广西水利电力勘测设计研究院 广西南宁 530023
摘要: 从地形地质条件、枢纽布置、征地移民及库区淹没、施工条件、供水效益、工程投资等方面对天峨县下景水库上、下坝址进行综合比选，经分析后认为上坝址综合条件优于下坝址，在可行性研究阶段推荐上坝址方案。
关键词: 坝址比选；下景水库；混凝土重力坝
1 工程概况
下景水库工程坝址位于广西天峨县布柳河支流下景河的中游河段，是一座以农村人饮供水为主，结合灌溉的综合利用水库。工程通过修建拦河坝形成水库，利用输水管道向下景村等5个村屯提供人饮及灌溉用水，并设环境放水设施。本工程由拦河坝及输水管线组成。水库正常蓄水位541.0m，总库容68.2万m3。下景水库属小（2）型水库，属Ⅴ等工程，拦河坝采用混凝土重力坝，按30年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。坝顶总长124m，坝顶高程546.5m，最大坝高37.5m。供水规模为0.101m3/s，供水管线总长9.42km。
图1 下景水库上、下坝址位置图
2 坝址比选
从下景村驻地往上游至英景屯河段，河床较开阔，主要为农田耕作区，不宜建坝；从巴学屯往上游至巴挥屯支流汇合口，该河段两岸亦为农田耕作区，淹没巴挥屯部分房屋，拆迁量大，不适宜建坝。英景屯上游至巴学屯河段，河谷狭窄，淹没农田少，两岸山体雄厚，因此在该河段选取上、下两个坝址进行比较。下坝址位于英景屯上游约0.5km，上、下两坝址相距约0.5km。坝址比较按等效益（同等兴利库容）原则进行。
2.1上坝址
2.1.1 地形地质条件
上坝址河段较顺直，河流流向大致为N15°E，河谷呈宽底“V”字型，谷底宽8～45m，水深0.2～1m，河床高程510～523m。两岸山体不对称，左岸较陡，左岸山梁稍单薄，右岸山体雄厚，右坝肩边坡为顺向坡，坡度稍缓。河谷水边附近及两侧岸坡基岩时有出露。坝址区为单斜构造，岩层产状较稳定。岩性主要为中厚～厚层状砂岩夹薄层状粉砂质泥岩，以砂岩为主，局部为粉砂质泥岩互层，无断层发育，岩体强度较高，工程地质条件相对较好。右坝肩深30.1m~33.3m（厚3～60cm）处沿层面发育软弱结构面，延伸长度＞100m，岩屑夹泥充填，发育较深。
2.1.2 工程布置
上坝址拦河坝采用混凝土重力坝，由左、右岸非溢流坝段和溢流坝段组成。坝顶总长124m，坝顶高程546.5 m，顶宽4.5m，最大坝高37.5m。溢流坝段布置在河床中间，坝段长30m，设2个表孔，单孔宽度为12m，采用无闸开敞式WES实用堰，堰顶高程541m。左、右岸非溢流坝段分别长37m和57m，上游坡面铅直，下游坡面542.0m高程以上垂直，542.0m高程以下坡比为1:0.7。坝下游消能工采用底流消能，下挖式消力池为矩形断面，长38.5m，宽20m，深4.0m；消力池后设混凝土护坦，长19.5m。
2.1.3工程施工
本方案采用分期导流方式，一期采用明渠导流，二期采用底孔导流，导流底孔设在右岸非溢流坝段内，为圆洞型，直径2.5m，洞长33m，汛期利用坝体缺口与导流底孔联合泄洪。施工总工期26个月。
2.2 下坝址
2.2.1地形地质条件
下坝址河段非常弯曲，河流整体流向大致由南向北，坝址位置河谷呈宽底“V”字型。两岸山体不对称，左岸山体整体较雄厚，坝轴线处为一向东凸出的单薄山脊，左坝肩边坡为逆向坡，整体构造稳定性较好；右岸山体整体较雄厚，坝轴线下游侧为一单薄山梁，右坝肩边坡为顺向坡，坡度较陡，构造稳定性相对较差。坝址区为单斜构造，岩层产状稳定。岩性主要为薄～中厚层状砂岩与粉砂质泥岩互层，以砂泥岩互层为主，岩体强度较低。右坝肩深7.2m~14.6m（宽3～50cm）处沿层面发育软弱夹层，延伸长度50～100m，岩屑夹泥充填。
2.2.2 工程布置
