武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程可行性研究报告

武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程可行性研究报告目录工程特性表1综合说明11项目背景12项目可研报告编制依据13工程概况14水文15地质16工程任务和规模17工程布置及建筑物18工程机电设备19施工组织设计110环境保护111投资估算112经济评价113今后工作的建议2水文21流域概况22气象23水文基本资料24径流241长轩岭站径流242吴家寺水库径流25降雨及洪水26泥沙分析3工程地质31勘察工作经过及主要成果32区域地质概况33输（引）水线路工程地质条件34天然建筑材料35工程地质初步评价及结论4工程任务和规模41本区域经济发展状况及工程建设的必要性411本区现状及近期社会经济发展规划412灌区历年旱灾情况413工程建设的必要性42工程任务43灌区需水分析431城乡居民生活用水分析432灌区农业灌溉需水量分析434供需平衡分析计算44工程规模441引水工程设计流量确定442特征水位5工程选线、工程总布置及主要建筑物51工程等别和标准511主要建筑物级别的选定512工程地震设防烈度的确定52方案比较53工程选线531工程选线原则532工程选线方案54工程总布置55主要建筑物551主要建筑物布置、控制高程及主要尺寸552主要建筑物输水能力计算553围岩稳定分析及支护衬砌型式的选定554排沙、泄洪的工程情况555主要建筑物沉降位移观测布置设计56主要工程量清单6机电及金属结构61机电611节制闸启闭机选型62金属结构621钢闸门设计622金属结构规格、数量汇总7工程管理71管理机构711工程规模及任务712管理机构设置72工程管理范围及保护范围721设计原则722管理范围73量水设施74工程监测75工程管理运用76管理运行费来源及使用8施工组织设计81施工条件82建筑材料、设备及器材供应情况83施工水电供应及排水安排84主体工程施工841主体工程施工方法842主要施工机械设备计划及劳力计划85施工弃土、弃石的堆放和处理86施工总布置861施工总平面布置原则862施工总平面布置87施工总进度871施工总进度安排原则872工程筹建期、准备期、施工期和完建期进度控制计划873施工总进度网络计划9工程永久占地91占地范围及实物指标92占地补偿安排10环境影响评价101环境状况102环境影响预测评价103综合评价与结论11工程投资估算111编制说明1111工程概述1112投资主要指标1113编制原则和依据112投资估算12经济评价121概述122国民经济评价1221估算投资费用1222效益估算1223经济评价指标1224国民经济评价123财务评价1231估算财务投资年费用1232供水成本1233供水水价测算1234财务评价124综合评价附图1、武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程位置图2、武汉市黄陂区蔡榨镇引水隧洞工程方案布置图3、武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程总平面布置图（方案一）4、武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程纵剖面图（方案一）5、进口节制闸总体布置图（方案一）6、出口节制闸总体布置图（方案一）7、武汉市黄陂蔡榨镇盘山渠整险加固和防渗处理设计图（方案二）红岗山引水隧洞工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1、流域面积全流域KM2142夏家寺水库引水工程KM274吴家寺水库2、利用的水文系列年限年463、多年平均年径流量夏家寺水库亿M3092吴家寺水库万M3479二、水库1、夏家寺水库水位设计洪水位M5120正常蓄水位M4990死水位M44872、吴家寺水库水位设计洪水位M7195正常蓄水位M7095死水位M68953、夏家寺水库容积总库容亿M3289兴利库容亿M31206死库容亿M30904、吴家寺水库总库容亿M30129兴利库容亿M300722死库容亿M300245、调节特性夏家寺水库多年调节吴家寺水库年调节6、灌溉面积夏家寺水库万亩170吴家寺水库万亩178三、引水工程效益指标1、城镇及工业供水效益保证率（P）95最大引用流量M3/S016年用水总量万M3503红岗山引水隧洞工程特性表序号及名称单位数量备注2、农村人畜饮水效益保证率（P）95最大引用流量M3/S020年用水总量万M36153、灌溉效益面积万亩41保证率（P）85年用水总量万M3890四、引水工程永久占地1、引水工程进口亩3552、引水工程出口亩0五、引水工程主要建筑物及设备1、已建工程（1）吴家洼泵站装机容量KW2630一用一备设计扬程M3052设计流量M3/S15进水池设计高水位M4824进水池设计水位M4474进水池设计低水位M4224进水池底部高程M3954出水池底部高程M7075（2）输水渠道总长M14000纵坡I15000底宽M3边坡N115型式梯形开挖填方式半挖半填设计流量M3/S30防渗措施无渠系利用系数（现状）0332、拟建工程（1）进口分水闸孔口尺寸（宽高）M1518底板高程M715红岗山引水隧洞工程特性表序号及名称单位数量备注结构型式钢砼闸门型式平面钢闸门启闭机T5（2）号明渠起止桩号26002560长度M40进口底部高程M715出