、粘土心墙、下游砂砾石坝壳等部分。上游坝坡为1:2.25、1:2.5;下游坝坡为1:2.0,1:2.2,上游护坡采用20cm厚C20砼预制板,预制板后设一层厚50cm砂砾石垫层,砂砾石垫层粒径为5mm≤D≤50mm,下游护坡为厚50cm的干砌石,干砌块石粒径300mm≤D≤500mm。上下游砂砾石坝壳:控制填筑最大粒径Dmax<300mm,控制铺筑厚度为60cm,18t震动碾洒水碾压6遍,设计干容重rd=2.2t/m3。粘土心墙:顶心墙顶部高程为3419.06m,:心墙顶宽取3m,底宽最大为16.9m,心墙上下游坡度为1:0.2。设计干容重rd=1.68t/m3。心墙外设50cm厚保护层,和50cm的过度层,控制填筑最大粒径Dmax<80mm,控制铺筑厚度为60cm,12t震动碾洒水碾压6遍。(2)坝体稳定分析依照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000),工程为Ⅳ等小(1)型工程,主要建筑物为4级。根据规范,对水库大坝的抗滑和抗震稳定分析分别按下列工况进行计算:1)计算工况①正常运用条件不同上游水位下形成稳定渗流时的上、下游边坡最小的稳定安全系数计算;②非常运用I施工期,坝体填筑至2/3坝高时,上、下游坝坡的稳定计算;上游水位由校核洪水位3415.5m骤降至3408m(死水位以下),上游坝坡稳定计算③非常运用II正常蓄水位3415.5m下形成稳定渗流加7度地震时,上、下游坝坡稳定计算。2)计算参数的选取因为没有专门测定的土体动态抗剪强度指标,采用静力状态下的抗剪强度指标进行抗震稳定计算。本次地质勘探工作对坝体原状土进行了大量的常规试验、颗分试验、渗透试验及抗剪强度试验,根据试验资料,通过分析计算确定的坝料力学指表见表5-3。122 坝体土料力学指标表5-3土料部位及种类湿容重(g/cm3)饱和容重(g/cm3)浮容重(g/cm3)内摩擦角φ凝聚力C(kPa)坝体(砂砾石)2.252.331.333600坝基砂砾石2.252.331.333500粘土心墙1.962.170.862703.523)大坝边坡稳定计算方法及结果按照《碾压试土石坝设计规范》(SL274—2001)及《建筑物抗震设计规范》(SL203—97),坝坡稳定计算分别采用瑞典圆弧法和简化毕肖普法进行计算。本工程抗震设防类别为丙类,地震作用效应的设计方法是只进行拟静力法计算,然后进行抗震稳定分析计算。坝体稳定计算采用《水利水电工程设计计算程序集》中土石坝边坡稳定分析进行计算分析,地震级别按无震和7度地震进行计算。通过计算各运行工况下,水库大坝的抗滑稳定安全系数见表5-4。从以上计算结果可知,大坝各运行工况下的稳定安全系数均大于规范允许值,故大坝上下游坝坡是安全的。由工程类比和坝坡稳定计算,可以看出水库上游坝坡取1:2.25、1:2.5,下游坝坡取1:2.0、1:2.2是安全合理的。坝坡稳定计算成果表表5-4计算方法瑞典圆弧法毕肖普法规范规定值上坝坡下坝坡上坝坡下坝坡正常高水位1.3621.431.3041.5141.25正常高水位加地震1.2081.3481.1951.2981.1施工期1.51.451.451.61.15最高水位(正)1.361.431.3041.5141.15最高水位加水位骤降闸底1.279 1.2 1.15死水位1.09 1.035 (3)大坝监测为了保证大坝工程的安全,充分发挥工程效益,对大坝实行变形监测和渗流监测。a、大坝变形监测122 大坝变形监测主要包括坝的表面变形、内部变形、岸坡位移等。表面变形包括竖直位移和水平位移,变形在坝体表面布设位移标点,采用精密仪器定期测定每个标点的垂直和水平位移。表面水平位移和垂直位移采用同一标点,大坝设4排表面观测点,每个断面在坝上游2/3坝高处、坝顶、坝下游、坝下游1/3坝高处各设一处观测点,坝体设有位移标点24个。在坝轴线两端设2个工作基点和2个校核基点.,工作基点和校核基点采用C20钢筋砼结构。b、渗流监测为了解坝体内浸润线的位置变化,掌握大坝在运行期的渗透情况,大坝设有3排测压管,分别位于坝顶下游侧及坝下游1/2坝高处和两坝肩,总共24个。c、水位监测大坝需设置水位标尺观察水位变化,水位标尺可设置与上游坝坡,依坡而置,标尺花格尺寸每垂直高度5cm标一个。d、气象监测在大坝右坝肩设置观测房,内设气温、气压计各一台,观测坝区气温气压。5.4.2坝基防渗处理坝址处河谷上部为冲积卵石层厚度8~28m,下伏为花岗闪长岩,表层风化严重,裂隙发育,上部强风化岩体完整性差,为Ⅲ~Ⅳ级岩体,钻孔揭露强风化厚度6~19m,岩体透水率为0.02~33.7Lu,属弱~中等透水。对坝基上砂砾石层采用砼防渗墙处理,防渗墙厚0.6m,防渗墙渗入基岩0.6m,伸入上部心墙内2.5m。两岸基岩和砂砾石层底部的基岩强透水层采用帷幕灌浆防渗,帷幕灌浆至基岩5Lu界限。帷幕灌浆采用单排帷幕,孔间距2m。5.4.3导流放水泄洪洞1)导流放水泄洪洞洞线选择导流泄洪放水洞洞线布置于坝址处左岸,放水水泄洪采用龙抬头形式,洞长分别为41.71m平段比降为1/1000和19.54米陡坡段比降为1/2,导流洞进口部分与放水泄洪洞平面上错位布置,两洞线夹角为32°,其后段接导流洞。放水洞进口段、闸室段、洞身段等部分组成。(2)洞径选择根据河道的走向变化及地形条件等条件,依据导流作用荷载情况,经分析和工程类比选择采用有压城门洞型。在比选中,首先根据泄洪洞泄流量大小、围岩类别、材料等综合分析。初步拟定导流洞不同断面,经投资比较后确定洞断面尺寸(宽×高)为3×3.46m时为经济合理。122 (3)泄洪洞进口高程由于泄洪洞在洪水期参与泄洪兼顾冲砂,经过调解计算最终确定泄洪洞设计高程为3398m。为了兼顾冲砂,泄洪洞进口高程低于死水位10m布置。(4)放水洞流量复核泄洪洞进口底板高程为3398m,洞长分别为43.51m平段比降为1/1000和19.54米陡坡段比降为1/2,洞出口部分与导流洞按龙抬头方式相接。根据有压流的基本公式式中:ω——断面面积;C——谢才系数;R——水力半径;i——比降经过计算,当库水位到达校核洪水位3415.5m时,泄洪洞下泄流量为129.17,满足泄洪能力。(5)泄洪洞结构设计①结构布置放水洞位于坝址右岸山体中,洞长分别为41.71m平段比降为1/1000和19.54米陡坡段比降为1/2,,由闸室段、洞身段、出口衔接段组成。A、闸室段放水洞进口处设竖井式启闭塔,启闭塔内设两道平板闸门,前面为检修闸门,后面为工作闸门,闸门孔口尺寸为3.0m×3.46m,闸室段长5.75m,闸墩宽1.0m,闸门底板高程为3398m,闸墩顶部高程3402.06,闸墩高4.06m,检修平台高程为3417.0m与坝顶同高,启闭机安装高程为3420.20,启闭塔检修房分为上下两层,上层为启闭间,下层为检修间。启闭竖井高度为14.98米,侧墙厚1米,启闭塔长×宽为:5.75×3.5米。检修闸门与工作闸门之间安装两根直径为600mm的旁通管并安装电动闸阀,旁通管分别安装在闸室两旁,农田灌溉时采用旁通管放水,放水管设计放水流量为3.12m3/s,加大放水流量为4.08m3/s,由闸阀的开启度控制放水流量,在水库死水位时放水管闸阀完全开启每根管放水流量为2.04m3/s。放水时两根管子同时开启对称放水,以便于消能。B、洞身段洞身段断面为城门洞尺寸(宽×高)为3×3.46m。进口底板高程3398m122 ,比降1/1000和1/2两段,出口高程为3390.233m,洞长为61.25m。洞身段穿越隧洞穿越第四系全新统坡积粉土和碎石土层及印支期花岗岩,为Ⅲ、Ⅳ类围岩,还有少量的Ⅴ类围岩,衬砌采用45cm厚c25钢筋砼衬砌,在洞顶上部中心角120°范围内设回填灌浆孔,排距2m;沿洞长全断面布置固结灌浆孔,每排6孔,排距2m;洞身段沿洞长方向每12m设一伸缩缝,缝内设651止水,缝内填沥青砂浆。进出口段以Ⅴ类围岩为主,施工开挖时需要采取临时支护措施,在进出口长20m左右段设钢拱架和钢筋网,并设置φ22,1.5m长的锚杆,间排距1.5m,梅花型布置。C、出口段出口段与导流洞按龙抬头形式相接。②衬砌计算洞身段断面为城门洞尺寸(宽*高)为3×3.46m。根据地质资料,左岸洞身岩石以Ⅲ类围岩为主,弹抗系数为20~30Mpa,岩石坚固系数为6~7,采用《北京理正隧洞衬砌计算软件》进行衬砌厚度计算,隧洞衬砌荷载为内水压力、外水压力、围岩压力,洞内水重、衬砌自重,按照各种不利工况组合计算衬砌厚度为0.3m。洞顶上部山岩压力q1=0.7syγ1B水平侧向山岩压力q2=sxγ1Hsy、sx:山岩压力系数,由水工设计手册(第七册)P7-47表32-3-1查得;γ1:岩石容重,取2.5t/m3B、H分别为隧洞高度开挖和宽度;取B=4.06m,H=4.366m经结构计算,衬砌厚度满足要求。洞身标准横断面图见下图6-8:122 图6-85.4.4溢洪道河水库溢洪道设计下泄流量为0.12m3/s,校核下泄流量为89.6m3/s,采用宽顶堰,根据调洪计算结果,堰宽L=18m,堰顶高程为3413.4m,校核洪水位时堰上水头Hd=2.1m。(1)溢洪道布置形式选择根据地形、地质条件,溢洪道布置初选两个方案,方案一布置于左岸,采用正槽溢洪道,溢洪道长224.36m,它由引渠段、控制槽、渐变段、陡槽、出口消能等部分组成。方案二布置于右岸,也采用正槽溢洪道的布置形式,组成形式和方案一一样,溢洪道全长269.99m。由于方案二挖方较大,有高边坡开挖,开挖时施工难度比较大,造价高,推荐左岸正槽溢洪道布置形式(方案一)。(2)溢洪道布置正槽溢洪道采用宽顶堰,由引水渠、控制段、渐变槽段、陡槽段、出口消能段等部分组成。引水渠设计122 引水渠是水库与控制段之间的连接段,其作用:进水及调整水流。受地形、地质条件及上游河势的影响引水渠平面布置需设置成弯道形式,弯道轴线的转弯半径不宜小于4倍渠底宽度,进口宽为38.5m,弯道与控制段之间应布置5m直线段过渡。横断面布置成梯形断面,边坡为0.6,在控制段前缘过渡成矩形断面。纵断面布置成平坡,其尺寸如下图所示。②闸门由于6月初至9月底属于洪水期,且项目区需水量较小,所需库容水位低于正常蓄水位,为充分利用库容,降低坝高在溢洪道宽顶堰3m处设置平板闸门,闸底板高程满足该时段所需库容要求。③渐变段设计为了使水流平顺,在溢流堰(宽度20.4m)和陡槽(宽度7m)之间用渐变槽连接。渐变槽采用直线收缩过渡型式,收缩角θ设为15度,长度按照下列公式计算:B——渐变槽首段宽度,20.4m;b——渐变槽末段宽度,7m;得出渐变槽长度28m。渐变槽起始段为矩形,净宽20.4m,末段净宽7m122 ,为了使溢流堰安全泄洪而不受尾水阻碍,渐变槽底坡i=0.09大于临界底坡ik,所以渐变槽首段水深为临界水深hk。末端水深h2=应用能量公式计算:E1+iL=E2+hfE1、E2——首末两端面的能量hf——两端面之间的能量损失i——渐变槽比降得出渐变槽水面计算得出末端水深h2=3.3m,加上安全超高及掺气水深得出侧墙高4.6m。渐变槽坐落在基岩上,采用C25钢筋混凝土衬砌,侧墙为衡重式挡土墙。陡槽段设计渐变槽后接陡槽段,陡槽段分为三部分,分别为第一泄槽段、连接段、第二泄槽段断面形式为矩形断面;比降分别为0.09、0.526,总长度75.06m,宽度7m,陡槽首段墙高4.1m,末端墙高2.5m。陡槽段基础全部坐落于基岩上,地基条件很好。在陡槽坡度由缓变陡部分0+138.02-0+144.17采用抛物线连接,抛物线方程y=0.03x+0.041x2。桩号0+144.17-0+192.17为第二泄槽段,基础坐落在基岩上,表层设层限裂钢筋网,混凝土与基岩接触处设锚筋,锚筋为Φ22钢筋,间距1.5m,长度2.0m全部深入基岩。陡槽段采用C25钢筋混凝土衬砌,侧墙为衡重式挡土墙,与渐变槽侧墙形式一致。其尺寸如下图所示。(3)溢洪道泄流计算水库校核洪水位3415.5m,设计洪水位3413.43m。堰顶高程为3413.4m,溢流堰总净宽18m。其计算公式采用《溢洪道设计规范》(SL253-2000)中推荐公式:122 式中:Q----流量m3/s;B----闸孔总净宽,m;H0----计入行进流速的堰上水头,m;e----收缩系数;m----流量系数:(p1/H0≤0.34时,m=0.385+0.224(p1/H0)0.934)溢洪道泄流能力计算结果见表5-8。表5-8溢洪道泄流能力计算结果表洪水标准上游水位(m)堰净宽(m)堰上水头(m)泄量(m3/s)设计洪水位3413.43180.030.12校核洪水位3415.5182.189.6(4)溢洪道陡槽水面线计算水面线计算关键在于确定起始断面和起始水深。溢洪道第二陡槽段首段即为连接段末端,所以陡槽起始断面水深为渐变槽末端水深h2=1.6m,根据《溢洪道设计规范》陡槽水面线计算根据能量方程,采用分段求和法计算,计算公式如下:△l1-2——分段长度,mh1、h2——分段始、末断面水深,mv1、v2——分段始、末断面平均流速,m/sα1、α2——流速分布不均匀系数,取1.05θ——泄槽底坡角度i——泄槽比降,1/1.9,i=tgθ——分段内平均摩阻坡降122 n——陡槽槽身糙率系数,0.014溢洪道水面线计算成果见下表5-9。(5)出口消能计算消能采用等宽矩形断面下挖式消力池消能,首段桩号是0+192.17m,净宽12m,末段桩号是0+227.17m,净宽12m,扩散段坐落于基岩上,底部高程3383.3m。采用C20钢筋混凝土衬砌,侧墙为衡重式挡土墙.其尺寸如下图所示。计算公式采用下式:式中d---池深,m;σ---水跃淹没度,可取σ=1.05;h2---池中发生临界水跃时的跃后水深,m;ht---消力池出口下游水深,m;ΔZ---消力池尾部出口水面跌落,m;Q---流量,m3/s;b---消力池宽度,m;122 H---消力池出口段流速系数,可取0.95;L---自由水跃的长度,可按式(A.5.1-3)计算.溢洪道消能计算结果见下表。表5-10溢洪道消能计算表溢洪道水位(m)泄量(m3/s)消力池深度(m)消力池长度(m)消力池底部高程(m)上游下游3410.353389.8191.714.035.03383.3(6)护坦设计为防止小流量洪水对河岸的冲刷破坏,在溢洪道挑流鼻坎末端设0.5m厚的浆砌石护坦,护坦高3m,长20m,底板延伸至河床左岸。122 表5-9溢洪道水面线成果表水深h(m)掺气水流的水深ha底宽面积(m2)流速v(m/s)vk平均流速v(m/s)v2/2g(m)Es=h+v2/2g(m)△Es(m)湿周χ(m)水力半径R(m)平均R(m)C(m1/2/s)平均C(m1/2/s)平均水力坡度Jcosθi-J△L∑△L△L∑△L1.601 711.2077.9918.28 3.2614.862 10.2021.099 72.556  0.885  0  1.551 710.8548.2518.078.123.4775.0270.16510.1011.0751.08772.29072.4230.0120.8850.5150.3320.3320.320.321.500 710.5028.5317.868.393.7145.2140.18710.0011.0501.06272.01372.1520.0130.8850.5140.3750.7070.360.681.450 710.1498.8317.648.683.9765.4260.2129.9001.0251.03871.72571.8690.0140.8850.5120.4251.1330.411.101.400 79.7979.1517.418.994.2685.6670.2419.7991.0001.01271.42671.5760.0160.8850.5110.4831.6160.471.571.349 79.4449.4917.189.324.5925.9420.2749.6980.9740.98771.11371.2690.0170.8850.5090.5502.1660.542.111.299 79.0919.8616.939.674.9566.2540.3139.5980.9470.96170.78770.9500.0190.8850.5070.6282.7940.622.731.248 78.73910.2516.6810.055.3636.6120.3589.4970.9200.93470.44570.6160.0220.8850.5050.7203.5140.713.431.198 78.38610.6816.4210.475.8247.0220.4109.3960.8930.90670.08870.2670.0240.8850.5020.8294.3430.824.251.148 78.03411.1516.1510.926.3467.4940.4729.2950.8640.87869.71369.9000.0280.8850.4990.9595.3020.955.201.097 77.68111.6615.8711.416.9428.0400.5469.1950.8350.85069.31969.5160.0320.8850.4951.1156.4171.106.301.047 77.32912.2315.5811.957.6268.6730.6349.0940.8060.82168.90569.1120.0360.8850.4901.3057.7221.297.600.997 76.97612.8415.2712.548.4179.4130.7408.9930.7760.79168.46868.6860.0420.8850.4841.5409.2621.539.120.946 76.62313.5314.9613.199.33710.2830.8708.8920.7450.76068.00668.2370.0490.8850.4771.83411.0971.8210.950.896 76.27114.2914.6213.9110.41611.3121.0298.7920.7130.72967.51767.7620.0580.8850.4692.20913.3062.2013.140.8451.02575.91815.1414.2814.7111.69512.5401.2288.6910.6810.69766.99867.2570.0690.8850.4582.69516.0012.6815.830.7950.97475.56616.1013.9215.6213.22314.0181.4788.5900.6480.66466.44466.7210.0820.8850.4443.34419.3453.3319.160.7450.92475.21317.1913.5416.6415.07215.8171.7998.4890.6140.63165.85366.1480.1000.8850.4264.23623.5814.2223.380.6940.87474.86018.4313.1417.8117.33918.0332.2168.3890.5790.59765.21865.5350.1240.8850.4035.51929.1005.5028.880.6440.82374.50819.8812.7219.1620.15720.8012.7688.2880.5440.56264.53464.8760.1550.8850.3717.47436.5747.4636.340.5940.77374.15521.5612.2720.7223.72324.3173.5168.1870.5080.52663.79464.1640.1980.8850.32810.73647.31010.7247.06122 5.5引水枢纽引水枢纽建在水文站下游5.2km处的河上,引水枢纽工程主要有进水闸(1孔),泄洪冲砂闸(2孔),溢流坝。设计洪水标准选定为20年一遇,校核洪水标准为30年一遇,相应洪峰流量分别为95.4m3/s和113.0m3/s。进水闸布置在泄洪冲砂闸左侧,侧向进水,与泄洪冲砂闸轴线夹角为60°,闸前设0.65m高的拦沙坎,进水闸设计引水流量为0.38m3/s,加大引水流量为0.5m3/s。对于本引水枢纽,洪水到来时,冲砂闸和溢流坝进行联合泄水,在主河床左侧布置冲砂闸,按正向冲砂形式布置。该闸位于溢流坝和进水闸之间,闸底板高程放于河床最低高程处,为了防止泥沙在底板上的淤积和停留,影响闸门关闭,闸底板为平底实用堰。进水闸闸孔尺寸为高0.85m×宽2.0m,胸墙底端高程为3150.15m,用平面铸铁闸门控制流量。进水闸底板高程3149.25m,闸室平台高程3152.25m,闸墩高度为3.0,闸室长度3.5m,后接5.5m长的渐变段入渠,闸底板厚度0.6m,闸墩厚度为0.8m。闸前设计洪水位3151.35m,校核洪水位3151.55m。进水闸及拦沙坎混凝土材料采用C20钢筋砼,闸门采用铸铁闸门,用QLW—0.5的启闭机启闭。冲砂闸设计泄水流量为20.4m3/s,校核泄水流量为23.0m3/s。水闸在主河床右侧布置冲砂闸,按正向冲砂形式布置,闸地基为砂砾石,地基承载力满足要求。该闸位于溢流坝和进水闸之间,闸底板高程放于河床最低高程处,为了防止泥沙在底板上的淤积和停留,影响闸门关闭,闸底板为平底实用堰。冲砂闸采用开敞式,无胸墙,堰型为宽顶堰,底板高程为3148.60米,闸墩顶高程为3152.25m,闸室段长5.0m,底板厚0.8m,中墩厚1.2m,边墩厚0.8m。两扇闸门均为平板工作门,孔口尺寸为b×h=2.5m×1.8m,采用卷扬启闭机启闭,工作桥面高程即启闭机平台高程为3154.5m。闸室上游设8.0m长的钢筋砼铺盖,厚30cm铺盖。冲砂闸用铸铁闸门控制,设一道工作和检修平板门,各用一台QLC-A--5启闭机启闭。闸顶设有工作桥和交通桥与进水闸及岸边连通。洪水期需开放冲砂闸冲砂,减少泥沙在闸前的淤积。122 冲砂闸基础为河床砂砾石,满足承载力要求。闸后接消力池,消力池池长为14m,池深1.0m,底板厚0.5m,下设50cm砾石垫层。消力池边墙墙顶高为3.0m,厚0.8m。消力池后接25m,7铅丝石笼海漫,厚0.40m。冲砂闸、闸前铺盖及消力池混凝土材料都采用C20钢筋砼。溢流坝段布置在河床右岸及主河道上,左侧紧靠泄洪冲砂闸,坝基基础座落在第四系砂砾石冲洪积基础上,坝顶高程3150.10m(正常水位),基础以上最大坝高1.5m,坝长25m,底宽3.9m,左侧设混凝土挡水墙,长度25.40m,挡水墙最大高度3.65m,墙顶宽0.4m。溢流坝段布置在河床右岸及主河道上,右侧紧靠泄洪冲砂闸,坝基基础座落在第四系砂砾石冲洪积基础上,坝顶高程3150.10m,基础以上最大坝高1.5m,坝长25m,底宽3.9m,左侧设混凝土挡水墙,长度25.40m,挡水墙最大高度3.65m,墙顶宽0.4m。坝体材料为M7.5浆砌石,外包的混凝土,为了增加抗冲耐磨,混凝土采用C25的混凝土。坝型为WES曲线型实用堰面,下游边坡为1:0.7,溢流尾部的反弧半径为2.0m。溢流坝前面设C20钢筋混凝土铺盖,其长度为8m,厚度0.3m。闸室下游设消力池,池深1.0m,池长14m;消力池后为铅丝石笼海漫,其底部设0.8m深的齿墙切入海漫内防止后部的冲淘。5.6引水干渠干渠全长22km,渠道断面采用C20预制砼板衬砌,渠道底宽为0.2m,渠深1.0m,渠道边坡为1:1,渠道设计比降为1/1000,设计水深为0.57m,加大水深为0.64m,板厚10cm,渠道每8m设一道伸缩缝,缝内填聚硫胶止水。共需修建渠系建筑物37座,其中渡槽4座,排洪桥3座,排洪涵9座,分水闸7座,车桥3座,便桥8座,退水3座。渠系建筑物统计表见表5-10。