某水库可行性研究报告代初步设计.doc

可行性研究报告可行性研究报告 (初步设计初步设计) - i - 目目 录录 1 概述5 1.1 工程概况.5 1.2 水文.5 1.3 工程地质.10 1.4 工程任务和规模.17 1.5 工程设计.19 1.6 施工组织设计.20 1.7 工程管理.23 1.8 人工湖淹没处理及工程占地.24 1.9 水土保持和环境影响评价.25 1.10 节能降耗.27 1.11 投资估算.27 1.12 项目招标方案.28 1.13 经济评价.28 1.14 结论及建议.29 2 水文32 2.1 流域概况.32 2.2 气象.32 2.3 水文基本资料.33 2.4 径流.34 2.5 洪水计算.35 2.6 调洪演算.40 2.7 泥沙.43 3 工程地质44 3.1 地形地貌.44 - ii - 3.2 地震.44 3.3 库区工程地质.44 3.4 枢纽工程地质条件评价.46 3.5 岩土物理学指标.49 3.6 坝址主要工程地质问题及评价.52 3.7 溢洪道主要工程地质问题及评价.52 3.8 放水设施工程地质问题及评价.53 3.9 建筑材料料场评价.53 3.10 结论及建议.53 4 工程任务和规模55 4.1 工程任务.55 4.2 工程规模.56 4.3 人工湖运行方式.58 5 工程布置及主要建筑物59 5.1 设计依据.59 5.2 工程总体布置.61 5.3 设计计算.68 5.4 人工湖安全监测设计.78 6 施工组织设计80 6.1 施工条件.80 6.2 施工导流.81 6.3 主体工程施工.81 6.4 施工总布置.83 6.5 施工进度安排.84 6.6 工程验收与资料整理.84 7 工程管理86 - iii - 7.1 管理机构及人员编制.86 7.2 工程管理范围.86 7.3 工程管理设施.86 7.4 工程管理维护费用.86 8 人工湖淹没处理及工程占地87 8.1 人工湖淹没处理.87 9 水土保持和环境影响评价89 9.1 水土保持.89 9.2 环境影响.89 10 节能降耗91 10.1 概述.91 11 投资概算98 11.1 编制说明.98 11.2 施工临时工程.101 11.3 独立费用.101 11.4 预备费.101 11.5 概算表及附件.101 12 项目招标方案102 12.1 招标范围.102 12.2 招标组织形式.102 12.3 招标方式.102 12.4 招投标要求.102 12.5 招投标要求.103 13 经济评价104 - iv - 13.2 国民经济评价.104 14 结论及建议105 - 5 - 1 概述概述 1.1 工程概况工程概况 富顺县地处自贡平原东北部，东经 10420371045256，北纬 30 2910305741之间。县境东邻中江县，西连自贡市青白江区、龙泉驿区，南靠乐 至县、简阳市，北接广汉市、中江县。县境东西平均宽 36.9km，南北长 68km，幅员 面积 1156km2。县城距自贡市中区 30km。成金快速通道从此通过，交通便利。 富顺县龙泉山脉“百湖计划”水源工程规划覆盖该县官仓、栖贤、三星、福兴、 赵家、淮口、三星、三星、赵镇等 9 个乡镇，辖 45 个村，935 个组，总人口 128052 人。幅员面积约 320 km2，其中耕地面积 15.47 万亩。 石河子湖工程是富顺县风江村沟村种养业发展规划、居民供水、建设森林旅游 和建设休闲之乡促进地方经济发展的重要工程。富顺县风江村沟旅游区位于富顺县 城东北部，龙泉山脉支系。山区地形，土壤条件为紫色土。属盆地亚热带湿润季风 气候区中的盆地西部区，主要气候特点：气候温和，雨水充沛，日照较丰富，四季 分明，大陆性季风气候显著，春季气温回升早，无霜期长（280320 天） ，年平均气 温 16.7 度，与县城赵镇温差 25 度，日照时间 1300 小时，热量丰富，农作物生长期 长，能一年两熟或三熟。年降雨量 962 毫米，水资源较丰富，水利布局较为合理。 石河子湖正常蓄水位 487.0m，相应库容 5.1 万 m3；设计洪水位 488.99m，校 核洪水位 489.65m，正常蓄水位人工湖水面面积 28 亩。人工湖枢纽工程由挡水建筑 物、泄水建筑物、放空建筑物等组成。工程总工期为 7 个月，其中准备工期 1 个月， 主体工程施工期 5 个月，竣工收尾工期 1 个月。本工程的投资业主为四川省富顺县 水务局，其工程投资资金来源为县级资金，工程概算总投资 555.88 万元。 1.2 水文水文 1.2.1 流域自然地理概况流域自然地理概况 流域地处四川盆地向川中丘陵的过渡地带，在构造上以断裂构造为主，褶皱构 造次之。岩层受强烈挤压、变形，节理、片理非常发育，岩体破碎，易风化剥蚀。 流域为丘陵农垦区，人类活动频繁。 本工程以上河流的集雨面积为 2.08km2.，河长为 1.3km，平均比降为 11.69。 6 1.2.2 水文基本水文基本资资料料 沱江流域内支流上设有汉王场、高景关、关口水文站，在干流上设有三皇庙、 登赢岩、李家湾等水文站，测站基本资料情况见表 1-1。 