推荐重庆市巫山县朝阳洞引水改扩建工程初步设计报告.docx
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推荐重庆市巫山县朝阳洞引水改扩建工程初步设计报告
1综合说明
1.1项目概况
重庆市巫山县朝阳洞引水工程是巫山县巫峡镇的主要水源工程，该工程已于20XX年建成运行。
根据朝阳洞引水工程的项目建议书及规划报告，朝阳洞引水工程作为巫峡镇的城镇饮水水源，丰枯季节出水流量变化大，在枯水季节水量难以满足巫峡镇用水需求，需要建设金鸡沟蓄水水源工程进行补充，因此，金鸡沟蓄水水源工程是朝阳洞引水改扩建工程的一部分。
本次工程主要对朝阳洞引水工程进行改扩建，工程主要由三部分构成：
新建金鸡沟蓄水水源工程；新建联结蓄水工程与现有输水渠道的输水工程（含小型拦河堰和渠道）；其它配套设施（含农灌、农村人饮配套设施）。
其中金鸡沟蓄水工程是整个朝阳洞引水改扩建工程的核心。
金鸡沟蓄水工程是一座以城镇补充供水为主，兼顾灌溉、人畜饮水的综合型水利工程。
工程拟分两期实施，本阶段主要任务为确定首期和终期的工程规模，对首期蓄水工程及联结蓄水工程与现有输水渠道的输水工程（含小型拦河堰和渠道）进行设计，终期工程设计下一阶段完善。
经分析计算，首期总库容74.7万m3，调节库容47.0万m3，正常蓄水位为386.5m。
蓄水工程主要包括包括大坝工程、取水工程和泄水工程三部分。
工程主要建筑物有挡水溢流坝、取水建筑物。
本工程挡水坝为C20细石混凝土砌石重力坝，坝轴线长157.60m，最大坝高34.81m，坝顶高程388.51m。
工程特性表如下：
工程特性表
序号
项目
单位
数量
备注
1
集雨面积
Km2
8.3
2
河道长度
km
4.2
3
河道比降
%
21.2
4
多年平均流量
m3/s
0.21
5
死水位
m
376.5
首期规模
6
死库容
万m3
20.0
7
正常蓄水位
m
386.5
8
正常库容
万m3
67.0
9
设计洪水位（P=3.3%）
m
387.46
10
校核洪水位（P=0.5%）
m
387.71
11
总库容
万m3
74.7
12
灌溉面积
亩
140
终期
13
坝型
C20细石混凝土重力坝
14
坝轴线长度
m
157.6
15
坝顶高程
m
388.51
16
最大坝高
m
34.81
17
溢流坝段长度
m
36.0
净宽32m
18
溢流堰顶高程
m
386.5
19
取水管中心线高程
m
376.0
20
放空（冲沙）管中心线高程
m
371.0
21
淹没面积
亩
87.06
首期
22
工程总投资
万元
2360.14
1.2水文
重庆市巫山县朝阳洞引水改扩建工程位于重庆市巫山县龙井乡红庙村和陆水村交界处，水资源四级分区属长江大宁河下游区间，水系属长江水系龙井河一级支流金鸡沟。
金鸡沟发源于龙井乡春泉村，流经大沟、原水、陆水，经红庙村进入龙井河干流。
金鸡沟主河道长7.6km，流域面积13.7km2，多年平均流量0.35m3/s。
金鸡沟蓄水工程坝址以上水库集水面积8.3km2，河道长4.2km，河道比降212‰。
工程流域属中亚热带湿润季风气候区，四季分明，雨量充沛，春季回暖早，但多寒潮阴雨，气温不稳；夏季长，雨量充足，但降雨量分布不均，常有暴雨洪涝，低海拔地区多伏旱；秋季雨热与春季相近，但降温快，多绵雨；冬季短，气候干冷。
据巫山县气象站1969-20XX年气象统计资料，多年平均降雨量1049.3mm，最大年降雨量为1356mm，最少年降雨量为688.1mm。
多年平均气温18℃，极端最高气温42.1℃，极端最低气温-2.9℃，多年平均蒸发量为1061.0mm，多年平均风速0.8m/s，最大风速达20m/s以上，多年平均相对湿度80%，多年平均日照时数1291.6h，全年无霜期305天，年日照1542.2h。
多年平均径流深811.1mm。
工程流域内无工矿企业，水质未受到污染。
工程区水质取样化验结果表明，工程流域水质只有COD、总氮、粪大肠菌群等指标属于Ⅲ类，其它指标均为Ⅰ、Ⅱ水体指标，完全符合生活饮用水水源水质要求。