122 干渠建筑物统计表表5-10建筑物名称编号起始桩号末端桩号长度(m)比降渡槽1#4+353.344+442.3489.001/10002#9+855.009+962.00107.001/10003#12+810.0012+864.0054.001/10004#14+185.2814+243.2858.001/1000分水闸1#2+014.53  2#4+645.89  3#6+816.09  4#8+404.49  5#10+117.71  6#11+738.25  7#17+120.98  车桥1#1+173.90  2#11+465.63  3#15+263.94  便桥1#0+547.38  2#1+707.77  3#3+852.00  4#5+646.24  5#13+936.35  6#17+360.50  7#18+344.57  8#19+226.82  排洪桥1#11+020.61  2#13+654.06  3#16+113.66  排洪涵1#2+326.41  2#6+112.84  3#6+550.75  4#10+263.59  5#11+989.12  6#14+723.59  7#15+586.86  8#16+686.01  9#17+862.34  退水闸1#5+172.45  2#10+539.16  3#14+788.67  122 6金属结构及机电6.1金属结构设计6.1.1概述根据砂柳河水库工程的水工建筑物总体布置,砂柳河水库金属结构设备有:导流洞封堵闸门、泄洪洞检修闸门、泄洪洞工作闸门、放水闸阀和溢洪道工作闸门及各闸门相配套的启闭设备。本工程各种类型闸门共6扇,闸槽埋件6套。放水调节闸阀2个,固定卷扬式启闭机机5台。本项目金属结构钢材量参考已建的工程项目,用类比的方法经过计算获得。水库金属结构及启闭设备的规格、形式、数量及技术特性详见金属结构特性附表。6.1.2导流洞金属结构1、导流洞封堵闸门的布置导流洞1孔,设置1扇平板封堵闸门。2、封堵闸门主要参数孔口型式潜孔孔口尺寸2.6×2.83m(宽×高)闸门型式平面闸门底坎高程3391m最高水位3398m设计水头7.0m支承型式滑块支承跨度3.0m止水宽度2.75m总水压力440kN操作条件动水闭门3、封堵闸门门体结构122 门体材质采用Q235,总重约2.5t,门叶结构由面板、主横梁、纵隔板和边梁组成。门叶设置4根主横梁,为焊接工字梁断面。两主梁之间布置一根小横梁,沿跨度方向设有2道纵向隔板,纵向隔板及边柱均为实腹T型梁。正向支承为NG系列高分子材料滑块;反向支承采用铸铁滑块,侧向支承装置采用焊接结构弧形板。顶、侧止水均布置在下游面,为P60-A形橡皮,预压缩4mm,顶侧止水采用转角橡皮接头;底止水为条形橡皮,其底端距面板底端10mm,依靠门重进行压缩。4、埋件门槽宽600mm,深400mm,宽深比为1.5。埋件包括门楣、主轨、反轨、底坎、一期预埋件和二期连接件等,门楣和主轨焊接件上的止水座板为不锈钢加工面,构成П形止水座面。止水座板不锈钢材料采用1Cr18Ni9Ti,其它埋件材料采用Q235。埋件总重约2.2t。5、启闭机设计启闭机选用QPQ1X630KN卷扬式启闭机,单吊点。封堵成功后,拆除,用于泄洪洞检修门。6.1.3泄洪洞金属结构1、泄洪洞检修闸门、工作闸门和放水调节闸阀的布置泄洪洞1孔,设置1扇平板检修闸门、1扇工作闸门和2个旁通管调节闸阀。2、泄洪洞检修闸门主要参数孔口型式潜孔孔口尺寸3.0×3.46m(宽×高)闸门型式平面闸门底坎高程3398m最大水位3415.5m最大水头17.5m支承型式滑块支承跨度3.45m止水宽度3.15m122 总水压力1728.16kN操作条件动闭静启4、泄洪洞检修闸门门体结构门体材质采用Q235,总重约4t,门叶结构由面板、主横梁、纵隔板和边梁组成。门叶设置4根主横梁,为焊接工字梁断面。两主梁之间布置一根小横梁,沿跨度方向设有2道纵向隔板,纵向隔板及边柱均为实腹T型梁。正向支承为NG系列高分子材料滑块,反向支承采用铸铁滑块,侧向支承装置采用焊接结构弧形板。顶、侧止水均布置在下游面,为P60-A形橡皮,预压缩4mm,顶侧止水采用转角橡皮接头;底止水为刀形橡皮,其底端距面板底端10mm,依靠门重进行压缩。5、泄洪洞检修闸门埋件门槽宽700mm,深450mm,宽深比为1.56。埋件包括门楣、主轨、反轨、底坎、一期预埋件和二期连接件等,门楣和主轨焊接件上的止水座板为不锈钢加工面,构成П形止水座面。止水座板不锈钢材料采用1Cr18Ni9Ti,其它埋件材料采用Q235。埋件总重约6.5t。6、泄洪洞检修启闭机设计启闭机选用由导流洞封堵门封堵成功后拆除的QPQ1X630KN卷扬式启闭机,启闭容量为630KN,单吊点。7、泄洪洞工作闸门主要参数孔口型式潜孔孔口尺寸3.0×3.46m(宽×高)闸门型式平面闸门底坎高程3398m最大水位3415.5m最大水头17.5m支承型式滑块支承跨度3.45m止水宽度3.15m总水压力1728.16kN122 操作条件动闭动启8、泄洪洞工作闸门门体结构门体材质采用Q235,总重约4t,门叶结构由面板、主横梁、纵隔板和边梁组成。门叶设置4根主横梁,为焊接工字梁断面。两主梁之间布置一根小横梁。沿跨度方向设有3道纵向隔板,纵向隔板及边柱均为实腹T型梁。正向支承为NG系列高分子材料滑块;反向支承采用铸铁滑块,侧向支承装置采用焊接结构弧形板。顶、侧止水均布置在下游面,为P60-A形橡皮,预压缩4mm,顶侧止水采用转角橡皮接头;底止水为刀形橡皮,其底端距面板底端10mm,依靠门重进行压缩。9、泄洪洞工作闸门埋件门槽宽700mm,深450mm,宽深比为1.56。埋件包括门楣、主轨、反轨、底坎、一期预埋件和二期连接件等,门楣和主轨焊接件上的止水座板为不锈钢加工面,构成П形止水座面。止水座板不锈钢材料采用1Cr18Ni9Ti,其它埋件材料采用Q235。埋件总重约6.5t。10、泄洪洞工作闸门启闭机设计启闭机选用QPQ1X630KN卷扬式启闭机,启闭容量为630KN,单吊点。11、放水调节闸阀主要参数放水压力管道直径φ600mm闸阀安装高程3398.5m最大水头20m闸阀型号Z942H-6DN600闸阀单重2.8t操作方式电动6.1.4溢洪道金属结构1、溢洪道工作闸门的布置溢洪道3孔,设置3扇平板工作闸门。2、溢洪道工作闸门主要参数孔口型式露顶式122 孔口宽度6.0m设计水深2.1m底坎高程3413.4m支承型式滑块支承跨度6.5m止水宽度6.15m总水压力132.9kN操作条件动水启闭4、溢洪道工作闸门门体结构门体材质采用Q235,总重约2.5t,门叶结构由面板、主横梁、纵隔板和边梁组成。门叶设置2根主横梁,为焊接工字梁断面。主梁之间布置小横梁。沿跨度方向设有5道纵向隔板,纵向隔板及边柱均为实腹T型梁。正向支承为NG系列高分子材料滑块;反向支承采用铸铁滑块,侧向支承装置采用焊接结构弧形板。顶、侧止水均布置在下游面,为P60-A形橡皮,预压缩4mm,顶侧止水采用转角橡皮接头;底止水为刀形橡皮,其底端距面板底端10mm,依靠门重进行压缩。5、溢洪道工作闸门埋件门槽宽650mm,深400mm,宽深比为1.63。埋件包括主轨、反轨、底坎、一期预埋件和二期连接件等。止水座板不锈钢材料采用1Cr18Ni9Ti,其它埋件材料采用Q235。埋件总重约2.2t。6、溢洪道工作闸门启闭机设计选用QPQ2X50KN卷扬式启闭机,启闭容量为100KN,双吊点。6.1.5闸门的防腐为了有效的控制钢铁的腐蚀,延长钢闸门的使用寿命,砂柳河水库的所有闸门在制造组装检查合格后,应进行预处理,预处理前,应将闸门表面修正完毕,并将金属表面铁锈、氧化皮、油污、灰尘、水分等污物清除干净。表面预处理应采用喷新或抛射除锈,所用磨料表面应清洁干净。喷射用的压缩空气应进行过滤,除去油和水。122 闸门表面除锈等级应符合GB8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中规定的Sa2级,除锈后,表面粗糙度数值应达到40~70um,用表面粗糙度专用测量器具或比较样块检测。闸门埋件表面,其埋入混凝土一侧防锈等级制造厂内可按GB8923中规定的Sa1级,除锈后涂苛性钠水泥浆。在安装前除去表面氧化皮后埋入混凝土内,埋件迎水面仍按Sa2级除锈等级进行。闸门除锈后,应用干燥的压缩空气吹净。涂装涂层前,如发现钢材表面出现污染或返锈,应仍重新处理到原防锈等级。闸门除锈后,表面预处理与涂装之间的间隔时间进可能缩短,具体涂层系统见下表金属结构涂层系统表涂层系统涂料种类涂层厚度(um)底层环氧富锌防锈底漆80中间层环氧云铁防锈底漆100面层氯化橡胶面漆70涂装程序按涂料说明书进行,涂装其他规定《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》(DL/T5018-94)中的7.2项(表面涂装)执行。涂装质量检查按《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》(DL/T5018-94)的7.3项(涂料涂层质量检查)执行。122 金属结构主要工程量清单表附表序号项目名称孔口尺寸宽×高(m)孔口数量闸门数量/闸阀数量设计水头闸门形式/闸阀型号估算工程量t启闭机型号及容量启闭机数量启闭机自重/总重t闸门自重/总重埋件自重/总重1导流洞封堵闸门2.6×2.83117潜孔门2.52.2QPQ1×630KN16.52泄洪洞检修闸门3.0×3.461117.5潜孔门46.5QPQ1×630KN16.53泄洪洞工作闸门3.0×3.461117.5潜孔门46.5QPQ1×630KN16.54调节闸阀φ600220Z942H-6DN6002.8/5.65溢洪道工作闸门孔口宽6.0m332.1露顶门2.5/7.52.2/6.6QPQ2×50KN32/6小计23.621.8合计45.4519注:导流洞封堵门封堵成功后,拆除其QPQ1×630KN卷扬式启闭机,用于泄洪洞检修闸门,故只需5台启闭机。164 6.2机电设计6.2.1设计依据《通用用电设备配电设计规范》GB50055-99《继电保护安全及自动装置技术规范》GB/T14285-2006《低压配电设计规范》GB50054-2011《供配电系统设计规范》GB50052-2009等国家现行电气行业的国标、行标、规范等。6.2.2系统供电方式据初步调查,距水库约23km处的查查香卡农场有10kV线路,约40km处有一条都兰变至当地金矿的35kV专线,水库距都兰变约90km。本阶段根据施工专业提供的施工电动机功率和金属结构专业提供的闸门启闭机的电机功率,按就近接取电源的原则,初步拟定施工用电及水库永久性用电电源“T”接至10kV输电线路上。具体供电方案下阶段将按建设单位与当地供电部门签订的供电协议修改。6.2.3水库配电系统主接线本阶段设计包括河水库施工用电及河水库永久性用电两部分设计。大坝施工用电配电接线初步拟定为:由都兰县查查香卡农场10kV线路“T”接电源,“T”接点装设柱上真空断路器和氧化锌避雷器,经约23km10kV线路接至施工用电变压器(250kVA),变压器高压侧装设跌落式熔断器和氧化锌避雷器,低压侧通过GGD1的低压配电盘给各个施工地点的动力配电箱供电,再由动力配电箱给各个施工用电设备供电。由于施工用电的电机容量比较大,自然功率因数较低,为了提高功率因数,装设低压无功补偿柜一面,补偿容量为96kvar。由于施工电源的限制,本阶段导流放水洞、生活区及加工场施工用电、砼骨料制备场施工用电暂定为由柴油发电机供电(柴油发电机由施工单位自备)。河水库永久性用电配电接线初步拟定为:10kV线路利用原有施工用电线路,由10kV终端杆经10kV高压跌落式熔断器和氧化锌避雷器,接至库区用电电力变压器(63kVA)。164 经一面低压进线盘和一面低压配电盘向水库生活区和大坝管理房等负荷供电。考虑大坝供电的可靠性,保证水库大坝的安全和闸门的正常启闭,另设置容量为50kW的柴油发电机,作为水库的备用电源,经一面柴油发电机控制盘与变压器低压侧0.4kV母线相连。当系统电源停电时,柴油发电机组供电。6.2.4电气设备选择(1)电气设备选择该工程地处海拔高度3500米左右,普通电气设备的外绝缘水平已达不到设计要求,因此10kV户外电气设备和0.4kV户内低压配电盘均选用高原型设备。变压器外绝缘水平按GB311-83规定要求按水库所在地海拔高程3500米修正确定。修正系数为1.34。柴油发电机容量选择考虑了高原降效。(2)主要电气设备型号规格主变压器S11-M-250/10(GY),10kV250kVAUd=4%D,yn11S11-M-63/10(GY),10kV63kVAUd=4%D,yn11柱上真空断路器ZW32-12/T630-25(GY)(“T”接点设备)户外隔离开关GW9-10G/630-20(“T”接点设备)计量箱JLS-0.4(GY)氧化锌避雷器HY5WS-17/50(GY)跌落式熔断器RW11-10F/100(GY)柴油发电机组50GF1(GY)50kW6.2.5过电压保护及接地过电压保护及接地装置按《交流电气的过电压保护和绝缘》DL/T620-1997、《交流电气装置的接地》DL/T621-1997的有关规定设置。(1)过电压保护为防止架空进线与配电装置遭受雷电侵袭,在架空进线变压器高压侧装设氧化锌避雷器,作为10kV配电装置防侵入雷电波的保护。(2)接地164 为了满足接地电阻、接触电压、跨步电压等要求,保护人身和设备的安全,除在各隧洞低压配电室基础下设置人工接地网外,还充分利用埋入地中或水中的钢筋和闸门等金属结构作为自然接地体。接地网接地电阻应不超过4Ω,以现场实测为准。6.2.6配电系统控制、保护和通信(1)配电系统控制水库各个电气设备控制方式均采用手动操作。(2)继电保护选型根据《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-99)和《继电保护安全及自动装置技术规范》(GB/T14285-2006)并结合本水库实际情况保护装置配置如下:250kVA变压器和63kVA变压器装设跌落式熔断器进行过电流保护。每台低压电动机设置短路保护、过载保护、断相保护和低电压保护。(3)测量表计装置测量仪表装置按《电测量及电能计量装置设计技术规程》(DL/T5137-2001)及《全国供用电规则》的有关规定设置本阶段初步确定为:施工用电250kVA变压器采用高供低计的方式,在主变低压侧装设低压计量箱。河水库永久性用电计量考核采用高供低计的方式。具体计量方式,下阶段根据供电部门用电批复进行修改。(4)通讯河水库大坝建成后,水库与外部联系采用市话通讯方式。(5)照明水库大坝管理房及库区设置正常工作照明,由380/220V中性点直接接地的三相四线制系统供电。6.2.7电气设备布置(1)施工用电电气设备布置大坝施工用电设有低压配电室。低压配电室内布置有2面低压配电屏和1面无功补偿柜。户外10kV跌落式熔断器和氧化锌避雷器、电力变压器及低压计量箱以台变方式布置在低压配电室外附近,变压器低压侧通过电缆与低压配电盘连接。所有设备用电配电箱悬挂在负荷较集中的区域内,并做好防雨措施。(2)永久性用电电气设备布置164 水库设有低压配电室。低压配电室内布置有2面低压配电屏及柴油发电机组。户外10kV跌落式熔断器和氧化锌避雷器、电力变压器及低压计量箱以台变方式布置在低压配电室外附近。6.2.8采暖水库坝区管理房采暖采用燃煤取暖。164 7工程管理7.1管理机构7.1.1管理机构设置和人员编制(1)管理机构设置和性质本水库库容在0.01~0.1亿m3之间,属于Ⅳ等小(1)型工程。工程管理的主要任务是满足香卡的农田灌溉和保证大坝安全。依据《水利工程管理体制改革实施意见》(国办发[2002]45号文)对水利工程管理单位的分类原则,河水库工程为公益性工程,其管理机构定性为公益性水管单位,管理单位初步定性为事业单位。由海西州水务局统一管理,按管理制度成立水库管理所,制定出各项规章制度,合理征收水费,接受水务局的领导和省水利厅的业务指导。人员的分配上应由海西州水务局统一调配,机构设置尽量精简。(2)岗位定员管理机构以精简高效为原则,并结合水库规模和地区经济发展规模,按水利部《水利工程管理单位编制定员试行标准》(SLJ705-81),以及水利部、财政部颁布(试点)《水利工程管理单位定岗标准》确定工程管理所人员编制定员标准。其管理运行模式为公益性管理,严格按照国家的有关法规和政策进行运作管理。河水库库容在0.1~0.01亿m3之间,确定工程(定员)级别为4级。岗位定员总数是单位负责、行政管理、技术管理、财务与资产管理及水政监察类岗位定员之和(人);运行、观测及养护修理类岗位定员之和(人);辅助类岗位定员(人)三部分组成。其中单位负责1人,行政管理2人,技术管理4人,财务与资产管理2人,水政监察2人,第一部分人员总和11人;运行、观测及养护修理类人数为6人;辅助类人员3人,共计20人。7.1.2生产生活用房规模根据《水库工程管理设计规范(SL106-96)》,水库管理单位用房:办公室及会议室为110m2。职工住宅及文化福利房屋为220m2。7.2工程管理和保护范围164 工程管理范围:根据《水库工程管理设计规范(SL106-96)》,工程管理范围包括工程区、生产和生活区。本水库工程区管理范围主要包括大坝、溢洪道、引水枢纽及专用通信设施周围等及各类建筑物周围和水库土地征用线以内的库区。水库管理范围:按规定大坝上游从坝轴线向上不少于100m,下游从坝脚线向下不少于150m。上、下游均与坝头管理范围相衔接。溢洪道、导流放水洞及其他建筑物管理范围:由工程两侧轮廓线向外延50m。生产生活区管理范围:现场管理所建筑面积为330m2,其土地征用需要1000m2(1.5亩)均为其管理范围。工程保护范围:在工程管理范围外延200m,为工程保护范围。水库保护范围:由坝址以上,库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地。7.3管理设施(1)通信由于本工程的重要性,必须具有自己独立的通信系统。本阶段建议采用有线通信和载波通讯相结合的方案。可以选择中国电信的固定电话或中国移动的固定电话作为主要通信手段,初步建议采用4门外线电话,其中1门设在坝顶。(2)管理房根据水库的具体情况,管理区初步规划设办公室及会议室200m2,总占地面积1000m2。集中布置在水库下游比较向阳的空地上组成现场管理所。7.4工程建设管理7.4.1建设管理单位和管理运行模式根据青海省有关水库的成功建设经验,工程建设期管理单位的组建推荐采取以下方案:以海西州水务局为基础,从其他各单位抽调精干力量组建水库建设局作为项目法人,承担工程建设管理责任。对项目建设的全过程负责,对项目的质量、进度和资金管理负总责。项目建设期管理主要依据以下几方面进行。一、实行项目法人负责制。由于项目实施投资大,专业要求高,因此,项目实施必须在县政府的统一领导下,由海西州水利局为项目法人职责。建立建全164 项目法人负责制,落实项目责任主体,对项目规划、施工进度、建设质量、竣工验收等全过程负责。二、实行招投标制。对项目建设所涉及的土建工程、材料设备等,除部分项目由海西州水利局统一采购或组织实施外,其他由采购中心或工程建设招投标中心进行招投标,确保工程质量安全,发挥财政资金效益。三、实行合同管理制。项目法人与施工单位、供应商严格执行合同法,签定水库工程项目建设合同,按照合同约定实施工程项目。四、实行工程监理制。对能够实行或必须实行项目监理的项目进行全过程监理,做到竣工验收报告与工程监理报告相符。五、实行竣工验收制。项目主管部门在组织工程验收的同时,重点对规划执行是否到位、工程质量是否达标等情况进行查验,确保工程达到预期效果。六、实行资金报账制。制定《海西州河水库工程》和《河水库工程资金管理办法》,以资金管项目、促管理,各主管部门或项目实施单位在财政局业务科室和会计核算中心履行报账手续,实行报账制管理。7.4.2建设资金筹措方案工程主要任务是农业灌溉,考虑青海省和海西州的实际经济发展水平和财政能力,资金筹措方案仍以申请中央补助为主,地方政府配套为辅的总体方案。本阶段初步建议中央补助70%,,地方政府贷款30%。7.5水库运行管理7.5.1运行管理办法水库管理须按国家有关法律、政策规定制定具体的管理办法,进行水库的运行管理。为了保质保量按期完成工程建设并投入运行,充分发挥工程效益,合理利用水资源,管理机构的管理人员要不断提高管理水平,使管理走上正规化、科学化、制度化、规范化、经济化的道路。参考已建同类工程先进管理经验,本水库工程管理采取以下措施:(1)建立健全岗位责任制,明确职责,制定各项工作管理制度。(2)对各类闸门、启闭设备等要经常检查。工程运行的前2年,作好监测记录,并对资料整理分析,发现不正常情况,应分析原因及时处理。164 (3)为保证工程安全,合理利用水资源,充分发挥工程效益,应编制工程年度运行计划。(4)要建立常年巡视值班制度,及时发现隐患及时处理。(5)为确保设备完好和正常运行,应制定“经常养护,随时维修”的原则。(6)根据青海省人民政府颁布的《青海省水利工程水费计收管理办法》制定合理水费标准,向用水单位定期征收水费,走以水养水道路。7.5.2水库调度运用水库蓄水过程中,应控制蓄水位提升速度,并严密关注大坝的水平、垂直位移等变形情况以及大坝渗流量的变化情况,发现异常情况应立即停止蓄水,查明原因,及时采取措施。在洪水期,应根据上级防汛部门的要求和洪水预报,在汛期严格控制引水量。根据下游用水要求,水库需要通过放水洞定期放水,因此在大坝需长期设管理人员,应根据上级防汛部门的要求和下游用水要求,做好工程调度运行。管理单位对各建筑的各个部位、闸门及起闭机械、动力设备、通讯设施、水流形态、库区岸坡稳定等进行经常性检查,由专职人员负责。每年汛前、汛后抬高水位运行,对挡水建筑物作定期检查,定期检查由管理单位负责人组织领导,并作出检查方案。当发生特大洪水、暴雨暴风、地震等工程非常运用情况(或发生重大事故)时,管理单位要及时组织力量检查,必要时报请上级主管部门共同检查。河水库在运行期防洪度汛调度:水库在汛期(每年5月至9月)来临时,水库水位必须将至防洪限制水位3413.4m,溢洪道闸门完全开启。汛期必须保证24小时值班,根据降雨、河道内的洪水流量,及时打开放水泄洪洞闸门泄洪、拉沙。7.5.3工程运行监测及维修工程监测:根据《碾压土石坝设计规范》,水库工程的主要建筑物必须设有监测设施,本工程主要是水库大坝监测,包括水位检测、变形监测、渗流监测。工程需要对坝体的各个标点应进行巡视检测,检测要求:①巡视检查的次数,在施工期每月不得少于四次;在初蓄水期或水位上升期间,每周不少于二次,在运行期每月不得少于二次,但汛期高水位时应增加次数,特别是出现大洪水时,每天应至少一次。②164 巡视检查的要求,巡视检查必须是熟悉大坝情况的管理人员参加,巡视检查人员应相对稳定,检查时应带好必要的辅助工具。工程维修:工程完工后,应根据建筑物的加固情况和新设备配备情况等制定相应的管理维护、操作运用等技术要求,并在每年3月以前对工程进行全面的维修。管理单位要保护观测成果的真实性和准确性,掌握特征值和有代表性测值,研究工程运行情况是否正常,观测成果要及时整理分析绘制图表,做好观测资料的整编工作。如发现观测对象的变化,不符合一般规律或有突变现象时,应反复测量,分析原因,重要问题应保护现场,及时上报处理。7.6水价形成机制合理的水价形成机制和水费征收制度,对工程的兴建和运行至关重要。《水法》规定“使用供水工程供应的水,应当按照规定向供水单位缴纳水费”。水费是维持水利工程正常运行、发展所必需的基础条件,收取的水费应用于工程运行、管理和维护,任何部门和单位不得任意挪用,水行政主管部门应加强对灌区水费的审计监督。水库的水价制定必须遵循市场经济的规律,改变以往的按亩收费,应该按方收费,并根据市场供求关系变化、供水成本变化适时调整合理的水价,在制定水价的过程中用水户参与,增加水价制定的透明度,接受社会监督。目前省内的灌溉方式主要为大水漫灌,渠道上基本无量水设施,而且水费的征收无据可查,从而,水费收缴不仅很困难而且收缴率很低,灌区设计时在干、支、斗渠上设量水设施,为用水量的测算提供保证,使水费的收缴和计算有据可查,为更合理配置水量提供保证。因此,本灌区水费标准制定的原则为,按成本核定水价。水价的形成机制必须兼顾整个工程的供水成本、受水区的经济发展水平、用水户的经济承受能力。为了工程安全良性运行和充分发挥工程效益,建议水价形成机制按以下措施和意见执行。(1)工程各受水区要统一协调制定各种水源的供水价格。(2)对于农业供水实行优惠水价,建议免去各种税费。(3)随着社会经济的发展,供水需求关系的变化以及供水经营成本的变化,各行业的供水量和供水价格也要做相应调整。(4)水价实行计量水价。164 (5)水价由政府物价部门审核和批准后才能推行,对于批准的水价要严格执行,要采用各种方法和措施提高水费的收取率。7.6.1水价分析总成本费用包括折旧费、维护费、职工工资及福利费、材料费、工程保险费、水资源费、其它费用等。