表表 1-1 沱江干支流测站基本资料一览表沱江干支流测站基本资料一览表 河名站 名 集水面积 (km2) 距河口 (km) 主要观测项目观测年份 绵远河汉王场410水位、流量、降雨1956 至今 石亭江高景关629水位、流量、降雨1956 至今 湔江关口626水位、流量、降雨1956 至今 沱江三皇庙6590489水位、流量、泥沙、降雨1942 至今 沱江登瀛岩14484287水位、流量、泥沙、降雨1952 至今 沱江李家湾3328399.8水位、流量、泥沙、降雨1942 至今 支流上的汉王场、高景关、关口水文站，为山区河流，其水文特性与设计流域 相差较大，干流上的三皇庙、登赢岩、李家湾水文站，控制流域与设计流域相差较 大，故这些水文站点均无法作为本水文计算的参证站。设计流域的水文计算只能采 用四川省水文手册和四川省中小流域暴雨洪水计算手册 。 表表 1-2 石河子湖水位库容关系曲线石河子湖水位库容关系曲线 高 程（m）库容（万 m3）备 注高 程（m）库容（万 m3）备 注 4800.04004875.1000正常蓄水位 4810.47684886.2042 4821.00904897.4038 4831.63654908.6987 4842.359449110.0889 4853.177649211.5745 4864.091149313.1554 1.2.3 径流径流 根据四川省水文手册查得设计流域多年平均径流深为 350mm，cv 值为 0.6，cs=2cv，流域集雨面积为 0.48km2。由根据四川省水文手册将流域多年平 均径流深化为多年平均年径流量用以下公式计算： qo=0.0000317*h*f 式中：qo年平均流量，以秒立方米计； h年径流深，以毫秒计； f集水面积，以平方公里计。 - 7 - 将上述各值带入上述公式求的改流域的年平均径流量为 16.79 万 m/年。根据 p- 型频率曲线查出 50%，75%，90%的模比系数 kp。计算相应保证率下的年径流量 见下表 1-3： 表表 1-3 相应保证率下的年径流量相应保证率下的年径流量 保证率50%75%90% kp0.870.520.31 年径流量(万 m)63.3237.8522.56 1.2.4 洪水洪水计计算算 1.2.4.1 防洪防洪标标准准 根据水利水电工程等级划分及洪水标准 （sl252-2000） ，石河子人工湖划定 为等工程，主要永久水工建筑物为 5 级，次要建筑物为 5 级。由于地处丘陵区所 以按山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准确定其防洪标准。其 设计洪水标准重现期为 20 年（p=5%） ，校核洪水标准重现期为 200 年（p=0.5%） 。 1.2.4.2 设计设计暴雨暴雨 设计流域的暴雨多发生在 58 月，尤以 7、8 月居多，7、8 月为高温多雨季节， 大气常处于不稳定状态，西风带高空低压槽活动增加，冷锋活动频繁，正值西太平 洋副热高压带发散的暖湿气流与北来冷空气的交锋地带，常形成大雨、暴雨的天气 过程，造成洪涝灾害。据青白江气象站实测资料统计，年最大 24 小时暴雨为 243.6mm(1982 年 7 月 8 日)。 由于设计流域面积较小，加之周围无这种小流域参证站点，根据设计洪水计算 规范，可采用水文手册法进行洪水计算。 表表 1-4 流域设计暴雨采用成果表流域设计暴雨采用成果表 (mm) p h 历时 t（h）均值（mm） v c/ sv cc p=0.5%p=5% 1/6h170.303.5 35.0326.61 1h450.393.5 111.6678.92 6h800.453.5 222.92150.47 24h1000.523.5 316.63203.06 考虑到石河子人工湖流域面积仅 2.08km2，定点定面折算系数接近于 1.0；因此， 8 石河子人工湖以设计点雨量代替设计面雨量使用。 1.2.4.3 设计设计洪峰流量洪峰流量 根据水利水电工程设计洪水计算规范 （sl42-2006）的有关规定，当流域面 积小于 1000km2，无实测洪水资料的地区，可以采用暴雨资料推求设计洪水。因此， 本工程的入库洪水采用中国水利水电科学研究院推荐的推理公式（即“水科院法”） ， 采用暴雨资料来计算。 表表 1-5 流域洪峰流量成果流域洪峰流量成果 频 率p=0.5%p=5% 洪峰流量（m3/s） 56.5837.05 按四川省中小流域暴雨洪水计算手册单峰洪水概化过程线模型，利用设计 洪峰流量及设计洪水总量推求设计洪水过程线，再加上基流量，即得设计洪水过程 线。根据四川省中小流域暴雨洪水计算手册关于基流量的地区综合成果，沱江 流域基流量按公式计算。设计及校核洪水过程线见图 1-1 和表 1-6。 890 . 0 0 056 . 