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摘要：本文简介了来宾市高达水库的工程概况，根据坝址处地形、地质、施工、建筑材料等条件，初选两处坝址及两种坝型（混合坝和土石坝）方案进行综合比较，选择出较优坝址及坝型方案。
关键词：坝址；坝型；方案比选；混合坝
1 工程概况
高达水库位于广西来宾市武宣县境内黔江支流东乡河上游，坝址邻近武宣百崖大峡谷景区。坝址以上控制流域面积27.6km2。水库建设任务主要为拦蓄径流，向武宣县、东乡镇和三里镇供水。高达水库建成后年供水量达1069万m3，保障了武宣县城、东乡镇和三里镇的生活生产用水，改善了灌区农业灌溉用水。据径流调节和洪水调节计算，水库总库容1079万m3，死库容25万m3，有效库容925万m3。
2 坝址分析
根据地形条件分析，高达以上河段地处大瑶山区边缘，为侵蚀型中高山陡坡峡谷区，近河谷两岸则以中低山为主，河谷纵坡较陡；高达以下逐渐过渡低山丘陵区，河谷纵坡逐渐变缓，沿河两岸地势较平缓，村屯密集，大片农田及旱地，水库坝址仅适宜选在高达段。经现场选址踏勘，初拟高达附近上、下两个坝址进行比较，两个坝址间河长约330m。从以下方面对两个坝址进行比选：
1）地形地质条件
两坝址相距小，地形地质条件基本相同。从坝址区地形条件看，左岸260m高程以上地势开阔平缓，有较大库容，在相同有效库容情况下，下坝址坝高、坝长和坝体工程量比上坝址小。从地质条件看，下坝址左岸下伏基岩风化较浅，多为弱风化~新鲜状态，坝两端延伸较上坝址短，坝基处理难度较上坝址小、工程量比上坝址小。
2）枢纽布置及工程投资
上、下坝址的枢纽布置基本相同，自左至右依次为回车场、左岸碾压式沥青砼心墙坝、左岸非溢流重力坝、溢流重力坝、右岸非溢流重力坝。但下坝址方案坝长、坝高及坝体工程量均比上坝址小，工程静态总投资25803.33万元，比上坝址方案35546.48少9743.15万元。
3）库区淹没损失
武宣百崖大峡谷景区位于库区上游，在等库容条件下，上坝址的水库正常蓄水位为284.0m，淹没了景区大门及部分游览栈道和景点。下坝址正常蓄水位为276.0m，比上坝址低8.0m，1000年一遇洪水位为278.14m，水库对景区不利影响很小。就水库淹没及工程占地补偿费而言，下坝址方案为5611.75万元，上坝址方案在不计入景区淹没损失及补偿投资的情况下为4766.40万元，比下坝址少845.35万元，若计入景区淹没损失及补偿投资，则应大于下坝址。
经上述分析，选择下坝址为项建阶段推荐坝址。
3 坝型比选
根据下坝址的地形地质条件、建筑材料、枢纽布置、施工等情况，本阶段对混合坝（拦河坝由碾压砼重力坝和土石坝组成）和全土石坝两种坝型进行比较。
3.1 混合坝型方案
枢纽总体布置沿坝轴线从左到右布置依次为：左岸回车场，左岸沥青砼心墙土石坝段，左岸非溢流坝段，溢流坝段，右岸非溢流坝段，供水放水塔布置于左岸非溢流重力坝段内，坝顶总长623m。
左岸土石坝段长290m，为碾压式沥青混凝土心墙土坝，坝顶高程278.5m，防浪墙顶高程279.6m，坝顶宽5.0m，最大坝高29.4m，内坡坡比1：2.5，C15砼预制块护坡，外坡坡比1：2.5，草皮护坡。坝壳填料为含碎石粘土、粉质粘土及大坝开挖弃碴，沥青混凝土心墙厚0.4m~0.5m，心墙C15砼基座厚1.5m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以心墙基座为压浆板并沿其顶面钻孔进行高压旋喷灌浆，帷幕深度按0.7倍坝高确定，底面高程为250~224m。
左、右岸非溢流坝段长152.8m，最大坝高分别为63.0m、49.1 m。非溢流重力坝断面梯形，坝顶宽5.0 m，上游面242.0m高程以上为竖直面，以下为坡比1：0.2斜面，下游面271.85m高程以上为竖直面，以下为坡比1：0.8斜面。基底设C15砼垫层厚1.0m。
溢流坝段总长27.4m，最大堰高48.5m。溢流堰为实用堰，堰顶高程271.0m，布置3孔闸门，每孔净宽6.0m，设1扇露顶式平面钢闸门（B×H＝6.0m×5.5m），闸门顶高程为276.5m，启闭机安装在启闭机排架上。堰面曲线为WES型曲线，下游面斜坡坡比为1：0.8。消能方式采用挑流消能。
