龙王村人工湖项目可行性研究报告.doc

龙王村人工湖项目1 概述1.1 工程概况金堂县地处成都平原东北部，东经10420371045256，北纬302910305741之间。县境东邻中江县，西连成都市青白江区、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。县城距成都市中区30km。成金快速通道从此通过，交通便利。金堂县龙泉山脉“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、五凤、白果、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。龙王湖工程是金堂县龙王村种养业发展规划、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。龙王湖位于金堂县白果镇位于四川金堂县境南部，东邻高板镇、平桥乡，南接简阳市宏缘乡， 西与五凤镇和青白江区人和乡相连，北靠九龙、淮口镇。白果镇人民政府驻白果场，距县城34公里。全镇62.58平方公里，耕地51164亩，其中：田13863 亩、土37301亩。龙王湖为无调节人工湖，人工湖正常蓄水位697.0m，相应库容5.37万m3；设计洪水位697.55m，校核洪水位697.71m，在校核洪水位下的库容为6.88万m3正常蓄水位人工湖水面面积29.0亩，该人工湖的挡水建筑物为粘土心墙石渣坝，最大坝高为13.5m，坝轴线长为72m。人工湖枢纽工程由挡水建筑物、泄水建筑物、放水设施等组成。工程总工期为8个月，其中准备工期1个月，主体工程施工期6个月，竣工收尾工期1个月。本工程的投资业主为四川省金堂县水务局，其工程投资资金来源为县级资金，代理业主为成都花园水城城乡建设投资有限责任公司，工程概算总投613.79万元。1.2 水文1.2.1 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0.46km2.，河长为1.06km，平均比降为98.3。1.2.2 水文基本资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1-1 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1-2 龙王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6880.00006952.50686890.28076963.67686900.56146975.3743正常蓄水位6910.84216987.51206921.122869910.11486931.403570013.13566941.813270116.52591.2.3 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0.46Km2。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。将上述各值带入上述公式求的改流域的年平均径流量为16.12 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表1-3： 表1-3 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)14.028.385.001.2.4 洪水计算1.2.4.1 防洪标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000），龙王村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。由于本工程永久性水工建筑物的挡水高度低于15米，同时上下游最大水头差小于10米，故本工程的洪水标准按平原、滨海区标准确定。其设计洪水标准重现期为10年（P=10%），校核洪水标准重现期为50年（P=2%）。1.2.4.2 设计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。据金堂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1-4 流域设计暴雨采用成果表历时t（h）均值（mm）(mm)P=1%P=2%P5.0%P=10%1/6h170.303.532.5830.0626.6123.831h450.393.5102.02 92.3178.92 68.406h800.453.5201.5 179.72150.47127.8824h1000.523.5282.52 248.51203.06168.54考虑到龙王村人工湖流域面积仅0.46km2，定点定面折算系数接近于1.0；因此，龙王村人工湖以设计点雨量代替设计面雨量使用。1.2.4.3 设计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1-5 流域洪峰流量成果频 率P=2%P=10%洪峰流量（m3/s）8.506.01按省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。根据省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。