水库项目建设解决方案

水库项目建设

解决方案

1 项目建设的必要性和任务

1.1 项目建设的依据

某某流域位于某某平原西部，属太湖水系，为某某省八大水系之一，流域面积4576.4km2，其中东某某2265.1km2，西某某2267.5km2。递溪为西某某的一条支流，河长22.0km，流域面积142.1km2。《某某流域综合规划报告》于1999年1月由某某省水利水电勘测设计院编制完成，2000年2月经某某省人民政府批准。

某某水库位于西某某支流递溪上，某某县城递铺镇上游的康家口村处，坝址以上集雨面积39.5km2，为《某某流域综合规划报告》推荐的近期工程之一。规划确定该工程的任务为以防洪为主，结合供水、发电。

1.2 项目建设的必要性

1.2.1 社会经济

某某县位于某某省西北部，某某平原北部。全县土地面积1886km2，其中大部分为山区，“八山一水一分田”是其土地构成特征。该县1999年总人口44.72万，是湖州市各县区中地域面积最大、人口密度最小的县域单元。某某县又是某某省九个重点林业县之一，林业以毛竹为基础，素有“竹乡”之称。

改革开放以来，某某县的社会经济持续快速发展，城乡面貌有了较大变化，人民生活水平得到了普遍提高。1999年全县国内生产总值53.32亿元，人均11919元，农民人均收入3666元。工业经济中，建材、竹制品、机械、轻纺、酿造、纺织、水电等占有主体地位。各种所有制的工业经济中，个体私营企业约占三分之二左右。1999年全县农业总产值7.75亿元，林业总产值32853万元。

某某县位于浙、苏、皖三省交界部位，处于经济发达的沿海地区和欠发达的中部地区的结合地带，既是沪、宁、杭等商品经济发达的大城市的腹地，同时也具有一定的经济辐射能力。根据某某县社会经济发展的现状条件和发展基础，规划2020年全县总人口53万，GDP总量达421亿元，人均8.0万元。逐步提高经济中的非农产业比重，尤其是大力提高第三产业比重。

1.2.2 流域及城市防洪的需要

西某某流域西南部是某某省暴雨集中区之一，流域洪涝灾害频繁。1949年以来出现水灾的年份有30余年，其中发生较大水灾的年份以1954年、1984年及1996年的梅雨型暴雨，1962年、1963年的台风型暴雨为典型。《960630》梅雨暴雨，西某某干流随着上游各支流山洪汇集，水位急剧上涨，横塘村水文站从6月30日2时的2.30m（吴凇基面4.12m）涨至7月1日1时的最高水位8.38m，涨幅达6.08m，最大洪峰流量1370m3/s。西某某流域受灾面积达15万亩，其中冲毁农田近7千亩，受灾人口达25万，造成直接经济损失约1.0亿元。

降水量大，中下游河道泄洪能力不足及部分支流缺少控制性工程是西某某流域洪涝灾害频发的主要原因。如西某某安城以下两岸围圩，使干流河道宽窄不一，过水断面偏小，横塘村至梅溪段主槽蜿蜒曲折，采砂弃石随意堆放，严重影响河道泄洪。现流域内虽已建老石坎（集水面积258km2）、赋石两座大型水库（集水面积331km2）及部分小型水库、山塘，但大部分支流缺少拦蓄工程控制。西某某流域现状防洪能力较低，横塘村以上不到10年一遇，双桥不到5年一遇。

西某某支流递溪河长22.0km，集水面积142.1km2，其下游为某某县城递铺镇。目前该支流没有水库拦蓄工程，直泄而下的山洪使某某县城递铺镇的防洪压力较大，造成“大水大灾、小水小灾”。据统计1949年以来该支流发生较大水灾有26年次，平均2年一次。其中最严重的有1950年、1954年、1961年、1962年、1963年、1965年、1983年、1984年及1989年。1983年6月23日至30日，全县累计平均降雨286.5mm，最大递铺站达380.10 mm，由于降雨历时短、强度大，山洪迭发，河溪水位猛涨，全县受淹农田8.29万亩，成灾5.65万亩。7月4日至6日又连降暴雨，全县平均降雨184.1mm，最大递铺站达224.8 mm，继发洪水，使刚退落的河道水位迅速回涨，灾情更加严重。递铺城区进水，城区北部水深达1.1m以上，全县受淹农田12.7万亩，成灾3.7万亩，早稻无收逾千亩。全县共冲毁水利工程3089处、大小桥梁447座、公路200处42km，毁损房屋1519户、3666间，死亡11人。某某水库直接保护下游某某县城递铺镇，还与赋石水库、老石坎水库及堤防等防洪工程一道对西某某干流起到一定的防洪作用，可降低西某某干流安城大桥、横塘村附近20年一遇洪水位0.10m左右。因此兴建某某水库对形成西某某及其支流递溪流域的防洪体系，提高某某县城递铺镇的防洪能力十分必要。

1.2.3 城市供水的需要

某某县递铺镇1999年人口6.82万人，其中镇区人口近4.0万人。据预测到2020年城市人口将达14.5万人，城市规划区面积126.66km2。

递铺镇自1973年开始筹建第一座水厂以来，经过多年投入和建设，至1996年日供水能力达1.0万t。由于该水厂水源为浅层地下水和河床渗透水，而递溪为山区性河流，枯水期常出现断流，水源的水量得不到保证，居民多采用提取井水用于生活。1996年该镇建成了赋石水库供水一期工程，供水规模2.5万t/d，供水一期工程建成后原水厂停产。随着社会和经济的发展，需水量必将日益增长，据预测到2020年递铺镇平均日需水量9.0万t，即使考虑赋石水库的终期供水规模5.0万t/d，城镇供水仍有较大缺口。该县20世纪70年代虽已建老石坎、赋石两座大型水库，水库性质均以防洪、灌溉为主的综合利用工程，而某某平原是缺水地区，老石坎、赋石两座水库具有向湖州等地供水的有利条件，可逐步调整为某某平原的生活用水水源。因此，解决某某县递铺镇的水源不足，另辟水源十分必要。