重力坝坝体为碾压混凝土，表层变态混凝土厚0.5m，上游面防渗层厚3.0m，混凝土标号为R90200，内部混凝土标号为R90150，溢流面板采用C30钢筋砼。坝内设有基础灌浆廊道和排水廓道。重力坝坝基固结灌浆孔距、排距为4m，灌浆深度5m。帷幕底面高程为266.5~165m，以超过基岩相对抗水线（q＜5.0Lu）以下3m为控制。
供水放水塔布置在左岸非溢流重力坝段内并与坝体结合在一起，采用钢筋砼岸塔式结构，进口设拦污栅，孔口尺寸为1.7m×2.6m（B×H）；闸室内设检修、工作闸门各一扇，孔口尺寸1.4m×1.6m（B×H），底槛高程240.5m。检修平台与坝顶相接，高程为278.4m，启闭平台高程为282.9m。塔后接钢筋砼输水涵管，长31.5m，矩形断面，尺寸为1.4m×1.6m（B×H），出口接减压井，供水输水管及灌溉、生态放水管从减压井接出。
3.2 全土石坝方案
初选碾压式沥青混凝土心墙土坝，坝轴线布置同混合坝型方案，坝顶长606.8m，坝顶宽5.0m，坝顶高程278.40m，防浪墙顶高程279.50m，最大坝高60.3m，内坡坡比1：3.0，C15砼预制块护坡，外坡坡比1：3.0，草皮护坡，中间设两处马道，河床处下游坡脚设反滤排水棱体，棱体顶高程为225.0m。坝壳填料为含碎石粘土、粉质粘土及大坝开挖弃碴，压实度要求不小于96%，沥青混凝土心墙中心线在坝轴线上游侧1.3m，心墙厚0.4m~0.7m，心墙两侧设砂碎石过渡层厚1.5m，心墙C15砼基座厚1.5m。以心墙基座为压浆板并沿其顶面钻孔进行灌浆：左坝段0+000～0+255段，基础为冲洪积层的漂石、块石夹粉质粘土，进行高压旋喷灌浆，帷幕深度按0.7倍坝高确定，桩号0+255往右坝段坝基为岩石，进行帷幕灌浆，帷幕深度按0.7倍坝高确定。
岸边正槽式溢洪道布置在右坝端，平面上溢洪道中心线先与坝轴线垂直再转向下游河床，转角131°53′27″，转弯半径为50m。溢洪道由进水渠、控制段、泄槽和消力池组成，中心线水平长度为350m。进水渠长17.3m，矩形断面，底宽22.4m，渠底高程269.5m；控制段包括溢流堰及两侧边墙，溢流堰为驼峰堰，堰顶高程271.0m，堰高1.5m，堰上设3孔闸，每孔净宽6.0m，设一扇露顶式平面钢闸门（B×H＝6.0m×5.5m），闸门顶高程为276.5m，启闭机安装在启闭机排架上；泄槽长276.7m，底高程269.5~215.0m，底宽22.4m。消力池总长37m，池底高程215.0m，池宽22.4m，长35m，消力坎坎顶高程为217.5m。
取水建筑物布置于大坝中间偏右处，由喇叭形进口段、拦污栅槽段、塔前暗涵段、放水塔、塔后暗涵段和出口分流井组成，长220.4m。涵管中心线与坝轴线斜交，夹角76°。
3.3 坝型比较与选定
本次从以下几方面对坝型进行比选：
1）工程布置方面。上述两种坝型的枢纽布置中，主要建筑物都集中布置。相对于混合坝型方案，土石坝方案的泄洪问题更突出，取水输水涵管需穿坝布置，对大坝可能造成安全隐患。且全土石坝需设岸边溢洪道和岸边泄洪导流隧洞，进出口控制点分散，运行管理较复杂。
2）施工技术和条件。混合坝型中混凝土坝施工导流简单，施工期可利用底孔，溢流表孔（或坝体）过水，度汛问题简单施工管理方便。全土石坝则需专门的导流隧洞，导流洞线路长工程量大，隧洞施工困难大，大坝施工期度汛问题比较复杂，施工工序多、工艺复杂。
3）建筑材料。混合坝中混凝土坝段需要水泥、骨料、钢材等建筑材料量大，且运距较大。全土石坝材料主要为土料、石料，土料场位于坝址附近可就地取材，石料需到东乡镇购买。从建筑材料来源看，全土石坝方案优于混合坝方案，但土石坝土料用量大，过多取土对环境影响大
4）投资。混合坝方案工程静态投资为25803万元，全土石坝方案工程静态投资为26115万元，前者比后者少312万元。
4 结束语
综上所述，从安全、工程总体布置、施工、建筑材料等条件考虑，混合坝方案优于全土石坝方案，即混合坝方案作为本阶段的推荐方案。
参考文献：
[1]广西武宣县高达水库枢纽工程项目建议书（报批本）[R].柳州，广西壮族自治区柳州水利电力勘测设计研究院，2013
[2]张竞竞.柏叶口水库坝型比选[J].山西水利科技，2007（3）：41-42
论文作者:杨建
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/7
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