图1-1 洪水过程线图表1-6 设计洪水过程线表P=2%P=10%（h）（m3/s）（h）（m3/s）0.0000.0280.0000.0280.5390.4530.5310.3290.7010.8780.6910.6290.9161.7280.9031.2311.0783.4291.0622.4341.3485.1291.3283.6371.6716.8301.6474.8392.0228.1051.9925.7412.4268.5302.3906.0422.6418.1052.6035.7412.9386.8302.8954.8393.3425.1293.2933.6373.8813.4293.8252.4344.8251.7284.7541.2315.6600.8785.5770.6296.4150.4536.3210.3298.3560.0288.2330.0281.2.4.4 施工分期设计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1-7。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1-7 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月汉王场P=5%6.4426.6100105215081.046.310.7P=10%6.1222.670.884.5167066.836.99.79P=20%5.7418.344.964.3120052.927.88.74P=50%5.0811.818.338.158734.216.67.06坝址P=5%0.007 0.030 0.436 1.134 9.385 0.875 0.202 0.012 P=10%0.007 0.025 0.309 0.912 7.289 0.721 0.161 0.011 P=20%0.006 0.021 0.196 0.694 5.238 0.571 0.121 0.010 P=50%0.006 0.013 0.080 0.411 2.562 0.369 0.072 0.008 1.2.5 设计水位洪水入库过程详见上节计算结果：起调水位为697.0m，在P=10%的设计洪水条件下，入库最大洪峰流量为6.01m3/s，溢流堰最大下泄流量为5.49m3/s，滞洪库容为1.18万m3，设计洪水位697.55m，相应库容为6.56万m3；在P=2%校核洪水条件下，入库最大洪峰流量8.5m3/s，溢流堰下泄最大流量为7.95m3/s，滞洪库容为1.51万m3，校核洪水位697.71m，相应库容为6.89万m3。表1-8 调洪演算成果表项目值备注溢流堰顶高程（m）697起调水位（m）697设计洪水（10%）入库洪峰流量（m3/s）6.01入库洪水总量（万m3）5.75滞洪库容（万m3）1.18总库容（万m3）6.56最大库水位（m）697.55最大下泄流量（m3/s）5.49校核洪水（2%）入库洪峰流量（m3/s）8.50入库洪水总量（万m3）8.24滞洪库容（万m3）1.51总库容（万m3）6.89最大库水位（m）697.71最大下泄流量（m3/s）7.951.3 工程地质1.3.1 勘测工作方法及工作量（1）库区工程地质调查比例尺1：1000，面积约0.15km2，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4个（两岸坝肩和坝体中段分别布置2个钻孔，钻孔深为24.5026.00m），均采用全取芯回转钻进。（3）取样及试验取原状土样3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。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1-9 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11：1000库区工程地质测绘km20.152钻 探m/孔80.5/4左右坝肩各布置1孔，山间谷地布置2孔3取样及试验原状土样组3土常规试验岩 样组5天然抗压强度试验水 样件2 地表水1件，地下水1件4钻孔压水试验段次/孔14/4-1.3.2 区域地质概况1.3.2.1 地形地貌工程区位于龙泉山东麓的红层丘陵地区。境内地貌主要由低山、浅丘、平坝组成。工程区内有一堰塘，两侧为约60m的浅丘，两岸坡度约为40，植被覆盖良好。工程区内的山间谷地为农田和果园。上游的山坡上有一条团结水库的供水渠道。1.3.2.2 地层岩性库区出露地层主要有第四系全新统植物层（Q4pd）及第四系全新统人工填土（Q4ml）和白垩系下统天马山组（K1t）泥岩和少量砂岩及砾岩。现分述如下：（一）第四系（Q）1、全新统植物层（Q4 pd）为深度为1.0m4.7m的褐色或红色粘土，富含有机质。红色耕植土上种植有农作物和果树。褐色耕植土为位于原堰塘的坝体之下，是修筑堰塘堤坝时未挖除的耕植土。耕植土呈软塑可塑状态，稍湿湿。2、全新统人工填土层（Q4ml）为红色粉质粘土，土质均匀，较松散，稍湿。粉质粘土呈可塑硬塑状态。为原堰塘的坝体填筑土料，厚度约为4.5m。（二）白垩系下统天马山组（K1t）岩性主要为薄中厚层状红色泥岩和少量褐色或青色砾岩及红色砂岩。钻孔至中风化岩层以下，钻孔揭露出的岩层厚度约为15.325.0m。1.3.2.3 地质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蓬莱镇组(J3p)，为缓倾斜岩层，岩层产状一般为31032024，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，当砂泥岩互层时，裂隙不穿层，砂岩中的宽大裂隙止泥岩的接触面。