口底部高程M7146设计水深M137纵坡I1/1000断面型式矩型防渗材料砼预制板地基特性石英岩、干枚岩（3）号箱涵起止桩号25602395长度M165进口底部高程M7146出口底部高程M71295设计水深M137纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸（底宽、竖高、弧段高）M15、14、04结构类型钢砼止水材料紫铜片地基特性石英岩、干枚岩（4）隧洞起止桩号23950750长度M1645进口底部高程M71295出口底部高程M6965设计水深M137纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸（底宽、竖高、弧段高）M15、14、04红岗山引水隧洞工程特性表序号及名称单位数量备注钢筋砼锚喷衬砌M32172地基特性石英岩、干枚岩（5）号箱涵起止桩号07500510进口底部高程M6965出口底部高程M6941长度M240设计水深M137纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸（底宽、竖高、弧段高）M15、14、04结构类型钢砼止水材料紫铜片地基特性石英岩、干枚岩（6）号明渠起止桩号05000000长度M500进口底部高程M694出口底部高程M689设计水深M137纵坡I1/1000断面型式矩型断面尺寸（宽高）M1518地基特性石英岩、干枚岩（7）交叉建筑物人行桥座2桩号（1）2575桩号（2）0100跨度M2桥型板桥结构钢筋砼桥宽M2桥长M22高度M18地基特性石英岩、干枚岩红岗山引水隧洞工程特性表序号及名称单位数量备注六、施工1、主体工程数量明挖土方M3620明挖石方M38875洞挖石方M36300填筑土方M3620浆砌石方M3419砼和钢筋砼M32350金属结构T3172、主要材料木材M378水泥T1353钢材T323炸药T143、施工劳力总工日工日2000平均人数人50高峰人数人904、施工临时房屋M23005、施工动力及来源供电KW4发电机组马力756、对外交通（公路）距离KM65运量万T107、施工占地亩1448、施工期限施工准备月1施工月6竣工验收月1七、经济指标1、静态总投资万元884572、总投资万元93765100建筑工程万元590206294红岗山引水隧洞工程特性表序号及名称单位数量备注机电设备及安装工程万元00金属结构及安装工程万元82109临时工程万元4050432永久占地补偿万元384041其他费用万元161411722价差预备费万元5307566建设期还贷利息万元003、综合利用经济指标供水成本元/M3002单位灌溉面积投资元/亩22869经济内部收益率2624经济净现值万元65922经济效益费用比189城镇供水水价元/M30038农村人畜饮水水价元/M30038灌溉供水水价元/M300201综合说明11项目背景武汉市黄陂区蔡榨镇位于武汉市城区东北部60KM，黄陂城区东部20KM，东与红安县交界，西与王家河镇接壤，北与塔耳岗乡隔山相望，南与六指店毗邻，地势北高南低，其北部与大别山余脉相连，属武湖流域上游的低山丘陵缺水死角地区，红岗山为全镇地形制高点，海拔高程为280M。全镇东西最大横距约12KM，南北最大纵距约14KM，版土面积约82KM2，辖35个村，总人口46715人，耕地面积41000亩，山林面积15000亩，水面面积7490亩。蔡榨镇农业以种植小麦、水稻、油菜、花生、芝麻等作物为主，还有红岗山茶场、上岗银杏、长岭岗板栗等三大农业基地。乡镇企业有20余家，以生产化工设备和金属结构为主。2003年全镇工农业总产值1685亿元，其中工业总产值163亿元，农业总产值0055亿元，财政收入6544万元，人平年纯收入2550元，是湖北省重点贫困乡镇之一。蔡榨镇属亚热带季风气候区，冬冷夏热，雨热同季，春夏秋冬四季分明，无霜期长，多年平均气温1650C，最高气温380C，多年平均降雨量为1170MM。全镇土壤为黄沙土和黄粘土，局部地区为粉红色强风化岩石。镇域范围内只有吴家寺河上游可利用的有限河川径流，且承雨面积太小，远远不能满足工农业及人民生活的用水要求。因特殊的地理位置，全镇地下水缺乏且开采价格昂贵，水质较差，是武汉市目前唯一没有使用自来水的乡镇。长期以来，该镇467万人的生产生活用水主要依赖于1959年兴建的吴家寺水库（小（一）型水库）。由于吴家寺水库库容大，承雨面积小，难以发挥水库调节的作用，水源有限，供水缺口较大。随着社会经济的进步和发展，供需水的矛盾越来越突出。为此，国家于二十世纪七十年代在滠水流域的夏家寺水库东南库汊修建了吴家洼电力抽水站（总装机2630KW），并在夏家寺水库与吴家寺水库之间的流域分界山岗红岗山修建于长142KM的半挖半填盘山渠道，拟在干旱年份从夏家寺水库提水补充吴家寺水库水源。夏家寺水库至吴家寺水库的盘山渠道，因建设时间较长，地势较高，地质条件太差，渠线较长，年久失修，渠内淤塞严重，杂草丛生，半填的渠堤大部份被山洪冲垮，滑坡严重，未冲垮的渠段其渗漏也非常严重，渠系利用系数仅033。更为严重的是，此渠道贯穿黄陂区王家河镇，大旱季节不同地域的群众肆意挖垮渠道抢水的事件时有发生，不仅使有限的水资源得不到合理调度利用，而且浪费也十分严重，使下游的蔡榨镇476万人经受了缺水之苦，极大地制约了该镇的经济发展，使该镇成为全市闻名的贫困乡镇。为了解决人民群众的缺水问题，当地镇政府于2003年举债修建了一座供水能力为025万吨/日的自来水厂，厂地选在吴家寺水库南侧，取吴家寺水库之水。