工程管理费用的来源为水费收入,经计算分析,水费收入可满足供水工程总成本费用。7.7工程运行管理费用来源水库管理单位定性为事业单位,水库建成后的运行费用,初步拟定由水费收入解决,不足部分由地方财政补贴。164 8工程施工8.1施工条件8.1.1工程概况河水库工程位于青海省海西州都兰县查查香卡境内的河下游河谷段,为一座农业灌溉和供水为主,兼顾改善河道内生态环境和防洪的水库工程。本阶段推荐下坝址壤土心墙砂壳坝的布置方案,坝顶高程3421.06m,最大坝高33.06m,坝顶长224.8m。水库死水位为3408.0m,正常蓄水位为3415.5m,设计洪水位为3413.46m,水库校核洪水位3415.50m,水库总库容993.85×104m3。属Ⅳ等小(1)型水库。河水库主要建设内容有:壤土心墙砂壳坝、导流放水洞、溢洪道等。工程区从地形、地貌、地质条件以及布置上来看,有以下几个特点:(1)工程区地形陡峭,场区狭小,施工难度较大。(2)工程区内有砂石道路经过,交通条件便利,但与坝体施工干扰多,给施工管理带来诸多不便。(3)大坝填筑用的砂砾石料在大坝上游,防渗土料在大坝下游,故上坝路布置多而长。(4)施工场地及弃渣场布置较方便。8.1.2自然条件(1)地理位置河水库位于位于青海省海西州都兰县查查香卡境内的河下游河谷段,工程区距查查香卡农场23km,距都兰县城约55公里,距州府德令哈市183km,距109国道42km,对外交通便利。(2)自然概况河谷形态呈不对称的“V”字型,谷底狭窄,宽约70m,河床宽18~30m。河谷内发育一级堆积阶地,零星分布,左岸不连续,阶面宽度5~20m,高出河床1~2m;右岸呈条带状分布,残留不全,宽度几米至十几米,冲沟沟口被坡洪积扇所掩盖。河谷左岸基岩山体高大宽厚,发育高度大于300m,地形坡度30°~80°164 ,基本以陡、峻坡为主,植被稀疏,坡面破碎,局部边坡稳定性较差,右岸基岩山体厚实,高度150m左右,山坡上陡下缓,上部为峻坡,地形坡度50°~60°,下部(高程3285m以下)为陡坡或斜坡,坡度20°~33°,自然边坡较稳定。坝址区出露的基岩岩性华力西晚期花岗闪长岩,一般呈岩柱产出,岩质坚硬,呈中粗粒结构,块状构造,左岸槽状风化严重。覆盖层为第四系坡积含碎石粉土、碎石土,坡崩积碎块石以及河冲积砾石层。(3)水文气象河水库位于查查香卡水文站上游约12.5km处,集水面积1850km2,河长83.2km,河道平均比降9.8‰。河流域地处内陆高原,属典型的高原大陆性气候区,气候严寒,冬长暑短,降水稀少,空气干燥,日照时间长,太阳辐射强,热量条件好。根据都兰县气象站资料统计,多年平均气温3.2℃,极端最高气温32.2℃,极端最低气温-26.4℃,多年平均降水量189.2mm,多年平均蒸发量1213mm(20cm蒸发皿),相对湿度39%,最大积雪深度18cm,多年平均风速2.2m/s,最大风速25.9m/s,多年平均大风日数为12.4d。(4)洪水河降水多集中在5~9月份,占全年降水量的70%以上,所以暴雨出现的几率较大,加之降雨比较集中,因而洪水过程陡涨陡落,峰高量小,厉时短,暴雨洪水在时间上具有很好的对应性,且洪水大多出现在5~9月,最大洪峰流量取决于上游暴雨分布情况,洪水特点是“峰值高、总量小、历时短”。表8-1河水库坝址设计洪峰流量计算成果表项目均值CVCS/CVP(%)计算采用0.050.10.20.330.5123.33510洪峰流量(m3/s)32.10.7661.003.531528024522120116813611395.467.38.1.3位置、交通条件河水库位于青海省海西州都兰县查查香卡境内的河上,工程区距查查香卡农场23km,距都兰县城约55km,距州府德令哈市183km。工程区附近分布有好几条主干道,坝址处有砂石路经过,对外交通便利。工程对外交通现状如下:①青藏公路,109国道,沥青路面,路宽9m,路况良好。164 ②都兰—德令哈公路,县级公路,沥青路面,路宽9m,路况良好。③都兰—乌兰公路,县级公路,沥青路面,路宽9m,路况良好。④都兰—茶卡—乌兰公路,省道,沥青路面,路宽9m,路况良好。8.1.4主要建筑材料及水电供应条件河水库所需砂石骨料、块石料均来自于坝址附近的砂石料场。根据地质勘察成果,共设砂砾石料场2个,块石料场1个,防渗土料场2个。所有料场储量和质量均满足工程需要,料场至各施工点均有公路相连,运距在0.7km~20km之间。工程所需水泥来自大通,通过火车、汽车运输,运距481km,钢筋、钢材、木材等建筑材料主要来源于德令哈市、西宁市,汽柴油等工程所需燃油由业主或施工单位自行采购。施工和生活用水取自河,水质良好,适宜饮用和施工,对砼无侵蚀性。查查香卡镇附近有10kv的农电,按就近接取电源的原则,初步拟定施工用电电源“T”接至10kV输电线路上。具体供电方案下阶段将按建设单位与当地供电部门签订的供电协议修改。8.2施工导流8.2.1导流标准河水库属Ⅳ等小(1)型水库,围堰使用年限小于1.5年,围堰高度小于15m,堰前库容小于0.1亿m3。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的规定,导流建筑物级别为5级。导流标准选用洪水重现期10年(P=10%),相应流量为Q10%=67.3m3/s。8.2.2导流方式大坝为心墙砂壳坝,基础采用混凝土防渗墙进行防渗,首先施工河道两侧的防渗墙,河道段防渗墙及坝体施工时采用一次性河床截流、围堰挡水、隧洞全年导流的方式。8.2.3导流建筑物(1)导流洞①导流洞选址及布置导流洞布置于左岸,为有压洞,长276.78m,它由引渠段、洞身段和出口段、消力池等部分组成。采用10年一遇洪水标准设计(p=10%),下泄流量为164 37.36m3/s。②洞径选择根据河道的走向变化及地形条件等条件,依据导流作用荷载情况,经分析和工程类比选择采用有压城门洞型。在比选中,首先根据导流洞泄流量大小、围岩类别、材料等综合分析。初步拟定导流洞不同断面,经投资比较后确定洞断面尺寸(宽×高)为2.6×2.83m时为经济合理。③泄流能力计算导流洞属有压洞,计算公式为式中:μ:流量系数;ω:出口断面面积,m2;T:进出口高差,m;hp:出口断面比能,m;计算结果见表8-2:表8-2导流洞下泄流量表水位出口高程流量系数出口高度泄流量33933388.5090.572.8332.2733953388.5090.572.8332.7933973388.5090.572.8340.7833993388.5090.572.8347.4534003388.5090.572.8350.4534013388.5090.572.8353.28④导流洞结构设计A结构布置根据地形及岩层地质情况,导流洞进口桩号0+030.068m,进口高程3391.0m,出口桩号0+310.0m,出口高程为3390.23,隧洞长为276.78m。导流洞断面采用城门洞形,尺寸(宽*高)为2.6×2.83m,比降1/111。隧洞穿越第四系全新统坡积粉土和碎石土层及印支期花岗岩,为Ⅲ-Ⅳ类围岩,还有少量的Ⅴ164 类围岩。用全断面C25W6F200钢筋混凝土衬砌,Ⅲ类围、Ⅳ类围岩段衬砌厚度为40cm,在破碎地段采用边开挖边衬砌的施工方案。导流洞每12m设一伸缩缝,缝内设651止水,迎水面填聚硫膏,背水面填沥青砂浆。导流洞进出口段与基岩间设有锚杆,锚杆参数为:φ22,L=1.5m,间排距1.0m,梅花型布置。B计算方法及原则导流洞采用城门洞型,根据地质提供的资料,右岸洞身岩石为Ⅲ类围岩,弹抗系数为20~30Mpa,岩石坚固系数为6~7,洞身衬砌型式采用为0.3m的砼,由北京理正隧洞衬砌计算软件进行衬砌计算。洞顶上部山岩压力q1=0.7syγ1B水平侧向山岩压力q2=sxγ1Hsy、sx:山岩压力系数,由水工设计手册(第七册)P7-47表32-3-1查得;γ1:岩石容重,取2.5t/m3B、H、f:分别为隧洞高度开挖和宽度;取B=3.72m,H=3.79m经计算,衬砌厚度满足要求。洞身标准横断面见图8-1:164 图8-1⑤导流洞进出口边坡设计导流洞进出口开挖边坡1:0.5,每10m高设置一宽1.5m马道。采用喷锚支护。设计参数:Φ22锚杆,深入岩石3.0m,间排距2.5m,梅花布置,挂网喷砼厚10cm。待主体工程完工并满足蓄水条件时导流隧洞进口段用混凝土进行封堵,进口设封堵闸门。(2)围堰大坝基础混凝土防渗墙施工时,采用分段分期导流,设纵横向围堰;大坝主体施工时,采用导流洞进行导流,设上、下游围堰各1道。围堰结构形式为土石围堰,填筑料为碎石土,堰体采用土工膜防渗,迎水面采用编织袋装碎石土进行防护,横向围堰轴线垂直河道水流方向布置。围堰填筑碎石土直接利用导流洞进出口及大坝清基料。大坝基础开挖只是覆盖层的清除,开挖量较小,为了节省临时围堰工程量,上游围堰只能挡42.6m3/s的洪水,为了大坝的安全度汛,在施工时首先填筑大坝上游从迎水面70m范围内的砂砾石填筑,抢先填筑至3400m高程。上游围堰顶宽6.0m,高4.0m,长118m,设计水位为3393.96m,顶部高程为3395.0m;下游围堰顶宽4.0m,高2.5m,长84m,设计水位为3390.0m,顶部高程为3391.0m;围堰迎水面坡度为1:2.0,背水面坡度为1:1.5。围堰碎石土填筑总量为0.59×104m3,铺设一布一膜(300g/m2/0.5mm)1315.34m2。围堰填筑料可优先利用导流洞进出口及大坝清基料,采用20t自卸汽车运输,120kw推土机摊铺,18t振动碾洒水碾压施工,每层铺土厚60~80cm,振动碾碾压6遍,碾压相对密度0.7,设计干容重γd=2.1t/m3。8.2.4施工截流根据水文分析资料以及施工进度安排情况,截流时间选择在第一年的10月下旬,截流流量很小。截流采用单向进占的立堵法。截流材料不需要专门制作,可以采用河床现有的漂石或先期开采的较大尺寸块石。164 8.3料场的选择与开采8.3.1料场选择河水库混凝土量为2.12万m3,所需混凝土骨料3.31万m3;坝体填筑用防渗土料5.99万m3,坝体填筑用砂砾石53.09万m3;块石料3.96万m3。根据地质勘察成果,共选定混凝土骨料场(与砂砾石料场为同一料场)2个,块石料场1个,防渗土料场1个。料场距施工点平均运距为0.7km~20km,交通便利。(1)1#混凝土骨料场1#混凝土骨料场位于坝址上游库区内河左岸冲积一级阶地和现代河漫滩及河床内,呈带状分布,地势东高西低,地形较开阔,较平坦,地表高程为3394.0~3396.5m,阶地前缘高出现代河床一般0.5~1.5m。料场上部无效层为第四系全新统冲积粉质粘土层,结构松散,分布厚度变化较大,一般为0.2~1.2m,下部有效层为第四系全新统冲积砾石层,作为坝壳的砾石层厚度较大,岩相稳定。运距为0.7km~1.1km。料场按长1000m,宽200m计算,面积约为20×104m2,无用层平均厚约0.7m,无用层体积为14×104m3。有用层厚度按水上1.0m,水下开采深度8m计,水上开采量为20×104m3,水下为160×104m3,有效层总储量为180×104m3。(2)2#混凝土骨料场2#混凝土骨料场位于坝址上游野马滩宽谷内,料场地貌上属于河一级阶地,现代河床及漫滩,呈带状分布,面积较大,地形开阔、平坦,料场上部有剥离层分布,有效层厚度较大且较稳定,属Ⅱ类料场。运距为3.6km~4.2km。料场上部剥离层为冲积粉土,厚度一般0.3~1.2m;下部有效层为第四系冲积砂砾石层,土黄色~青灰色,最大粒径6cm,一般1~3cm,多呈次圆状,卵砾石主要岩性成份为花岗岩、片麻岩和片岩,砂以中细砂具多,主要由长石、石英及岩屑组成,结构密实,一般厚度15左右。料场圈定面积约12.5×104m2,料场上部无用层厚度0.3~1.2m,平均约0.7m,体积为8.8×104m3。料场储量计算采用平均厚度法,按水上0.3,水下5m计算,总储量约66.0×104m3。结论及建议:1#、2#料场细骨料含泥量偏大,2#料场粗骨料堆积密度偏小,其它各项指标均满足规范要求,细骨料必须经洗泥后使用。164 (3)防渗土料场料场位于坝址下游20km处河右岸冲积台地上,地形开阔,较平坦,地表高程为3248.5~3251.0m,台地前沿为陡坎,坎高一般3~8m。料场表层为厚度0.1~0.2m的腐植土,结构松散,属于剥离层;上部为第四系全新统冲积粉质粘土层,部分地段分布不良夹层(粉细砂),土质均匀性差,结构松散,分布厚度小,且厚度变化较大,最大厚度2.0m,最小0.4m,平均厚1.2m。下部为第四系冲积砾石层。料场面积为9.6×104m2,剥离层厚0.2m,体积1.9×104m3,有用层厚度按1.2m计算,有效层总储量为11.6×104m3。该料场地形较平坦,有用层分布厚度较薄,且含有粉砂夹层,开采条件较差。从试验成果分析,粉质粘土层作为防渗体使用时,塑性指数偏小,天然含水量较最优含水量小,其它各项指标均可满足规程要求。(4)石料场石料场位于水库库区内左岸花岗岩山体,距坝址约0.5km。开采条件良好,开采时无地下水干扰。该料场的山体地形坡度大于75°,坡高20m左右,植被稀疏,基岩裸露,岩性为浅红色花岗岩,为中粗粒结构,块状构造,岩质坚硬,岩体表层强风化层厚度小于1m。料场分布面积大,储量完全能满足设计要求。8.3.2料场开采(1)砂砾石料场开采混凝土骨料与坝壳填筑砂砾石料场为同一料场,需用量较大,开采用120kw推土机清除覆盖层,覆盖层可就近堆放于料场河道侧的边缘,汛期可用于修建临时土石围堰以防止料场进水而影响大坝施工进度。料场开采时受地下水干扰,开采时可配备2台6Sh~9型水泵及时抽水,尽量变水下开采为水上开采,以减少开采难度。开采可用3m3挖掘机,自上到下分层开挖,每层开采深度为2~3m,20t自卸汽车直接运输上坝。对砂砾石开采料中质量较好、含泥量较小的部分可用20t自卸汽车运输至砼拌和站附近的砂石料加工场,用60t/h振动筛分机进行筛洗,皮带运输机输送堆存,用2m3装载机配20t自卸汽车运输至拌和站。开采每日2班制。164 (2)石料场开采根据所需各种石料的质量要求,结合现场实际地形、地质情况,选择合理的钻孔爆破方案及参数。本阶段拟采用深孔梯段松动爆破方案,非电毫秒雷管孔外微差起爆网路,电雷管激发,卷状或散装铵锑炸药。采用20m3柴动空压机进行供风,YQ-100型潜孔钻造孔。用3m3挖掘机装料,20t自卸汽车运送至各施工点。料场开采施工工序为:施工准备→修建临时道路及风水电系统→截、排水系统及挡护墙施工→覆盖层剥离→爆破平台形成→爆破试验→分层梯段爆破开采石料→料场整理。覆盖层剥离料除部分用于施工道路的修筑外,多余废料按要求弃除,弃渣本着就近堆放、减少运费的原则布置,本阶段依据工程弃渣规模共规划了1个弃渣料场,弃渣场布置在大坝下游1.5km处的河道左岸阶地上。(3)防渗土料场开采本工程大坝心墙为防渗土料,总量为5.99×104m3。防渗土料运距较远,开采时用120kw推土机清除覆盖层,3m3挖掘机装料,20t自卸汽车运料。为开采机械、运输机械及管理施工人员配备少量库房和住房。开采运输机械施工停车场根据需要设置,并设置洗车设备。料场开挖后,可根据实际情况对无用层和废料进行就地回填平整,根据水土保持方案进行处理。表8-3砂砾石料开采设备配置统计表编号机械名称型号或规格单位数量1推土机120kw台12挖掘机3.0m3台23装载机2.0m3台14振动筛60t/h台15皮带运输机B=500mm台36皮带运输机B=650mm台17砂石洗选机XL-450台18自卸汽车20t辆69潜水泵7.5kw台2表8-4块石料开采设备配置统计表164 编号机械名称型号或规格单位数量1挖掘机3.0m3台12柴动空压机(移动)20m3台13潜孔钻YQ-100台14自卸汽车20t辆35潜水泵3.2kw台2表8-5防渗土料开采设备配置统计表编号机械名称型号或规格单位数量1推土机120kw台12挖掘机3.0m3台23自卸汽车20t辆108.4主体工程施工8.4.1导流放水洞工程导流洞布置于左岸,为有压洞,长276.78m,它由引渠段、洞身段和出口段、消力池等部分组成。采用10年一遇洪水标准设计(p=10%),相应流量为67.3m3/s。放水洞采用“龙抬头”形式,其结构为城门洞形,尺寸(宽×高)为1.5×1.8m,放水洞水平段长41.71m,比降为1/1000,陡坡段长19.54米,比降为1/2,其后段接导流洞。放水洞进口“龙抬头”段施工难度较大,且导流洞对后续建筑物施工影响较大,故采用双向掘进的开挖方式。施工时遵循的顺序为:先施工导流洞出口及放水洞进口,后施工导流洞进口。(1)隧洞进出口施工施工用水就近从河道用潜水泵抽取。在洞口修建一座20m3蓄水池,用φ50mm管将水送到工作面供施工作业用水。为确保边坡仰坡的稳定,土石方施工前必须先施工洞顶截水沟及排水沟。表层松散堆积物的施工,根据现场施工条件尽量采用机械开挖和局部人工配合,开挖自上而下进行,用3.0m3履带式挖掘机装渣,20t自卸汽车运输至弃渣场,用120kw推土机推平。洞脸高差较大时可采用台阶式开挖,下部基岩的开挖采用常规钻爆法爆破,边坡部位岩石开挖爆破采用光面爆破,禁止深孔爆破。成型条件较差时,需要及时进行喷锚支护或混凝土衬砌支护,对于Ⅴ164 类围岩区采用边开挖边支护或衬砌,保证洞口的成型及安全,开挖边坡取1∶1,洞口支护至少伸出洞外5~7m,并设置1.5~2.5m高的挡渣墙。对于机械无法施工的石方开挖,采用光面爆破或预裂爆破。洞脸及洞口边仰坡按设计坡度整修到位后,及时对边仰坡进行锚喷防护,以防止围岩风化雨水渗透而塌方。围岩破碎部位采用网喷,以稳定边仰坡。洞脸劈坡施工工艺见框图8-2。截水沟的开挖和修筑便道修至洞口施工场地平整修建洞口临时生产设施洞口土石方开挖边坡临时防护洞门排水沟的修筑边坡修整洞门施工图8-2洞脸劈坡的施工工艺框图(2)洞身施工隧洞开挖主要采用全断面光面爆破开挖法。钻爆施工时可根据隧洞的尺寸及施工难易程度配置机械设备,隧洞施工采用手持轻型风钻钻孔,非电毫秒雷管起爆。导流放水洞采用人工装渣,用机动三轮车进行运输。放水洞坡度较大,开挖按自上而下的顺序进行,斗式提升机将渣提升至洞口,再用2.0m3装载机装渣,20t自卸汽车运至弃渣场。隧洞洞身开挖采用压入式通风。洞口采用1台11×2kw轴流通风机向洞内供风,通风管采用高强软式风筒。风机安装在距离洞口不小于30m处,风筒吊挂在隧洞拱腰,挂设时风筒要直,挂设过程中尽量减少风筒拐弯、下垂。风筒破损时要及时修补,降低百米漏风系数,以减少风量和风压的损失。施工中洞内排水采用串联式,每100m164 设一台3.2kw污水泵抽水。将隧洞掌子面的水分级抽到洞口,洞口外设置2个污水池,洞内排水经二级污水池沉淀处理后排入河道。经科学规划,合理布局,将高压风水管、排水管布置在隧洞的右侧,供掌子面用的通风管布设在右侧拱腰,通风分管布设在左侧拱腰,高压、动力、照明三线布设在隧洞墙腰。具体四管三线布置见图8-3。Ⅲ类围岩段开挖掘进作业循环时间见表8-6。Ⅳ、Ⅴ类围岩段开挖掘进作业循环时间见表8-7。高压风管高压水管反坡排水管高压、动力、照明线通风管图8-3四管三线布置图表8-6Ⅲ类围岩全断面开挖掘进作业循环时间表工序作业时间(min)循环时间90180270360450540630720810900960测量放样60钻眼360装药90通风排烟60清理危石60出渣330说明:每循环进尺3m。据此分析:一天可完成1.5个循环,每日进尺4.5m,每月完成135m,实际安排每月120m。故Ⅲ类围岩全断面开挖掘进实际安排每日4m。表8-7Ⅳ、Ⅴ类围岩全断面开挖掘进作业循环时间表工序作业时间(min)循环时间(min)90180270360450540630720810900960测量放线60164 钻眼300装药90通风排烟60清理危石60初喷锚60出渣210锚杆喷混凝土120说明:每循环进尺2m,个别断层段循环进尺1m。据此分析:一天可完成1.5个循环,每日进尺3m,每月完成90m,实际安排每月60m。故Ⅳ和Ⅴ类围岩全断面开挖掘进分别实际安排每日3m和2m。(3)洞身混凝土衬砌隧洞进出口及断层带附近为Ⅳ类围岩,洞身段以局部稳定较差的Ⅲ类围岩为主,部分为Ⅱ类围岩。洞身混凝土衬砌应与开挖交叉进行,要求Ⅲ类围岩段掌子面与衬砌施工面间距不大于60m,Ⅳ类围岩段掌子面与衬砌施工面间距不大于30m,开挖长度以模板长度控制。开挖与衬砌工作相互干扰因素多,为保证开挖运输及混凝土运输设备畅通,混凝土浇筑采用分阶段浇筑的方法。洞身采用钢筋混凝土衬砌。衬砌采用钢模衬砌施工,一次施工长度12m。洞口场地狭小,混凝土在拌和场集中拌制,用3.0m3混凝土罐车将混凝土拉运至洞口附近,再用30型混凝土泵输送至仓内,插入式振捣器振捣密实。在混凝土浇筑完毕后,应在终凝后并不超过12h以内浇水养护,保持混凝土表面湿润。隧洞底板混凝土施工中,待初期支护全断面施工完成后,根据量测情况进行底板混凝土施工,及时开挖并浇筑底板混凝土,使支护尽早闭合,并为施工运输提供良好的条件。每12m设一道伸缩缝,并设651止水带。隧洞灌浆主要为回填灌浆。制浆系统设在洞口处,采用双层搅拌机,即上层制浆,下层贮存浆液,制浆时间不小于3分钟,储存时间不小于4h。隧洞回填灌浆按结构要求在顶拱90度和120度范围交替排列,排距2m,每排三个灌浆孔。采用φ50注浆钢管,预留时伸出衬砌混凝土15cm。此工程中的Ⅳ164 类围岩及断层带处围岩自稳能力差,施工过程中应及时支护,并全断面衬砌,以防隧洞塌方和意外事故发生,保证施工顺利进行。在接近断层破碎带时,加强地质预报,采用TSP202隧洞地震波超前地质预报系统或水平钻超前探孔,用于探明前方地质。利用钢架和超前锚杆进行防护,用超前小导管预注浆固结围岩,减小循环进尺,采用无爆破开挖或松动爆破,尽量减少对围岩的扰动,做到随挖随护,混凝土衬砌紧跟。加强组织管理,严格施工工艺,并组织好物资供应工作;加强施工监测,及时反馈信息。对断层破碎带加强超前预支护,并严格遵循“短进尺、不爆破(或弱爆破),强支护、勤量测、早反馈”的软弱围岩施工原则进行施工。(4)喷锚支护施工为充分发挥围岩的自身承载力,在隧洞开挖后,针对不同的围岩类别,及时按设计施做喷锚或锚、网喷及钢架初期支护。①喷混凝土:在开挖后,采用高压水冲洗岩面,初喷混凝土3cm厚封闭围岩,以缩短围岩暴露时间,控制围岩变形,防止围岩在短期内松弛剥落。在锚杆、挂网、钢架支撑安设完成后复喷混凝土到设计厚度,喷混凝土采用混凝土喷射机4-5m3/h进行喷射作业,对于全断面开挖地段或补喷混凝土时,需利用自行式自制升降作业平台进行配合。喷料在混凝土拌和站搅拌,汽车运输到喷射作业点。②锚杆施工:砂浆锚杆施工工艺流程为:钻孔、清孔、注浆、插入杆体。钻孔采用液压简易凿岩台车;锚杆预先在洞外按设计要求加工制作,施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确,锚杆要除去油污、铁锈和杂质。先用液压简易凿岩台车按设计要求钻凿锚杆孔眼,达到设计深度标准后,用高压风清除孔内岩屑,然后采用注浆泵在孔内注满水泥浆,将加工好的杆体插入孔内,并将锚杆与钢筋网焊为整体。待终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。③钢筋网片按设计的钢筋规格及网格尺寸在洞外钢筋加工成形,在加工前,必须对钢筋进行校直、除锈及油污等,确保施工质量,在网片堆放和运输中必须平放或立放,以确保网片不变形。钢筋网在系统锚杆施作后挂设,在挂设时,网片根据初喷混凝土面的实际起伏铺设,确保钢筋网与被支护岩面密贴。钢筋网连接处及钢筋网与锚杆连接用铅丝绑扎或点焊在一起,使钢筋网在喷射混凝土时不易晃动。④钢支撑施工:钢支撑在洞外按设计加工成型,洞内安装在锚杆挂网施工之后进行。钢支撑与定位系筋焊接,钢支撑在洞外钢构件厂加工前,应先将加工场地用C15混凝土硬化,按设计放出加工大样,型钢按加工大样分节用冷压成形,节与节之间通过15mm钢板用螺拴连接。加工成的钢支撑要求尺寸准确,且在运入洞内安装前,要经试拼无误后方可。(5)洞身止水施工根据设计要求每12m164 设一伸缩缝,伸缩缝处设止水,不是环形止水带的根据规范要求进行连接,连接要牢固。伸缩缝纵向钢筋不穿过缝面,止水带采用“凹”形定形堵头模板进行加固。