下坝址拦河坝采用混凝土重力坝，由左、右岸非溢流坝段和溢流坝段组成。坝顶总长139m，坝顶高程527.6m，顶宽5.5m，最大坝高33.6m。溢流坝段结合河流走向，布置在左岸，坝段长30m，设2个表孔，单孔宽度为12m，采用无闸开敞式WES实用堰，堰顶高程522.0m。左、右岸非溢流坝段分别长16m和93m，上游坡面铅直，下游坡面523.1m高程以上垂直，523.1m高程以下坡比为1:0.7。溢流堰考虑充分结合现有山体布置，下游溢流面坡比为1:1.5衔接坝下消能工。坝下消能工采用底流消能，下挖式消力池为矩形断面，长38.5m，宽20m，深4.0m；消力池后设混凝土海漫，长35m。
2.2.3 工程施工
本方案采用分期导流方式，一期采用明渠导流，二期采用底孔导流，导流底孔设在右岸非溢流坝段内，为圆洞型，直径2.5m，洞长22m，导流任务完成后对底孔进行封堵。该方案施工总工期26个月。
2.3 坝址选择
上、下坝址经过对各种坝型方案的对比研究和分析，均选择常态混凝土重力坝作为代表坝型。坝址比较按等效益原则下进行。
（1）从地形、地质条件分析，地形上来看，上坝址地形狭窄，下坝址地形相对开阔。上坝址水流较顺，下坝址河流弯曲，水流归槽不顺，但下坝址上游有一形似“大肚子”的洼地地形，对库容形成比较有利。从地质条件看，上下坝址各有优缺点，上坝址的主要优点是地层以砂岩为主，岩体强度高；缺点是右岸覆盖层厚、岩体风化深、为顺向坡。下坝址优点是覆盖层较薄、岩体风化弱、岩体透水性较弱；缺点是右岸为顺向坡。总体来说，上、下坝址均具备建坝的地质条件，从地形及岩体强度方面来比较，上坝址略优于下坝址。
（2）从枢纽布置分析，上下坝址重力坝各建筑物布置均较紧凑。上坝址溢流坝段位于河床中间，水流归槽平顺，下坝址由于河流较弯曲，溢流坝段布置于左岸，消力池跨下游河床，水流归槽不顺。上下坝址均涉及右岸顺向坡开挖问题，但下坝址开挖量更大。上坝址右岸上坝路连接现有道路，长323m，下坝址须满足过坝公路的需求，左右岸上坝公路共长871m。从工程布置上来看，上坝址优于下坝址。
（3）从征地移民及库区淹没上分析，上坝址方案的水库淹没补偿投资比下坝址多，但上坝址坝区征地比下坝址少，上下坝址坝区征地、库区淹没投资分别为2221.37万元、2287.86万元，两方案投资基本相当。但下坝址坝区和库区涉及占压、淹没现有村屯道路0.5km，需改建，施工期对村民的生产生活造成较大影响。综合来看，上坝址在征地移民及淹没方面优于下坝址。
（4）从供水工程效益上来看，上坝址供水管线长度比下坝址相比多0.5km，但由于上坝址供水水头比下坝址高15.4m，上坝址自流面积1150亩比下坝址多15%，供水效益增加明显。所以从供水效益看，上坝址更优。
（5）从施工条件比较上分析，两坝址施工条件各有优缺点，上坝址优点是与现有道路距离约300m，施工不影响道路通行，缺点是左右岸施工道路稍长；下坝址优点是现有道路穿过坝区，施工方便，缺点是施工期间需要考虑村民临时通行要求，需在坝址上游修建临时通行道路总长750m。两坝址下游两岸均无较开阔地形，施工场地布置困难。从施工导流看，上下坝址均采用底孔导流，导流工程量差不多。综上所述，从施工条件上看，上坝址要优于下坝址。
（6）从工程投资分析，两坝址主要工程量及投资比较见表1。
表1 上、下坝址主要工程量及投资比较表
从表1中可知，上坝址工程总投资较下坝址节省901.84万元。从工程投资方面比较，下坝址优势明显。
综上所述，经综合考虑各方面因素，可行性研究阶段确定以上坝址作为推荐坝址。
3 结语
工程选址是水利水电工程可行性研究阶段重大技术问题和关键决策项目之一，对坝址的各方案进行综合论证比较，选定坝址，才能进一步虽然开展坝线、坝型比较，泄洪、厂房等建筑物的方案比选及设计工作。经技术、经济、环境等方面综合比选之后，下景水库工程可行性研究阶段推荐上坝址。
参考文献:
[1] 广西水利电力勘测设计研究院.天峨县下景水库工程可行性研究报告[R].南宁：广西水利电力勘测设计研究院.2019.
论文作者:徐梁辉
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/12
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