由于前述的原因，吴家寺水库急需开辟新的水源渠道，以弥补该库的来水不足。根据武汉市国际工程投资咨询公司编制的“武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程项目建议书”和黄陂区蔡榨镇政府的委托，我院承担了该项目的可行性研究工作。12项目可研报告编制依据（1）武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程可行性研究委托书；（2）武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞项目建议书；（3）陂政文20047号文“武汉市黄陂区人民政府关于请求批准蔡榨镇红岗山隧洞开挖配套工程项目的请求”；（4）武汉市黄陂区财政局关于落实红岗山引水隧洞工程配套资金的承诺函；（5）水利水电工程可行性研究报告编制规程（DL502093）；（6）水利水电工程水文计算规范（SL2782002）；（7）灌溉与排水工程设计规范（GB5028899）；（8）水工隧洞设计规范（SL2792002）；（9）黄陂县水资源评价及开发利用分析（19978）；（10）夏家寺水库和吴家寺水库相关水文及设计资料；（11）吴家洼泵站工程设计资料；（12）红岗山引水隧洞工程地质勘察报告（20047）13工程概况武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程位于滠水流域左岸的夏家寺水库与武湖流域的吴家寺水库之间的红岗山，全长2600M，其主要任务是将滠水流域的夏家寺的水通过吴家洼泵站提水和红岗山引水工程输水至武湖流域的吴家寺水库，以解决黄陂区蔡榨镇城镇供水、农村人畜饮水和农业灌溉的缺水问题。红岗山引水隧洞工程的取水水源为武汉市黄陂区北部的滠水支流夏家寺河的夏家寺水库，该水库于1959年11月动工兴建，至1976年6月分四次完成全部设计内容，是一座以防洪、灌溉为主，兼有养殖、发电等综合效益的大型水库，承雨面积142KM2，总库容289亿M3，兴利库容1206亿M3，死库容09亿M3，相应设计洪水位5120M，正常蓄水位4990M，死水位4487M，设计灌溉面积196万亩，设计年发电量8万度。红岗山引水隧洞工程的取水枢纽为夏家寺水库东南汊的吴家洼泵站。该站兴建于1978年8月，装机容量为2630KW（一用一备）。设计流量15M3/S，设计扬程3052M；进水池设计高水位4824M，设计水位4474M，设计低水位4224M，底部高程3954M；出水池设计水位7526M，设计低水位7276M，底部高程7075M。吴家洼泵站出水池下游原有一段长为32KM的挖方渠道，修筑时质量较好，输水能力较强，只需对部分局部地方进行整修加固即可运用。红岗山引水工程第一方案内容是从此段32KM渠道开始，从上游至下游布置进口明渠、进口钢筋砼箱涵、输水隧洞、出口钢筋砼箱涵和出口明渠，共计长26KM，并在引水工程进出口分别设置节制闸各1座。红岗山引水工程第二方案内容是将分水闸下游原142KM的半挖半填盘山渠道和附属建筑物进行整险加固处理和防渗处理。对上述第一、二方案在技术、经济和社会影响等方面进行分析研究和综合比较，提出技术上可行、经济上合理、社会影响简单的择优方案（具体内容和设计详见“工程选线、工程总布置及主要建筑物”）。14水文本灌区属典型的亚热带大陆性气候区，多年平均降水量1170MM，年日照时数19802350小时，年平均气温163，无霜期约250天。本工程水文分析的主要内容有设计灌溉保证率的选定、设计代表年的选择、灌区供用水调节计算及引水流量的确定。经计算，设计灌溉保证率为P85，设计代表年为1976年。灌区水量平衡按长系列（19601998年）共39年的来用水资料进行逐旬的分析计算，结果表明，整个灌区存在资源性的缺水问题。现状情况下，灌区的灌溉保证率只有P50；2015年本工程建成后，灌区灌溉保证率将达到P85，设计引水流量Q15M3/S。15地质本阶段，在该工程的引水区域进行了地质勘察工作，共布孔5个，完成钻孔进尺90M。根据钻孔揭露及室内分析研究成果，引水工程区域地基结构主要分为第层残坡积碎石土，第层石英片岩，第层为千枚岩，第层石英片岩。主要特征见下表引水隧洞工程区域工程地质特征表表1分段及探孔岩土分层状态描述厚度（M）层底标高（M）单轴抗压强度MPA残坡积碎石土黄褐色、结构松散0508260强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散1157110中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构306810段桩号05801345（ZK5）中风化千枚岩灰色，变晶结构，千枚状构造2505810204残坡积碎石土黄褐色、结构松散13909强风化千枚岩褐黄色，风化呈砂状或片状结构松散68854中风化千枚岩灰色，变晶结构，千枚状构造102820段桩号13452261（2K4）微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造1367860420残坡积碎石土黄褐色、结构松散0313415强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散9012545中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构11012345中风化千枚岩灰色，变晶结构，千枚状构造14212