0 fq 0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 0.0001.000 2.0003.0004.000 5.0006.0007.000 8.0009.000 0.5%5% 图图 1-1 洪水过程线图洪水过程线图 表表 1-6 设计洪水过程线表设计洪水过程线表 p=0.5%p=5% （h）t（m3/s）q（h）t（m3/s）q 0.0000.1070.0000.107 0.5262.9370.5091.960 0.6845.7660.6623.813 0.89411.4240.8657.518 1.05222.7401.01814.929 1.31534.0571.27322.340 - 9 - 1.63045.3731.57829.750 1.97253.8601.90935.308 2.36756.6892.29137.161 2.57753.8602.49435.308 2.86645.3732.77429.750 3.26134.0573.15622.340 3.78722.7403.66514.929 4.70711.4244.5567.518 5.5225.7665.3453.813 6.2592.9376.0581.960 8.1520.1077.8900.107 1.2.4.4 施工分期施工分期设计设计洪水洪水 工程施工设计洪水计算以汉王场水文站为参证站。 为了合理划分分期洪水的时段，点绘了汉王场水文站月最大流量散步图，结合 暴雨洪水特性分析可知，河流洪水随降雨变化，有明显的季节性，每年 5 月进入汛 前过度期，洪水量级显著增大，69 月为主汛期，10 月为汛后过度期，11 月至翌年 2 月为稳定的退水期。 根据洪水年内变化规律，结合施工要求，将全年划分为 1-2 月，3 月， 4 月，5 月，6-9 月，10 月，11 月、12 月八个分期。主汛期（6-9 月）采用年最大洪峰流量 计算成果，其余各分期按年最大值独立选择，分别进行频率计算，其成果见表 2- 11。 本工程坝址按面积比的 n 次方直接移用汉王场水文站分期设计洪水成果，主汛 期采用年最大流量计算成果，5 月，10 月过渡期分期设计洪水采用面积比的 2/3 次方 移用，12 月3 月采用 1 次方移用，其余采用 0.80 次方移用。计算成果见表 2-11。 把各分期洪水的均值及各频率的设计值，点绘在洪水年内分布图上，其季节性 变化规律与实际相符。各分期洪水频率曲线与年最大流量频率曲线不相交，相互之 间保持合理差距。 表表 1-7 工程坝址施工设计洪水成果表工程坝址施工设计洪水成果表 单位： m3/s 站 名 分期 频率 1-2 月3 月4 月5 月6-9 月10 月11 月12 月 p=5%6.4426.610010521508146.310.7 汉 p=10%6.1222.670.884.5167066.836.99.79 10 p=20%5.7418.344.964.3120052.927.88.74 王 场 p=50%5.0811.818.338.158734.216.67.06 p=5%0.0330.1351.4603.10031.3812.3920.6760.054 p=10%0.0310.1151.0332.49524.3751.9720.5390.050 p=20%0.0290.0930.6551.89817.5151.5620.4060.044 坝 址 p=50%0.0260.0600.2671.1258.5681.0100.2420.036 1.2.5 设计设计水位水位 洪水入库过程详见上节计算结果：起调水位为 487.0m，在 p=5%的设计洪水条 件下，入库最大洪峰流量为 37.16m3/s，溢流堰最大下泄流量为 36.87m3/s，滞洪库容 为 2.30 万 m3，设计洪水位 488.99m，相应库容为 7.40 万 m3；在 p=0.5%校核洪水条 件下，入库最大洪峰流量 56.69m3/s，溢流堰下泄最大流量为 56.38m3/s，滞洪库容为 3.14 万 m3，校核洪水位 489.65m，相应库容为 8.24 万 m3。 表表 1-8 调洪演算成果表调洪演算成果表 项目值备注 溢流堰顶高程（m）487 起调水位（m）487 设计洪水（5%） 入库洪峰流量（m3/s）37.16 入库洪水总量（万 m3）33.93 滞洪库容（万 m3）2.30 总库容（万 m3）7.40 最大库水位（m）488.99 最大下泄流量（m3/s）36.87 校核洪水（0.5%） 入库洪峰流量（m3/s）56.69 入库洪水总量（万 m3）53.52 滞洪库容（万 m3）3.14 总库容（万 m3）8.24 最大库水位（m）489.65 最大下泄流量（m3/s）56.38 1.3 工程地质工程地质 1.3.1 勘勘测测工作方法及工作量工作方法及工作量 （1）库区工程地质调查 - 11 - 比例尺 1：1000，面积约 1.1km2，用穿越法进行地形地貌、地质、水文地质、工程 地质基本情况调查。 （2）钻探 对坝区进行钻探，共布设勘探孔3 个（两岸坝肩和坝体中段分别布置1 个钻孔，钻孔深 为20.6025.40m） ，均采用全取芯回转钻进。 （3）取样及试验 取原状土样 1 组，进行常规土工试验；取岩样 5 组，进行单轴极限抗压强度试验； 地表水与地下水各 1 件，进行水质检测。检测工作由四川省地质工程勘察院岩 土水质检测中心进行。 （4）钻孔压水试验 对沿坝轴线上的钻孔进行了压水试验，试验段长度 5m 左右，按三级压力5 个阶段进行， 三级压力分别为0.1mpa、0.2mpa、0.3mpa，按p1-p2-p3-p4(=p2)-p5(=p1)进行压水。 由于孔浅，未计算管道压力损失。勘察工作完成的工作量见表 1-9。 