某某水库坝址距递铺镇5km，水质好，是弥补递铺镇城镇供水水源不足的理想水源，因此，兴建某某水库对提高城市供水能力，解决递铺镇水量供需矛盾十分必要。

1.2.4 改善城市景观的需要

《某某（递铺）城市总体规划》把某某县城定位为“山、水、城融为一体”的城市格局，强调突出中国竹乡及生态旅游城市的特色，大力加强周边山体、水体的环境建设。穿城而过的递溪是城市的景观标志，应通过修建滨河绿化带改善本身及周围地区的环境，并对其进行重点景观环境设计，建设成为城市内部的一条景观走廊。由于递溪集水面积不大，河流不长，在枯水期常出现断流或流量小的现象。让递溪常年流水不断，是使山、水、城融为一体、进行水体环境建设的基础。某某水库建后对上游水量进行丰枯调节，为改善城市景观创造条件，因此，兴建某某水库对改善城市景观是十分必要的。

由此可见，兴建某某水库无论从城市防洪还是城市供水、改善城市景观等方面来说，都是十分迫切和必需的。

1.3 项目建设的任务

水库直接保护下游某某县城递铺镇，结合城防建设，使其达到50年一遇防洪标准，并与赋石水库、老石坎水库及堤防等防洪工程一道对西某某干流起到一定的防洪作用。充分合理利用水资源，尽可能为城市提供优质水源，对上游水量进行丰枯调节，在枯水期补充下游河道流量，为改善城市景观创造条件。

因此，根据实际情况，对水库的工程任务在流域综合规划的基础上宜作适当调整，增加城市景观用水功能，某某水库工程任务以防洪为主，结合供水、改善城市景观及发电。

2 建设条件

2.1 水 文

2.1.1 流域概况

某某水库坝址位于西某某支流递溪上，某某县城递铺镇上游的康家口村，坝址以上集雨面积39.5km2，河长13.8km，河道比降11.26‰。坝址以下地形开阔，地势平坦，为冲积平原，递溪下游为某某县城。某某水库厂址设于坝后。

递溪发源于海拔高程493m的德清县大山上，主流长22.0km，河道平均坡降14.3‰，流域总面积142.1km2。设计流域在东经119°41′～119°46′，北纬30°31′～30°35′间，为我省西北部，太湖流域的一个暴雨中心，降雨充沛。域内地势东南高，西北低，植被主要以毛竹、小竹、杂木为主，植被覆盖率约为80%，植被情况良好。流域内耕地甚少，人类活动对流域的自然演变影响不大，域内来水、来沙特征仍处于天然的相对稳定状态。

2.1.2 气 象

设计流域属于亚热带季风气候区，总的气候特征是：冬夏季风交替显著；年温适中，四季分明，雨量充沛，日照充足。降水时空分布不均，年际、年内变化显著。据某某气象站观测资料统计，该区多年平均气温15.5℃，极端最高气温40.8℃，极端最低气温-17.4℃，多年平均水汽压16.3 hpa，多年平均相对湿度81%；多年平均降水量1384.2mm；多年平均蒸发量1163.1mm（ф20cm蒸发皿观测值）；多年平均风速1.6m/s，最大风速17.7m/s，相应风向WNW。

2.1.3 水文基本资料

流域内有李村雨量站，周围有递铺站、百丈、上朗、五山坞等雨量站，附近有姜湾径流实验站。上述各测站观测资料均通过整编，精度可靠，可以作为本工程的设计依据。

2.1.4 径 流

设计流域径流以降水补给为主。径流年际变化较大，丰、枯水年相互交替出现。参证站采用姜湾径流实验站。蒸发站资料采用临近对河口站资料。李村雨量站占设计流域权重0.81，多年平均降雨1642.7mm，同期（1971～1999）设计流域多年平均降雨量为1637.6mm，相差0.3%，且设计流域面积不大，故用李村雨量站逐日降雨资料代表设计流域面雨量。

根据姜湾流域的降雨径流模型，设计流域的降雨、蒸发资料计算出设计流域1962～1999年逐日径流深，设计流域径流成果汇总见表2-1，根据坝址年径流系列，进行频率分析，采用P-Ⅲ型曲线适线拟合，坝址年径流成果见表2-2。

表2-1 设计流域径流成果汇总表

项 目

单 位

设 计 值

资料系列 （n）

年

1962～1999

多年平均年降水量 （P）

mm

1609.0

多年平均年径流深 （R）

mm

908.6

多年平均年径流系数 （α）

0.565

多年平均流量 （Q）

m3/s

1.137

多年平均年径流量 （W）

104m3

3589

表2-2 坝址设计年径流成果

多年平均流量

（）

各频率（P%）径流（m3/s）

95

90

50

10

1.137

0.31

3.0

0.664

0.735

1.083

1.609

2.1.5 暴 雨

设计流域地处我省西北部的暴雨中心。对上述各雨量站资料进行定时段（一日及三日）年最大、台汛期、梅汛期及非汛期同场雨取样。并进行系列频率分析，采用P-III型曲线适线拟合。设计暴雨成果见表2-3。

2.1.6 洪 水

根据实测大暴雨统计，暴雨日程分配为：将最大24小时雨量置于三日中的第二日，其余两日雨量均为（H三-H24）/2。暴雨时程分配根据暴雨衰减指数确定，通过查阅《某某省可能最大暴雨图集》暴雨衰减指数NP等值线图，某某水库暴雨NP值取值如下。

年最大及台汛期：

重现期T≥100年，NP=0.65;