025段桩号22612363（2K3）微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造28010645420残坡积碎石粘土黄褐色、结构松散098552强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散238322中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构168162段桩号23632600（ZK2）微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造226442420残坡积碎石土黄褐色、结构松散067860强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散657270中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构1036890236段ZK1微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造1406520本区设计基本地震加速度值为005G，抗震设防烈度为6度。通过对ZK2、ZK3进行灌水试验，渗透系数K为109107CM/S，为极微透水。由于引水工程走向与岩石走向接近，隧洞段主要工程地质问题是洞室围岩的稳定性问题，近似顺层开掘，易出现塌落、冒顶问题。在箱涵施工时，上覆土层薄，岩石强风化较厚且结构松散，岩体完整性差、节理裂隙发育，抗渗水能力差的问题，基槽边坡稳定存在一定问题。具体保持稳定的施工方法，可视经济、工艺、环境等因素综合由设计计算确定。16工程任务和规模武汉市黄陂区红岗山引水隧洞工程的主要目的是解决黄陂区蔡榨镇46715人的生活用水、人畜饮水以及41000亩农田的灌溉用水，改善蔡榨地区的水环境。其综合利用的主要任务是（1）城镇供水及人畜饮水主要解决蔡榨镇工业用水和生活用水及人畜饮水水源的不足。（2）农业灌溉补源灌溉蔡榨镇农田，灌溉面积41000亩，灌溉保证率可达85。（3）改善蔡榨镇水环境利用该引水工程将夏家寺水库优质水资源引到吴家寺水库，补充、稀释、净化该区域内集水，使该区域内水质进一步改善，改善水环境及生态环境，为蔡榨人民创造一个人与自然的亲合环境。红岗山引水隧洞工程采用已建的吴家洼泵站及拟建的26KM长的引水工程补充吴家寺水库的水源，设计引水流量为15M3/S。17工程布置及建筑物（1）线路布置红岗山引水隧洞工程进水口位于王家河镇内黄家楼村南侧。整个工程的纵向布置为进口明渠40M，进口地下箱涵165M，输水隧洞1645M，出口地下箱涵240M，出口明渠500M。（2）工程布置红岗山引水隧洞工程设计引水流量15M3/S，渠内水流型态为无压明渠均匀流，渠底纵向坡比为11000。进口分水闸桩号为2600；进口明渠桩号为25602600，长40M；进口地下箱涵桩号为23952560，长165M；输水隧洞桩号为07502395，长1645M；出口地下箱涵桩号为05100750，长240M；出口节制闸桩号为05000510，长10M；出口明渠桩号为00000500，长500M。（3）主要建筑物型式明渠截面尺寸15M（宽）18M（高），挖方渠段全截面均为开挖岩石成型的矩形，填方渠段则采用浆砌石砌筑侧墙呈矩型。地下箱涵截面为直墙园弧型，底宽15M，直墙高14M，园弧高04M。园弧段采用02M厚钢筋砼预制件。输水隧洞截面为直墙园弧型，底宽15M，直墙高14M，园弧高04M。全截面采用02M厚钢筋砼锚喷预制件。18机电设备及金属结构本工程机电设备主要是进出口节制闸的启闭机。通过计算，本工程机电设备选用5T手用LQ型螺杆式启闭机。本工程金属结构设计部分主要是附属工程两个水闸的钢闸门及闸槽的埋件设计。另外，在进口段地下箱涵入口处段一拦污栅；地下隧洞段4个竖井上均设钢筋网盖各一付。19施工组织设计（1）对外、对内交通条件红岗山引水隧洞工程距武汉市城区65KM，距黄陂城区25KM，距318国道12KM，距黄红公路（黄陂至红安）6KM，对外交通十分畅通和方便，工程所需的各种建筑材料、设备和器材能顺利运至施工工地。红岗山引水隧洞工程施工现场有二条交通道路，且已建成通车，这二条路均与工程轴线同向平行，分布于轴线两侧。一条道路是吴红乡级公路（吴家寺水库至红岗山茶场），长12KM，路面宽35M，且为砼路面；另一条道路是长韩公路（长堰至韩集），亦为乡级公路，长8KM，路面宽35M，路面为泥结石路面。（2）工程筹建期、准备期、施工期和完建期进度控制计划本工程总工期为2004年8月1日2005年4月30日，共计273天。其控制性进度计划为工程筹建期2004年8月1日8月31日完成工程前期论证、立项审批和施工图设计工作。工程准备期2004年9月1日9月30日完成工程的“三通一平”、材料准备、临时工程和征地协调等工作。工程施工工期2004年10月1日2005年3月31日完成明渠、箱涵和隧洞等主体工程以及节制闸和人行桥等附属工程的施工。工程完建期2005年4月10日2005年4月30日完成工程的竣工验收和试运行工作。110环境评价（1）工程对环境的影响该工程的主体建筑大部分发生在地下，建筑物大部分属隐蔽工程，进出口渠道均已存在，所以本工程对当地地貌总体改变甚微，施工期对交通不产生任何影响，施工期对环境的影响均属临时性、局部性，一旦施工结束，污染源便不存在，污染即消失。