厚层砂、泥岩中，常见有两组高角度张开裂隙，一组走向N360E。另一组走向N70W，裂隙面裂隙多成波状弯曲，宽0.5cm5.0cm，常见裂隙率0.53.5%，平均1.66%。工程区邻龙泉山断裂带，西距龙门山地震带约100km。1943年成都地震，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 库区工程地质条件1.3.3.1 基本地质条件库区位于白果镇龙王村的红色丘陵地区，库区内无溪流注入，将主要通过从附近的团结水库引水和截留天然降雨形成人工湖，汇水面积较小。库区内表层覆盖厚度为约1.0m4.7m厚的耕植土和约4.5m厚的以粉质粘土为主的人工填土层，基岩大部分埋藏于植物层之下，少部分裸露（钻孔揭露的基岩为全风化中风化泥岩和少量砂岩与砾岩），库区内广泛分布农田和果园。库区主要地层为第四系全新统植物层（Q4pd）、第四系全新统人工填土层（Q4ml）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。a、松散岩组：由第四系全新统植物层和人工填土层及全风化泥岩组成，以粉质黏土、含碎块石粉质黏土和全风化泥岩为主，呈散体结构。b、极软岩组：由强风化泥岩、强风化砂岩和强风化砾岩组成，岩芯呈碎块状，强风化泥岩在空气中暴露后出现裂缝，岩石基本质量级别为级。c、软岩岩组：由中风化泥岩、中风化砂岩组成，锤击声哑，易击碎，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泥岩为主要含水层，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4.506.50m，平均5.13m，地下水位标高688.89m697.20m。地下水的主要补给来源是大气降水。经过4个钻孔14段次的压水试验，岩石透水率为6.5012.99Lu，平均透水率9.28Lu，为弱透水中等透水岩石。1.3.3.2 工程问题及评价第四系植物层和第四系人工填土层主要分布于库区地表和两岸边坡及原堰塘坝址处，厚度约为9.0m，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的覆盖层边坡是稳定的。库区位于丘陵地区，两岸斜坡坡角约45。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1.04.7m第四系植物层和厚约4.5m第四系人工填土层。无崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地面沉降等不良地质作用，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，坡度较陡，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）和第四系全新统人工填土层（Q4ml），白垩系下统天马山组（K1t）泥岩和少量砂岩及砾岩。根据钻孔压水试验，其透水率为6.50Lu12.99Lu，平均透水率9.28Lu，属弱透水中等透水岩石。1#钻孔位于右岸边坡，其透水率为6.97Lu11.10Lu，岩芯呈碎块状或短柱状；2#钻孔位于原堰塘坝体上，其透水率为7.31Lu8.97Lu,岩芯较破碎；3#钻孔也位于岩堰塘坝体上，其透水率为10.20Lu12.45Lu，并且呈现出随深度的增加透水率增大的趋势，岩芯极破碎；4#钻孔位于左岸边坡，其透水率为6.50Lu12.99Lu，岩芯呈碎块状或短柱状。弱透水岩层和中等透水岩层位于中风化岩层之中，埋藏较深。根据当地工作人员介绍，原来所建的堰塘也存在渗漏问题。根据钻孔所取得的岩芯和压水试验成果分析，在龙王村人工湖建成之后可能会形成沿坝基破碎岩层的渗漏，为人工湖的正常运行带来不利影响。在设计和施工中应引起重视，采取合理的工程措施进行处理。以上的因素综合说明，龙王村人工湖的渗漏问题比较突出。但是，在采取了合理的的工程措施进行处理之后，水库蓄水后不存在大的永久性渗漏问题。1.3.4 坝址工程地质条件1.3.4.1 基本地质条件库区位于成都市金堂县白果镇龙王村。两岸均为延伸较远的浅丘，两岸坡角约45，山间低地的覆盖层较厚，基岩为全风化中风化泥岩和少量砾岩和砂岩。在初拟的坝轴线处为原来修筑的堰塘，库区内广泛分布耕植土，种植有农作物和果树。1.3.4.2 坝址地层岩性坝址主要地层为第四系全新统植物层（Q4pd）、第四系全新统人工填土层（Q4ml）和白垩系下统天马山组（K1t）。植物层（Q4pd）：为深度为1.0m4.7m的褐色或红色粉质粘土，富含有机质。褐色粉质粘土主要位于原堰塘的坝基，松散，湿，处于可塑状态；红色粉质粘土主要分布于库区内地表，广泛种植农作物，松散，稍湿。人工填土层（Q4ml）：为红色粉质粘土，土质均匀，较，稍湿，可塑硬塑状态。分布于初拟的坝轴线上，是原堰塘的填筑土料，厚度约为4.5m。白垩系下统天马山组（K1t）：岩性主要为薄中厚层状红色泥岩和少量青色或褐色砾岩及红色砂岩。钻孔至中风化岩层以下，揭露出的岩层厚度约为厚度15.3m25.0m。根据风化程度可将基岩划分为三个带：全风化带：结构已基本破坏，岩芯呈泥状，夹杂有部分角砾。强风化带：裂隙较发育，岩质较破碎，裂面多见土质充填。强风化泥岩的岩芯呈碎块状，其天然抗压强度约为1.50MPa，属极软岩，岩体基本质量级别为级。强风化砾岩的岩芯呈短柱状，其天然抗压强度约为7.50Mpa，属软岩，岩石基本质量级别为级。