重现期T<100年，NP=0.69。

梅汛期、非汛期均为：NP=0.55。

产流计算采用蓄满产流简易扣损法，即对毛雨过程进行扣损计算，求得净雨过程。初损I0=25mm，最大一日暴雨后损每小时1mm，其余两天每小时为0.5mm。

某某水库坝址以上及坝址到石马港区间流域面积分别为39.5km2、40.4km2，采用“某某省合理化公式”计算设计洪水。坝址到梅园溪区间流域面积为102.6km2，采用“某某省瞬时单位线法”计算设计洪水。设计洪水成果见表2-4。

本工程设计标准为50年一遇，校核标准分两种不同的坝型比较，砼重力坝为1000年一遇，面板堆石坝校核标准为2000年一遇。设计校核洪水过程线见表2-5。

表2-3 设 计 暴 雨

分

期

历

时

均值

Cv

各频率（%）设计暴雨（mm）

计算值

适线值

0.01

0.05

0.1

0.2

0.5

1

2

3.33

5

10

20

年

最

大

H一

109

0.459

0.58

4.0

672

558

509

460

395

347

299

264

236

189

144

H24

H24=1.13×H一

759

631

575

520

446

392

338

298

267

214

163

H三

164

0.369

0.50

4.0

837

705

648

592

516

460

403

361

328

271

214

梅

汛

H一

73

0.423

0.50

4.0

373

314

289

263

230

205

179

161

146

121

95

H24

H24=1.13×H一

421

355

327

297

260

232

202

182

165

137

107

H三

113

0.382

0.46

4.0

521

443

409

375

330

296

262

236

216

181

146

台

汛

H一

98

0.515

0.62

4.0

660

544

494

445

380

331

283

248

220

174

130

H24

H24=1.13×H一

746

615

558

503

429

374

320

280

249

197

147

H三

149

0.426

0.53

4.0

818

685

628

571

495

439

382

340

307

251

195

非

汛

期

H一

40

0.259

0.30

3.0

75.5

70.0

65.8

62.3

56.1

49.2

H24

H24=1.13×H一

85.3

79.1

74.4

70.4

63.4

55.6

H三

69

0.269

0.30

3.0

130.2

120.7

113.4

107.5

96.7

84.9

表2-4 设 计 洪 水 成 果 表

区域

分期

内容

各频率（%）洪峰/洪模

0.01

0.05

0.1

0.2

0.5

1

2

3.3

5

10

20

某某水库

年最大

洪峰

1175.2

975.3

887.9

802.0

686.4

602.0

559.1

491.8

439.5

350.3

264.4

洪量

3079.1

2557.7

2332.4

2111.2

1811.2

1590.3

1367.2

1201.8

1072.2

848.7

626.5

梅汛期

洪峰

534.2

448.8

412.6

373.8

326.0

289.8

251.0

225.1

203.2

167.0

128.2

洪量

1826.1

1519.7

1385.9

1252.0

1075.2

941.7

808.1

707.0

629.2

501.2

370.6

台汛期

洪峰

1154.9

950.3

861.3

775.4

659.8

573.9

528.8

461.4

409.2

321.6

237.4

洪量

3004.6

2479.3

2254.0

2029.1

1729.1

1508.0

1285.2

1120.1

990.5

771.0

554.8

非汛期

洪峰

100.1

92.1

86.0

80.8

71.8

61.7

洪量

299.5

268.0

244.6

225.9

192.8

158.9

坝址石码港区间

年最大

洪峰

1224.5

1016.6

924.4

835.8

714.6

627.8

586.9

516.2

461.2

368.8

278.4

洪量

2811.1

2334.6

2124.6

1922.8

1644.4

1442.9

1239.2

1086.5

966.2

762.2

563.5

梅汛期

洪峰

607.9

510.9

469.8

425.8

371.4

330.3

286.2

256.9

231.9

190.8

146.7

洪量

1867.5

1554.8

1417.9

1280.9

1100.0

963.5

826.7

723.2

643.7

511.8

378.3

台汛期

洪峰

1202.8

991.3

897.2

808.6

687.5

598.9

555.5

484.7

429.7

337.4

248.9

洪量

2743.6

2263.0

2052.8

1847.2

1572.6

1367.3

1163.8

1011.2

891.0

690.5

498.6

坝址梅园溪区间

年最大

洪峰

2173.0

1794.0

1625.0

1460.0

1228.0

1058.0

941.0

811.0

709.0

545.0

392.0

洪量

7058.0

5852.0

5321.0

4810.0

4105.0

3596.0

3077.0

2691.0

2387.0

1873.0

1369.0

梅汛期

洪峰

1136.0

933.0

844.0

747.0

630.0

542.0

453.0

392.0

345.0

254.0

162.0

洪量

4654.0

3862.0

3519.0

3174.0

2722.0

2382.0

2040.0

1785.0

1586.0

1246.0

900.0

台汛期

洪峰

2131.0

1745.0

1573.0

1408.0

1174.0

1001.0

882.0

751.0

652.0

491.0

343.0

洪量

6890.0

5674.0

5141.0

4621.0

3926.0

3407.0

2888.0

2502.0

2199.0

1697.0

1198.0

注：洪峰——m3/s，洪量——万m3

表2-5 坝址设计、校核洪水过程线

时段

Δ

设计标准

砼重力坝

校核标准

面板堆石坝

校核标准

P=2%

P=0.1%

P=0.05%

19

17.7

25.7

26.8

20

24.7

36.0

37.5

21

18.5

27.1

28.2

22

12.4

18.2

18.9

23

6.2

9.3

9.6

24

9.7

19.0

20.6

25

20.4

42.6

47.0

26

31.1

66.3

73.4

27

40.6

87.0

96.5

28

42.4

90.3

100.0

29

44.2

93.5

103.6

30

46.0

96.8

107.2

31

48.3

100.8

111.6

32

50.8

105.2

116.5

33

53.2

109.7

121.3

34

57.8

117.6

130.1

35

67.4

134.6

148.7

36

77.1

151.6

167.3

37

86.8

168.5

185.9

38

99.1

189.6

209.1

39

111.8

211.4

233.0

40

124.5

233.2

257.0

41

185.2

326.0

358.7

42

309.8

513.3

564.3

43

434.5

700.6

769.8

44

559.1

887.9

975.3

45

415.7

668.2

734.3

46

272.3

448.6

493.3

47

128.9

229.0

252.3

48

56.4

112.5

124.3

49

36.9

73.4

81.1

50

17.5

34.3

37.9

51

0.8

0.9

0.9

注：流量单位m3/s，时段（Δt）为1小时

2.1.7 泥沙及水位流量关系

根据设计流域附近桥东村站实测泥沙资料统计分析，多年平均悬移质含沙量为0.147kg/m3。本水库多年平均年径流量为3589万m3，考虑推移质输沙量为悬移质输沙量的20%，水库多年平均输沙量为6329t。

