湖北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书

1、1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水利规划设计研究院 1目录工程特性表1 综合说明1.1项目背景1.2项目可研报告编制依据1.3工程概况1.4水文1.5地质1.6工程任务和规模1.7工程布置及建筑物1.8工程机电设备1.9施工组织设计1.10环境保护1.11投资估算1.12经济评价1.13今后工作的建议2 水文2.1流域概况2.2气象2.3水文基本资料2.4径流长轩岭站径流吴家寺水库径流2.5 降雨及洪水2.6 泥沙分析工程地质勘察工作经过及主要成果区域地质概况输（引）水线路工程地质条件天然建筑材料工程地质初步评价及结论工程任务和规模本区域经济发展状况及工程建设的必

2、要性本区现状及近期社会经济发展规划灌区历年旱灾情况工程建设的必要性工程任务灌区需水分析城乡居民生活用水分析灌区农业灌溉需水量分析4.3.4 供需平衡分析计算工程规模引水工程设计流量确定特征水位工程选线、工程总布置及主要建筑物工程等别和标准主要建筑物级别的选定5.1.2工程地震设防烈度的确定5.2方案比较5.3工程选线5.3.1工程选线原则5.3.2工程选线方案工程总布置主要建筑物5.5.1主要建筑物布置、控制高程及主要尺寸5.5.2主要建筑物输水能力计算5.5.3围岩稳定分析及支护衬砌型式的选定5.5.4排沙、泄洪的工程情况5.5.5主要建筑物沉降位移观测布置设计主要工程量清单机电及金属结构机

3、电6.1.1节制闸启闭机选型6.2 金属结构6.2.1钢闸门设计6.2.2金属结构规格、数量汇总工程管理管理机构7.1.1工程规模及任务7.1.2管理机构设置7.2 工程管理范围及保护范围设计原则管理范围量水设施工程监测工程管理运用管理运行费来源及使用施工组织设计施工条件建筑材料、设备及器材供应情况施工水电供应及排水安排主体工程施工主体工程施工方法主要施工机械设备计划及劳力计划施工弃土、弃石的堆放和处理施工总布置施工总平面布置原则施工总平面布置施工总进度施工总进度安排原则工程筹建期、准备期、施工期和完建期进度控制计划施工总进度网络计划工程永久占地占地范围及实物指标占地补偿安排环境影响评价环境状

4、况环境影响预测评价综合评价与结论工程投资估算11.1 编制说明11.1.1工程概述11.1.2投资主要指标11.1.3编制原则和依据11.2 投资估算经济评价概述12.2 国民经济评价12.2.1估算投资费用12.2.2效益估算12.2.3经济评价指标12.2.4国民经济评价12.3 财务评价12.3.1估算财务投资年费用12.3.2供水成本12.3.3供水水价测算12.3.4财务评价12.4 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

5、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 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km27.4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m30.92吴家寺水库万m3479二、水库1、夏家寺水库水位设计洪水位M51.20正常畜水位M49.90死水位M44.872、吴家寺水库水位设计洪水位M71.95正常畜水位M70.95死水位M68.953、夏家寺水库容积总库容亿m32.89兴利库容亿m31.

6、206死库容亿m30.904、吴家寺水库总库容亿m30.129兴利库容亿m30.0722死库容亿m30.024r 5、调节特性夏家寺水库多年调节吴家寺水库年调节P 6、灌溉面积夏家寺水库万亩17.0吴家寺水库万亩1.78三、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/s0.16年用水总量万m3503序号及名称单位数量备注2、农村人畜饮水效益保证率（P）%95P最大引用流量M3/s0.20年用水总量万m36153、灌溉效益面积万亩4.1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35.52、引水工程出口亩0五、引水工程主要建筑物及设

7、备1、已建工程（1）吴家洼泵站装机容量Kw2X 630一用一备设计扬程M30.52设计流量一 3M /s1.5进水池设计高水位M48.24进水池设计水位M44.74进水池设计低水位M42.24进水池底部高程M39.54出水池底部高程M70.75（2 ）输水渠道总长M14000纵坡I1: 5000底宽M3边坡N1: 1.5型式梯形开挖填方式半挖半填设计流量一 3M /s3.0防渗措施无渠系利用系数（现状）n0.332、拟建工程（1）进口分水闸孔口尺寸（宽X高）M1.5 X 1.8底板高程m71.5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2+6002+56