(6)施工测量隧洞施工测量,分洞外地面控制测量和洞内控制测量,地面控制测量主要内容是:对设计单位所交付的洞外中线方向以及长度和水准基点高程等进行复核;洞内控制测量,依据经过校核过的隧洞洞上投点,将其引伸入洞,作为隧洞开挖和衬砌的依据。为控制贯通精确,组织精测队首先完成隧洞的贯通控制测量,施工前的各项测量工作以及今后工程进行中的测量校核和监控测量工作。隧洞施工主要机械设备见表8-8。表8-8隧洞主要施工设备表建筑设备序号设备名称型号单位数量备注隧洞开挖设备1单斗挖掘机1.5m3液压反铲台2施工设备按2个施工点考虑。2装载机2.0m3台13柴油型自卸汽车20t台44机动三轮车1m3辆65斗式提升机D350台16推土机120kw台17风钻YT-28台68空压机20m3台19通风机SFDZ-I-NO.5.6台210水泵3.2kw台211简易凿岩台车台2混凝土浇筑设备1混凝土输送泵30型台12混凝土罐车3m3辆33插入式振捣器2.2kw套44水枪2~6m3/min台25混凝土喷射机4~5m3/h台16交流电焊机20kw台27钢筋弯曲机ф6~40台18钢筋切断机20kw台19钢筋调直机4~14kw台110灌浆泵台111灰浆搅拌机台18.4.2溢洪道工程溢洪道布置在大坝左岸,它由引水渠、控制段、泄槽、出口消能等部分组成。溢洪道全长224.36m,采用自由溢流式泄洪。164 (一)土石方开挖溢洪道开挖主要有基岩表层覆土及岩石明挖。土方直接用1.5m3挖掘机开挖,用20t自卸汽车拉运至弃渣场;岩石开挖主要采用YQ-100型潜孔钻结合YT-28型手风钻钻孔,人工装药爆破,用1.5m3挖掘机装渣,20t自卸汽车拉运至弃渣场。开挖时自上而下进行,梯段台阶爆破,台阶高度2.5m。开挖爆破时要特别注意对坝基预留岩体的保护,边坡采用预裂爆破,底部预留保护层,后期人工撬挖。开挖边坡按设计要求进行控制。(二)混凝土浇筑在混凝土拌和场集中拌制,用3.0m3混凝土罐车将混凝土拉运至溢洪道附近,再用30型混凝土泵输送至仓内,用插入式振捣器振捣密实。浇筑完成凝固后要及时洒水养护。溢洪道施工主要机械设备见表8-9。表8-9溢洪道主要施工设备表建筑设备序号设备名称型号单位数量土石方开挖设备1单斗挖掘机1.5m3液压反铲台12潜孔钻YQ-100台13风钻YT-28台34柴油型自卸汽车20t辆35空压机20m3台16水泵3.2kw台2混凝土浇筑设备1混凝土输送泵30型台12混凝土罐车3m3辆33插入式振捣器2.2kw套44水枪2-6m3/min台15混凝土喷射机4-5m3/h台16交流弧焊机20kw台28.4.3土石坝工程8.4.3.1坝基排水、开挖及混凝土防渗墙施工(1)坝基排水截流合龙并围堰填筑完成后,立即进行坝基的排水施工,先进行围堰内积水的排除。在基坑排水过程中,采用明排为主,固定排水与临时排水相结合,大、中、小泵排水相结合的方法。排水时间主要受基坑水位下降速度的限制,水位下降太快,则基坑边坡中动水压力过大,容易引起塌坡,下降太慢,则影响基坑开挖时间。一般来说,基坑水位下降速度控制在0.5~0.7m164 /昼夜的范围内。排水设备采用离心泵,同时配备一定数量不同流量的潜水泵,以便组合使用。在初期排水过程中,可以通过试抽法校核与调整,试抽时,如果水位下降太快,则显然是所选水泵流量过大。水位不变,则显然是水泵流量过小或有较大渗漏通道存在,此时应增加排水设备或找出渗漏通道予以堵塞。还有一种情况是水位下降到一定深度后就不再下降,说明此时排水容量与渗流量相等。据此可算出需增加的设备容量。(2)坝基开挖松散土类及砂砾石坝基选用3m3液压反铲挖掘机进行开挖,20t自卸汽车运至弃渣场,开挖时必须做好边坡的加固和防护,开挖边坡取1:1。强风化岩石类坝基采用机械开挖的方式,坚固岩石可用12m3移动式空压机,YT28型风钻钻孔,按预裂爆破工艺开挖成型,岩石较完整时边坡取1:0.5,较破碎时边坡取1:0.75,采用台阶式开挖的方法。坝基开挖主要施工机械设备见表8-10。表8-10坝基开挖机械设备统计表项目序号设备名称型号单位数量坝基开挖1挖掘机3m3液压反铲台22自卸汽车20t台63电动空压机20m3台14风钻YT-28台4(3)混凝土防渗墙施工防渗墙施工顺序:施工准备→场地平整→构筑施工平台→铺设道轨→安装钻机→槽孔施工→终孔验收→清孔验收→下设钢筋笼→下设混凝土导管→浇筑混凝土→混凝土接头凿孔①防渗墙开钻前,必须先做好施工平台及导向槽,导向槽在造孔过程中起导向作用,也是防止孔口坍塌的措施之一。建造导向槽之前,应复测基准线和水准点,标定防渗墙中心线及高程控制点,并设置相对固定点。施工平台是建造防渗墙的工作平台,也是排浆和倒渣的工作平台。②使用钢索绳冲击钻机进行造孔,槽孔分两期进行,一般一期槽孔长度4.5~5m,长度6m的一期孔数一般9个孔,按两序,二期槽孔长度7.4~8m,造孔要求偏差不大于3cm,孔隙斜率接头不大于0.6%,入岩0.6m,孔径为0.6m,终孔孔深不小于设计孔深。164 ③清孔换浆采用抽泵吸法进行,要求泥浆指标合格,孔底淤泥厚度小于10cm,二期槽孔接头孔刷洗合格。④护壁泥浆:护壁泥浆采用当地红粘土搅拌。⑤混凝土拌制及浇筑:墙体材料采用普通混凝土,28天抗压强度R=10MPa,抗渗等级S8。混凝土工作性能塌落度18~22cm,扩散度34~40cm,混凝土初凝时间不小于6h,终凝时间不小于24h。⑥墙段连接:墙段连接一般采用钻凿法,墙段连接最小厚度0.6m。⑦槽孔坍塌处理:由于防渗体地层多为大块石,并具架空结构,造孔及灌注混凝土时会出现严重漏浆现象、槽孔塌孔等险情,最严重的导致塌陷;对出现泥浆漏失、槽孔坍塌现象,施工中采用冲击挤压地层,多投入水泥,反复填筑。⑧质量检查:在防渗墙的施工过程中,施工单位应建立专职质量检查机构,制定检查制度,质检人员应对槽孔建造,泥浆配制,砼质量等作经常性的检查和控制。检查孔的数量宜为每10~20个槽孔一个,位置应具有代表性。采用钻孔取芯及注水试验,并对岩芯进行抗压试验。防渗墙施工机械设备见表8-11。表8-11防渗墙施工机械设备统计表项目序号设备名称型号单位数量防渗墙施工1挖掘机3m3液压反铲台12冲击反循环钻机WMZ-100台33泥浆搅拌机2m3台24混凝土搅拌机0.4m3台25泥浆泵6~10m3/h台38.4.2.2压板混凝土浇筑压板混凝土从河床部位开始浇筑,然后向两岸岸坡延伸,岸坡上的压板混凝土浇筑应超前坝体填筑,逐段向上浇筑。混凝土采用3m3混凝土搅拌车运输,泵送入仓,2.2kw插入式振捣器振捣,同时使用混凝土添加剂以便防止张裂及加快混凝土的浇筑速度,并及时进行养护。混凝土浇筑应注意以下几点:(1)在混凝土浇筑前将混凝土防渗墙的连接部分进行凿毛清洗处理。在混凝土入仓前应先用水泥净浆涂抹于于防渗墙凿毛表面,且在其处于潮湿状态时,立即浇筑混凝土,这样有利于保证混凝土与防渗墙的粘合。(2)浇筑混凝土应连续进行。164 (3)严禁不合格的混凝土料进入仓内。(4)混凝土的浇筑与振捣,应做到质量均匀、振捣密实。浇筑混凝土时,应仔细振捣,尤其是与防渗墙的连接部位。(5)在雨季及寒冷季节浇筑时,应有防护措施。8.4.2.3防渗土填筑防渗土采用综合法填筑,即第一层采用先堆石后土法,第二层采用先土后堆石法,依此类推,保证防渗土有效断面。防渗土填筑采用进占法卸料,采用18t拖式凸块振动碾进行压实,防渗土铺土厚度为30cm,采用连环套法碾压6遍;局部碾压困难及两坝肩采用蛙式打夯机夯实,铺土厚度为15cm。防渗土料控制指标:最优含水量控制在12.3%左右,铺料厚度为30cm,干容重≥1.68t/m3,采用18t拖式凸块振动碾碾压6遍。8.4.2.4砂反滤料及混合反滤料填筑反滤料填筑前对料场砂反滤料及混合反滤料进行检测,要求级配、含泥量要满足设计要求,在挖装和铺料过程中,防止级配分离,防止杂物及其他料混入,防止污水侵入,禁止车辆通行,对已碾压合格的反滤料要做防护,防止壤土落入,一旦发生土料混杂,则需及时清除,反滤料及壤土交接带骑缝碾压至合格,坝体上下游反滤层与心墙和坝壳平起填筑,防止分离断层。反滤料铺筑采用人工铺设,厚度35cm~100cm,干容重≥2.1t/m3,采用18t振动碾碾压6遍。混合反滤料铺筑采用机械铺设,厚度2.0m,干容重≥2.1t/m3,采用18t振动碾碾压6遍。8.4.2.5砂砾石填筑坝壳砂砾石料的填筑以控制压实参数为主,干容重≥2.1t/m3,并按规定4000m3测定干密度和级配作为记录,每层按规定参数压实后即可继续铺料填筑。砂砾石料采用分层填筑,机械铺设,厚度60cm~80cm。在干燥时距反滤料近10m左右同壤土平行填筑,其他雨季中在10m以外填筑,各区的填筑基本保证水平上升。砂砾石料填筑时采用综合法铺设,先采用后退法填筑,卸料时应疏稀,后在顶部采用进占法用120kw推土机铺筑达到厚度,允许误差10%。164 砂砾石料碾压采用18t振动碾,碾压方法采用进退错距法,且平行坝轴线,碾压6遍。与岸坡结合处用平板振动夯分层夯实,与岸坡结合处2m宽范围内并行岸坡方向碾压,不宜压实的边角部位减薄铺料厚度,用平夯夯实。在砂砾石料填筑前应做碾压试验。8.4.2.6帷幕灌浆及固结灌浆(1)固结灌浆固结灌浆孔在两坝肩进行布置,设2排,间距3.0米,排距3.0m,呈梅花桩布置。大坝两坝肩岩基固结灌浆及帷幕灌浆在混凝土盖重情况下进行,其钻孔和灌浆均在相应部位混凝土达到50%设计强度后开始灌浆,灌浆均按分序加密的原则进行,灌浆分为两个次序进行。对设有抬动观测设备的灌区,须待抬动观测仪器装置完毕,并完成灌浆前测试工作后,方进行灌浆作业。在进行裂隙冲洗、压水试验和灌浆施工过程中均应进行抬动监测。灌浆压力依据设计及现场灌浆试验成果确定,接触段和注入率大的孔段采取分段升压。在灌浆实施过程中,根据实际情况及时调整灌浆压力。灌浆采用自下而上分段灌浆,在断层、破碎带等地质条件复杂地区进行待凝,待凝时间根据地质条件确定。建筑设备序号设备名称型号单位数量坝体填筑设备1单斗挖掘机3.0m3液压反铲台22装载机3.0m3台13柴油型自卸汽车20t台64柴油型载重汽车5t台25推土机120kw台26振动碾18t台27拖式凸块振动碾18t台28平板电动夯实机HZD200型台49蛙式打夯机HW40型台410水泵7.5kw台2混凝土浇筑设备1混凝土输送泵30型台12机动三轮车1m3辆33插入式振捣器2.2kw套34水枪2~6m3/min台25交流电焊机20kw台26钢筋弯曲机ф6~40台17钢筋切断机20kw台18钢筋调直机4~14kw台1表8-12大坝主要施工设备表(2)帷幕灌浆164 帷幕灌浆孔沿坝轴线进行布置,单排,孔距2.0米。①施工顺序为:测量→布孔→设备安装→造孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔。②施工工艺为:孔口封闭、孔内循环、自上而下分段灌浆。③灌浆方法:先施工Ⅰ序孔,再施工Ⅱ序孔,最后施工Ⅲ序孔。施工中应严格按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)执行。灌浆水泥采用普通硅酸盐水泥,强度等级不低于P·O42.5,水泥细度要求通过80µm方孔筛其筛余量不大于5%,并且保持新鲜、无受潮、结块等现象,复检合格后方可使用。钻孔采用地质回转钻或液压岩芯钻,灌浆设置集中制供浆系统,集中制备的浆液由钢管线分送给各机组。帷幕灌浆主要施工机械设备见表8-13。表8-13帷幕灌浆主要施工机械设备表建筑设备序号设备名称型号单位数量坝基帷幕灌浆设备1地质岩芯回转钻XY-2PC台32灌浆泵SGB9-12台33制浆机ZJ-400台34潜水泵7.5kw台3(3)钻孔、冲洗与压水试验在进行固结灌浆及帷幕灌浆钻孔时,所有孔位采用统一编号,下一序孔是在等上一序孔灌浆结束后开始钻孔。在钻孔施工过程中遇到裂隙、断层、涌水、漏水等特殊地段时,进行详细记录。在灌浆施工前对灌浆孔进行孔壁冲洗和裂隙冲洗,采用大流量水冲洗,在观测到回水澄清后结束。压水试验检查孔的数量不少于灌浆孔总数的10%,且在该部位灌浆结束14天后进行。压水试验检查孔段在砼与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%,再以下各段的合格率在90%以上,不合格段不能集中。对于固结灌浆及帷幕灌浆还进行岩芯取样。8.5施工交通运输8.5.1对外交通运输164 河水库位于青海省海西州都兰县查查香卡境内的河上,工程区距查查香卡农场23km,距都兰县城约55km,距州府德令哈市约150km,工程区有砂石路经过,对外交通非常便利。但库区内左岸公路要淹没,需要改线,从大坝下游5km处接原有公路跨河至右岸沿沟道绕至109国道,需改线的道路为砂石路,路面宽度3.5m,长度31km。工程对外交通现状如下:①青藏公路,109国道,沥青路面,路宽9m,路况良好。②都兰—德令哈公路,县级公路,沥青路面,路宽9m,路况良好。③都兰—乌兰公路,县级公路,沥青路面,路宽9m,路况良好。④都兰—茶卡—乌兰公路,省道,沥青路面,路宽9m,路况良好。图8-4河水库位置、交通图8.5.2场内交通运输河水库工程场内交通主要采用公路运输的方式,以原有公路为起点,新建6条临时道路与各个施工点、料场及生活区联系起来。新建的临时道路有:①从坝下游接原有公路跨河至大坝右岸,再分低、中、高3条道路进行上坝,设交通桥1座。其道路连接防渗土料场、弃渣场及生活区。②从坝上游接原有公路跨河至大坝右岸,再分低、中、高3条道路进行上坝,设交通桥1座。其道路连接砂石料场及混凝土拌和场。③从坝上游500m处接原有公路再沿左岸山坡新建1条道路至块石料场,其道路长度350m。道路为辅助道路,路面宽度为6m,转弯处半径不小于15米164 ,并在内侧需要加宽。经统计,需新建临时道路2.34km;交通桥2座,桥面宽6.0m,桥面板采用C25钢筋混凝土,桥墩采用M7.5浆砌石。8.6施工工厂设施8.6.1混凝土生产系统河水库工程施工点比较集中,故采取砂石料集中开采,混凝土生产系统集中布置的经营模式。混凝土生产系统布置在大坝上游处左岸平坦的阶地上,混凝土生产系统要以具体混凝土总用量和混凝土浇筑高峰期用量等因素来配置设备。①拌和设备选择为满足不同施工区不同时段混凝土施工高峰强度要求,保证混凝土的及时供应,坝区混凝土生产系统选用1座型号为3×J3—1.5整体式拌和楼,额定生产能力30m3/h;发电厂房施工区混凝土生产系统选用1座HZ30~1Q500整体式拌和站,额定生产能力20m3/h。②骨料本工程混凝土拌合所用砼骨料全部取自大坝上游的1#混凝土骨料料场和2#混凝土骨料,由20t自卸汽车从料场一侧的砂石料筛分系统的成品料堆运输到各混凝土生产系统的骨料仓内。混凝土生产系统骨料仓,容积分别为600m3~900m3,仓底布置一条500mm宽带式运输机将骨料送到拌和站贮料仓。混凝土制备用水直接用潜水泵从河道抽取,在拌和系统附近设20m3蓄水池1座。8.6.2机械修配及综合加工系统本工程规模比较大,施工期比较长,使用各类机械比较多,所以拟在工区内设小型机械修配站,主要承担施工机械设备的定期保养、维修以及部分金属结构零部件的制作和拼装工作。机械的维修主要以更换部件为主,不在工地进行零部件的加工与制造。机械修配厂布置在工区内,设在场地相对比较开阔、施工机械较多的地方。为方便管理,少占地和充分利用施工点的加工设施,本工程的钢筋加工场、木材加工场宜做联合设置,设立综合加工场。在加工场内配备钢筋切断机、钢筋弯曲机、钢筋调直机、刨床等设备。164 8.6.3风水电及通讯(1)施工供风工程主要施工用风为导流放水洞开挖时的钻机供风及洞内通风。压缩空气需用量可按下面公式估算:Q=K1·K2·K3·Σn·q·K4·K5式中Q—压缩空气需用量,m3/min;K1—由于空气压缩机效率降低以及未预计到的少量用气所采用的系数,可取1.05~1.1;K2—管网漏气系数,取1.1~1.3,管网长或铺设质量差时取大值;K3—高原修正系数,1.37;Σn—同时工作的同类型风动机械台数;q—台风动机械耗气量(m3/min),宜采用风动机械额定耗气量;K4—各类风动机械同时工作系数,0.9(2台);K5—风动机械磨损修正系数,1.0;Q=1.1×1.3×1.37×2×(81×60/103)×0.9×1.0=17.14(m3/min)因此,隧洞进口处配置1台20m3电动空压机就能满足风钻用风需求。通风量计算(取大值):①施工人员所需风量VP=UPmk(m3/min)式中UP—洞内每人所需新鲜空气量,一般按(3m3/min/人)计算;m—洞内同时工作的最多人数;k—通风备用系数取(1.1~1.5);VP=3×15×1.5=67.5(m3/min)②爆破散烟所需风量按纯稀释炮烟的理论计算风量:VL=5QB/T(m3/min)式中Q—同时爆破的炸药量(kg);B—炸药爆破时所构成的折合的CO的体积(L),一般采用40L/kg;T—通风时间(min);164 VL=5×50×40/(1000×30)=0.01(m3/min)③洞内最小风速所需风量Vd≥60UminSmax(m3/min)式中Umin:洞内允许最小风速(大断面掘进≮0.15m/s,小断面和异型断面掘进≮0.25m/s);Smax:隧洞最大断面面积(m2)Vd≥60×0.25×12.05=180.75(m3/min)洞身开挖较短,采用压入式通风,洞口设置1台SFDZ-I-NO.5.6型的11×2kw轴流风机进行洞内通风。(2)施工用水生活区生活用水从河拉取,经过净化处理可以饮用;施工用水直接用潜水泵从河道抽取。隧洞施工及混凝土制备用水量较大,导流放水洞进口处修建1座20m3蓄水池进行洞内供水,混凝土制备系统附近修建1座10m3蓄水池。(3)施工用电大坝施工用电配电接线初步拟定为:由都兰县查查香卡农场10kV线路“T”接电源,“T”接点装设柱上真空断路器和氧化锌避雷器,经约23km10kV线路接至施工用电变压器(250kVA),变压器高压侧装设跌落式熔断器和氧化锌避雷器,低压侧通过GGD1的低压配电盘给各个施工地点的动力配电箱供电,再由动力配电箱给各个施工用电设备供电。由于施工用电的电机容量比较大,自然功率因数较低,为了提高功率因数,装设低压无功补偿柜一面,补偿容量为96kvar。由于施工电源的限制,本阶段导流放水洞、生活区及加工场施工用电、砼骨料制备场施工用电暂定为由柴油发电机供电(柴油发电机由施工单位自备)。(4)施工通讯经勘察,施工区无移动网络覆盖,距离查查香卡镇较远,为方便对外联系,在工区配备电台,施工单位可自行与当地通讯部门联系安装,而场内通讯联络,施工单位可采用无线对讲机进行联络。164 8.7施工总体布置8.7.1布置原则本工程施工布置以主干线和主要设施为对象,充分利用有限场地、尽可能减少临时工程量及运距,合理进行施工总布置。本工程施工总布置的主要原则为:(1)施工总布置遵循因地制宜、有利于生产、方便生活、易于管理、经济适用的原则,尽量集中布置,以便管理,保证生产;(2)充分考虑本工程枢纽布置的特点并适应工程施工招投标的要求,尽量压缩高峰年施工人数,减少临建设施规模;(3)施工布置尽量减少对当地原始生态的破坏,并符合环保要求,尽可能利用原始地形,有利施工布置及工程竣工后的造地还田;(4)根据施工区地形地貌条件,施工布置力求紧凑、节约用地,尽量不迁或少迁移民,尽可能利用荒地、滩地和坡地,尽量少占草地,不占或少占耕地;(5)统筹规划、合理布置施工设施和临时设施,妥善安排施工场地的重复利用,尽可能永临结合;(6)各种施工设施的布置应能够满足主体工程施工工艺要求,避免重复运输,以减少能源消耗;(7)主要生产生活设施场地建基高程不低于十年一遇洪水位。8.7.2施工总布置河水库坝址上游为砂砾石料场及混凝土骨料加工区,河谷地形平坦开阔,混凝土生产系统集中布置,有计划地向施工点运送混凝土而大坝下游2.0km处河道左岸阶地上可布置工区。工区内设:指挥部、仓库、综合加工场。弃渣本着就近堆放、减少运费的原则布置,该工程主要弃渣为坝基、导流放水洞、溢洪道及道路开挖不能回填利用的土石方。该工程共设1个弃渣场,布置在大坝下游1.5km处的河道左岸阶地上,不影响河道水流并有水保措施的前提下进行弃渣。8.7.3仓库系统164 在各个施工区各布置一座综合仓库,主要用来贮存该施工区所需各种施工物资,主要包括:生活及生产物资、电器材料、设备配件、劳保用品等。仓库系统总建筑面积1000m2,总占地面积2700m2。水泥储存库布置于混凝土生产系统区。本工程炸药库采取集中管理的方式,本工程各建筑物布置相对集中,本阶段共设1座炸药库,设在大坝上游左侧沟道内,距大坝坝址2km,建筑面积为300m2。8.7.4工程占地工程占地分永久占地和临时占地。永久占地主要指建筑物及永久道路占地;临时占地主要为生活区、各施工点临时道路、料场开采及成品骨料、弃渣场占地。根据工程规模及当地经济条件等特点,结合目前招投标管理体制,在满足生产、生活的前提下,尽量减小其规模。经统计:场内外施工道路占天然草地60亩;弃渣场临时占天然草地38.49亩;生活营区临时占天然草地4.5亩;施工工厂设施临时占天然草地3.75亩;炸药库、仓库及加工场临时占天然草地4.05亩;防渗土料场临时占天然草地112.34亩;块石料场临时占天然草地7.85亩;混凝土骨料及坝壳填筑砂砾石料场临时占河滩地88.54亩。8.8施工总进度8.8.1编制原则及依据编制该工程施工总进度计划的依据是:(1)河水库主体和临建工程量及布置图;(2)《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004),《水利水电工程项目建设工期定额》;(3)国内外同类工程的施工组织设计资料;(4)国内已建的水库工程经验,为本工程积累了丰富的施工经验;(5)施工及管理水平按目前国内在建水电工程的平均先进水平考虑。编制施工总进度计划的原则:根据工程施工战线长,工程技术复杂,尤其是土石坝的施工是控制工程进度的关键因素,因此在施工时选择较先进的施工设备和施工工艺,本着导流放水洞→大坝→溢洪道的施工顺序安排总进度。8.8.2施工总工期分析164 施工总进度分为工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期和工程完建期四个施工阶段。(1)工程筹建期工程筹建期安排3个月。工程筹建期的主要工作内容为成立工程建设管理机构,筹集建设资金,上报前期工作文件、立项,开展工程初步设计并上报审查,取得初步设计审查意见和批复,上报开工报告并获得批准。(2)工程准备期工程正式开工前安排3个月工程准备期,建设单位在此阶段将办理各种开工前的手续,委托设计单位进行施工图设计并进行施工的招标、评标、签约等工作,同时进行征地、移民等工作。未完成的部分内容,将穿插在主体工程施工期内进行。(3)主体工程施工期由于本工程的控制性项目为大坝,导流洞的施工直接影响大坝的施工,首先安排导流放水洞及大坝基础防渗墙施工,等完成截流合龙后进行大坝主体施工,最后进行溢洪道施工。主体工程施工期为20个月。(4)工程完建期本工程为水库工程,而且大坝施工又是控制工期的工程项目,在坝体施工完成时,其余工程均已经全部完成。因此没有明显的完建期,剩余的边角整理工作不影响工程的蓄水运行。完建期安排1个月。施工总工期应该是由起控制性作用的关键性工程的工期控制,由于土石坝工程量大,施工期长,对施工技术要求高,对整个工程起控制性作用,故选用土石坝来计算整个工程的施工工期。坝基开挖按4个月计算,混凝土防渗墙总造孔长为2313.30m,造孔实际速度为20m/台·日计算,配置3台回转冲击钻机进行造孔,施工需5.5个月;帷幕及固结灌浆造孔长度4228m,进尺实际速度为1m/h左右计算,配置3台钻机进行造孔,造孔需3个月;坝体填筑每天上升0.4m计算,需4个月,故土石坝施工期为13个月,冬季停工共7个月;根据地质情况,导流放水洞按全断面开挖双向掘进实际速度为3m/d计算,洞身开挖需3个月,进出口及启闭塔施工安排3个月,故导流放水洞施工需6个月;溢洪道施工安排6个月;河水库控制总工期为3年。8.8.3施工进度计划164 依据《水利水电工程施工组织设计规范》的规定,施工总进度应按施工准备期,主体工程施工期和工程完建期三个阶段考虑。原则:①各项工作施工准备期不超过3个月;②大坝基础处理及导流放水洞第一年必须全面开工;③工程完建期为1个月。在施工进度安排时将各建筑物施工准备工作与主体工程施工进度统一考虑。施工准备期按主体工程开工次序依次进行。施工准备工作应在主体工程开工前全部完成,主要完成进场施工道路修建、公路改线、用电线路及施工临时设施,即完成工程的“三通一平”。