坝址天然水位流量关系采用满宁公式计算求得。厂房建于坝后为同一断面，厂址水位流量关系不再计算。横断面根据1/500地形图量算，坝址断面上下游枯水比降为4.623‰；河道平坦一般情况比较清洁，沿水流方向稍有不规则弯曲，河床为沙卵石。糙率取0.040。坝址断面天然水位流量关系见表2-6。

表2-6 坝址断面水位～流量关系表

水位(m)

32.5

33.0

33.5

34.0

34.5

35.0

35.5

36.0

36.5

37.0

流量(m3/s)

0.0

4.2

27.0

66.0

120.0

192.0

320.0

507.0

740.0

1030.0

2.2 工程地质

本次勘探外业工作自2000年11月24日进场，至2001年1月12日结束，完成的勘探工作量详见勘探工作量一览表（表2-7）。

表2-7 勘探工作量一览表

项 目

工 作 量

备 注

地质测绘

库区1/10000地质测绘

21km2

枢纽区1/500地质测绘

0.25km2

钻探

钻孔个数

19个

总进尺

492.64m

压水试验

71段次

抽水试验

12段次

注水试验

1段次

重（2）型动力触探试验

30次

槽探

探槽条数

2条

总长度

66 m

土石方

83m3

井探

竖井个数

3个

土石方

2.5m3

其 它

水质化学分析（简分析）

2个（对）

建材调查（砂砾料）、浸没调查

探（试）坑

30个

室外试验

18组

室内试验

6组

2.2.1 区域地质

1．地形地貌

工程区位于天目山以东，某某平原的西缘，地势呈东、东南部高，北及西北部低缓之势。递浦溪源于测区东南部的鱼石岭一带，自东南-西北向流经坝址区后，再向北流经某某县城递铺镇后于下游安城镇注入西笤溪。递浦溪在库区以上河谷深切，河谷形态以峡谷为主，河谷呈“V”字形，河槽宽度较小，纵向坡降较大。而在库区和坝址区，河谷较开阔，呈宽“U”字形，谷底宽度较大，纵坡较小，在坝址区下游，河谷骤然开阔，为冲积平原。

2．地层岩性：

工程区主要分布第四系地层、侏罗系火山碎屑岩以及燕山早期侵入岩。现由老至新简述如下：

①侏罗系上统：

黄尖组(J3 h)紫红～暗紫红色，局部灰绿色流纹质凝灰岩或流纹质凝灰熔岩、夹流纹岩、凝灰岩、粉砂岩等。该层为工程区出露的主要岩层。

②第四系

冲洪积层(al-plQ4)，主要分布于递浦溪谷底，一般具二元结构，上部为粘性土或砂性土，下部为砂砾卵石层，总厚度约9m。

崩积层(colQ4)，一般分布于陡崖之下，为松散堆积的巨、块石夹泥。

残坡积层(el-dlQ4)，主要为粉质粘土夹碎石，分布于山坡及坡麓。

③燕山早期侵入岩为辉绿岩(βμ)、花岗斑岩(π)及石英岩(Q)等岩脉，规模不大。

3．地质构造及地震

测区位于钱塘台褶带，某某～长兴陷褶带，武康-湖州隆断褶束的西南部，属构造相对稳定区。褶皱形态宽缓、正形，局部呈箱形，轴向北东。断裂以北东向、北北东向为主，次为北西向。

测区区域稳定性良好，根据《中国地震烈度区划图（1990年版）》，工程区地震基本烈度<Ⅵ度。

4．水文地质条件

区内地下水主要是浅部覆盖层中的孔隙潜水和基岩裂隙水，水位埋深受大气降水控制，根据区域水文地质资料，地下水为HCO3-K-Na-Ca型水。

2.2.2 水库区工程地质条件

1．水库渗漏

水库区两岸群山环抱，山体雄厚，两岸山峰高程一般为200m以上，均为不透水的火山岩地层组成。且未发现有大的区域性断层穿过水库通向库外，故一般不存在永久性集中渗漏问题。

2．库岸稳定

水库两岸均由火山岩组成，自然边坡虽较陡，但岩石坚硬，受地质构造影响轻微，无较大规模不利于边坡稳定的结构面组合，库岸总体稳定。但库水位抬高后，个别采石场可能有小范围的松动岩块发生坍滑，但不会威胁大坝安全。

3．水库淹没及浸没

库区无大的工矿企业和城镇，肖坑、大塔里、潘家、姚家场等村庄及戴村部分房屋和农田会被淹没。戴村地基覆盖层表部为粉质粘土和含泥中细砂层，厚约50cm；下部为砂砾卵石层，故一般不存在浸没问题。

2.2.3 坝址区工程地质条件

上、下坝址区河谷宽度较大，呈宽“U”字型，下坝址谷底宽约180m，主河道位于左岸，河床宽约20～25m，底高程约33m，两岸地形不甚对称，左岸地形坡度约18～35°，右岸地形坡度约30～35°。上坝址谷底宽约220m，主河道位于左岸，河床宽约25m，底高程约35m，两岸地形较对称，地形坡度约30～40°。递溪自南东向北西流经坝址后折向北东，再向北流过某某县城后注入西某某。上下坝址区两岸山脊高程＞150m，其中下坝址右坝头位置由于石料开采，山体较单薄。