8、0长度M40进口底部高程M71.5出口底部高程M71.46设计水深M1.37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2+5602+395长度M165进口底部高程M71.46出口底部高程M71.295设计水深M1.37纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸（底宽、竖高、弧段高）M1.5、1.4、0.4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2+3950+750长度M1645进口底部高程M71.295出口底部高程M69.65设计水深M1.37纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸（底宽、竖高、弧段高）M1.5、1

9、.4、0.4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0 +7500+510进口底部高程M69.65出口底部高程M69.41长度M240设计水深M1.37纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸（底宽、竖高、弧段高）M1.5、1.4、0.4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0 +500 0+000长度M500进口底部高程m69.4出口底部高程m68.9设计水深m1.37纵坡i1/1000断面型式矩型断面尺寸（宽x高）m1.5X 1.8地基特性石英岩、干枚岩（7）交叉建筑物人行桥座2桩号（1）2 + 575桩号

10、（2）0 + 100跨度m2桥型板桥结构钢筋砼桥宽m2桥长m2.2高度m1.8地基特性石英岩、干枚岩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m37.8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2 m3005、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t1.07、施工占地亩14.4&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

11、总投资力兀884.572、总投资力兀937.65100%建筑工程力兀590.2062.94%序号及名称单位数量备注机电设备及安装工程力兀00%金属结构及安装工程力兀8.210.9%临时工程力兀40.504.32%永久占地补偿力兀3.840.41%其他费用力兀161.4117.22%价差预备费力兀53.075.66%建设期还贷利息力兀00%3、综合利用经济指标供水成本元/m30.02单位灌溉面积投资元/亩228.69经济内部收益率%26.24经济净现值力兀659.22经济效益费用比1.89城镇供水水价元/m30.038农村人畜饮水水价元/m30.038灌溉供水水价元/m30.020 1 综合说明

12、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,

13、以生产化工设备和金属结构为主。 2003年全镇工农业总产值 1.685亿元,其 中工业总产值 1. 63亿元,农业总产值 0.055亿元,财政收入 654.4万元,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16.5C,最高气温38C,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

14、目前唯一没有使用自来水的乡镇。长期以来,该镇 4.67 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2X630kw）,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 14.2km 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

15、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 0.33。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 4.76万人经受了缺水之苦， 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 0.25 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

16、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。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 （S

17、L2782002）；（ 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 （1997.8）； （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 （2004.7）.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

18、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2.89亿m3,兴利库容1.206亿m3, 死库容0.9亿m3,相应设计洪水位 51.20m,正常蓄水位49.90 m,死水位 44.87m，设计灌溉面积19.6万亩，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2X 630kw（ 用一备）。设计流量

19、1.5m3/s, 设计扬程30.52m;进水池设计高水位48.24m,设计水位44.74m,设计低水 位42.24m,底部高程39.54m;出水池设计水位75.26m,设计低水位72.76m, 底部高程 70.75m。吴家洼泵站出水池下游原有一段长为 3.2km 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 3.2km 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2.6km,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 14.

20、2km 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” ）。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1980 2350小时，年平均气温16.3 C,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P=85%设计代表年为1976年。灌区水量平衡按长系列（ 1960 1998

21、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p=50% 2015年本工程建成后，灌区灌溉保证率将达到P=85%设计引水流量 Q=1.5m3/s 。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MPan段桩号 0+580 1+345(ZK

22、5)残坡积碎石土黄褐色、结构松散0.5082.60强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散11.571.10中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构3.068.10中风化千枚岩灰色，变晶结构，千枚状构造25.058.1020.4川段桩号 1+345 2+261(2K4)残坡积碎石土黄褐色、结构松散1.390.9强风化千枚岩褐黄色，风化呈砂状或片状结构松散6.885.4中风化千枚岩灰色，变晶结构，千枚状构造10.282.0微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造13.678.6042.0川段桩号 2+261 2+363(2K3)残坡积碎石土黄褐色、结构松散0.3134.15强风化石英片岩褐