（2）工程对环境的有利影响提高了蔡榨全镇广大人民防旱抗灾的能力，改善了当地生活生产环境，繁荣了该地区经济，创造了良好的投资环境，摆脱了完全依赖吴家寺有限水源的限制，从而减少了旱灾发生的频率，给当地人们提供了合理的、稳定的生产生活环境，极大改善了黄陂区东部地区人民群众的生存环境。（3）工程对环境的不利影响工程施工时，对环境可能造成短时的污染，对山体地面的扰动，可能造成小范围内山体滑坡、水土流失等现象。隧洞的出口明渠段可能引起局部边坡坍塌，使明渠淤塞现象发生。（4）结论本工程实施后，所带来的社会、经济效益是巨大的，工程对环境的有利影响是可见的，工程对环境的不利影响是微妙的、短暂的，是可以防治接受的，有利影响远大于不利影响。所以，本工程的实施对环境的评价是可行的，工程建设十分必要。111工程投资估算（1）编制依据本工程估算主要依据水利部水总2002116号文颁发的水利工程设计概（估）算编制规定以及其它有关规定编制。建筑工程执行水利部水总2002116号文颁发的水利建筑工程概算定额，施工机械台时费采用水利部水总2002116呈文颁发的水利工程施工机械台时费定额。（2）投资估算工程总投资为9376479万元。其中建筑工程5901994元，机电设备及安装工程为0，金属结构设备及安装工程为82077元，临时工程为404951元，独立费用为1652554元，基本预备费804158元，价差预备费530744元。112经济评价本次经济评价主要依据国家计委颁布的建设项目经济评价方法与参数，水利部颁布的水利建设项目经济评价规范（SLT294）。经分析，本工程国民经济评价结果表明，按规定采用社会折现率12，其各项指标均满足要求，说明项目经济效益较好，在经济上合理可行。作为一项社会公益性工程，财务分析结果表明本工程也能实现自身运行和良性循环。根据国民经济评价和财务评价，综合评价说明本工程经济效益巨大，社会效益明显，经济上合理，技术上可行，建议工程尽早实施，造福于民。113今后工作的建议（1）鉴于该工程的必要性、可行性和紧迫性，建议有关部门迅速组织专家对本工程前期可行性研究成果进行审查，使该工程能早日实施。（2）本工程建设单位应积极进行下阶段初步设计前的资料收集、地质详勘、征地协调和施工队伍信息收集等工作，为工程的顺利开展和实施创造必要的条件和环境。2水文21流域概况211地理位置武汉市黄陂区位于长江中游北岸，武汉市北郊，东与红安县和新洲区接壤，西与孝感毗连，北与大悟山水相依，南与武汉市洪山隔江相望。地处东径114911437，北纬30403022，自然面积2261KM2，其中耕地面积8483万亩，占自然面积的25。山区、丘陵、平原分别占自然面积的15、50和35。蔡榨镇位于黄陂区东部20KM处，东与红安县交界，西与王家河镇接壤，北与塔耳岗乡山川毗邻（现木兰湖、原夏家寺），南与六指店为邻。地势北高南低，其北部与大别山相连，属低山丘陵地区；南部为岗状平原区，素有九岭十八岗之称。北部红岗山为全镇制高点，海拔280M，为武湖水系吴家寺水库所在河流吴家寺河的发源地。212流域概况滠水北起大别山麓，流径大悟、红安、黄陂三县、区，南入长江，全程14214KM，总落差10695M，流域面积2317KM2。1955年长轩岭最高洪水位3471M，相应流量4560M3/S，多年平均枯水流量为088M3/S。滠水属季节性河流，多年平均降雨量为1170MM。滠水共有支流61条，在黄陂境内的主要支流有7条，流程17928KM，流域面积896KM2。长堰河（即夏家寺河）是其中的一条支流，起源于铁匠岗，途径卢家咀、吴家河、夏家寺水库、彭家大堰、陈家畈、子熊、草蒲潭，由吴子口入滠水，流程3643KM，流域面积2215KM2，亦是季节性河流。夏家寺水库是一座以防洪、灌溉为主，兼有发电、养殖的综合性大型水库。水库于1959年11月开工，1965年10月竣工，承雨面积142KM2。水库枢纽工程由主坝、输水管、西付坝、西输水管、溢洪道等五部分组成。大坝坝顶高程5374M，最大坝高26M，防浪墙顶高程5454M，坝顶总长590M，坝顶宽7M，为粘土心墙坝，水库防洪设计标准为100年一遇，设计洪水位5070M；校核标准为可能最大暴雨，校核洪水位5287M，水库总库容289亿M3；死水位4487M，相应死库容09亿M3。吴家洼提水站位于夏家寺水库东南角的一个分叉山谷，于1974年开工建设，1978年8月竣工受益，其引水渠底高程4174M，规模为2630KW，设计流量15M3/S，扬程3052M，布置型式为沉井式，出水渠底高程7125M，现有灌溉渠长142KM，系盘山半挖半填土渠。武湖位于黄陂区东南部，湖中心距离黄陂城区23KM。东靠新洲区仓埠街，南抵新洲区阳逻街新闸，西近黄陂大咀，北临六指人造湖，承雨面积355KM2。黄陂区境内有吴家寺等5条支流汇入武湖，流域面积1995KM2，流程729KM。吴家寺河源于蔡榨镇红岗山茶场，经黄家楼、韩陈益进吴家寺水库，由六指入北湖，流程25KM，流域面积56KM2。吴家寺水库是一座以防洪、灌溉为主，兼顾养殖的小（一）型水库，于1958年11月开工建设，1960年4月建成。水库承雨面积74KM2，总库容1290万M3，兴利库容722万M3，死库容240万M3。水库大坝为均质坝，坝顶高程7337M，最大坝高1412M，坝顶长542M。水库防洪设计标准为5年一遇，设计洪水位7195M；校核标准为50年一遇，校核洪水位7265M；正常高水位7095M，溢洪道堰顶高程7095M，输水管底高程6483M。蔡榨经过几十年的建设，特别是改革开放以来，当地政府抓住经济发展的良好机遇，积极开展农田水利基本建设，基本形成了以吴家寺水库为龙头，蓄引提相结合的供水体系，区内现有小（一）型水库1座，小（二）型水库4座，塘堰2126口。