强风化砂岩的岩芯呈碎块状或短柱状，其天然抗压强度约为5.30Mpa，属软岩，岩石基本质量级别级。平均岩石质量指标（RQD）=10。强风化岩层分布普遍。中风化带：裂隙较发育，岩芯呈短柱状。中风化泥岩天然抗压强度约为4.80MPa，属极软岩，岩体基本质量级别级。中风化砂岩天然抗压强度约为14.80MPa，属软岩，岩体基本质量级别为级。中风化平均岩石质量指标（RQD）=45。中风化岩层分布普遍。1.3.4.3 坝址的地质构造库区覆盖层为第四系全新统植物层（Q4pd）和第四系全新统人工填土层（Q4ml），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2%到4.18%之间。1.3.4.4 坝址区的不良地质现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1-10 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）6.008.09.0010.006.008.00强风化带厚度（m）15.0016.509.8010.4012.0013.501.3.4.5 坝址的水文地质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泥岩为主要含水层，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4.50m6.50m，平均5.13米，地下水位标高688.89697.20m。地下水的主要补给来源是大气降水。根据4个钻孔14段次的钻孔压水试验成果，岩石透水率为6.50Lu12.99Lu，平均透水率9.28Lu，属弱透水中等透水岩石。1#钻孔位于右岸边坡，其透水率为6.97Lu11.10Lu，岩芯呈碎块状或短柱状；2#钻孔位于原堰塘坝体上，其透水率为7.31Lu8.97Lu,岩芯较破碎；3#钻孔也位于岩堰塘坝体上，其透水率为10.20Lu12.45Lu，并且随深度的增加透水率呈现出增大的趋势，岩芯极破碎；4#钻孔位于左岸边坡，其透水率为6.50Lu12.99Lu，岩芯呈碎块状或短柱状。弱透水岩层和中等透水岩层位于中风化岩层之中，埋藏较深。根据当地工作人员介绍，原来所建的堰塘也存在渗漏问题。表1-11 坝址区钻孔压水试验成果表钻孔编号试验孔深（m）透水率(Lu)渗透性等级ZK14.909.9011.10中等透水9.9014.906.97弱透水14.9019.909.67弱透水19.9026.007.13弱透水ZK29.2014.208.40弱透水14.2019.207.13弱透水19.2025.008.97弱透水ZK39.5014.5010.20中等透水14.5019.5011.30中等透水19.5024.5012.45中等透水ZK46.6011.609.93弱透水11.6016.606.93弱透水16.6021.606.50弱透水21.6025.0012.99中等透水据地表水、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1-12 水质分析成果表水样水样类型水质类型总硬度（mg/L）PHK+Na+（mg/L）Mg2+（mg/L）Ca2+（mg/L）HCO3-（mg/L）SO42-（mg/L）侵蚀CO2（mg/L）地表水堰塘水HCO3-SO4Ca-Mg295.27.518.1823.4294.33283.245.300.00地下水钻孔水HCO3-SO4Ca-Mg300.37.719.6525.4892.60284.550.100.001.3.5 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，建议本工程采用粘土心墙石渣坝。该坝址右岸有一条村际水泥路，从该水泥路可直达淮口镇。需修建一条970m左右的施工便道通往坝址区，便于施工材料运输以及施工机械进入施工场地，修筑粘土心墙石渣坝的混凝土，钢筋，水泥等材料可以从金堂县城购买。1.4 工程任务和规模1.4.1 工程建设的必要性金堂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。金堂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。虽然较金堂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。因而兴建龙王湖是必要的。1.4.2 工程任务根据金堂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。龙王湖工程的主要开发任务是建设森林旅游和建设休闲之乡促进地方经济发展。1.4.3 工程规模根据龙王湖的开发任务，其正常蓄水位选择主要是满足森林旅游水面面积。因而本阶段拟定其正常蓄水位为697.0m，正常蓄水位以下库容为5.37万m3，正常蓄水位人工湖水面面积29.0亩。1）洪水标准龙王村人工湖拦河大坝为粘土心墙石渣坝，由于本工程库容小于10万m3，按照SL252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准，设计洪水重现期为10年，校核洪水重现期为50年。2）溢洪道规模龙王湖采用开敞式溢流堰，自然溢流。溢流堰顶高程为697.0m，净宽为8.0m。泄洪能力按以下计算。