23、黄色，风化成砂状，结构松散9.0125.45中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构11.0123.45中风化千枚岩灰色，变晶结构，千枚状构造14.2120.25微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造28.0106.4542.0段桩号 2+363 2+600(ZK2)残坡积碎石粘土黄褐色、结构松散0.985.52强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散2.383.22中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构1.681.62微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造2.264.4242.0V段ZK1残坡积碎石土黄褐色、结构松散0.678.60强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散6

24、.572.70中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构10.368.9023.6微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造14.065.20 本区设计基本地震加速度值为 0.05g，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1.09 x 10-7cm/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

25、 素综合由设计计算确定。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

26、工程采用已建的吴家洼泵站及拟建的 2.6km 长 的引水工程补充吴家寺水库的水源，设计引水流量为1.5m3/s 。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1.5m3/s ，渠内水流型态为无压明渠均匀流，渠底纵向坡比为 1：1000。进口分水闸：桩号为2+600;进口明渠：桩号为 2+560-2+600,长40m进口地下箱涵：桩号为 2+395- 2+560,长165m输水隧洞：桩号为 0+750

27、- 2+395,长1645m;出口地下箱涵：桩号为 0+510- 0+750,长240m出口节制闸：桩号为 0+5000+510,长10m出口明渠：桩号为 0+00（0+500,长500m（3）主要建筑物型式明渠：截面尺寸1.5m （宽）x 1.8m （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1.5m,直墙高1.4m，园弧高0.4m。园弧段采用0.2m厚钢筋砼预制件。输水隧洞：截面为直墙园弧型，底宽1.5m,直墙高1.4m，园弧高0.4m。全截面采用0.2m厚钢筋砼锚喷预制件。机电设备及金属结构本工程机电设备主要是进出口

28、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。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

29、寺水库至红岗山茶场），长12km路面宽3.5m，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3.5m,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、

30、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。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

31、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。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 20

32、02116 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。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

33、的水利建设项目经济评价规范 （SLT2 94）。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。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

34、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。流域概况2.1.1 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 114 9114 37，北纬 30 40 30 22, 自然面积2261km2,其中耕地面积84.83万亩，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

35、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。2.1.2 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142.14km,总落差106.95m，流域面积2317km2。1955年长轩岭 最高洪水位34.71m，相应流量4560m3/s，多年平均枯水流量为 0.88 m3/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179.28km,流域面积 896km2。长堰河（即夏家寺河）是其中的一条支流

36、，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36.43km,流域面积221.5km2，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。大坝坝顶咼程 53.74m,最大坝咼26m，防浪墙顶咼 程54.54m,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50.70m;校核标准为可能最大 暴雨，校核洪水位52.87m

37、,水库总库容2.89亿m3;死水位44.87m, 相应死库容0.9亿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,其引水渠底咼 程41.74m,规模为2X 630kw，设计流量1.5 m3/s,扬程30.52m,布 置型式为沉井式，出水渠底高程 71.25m，现有灌溉渠长14.2km,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 199.5km2，流程

38、72.9km。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7.4km2，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73.37m,最大坝高14.12m,坝顶长542m。水库防洪设计标准 为5年一遇，设计洪水位71.95m;校核标准为50年一遇，校核洪水 位72.65m;正常高水位70.95m,溢洪道堰顶高程70.95m,输水管底 高程 64.83

39、m。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。气象夏家寺水库与吴家寺水库相距仅 7.5k m,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163C，极端高温达393C。七月最热，多年平均286C，极端低 温零下12.6C, 月最冷，多年平均2.3C。无霜期约250天，年日 照 1980 2350h。多年平均降水量1170m m。根据武汉市水文水资源勘测局编制的

40、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1984.1mm;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769.9mm和771.1mm。年内分配特点是汛期4 9月降水量占 年总量的 73.6%,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 24.2%。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

41、利于灌区农作物的生长。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1313km，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

42、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360km站，分区间控制相互衔接，能满足区 内地区分布的控制要求。径流长轩岭站径流 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110km，占长轩岭控制面积的8.4%，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

43、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2 1降水量：mm序号站名实测年数延长 后年数1956-1990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G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35351224.40.232130.71983828.019662.67841.920.042.12张家大湾13351261.60.241826.11983952.619841.97495.798.65.03姚家集28351187.80.231895.61983776.619662.47815.021.637.74夏