1．地层岩性

坝址区主要分布第四系地层、侏罗系火山碎屑岩以及燕山早期侵入岩。现由老至新简述如下：

（1）基岩

为侏罗系上统黄尖组(J3h)，紫红～暗紫红色，局部灰绿色流纹质熔结凝灰岩，局部夹蚀变流纹质凝灰岩等。流纹质熔结凝灰岩新鲜岩石致密坚硬，属较坚硬～坚硬岩，分布于河床两岸。右岸强风化带厚度约0～1.5m，左岸强风化带厚度约0～2.0m，河床段强风化带厚度一般0～1m。蚀变流纹质凝灰岩岩性较软，为灰白～灰绿色，个别浅紫灰色，岩芯呈块～碎块状，仅在下坝址部分钻孔揭露，最大厚度约6m。

（2）第四系：

冲洪积层(al-plQ4)，分布于大坝上下游的河谷底部，具二元结构，上部为砂土或砂质粉土，厚度约20cm；下部为砂砾卵石层，粒径一般2～8cm，少数10～15cm，个别粒径达30cm以上。呈次棱角～次圆状，岩性为流纹质熔结凝灰岩及含角砾熔结凝灰岩等。表部强～弱风化，松散～中密，含砂量约20～30%，含泥量约5%，根据钻孔揭露其总厚度预计可达9m。重（2）型动力触探N63.5=14～42击。建议力学指标：

fk=250～300kPa，C=0，Φ=35°，E0=30～40MPa。

洪坡积层(pl-dlQ4)，分布于坝址上游右岸的山沟，为含粉质粘土的砂卵石层，松散，厚度约3～5m。

残坡积层(el-dlQ4)，主要为粉质粘土夹碎石，分布于山坡及坡麓。大坝两岸厚度0～4.0m。

2．地质构造

坝址区未见区域性大断层通过，仅发育几条规模较小的断层，详见坝址区断层一览表（表2-8）。

表2-8 坝址区断层一览表

编 号

产 状

宽度

(m)

性 质

出露位置

f4-1

倾角75°

(0.2)

由糜棱岩、碎裂岩、及断层泥组成。

ZK4孔深

13.75～14.55m

f6-1

倾角60°

(0.2)

由糜棱岩、碎裂岩等组成。

ZK6孔深

23.9～24.25m

f6-2

倾角50°

(0.85)

由糜棱岩、碎裂岩、绿色蚀变矿物及断层泥等组成。

ZK6孔深

30.4～31.7m

f8-1

倾角30°

(0.6)

由糜棱岩、碎裂岩及断层泥组成。

ZK8孔深

23.65～24.27m

坝址区节理较发育，主要为陡倾角节理有三组：①N45°E，NW∠45°；②N60°E，SE∠80°；③N35°E，SE∠70°。节理多为方解石细脉及铁锰质充填，近地表充填次生泥。

3．水文地质条件

坝址区地下水以孔隙潜水和裂隙潜水为主，孔隙潜水分布于覆盖层内，裂隙水分布于基岩表层或断层节理带内，基岩表层存在相对透水层，相对不透水层（q<5Lu）顶板埋深4.0～25.0m。

坝址区水样分析试验成果参照《水利水电工程地质勘察规范（GB50287-99）》，其地表水为HCO3-Ca-K-Na型水，对混凝土有中等溶出型腐蚀，地下水为HCO3-K-Na-Ca型水，对混凝土有弱溶出型腐蚀。详见水样分析试验成果一览表(表2-9)。

表2-9 水样分析试验成果一览表

水中离子种类

每公升水中含量（地表水）

每公升水中含量（地下水）

毫克

毫克当量

毫克

毫克当量

阳

离

子

K++Na+

4.75

0.19

9.25

0.37

Ca++

7.88

0.39

6.30

0.31

Mg++

1.91

0.16

3.82

0.31

阴

离

子

CO3--

0

0

0

0

HCO3-

37.75

0.62

45.81

0.75

Cl-

4.29

0.12

8.58

0.24

SO4--

痕量

痕量

痕量

痕量

其

它

侵蚀性CO2

3.89毫克/升

2.92毫克/升

游离CO2

3.87毫克/升

3.87毫克/升

PH值

6.90

6.93

4．工程地质评价

（1）下坝址堆石坝工程地质评价

①趾板应嵌入弱风化基岩1.0m以上，并进行固结灌浆，建议开挖深度2～10m。两岸基础建议挖除覆盖层，河床下游部位坝基应清除表层20cm左右的土层，建在砂砾卵石层上。

②趾板地基下部存在相对透水层，须设置防渗帷幕，深入相对不透水层（q<5Lu）5m，遇断层破碎带等需加强防渗处理。

③建议砼与砂砾卵石间的摩擦系数f=0.45～0.5，砂砾卵石允许流速1.0～1.2m/s。

④建议趾板基坑开挖边坡，覆盖层及全风化岩1∶1.0，强风化岩1∶0.75，弱风化岩1∶0.5。

⑤溢洪道及闸室位于右岸，建议溢洪道及闸室置于弱风化基岩上，且应对闸室地基的相对透水层进行帷幕灌浆。

溢洪道开挖边坡高度最高约18m，该处节理较发育，主要一组节理产状为N35°E.SE∠70°，局部节理密集发育，不利于边坡的长期稳定。建议开挖边坡：覆盖层及全风化岩1∶1.0，强风化岩1∶0.75，弱风化岩1∶0.5，微风化～新鲜岩1∶0.3。边坡每8～12m设置宽2m的马道，并在坝顶高程设置宽4～5m的马道。同时对溢洪道局部岩石破碎地带进行保护。