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2、调洪方式龙王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697.0m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697.55m，其对应的库容为5.37万m3；设计洪水位697.7m，其对应的库容为6.88万m3。1.4.4 人工湖运行方式龙王村人工湖主要满足森林旅游水面要求，基本维持在697.0m运行，汛期或者其他时刻当来水超过697.0m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697.0m。1.5 工程设计1.5.1 工程等别及标准本工程开发任务为改善生态环境，发展旅游，兼顾下游的农田灌溉等。龙王湖正常水位以下库容5.37万m3，最大坝高13.5m。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000），龙王村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。由于本工程永久性水工建筑物的挡水高度低于15米，同时上下游最大水头差小于10米，故本工程的洪水标准按平原、滨海区标准确定。其设计洪水标准重现期为10年（P=10%），校核洪水标准重现期为50年（P=2%）。表1-13 建筑物级别及洪水标准建筑物类别及名称建筑物级别洪水重现期（年）设计校核消能防冲坝、溢洪道、放水管51050101.5.2 工程总体布置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、工程总体布置龙王湖坝址位于金堂县白果镇龙王村，工程包括挡水建筑物、泄水建筑物和放水设施组成。挡水建筑物采用枢纽建筑物开挖的石渣、泥岩、砂岩等材料，溢洪道布置在左岸，为开敞式自由溢流，放空管布置在右岸坝下，用作人工湖放空设施。1.5.3 工程主要建筑物1、挡水建筑物 大坝粘土心墙石渣坝，坝顶高程699m，最大坝高13.5m，坝顶宽4m，坝轴线长72m，上游坝坡为1：2.0。上游坝面依次布置10cm厚C15砼预制块护坡、20cm厚砂砾石垫层区，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，上游和下游的坡比均为1：0.2，均设置20cm的粗砂反滤层，粘土心墙顶高程为698.00m，顶宽为3.0m，底宽为8.8m。心墙底部浇筑50cm的C15砼作为帷幕灌浆平台。坝顶为20cm厚的C20砼路面，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700.0m,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693.00m，顶宽为2.0m，棱体顶部设一条纵向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。将坝轴线作为帷幕灌浆轴线，孔距为2.0m，灌浆帷幕的平面位置为0+000m（左岸）0+68m（右岸），平面灌浆轴线总长68m，钻孔总长度为483.73m，帷幕灌浆的总长度为370.64m。2、溢洪道溢洪道布置在坝体左岸，全长为75m，采用自由溢流，溢洪道由喇叭形进口段、溢流堰、渐变段、陡槽、消力池、尾水渠组成，进口段、溢流堰、渐变段、陡坡段的底板均采用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60cm,底部铺设10cm的碎石垫层，消力池的出口端设置消力坎，尾水渠底板采用40cm厚C25砼，底部铺设10cm的碎石垫层，消力池的底板布置50PVC排水管。喇叭口的进水段长为18.5m，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32.8m，消力池的长度为8.0m，尾水渠的长度为4.0m。3、放空管放空管布置在坝的右端，其孔直径为40cm，外壁为钢筋混凝土其厚度为20cm。放空管的进水口高程为694.50，设置一个拦污栅；出水口高程为692.80m，设置一个控制闸阀。1.6 施工组织设计1.6.1 施工条件1.6.1.1 交通、通讯条件龙王村人工湖位于金堂县白果镇龙王村，该坝址右岸有一条村际水泥路，从该水泥路可直淮口镇，在施工前需修建一条永久道路长约655m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。同时在施工的过程中需修建一条970m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 供应条件（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10km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，可去附近的金堂县城购买，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30km。（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，可就近在白果镇采购，医疗卫生条件亦有保证。（3）施工风、水、电l 本工程采用移动式空压机供风；l 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；l 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。