44、家寺28351187.10.242017.91983681.919663.07706.825.527.75长岭岗28351116.60.232014.81983699.019872.96445.616.926.46黄陂34351163.20.221961.71983661.019663.06502.235.514.17滠口18351228.40.222028.51983860.319762.46383.986.14.5吴家寺水库径流根据长岭控制来水面积2036.6km2及吴家寺水库承雨面积7.4km?，由表2 1换算出吴家寺水库径流，见表 22。降雨及洪水降雨全区降雨量高低相差在100mn左右

45、，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73.6%。年际变化较剧烈，以长轩站为例，1983年降水量为2130.7mm 1966年 最枯年仅为828.0mm相差2.6倍。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 51.9m 时，防洪能力为千年一遇，超过千年一遇洪水标准，水位超过52.2m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49.90m时，通过灌溉发电提前降低 0.5m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 71.95m， 校核洪水标准为50

46、年一遇，相应校核洪水位72.65m,正常水位70.95m, 溢洪道堰顶高程70.95m，宽7.6M，最大泄量17.2mi/s。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2.89亿m，水面面积37.1km2，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3 1。表3 1

47、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 1： 1000Km20.6勘探钻探M90m/5 孔探槽m38.1岩样组16至内试验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

48、，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2 15m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( Qel+dl )，分布于现代河流的两 侧，构成H级堆积阶地，主要由粘土、砂土、砂砾石及碎石土组成。

49、厚度一般厚 2 30m。( 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10060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（GB18306 2001），本区设计基

50、本地震加速度值为0.05g，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。输（引

51、）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67.90145.20m。表32引水工程分段表段号型式设计规格（mx m）桩号长度（m）走向n地下箱涵1.5X 1.8 方形0+5801+3457653360川隧道1.5X 1.8圆拱形1+3452+2619163500IV地下箱涵1.5X 1.8 方形2+2612+2631023000V地下箱涵1.5X 1.8 方形2+2632+6002373360（2）地层岩性根据现场地质调绘、钻探资料，并结合室内

52、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（ Qel+dl ）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（ Qel+dl）,厚度0.301.30m,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 08.70 m,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 02.00 m,褐黄色，粒

53、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2934,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011.50m,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03.00m,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 60 70%,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

54、。强风化石英片岩：厚度05.90 m,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 03.80 m,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17.2m，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。（

55、 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0.60.7m。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1.09 X0-7cm/sX0-7cm/s为极微透水。(5)物理力学指标表3

56、3岩石抗压物理力学指标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)饱和泊松比饱和抗剪强度CPt2m石英片 岩(微 风化)统计数9618107最大值2.790.7169.825.430.259.6644.6最小值2.690.2727.911.230.198.2339.7平均值2.740.4246.315.450.238.9442.15推荐值2.740.4042.014.000.218.5040.00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

57、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。工程地质初步评价及结论（1）工程地质分段H段：桩号0+580 1+345,为1.5X1.8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 1 T剖面来看，组成箱涵的围岩为元古界（Pt2m）中风化石英片岩。皿段：桩号1+3452+261,为1.5X 1.8圆拱形隧道，长度916m, 隧道走向 350,岩层

58、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。皿段：桩号2+2612+363,为1.5 X.8方形地下箱涵，长度102m, 箱涵走向 300,岩层走向 318 324,倾向 36 48,倾角 一般为 2937。箱涵走向与岩层走向交角约 1824。从 1 T剖面来看，组成箱涵的围岩为元古界（Pt2m）微风化石英片岩。W段：桩号2+3362+600,为1.5 X.8方形地下箱涵，长度237m,箱涵走向336 ,岩层走向323 328,倾向3237, 倾角一般为29 32,箱涵走向与岩

59、层走向交角约 8 13，从 1 T剖面来看，组成箱涵的围岩为元古界（Pbm）中风化石英片岩。（ 2）工程地质评价H段：从ZK5来看，覆盖层厚约0.50m,为残坡积碎石土，下伏 基岩为元古界红安群磨盘组（Ptzm）石英片岩。强风化石英片岩厚度 11.5m,层底高程71.10 m;中风化石英片岩厚度 3.0m,层底高程 68.10m;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20.4Mpa，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H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。皿段

60、：该段覆盖层厚约0.301.3m,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42.0Mpa,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H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。W段：从ZK2来看，覆盖层厚约0.9m，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