⑥建议消力池等建筑物置于弱风化基岩上。

建议抗剪断强度：砼/弱风化岩石f′=0.9，c′=0.7MPa；

砼/微风化岩石f′=1.1，c′=1.1～1.2MPa。

容许承载力：弱风化岩［R］=2000～2500kPa；微风化岩［R］=3000～4000kPa。

（2）下坝址重力坝工程地质评价

①坝基应建在弱风化中部基岩上，并进行固结灌浆，建议开挖深度2～7m。河床段开挖深度约2.0～12.0m。

②地基下部存在相对透水层，须设置防渗帷幕，深入相对不透水层（q<5Lu）5m，遇断层破碎带须深挖回填砼塞并加强防渗处理。

③建议抗剪断强度：砼/弱风化岩石f′=0.9，c′=0.7MPa；

砼/微风化岩石f′=1.1，c′=1.1～1.2MPa；

遇蚀变岩时f′=0.9，c′=0.7MPa。

容许承载力：弱风化岩［R］=2000～2500kPa，微风化岩［R］=3000～4000kPa。

④建议开挖边坡，覆盖层及全风化岩1∶1.0，强风化岩1∶0.75，弱风化岩1∶0.5。

（3）上坝址重力坝（比较坝址）工程地质评价

①坝基应建在弱风化中部基岩上，并进行固结灌浆。建议开挖深度两岸1.0～5.0m，河床1.5～12.0m。

②地基下部存在相对透水层，须设置防渗帷幕，深入相对不透水层（q<5Lu）5m，遇断层破碎带须深挖回填砼塞并加强防渗处理。

③建议砼/弱风化岩石f′=0.9，c′=0.7MPa；

砼/微风化岩石f′=1.1，c′=1.1～1.2MPa；

容许承载力：弱风化岩［R］=2000～2500kPa，微风化岩［R］=3000～4000kPa。

④建议开挖边坡：覆盖层及全风化岩1～1.0，强风化岩1～0.75，弱风化岩1～0.5。

2.2.4 发电引水隧洞工程地质条件

1．堆石坝方案发电引水隧洞工程地质评价

拟建堆石坝发电引水隧洞进口位于左岸，进口底高程40.6m，出口底高程32.9m，隧洞长约127.9m。隧洞沿线上覆岩体厚度一般＞25m，局部过冲沟位置上覆岩体较薄，厚约10m。

隧洞围岩为流纹质熔结凝灰岩，局部地段为蚀变流纹质凝灰岩。山坡部位有残坡积含碎石粉质粘土分布，厚度一般小于2.5m。

隧洞进口段围岩为Ⅲ类，f=2～4，K0=10～30MPa.cm-1。洞身段围岩为Ⅱ类，f=5～7，K0=50～70MPa.cm-1。局部断层破碎带及蚀变凝灰岩段为Ⅲ类，f=3～5，K0=25～45MPa.cm-1。出口段围岩为Ⅲ类，f=2～4；K0=15～30MPa.cm-1。

进出口洞脸及斜坡开挖边坡：残坡积及全风化岩石1∶1.0，强风化岩石1∶0.75，弱风化岩石1∶0.5，微风化-新鲜岩石1∶0.3。

发电隧洞洞身段上覆山体较厚，推测可能有小断层通过，断层、隧洞进出口和遇蚀变流纹质凝灰岩工程地质条件较差，预计衬砌段占隧洞全长的1/3～1/2。

2．重力坝方案发电引水隧洞工程地质评价

拟建重力坝发电引水隧洞进口位于右岸，进口底高程40.6m，出口底高程32.9m，隧洞长约54.5m。隧洞沿线上覆岩体厚度一般25～50m。

隧洞围岩为流纹质熔结凝灰岩，山坡部位有残坡积含碎石粉质粘土分布，厚度一般3～6m。

隧洞进口段围岩为Ⅲ类，f=3～5，K0=20～30MPa.cm-1。洞身段围岩为Ⅱ类，f=5～7，K0=50～70MPa.cm-1。出口段围岩为Ⅲ类，f=2～4，K0=10～30MPa.cm-1。

进出口洞脸及斜坡开挖边坡：覆盖层1∶1.0，强风化岩石1∶0.75，弱风化岩石1∶0.5，微风化～新鲜岩石1∶0.3。

发电隧洞洞身段上覆山体较厚，根据地表观察，未见大的断层出露，隧洞进出口段工程地质条件相对较差，预计衬砌段占隧洞全长1/3～1/2。

2.2.5 发电厂房工程地质条件

1．堆石坝方案发电厂房工程地质评价

拟建堆石坝发电厂房位于坝址下游左岸山脚处，南侧为山体，山坡坡度一般25～35°，山坡整体稳定。

厂房基岩为流纹质熔结凝灰岩，新鲜岩石坚硬。覆盖层为含碎石粉质粘土层，总厚度约2.4m。厂区未见断层通过，节理较发育，近地表多充填次生泥等。

建议厂房基础置于弱～微风化基岩上，最大开挖深度预计5～6m。建议厂房区开挖边坡：覆盖层和全风化岩1∶1.0，强风化岩1∶0.75，弱风化岩1∶0.5，微风化～新鲜岩1∶0.3。岩石容许承载力：弱风化岩[R]=2000～2500kPa，微风化～新鲜岩[R]=4000kPa。

2．重力坝方案发电厂房工程地质评价

拟建重力坝发电厂房位于坝址下游右岸山脚处，东南侧为山体，山坡坡度一般30～40°，山坡整体稳定。

厂房基岩为流纹质熔结凝灰岩，新鲜岩石坚硬。覆盖层为含碎石粉质粘土层，最大厚度约6m。厂区未见断层通过，节理较发育，近地表多充填次生泥等。

建议厂房基础置于弱风化基岩上，最大开挖深度预计11m。建议厂房区开挖边坡：覆盖层1∶1.0，强风化岩1∶0.75，弱风化岩1∶0.5，微风化～新鲜岩1～0.3。岩石容许承载力：弱风化岩[R]=2000～2500kPa，微风化～新鲜岩[R]=4000kPa。