导流洞工程完成后方可进行土石坝施工,是施工的关键环节,在第一年初开工。8.8.4主要工程量主要工程量汇总见表8-14。表8-14工程量汇总表项目名称明挖土石方洞挖土石方土石方回填混凝土钢筋m3m3m3m3t泄洪放水洞137216226/4114213.2心墙坝1955732164484310195/溢洪道53713/307655754898.8.5主要临时工程量主要临时工程量见表8-15。表8-15主要临时工程量序号项目单位数量备注1施工道路改线公路km31新建道路km2.342施工房建砖混结构m23000生活用房3施工导流土石围堰m36410.6土石填筑导流洞m311846.6土石方开挖m31263混凝土衬砌4施工通讯对讲机套68.8.6主要材料用量工程主要材料用量见表8-16。表8-16工程主要材料用量表名称汽油柴油砂子砾石块石炸药板枋材水泥(t)(t)(m3)(m3)(m3)(t)(m3)(t)数量27.81361.8538116508339559145.5129.1112984.4164 8.8.7施工总进度施工进度计划主要指标见表8-17和8-18。表8-17施工进度计划主要指标表序号项目名称单位指标备注1工期年32土石方开挖最高月平均强度万m3/月0.883土石方回填最高月平均强度万m3/月16.14混凝土浇筑最高月平均强度万m3/月0.855施工高峰人数人2256施工总劳动量工日19300941164 表8-18河水库施工总进度横道图164 9水库淹没、占地处理9.1水库淹没处理范围及实物指标9.1.1水库区基本情况河水库工程位于青海省海西州都兰县境内,地理位置东经98°26′21″-98°29′38″,北纬36°33′41″-36°34′11″,位于都兰县河下游河谷,区内海拔高程为3400-3700m。气候寒冷,生长有草场植被,库内最高水位3134.86m,最大回水长度4.2km。库区内无矿床矿点,景点文物,无居民居住。淹没区均为稀疏草场,无居民搬迁。9.1.2水库淹没设计标准水库淹没处理设计标准,按《水利水电工程建设征地移民设计规范(SL290—2003)》执行。9.1.3水库淹没处理范围水库淹没处理范围包括淹没区以及因淹没而引起的浸没、塌岸、滑坡及库区淤积而引起“翘尾巴”等影响地区。河水库坝址区河谷呈“U”型,河段基本呈近东西展布,河谷两岸基岩裸露,地势较陡,两岸坡度在40°~60°之间,属构造侵蚀中山河谷地貌。现状库区内主要有草地。按不同淹没对象设计洪水标准,确定草地的淹没处理高程为3134.76m(正常蓄水位)。9.2水库淹没损失调查9.2.1调查依据(1)《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》,2006年7月7日国务院第471号令;(2)《中华人民共和国土地管理法》,2004年8月28日主席令第28号;(3)《中华人民共和国土地管理法实施条例》;(4)《水利水电工程建设征地移民设计规范(SL290-2003)》;(5)《青海省实施<中华人民共和国土地管理法>办法》(2006年10月1日起执行);209 (6)《青海省实施《中华人民共和国草原法》办法》(2008年1月1日起执行);(7)国家及青海省有关行业规范、规程及办法等;9.2.2调查方法根据工程区的实际情况,调查的主要内容有人口、房屋、耕地、草地、苗圃、滩地、水利、交通等。2010年10月中旬,我院设计人员会同海西州水务局工作人员到现场勘踏,对库区淹没的实物进行了现场调查,主要淹没实物有草地。淹没具体数量根据我院测量人员测量的1:1000的平面图量算而得。9.2.3调查成果水库淹没实物指标统计见表9-1。表9-1水库淹没实物统计表序号名称单位面积备注一土地   1天然草地亩593.8 2河滩地亩1781.39 3合计亩2375.19 9.3水库淹没投资估算9.3.1估算依据(1)《中华人民共和国土地管理法》,2004年8月28日主席令第28号。(2)《中华人民共和国土地管理法实施条例》。(3)《中华人民共和国耕地占用税暂行条例》(中华人民共和国国务令第511号,2008年1月1日)。(4)《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》,2006年7月7日,国务院令第471号。(5)青海省人民政府办公厅文件青政办[2007]46号文“转发省国土资源厅关于青海省大中型水电站工程建设征地补偿暂行标准的通知”。(6)青海省人民政府文件青政[1999]38号《青海省人民政府关于建设用地报批有关问题的通知》。209 (7)青海省人民政府关于印发青海省大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置管理暂行办法的通知(青政[2007]23号)。(8)《青海省耕地开垦费土地复垦费土地闲置费征收和使用管理暂行办法》,2004年8月1日起执行。(9)《青海省实施<中华人民共和国草原法>办法》,2008年1月1起执行。(10)《青海省<森林植被恢复费征收使用管理暂行办法>实施细则》(青海省财政厅、林业局,2004年3月)。(11)青海省人民政府“关于公布征地统一年产值标准和区片综合地价的通知”青政[2010]26号文件。(12)《青海省林地、林权管理办法》(青海省人民政府,1992年9月24号)。9.3.2估算标准水库淹没涉及草地。草地的补偿标准:根据《青海省实施<中华人民共和国草原法>办法》。9.3.3水库淹没投资估算根据调查实物量和补偿的依据、标准,水库淹没处理补偿投资估算见表9-3。9.4工程占地9.4.1工程占地工程占地分为永久占地和施工临时占地两部分。工程永久占地主要由各水工建筑物、公路专项改建、工程管理设施等部分组成。施工临时占地主要是弃渣场占地、临时施工道路、砂石料场及施工营地等占地。9.4.2工程占地处理范围及实物指标工程占地处理范围:工程实际占地范围(开挖线、填方线)的基础上外延2.0m。工程占地由水库项目组设计人员进行现场调查,调查结合工程建筑物总体布置、施工组织设计及测量地形图(1/1000)进行,土地种类通过实际调查确定,面积数量由地形图(比例1/1000)量算确定。工程占地统计见表9-2。209 9.4.3工程占地补偿投资估算工程占地包括荒草地、其他草地。草地的补偿标准:根据《青海省实施<中华人民共和国草原法>办法》。根据调查实物量和补偿标准,河水库占地补偿总投资见表9-3。表9-2工程占地统计表序号名称单位土地天然草地河滩地合计一永久占地    1大坝及放水洞亩 38.1638.162溢洪道亩 9.679.673道路改线亩28.02 28.024永久道路亩8.1  5管理房亩0.3 0.3 小计亩36.4247.8384.25二临时占地    1弃渣场亩38.49 38.492临时施工营地亩4.5 4.53仓库及综合加工场亩4.05 4.054砼加工场亩3.75 3.755临时道路亩23.88 23.886砂石料场亩120.1988.54208.73 小计 194.8688.54283.4三合计亩231.28136.37367.65四总计亩451.9表9-3水库区淹没补偿费用投资估算分项表209 项目或费用名称单位数量单价投资(元)备注一、库区淹没补偿     1、农村部分补偿费   836070 1.1、征用土地补偿费和安置补助费   836070 1.1.1.淹没区占地补偿   836070 (2)天然牧草地亩593.801408836070标准128元/亩11倍以上各项合计   836070 7、其他费用   67722 7.1.前期工作费 2.0% 16721 7.2.勘测设计科研费 2.0%836070.4016721 7.3.实施管理费 3.0%836070.4025082 7.4.实施结构开办费  836070.40  7.6.监督费 1.0%836070.408361 7.7.咨询服务费 0.1%836070.40836 1~7项合计   903792 8、预备费   108455 8.1.基本预备费(12%) 12%903792108455 8.2.价差预备费     9、有关税费   4085356 9.1.土地占用税亩593.804000.0223752126元/m29.2.草场植被恢复费亩593.802880.001710144 静态总投资   5097603 表9-4建设区补偿费用投资估算分项表工程或费用名称单位数量单价投资(元)备注二、建设用地补偿     1、农村部分补偿费   343607 1.1、征用土地补偿费和安置补助费   343607 1.1.1.枢纽工程建设区永久占地补偿   307887 (1)林地亩 2700  (2)天然牧草地亩218.671408307887标准128元/亩11倍(3)河滩地亩1917.76  不补偿1.1.2.枢纽工程建设区临时占地补偿   8659 (2)天然牧草地亩12.307048659标准128元/亩5.5倍1.1.3.临时占用草地复垦费亩12.30220027060       1~6项合计   343607 7、其他费用   277832 7.1.前期工作费 2.0% 6872 7.2.勘测设计科研费 2.0%343606.566872 7.3.实施管理费 3.0%343606.5610308 7.4.实施结构开办费  343606.56250000 7.5.监督费 1.0%343606.563436 7.6.咨询服务费 0.1%343606.56344 209 1~7项合计   621439 8、预备费   74573 8.1.基本预备费(12%) 12%62143974573 8.2.价差预备费     9、其他税费   1553654 9.1.土地占用税亩230.974000.029238856元/m29.2.草场植被恢复费亩218.672880.00629770 静态总投资   2249666 补偿总投资为:734.74万元。10环境影响评价10.1项目区环境概况10.1.1自然环境概况(1)地形地貌工程区位于柴达木盆地东部鄂拉山脉之阿尔茨托山区,海拔高程3400~3700m,规划河段基本呈近东西展布,河谷两岸基岩裸露,地势较陡,两岸坡度在40°~60°之间,河谷断面多呈“U”字型,属构造侵蚀中山河谷地貌。(2)气象河流域地处内陆高原,属典型的高原大陆性气候区,气候严寒,冬长暑短,降水稀少,空气干燥,日照时间长,太阳辐射强,热量条件好。根据都兰县气象站资料统计,多年平均气温3.2℃,极端最高气温32.2℃,极端最低气温-26.4℃,多年平均降水量189.2mm,多年平均蒸发量1213mm(20cm蒸发皿),相对湿度39%,最大积雪深度18cm,多年平均风速2.2m/s,最大风速25.9m/s,多年平均大风日数为12.4d,最大冻土深度186cm。209 (3)水文、泥沙河水库河水库下坝址位于查查香卡水文站上游约15.5km处,水库引水口断面位于查查香卡水文站处,集水面积1965km2。坝址处集水面积较小,根据设计要求,只对水库引水口处径流做分析计算。多年平均流量为1.99m3/s,多年平均径流量为66267万m3。坝址多年平均输沙总量为18.98万t。(4)土壤、植被都兰县属温良气候区,降水量由东向西,由南向北递减,气候渐增,导致土壤相应的呈水平演替,分布规律十分明显。自然土壤包括十二个土类,二十六个亚类,以脱土山为界,东部以棕钙山为基带。项目区荒漠面积大,土壤有机质含量低,土壤主要类型为高山荒漠草原土和棕钙栗土。项目区主要为荒漠草原,植被覆盖率低,为30~40%,优势草种有芨芨草、针茅、紫花芨芨草等,另外还有骆驼蓬、白蒿、拐柳、细枝盐爪爪、里海盐爪爪等,没有受保护的植物种类。(5)水生、陆生动物都兰县野生动物较多,分布较广。全县有鸟类、兽类动物30余种。旱獭、狐狸、野兔等数量约7万只左右,鹿、麝、野牦牛等珍惜动物约有4000只,雪豹、熊、野驴、雪鸡、盘羊等比较珍贵禽类、兽类约1万只,黄羊、岩羊约3万只。河流及高山湖泊有鱼类分布,经济价值不高。经调查项目区无保护级别的野生动物和鱼类。(6)水质水库周围人口稀少,库区所控制的流域内无工况企业污染,工程区所在河段水质和地下水水质较好,属清洁类,符合生活及灌溉用水标准,可作为多种用途水源,地表水及地下水水质监测见表10-1、10-2。水库地表水水质监测成果表表10-1单位mg/l209 序号项目河标准值1水温1.2ºC2pH8.16~93溶解氧7.6≥54氨氮<0.05≤1.05挥发酚<0.002≤0.0056砷<0.007≤0.057铜<0.004≤1.08锌<0.03≤1.09铅<0.026≤0.0510BOD52.5≤411COD16.5≤2012高锰盐酸指数0.7≤613铬(六价)<0.004≤0.0514氢化物<0.004≤0.215氟化物0.45≤1.016粪大肠菌群<20100水库地下水水质监测成果表表10-2单位mg/l209 序号项目河标准值1水温5.6ºC2pH8.16.5~8.53氨氮0.06≤0.24砷<0.007≤0.055铜<0.004≤1.06锌<0.002≤1.07铅<0.026≤0.058硝酸盐2.17≤209亚硝酸盐<0.003≤0.0210高锰盐酸指数0.6≤3.011氢化物<0.004≤0.212氟化物0.45≤1.013总大肠菌群0≤10010.1.2社会环境概况(1)已有的水利工程河河流域的供水工程查查香卡农场原有两座引水口,已有的取水口位于拟建的河水库的下游,距查查香卡水文站约6km。(2)水库淹没区社会经济概况库区没有居民居住,水库主要淹没实物有草地。(3)文物古迹水库库区没有吐蕃王陵墓群,下阶段需要会同当地文物部分进一步查清。10.1.3项目区环境质量现状及存在的主要环境问题(1)项目影响区环境质量现状①生态环境质量现状根据青海省人民政府文件《关于划分水土流失重点防治区的通知》,水库处于青海省水土流失重点预防保护区。项目影响区位于柴达木盆地东部鄂拉山脉之阿尔茨托山区,主要为荒漠草场,河谷两岸均为秃岭,植被覆盖率低,水土流失严重。因为干旱缺水,农林、牧业生产比较落后,主要以荒漠草场组成草场生态系统为主。209 水库周围人口稀少,库区所控制的流域内无工矿企业污染,对水库水质影响甚微。库区周围空气质量较好,河水清澈,仅洪水期河水浑浊。受人类活动影响,项目区野生动物的栖息环境日益恶化,经调查项目区没有保护级别的野生动物及珍稀动物,也没有发现保护级别的鱼类。②水环境现状项目区地表水及地下水水质良好,属清洁类,符合生产、生活及灌溉用水标准,可作为多种用途水源。③环境空气和声环境现状工程区地处偏远,无工况企业,仅有G109公路通过,车流量较少,空气污染轻微,项目区空气环境较好,环境噪声轻微。(2)项目区主要环境问题①风蚀灾害严重项目区属于青海省水土流失重点预防保护区,该地区以风蚀为主,平均每年≥8级的大风日数21~54天,3~5月份是大风的集中季节,在风沙流的作用下,草木场表层土被冲蚀日益变薄。②荒漠化项目区属典型的干旱大陆性气候,区域内自然体系等级较低,主要为山地荒漠草场,且覆盖率低,生态系统抗干扰能力弱,区域内荒漠化土地目前有扩大的趋势。10.2环境影响预测评价10.2.1环境保护目标及评价标准(1)项目区所在区域环境敏感目标及其分布根据目前掌握的情况,项目区及周边没有自然保护区、特殊生境及保护的野生植物。(2)环境保护目标根据水库周围生态环境现状,主要环境保护目标见表10-3。(2)环境评价标准①生态环境评价标准209 以项目施工前生态环境质量的某些具有代表性或特殊意义的指标如草场面积及空间分布、生物群落、生物量、物种多样性、水和土地荒漠化程度及其理化性质等作为评价标准。②环境质量评价标准根据对工程区域的环境现状进行的初步调查,结合国家现行的有关规范标准的规定,确定工程执行如下的环境质量标准和污染物排放标准。a.地表水环境质量标准:(GB3838-2002)Ⅱ类标准(施工期执行Ⅲ类标准);环境保护目标表10-3序号环境要素环境保护目标适用标准1水环境项目区、施工区及影响区、下游河道等满足下游农业灌溉的要求。2生态环境原有的荒漠草场等减少建设活动对地表植被的破坏及扰动,防止产生新的水土流失。水域生态环境维护河流水生生态及鱼类的生境条件,保护鱼类的物种资源不受大的影响。3声环境项目区、施工区及影响区《城市区域环境噪声标准》的2类标准4环境空气项目区、施工区及影响区《环境空气质量标准》的二级标准地表水环境质量标准表10-4单位:mg/l项目水温pH溶解氧CODBOD5氨氮铜标准值升≤1、降≤26~9≥5≤20≤4≤1.0≤1.0项目锌氟化物砷镉铬(六价)铅大肠菌群(个/l)标准值≤1.0≤1.0≤0.01≤0.005≤0.05≤0.05≤10000b.地下水质量标准:(GB/T14848-93)Ⅲ类标准;地下水环境质量标准表10-5单位:mg/l项目pH铜硝酸盐氰化物砷汞铅细菌总数标准值6.5~8.5≤1.0≤20≤0.05≤0.05≤0.001≤0.05≤100c.土壤环境质量标准:(GB15618-1995)Ⅱ类标准;土壤环境质量标准表10-6单位:mg/kg项目pH镉铜铅锌标准值>6.5≤1.0≤400≤500≤500d.生活饮用水执行《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)。209 生活饮用水卫生标准表10-7单位:mg/l项目pH铜汞氰化物硝酸盐六价铬铅大肠菌群(个/l)标准值6.5~8.51.00.0010.05200.050.053e.声环境执行《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)2类标准;f.环境空气执行《环境空气质量标准》(GB3095-1996)二级标准;③污染物排放标准a.水污染物排放执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996);b.大气污染物排放执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);c.施工期噪声排放执行《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)。污染物排放标准见表10-8。污染物排放标准和标准限值表10-8环境要素执行标准指标单位标准限值备注污水排放标准二级CODmg/l150主要相关项目BOD5mg/l30SSmg/l300石油类mg/l10废气排放标准限值颗粒物mg/m31周界外浓度最高点噪声排放标准限值LeqdB(A)85昼间最高10.2.2项目建设对环境影响分析(1)工程施工期环境影响分析水库施工期对生态的影响主要是施工安置、施工场地、临时施工区及料场开挖、弃渣场堆放等施工活动。主要表现在局部地区的土地利用方式、植被、水土流失、环境变化等。①对陆生植被的影响主体工程施工时将占用河道,草地。建筑物基础的开挖将直接破坏地表植物,使区域内植被面积将减少,产生不可逆的影响。临时施工区和各类加工厂、弃渣场等临时占压和损坏原有植被,料场材料的开采直接破坏地表植被,减少了植被面积。对临时性占地在施工结束后,应针对施工用地及时进行植被的恢复,其不利影响可通过相应的措施加以控制和减免。②对野生动物的影响209 项目区农牧业发展历史悠久,区域内仅有小型兽类如鼠类、兔类、严鸽等。水库的建设使区域自然生态环境的干扰有所增加,小型动物,尤其是啮齿类动物一般可较好的适应这种变化,啮齿类动物会因为原有栖息地的丧失、破坏而向周边扩散。项目区大型动物已罕见,无珍稀保护动物,水库直接影响区域又集中于峡谷谷底,因此,项目的兴建不会对野生动物造成影响。③对水环境的影响施工期对水体可能产生的污染源有生活污水、生活垃圾、生产废水,新增土壤侵蚀等。生产废水:施工期生产用水主要供给于砼浇筑及养护,建筑物基础的碾压及填筑,机械清洗,隧洞的钻爆施工及砂石料的加工等方面,其中大部分在生产过程中被消耗,外排生产废水主要来自砂石料筛分、机械保养等工序。生产废水中主要污染物为悬浮物,此外机修厂废水中还有石油类污染物。因此,施工废水须经处理后回用或灌溉草地。生活污水:施工生活污水主要在各临时生活区排放。生活污水中主要污染物为细菌、COD和氨氮等,因废水排放量很小,不会改变河段水域水质功能。④对土壤理化性质的影响工程对土壤理化性质的影响主要表现在:水库运行后,淹没导致土壤资源的永久性损失,转化为水域;施工料场的开挖、弃渣填筑会导致表土层破坏,成土母质出露,表土层原有的有机生物参与的营养富集、交换途径的阻断,影响生物对灰分元素的吸收与富集,阻断了生物与土壤间的物质交换;工程施工破换、扰动地表植被,表土的温度变幅增加,土壤收到冲刷、流失的可能性增加,对土壤的理化性质有一定的不利影响。因此施工中和施工结束后期应注意土壤的保护和恢复,并结合适当的人工恢复措施,可使土壤、植被收到的破坏在短期内得到恢复、利用。⑤大气污染物和噪声工程施工期废气排放源主要有:燃油机械尾气、施工爆破、机械开挖及运输粉尘等。主要大气污染因子为TSP,还有少量的SO2和氮氧化合物。根据施工组织设计,施工区大气污染源源强不大,且具有流动性和间歇性的特点。工程建设区内无工矿企业分布,声环境背景值较好,亦无居民点、学校、医院等噪声敏感目标分布。工程施工中的噪声源可分为连续稳态噪声源和流动噪声源,施工噪声将主要对施工人员产生影响。209 ⑥固体废弃物工程弃渣:根据工程土石方挖填平衡计算,弃渣堆方在固定的弃渣场,并采取措施进行防护。⑦人群健康工程高峰期施工人数多,大量施工人员集中聚集,若卫生及生活条件差,卫生防疫工作跟不上,则极易为肠道传染病、呼吸道传染病的发生和流行创造条件,从而对施工人员健康产生影响。(2)工程运行期环境影响分析①对局部气候的影响水库对局部气候的影响程度取决于气候条件,水面大小,水库容量、水库两岸地形等四大因素。水库对局部气候的影响范围一般相当于水库库面面积大小,对于建在干旱地区的水库,其对局部气候影响随干旱及两岸陡坡地形衰减较快。水库建成后对气温影响强度不大,预计沿岸200m地带年均气温可上升,但升幅很小,气温日变幅和年变幅减少,在影响范围内,夏季气温略降低,冬季气温略升高。这种变化对周围农牧业生产不会产生影响。对周围湿度的影响,预计也仅在沿岸200m范围有所变现,可使周围相对湿度略有增加。对风的影响表现为可使沿岸地带形成很弱的库陆风环流,使静风频率略有减少,河谷风速变化不明显。②对水文、泥沙情势的影响水库建设主要是满足下游灌溉,建库蓄水后,实现了流域内水资源的年内调节,大大缓解了流域内用水和来水相矛盾的局面,满足流域内各业发展所需水量,对促进流域内社会经济的发展和生态环境的改善将起到积极的作用。(3)工程设计方案布置的合理性分析水库工程包括大坝、放水洞及引水口等建筑物。工程的布置较好的利用了地形条件,工程布置较为集中,料场开挖和运输较为方便,便于管理和施工作业,无移民,从环境的方面看,没有发现工程兴建的限制性因素,从环境角度来看,本工程的总体布置方案是合理可行的。209 10.3减免环境影响的措施10.3.1水环境保护对策措施①库区水质保护措施水库蓄水前做好水库淹没范围内的清理,包括漂浮物清理、畜棚、厕所的卫生清理等内容。做到施工期的清洁卫生和文明生产,对枢纽区施工所产生的固体废弃物、生活垃圾等及时清运,以避免雨水冲刷对河流及水库水体造成污染,同时也可避免新增水土流失。②生产废水治理施工期生产废水主要来自砼拌和系统及施工机械的冲洗,在拌和系统修建沉淀池,沉淀后排泄。对施工机械冲洗水,选择在水库管理区固定地点冲洗,同时修建沉淀池进行沉淀处理,并防止无序冲洗及油类污物直排入河。运营期生产废水主要来自运行设备检修冲洗水,其排放量较施工期少,采取沉淀处理,防止油污直排入河,在管理区附近固定一处机械检修场所,同时利用施工期原有的沉淀池,并定期清池,将底泥运至弃渣场。③生活污水治理为避免施工期和运行期生活污水对河水质的影响,修建化粪池对施工期和运行期的生活污水进行处理,达标后可用于灌溉草地。④施工区垃圾、粪便处理施工区垃圾、粪便要求收集并统一处理,在人员较集中的居住点和水库管理区布设一定的垃圾箱,做到定点投放,定期集中收集,统一处理。