表表 1-9 勘察工作完成主要工作量统计表勘察工作完成主要工作量统计表 序号工作项目单位工作量备注 1 1：1000 库区工程地质 测绘 km21.1 2钻 探m/孔69.8/3 其中控制孔 2 个，一 般孔 1 个 原状土样组1土常规试验 岩 样组5 天然及饱和抗压、抗 剪试验 3 取样 及试 验 水 样件2 地表水 1 件 地下水 1 件 4钻孔压水试验段次/孔9/3- 1.3.2 区域地区域地质质概况概况 1.3.2.1 地形地貌地形地貌 工程区位于龙泉山麓的红层丘陵地区。库区所在的富顺县太平乡区域地势由西 北向东南微倾。龙泉山脉中段纵卧区境东南部，境内地貌主要由低山、浅丘、平坝 组成。工程区内有一条混凝土路，满足附近居民日常生活与生产。该人工湖的左右 两岸为低山，库区内为农田和菜地。 12 1.3.2.2 地地层层岩性岩性 库区表面为红色粘土，出露地层主要有第四系全新统植物层（q4pd）及第四系 全新统冲积层（q4pl）和白垩系下统天马山组（k1t）砂岩和砾岩。具体分述如下： （一）第四系（q） 1、全新统植物层（q4 pd） 为深度 0.5m1.5m 的红色粘土，富含有机质，稍湿。广泛种植农作物和果 树，可塑硬塑，稍湿湿。分布在库区范围内的地表处。 2、全新统冲积层（q4pl） 主要为灰白色块状砾石层，松散堆积，透水率大，钻孔揭露厚约 1.60m，分 布在河床中部。 （二）白垩系下统天马山组（k1t） 岩性主要为薄中厚层状红色、灰白色泥岩、砂岩及砾岩。红色为砂岩， 岩芯呈块状，较密实，岩质均匀；灰白色为强风化砾岩，较密实，岩质均匀。钻孔 至中风化岩层以下，钻孔揭露出的岩层厚度约为 18.523.9m。 1.3.2.3 地地质质构造及地震构造及地震 工程区位于扬子准地台四川中台坳，川中台拱和川西台陷的过渡地带，构造体 系属新华夏系第三沉降带四川盆地川中褶皱带，龙泉山背斜西翼。龙泉山背斜西翼 出露地层主要为侏罗系上统天马山组（k1t），为缓倾斜岩层，岩层产状一般为 3103202425，总体呈向北西倾斜的单斜构造。区内由于地层平缓，构造简单， 裂隙大多垂直于层面，与岩性关系较密切，厚层砂岩中裂隙宽大，稀疏，有的裂面 有泥砂充填，泥岩、粉砂岩中裂隙较密集，但延伸短、裂隙宽度小，裂隙不穿层， 砂岩中的宽大裂隙止泥岩的接触面。裂隙面裂隙多成波状弯曲，宽 0.5cm4.0cm，常 见裂隙率 0.53.2%，平均 1.64%。河床中部植物层以下存在冲积层，冲积层主要为 砾石，夹有细砾，松散堆积，透水率大。 工程区邻龙泉山断裂带，西距龙门山地震带约 100km。1943 年自贡地震，震级 5 级，烈度 6 度；1967 年双流大林地震，震级 5.5 级，烈度 7 度。2008 年 5.12 汶川 8.0 级地震波及到本区，震感较强。龙泉山断裂带近期地震活动多以小震、弱震为主， 历史震级均小于 6 级，为微弱全新活动断裂。 1.3.3 库库区工程地区工程地质质条件条件 1.3.3.1 基本地基本地质质条件条件 - 13 - 库区位于太平乡风江村沟村的红色丘陵地区，库区内有小溪风江村沟，将主要 风江村沟汇水和天然降雨形成人工湖，汇水面积较大，约为 0.3km2。库区内表层覆 盖厚度为 0.5m1.5m 耕植土，河床中部埋藏冲积砾石层（夹杂细砾） ，基岩埋藏于 耕植土与砾石层之下（钻孔揭露的基岩为强风化中风化砂及砾岩） ，库区内广泛分 布农田、菜地和果园。库区主要地层为第四系全新统植物层（q4pd） 、第四系全新统 冲积层（q4pl）和白垩系下统天马山组（k1t） 。库区主要工程地质岩组为松散岩组、 极软岩组、软岩岩组和较软岩岩组。 a、松散岩组：由第四系全新统植物层组成，质粘土为主，呈散体结构。 b、极软岩组：由第四系全新统冲积层组成，呈松散状态，碎，岩石基本质 量级别为级。 c、软岩岩组：由强风化砂岩和强风化砾岩组成，锤击声哑，易击碎，岩石 基本质量等级为级。 d、较软岩岩组：由中风化砂岩和中风化砾岩组成，岩芯成柱状，浸水后指 甲可刻出印痕，岩石基本质量等级为级。 库区未发现大的崩塌、滑坡和泥石流等不良地质现象。 库区水文地质条件简单，主要含基岩裂隙水。白垩系下统天马山组砂岩和 砾岩为主要含水层，含水性受地质构造控制，裂隙发育带富水性中等。钻孔水位埋 深 0.85.4m，平均 3.23 m，地下水位标高 480.88486.7m。地下水的主要补给来源 是溪流及大气降水。由于岩层倾角为 2825，与砂岩呈不等厚互层状，起到了一定 的隔水作用。经过 3 个钻孔 12 段次的压水试验，岩石透水率为 5.6711.06lu，平 均透水率 8.43lu，为中弱透水岩石。河床中部以下冲积砾石层是潜在透水通道， 可能存在渗漏问题。 1.3.3.2 工程工程问题问题及及评评价价 第四系植物层与第四系全新统冲积层主要分布于两岸缓坡及坡脚平地及河床中 部，厚度为 0.503.1m，分布高程部分位于水库正常蓄水位以下，部分位于水库正 常蓄水位以上。库区内未见库岸坍塌与泥石流等不良地质现象，但发现有少量微型 滑坡发生。据此，库区的覆盖层边坡稳定。 库区位于丘陵地区，两岸斜坡坡角 1020。地质构造简单，地层平缓。主 要由白垩系下统天马山组组成，基岩上覆厚 0.501.50m 第四系植物层和厚 1.60m 第 四系全新统冲积层。无崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷、底面沉降等不良地质作 14 用，局部有微型滑坡发生。无古河道、暗滨等对工程不利的埋藏物。地震烈度为 7 度，基本地震加速度值为 0.10g，无液化土层分布，为对建筑抗震一般地段。水库蓄 水后，在水库动水压力作用下局部库岸有可能存在小规模的坍滑等库岸再造问题， 因规模不大，不会影响水库的正常运行。 库岸总体稳定性均较好。但在水库蓄水后，局部地段在库水的长期浸泡、水位 变动及浪蚀作用下，可能产生小方量的坍塌，但对水库运行没有影响。 水库两岸地形完整，坡度较缓，山体宽厚，无横切山脊的深大断裂分布，地表 分水岭分布位置距库区较近。库区所在的位置是两岸地表水及地下水的最终排泄区， 无其它深切邻谷，不存在邻谷渗漏问题。 库区主要地层为第四系全新统植物层（q4pd）和第四系全新统第四系全新统冲积 层（q4pl） ，白垩系下统天马山组（k1t）砂岩和砾岩，岩层平缓。根据钻孔压水试验， 其透水率为 5.6711.06lu，平均透水率 8.43lu，属弱透水岩石。钻孔的透水率呈现 出随着深度增加而减小，且都小于 10，故岩体本身防渗性能较好。库区内破碎带很 少、不连续分布，挤压较为密集，客观上起到了阻水防渗的作用，岩体裂隙一般切 割不深，延伸长度较小，不存在库水沿断层破碎带或宽大裂隙的集中渗漏问题，不 存在永久渗漏的问题。以上的因素综合说明，水库蓄水后不存在大的永久性渗漏问 题。 1.3.4 坝坝址工程地址工程地质质条件条件 1.3.4.1 基本地基本地质质条件条件 库区位于自贡市富顺县太平乡风江村沟村。两岸均为延伸较远的浅丘、低山， 左岸坡角 3045，为山林。右岸坡角 2540，为居民点和山林。基岩埋藏较浅 （为强风化中风化砂、砾岩） ，库区内广泛分布耕植土，种植有农作物和果树。河 床砾石层较薄，需采取适当的地基处理措施。 1.3.4.2 坝坝址地址地层层岩性岩性 坝址主要地层为第四系全新统植物层（q4pd） 、第四系全新统冲积层（q4pl）和白 垩系下统天马山组（k1t） 。 植物层（q4pd）：为深度 0.5m1.5m 的红褐色粘土，富含有机质。广泛种植农作 物，松散，可塑硬塑，湿稍湿。分布在库区范围内的地表处，根据钻孔取样可 见植物根系。 冲积层（q4pl）：主要为砾石，松散堆积，透水率大，钻孔揭露厚约 1.6m，分 - 15 - 布在河床中部表面以下 2.53.0m 范围。 白垩系下统天马山组（k1t）：岩性主要为薄中厚层状红色、红色泥岩、砂岩和 灰白色砾岩。钻孔至中风化岩层以下，揭露出的岩层厚度约为厚度 18.5m23.9m。 根据风化程度可将基岩划分为二个带： 强风化带：裂隙较发育，岩质较破碎，裂面多见土质充填，天然抗压强度 1.216.96mpa，平均 1.63mpa，属极软岩；岩体基本质量级别为级。平均岩石质 量指标（rqd）=13。分布普遍。 中风化带：裂隙不发育，岩芯呈柱状或短柱状。砾岩天然抗压强度 8.812.68mpa，平均 10.12mpa，属软质岩，岩体基本质量级别为级。砂岩天然抗 压强度 12.3018.20mpa，平均 17.42mpa，属软岩，岩体基本质量级别为级。平 均岩石质量指标（rqd）=55,分布普遍。 1.3.4.3 坝坝址的地址的地质质构造构造 库区覆盖层为第四系全新统植物层（q4pd）和第四系全新统冲积层（q4pl） ，在库 区内广泛分布。地下岩层主要为白垩系下统天马山组（k1t） 。区内岩石节理裂隙较发 育，裂隙率在 0.5%到 3.2%之间。覆盖层较厚。 1.3.4.4 坝坝址区的不良地址区的不良地质现质现象象 坝址及其附近无滑坡、崩塌等不良地质现象。基础开挖过程中，要注意可能引 发的小型土体滑坡，但是由于基础开挖不深，上覆全风化土层薄，危害性不大。据 勘探资料，坝区各部位岩石风化特征见表 1-10。 表表 1-10 坝址区岩石风化特征表坝址区岩石风化特征表 工程部位左岸坡河 床右岸坡 全风化带厚度（m）0.501.500.501.60.501.50 强风化带厚度（m）0.701.801.809.805.107.30 1.3.4.5 坝坝址的水文地址的水文地质质条件条件 坝址区水文地质条件简单，主要含基岩裂隙水。白垩系下统天马山组砂岩为主 要含水层，含水性受地质构造控制，裂隙发育带富水性中等。地下水位埋深 0.85.4m，平均 3.23 m，地下水位标高 480.88486.7m。地下水的主要补给来源是 溪流及大气降水。经过 3 个钻孔 9 段次的压水试验（见表 4-2） ，岩石透水率为 5.6711.06lu，平均透水率 8.43lu，为中弱透水岩石。 表表 1-11 坝址区钻孔压水试验成果表坝址区钻孔压水试验成果表 16 钻孔编号试验孔深（m）透水率(lu)渗透性等级 2.107.1011.06中等透水 7.1012.1010.0中等透水 12.1017.106.7弱透水 zk1 17.1022.105.7弱透水 2.807.8011.05中等透水 7.8012.809.8弱透水 12.8017.807.4弱透水 zk2 17.8020.605.67弱透水 2.407.4011.0中等透水 7.4012.408.6弱透水 12.4017.407.9弱透水 zk3 17.4022.406.3弱透水 据地表水、地下水化学分析成果（见表 1-10） ，坝址区地表水属弱碱性、低矿化 度的淡水，地下水也属弱碱性、低矿化度的淡水。