2.2.6 天然建筑材料

本次建材调查按照任务书要求，需砂砾料20.6万m3，其中砂7.0万m3，砾（卵）石13.6万m3，块石料1万m3及堆石料40万m3 。

1．砂砾料

本次砂砾料调查按初查精度进行自上坝址到姚家场河段，共查明砂砾料储量84万m3，其中砂储量约22.6万m3，砂含泥量0.3%～3.3%，细度模数2.60～3.60。其运距一般0.2～2.1km（直线距离），储量和质量基本能满足混凝土各级骨料的要求。

2．块石料

块石料场在大坝上游左右岸，其中#1料场位于右坝头上游约150m处，其覆盖层厚度一般小于3m，储量约160万m3；#2料场位于左岸上游约300m采石场旁，其覆盖层厚度一般小于3m，储量约80万m3。岩性均为流纹质熔结凝灰岩，新鲜岩石坚硬-较坚硬，抗压强度大于80MPa。其储量和质量基本能满足要求。

2.2.7 结 论

①工程区区域地质构造稳定，地震基本烈度<Ⅵ度。

②库区不存在永久渗漏和库岸稳定问题，也不存在大的浸没问题。

③坝址区工程地质条件较好，可兴建堆石坝和重力坝，但重力坝河床开挖深度较大，最大开挖深度可达12.0m。

④发电引水隧洞工程地质条件一般，预计衬砌段约占全洞长的1/3～1/2。

⑤厂房地基大多为弱风化～微风化岩石，工程地质条件较好。

⑥块石料、砂砾料质量和储量均能满足设计要求。

3 建设规模

3.1 水库特征水位选择

3.1.1 径流调节基本参数

（1）供水范围及供水保证率

某某县递铺镇1996年建成赋石水库供水一期工程，供水规模2.5万t/d，该镇现有人口近7.0万人，其中镇区人口近4.0万人。据预测到2020年城市人口将达14.5万人。人均日用水量按0.62 t/d计，则平均日用水量达9.0万t/d，即使考虑赋石水库的终期供水规模5.0万t/d(平均日供用水量4.0万t/d)，城镇供水仍有较大缺口。因此，某某水库的供水范围为某某县递铺镇的城镇生活用水和工业用水。水库以充分合理利用水资源为原则，按以供定需确定其供水量和供水能力。根据供水规范要求，水库的供水保证率采用P=95%。

（2）水量平衡原理及计算原则

本次可研径流调节计算采用1962年至1999年共38年的径流资料，以日为计算时段，根据水库的调节库容和水量平衡计算公式，在满足供水保证率的前提下，求得供水能力及供水量。

水量平衡计算公式：

V(t)=V(o)+[Q(t)-q(t)]×△t-W1(t)-W2(t)

若V(t)＞V(max)

则W3(t)= V(t)--—V(max)，V(t)=V(max)

若V(t)＜V(min)

则W4(t)= V(min)--—V(t)，V(t)=V(min)

式中：

V(t)——t时段计算库容 （万m3）

V(o)——t上一时段计算库容 （万m3）

Q(t)——t时段来水流量 （m3/s）

q(t)——t时段供水流量 （m3/s）

W1(t)——t时段蒸发损失水量 （万m3）

W2(t)——t时段渗漏损失水量 （万m3）

W3(t)——t时段水库弃水量 （万m3）

W4(t)——t时段缺水量 （万m3）

V(max)——水库正常蓄水库容 （万m3）

V(min)——水库死库容 （万m3）

水库蒸发和渗漏损失按采用0.03m3/s，即95万m3/年。

（3）水库水位与容积关系

库容曲线根据我院2000年12月实测的1/2000地形图量算，成果详见表3-1及附图“凤库项建-03-02”。

（4）城市景观用水量

某某水库位于西某某支流递溪上，坝址以上集雨面积39.5km2，占递溪集水面积142.1km2的27.8%，某某水库坝址以上特枯水年（P=95%）、枯水年（P=90%）的最枯月平均流量分别为0.14m3/s和0.18m3/s，特枯水年（P=95%）、枯水年（P=90%）的8月至次年2月、平水年（P=50%）的10月至12月平均流量分别为0.23m3/s、0.44m3/s和0.46m3/s，1962年至1999年共38年各月平均流量中较枯的12月、11月及1月的平均流量分别为0.38m3/s、0.49m3/s和0.55m3/s，考虑到水库下游还有石马港及梅园溪两支流在递铺镇的中部及北部汇入，集雨面积分别为40.4 km2和62.2km2，因此，城市景观用水按某某水库坝址枯水年（P=90%）最枯月平均流量的近两倍考虑为0.35m3/s（3.0万t/d），放水原则为：当支流石马港汇合口断面过流量大于0.5m3/s时，水库不考虑城市景观用水，仅考虑城镇供水；当支流石马港汇合口断面过流量小于等于0.5m3/s时，水库既考虑城镇供水，又考虑城市景观用水0.35m3/s，使下游河道的水环境得到明显改善。

表3-1 水库水位面积库容关系表

高程

(m)

面积

(万m2)

库容

(万m3)

高程

(m)

面积

(万m2)

库容

(万m3)

33

0

0

52

83

654

34

1.3

0.5

54

95

832

36

4

6

56

107

1034

38

13

23

58

119

1260

40

21

57

60

127

1506

42

27

104

62

140

1772

44

37

169

64

153

2064

46

50

256

66

166

2382

48

61

367

68

179

2727

50

71

499

70

192

3097

（5）电站电能计算原则

因发电是水库的次要任务，是结合供水时发电，水库的调度是由供水要求决定的，电站的运行原则为当水库水位在发电死水位以上并有供水任务时则发电，水库超过汛限水位时，按满发机组流量发电。