10.3.2土地资源保护措施在弃渣场等“点”状位置,以拦渣工程、护坡工程等工程措施为主,辅以土地整治措施和植物措施;在施工公路等“线”状位置,以护坡工程措施为主,植物措施为辅;在施工区“面”上,土地整治措施和植物措施相结合,合理利用水土资源,恢复和改善生态环境。10.3.3生物资源保护措施加强施工人员的动物保护、生态保护教育,禁止一切危害野生动物的活动;做好施工组织规划,尽量少站草地,严格按设计进行开挖,严禁滥采乱挖;对临时占压区,施工结束后及时进行平整并恢复植被。209 10.3.4自然疫源性疾病、地方病的防治措施此类传染病以鼠类和家畜为主要传染源,因此需做好灭鼠工作,尤其在工程开工期、蓄水初期,有必要采取下列预防措施:施工人员尽量不住临时性工棚;当条件不具备时,建造工棚应选地势高、向阳干燥的地方;并做好场地的平整。购置药品、医疗设备等,在施工人员居住区、水库库周进行灭鼠杀虫,并对施工人员进行疫情抽检及职工健康检查,进行库周卫生清理,完善各项公共卫生设施,保证施工工人及居民生活饮用水的水质,并加强施工区的环境卫生管理,保护施工人员和库区居民的身体健康。10.3.5空气质量保护措施(1)施工扬尘防止措施据类似环境施工现场检测数据统计,施工区扬尘中最主要的是现场道路扬尘和搅拌砼扬尘,两者共占施工扬尘总量的85%以上。①混凝土搅拌系统在生产砼过程中将产生扬尘。系统自身配有除尘设备,其产生扬尘的生产过程中,要求除尘设备同时使用。②交通运输防尘。施工道路扬尘可通过修坚实路面,保持道路清洁,适时洒水得到有效控制。③水泥输送防尘水泥的装卸拆包运输及储存应封闭进行,并定期对其封闭性能保养和检修,使起保持良好的封闭状态。(2)施工机械尾气防治措施燃油机械尾气排放应符合有关规定要求,加强施工期大气质量监测,必要时各燃油机械配备尾气净化器。(3)噪声防止措施按《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90中规定,土石方挖填过程中,推土机、控制机及装载机的噪场限值为:昼间75dB(A),夜间为55dB(A),混凝土搅拌机、电锯的噪声限值为:昼间70dB(A),夜间为55dB(A)。①固定噪声源采取封闭式作业,利用吸声材料或隔音结构降低噪声等级。②209 机动车辆产生的流动噪声,主要控制其高音鸣笛;对重型机车安装排气噪声消声器,国产消声器20~40m(dB)A。③施工人员做好劳动保护工作:一级工作人员轮换作业,避免长时间处在高噪音环境中:佩带耳塞、耳罩、防声头盔等,耳塞、耳罩衰减效果为20~30(dB)A,防声头盔衰减为30~50(dB)A。④交通影响防止措施:在制定施工实施方案时应充分考虑交通因素,原材料和工程弃土运输尽可能避开高峰时间,同时,项目开发单位和运输部门应同时作为有关组织管理工作及驾驶员的职业道德教育,按规定路线运输,按规定地点处置弃土和建筑垃圾。10.3.6古墓群保护措施首先查清项目区有无古墓分布情况,对淹没区外周边地区的文物古墓会同当地文物保护部门采取相应的保护管理措施。10.4环境管理环境管理是建设项目管理的基本内容之一,环境管理制度对于环境评价所提出的保护措施的实施有“三同时”的要求,以确保工程建设顺利实施的同时,进一步防止和治理环境污染和破坏。10.4.1管理机构建议在水库管理部门设置1~2人负责工程环境管理,可以兼职,并明确一位领导主管环境保护工作,以落实水库环境保护工作的各项任务。机构主要职责为:制定环境管理规划方案;负责技术管理和人员培训,审核技术报告;负责环保措施实施规划与监督检查,编制总结报告,做好施工时环境管理、环境监测及环境报告制度的落实、环境纠纷的处理;处理日常事物,负责技术报告归档、技术交流。10.4.2管理内容环境管理的内容包括:机构建设与加强、人员培训、技术咨询、评估与设计、监测与治理、控制与保护、监理与验收。10.5环境保护投资估算10.5.1编制原则及依据根据“谁污染,谁治理、谁开发,谁保护”的原则,工程的环境保护防治措施、环境监测和环境管理等专项投资,列入工程环保投资中。209 本工程环保投资以水利水电工程设计估算编制的有关规定为基础,结合工程具体情况和环境工程保护的特点,采用市场调查法和环保工程主材单价等同主体工程主要材料单价的方法进行计算。编制依据是:(1)《水利水电工程环境保护设计概(估)算编制规定(报批稿)》(2001-12);(2)《关于规范环境影响收费有关问题的通知》(国家计委、环境保护总局计价格(2002)125号);(3)《关于发布环保系统行政事业性收费项目及标准的通知》(青价费字(93)第005号)。10.5.2环境保护总投资本工程环境保护总投资192.81万元。详见投资估算章节。10.6环境影响综合评价10.6.1工程建设对环境的有利影响(1)项目区气候高寒,交通不便,群众文化水平低,技术力量非常薄弱,经济结构单一,水库建成后对当地社会经济的影响是比较有力的。(2)水库建成后,可基本解决下游农田的灌溉问题,大大提高现有灌溉面积的供水保证率,在其它增产措施配合下,势必使作物产出量大幅度增加,这将为农民收入稳定增长奠定了坚实的基础。(3)随着灌区供水条件的改善,结合响应的增肥措施,势必促使土壤、水、光、热、气趋于协调,促使土壤微生物的活动,这将有利于灌区土壤结构的改善,促进低产量的改造,使灌区土壤环境向着有利于农业生产的方向发展。(4)项目实施后,将为下游干旱地区,改善缺水面积及改善生态环境等发挥重要作用。(5)经测算,项目实施后,全灌区粮食、油料、及蔬菜的产量将大大提高,这对该地区地方收入增加,全民生活水平的提高产生积极的有利影响。10.6.2工程实施对环境的不利影响(1)施工期“三废”排放及生活垃圾若处置不当,将对水库周围环境造成暂时的污染。209 (2)施工高峰期,工地临建占地、材料堆放、占地以及料场开挖等都将会对库区周边环境产生一定程度的不利影响。(3)料场、渣场、场内交通、临时生活设施、主体工程开挖等,都可能对原有的植被造成破坏,影响到原有的植被和景观,并使原地表产生扰动,引起新的水土流失。(4)由于工程的施工,如大型机械的开挖、运输、爆破、削坡、混凝土拌和、砂石料筛选等,造成局部范围内噪声、大气超标。影响施工人群,另外对野生动物产生一定的影响,但仅局限于施工阶段。10.6.3工程环境的可行性结论水库的运行基本不排放污染物,工程对环境产生的其他不利影响主要是水库淹没、工程占地对生态环境的影响,但工程的建设规模不大、工期相对较短,影响也较为有限。其不利环境影响可以通过落实切实可行的环境保护措施得到降低或减免。从环境保护的角度分析,不存在其他制约性的环境因素。209 11水土保持11.1项目区自然环境状况工程区位于柴达木盆地东部边缘,东北部为乌兰南山,西南部为夏日哈山,河水库位于乌兰南山与夏日哈山之间的阿尔茨托中低山区,区内山脉走向呈北西~北西西向,与区域构造线方向吻合。水库工程位于青海省海西州都兰县境内,工程区位于青海省都兰县河下游河谷,区内海拔高程为3400-3700m,河是都兰县境内的第二大河流,发源于鄂拉山脉,流经河上游谷地、野马滩盆地,进入查查香卡盆地后河水潜入地下,后在下游又以泉水排泄流入素棱郭勒河,最终汇于北霍布逊湖。都兰县位于青海省中部,柴达木盆地的东南部,隶属于海西蒙古藏族自治州。地理坐标为东经95°29′~99°16″,北纬35°15″~37°27″。东西约长350km,南北约宽250km,总土地面积为43023.86km2,约占青海省土地面积的6%,海西州土地面积的12.5%。项目区天然植被覆盖度为20~30%20%左右,水土流失面积共计为2060666hm2,占全县总面积的42.58%,水土流失比较严重。虽然项目区水利部门和各级政府都很重视水土流失治理工作,但却无法从根本上解决水土流失的困扰。河流域地处内陆高原,属典型的高原大陆性气候区,气候严寒,冬长暑短,降水稀少,空气干燥,日照时间长,太阳辐射强,热量条件好。根据都兰县气象站资料统计,多年平均气温3.2℃,极端最高气温32.2℃,极端最低气温-26.4℃,多年平均降水量189.2mm,多年平均蒸发量1213mm(20cm蒸发皿),相对湿度39%,最大积雪深度18cm,多年平均风速2.2m/s,最大风速25.9m/s,多年平均大风日数为12.4d,最大冻土深度186cm。由于干旱缺水,不仅自然植被生长能力很低,人工植被成活率也很低,给生态治理工作带来极大困难,因此形成了穷山秃岭的生态环境。11.2水土流失“三区”划分根据青海省人民政府《关于划分水土流失重点防治区的通告》,项目区属青海省水土流失重点预防保护区,水土流失防治标准执行建设类项目一级标准。209 11.3水土流失现状工程位于青海省都兰县,根据全国第二次土壤侵蚀遥感普查结果,项目区水土流失类型主要以风力侵蚀和水力侵蚀为主,局部伴随有冻融侵蚀和重力侵蚀。根据青海省土壤侵蚀动态遥感调查面积统计,都兰县土地总面积为4839200hm2,水土流失面积共计为2060666hm2,占全县总面积的42.58%,其中轻度流失面积为1004040hm2,占总水土流失面积的48.72%;中度流失面积为342360hm2,占总水土流失面积的16.61%;强烈流失面积为390424hm2,占总水土流失面积的18.95%;极强烈流失面积为194746hm2,占总水土流失面积的9.45%,剧烈水土流失面积为129096hm2,占水土流失面积的6.25%。11.4预防监督与水土流失治理现状根据《青海省水利统计资料汇编》(青海省水利厅,2007年)可知,都兰县水土流失综合治理面积为127589.96hm2,其中营造水土保持林126113.96hm2,种草600hm2,封禁治理650hm2。淤地坝12座,拦砂坝2座,谷坊8座,水窖167口,排灌沟渠15.67km。截止2007年,贵德县水土流失治理面积12410hm2,占水土流失面积的5.42%。其中水平梯田4070hm2,水保林4100hm2,种草800hm2,治河造田1300hm2。与本项目区邻近的西台水库工程,建设单位开展了大量卓有成效的水土保持工作,水库水土保持工作成效显著,积累了不少成功经验,为本项目水土流失治理提供了宝贵的经验。主要的水土保持措施有:1)项目区属柴达木盆地,气候条件差,干旱少雨,在方案水土保持措施设计时,注重对施工区域内原有表土的保护和利用,以利于施工后期裸露面的覆土与植被恢复。2)注重对施工开挖废料的临时防护。3)水库施工过程中,施工道路和渣场是造成水土流失的主要区域,方案设计中注重对以上两个区域水土流失的防护,设置了浆砌石挡土墙防护、渣顶采用当地适生草树种恢复植被。209 近几年,项目区政府加大了水土保持生态建设的力度,水土流失治理问题得到了县相关部门的重视,采取了减少人为破坏,禁止散养牲畜,建立了林业管护责任制度,同时对当地群众进行了相关水土保持、生态保护等方面的政策和水土流失危害的宣传教育,不断提高该区域群众治理水土流失和保护生态环境的积极性,为项目区下一步的全面综合治理打下良好的基础。11.5水土保持制约性因素的评价11.5.1工程选址的水土保持制约性因素分析评价本项目不属于《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》确定的禁止开发区域内不符合主体功能定位的开发建设项目,不属县级以上人民政府公告的崩塌滑坡危险区和泥石流易发区;没有占用国家确定的水土保持长期定位观测站和重点试验区。建设区内无水土保持试验及监测站点、不涉及基本农田保护区及重点水土保持治理成果区,主体工程选址时避开了滑坡、泥石流易发地段。本工程属于国家政策大力鼓励和支持类的项目,不存在严格限制或绝对禁止工程建设的制约性因素,工程选址符合水土保持相关技术规范的要求。11.6工程占地及水土流失防治责任范围11.6.1工程占地本工程占地包括永久占地和临时占地,永久占地主要为大坝、导流洞、溢洪道及上坝道路等基础设施占地。工程临时占地包括施工期料场占地、加工场、施工工厂、临时仓库和施工生活用地等。根据统计,河水库工程总占地为173.77hm2,其中永久占地为155.83hm2,临时占地17.94hm2;在总占地中,占用草地51.79hm2,河滩地121.98hm2。工程占地详见表11-2。11.6.2水土流失防治责任范围及防治分区本工程水土流失防治责任范围为项目建设区和直接影响区。项目建设区包括工程永久征地、施工临时占地、租凭土地等建设征占地面积;直接影响区是指由于施工活动等造成影响的区域。根据防治责任范围确定的依据和方法,确定本工程水土流失防治责任范围为181.13hm2,其中项目建设区173.77hm2,直接影响区7.36hm2。水土流失防治责任范围见表12-3。根据不同施工单元,划分工程水土流失防治分区为:主体工程防治区、生活办公防治区、道路防治区、弃渣场防治区、料场防治区、施工工厂防治区、仓库防治区和库区防治区等共八个防治分区。209 11.7水土流失预测11.7.1预测单元及时段本工程水土流失预测范围为项目建设区的面积,预测单元划分为主体工程区、生活办公区、道路区、弃渣场区、料场区、施工工厂区、仓库区和水库淹没区等共八个分区。。预测时段为施工准备期、施工期和植被恢复期三个阶段。具体见表11-4。11.7.2水土流失预测结果(1)工程扰动原地貌、损坏土地及植被的面积根据现场占地调查统计,工程建设扰动原地貌、损坏土地及植被的面积为173.77hm2,其中占用草地51.79hm2,河滩地121.98hm2。(2)损坏水土保持设施的面积根据调查,项目区具有水土保持功能的设施有自然状态下的地表,没有人工修建的水土保持设施,即损坏水土保持措施的面积为173.77hm2,其中占用草地51.79hm2,河滩地121.98hm2,全部属于青海省都兰县所有。(3)弃土、弃渣量预测工程土石方开挖总量91275m3,土石方回填665911m3,区间调用11243m3,工程产生弃渣约50330m3;主体工程设弃渣场1处,占地面积2.57hm2,占地类型全部为草地。土石方平衡见表11-5。209 表11-2工程占地统计表单位(hm2)工程分区占地类型占地性质草地河滩地合计永久占地临时占地合计主体工程区大坝2.432.432.432.43溢洪道0.640.640.640.64导流放水洞0.110.110.110.11导流围堰0.030.030.030.03小计3.223.223.223.22道路区施工道路3.203.203.203.20上坝道路0.800.800.800.80小计4.004.000.803.204.00料场区坝壳砂料场5.705.705.705.70砼骨料场0.200.200.200.20防渗土料场7.497.497.497.49块石料场0.520.520.520.52小计8.015.9013.9213.9213.92弃渣场2.572.572.572.57施工工厂0.250.250.250.25生活办公区0.300.300.300.30仓库及加工厂区0.270.270.270.27水库淹没区36.39112.86149.25149.25149.25合计51.79121.98173.77155.8317.94173.77注:由于施工道路、坝壳砂料场和砼骨料场在水库蓄水后均在库区内,但在施工过程中对地表形成扰动,故在占地划分中将其单独统计,从库区中扣除其占地面积,不重复计列。表11-3水土流失防治责任范围统计表序号工程名称防治责任面积(hm2)项目建设区直接影响区合计1主体工程区大坝2.430.322.75溢洪道0.640.170.82导流放水洞0.110.080.19导流围堰0.030.040.07小计3.220.613.832道路区施工道路3.201.284.48上坝道路0.800.481.28小计4.001.765.763料场区坝壳砂料场5.700.746.44砼骨料场0.200.160.36防渗土料场7.490.848.33块石料场0.520.240.76小计13.921.9815.894弃渣场2.570.332.905施工工厂0.250.110.366生活办公区0.300.060.367仓库及加工厂区0.270.050.328水库淹没区149.252.45151.70合计173.777.36181.13注:由于施工道路、坝壳砂料场和砼骨料场在水库蓄水后均在库区内,但在施工过程中对地表形成扰动,故在占地划分中将其单独统计,从库区中扣除其占地面积,直接影响区也单独计算。209 水土流失预测时段及单元划分表表11-4二级分区预测时段(a)施工准备期施工期植被恢复期主体工程区0.553施工道路0.51.53料场0.553弃渣场0.553工程管理区0.553施工生产生活区0.553安置宅地0.523工程土石方平衡表表11-5单位:m3序号项目开挖回填调入调出外借废弃数量来源数量去向数量来源数量去向1大坝19878644843    624965防渗土料场及坝壳砂料场  2溢洪道262381235     25003弃渣场3导流放水洞13622   7087导流围堰填筑  6535弃渣场4导流围堰 70877087导流放水洞      5施工道路195259083956上坝道路      6上坝道路275694821  3956施工道路  18792弃渣场7施工工厂1000800  200仓库    8生活办公区10171017  0仓库    9仓库及加工厂区 200200施工工厂及生活区      合计9127566591111243 11243 624965 50330弃渣场(4)水土流失量预测根据初步估算,工程建设可能造成的水土流失总量85056t,其中施工准备期2412t,建设期70095t,植被自然恢复期12549t;水土流失背景值为33331t,新增水土流失量为51725t。水土流失量估算见表11-6。209 水土流失量估算表表11-6预测单元预测时段土壤侵蚀背景值(t/km2.a)扰动后侵蚀模数(t/km2.a)侵蚀面积(hm2)侵蚀时间(a)背景流失量(t)预测流失量(t)新增流失量(t)主体工程区施工准备期2840284061.030.58678670建设期2840850061.03586662593617271自然恢复期第一年2840550024.1616861329643第二年2840450024.1616861087401第三年2840300024.16168672539小计    205831411082合计    115912994418353施工道路施工准备期2840800012.690.5180508327建设期28408000101.741.54334122097875自然恢复期第一年2840500025.6217281281553第二年2840400025.6217281025297第三年2840300025.62172876941小计    21833074892合计    6697157919094料场施工准备期2840284036.130.55135130建设期2840900036.13551311626011129自然恢复期第一年2840600011.211318673354第二年2840450011.211318504186第三年2840310011.21131834829小计    9551525569合计    65991829811699工程管理区施工准备期284028400.670.510100建设期284080000.67595268173自然恢复期第一年284045000.201693第二年284035000.201671第三年284029000.201660小计    17225合计    122299178施工工区施工准备期284075000.960.5143622建设期284075000.965136360224自然恢复期第一年284045000.961274316第二年284035000.96127346第三年284029000.96127281小计    8210523合计    232501269安置宅地施工准备期284028400.440.5660建设期284070000.442256237自然恢复期第一年284045000.151472第二年284035000.151451第三年284029000.151440小计    13164合计    448440209 水土流失量估算表续表11-6预测单元预测时段土壤侵蚀背景值(t/km2.a)扰动后侵蚀模数(t/km2.a)侵蚀面积(hm2)侵蚀时间(a)背景流失量(t)预测流失量(t)新增流失量(t)弃渣场施工准备期2840284033.330.54734730建设期2840900033.33547331500010267自然恢复期第一年2840600033.33194720001053第二年2840450033.3319471500553第三年2840350033.3319471167220小计    284046671827合计    80472014012093总计    333318505651725各时段预测结果施工准备期    20632412350建设期    231217009546974自然恢复期    8148125494401合计    33331850565172512.7.3工程建设过程中可能造成的水土流失影响工程建设过程中可能造成的水土流失影响主要表现在以下几个方面:(1)工程修建势必对地表进行扰动,改变原有的微地貌,破坏原有的植被,使本来脆弱的生态系统更加脆弱。(2)工程存在大量的弃土、弃渣,这些松散的堆积物,给水土流失的产生提供了物质基础。(3)项目建设中为了施工和以后管理的方便,必须扩建或新建一些永久道路和临时道路,而这些道路大部分位于山坡和沟道,地面坡度比较大,而且地表径流比较发育,道路施工中弃土、弃渣和大量的裸露面存在,为水土流失的产生创造了良好的条件,容易沿道路产生水力侵蚀。(4)工程占地面积大,对地面的扰动大,在一定程度上,破坏了原地貌和地形的完整性,在景观上造成一定的影响。11.8水土流失防治措施11.8.1水土流失防治目标209 项目区青海省人民政府公告的水土流失重点预防保护区,执行建设类项目一级防治标准。防治目标在国家标准的基础上根据当地的实际情况进行调整。具体目标是:通过布设有针对性的水土保持措施,使工程建设过程中新增水土流失得到有效防治,同时使原有水土流失得到基本治理,减少项目区因水土流失造成的危害;恢复和保护项目区水土保持设施,实现工程建设、生态环境和地方经济的协调发展。水土流失防治目标值具体见表11-7。水土流失防治目标表11-7防治指标标准规定修正值采用标准按降水量按土壤侵蚀强度按地形建设期扰动土地整治率(%)95   95水土流失治理度(%)90-5   85土壤流失控制比0.8   0.7拦渣率(%)9895林草植被恢复率(%)97-295林草覆盖率(%)25-5  2011.8.2水土流失防治措施体系根据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)要求,结合工程各区域的实际情况,因地制宜,因害设防。根据本工程水土流失防治责任范围,水土流失防治分区,采取工程措施,临时措施和植物措施进行综合防治,形成本方案的水土流失防治体系,各项水保措施应该做到技术上可行,经济上合理,使工程建设造成的水土流失得到及时有效控制,使项目区原有水土流失得到有效治理。根据地形地貌进行一级分区,按工程总体布局进行二级分区,项目共分为主体工程区、料场、弃渣场、施工道路、生活办公区、仓库及加工厂、施工工厂和水库淹没区等八个防治分区。由于安置宅地由当地政府统一安排,在此不考虑该区的防治措施。各分区水土保持措施布局如下:(1)主体工程防治区主体工程防治区包括大坝、溢洪道、导流放水洞和导流围堰。本方案所采取的水土保持措施主要为对施工区由于施工扰动的裸露地表进行平整压实。防止水土流失。(2)施工道路区本工程施工道路分为永久道路和施工临时道路,其中永久道路长为800m,临时施工道路长为3200m。本方案设计在临时道路施工结束后,对其全部恢复为草地。对永久施工道路两侧设置浆砌石排水沟,并在道路两侧栽植行道树。(3)料场防治区209 本工程料场分为坝壳砂料场、砼骨料场、防渗土料场和块石料场;坝壳砂料场和砼骨料场位于库区,水库蓄水后将淹没,本方案不设计水土保持措施;防渗土料场占地类型为草地,本方案设计待料场开采完毕后布设植被恢复措施。块石料场设计在开采完毕后进行削坡,并在坡脚处设置坡脚截水沟。