青山水库坝址选择分析

GXF360 2017-11-09

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邹俏俏

（辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳110006）

［摘要］枢纽工程位置确定时既要考虑充分利用水资源，又要考虑工程区的地形、地质条件、库区淹没、工程施工、工程投资等多方面因素。文章结合青山水库上下坝址选择实例，详细分析多方面因素，推荐上坝址方案，为类似项目决策提供参考。

［关键词］青山水库；坝址选择；六股河

1 水库概况

六股河发源于建昌县谷杖子乡双庙村之北篓子山，源头海拔高程1092m，河流全长158km，向东南流经兴城市与绥中县之间，至绥中县小庄子乡大渔厂村附近注入渤海。六股河流域面积为3045km2，全流域南北长，东西窄，形似牵牛花。流域东与小凌河、烟台河为邻，西北由大凌河环绕，西南与狗河为界。六股河主要支流有黑水河、王宝河、云山洞河、八家子河等。

青山水库位于六股河干流中游葫芦岛市绥中县西台村，坝址以上控制面积1650km2，占全流域的54%。总库容约为6.63亿m3，为大（2）型水库，工程等别为Ⅱ等。工程主要建筑物有主坝、副坝、溢洪道和输水洞。拦河坝采用粘土心墙砂砾石坝，按500年一遇洪水设计，5000年一遇洪水校核。水库设计洪水位为91.75m，校核洪水位为95.44m，正常蓄水位85.7m，防洪限制水位85.7m，死水位68.0m，兴利库容3.06亿m3。工程的主要任务是以城市供水、防洪为主，兼顾改善流域下游农业供水条件以及生态环境等综合利用。

2 坝址选择

2.1 工程选址

工程坝址选择主要受地形地质条件控制，经现场查勘，只有位于六股河中游绥中县西台村河道转弯处的上坝址和其下游3km处的下坝址2处具备建库条件。因此将上下坝址作为设计方案进行比较。

2.2 地形条件

青山水库上坝址位于六股河中游绥中县西台村河道转弯处，河道宽220m左右，漫滩宽100~140m，上游河谷开阔、平坦，并有支流交汇。左岸为顺河走向平卧的锥状长条形山脊，岩石裸露，岸坡较陡，平均坡度35°，局部坡度达50°~60°。右岸为土质边坡，平均坡度为5°~6°，呈阶梯状缓斜坡地形。溢洪道所在位置距右坝端约350m，为1条近东西向延伸的山脊鞍部，由鞍部向南北两侧发育2条深切冲沟。进口段冲沟略窄，两岸边坡较陡。由鞍部至河边坡降逐渐减小，两岸边坡也逐渐变缓，冲沟逐渐开阔。坝址处河谷地形表现出明显的不对称性，左岸河流侧向侵蚀严重，地形陡峭，右岸堆积平缓，发育有一二级阶地。

下坝址河道宽约320m，在坝轴线上、下游有近垂直于河道方向的深切冲沟。左岸地形地貌宏观上与上坝址右岸基本相同。右岸为陡坡地形，并且在坝端上游发育有冲沟，冲沟内有少量坡残积物及坡洪积物。坝址处河谷地形表现出明显的不对称性，右岸较陡，左岸以堆积为主的缓坡地形，发育有二级阶地。

两坝址从地形上比较，上坝址建坝长度比下坝址短148m左右，上坝址具有天然良好的输水洞和溢洪道位置，而下坝址无此条件。

2.3 地质条件

坝址区地层岩性比较单一，除第四系松散沉积层外，出露的岩石类型均为侵入岩，且以二长花岗岩为主，有少量侵入岩脉（玢岩、长英质岩脉）。坝址区地质构造简单，构造类型主要表现为节理、裂隙及节理密集带，在左岸岸边坝线上、下游及右岸溢洪道等几个冲沟中均有分布。

上坝址岩体风化程度比下坝址岩体风化程度弱，且风化深度小。上坝址坝基岩体透水强度、透水范围与下坝址坝基岩体透水强度、透水范围基本相同。上坝址没有发现穿越坝基的断层，岩体条件相对较好，下坝址河床中存在1条小断层F1，可能会导致坝基轻微渗漏。在天然建筑材料开采和运输上，上坝址比下坝址方便，上坝址筑坝比下坝址节省天然建筑材料。

从工程地质条件总体上看，上坝址工程地质条件略优越于下坝址。

2.4 库区淹没

上坝址建设征地影响共涉及葫芦岛市兴城市、建昌县和绥中县。共淹没影响1市2县、3个乡（镇）、16个行政村，搬迁4899户15263人。土地征用线内淹没土地总面积为2999.8hm2，建设征地移民补偿总投资估算为162000.79 万元。

下坝址建设征地影响共涉及葫芦岛市兴城市、建昌县和绥中县。共淹没影响1市2县、4个乡（镇）、16个行政村，搬迁4460户13896人。土地征用线内淹没土地总面积为2742.8hm2，建设征地移民补偿总投资估算为158864.26万元。

2.5 工程总布置

上坝址坝型采用粘土心墙砂砾石坝方案，主要建筑物有主坝、副坝、溢洪道和输水洞。水库正常蓄水位为85.7 m，设计洪水位为91.75m，校核洪水位为95.44m。大坝坝顶高程为96.29m，坝顶长735.63m，最大坝高42.79m。5孔溢洪道布置在距主坝右岸350m处的山垭口上，溢流总净宽55m，堰体采用驼峰堰型式，堰顶高程76.0m。在岭后分水岭处布置副坝，副坝坝型为粉质粘土均质坝，副坝坝顶高程为97.25m，坝长125.22m，最大坝高12.35m。输水洞布置在主坝左岸条形山脊内，长295.43m。

下坝址没有天然垭口作溢洪道的位置，故采用混合坝枢纽布置形式，主要建筑物有主坝、副坝。水库正常蓄水位为82.3m，设计洪水位为88.04m，校核洪水位为91.38m。主坝坝顶总长883.55m，由混凝土坝段和粘土心墙砂砾石坝段组成。混凝土坝段位于坝线右岸0+000至0+262m，由挡水坝段、取水坝段和溢流坝段组成。粘土心墙砂砾石坝段位于坝线0+265至0+883.545m。

2.7 施工难度

上下坝址施工难易比较见表1。

从施工组织设计难易比较来看，上坝址施工工艺简单，施工工期较短，上坝址优于下坝址。

2.8 工程投资

上下坝址工程投资比较情况见表2。

由表2可知，上坝址工程投资比下坝址少21094万元。

3 结论

综上分析，上下坝址从技术上分析均可建坝。从地形上分析，上坝址较下坝址建坝长度小，且具备岸边建溢洪道的条件，故上坝址优于下坝址。从地质条件分析，上坝址覆盖层浅，风化程度弱，地质条件优于下坝址。两坝址施工条件相当，但下坝址的混合坝型所需施工设备多，施工工艺复杂，而上坝址的土坝施工工艺相对简单些。从投资分析，上坝址粘土心墙砂砾石坝工程投资比下坝址少21094万元，淹没补偿投资上坝址比下坝址增加3137万元，总投资上坝址比下坝址少17957万元。因此，青山水库坝址推荐上坝址方案。

表1 上下坝址施工难易比较表