（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、帷幕灌浆等由专业施工队伍完成外，其余的土石方开挖等可由当地乡、村民工参与施工。1.6.1.3 施工期根据工程实际，确定本工程的总工期为8个月（2011年10月2012年5月）。1.6.2 施工导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80m，二期围堰长为75m，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 施工总体布置1.6.3.1 施工分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 施工交通运输龙王村人工湖位于金堂县白果镇龙王村，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655m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，该道路主要为土石方开挖形成。为满足工程施工需要，需新建场内施工便道约970m，碎石路面，与料场区连接起来，根据现场实际情况，该道路主要为石渣填筑形成。1.6.3.3 施工辅助设施（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，无需设置料场，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，不需要设永久弃渣场。（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、水、电的供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 施工进度安排1.6.4.1 施工分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10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10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11月至第二年4月，主体工程工期为6个月。主要进行坝体混凝土浇筑、放空洞施工、消力池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8个月，人工湖建成并开始蓄水时间为3个月。1.7 工程管理1.7.1 管理机构及人员编制设置“金堂县龙王村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，法制科2人。1.7.2 工程管理和保护范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、观测设施、专用通信及交通设施等建筑物轮廓线或开挖线向外50.0m，上、下游与坝头管理范围端线相接，输水渠道及渠系建筑物从工程外轮廓线或开挖线向外20.0m，以及水库土地征用线以内的范围。生产、生活区（含后方基地）管理范围：按水库管理处办公用房、各类库房、机修厂、职工住宅及文化福利设施、综合经营设施等房屋占地面积的3倍计算。工程保护范围以工程管理范围边界线外延，大坝等主要建筑物以200.0m划定保护范围线，次要建筑物、输水渠系及渠系建筑物以50.0m划定保护范围线。1.7.3 工程管理设施办公、会议等其它公共设施生产用房面积为150m2；职工住宅及文化福利房屋（含后方基地）200 m2；水文气象观测、工程观测、仓库、车库以及灌溉试验点等用房200m2。办公、生活及生产用房总面积为200m2。工程建成后，需配备一定数量的办公、通讯和交通设施，以适应现代化管理的需要。1.7.4 工程管理维护费用工程管理维护费包括职工工资及福利费、材料、燃料动力费、工程维护费及其他费用等。经估算，工程管理维护费共591元/年。本工程正常运行后，财务收入主要来源于水费的征收和综合经营创收的利润，除上交利税和县财政外，其余部分应用作工程管理维护费。1.8 人工湖淹没处理及工程占地1.8.1 人工湖淹没处理1、淹没处理洪水标准、回水及范围淹没处理设计洪水标准根据SL 290-2003水利水电工程建设征地移民设计规范和库区实际情况，龙王湖淹没处理采用设计洪水标准为：耕、园地采用设计洪水重现期为5年（P=20%）；农村居民、房屋及一般专业项目采用设计洪水重现期为20年（P=5%）；林地、其它土地采用正常蓄水位。人工湖设计洪水回水淹没范围的确定以洪水回水外包线的沿程回水高程为依据，按规定人工湖回水末端的设计终点位置在库尾回水曲线不高于同频率天然洪水水面线0.3m的范围内处理，淹没处理的设计末端终点按回水与同频率天然洪水水面线相交于“0”确定。根据回水成果计算，回水长度为0.4km。2、淹没实物指标根据SL290-2003水利水电工程建设征地移民设计规范及水利水电工程水库淹没实物指标调查细则的规定和要求进行调查，该水库推荐坝址正常蓄水位697.00m方案时，淹没影响人口10人，房屋200m2。淹没面积29亩，其中：耕地25亩、林地3.6亩、居民点用地0.4亩。1.8.2 库区农村移民安置规划龙王村人工湖正常蓄水位附近无工矿企业、场镇，也无市、县经济发展规划的重要矿产资源和地区文物古迹，库区内不存在矿产文物的淹没和浸没问题。但是，在库区上游左岸侧约60m处，有一处居民点，人工湖建成之后，该