(4)弃渣场防治区本工程弃渣设置于大坝上游1.5km处的山沟中,本方案设计在沟口设置浆砌石挡土墙进行拦挡,渣体四周2-5m处设置浆砌石排水沟进行排水。防止雨季雨水冲刷渣体造成水土流失,待弃渣场弃渣堆放完毕后,在渣顶设置植被恢复措施,恢复为草地。(5)施工工厂防治区本方案设计在施工结束后,对该区全部扰动地设置植被恢复措施。防止水土流失。(6)生活办公区本方案设计对生活办公区进行绿化美化措施。(7)仓库及加工工厂本方案设计在施工结束后,对该区全部扰动地设置植被恢复措施。防止水土流失。(8)水库淹没区本方案重点对该区进行水土保持监测。本工程水土流失防治总体布局及防治措施体系见图11-1。(7)建议与说明1)建议建设单位下阶段尽快委托具有资质的单位编制本项目的水土保持方案报告书;2)建议主体工程在下阶段设计时,进一步优化渠线的设计方案,减少工程土石方量,减少弃渣量。12.9水土保持投资本项目水土保持工程总投资385.16万元。12投资估算12.1项目概况河水库工程位于青海省海西州都兰县境内,地理位置东经地理位置东经98°26′21″-98°29′38″,北纬36°33′41″-36°34′11″,209 工程区位于青海省都兰县河下游河谷,区内海拔高程为3000-3500m。下游坝址距西宁市481km,距都兰县55km,上下游坝址相距3km。G109国道至德令哈市的县级公路(柏油路面)从工程收益区(查查香卡农场)通过,从农场至坝址为简易砂石道路,交通较为便利。本阶段选取两个坝址进行分析设计比较,两坝址均分布在河中段峡谷内,上下坝址距离为3.0km,分别命名为河水库上坝址和河水库下坝址。推荐方案为河水库下坝址,该水库控制总灌溉面积7万亩,相应的死水位为3408.0m。水库总库容为993.85×104m3,兴利库容为710.85×104m3,死库容为283×104m3。水库属Ⅳ等小(1)型工程,其永久性水工建筑物中的主要建筑物为4级,次要建筑物和临时建筑物为5级。2、投资主要指标表序号名称单位下坝址左岸土石坝加灌区方案1总投资万元23026.082工程部分动态总投资万元21579.233工程部分静态总投资万元20938.714建筑工程投资万元14468.465机电设备及安装工程投资万元270.426金属结构设备及安装投资万元140.647临时工程投资万元1031.138独立费用万元3124.549预备费万元1903.5210库区淹没补偿万元509.7711建设占地补偿费万元224.9712水土保持费万元474.7413环境保护费万元237.3714利息万元640.5215基本预备费率%1016利率%7.0517总工期年33、主要工程量(下坝址左岸---推荐方案)名称土石方明挖洞挖石方土石方填筑砌石混凝土钢筋及钢筋网帷幕灌浆钢材单位m3m3m3m3m3tmt数量1734656547713224889028833802.4951547.124、主要材料消耗量及工日数量(下坝址左岸---推荐方案)209 名称水泥板枋材炸药汽油柴油砂碎石块石人工单位tm3ttttm3m3工日数量15414161.21145.5327.951970.9657989712744034627335512.2编制原则和依据1、原则和依据1)根据青海省水利厅[2009]28号文颁发的《青海省水利工程设计概(估)算编制规定》参照有关规程、规范、国家及地方政府的政策法规;2)设计资料及技术措施;3)建筑工程:采用青海省水利厅发布青水建[2009]875号文颁发的《青海省水利水电建筑工程预算定额》扩大10%当估算使用;4)安装工程:采用水利部1992年颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》扩大5%当估算使用;5)施工机械台班费:执行青海省水利厅[2009]875号文件《水利水电工程施工机械台班费定额》;6)当地海拔高程3000--3500米之间,按文件规定增加1.20的人工、1.45的机械高海拔降效系数;7)缺项部分参考其他相关专业定额及文件执行。2、基础单价1)人工单价根据青海省水利厅[2009]28号文件颁发的《青海省水利工程设计概(估)算编制规定》计算,技工工资45.46元/工日,普工工资28.24元/工日;2)主要材料价格施工用风、施工用电及施工用水根据施工组织设计,按根据青海省水利厅[2009]28号文件颁发的《青海省水利工程设计概(估)算编制规定》计算;209 其它主要材料价格根据青海省建设工程造价管理总站发布的2012年第二期西宁地区建设工程材料指导价格,加运输费计算差价。运输费用根据青海省交通厅公路定额站2012第二期年造价管理信息公布的“青海省公路工程汽车货物运价表”中的规定计算。经计算,主要材料价格如下:名称水泥钢筋板枋材汽油柴油砂碎石块石电风水单位元/t元/t元/m³元/t元/t元/m³元/m³元/m³元/度元/m³元/m³原价4694657230092499121预算价843513526069966984380.1580.1577.131.460.150.70进入单价价格30030001100380035005050501.460.150.70价差543213515066166633430.1530.1527.133、主要设备价格及编制依据主要机电设备原价通过生产厂家的报价;金属结构设备原价参考同类工程及有关资料确定。运输费用根据青海省水利厅[2009]28号文件颁发的《青海省水利工程设计概(估)算编制规定》计算。固定式卷扬式启闭机:16500元/t平板闸门:9500元/t埋件:9000元/t4、单价计算标准及依据1)计算依据:直接工程费=直接费+其他直接费+现场经费(1)直接费=人工费+材料费+机械使用费人工费=定额劳动量(工日)×人工预算单价(元/工日)材料费=定额材料用量×材料预算单价机械使用费=定额机械使用量(台班)×施工机械台班费(元/台班)(2)其他直接费=直接费×其他直接费率(3)现场经费(建筑)=直接费×现场经费费率209 现场经费(安装)=人工费×现场经费费率间接费(建筑)=直接工程费×间接费费率间接费(安装)=人工费×间接费费率利润=(直接工程费+间接费)×利润率税金=(直接工程费+间接费+利润)×税率材料差价=材料补差×(1+税率)单价=直接工程费+间接费+利润+税金+材料差价2)取费费率见下表序号工程类别其他直接费现场经费间接费利润率税率1土石方工程5.60%9.00%9.00%7.00%3.22%2砂石备料工程5.60%2.00%6.00%7.00%3.22%3混凝土工程5.60%8.00%5.00%7.00%3.22%5基础处理工程5.60%7.00%7.00%7.00%3.22%6疏浚工程5.60%5.00%5.00%7.00%3.22%7其他工程5.60%5.00%5.00%7.00%3.22%8安装工程6.50%45.00%50.00%7.00%3.22%3)独立费用计算依据建设单位管理费根据财政部-财建[2002]394号;监理费根据国家发展改革委、建设部文件-发改价格[2007]670号;建设项目前期工作费根据青计价格[2000]786号;工程质量检测费根据现行的计费标准计取;工程决算审核费根据青价费字[2000]第058号;招标代理费根据国家计委计价格[2002]1980号;施工图审查费根据青计价格[2000]786号;勘测设计费根据国家计委计价格[2002]10号及1352号文按行业调整系数计算;工程保险费按一至四部分的0.45%计算。4)预备费基本预备费按一至五部分之和的10%计算。价差预备费根据国家计委投资(1999)1340号文,暂不计列。5、工程资金筹措方案209 本工程资金30%银行贷款,70%国家投资;贷款利率为7.05%6、水土保持工程费按总投资比例列估。7、环境影响补偿费按总投资比例列估。表12-2投资估算总表推荐下拦河式左单位:万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计占一--三部分百分比(%)I工程部分投资      第一部分:建筑工程14468.46  14468.4676.01%一挡水工程6692.25  6692.2535.16%1土石坝(下坝址)6692.25  6692.2535.16%二泄洪工程2307.16  2307.1612.12%1溢洪道(左)1329.66  1329.666.99%209 2泄洪放水洞(导流洞73m,放水洞225.11m)977.5  977.505.14%三引水工程(灌区部分)1501.20  1501.207.89%1明渠1231.89  1231.896.47%2引水枢纽162.19  162.190.85%3干渠建筑物107.12  107.120.56%四交通工程3379.53  3379.5317.75%五房屋建筑工程285.35  285.351.50%六供电设施工程230.00  230.001.21%七其他建筑工程72.97  72.970.38% 第二部分:机电设备及安装工程47.90222.52 270.421.42% 第三部分:金属结构设备及安装工程54.9485.70 140.640.74% 一--三部分之和14571.30308.22 14879.5278.17% 第四部分:临时工程1031.13  1031.135.42%1导流工程43.17  43.170.23%2施工交通工程105.56  105.560.55%3施工用电179.27  179.270.94%5房屋建筑工程322.58  322.581.69%6其他临时工程380.55  380.552.00% 一至四部分合计15602.43308.22 15910.6583.59% 第五部分:独立费用  3124.543124.5416.41%1项目建设管理费  269.93269.931.42%2生产准备费  113.87113.870.60%3科研勘测设计费  1978.111978.1110.39%4其他  762.63762.634.01% 一至五部分之和15602.43308.223124.5419035.19100.00% 基本预备费10%   1903.52  静态投资   20938.71  建设期还贷利息(7.05%)   640.52  动态投资   21579.23 II工程占地及移民安置补偿费      工程淹没及征地补偿费   734.74 Ⅲ水土保持工程(含水土方案编制费)   474.74 Ⅳ环境保护工程   237.37 ∑总投资   23026.08 表12-3投资估算总表比较上拦河式左单位:万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计占一--三部分百分比(%)I工程部分投资      第一部分:建筑工程16094.42  16094.4275.22%一挡水工程9448.90  9448.9044.16%1土石坝(上坝址)9448.90  9448.9044.16%二泄洪工程2640.61  2640.6112.34%1溢洪道(左)1845.41  1845.418.62%209 2泄洪放水洞795.2  795.203.72%三交通工程3372.03  3372.0315.76%四房屋建筑工程299.90  299.901.40%五供电设施工程260.00  260.001.22%六其他建筑工程72.98  72.980.34% 第二部分:机电设备及安装工程47.95467.82 515.772.41% 第三部分:金属结构设备及安装工程48.5182.43 130.940.61% 一--三部分之和16190.88550.25 16741.1378.24% 第四部分:临时工程1151.84  1151.845.38%1导流工程129.60  129.600.61%2施工交通工程73.84  73.840.35%3施工用电202.84  202.840.95%5房屋建筑工程322.57  322.571.51%6其他临时工程422.99  422.991.98% 一至四部分合计17342.72550.25 17892.9783.62% 第五部分:独立费用  3503.793503.7916.38%1项目建设管理费  291.33291.331.36%2生产准备费  127.62127.620.60%3科研勘测设计费  2226.352226.3510.41%4其他  858.49858.494.01% 一至五部分之和17342.72550.253503.7921396.76100.00% 基本预备费10%   2139.68  静态投资   23536.44  建设期还贷利息(7.05%)   719.98  动态投资   24256.42 II工程占地及移民安置补偿费      工程淹没及征地补偿费   1116.53 Ⅲ水土保持工程(含水土方案编制费)   485.13 Ⅳ环境保护工程   242.56 ∑总投资   26100.64 13经济评价13.1概述河水库是一座以灌溉为主的中型水库,水库位于青海省都兰县境内,水库的灌溉任务为:新增农田灌溉面积3万亩,新增经济林草灌溉面积4万亩;其中有5100亩灌区为本次田间配套建设。工程建成后将增加农业灌溉用水量3165×104m3,增加人畜饮水量20.21×104m3,生态用水量218.8×104m3209 ;本工程的建设内容为一座水库和5100亩灌区的田间配套。工程建设静态总投资为22385.56万元,动态投资为23026.08万元。资金来源:70%申请财政资金,30%为贷款。根据《建设项目经济评价方法与参数》(第三版),水利部文件关于印发《水利工程供水价格核算规范(试行)》的通知(水财经[2007]470号),国家发展改革委、水利部关于印发《水利工程供水定价成本监审办法(试行)》的通知(发改价格[2006]310号),现行的有关财税制度对河水库工程进行经济评价。13.2国民经济评价13.2.1主要参数及评价准则(1)主要参数社会折现率:根据现行规范,社会折现率取8%。影子价格:根据目前国内市场情况,财务价格和影子价格换算系数采用1.0。(2)评价准则国民经济评价主要以经济内部收益率、经济净现值、经济效益费用比等评价指标反映。(3)经济计算期工程建设期3年,运行期50年,经济计算期为53年。13.2.2投资估算河水库总投资为23026.08万元,采用影子价格进行换算。国民经济评价是从国家整体角度,通过考察项目对社会提供的有用产品和服务及项目所耗费的社会资源,来评价项目的经济合理性。税金、计划利润、国内借款利息以及各种补贴等不涉及社会资源的增加或消耗,因此,不计入项目的费用或效益。所以在投资估算中属于国民经济内部转移支付的计划利润和税金1151.30不计入项目的费用。工程建设期为三年,投资比例按年度分为第一年20%、第二年50%、第三年30%,投资调整后分年度使用计划见表13-1。表13-1分年度投资表年度第一年第二年第三年合计总投资(万元)4605.2211513.046907.8223026.08调整后的固定资产投资(万元)4374.9610937.396562.4321874.78209 13.2.3费用分析(1)年运行费:年运行费包括维护费、职工工资及福利费、材料费、其他费用等。工资及福利费,工程管理人员编制20人,年人均工资按3万元考虑,基本福利费按职工工资总额的14%计取,劳保统筹包括养老保险费、失业保险、医疗保险,按工资总额的17%计,住房公基金按工资总额的10%。工资与福利费每年为96.6万元。维护费,按调整后固定资产投资的1%计算,每年的维护费为219万元。材料费,参考同类工程暂按20万元计。其他费用,包括运输费、装卸费、包装费、业务费、办公费等费用,按维护费和工资及福利费用合计的10%估列,每年为31.56万元。工程年运行费用为367.16元。(2)流动资金流动资金是项目建成后为维持生产,在运营过程中购置生产资料、支付工资等所占用的全部周转资金。参照类似工程,按两个月的运行费用计取,为61.2万元。13.2.4效益估算工程效益主要包括农业灌溉效益(1)农业灌溉效益水利建设项目的灌溉效益是指该项目向农、林、牧等提供灌溉用水可获得的效益。河水库工程灌溉效益采用效益分摊系数法进行计算,即按有、无项目对比灌溉和农业技术措施可获得的总增产值,乘以灌溉效益分摊系数。由于本工程投资只计算至水库末段,未计入灌区配套设施,根据青海省现有类似工程中水库枢纽部分效益分摊的调查,项目效益分摊系数取0.5。其中5100亩灌区为配套田间工程,这部分灌区效益分摊系数取0.8。根据统计资料和现场调查情况,河水库建成后,原来的老灌区一直为撂荒地没有种植,因此可将老灌区看做是新增农田灌溉面积3万亩,新增经济林草灌溉面积4万亩。因此灌区灌溉效益计算见表13-2和13-3。表13-22.49万亩灌溉效益计算表项目小麦豆类油菜马铃薯青稞蔬菜合计灌溉面积(万亩)1.4940.19920.2490.19920.2490.09962.49产量(kg/亩)400.00500.00450.00700.00400.00400.00 209 价格(元/kg)2.502.403.801.001.601.80 效益分摊系数0.600.600.600.600.600.60 灌溉效益(万元)896.40143.42255.4783.6695.6243.031517.61表13-30.51万亩灌溉效益计算表项目小麦豆类油菜马铃薯青稞蔬菜合计灌溉面积(万亩)0.3060.04080.0510.04080.0510.02040.51产量(kg/亩)400.00500.00450.00700.00400.00400.00 价格(元/kg)2.502.403.801.001.601.80 效益分摊系数0.800.800.800.800.800.80 灌溉效益(万元)244.8039.1769.7722.8526.1111.75414.45因此,项目建成后每年可增加农业灌溉效益1932.05万元。(2)经济林效益灌区内的林业分为乔木、灌木等生态林和经济林,生态林主要效益为水土保持和环境效益,只作定性分析。经济林主要是利用目前的撂荒地发展1.0万亩枸杞林,种植枸杞既适于干旱、沙荒、盐碱地种植,又是庭院优良经济树种且结果期长,定植当年至50年均可结果,3~4年即可进入盛果期,一般每公顷产干果达3000kg以上,按达产后120kg/亩,采用市场价30元/kg计算,效益分摊系数按0.3取,达产年年增产效益为1080万元。(3)人畜饮水效益河水库建成后可增加人畜供水量20.21×104m3,水量相对很小,主要为解决农村人畜饮水困难,故只作为定性分析。13.2.5国民经济评价指标及结论根据以上分析计算的河水库的费用和效益,编制相应的国民经济效益费用流量表,计算见表13-4。评价指标为:经济内部收益率8.19%;按8%社会折现率计算的经济净现值为963.16万元(is=8%);经济效益费用比为1.043。经济内部收益率大于社会折现率,项目在经济上可行。209 表13-4项目国民经济现金流量表单位:万元序号年份项目建设期生产期12345678910111效益流量0.000.000.00795.621096.821398.032023.232432.442625.643012.053012.051.1农业灌溉效益   579.62772.82966.031159.231352.441545.641932.051932.051.2经济林业效益   216.00324.00432.00864.001080.001080.001080.001080.001.3回收固定资产余值     0.000.000.000.000.000.001.4回收流动资金     0.000.000.000.000.000.002费用流量4374.9610937.396562.43428.36367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.162.1固定资产4374.9610937.396562.430.000.000.000.000.000.000.000.002.2流动资金0.000.000.0061.200.000.000.000.000.000.000.002.3年运行费0.000.000.00367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.163净效益流量-4374.96-10937.39-6562.43367.26729.661030.871656.072065.282258.482644.892644.894累计净效益流量-4374.96-15312.34-21874.78-21507.52-20777.86-19747.00-18090.93-16025.65-13767.17-11122.28-8477.39计算指标:经济内部收益率%8.19%经济净现值(is=8%)(万元)963.16经济效益费用比(is=8%)1.043209 续表13-4项目国民经济现金流量表单位:万元序号年份项目生产期1213141516171819202122~531效益流量3012.053012.053012.053012.053012.053012.053012.053012.053012.053012.053012.051.1农业灌溉效益1932.051932.051932.051932.051932.051932.051932.051932.051932.051932.051932.051.2经济林业效益1080.001080.001080.001080.001080.001080.001080.001080.001080.001080.001080.001.3回收固定资产余值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.7回收流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002费用流量367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.162.1固定资产0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.2流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.3年运行费367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.16367.163净效益流量2644.892644.892644.892644.892644.892644.892644.892644.892644.892644.892644.894累计净效益流量-5832.50-3187.61-542.722102.174747.067391.9510036.8412681.7315326.6217971.5120616.40209 13.2.6敏感性分析项目国民经济评价所采用的数据与参数大部分来自于预测和估算,存在一定程度的不确定性。为了分析这些不确定因素对国民经济评价指标的影响,需进行敏感性分析,以估计项目可能承担的风险,分析经济评价指标的可靠性。根据项目的具体情况和工作阶段的要求,在敏感性分析中主要以投资变化和效益变化对经济评价指标和方案的合理性影响进行分析。主要有:⑴工程投资增加10%;⑵效益减少10%;⑶年运行费增加10%。各敏感性分析方案国民经济评价指标计算结果见表13-5。表13-5敏感性分析计算结果表敏感因素投资增加10%效益减少10%年运行费增加10%基本方案经济内部收益(%)7.537.338.078.19通过敏感性分析表明,项目增加投资、减少效益、增加年运行费均对经济指标有影响,但均大于社会折现率,说明工程具有很强的抗风险性。13.3财务分析13.3.1供水成本计算(1)总投资工程总投资为23026.08万元,其中30%为贷款。贷款利率按长期贷款利率7.05%。贷款偿还期按15年测算,项目总投资使用计划与资金筹措表见13-6。