1.3工程地质
1.3.1区域地质和地震
库区位于望霞背斜西北翼，为浸蚀、浸蚀地貌单元，地形为中、低山地形。
地势北东高，南西低，相对高差50-200m。
库区地质构造单一，无活断层存在，构造稳定性良好；水库区属弱震地质环境，地震活动水平低，地震基本烈度为Ⅵ度。
库区主要出露三叠系中统巴东组及第四系地层。
巴东组在该区出露的主要岩层为灰、深灰色灰岩。
库区无严重不良地质现象。
水库库岸由灰岩组成，一般强风化带厚1-3m。
水库主河道大致由东北向西南。
由于地形坡度普遍在30°-60°之间，水库岸坡无因为主要滑移控制面被切割而形成的临空岩体。
因此，金鸡沟水库库岸稳定性良好。
库区由透水性弱的基岩构成，水库近距离内无深切邻谷存在。
因此，金鸡沟水库不存在库水向邻谷渗漏问题。
水库库容有限，由库水形成并施加于库盆岩体上的附加应力小；库内无断层等导水通道存在；库内喀斯特地貌发育。
据《中国地震反应谱特征周期区划图》和《中国地震动峰值加速度区划图》，本区为一组，地震烈度小于Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度为0.05g。
受区域构造控制，区域内地层走向总体呈现北东向展布，无断层发育，全区相对稳定。
1.3.2枢纽区工程地质条件
坝址位于侵蚀剥蚀中、低山地貌单元，地形起伏较大，河流流向302°（与坝轴线大致正交）。
坝址区河段较顺直，河床底宽12m，最低标高356.92m。
整个河谷剖面形态呈左陡右缓的不对称“V”型。
坝址出露地层为三叠系中统巴东组（T2b）及第四系全新统残坡积层（Qel+dl）、冲积层（Qal+pl）。
岩层倾向下游，产状倾向345°∠60°。
坝址范围内无滑坡、崩塌、泥石流及危岩体存在。
坝基灰岩抗风化能力强，风化形式以溶蚀、剥蚀风化为主，风化岩体以溶解形式从母岩体剥落,一般强风化带厚度0-3.0m。
坝基5-12m以下灰岩透水性较弱透水率＜5lu，钻探显示坝址区存在岩溶现象，现已被角砾岩等充填。
且灰岩地区溶洞等喀斯特地貌发育，必须对基础进行灌浆。
1.4工程任务及规模
1.4.1工程任务
金鸡沟蓄水工程主要建设任务是作为巫山县新县城后备补充水源，同时兼顾农村居民人畜饮水，解决农业灌溉。
因一次性投资较大，本工程设计为两期实行，首期工程达到小
（二）型水库规模，后期达到最终的小
（一）型规模，现目前进行首期设计，同时农业灌溉及人饮工程仅作了初步调查，待主体工程完成后，继续完善农业灌溉及人饮工程规划，因此，本次工程设计只考虑枢纽工程设计及取水工程设计。
1.4.2工程规模
1）死水位的确定
根据设计规范及业主要求，确定死水位和相应的死库容时，要满足泥沙淤积高程，经泥沙淤积分析，按设计要求水库正常运行50年淤积年限计算，水库淤积量18.5万m3，其相应淤沙高程为374.86m。
综合水库鱼类生长、取水水压等因素，本次确定金鸡沟蓄水工程死水位为376.5m，相应死库容20万m3。
2）正常高水位确定
首期设计水平年为20XX年，经径流调节计算，首期工程调节库容为47万m3，加上死库容20万m3，所得正常库容为67万m3，正常高水位为386.5m。
该工程拟推荐浆砌石重力坝，坝顶设溢洪坝溢洪，水库首期正常水位386.5m，设计水位（P=3.3%）387.46m，相应下泄流量为62.5m3/s，校核洪水位（P=0.5%）为387.71m，相应最大下泄流量为88.47m3/s，总库容为74.7万m3。
终期规模总库容为196.5万m3，死库容确定为20万m3，调节库容确定为168万m3，正常库容为188万m3，正常水位为400.5m，设计洪水位401.23m，校核洪水位为401.57m。
1.5工程布置及建筑物
1.5.1设计依据
1）工程等别及设计洪水标准
（1）工程等别及建筑物级别
金鸡沟蓄水工程是以城镇补充供水为主，兼顾农田灌溉、农村人畜饮水等综合开发利用的工程。
首期设计水库总库容74.7万m3，根据国颁《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规范规定，该工程为V等工程，其主要、次要建筑物级别均为5级，临时建筑物为5级。