22气象夏家寺水库与吴家寺水库相距仅75KM，两流域紧密相连，均属中纬度亚热带季风区，气候温和，雨量充沛，日照充足，多年平均气温163，极端高温达393。七月最热，多年平均286，极端低温零下126，一月最冷，多年平均23。无霜期约250天，年日照19802350H。多年平均降水量1170MM。根据武汉市水文水资源勘测局编制的黄陂县水资源评价及开发利用分析，降水量年内分配和年际变化极不均匀，洪涝和干旱灾害时有发生，从年际变化上，主要水文特征是丰水年（频率在20以下）年降水量在1400MM以上，实测最大年份为1983年，平均降水量19841MM；枯水年（频率在95以上1年降水量在800MM左右，实测最小年份为1966年和1978年，年降水量仅7699MM和7711MM。年内分配特点是汛期49月降水量占年总量的736，在主要作物生长期内，连续最小三个月降水一般发生在810月，只占全年的242。从气象特征看，降雨量较丰沛，雨热同期，日照充足，无霜期长，有利于灌区农作物的生长。23水文基本资料滠水流域分布的各类水文站点主要包括大悟夏店水文站、长轩岭水文站、黄陂雨量站等。滠水流域黄陂区境内水文、雨量站共9处，其中水文（水位）站2处、雨量站7处。水文站有长轩站和黄陂城关站，现有观测项目有水位、流量、泥沙、降水、蒸发等，两站均系省水文网站，系列长、精度高、资料完整，其中黄陂城关站实测降水量资料45年，长轩岭水文站实测资料有46年。长轩岭水文站位于黄陂区长岭镇，该站距河口1260KM，距夏家寺水库12KM，控制来水面积1313KM2，由省水文水资源局于1956年设立。吴家寺水库无水文气象观测站，但其气候因素、土壤植被等下垫面因素与相邻水系滠水相似，因此，本次水文计算采用水文比拟法，借用参证站（长轩岭站）的径流，采用流域面积比换算出吴家寺水库的径流特征值。黄陂区境内雨量站基本情况见表21。各分区雨量站控制情况是滠水中上游区包括长岭岗、姚家集、夏家寺、长轩岭4站；府河区包括张家大湾、滠口2站；滠水下游区包括黄陂、滠口2站。区内降雨量点平均密度为每360KM2一站，分区间控制相互衔接，能满足区内地区分布的控制要求。24径流241长轩岭站径流滠水流域长轩岭以上调节性能较好的大型水库只有梅店水库，控制面积仅110KM2，占长轩岭控制面积的84，对径流的影响有限，因此，长轩岭站的逐旬径流将直接由长轩岭站实测的流量过程统计计算得到。见表22。黄陂区降雨量选用站特征值表表21降水量MM序号站名实测年数延长后年数19561990实测最大年实测最小年最大与最小之比实测多年平均最大月系列多年平均降水量CV降水年份需水量年份月份月最大降水量月最小降水量最大月与最水月之比1长轩岭3535122440232130719838280196626784192004212张家大湾133512616024182611983952619841974957986503姚家集2835118780231895619837766196624781502163774夏家寺2835118710242017919836819196630770682552775长岭岗2835111660232014819836990198729644561692646黄陂3435116320221961719836610196630650223551417滠口18351228402220285198386031976246383986145242吴家寺水库径流根据长岭控制来水面积20366KM2及吴家寺水库承雨面积74KM2，由表21换算出吴家寺水库径流，见表22。25降雨及洪水251降雨全区降雨量高低相差在100MM左右，降水量在地区间分布较不均匀。其年内分配特点是汛期49月降水量占年总量的736。年际变化较剧烈，以长轩站为例，1983年降水量为21307MM，1966年最枯年仅为8280MM，相差26倍。252洪水夏家寺水库防洪设计标准为百年一遇，校核洪水标准为可能最大洪水。目前，夏家寺水库正常溢洪道在洪水位519M时，防洪能力为千年一遇，超过千年一遇洪水标准，水位超过522M时启用非常溢洪道可抗御可能最大洪水。水库无汛限水位，库水位接近正常水位4990M时，通过灌溉发电提前降低05M进行调节。吴家寺水库防洪设计标准为5年一遇，相应设计水位为7195M，校核洪水标准为50年一遇，相应校核洪水位7265M,正常水位7095M,溢洪道堰顶高程7095M，宽76M，最大泄量172M3/S。26泥沙分析红岗山引水隧洞工程是由吴家洼泵站提取夏家寺水库的水引入吴家寺水库，而夏家寺水库是一座大型水库，总库容289亿M3，水面面积371KM2，因此，工程所引水为水库沉淀后的净水，水质较好，清彻透明，泥沙含量极少，不存在泥沙淤积问题。3工程地质31勘察工作概况本项目是在项目建议书完成后，由湖北省地质勘察基础工程公司于二00四年六月八日进场勘察，二00四年六月二十七日结束地质勘察的外业工作。勘察深度为可研阶段初勘，共布置钻孔5个，钻孔总进尺为90M，详见表31。表31主要勘察工作量统计表工作项目单位工作量工程地质调绘比例尺11000KM206钻探M90M/5孔探槽M381勘探岩样组16土体物理力学试验件7岩石常规物理力学试验组10岩石单轴抗压强度试验组16岩石薄片鉴定件3水质分析件2室内试验钻孔注水试验孔2在上述工作的基础上，进行了室内成果分析研究，对红岗山工作区区域地质、环境、岩石物理力学性质、主要工程地质问题进行了分析和评价，对天然建筑材料进行了储量、质量评价。