表13-6总投资使用计划与资金筹措表单位:万元序号项目年份合计建设期1231总投资23026.084525.1611400.487100.451.1建设投资22414.294482.8611207.146724.291.2建设期利息611.7942.30193.33376.161.3流动资金0.00   2资金筹措23026.084525.1611400.487100.452.1资本金16414.293282.868207.144924.292.1.1用于建设投资16414.293282.868207.144924.292.1.2用于流动资金0.000.000.00 2.2借款6611.791242.303193.332176.162.2.1用于建设投资6000.001200.003000.001800.002.2.2用于流动资金0.000.000.000.002.2.3用于建设期利息611.7942.30193.33376.16209 (2)总成本费用和经营成本计算工程总成本费用包括折旧费、维护费、职工工资及福利费、材料费、水资源费、工程保险费、其他费用等。折旧费,按固定资产投资的2.0%计算,每年的折旧费为460.52万元。维护费,按固定资产投资的1%计算,每年的维护费为230.26万元。工资及福利费,工程管理人员编制20人,年人均工资按20000元考虑,基本福利费按职工工资总额的14%计取,劳保统筹包括养老保险费、失业保险、医疗保险,按工资总额的17%计,住房公基金按工资总额的10%。工资与福利费每年为96.6万元。材料费,参考同类工程暂按20万元计。工程保险费,按固定资产投资的2.5‰计算,为57.57万元。其他费用,包括运输费、装卸费、包装费、业务费、办公费等费用,按维护费的10%估列,每年为32.69万元。财务支出为466.13~55万元。还本付息表见13-7。工程年运行费用为417.11万元,总成本费用为1343.80~932.60万元。总费用成本计算见表13-8。13.3.2水价分析(1)水价测算根据水利部文件关于印发《水利工程供水价格核算规范(试行)》的通知(水财经[2007]470号),农业供水价格按补偿供水生产成本、费用的原则核算,不计利润和税金。(2)水价设计方案根据对都兰县现状农业水费收入调查:现状农业灌溉水费征收标准为30元/(亩.年),年综合灌水水量400m3/年.亩,合水费0.08元/m3,现状水价明显偏低,不能抵偿运行管理费用。根据现状水费征收情况,考虑水库枢纽建成后,随着种植结构的调整和节水措施的实施,特别是经济林业效益较好,每亩用水量会有所减少,随着农民人均收入的提高,对水价的承受能力有所提高,因此水库末端农业设计水价按0.38元/m3考虑。(3)财务收入209 财务收入主要为农业灌溉供水收入,人饮用水量较小归入农业用水效益,生态用水由于没有财务收入,不计其效益。根据推荐的水价:农业灌溉水价0.38元/m3、测算财务供水收入为1210.4万元。13.3.3财务评价(1)销售税金及附加供水收入销售税金包括增值税、销售税金附加和所得税。销售税金附加包括城市维护建设费和教育费附加,以增值税为基础征收,按规定税率分别采用1%和3%。增值税主要为销项税,税率为17%,所得税率为25%,按照相关政策执行。(2)利润总额及分配利润总额=财务收入-销售税金及附加-总成本费用损益表见13-9。(3)清偿能力分析贷款偿还采用等额还本付息方式计算,借款偿还期为15年,其中宽限期3年,贷款年利率为7.05%,每年需还本付息为834.66万元。还款期初期资产负债率最高为27.45%,还清借款利息后,资产负债率下降到4.44%。说明项目的债务偿还能力很强。偿还借款的资金来源包括折旧费和未分配利润。资产负债表见13-10。(4)盈利能力分析项目整体全部投资财务内部收益率为2.18%。表明项目的盈利能力很弱。全部投资财务现金流量表见13-11。(5)财务评价结论综合以上分析,按照推荐的资金筹措方式及水价方案,项目具有一定的清偿能力,能够维持正常的运行,盈利能力较低。根据预测的工程财务收入,在15年内可以清偿项目的长期借款;全部投资财务内部收益率为2.18%。考虑实现预期财务收入的不确定性因素较多,经加强风险控制,采取多种措施控制项目的财务风险。13.4经济评价结论209 根据国民经济效益和费用的分析,工程的经济内部收益率为8.19%,经济净现值为963.16万元,在经济上是可行的。工程的财务分析表明,按照估算的财务收入,本项目能够维持良性运行,并能够提取大部分的折旧,项目具有一定的债务清偿能力,在15年内可以还清全部长期借款;全部投资财务内部收益率为2.18%,盈利能力较弱。综合以上分析,项目财务可行。209 表13-7借款还本付息表单位:万元序号年份项目计算期1234567891011121314151借款               1.1期初借款余额0.001242.304435.636611.796243.275848.765426.444974.354490.383972.303417.682823.972188.411508.03779.691.2当期还本付息  834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66 其中:还本   368.53394.51422.32452.09483.97518.09554.61593.71635.57680.38728.34779.69 付息   466.13440.15412.34382.56350.69316.57280.05240.95199.09154.28106.3254.971.3期末借款余额1242.304435.636611.796243.275848.765426.444974.354490.383972.303417.682823.972188.411508.03779.690.002债券               2.1期初债券余额               2.2当期还本付息                其中:本金                付息               2.3期末债务余额               3债券和借款合计               3.1期初余额0.001242.304435.636611.796243.275848.765426.444974.354490.383972.303417.682823.972188.411508.03779.693.2当期还本付息   834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66834.66 其中:本金   368.53394.51422.32452.09483.97518.09554.61593.71635.57680.38728.34779.69 付息   466.13440.15412.34382.56350.69316.57280.05240.95199.09154.28106.3254.973.3期末余额1242.304435.636611.796243.275848.765426.444974.354490.383972.303417.682823.972188.411508.03779.690.00226 表13-8总成本费用表单位:万元序号项目年份生产期456789101112131415~531销售成本1343.81317.81290.01260.21228.31194.21157.71118.61076.71031.9983.9932.61.1折旧费460.5460.5460.5460.5460.5460.5460.5460.5460.5460.5460.5460.51.2修理费230.3230.3230.3230.3230.3230.3230.3230.3230.3230.3230.3230.31.3工资及福利96.696.696.696.696.696.696.696.696.696.696.696.61.4保险费57.657.657.657.657.657.657.657.657.657.657.657.61.5其他费用32.732.732.732.732.732.732.732.732.732.732.732.71.6财务费用(利息支出)466.1440.2412.3382.6350.7316.6280.0240.9199.1154.3106.355.02总成本费用1343.81317.81290.01260.21228.31194.21157.71118.61076.71031.9983.9932.6其中经营成本417.11417.11417.11417.11417.11417.11417.11417.11417.11417.11417.11417.11226 表13-9损益表单位:万元序号年份项目   生产期     4567891011121314~531销售收入1210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41.1农业灌溉效益1210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.42销售税金附加2.902.902.902.902.902.902.902.902.902.902.902.1城市建设税2.182.182.182.182.182.182.182.182.182.182.182.2教育附加费0.730.730.730.730.730.730.730.730.730.730.733总成本费用877.63877.63877.63877.63877.63877.63877.63877.63877.63877.63877.634利润总额329.84329.84329.84329.84329.84329.84329.84329.84329.84329.84329.845所得税82.4682.4682.4682.4682.4682.4682.4682.4682.4682.4682.466税后利润247.38247.38247.38247.38247.38247.38247.38247.38247.38247.38247.387盈余公积金24.7424.7424.7424.7424.7424.7424.7424.7424.7424.7424.748盈余公益金12.3712.3712.3712.3712.3712.3712.3712.3712.3712.3712.379可供分配利润210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.2710应付利润0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0011未分配利润210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.2712累计未分配利润210.3420.5630.8841.11051.41261.61471.91682.21892.52102.72313.0226 表13-10资产负债表单位:万元序号年份项目计算期12345678910111213141资产4525.1611400.487100.4522905.7022504.8522076.7521619.5421131.2420609.7320052.7619457.9118822.6218144.1217419.491.1流动资产总额   55.5855.5855.5855.5855.5855.5855.5855.5855.5855.5855.581.2在建工程4525.1611400.487100.45           1.3固定资产净值   22850.1222449.2722021.1721563.9621075.6620554.1519997.1819402.3318767.0418088.5417363.911.4无形和其它资产净值              2负债及所有者权益4525.1611400.487100.4522905.7022504.8522076.7521619.5421131.2420609.7320052.7619457.9118822.6218144.1217419.492.1流动负债总额0.000.00 0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.1.1短期借款              2.1.2应付账款   0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.1.3预收账款              2.2建设投资借款1242.303193.332176.166260.115859.275431.174973.954485.653964.143407.172812.332177.031498.54773.912.3流动资金借款              2.4负债小计1242.303193.332176.166260.115859.275431.174973.954485.653964.143407.172812.332177.031498.54773.912.5所有者权益3282.868207.144924.2916645.5916645.5916645.5916645.5916645.5916645.5916645.5916645.5916645.5916645.5916645.592.5.1权益资本3282.868207.144924.2916414.2916414.2916414.2916414.2916414.2916414.2916414.2916414.2916414.2916414.2916414.292.5.2资本公积              2.5.3累计盈余公积   21.0321.0321.0321.0321.0321.0321.0321.0321.0321.0321.032.5.4累计未分配利润   210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27210.27计算指标:资产负债率27.45%28.01%30.65%27.33%26.04%24.60%23.01%21.23%19.23%16.99%14.45%11.57%8.26%4.44%226 表13-11财务现金流量表单位:万元序号年份建设期 生产期项目123456789101112~531现金流入0.00.00.01210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41.2发电销售收入0.00.00.01210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41210.41.2回收固定资产余值0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.01.3回收流动资金0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.02现金流出4605.2211513.046907.82572.00510.79510.79510.79510.79510.79510.79510.79510.792.1固定资产投入4605.2211513.046907.820.000.000.00.00.00.00.00.00.02.2流动资金0.00.00.069.50.00.00.00.00.00.00.00.02.3经营成本0.00.00.0417.1417.1417.1417.1417.1417.1417.1417.1417.12.4销售税金及附加0.00.00.02.911.211.211.211.211.211.211.211.22.5所得税0.00.00.082.582.582.582.582.582.582.582.582.53净现金流量-4605.2-11513.0-6907.8638.4699.6699.6699.6699.6699.6699.6699.6699.64累计净现金流量-4605.2-16118.3-23026.1-15479.9-14780.3-14080.7-13381.1-12681.5-11981.9-11282.3-10582.8-9883.25所得税前净现金流量-4605.2-11513.0-6907.8720.8782.0782.0782.0782.0782.0782.0782.0782.06所得税前累计净现金流量-4605.2-16118.3-23026.1-15397.4-14615.4-13833.3-13051.3-12269.2-11487.2-10705.1-9923.1-9141.0226 财务内部收益率2.18%226 14结论及建议14.1结论通过本次可行性研究工作可以得出结论:(1)水库坝址处具有较好的水量条件,可以满足项目区的用水要求;(2)水库库盆条件好,当地建筑材料丰富,有利于工程的兴建;(3)工程总体布置紧凑,没有复杂建筑物,技术条件可行;(4)工程项目区及周边没有自然保护区、特殊生境及保护的野生植物。从环境保护的角度分析,本项目的建设不存在其他制约性的环境因素。14.2建议(1)为保证下阶段工作的顺利开展,建议对坝区地质进一步核查,研究处理措施。(2)水库坝址为较厚的砂砾石层,属强透水层,对水库防渗不利,下阶段应进一步分析坝基渗漏量,研究坝基防渗措施,确保工程安全运行并节约投资。226 河水库下坝址工程特性表序号项目名称单位数量备注一水文   1坝址以上流域面积km21850 2坝址以上河长km83.2 3坝址以上平均比降 9.8‰ 4多年平均年径流量万m36267 5多年平均流量m3/s1.99坝址处6设计洪水(P=2%)流量m3/s133洪峰流量7校核洪水(P=0.1%)流量m3/s280洪峰流量8消能防冲设计洪水(P=3.3%)流量m3/s91.71 9设计洪水72h洪量万m31104 10校核洪水72h洪量万m32044 11消能防冲设计洪水72h洪量万m3950 12多年平均悬移质年输沙量万t16.8坝址处13多年平均含沙量kg/m32.52坝址处二水库   1库水位   2校核洪水位m3415.5 3设计洪水位m3413.43 4正常蓄水位m3415.5 5防洪限制水位m3413.4 6死水位m3408 7总库容万m3993.85校核洪水位以下库容8正常库容万m3993.85正常蓄水位以下库容9调洪库容万m3256.25校核洪水位至防洪限制水位10兴利库容万m3710.85正常蓄水位至死水位11死库容万m3283死水位以下12库容系数 0.400 13调节特性 年 三下泄流量   1设计洪水位时最大泄量m3/s128.29 2校核洪水位时最大泄量m3/s229.56 3消能防冲设计洪水最大下泄量m3/s91.71 四工程效益指标   1灌溉效益   2灌溉面积万亩7 3农田面积万亩3 4林草面积万亩4 5保证率 75% 226 河水库下坝址工程特性表序号项目名称单位数量备注6供水人口人2730 7供水小牲畜头(只)23978 8供水大牲畜头300 9年用水量万m33165 10人畜饮水供水量万m320.21 11灌溉用水量万m33165 12设计放水流量m3/s3.14 13加大放水流量m3/s4.08 六主要建筑物及设备   (一)大坝1大坝坝型  粘土心墙砂砾石坝2地震基本烈度/设防烈度度7° 3坝顶高程m3421.06 4最大坝高m33.06心墙底部至坝顶5坝顶长度m224.08 (二)溢洪道1溢流堰及溢洪道型式  正槽溢洪道2地基岩性  花岗岩3堰顶高程m3413.4 4堰顶宽度m18 5溢洪道泄槽宽m7 6溢洪道长度m224.36 7消能方式  底流消能8设计泄洪流量(P=2%)m3/s0.12泄洪洞参加泄洪9校核泄洪流量(P=0.1%)m3/s89.6泄洪洞参加泄洪10消能防冲设计洪水最大下泄量m3/s91.71泄洪洞不参加泄洪(三)导流放水泄洪洞1导流洞型式  城门洞形无压洞2泄洪洞型式  龙抬头城门洞形有压洞3导流洞长m292.93 4放水洞长m43.51 5导流洞断面宽×高 2.6×2.83 6放水泄洪洞断面宽×高 3×3.46 7最大导流流量m3/s52 8最大下泄洪水流量m3/s129.17 9最大放水流量m3/s4.08 10地基特性m花岗岩 11导流洞进口高程m3391 12导流洞出口高程m3388.51 13工作、检修闸门尺寸m×m3×3.46平板钢闸门226 河水库下坝址工程特性表序号项目名称单位数量备注五淹没损失   1淹没草地亩593.8 七施工  1主体工程数量   2土石方填筑万m3665944 3砌石万m38012 4砼及钢筋砼万m319712 八主要建筑材料   1板枋材m3112.02 2水泥t12381 3钢筋t673.42 4所需劳动力万工日186208 5施工工期年3 九经济指标   1总投资万元20593.68 2静态投资万元19280.52 3内部收益率 8.87% 4净现值(is=8%)万元2562.67 5效益费用比 1.13 226 目录1综合说明11.1工程概况11.2工程条件21.3工程任务和规模51.4工程布置及主要建筑物61.5工程施工101.6水库淹没、占地及环境影响评价101.7投资估算及经济评价111.8结论及建议122水文132.1流域概况132.2气象142.3流域水文站情况及水文资料162.4径流162.5洪水242.6泥沙322.7冰情333工程地质343.1绪言343.2区域地质概况353.3水库区工程地质条件383.4坝址工程地质条件403.5推荐坝址主要建筑物工程地质条件463.6天然建筑材料553.7结论及建议644工程任务和规模674.1地区社会经济状况及工程建设的必要性674.2工程建设的任务684.3水库兴利调节计算694.4调洪计算804.5水库规模904.6水库回水915工程选址、工程布置及主要建筑物925.1工程等别和标准925.2工程选址925.3工程布置和主要建筑物型式965.4主要建筑物100226 6金属结构及机电1136.1金属结构设计1136.2机电设计1207工程管理1247.1管理机构1247.2工程管理和保护范围1247.3管理设施1257.4工程建设管理1257.5水库运行管理1267.6水价形成机制1287.7工程运行管理费用来源1298工程施工1308.1施工条件1308.2施工导流1328.3料场的选择与开采1358.4主体工程施工1398.5施工交通运输1508.6施工工厂设施1528.7施工总体布置1548.8施工总进度1569水库淹没、占地处理1609.1水库淹没处理范围及实物指标1609.2水库淹没损失调查1609.3水库淹没投资估算1619.4工程占地16210环境影响评价16510.1项目区环境概况16510.2环境影响预测评价16810.3减免环境影响的措施17310.4环境管理17510.5环境保护投资估算17510.6环境影响综合评价17611水土保持17811.1项目区自然环境状况17811.2水土流失“三区”划分17811.3水土流失现状17911.4预防监督与水土流失治理现状17911.5水土保持制约性因素的评价18011.6工程占地及水土流失防治责任范围18011.7水土流失预测181226 11.8水土流失防治措施18512.9水土保持投资18712投资估算18812.1项目概况18812.2编制原则和依据18913经济评价19513.1概述19513.2国民经济评价19513.3财务分析20013.4经济评价结论20314结论及建议20914.1结论20914.2建议209226 青海省海西州河水库工程可行性研究报告226 青海省水利水电勘测设计研究院二Ο一二年五月批准:核定:审查:校核:项目负责:编写:水工:施工:电气:金属结构:水文:资估算:经评:226 文字报告校审单工程:青海省海西州沙流河水库工程报告名称:可行性研究报告审查意见(可增附页)反馈意见校核签名:年月日签名:审查签名:年月日签名:226 核定签名:年月日签名:226'