坝址区地表水属 hco3so4-camg 型水。据此按 gb50287-99 规范有关环境水对混凝土腐蚀性评价标准评判，坝址区地 下水、地表水对混凝土各项腐蚀性评价具有弱腐蚀。 表表 1-12 水质分析成果表水质分析成果表 水样 水样 类型 水质类型 总硬度 （mg/l ） ph k+na+ （mg/l ） mg2+（mg/l） ca2+（mg/l） hco3- （mg/l） so42- （mg/l） 侵蚀 co2 （mg/l） 地表水河水 hco3-so4 ca-mg 335.37.113.1123.7195.19277.6380.600.00 地下水钻孔水 hco3-so4 ca-mg 337.87.517.0223.7296.19280.6888.600.00 1.3.5 天然建筑材料天然建筑材料 在考察了坝基地质条件，筑坝材料的储量及运输条件之后，建议本工程采用 - 17 - 粘土心墙 石渣坝。考虑到道路只为附近居民日常生活所用，必须做适当的加固 措施。为节约耕地和减少投资两方面考虑，建议就近选择坝址区附近的空地作 为施工准备场地，建立拌和站、工棚等，场地开阔平坦，利于布置。同时，也能 节约完工后耕地复垦与水土保持等费用的投资，修筑粘土心墙石渣坝所需的石渣 料和粘土在工程区附近有足够的储量，运距约为 20km，修筑溢洪道所用的混凝土， 钢筋，水泥等材料可以从赵镇购买运距为 40km。 1.4 工程任务和规模工程任务和规模 1.4.1 工工程程建建设设的的必必要要性性 富顺县龙泉山脉地区主要以微型、小型蓄水设施解决灌溉和找山泉、打井解决 农业生产及人口饮水。现有小(1)型水库 4 座，小(2)型水库 14 座，山坪塘 1680 座、 石河堰 183 座、蓄水池 8035 口、水窖 260 口、灌排泵站 331 处。 该地区受自然、技术、经济等条件的制约，天然的水资源开发利用较少，在党 的十一届三中全会以来，全县人民在县委、政府的正确领导下，水源工程建设有了 较快的发展。蓄引提能力大大提高，对抗御自然灾害，保证工农业生产起到了积极 的作用。但由于水资源时空分布不均，水资源组合不平衡等客观因素造成了季节性， 区域性的干旱缺水，同时对水资源缺乏保护和合理利用及水污染等人为因素，加重 了干旱缺水和洪涝灾害影响，致使农业灌溉用水严重不足，主要存在以下几个方面 的问题：工程调蓄能力不足，抗旱减灾能力不能满足要求；水土流失问题突出；水 源工程分布不均，人均占有量低；病险工程增多，地震造成的水源工程损毁急需修 复；政策法规难配套，管理体制不完善。 富顺县龙泉山脉地区多年平均径流总量 0.92 亿 m3，入境水量 0.61 亿 m3，地下 水可利用量 0.03 亿 m3，水资源总量共计 1.56 亿 m3。虽然较富顺县平原区和东部丘 陵区水资源总量相对缺乏，但还是足以满足该地区农业、生活及生态用水需求。而 造成该地区缺水的主要原因是工程性缺水。通过一系列水源工程的规划建设，合理 规划、科学利用，充分发掘本地区可利用水资源潜力，规划区内供水能力可持续支 撑本地区经济社会的发展，并能维持良好的生态系统。因而兴建石河子湖是必要的。 1.4.2 工工程程任任务务 18 石河子湖的主要开发任务为风江村沟村建设深林旅游和建设休闲之乡促进地方 经济发展，同时兼顾下游种养业发展规划、居民供水。 根据富顺县龙泉山脉地区的具体情况，以保障区内经济社会发展需水，改善区 域水生态环境为目标，按照“以人为本，人与自然和谐相处” 、 “因地制宜，量力而 行” 、 “统筹兼顾，突出重点” 、 “建设、管理、改革同步”的原则，新建中小型水源 工程及巩固和挖掘现有工程效益，大力发展小型、微型水利。实行大、中、小、微 结合；湖、塘、堰、池结合，灌溉用水与解决人、畜饮人结合，新建与挖潜改造结 合，进一步增强抗旱减灾能力，形成乡镇有水库、村村有堰塘、社社有井池的水源 体系，以确保农业的旱涝保收，并使生态环境得到彻底改善，减少水土流失量。 1.4.3 工工程程规规模模 根据石河子湖的开发任务，其正常蓄水位选择主要是满足森林旅游水面面积，并 兼顾下游综合用水要求。因而本阶段拟定其正常蓄水位为487.0m，正常蓄水位以下库 容为5.1 万 m3，正常蓄水位人工湖水面面积28.0 亩。 1）洪水标准 石河子人工湖湖拦河大坝为粘土心墙石渣坝，根据水利水电工程等级划分及 洪水标准 （sl252-2000） ，石河子人工湖划定为等工程，主要永久水工建筑物为 5 级，次要建筑物为 5 级。由于地处丘陵区所以按山区、丘陵区水利水电工程永久性 水工建筑物的洪水标准确定其防洪标准。其设计洪水标准重现期为 20 年（p=5%） ， 校核洪水标准重现期为 200 年（p=0.5%） 。 2）溢洪道规模 石河子湖采用开敞式溢流堰，自然溢流。溢流堰顶高程为487.0m，净宽为8.0m。 泄洪能力按以下计算。 3 2 2 sw qmbgh q流量m3 /s； b溢流堰净宽m； hw 计入行进流速的堰上总水头,m； m流量系数, 闸墩侧收缩系数。 s淹没系数 - 19 - 2、调洪方式 石河子湖采用开敞式溢流道，溢流堰顶高程即正常蓄水位，因而以正常蓄水位 487.0m 为起调水位进行洪水调节计算。 