3.1.2 正常蓄水位选择

因某某县递铺镇的城镇供水缺口较大，正常蓄水位应按充分合理开发利用水资源且经济合理的原则选定，拟定了58.0m、62.0m和66.0m三个比较方案进行比选。三个方案比选结果详见表3-2。从表3-2比较中可知，在差额经济内部收益率的比选中，方案二与方案一之间的差额经济内部收益率为15.70%，大于社会折现率12%，方案三与方案二之间的差额经济内部收益率为2.98%，小于社会折现率12%，说明方案二经济上较为合理。故本次阶段推荐方案二：即正常蓄水位为62.0m，年均供水量为1533万m3（4.2万t/d）。

3.1.3 供水死水位选择

根据水文资料，库区多年平均输沙量为0.527万m3，水库淤积年限根据规范取50年，则水库淤积库容为26万m3。结合水工布置，考虑留有余地，确定供水死水位为43.0m，相应死库容134万m3。

表3-2 正常蓄水位规模比较方案表

项 目

单 位

方案一

方案二

方案三

正常蓄水位

m

58.0

62.0

66.0

台汛限制水位

m

55.0

59.0

63.0

供水死水位

m

43.0

43.0

43.0

总库容

万m3

1573

2095

2687

正常蓄水位时相应库容

万m3

1260

1772

2382

汛限水位时相应库容

万m3

930

1381

1915

防洪库容

万m3

653

653

653

死库容

万m3

134

134

134

调节库容

万m3

1126

1638

2248

景观

用水

多年平均

万m3

607

607

607

P=90%旱年

万m3

833

833

833

P=95%旱年

万m3

927

927

927

城镇日均供水量

万t/d

2.85

4.2

4.75

城镇年均供水量

万m3

1040

1533

1734

年发电量

万kW.h

131

149

164

水量利用率

%

74.23

75.80

75.93

移民人数

人

1331

1582

2191

淹没耕地

亩

853.1

991.1

1057.7

淹没林地

亩

464.4

528.2

688.2

可比性投资

万元

14141

15853

18497

其中：淹没处理补偿

万元

9480

10703

12791

差

额

投资

万元

1712

2644

城镇年均供水量

万m3

493

201

单方水投资

元/m3

3.47

13.15

年效益

万元

359

150

经济内部收益率

%

15.70

2.98

净现值

万元

512

-1627

3.2 调洪计算

3.2.1 防洪保护范围及防洪标准

某某水库控制集水面积39.5km2，其防洪保护重点为某某县递铺镇，它与赋石水库、老石坎水库及堤防等防洪工程一道对西某某干流的梅溪、昆铜、溪龙、安城等乡镇起到一定的防洪作用。据统计1999年底防洪保护区内总人口15.25万人，耕地11.18万亩，工业总产值35.51亿元，农业总产值2.25亿元。根据《防洪标准》(GB50201-94)及《规划报告》，递铺镇的防洪标准采用50年一遇。

表3-3 防洪保护区主要社会经济情况（1999年）

乡 镇

人 口

（万人）

耕地面积

（万亩）

工业总产值

（亿元）

农业总产值

（亿元）

递铺

6.82

4.34

19.56

1.09

梅溪

3.73

3.02

5.97

0.42

昆铜

1.65

0.68

5.29

0.19

溪龙

0.87

0.91

2.42

0.20

安城

2.18

2.23

2.27

0.35

合 计

15.25

11.18

35.51

2.25

3.2.2 防洪调度原则及调洪计算

(1) 防洪调度原则：根据规划，要求某某水库拦蓄洪水，以减轻和避免递铺镇及西某某干流平原的洪涝灾害，水库调洪原则采取错峰补偿调节，控制断面为下游支流石马港汇合口处，控制流量为450m3/s。在水库水位低于50年一遇洪水位时，当坝址至石马港汇合口处区间洪水小于450m3/s时，水库泄洪补足450m3/s，当区间洪水大于450m3/s时，水库关闸滞洪。为进一步减轻洪水对西某某干流的压力，当入库洪峰过后西某某干流将出现洪峰时，水库关闭所有泄洪建筑物以拦截坝址以上洪水。各频率洪水位成果详见表3-5。当水库水位超过50年一遇洪水位时，水库则按自身安全要求泄洪。

(2) 水库起调水位：水库位于某某暴雨集中区边缘，洪水的成因有梅雨和台风降雨。根据洪水特性及水库所在地区的实际情况，梅汛期起调水位按正常蓄水位起调，台汛期起调水位按正常蓄水位降低3m起调。

(3) 泄洪能力：泄洪道采用闸门控制，设3孔，每孔8m共24m宽，堰顶高程为57m，泄流能力Q=2.0×24×H3/2。

(4) 调洪计算：洪水调节计算采用解析法，根据上述的调洪原则，起调水位、泄洪能力等参数，按照水库水量平衡原理，推求得不同频率洪水的最高库水位和相应库容及下泄流量。梅汛期调洪成果详见表3-4。台汛期调洪成果详见表3-5。根据表3-4和表3-5的成果可知，决定水库规模的是台汛期洪水。由表3-5知：水库防洪库容653万m3，防洪高水位63.79m，设计洪水位为63.79m，校核洪水位为64.19m，水库总库容为2095万m3。

调洪过程详见附图“凤库项建-03-03”。

表3-4 梅汛期调洪成果表

频率P

（%）

入库洪峰

(m3/s)

最高库水位

(m)

相应库容

(万m3)

最大泄流量

(m3/s)

2

251

63.79

2034

251

5

203

62.33

1820

203

20

128

62.00

1772

128

注：起调水位：62.0m 相应库容：1772万m3。

表3-5 台汛期调洪成果表

频率 P

（%）

入库洪峰

(m3/s)

最高库水位

(m)

相应库容

(m3/s)

最大泄流量

(m3/s)

0.05

975

64.40

2127

893

0.1

888

64.19

2095

866

1

602

63.87

2045

438

2

559

63.79

2034

416

3.3

492

63.02

1922

411

5

440

62.33

1820

399

20

264

60.20

1533

244

注：起调水

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