（2）洪水标准
本工程大坝推荐坝型为浆砌石重力坝，溢洪道布置在大坝上，按GB50201-94和SL252-2000规定，结合工程下期任务实际情况，拦水建筑物正常运用洪水重现期为30年（P=3.33%），非常运用洪水重现期为200年（P=0.5%）；溢洪道消能防冲设计洪水重现期为10年（P=10%）。
水库临时建筑物（施工围堰）设计洪水重现期为5年（P=20%），施工渡汛设计洪水重现期为10年（P=10%）。
2）设计依据
1）设计依据
《巫山县朝阳洞引水改扩建工程水资源论证报告》
《巫山县朝阳洞引水改扩建工程环境影响评价报告》
《巫山县朝阳洞引水改扩建工程地质勘察报告》
2）设计中采用的主要技术规范
《防洪标准》GB50201-94
《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000
《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-93
《浆砌石坝设计规范》SL25-91
《混凝土面板堆石坝设计规范》SLQ228-98
《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997
《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96
《溢洪道设计规范》SL253-2000
《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000
《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99
《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338-89
1.5.2坝型、坝轴线及工程总体布置
1）坝轴线
根据工程区实际地形，有两处具备建坝条件，上、下两坝址相距约90m。
上坝址坝轴线长157.6m，下坝址坝轴线长98m，但下坝址基础灰岩溶蚀现象极为严重，基础处理投资非常大，相反上坝址有完整的灰岩，且溶蚀现象很小，基础处理投资小，为满足建库功能，结合建设业主意愿，选定上坝址作为本次设计坝轴线。
经地勘资料分析可知，该坝轴线能最大限度的利用坝肩出露岩体，减少基础开挖工程量和坝体工程量，该坝轴线选择合理。
2）坝型
根据工程实际地形及地质状况，结合建库功能要求，拟定拦水大坝坝型为重力坝和面板堆石坝，经技术经济比较，推荐细石混凝土砌石重力坝。
3）工程总体布置
根据地形、地质、水文、施工及功能要求等条件，挡水大坝为浆砌石重力坝，坝枢工程包括拦水坝、泄水建筑物、取水建筑物及放空设备等主要建筑物。
溢流堰布置在坝0+069-0+150坝段；取水建筑物为坝内埋设Ф600钢管，布置在右坝端0+050高程376.00m处，放空（冲沙）设备为Ф1000钢管，埋于坝体0+0625m高程371.00m处。
1.5.3拦水建筑物设计
坝型为浆砌石重力坝，坝顶宽5.0m，最大坝高34.81m，最大坝底宽31.34m，坝顶轴线长157.6m，溢流坝段长36.0m（溢流堰净宽32.0m）；非溢流坝段长121.6m。
经计算，非溢流坝段坝顶高程388.51m。
坝上游边坡比1：
0.15，折坡点高程375.0m；坝下游边坡比1：
0.8；大坝最低建基面高程353.7m，坝顶通车，顶宽取5.0m，最大坝高34.81m；最大坝底宽28.22m。
溢流坝段设在坝0+069-0+105，长36.0m，分四跨，单跨净宽8.0m，堰顶高程386.5m，最低建基面高程353.7m，坝高34.81m，坝底宽32.23m，溢洪道上设交通桥，桥面宽为5.0m。
坝体排水采用Ф150无砂砼排水管，布置在大坝坝轴线后约3.20m处，孔距2.5m；在帷幕灌浆带后设基础排水孔一排，孔深为建基面下1.0m
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