3、洪水调节主要成果 按照上述洪水标准、调洪方式进行调洪演算，计算结果为人工湖校核洪水位 489.65m；设计洪水位488.99m。 1.4.4 人人工工湖湖运运行行方方式式 石河子湖主要满足森林旅游水面要求，基本维持在487.0m 运行，汛期或者其他时 刻当来水超过487.0m 时，由溢流堰自由下泄；供水期，根据下游灌溉或供水需要，逐 渐下降水位，然后逐渐回蓄至正常蓄水位487.0m。 1.5 工程设计工程设计 1.5.1 工工程程等等别别及及标标准准 本工程开发任务为建设森林旅游，同时兼顾下游的种养业发展规划、居民供水。 石 河子湖正常水位以下库容5.1 万 m3，最大坝高13.35m。根据水利水电工程等级划分 及洪水标准 （sl252-2000） ，石河子人工湖划定为等工程，主要永久水工建筑物 为 5 级，次要建筑物为 5 级。由于地处丘陵区所以按山区、丘陵区水利水电工程永 久性水工建筑物的洪水标准确定其防洪标准。其设计洪水标准重现期为 20 年（p=5%） ， 校核洪水标准重现期为 200 年（p=0.5%） 。 表表 1-13 建建筑筑物物级级别别及及洪洪水水标标准准 洪水重现期（年） 建筑物类别及名称建筑物级别 设计校核 坝、溢洪道、放水管520200 1.5.2 工工程程总总体体布布置置 1、坝型选择 从坝址区地形地质条件、建筑材料，并考虑到本工程的开发任务主要改善生态环 境，发展旅游，从与周围环境一致、谐调等方面本工程宜采用 粘土心墙石渣坝。 2、工程总体布置 石河子湖坝址位于富顺县太平乡风江村沟村，工程包括挡水建筑物、泄水建筑物 和放空建筑物组成。挡水建筑物采用 工程区附近开挖的石渣料、泥岩、砂岩等材料，溢 20 洪道布置在左岸，为开敞式自由溢流，放空管布置在 挡水建筑物下方，用作人工湖放空 设施。 1.5.3 工工程程主主要要建建筑筑物物 1、挡水建筑物 大坝粘土心墙石渣坝，坝顶高程 490.35m，最大坝高 13.35m，坝顶宽 4m，坝轴 线长 45m，上游坝坡为 1：2.25，上游坝面依次布置 10cm 厚 c15 砼预制块护坡， 20cm 厚砂砾石垫层，坝脚处设置 c20 砼基座。坝壳料主要为泥岩石渣、砂岩砂岩、 砾岩等，粘土心墙的填料为粉质粘土，心墙上游和下游的坡比均为 1：0.2，均设置 50cm 厚的粗砂反滤层，粘土心墙顶高程为 489.35m，顶宽为 3.0m，底宽为 7.94m。 心墙底部设置一个粘性土截水槽，截水槽的顶部宽度与心墙底宽度相同都为 7.94m， 深为 2.0m，两侧坡比为 1:1，两侧边坡均设置 50cm 厚的粗砂反滤层，截水槽的底部 宽度为 2.0m。坝顶为 20cm 厚的混凝土路面，底部铺设 10cm 厚的碎石垫层，上游设 高为 1.7m，厚为 24cm 的 m10 浆砌砖防浪墙，防浪墙底部设置 30cm 厚的 c15 砼基 础，防浪墙顶高程为 491.35m，防浪墙高出坝顶 1.0m，坝顶下游侧设 60cm24cm(高 宽) m10 浆砌砖路缘石。下游坝坡为 1：2.0，下游坝面采用 m10 浆砌砖网格草皮护 坡，底部铺设 10cm 的耕植土。下游坝面从坝顶至排水棱体顶部设置一道阶梯踏步， 下游坝坡的两侧设置一条岸坡排水沟，均为 m10 浆砌砖砌筑。排水棱体的顶高程为 480.0m，顶宽为 2.0m，棱体顶部设一条 m10 浆砌砖排水沟，排水棱体内侧坡比为 1：1.5，内侧设置 10cm 的粗砂层、20cm 的碎石垫层做为排水体的反滤层，排水棱 体的填筑料为堆石，底部铺设 20cm 的碎石垫层，外侧坡比为 1：2.0。 2、溢洪道 溢洪道布置在坝体左岸，全长为 55m,采用自由溢流，溢洪道由喇叭形进口段、 溢流堰、渐变段、陡坡、消力池、尾水渠组成，进口段、溢流堰、渐变段、陡槽段 的底板均采用 30cm 厚的 c25 砼，底板和挡墙的均底部铺设 10cm 的碎石垫层，消力 池底板厚度为 50cm，底部铺设 10cm 的碎石垫层，消力池的出口端设置消力坎，底 部铺设 10cm 的碎石垫层,消力池的底板布置 50pvc 排水管， 尾水渠的底板采用 40cm 厚 c25 砼。喇叭口段长为 5m，初始段宽为 12m，末段为 8m，底坡为 1：10， 溢流堰净宽为 8.0m，长为 5m，溢流堰边墙与坝体结合处设置一道混凝土插入墙。溢 流堰的上方设置 c25 钢筋砼交通桥与大坝坝顶连接，其底板厚度为 60cm，两侧设置 m10 浆砌砖防浪墙。渐变段的长度为 5.6m，陡坡段的长度为 20m，消力池的长度为 - 21 - 7.0m，尾水渠的长度为 8.0m。 3、放空管 放空管布置在左岸坝下，全长 60m，直径为 0.4m，壁厚为 10mm 厚钢管，外包 20cm 厚的 c25 砼；进口中心高程为 485.0m，出口高程为 484.85m，涵管进口设置拦 污栅，出口布置控制阀门，放空管出口连接放水明渠。 1.6 施工组织设计施工组织设计 1.6.1 施施工工条条件件 1.6.1.1 交通、通交通、通讯讯条件条件 石河子人工湖位于富顺县太平乡风江村沟村，该坝址右岸有一条村际水泥路， 从该水泥路可直达赵镇，在施工前需修建一条永久道路长约 105m 左右，将大坝和乡 村水泥路连接起来，大坝建成之后可用作永久防洪抢险通道，根据现场实际情况， 该道路路基 主要为石渣回填 形成。