32区域地质概况（1）地形地貌区内自太古界和元古界以来一直缓慢上升，长期遭受剥蚀作用，形成低山、丘陵地形。丘陵地形，分布于本区北部和东南角，由太古界、元古界片麻石、混合岩、片岩等组成，绝对高程100500M（1956年黄海高程，下同），切割深度小于300M，山脊走向以北西为主，丘顶较浑圆，山脊开阔，沟谷多为“U”形，谷底和坡麓洪冲积和残坡积物厚215M不等。在主要河流进入平原前的低山地带见高程5060M、7080M、90100M三级剥夷面，常有以脉石英为主的砾碎石堆积。（2）地层岩性元古界地层元古界红安群分布于北部，以正变质岩为主，副变质岩为次，主要为浅中深程度变质的片岩、片麻岩、最大厚度13173M。新生界地层新生界地层为上更新统残坡积层（QELDL），分布于现代河流的两侧，构成级堆积阶地，主要由粘土、砂土、砂砾石及碎石土组成。厚度一般厚230M。（3）地质构造工作区位于淮阳山字形前弧西翼部位，并叠加有新华夏系构造形迹和伴随多期岩浆活力，大部分岩石遭受中深程度的区域动力变质，因此区域构造颇为复杂。淮阳山字形前弧西翼构造呈北西南东向展布，分为三个褶皱带和一个断裂带，包括青山口双峰尖紧密倒转褶皱带、觅儿寺褶皱带、旧街眼龙倒转褶皱带和青山口断裂带。本次工作区处于觅儿寺褶皱带。塔耳岗向斜和长轩岭背斜之间。褶皱轴向北100600西，呈明显弧形展布。主要由片岩、片麻岩组成。另有两条呈北100西长4KM小型性质不明断裂分布于此区。（4）地震根据中国地震动参数区划图（GB183062001），本区设计基本地震加速度值为005G，相应抗震设防烈度为6度。（5）水文地质根据地下水赋存、埋藏条件，区内地下水可分为松散堆积层孔隙潜水主要赋存于红岗山两坡低洼地带的填土及第四系残坡积碎石土中，含水层厚度变化较大，连通性较差，富水性不均一，孔隙潜水分布较广，目前各村落及私人用水都属此类。变质岩裂隙水广泛分布，含水层由元古界红安群磨盘组（PT2M）千枚岩、片岩组成。其特点是岩石结构致密，片理发育，裂隙一般不发育，局部虽相对发育，但被石英脉充填，往往呈封闭状态。富水性很弱，水力联系不密切，渗水能力差。在地形有利于大气降水和地表水补给地下水的条件下，可使地下水相对富集。33输（引）水线路工程地质条件红岗山引水隧洞工程，共分为四段，各段具体情况见表32。（1）地形地貌隧洞段及周边属构造剥蚀丘陵地形，山脊走向以北西向为主，丘顶较浑圆，山脊开阔，沟谷为“U”形。高程679014520M。表32引水工程分段表段号型式设计规格（MM）桩号长度（M）走向地下箱涵1518方形058013457653360隧道1518圆拱形134522619163500地下箱涵1518方形226122631023000地下箱涵1518方形226326002373360（2）地层岩性根据现场地质调绘、钻探资料，并结合室内试验成果综合分析，该区除顶部少量人工耕植土（QML）及坡残积碎石土（QELDL）外，下伏基岩为元古界红安群磨盘组（PT2M）千枚岩、片岩。各岩土层工程地质特征分述如下第层残坡积碎石土（QELDL），厚度030130M，黄褐色，主要由碎石、风化岩石和粘性土组成，顶部为人工种植物农作物及树木。结构松散。第层石英片岩，可分为强风化和中风化带强风化石英片岩；厚度0870M，褐黄色，风化成砂状，局部未完全风化可见薄层层理，结构松散，（见ZK3号孔照片顶部），岩石易折断，节理面被铁质浸染，可见较多白云母片。岩芯采取率很低。中风化石英片岩厚度0200M，褐黄色，粒状变晶结构，片状构造，主要矿物成分为长石、石英、云母及角闪石等。节理、裂隙较发育，节理面被铁质浸染，岩层倾角290340，局部可见揉皱现象，裂隙被石英脉充填，岩芯采取率6080。岩石完整性较好。第层为千枚岩，可分为强风化和中风化带强风化千枚岩厚度01150M，褐黄色，风化呈砂状或片状，主要矿物成分由绿泥石、白云母及石英组成，结构松散，岩芯采取率极低。中风化千枚岩厚度0300M，灰色，变晶结构，千枚状构造，主要矿物成分为绿泥石、长石、石英、白云母片等，岩层倾角300370，岩芯呈短柱状，岩芯采取率为6070，岩石完整性较好。第层，石英片岩，可分为强风化、中风化和微风化带。强风化石英片岩厚度0590M，褐黄色，风化成砂状或球状，局部可见层理，节理面被铁质浸染，主要矿物成分为绢云母、绿泥岩、长石、石英等，岩芯采取率极低。中风化石英片岩厚度0380M，黄色，粒状变晶结构，片状构造，节理、裂隙较发育，节理面被铁质浸染，主要矿物成分绿泥石、石英等，可见绢云母片。岩芯呈短柱状，岩芯采取率80，岩石完整性好。微风化石英片岩厚度172M，灰色，粒状变晶结构，片状构造，主要矿物成分由石英、绿泥石和白云母等组成，局部可见石英脉，可见揉皱现象（见ZK3号孔照片），岩石产状250360，岩芯采取率80以上，岩石完整性好。（3）地质构造隧洞段位于淮阳山字形前弧西翼部位北东侧，长轩岭背斜北翼，为元古界红安群磨盘组的千枚岩、片岩组成。地层中见有揉皱现象，节理、裂隙较发育，但多被泥质或石英脉所充填（见ZK3号孔照片）。（4）水文地质隧洞段地下水埋深0607M。地下水类型有松散堆积层孔隙水和变质裂隙水。松散堆积层孔隙水主要赋存于第层和岩石强风化带中。受大气降水及地表水等的补给；变质岩裂隙水则主要赋存于元古界红安群磨盘组千枚岩、片岩中，富水性弱，透水性差，水力联系不密切，抗渗透能力强。通过对ZK2、ZK3进行注水试验，渗透系数K为109107CM/S214107CM/S,为极微透水。（5）物理力学指标表33岩石抗压物理力学指标饱和抗剪强度地层代号岩性取值饱和密度G/CM3饱和及吸水率饱和单轴抗压强度（MPA）饱和弹性模量ESO（GPA）饱和泊松比C统计数9618107最大值2790716982543025966446最小值2690272791123019823397平均值27404246315450238944215PT2M石英片岩（微风化）推荐值2740404201400021850400034天然建筑材料对红岗山引水工程进行施工时，可因地制宜、充分利用就近或就地天然建筑材料。（1）砂料滠水河及长江码头砂场砂量充足，粒度均匀，泥质含量少，质量能完全满足本次工程施工规范要求，且交通条件好，运输方便。（2）石料可就近开采利用隧道开掘出石英片岩，该微风化岩石强度高，一般抗压强度可达42MPA以上，用以砌筑箱涵及隧洞拱顶。35工程地质初步评价及结论（1）工程地质分段段桩号05801345，为1518方形地下箱涵，长度765M，箱涵走向3360M，岩石走向318325，倾向4855，倾角一般3037，箱涵走向与岩层走向交角约1421。从11剖面来看，组成箱涵的围岩为元古界（PT2M）中风化石英片岩。段桩号13452261，为1518圆拱形隧道，长度916M，隧道走向350，岩层走向318328，倾向4858，倾角一般2834，隧道走向与岩层走向交角约2232。从11剖面看，组成隧道的围岩为元古界（PT2M）微风化石英片岩。段桩号22612363，为1518方形地下箱涵，长度102M，箱涵走向300，岩层走向318324，倾向3648，倾角一般为2937。箱涵走向与岩层走向交角约1824。从11剖面来看，组成箱涵的围岩为元古界（PT2M）微风化石英片岩。段桩号23362600，为1518方形地下箱涵，长度237M，箱涵走向336，岩层走向323328，倾向3237，倾角一般为2932，箱涵走向与岩层走向交角约813，从11剖面来看，组成箱涵的围岩为元古界（PT2M）中风化石英片岩。（2）工程地质评价段从ZK5来看，覆盖层厚约050M，为残坡积碎石土，下伏基岩为元古界红安群磨盘组（PT2M）石英片岩。强风化石英片岩厚度115M，层底高程7110M；中风化石英片岩厚度30M，层底高程6810M；其围岩为元古界红安群磨盘组（PT2M）中风化千枚岩，岩石单轴抗压强度为204MPA，按岩石强度分级为较软岩，岩体完整性较好，抗渗透能力较强，围岩工程地质分类为类。在开挖箱涵时，采用放坡并配合喷锚挂网支护，施工过程防止地表水和松散堆积层孔隙水渗入基槽。段该段覆盖层厚约03013M，主要由第四系残坡积碎石粘土组成，下伏基岩为元古界红安群磨盘组（PT2M）石英片岩（见探井2）。隧洞段所处地层为元古界红安群磨盘组（PT2M）微风化石英片岩。岩石单轴抗压强度为420MPA，按岩石强度分级为中硬岩，岩体完整性较好，抗渗透能力强。围岩工程地质分类为类，该段工程地质条件属好的。但隧道走向与岩层走向夹角2232，近顺走向掘进，应防止顶板（薄层岩层时）出现塌落、冒顶现象，遇节理、裂隙发育时，应进行适当喷锚灌浆等。段从ZK2来看，覆盖层厚约09M，主要由第四系残坡积碎石粘土组成，下伏基岩为元古界红安群磨盘组（PT2M）石英片岩（见探井1）。强风化石英片岩厚度23M，层底标高8322M；中风化石英片岩厚度16M，层底高程8162M；之下均为微风化石英片岩。可见围岩为元古界红安群磨盘组（PT2M）微风化石英片岩，岩石单轴抗压强度为420MPA，按岩石强度分组为较硬岩，岩体完整性好，抗渗透能力强。围岩工程地质分类为类。该段工程地质条件属好的。但在开挖箱涵时，采用放坡并配合喷锚挂网支护，同时防止地表水及地下水渗入基槽。段从ZK1来看，覆盖层厚约060M，为残坡积碎石土，下伏基岩为元古界红安群磨盘组（PT2M）石英片岩。强风化石英片岩厚度约590M，层底标高7270M，中风化石英片岩，岩石单轴抗压强度为236MPA，按岩石强度分级为中硬岩，岩体完整性较好，抗渗透能力较强。围岩工程地质分类为类。该段工程地质属好的。但在开挖箱涵时，采用放坡并配合喷锚挂网支护，同时防止地表水及地下水渗入基槽。（3）结论武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山隧道，经过本次可行研究阶段的勘探工作，初步查明了各地质单元体的工程地质条件，通过分析整理，得到具体结论如下本区在区域构造上属淮阳山字形前弧西翼及新华夏构造。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），本区设计基本地震加速度值为005G，相应抗震设防烈度为6度。由于引水工程走向与岩石走向接近，隧洞段主要工程地质问题是洞室围岩的稳定性问题，近似顺层开掘，易出现塌落、冒顶问题。在箱涵施工时，上覆土层薄，岩石强风化较厚且结构松散，岩体完整性差、节理裂隙发育，抗渗水能力差的问题，基槽边坡稳定存在一定问题。具体施工方法，可视经济、工艺、环境等因素综合而定。本次勘察时间紧，任务要求急，仅作了部分地质调查和施工了极少量钻探工作，其勘探程度和控制精度有限，所提交的成果资料基本上满足可行性研究勘察阶段的技术要求，为进一步查明区域及工作区地质条件，充分论证各工程地质单元的稳定及渗漏问题，建议应进行进一步作详细勘探，以便工程施工能经济、合理、安全、顺利地完成。4工程任务和规模41区域经济发展状况及工程建设的必要性411本区现状及近期社会发展规划（1）灌区社会经济现状黄陂红岗山引水工程受益区域为蔡榨镇，现有人口46715人，其中农业人口36715人，城镇