同时在施工的过程中需修建一条 410m 左右的 施工便道，便于施工材料运输以及施工机械进入施工场地，工程对外交通方便。工 程区内主要通讯公司网络覆盖，有线、无线通讯条件较好。 1.6.1.2 供供应应条件条件 （1）建材供应 工程区附近有足够储量的石渣料和粘土，能达到筑坝设计规范要求，且交通运 输方便，运距约 20km 左右。由于库区附近无天然的砂、砾石料，以及施工中所需要 的钢筋，混凝土，骨料，可去附近的赵镇购买，其储量较大，质量能达到规范要求， 满足本工程设计需要，运距为 40km。 （2）生活物资供应 工程施工人员生活所需粮食蔬菜及副食品，可就近在太平乡采购，医疗卫生条 件亦有保证。 （3）施工风、水、电 本工程采用移动式空压机供风； 本工程属新建工程，库内终年有水，可满足施工生产、生活用水要求； 工程区内国家电网已建成，供电质量安全可靠，只需架设少许临时施工输电 线路即可解决施工用电问题。 22 （4）劳动力 工程区人口稠密，当地劳力富裕，除了技术要求较高的坝体填筑等由专业施工 队伍完成外，其余的土石方开挖、条石块石砌筑等可由当地乡、村民工参与施工。 1.6.1.3 施工期施工期 根据工程实际，确定本工程的总工期为 7 个月（2012 年 11 月2012 年 05 月） 。 1.6.2 施施工工导导流流 根据库区地质及各方面因素综合考虑，采用分期围堰导流方式，初步设计一期 围堰长为 50m，二期围堰长为 45m，均采用土石围堰且高都为 2m,宽都为 4.0 m。 根据施工进度安排，坝体施工时段为 114 月，相应导流流量为 0.1m3/s。 考虑施工期间为枯水期及过渡期，坝址上游来水相对较小，前期仅需低水头土 石围堰保护，利用水泵抽水。 1.6.3 施施工工总总体体布布置置 1.6.3.1 施施工工分分区区 主体工程主要集中在大坝处和溢洪道，工作面较为集中，拟采用 1 个施工工区 进行建设，布设在大坝右岸空地附近。 1.6.3.2 施施工工交交通通运运输输 石河子人工湖位于富顺县风江村沟村，工区坝址处有当地乡村公路通过，路基 宽约 3.0m，需修建一条长为 105m 的永久抢险通道将乡村公路与坝体连接起来，即 可满足工程对外交通需要，根据现场实际情况，该道路路基主要为石渣回填形成。 为满足工程施工需要，需新建场内施工便道约 410m，泥结碎石路面，与料场区 连接起来。 1.6.3.3 施施工工辅辅助助设设施施 （1）料场，工程所需条（块）石料和砼粗细骨料均由购买方式解决，需设置料 场，只有大坝填筑所需的石渣料需在大坝附近开采，需设料场一处。 （2）弃碴场，经土石方平衡计算，弃渣量不大，无需设永久弃渣场。 （3）砼拌和系统。根据工程具体情况，在右岸施工区配备 0.4m拌合机械一台， 以满足本工程砼和砂浆的制作。 （4）施工仓库及生活福利用房。生活福利用房、临时仓库面积分别为 - 23 - 50m2、50m2，共计 100m2，工人住房就近租用民房解决。 （5）其它，根据本工程实际，在施工区内无须设置专门的钢筋、木工、机修加 工厂。 1.6.3.4 风风、 、水水、 、电电的的供供应应 主体工程开挖采用两台 10m3/min 移动式空压机供风。料场开采设置固定式空压 站一座，配备 2 台 20m3/min 空压机供风。 施工供水：抽取沟水至高处 50m3水池。水泵选用 is65-50-125 型，其参数为 q=25m3/h，h=20m，p=3kw。 施工供电：工程施工用电高峰负荷约为 380kva，工区附近有当地农网通过，可 “t” 接至工区来满足施工用电需要。 1.6.4 施施工工进进度度安安排排 1.6.4.1 施施工工分分期期 按施工组织设计规范规定，本工程施工划分为四个阶段。 （1）筹建期：安排在第一年 11 月以前，主要由业主单位完成工程征地移民、 湖区清理和工程招投标等前期工作，为承包单位进场开工创造条件，按规定不计入 总工期。 （2）工程准备期：工程准备期为第一年 12 月，主要进行生产生活区建设、施 工道路新建、风水电线路架设、施工工厂施工及备料等临时工程施工。 （3）主体工程施工期：从河床开挖至人工湖开始蓄水的工期，即从第一年 12 月至第二年 4 月，主体工程工期为 5 个月。主要进行坝体石渣碾压、粘土心墙填筑、 放空洞施工、溢洪道施工及下游河道整治施工等项目。 （4）工程完建期：自人工湖蓄水至工程竣工止的工期，主要进行工程收尾、竣 工验收及资料整理等工作，完建期为 1 个月，即第二年 5 月。 工程总工期为 7 个月，人工湖建成并开始蓄水时间为 2 个月。 1.7 工程管理工程管理 1.7.1 管管理理机机构构及及人人员员编编制制 设置“富顺县石河子人工湖工程建设管理处”，其性质为事业单位，由县政府统 一管理，县水利局进行业务指导，下设工程管理、综合经营、行政办公、法制等科 室。建设管理人员 26 人，其中办公室 9 人，工程管理科 13 人，综合经营科 2 人， 24 法制科 2 人。 1.7.2 工工程程管管理理和和保保护护范范围围 工程管理范围包括工程区及生产、生活区（含后方基地） 。下游从坝脚线向下 150.0m，大坝两端以第一道分水岭为界，上游从坝轴线向上 200.0m（不含工程占地 和库区征地重复部分） ，溢洪道、放空隧洞、取水隧洞、水位站、