xx水库工程可行性报告.docx

1、xx水库工程可行性报告*市#区xx水库工程可行性研究报告前 言#溪系长江下游下段右岸一级支流，水资源丰富，开发条件较好。自六十年代以来，曾经多次进行流域规划，并由xx省水电厅审批，部分梯级已建成或正在建设之中，但原规划中的xx大()型水库，因其淹没损失对湖北省利川市影响较大，至今未能实施。为尽快解决#区五桥地区农业灌溉和城乡供水等问题，早日建设xx水库工程，根据#区人民政府的决定，#区水利电力局于1998年编制完成了#溪上游河段xxxx规划调整专题报告，同年12月区人民政府在关于同意调整#溪上游河段规划的批复中，原则同意将原规划的xx水库规模调整为中型水库，并要求尽快开展建设前期工作。为此，#

2、三峡水资源开发有限公司于1998年6月委托：中国江河水利水电咨询中心承担本工程的前期工作，长江水利委员会*勘测研究院承担工程地质工作。设计单位遵照水利部1993年颁布的水利水电工程可行性研究报告编制规程的要求，开展了xx水库工程可行性研究报告的编制工作。 xx水库工程位于*市#区五桥境内，距#区83km，水库坝址以上流域面积1330km2，占#溪全流域面积3167km2的42，坝址处多年平均流量26.2m3s，多年平均年径流量8.26亿m3。 xx水库工程的开发任务是以农业灌溉为主，结合城镇供水和农村人畜饮水，兼顾发电等综合利用。同时工程建成后还可增加灌区三峡库区移民安置容量和减轻水库下游洪水

3、灾害。 根据水库开发任务要求,初选水库正常蓄水位620.00m,死水位610.00m;总库容6850万m3，正常水位库容6480万m3，调节库容3650万m3，为不完全年调节水库。 xx水库坝址选择在小溪坝，坝型为重力坝，枢纽布置自左至右为左岸非溢流坝段、溢流坝段、右岸非溢流坝段，左岸灌溉取水口和右岸非溢流坝后设地面式厂房的总布置方案。 灌区工程取水口设于左坝肩上游120m处，正常取水流量13.0m3s，干渠以隧洞为主，自方斗山南翼经老瓦屋穿方斗山背斜至北翼布置，干渠总长39.71km。新乡、白羊、太龙支渠沿山脊布置，支渠总长50.34km。设计灌溉面积17.70万亩，其中：新增灌溉面积10.

4、88万亩、改善灌溉面积6.82万亩。设计年要求xx水库提供灌溉毛水量6406万m3。 水库为五桥移民开发区新城和灌区乡镇、农村2010年毛供水量3804万m3。 坝后电站装机容量15000kw，多年平均发电量5575万kw，正常蓄水位库容6810万m3，调节库容4930万m3，坝后电站装机容量0.96万kw。七十年代后期省水利院对xx水库进行规划，编写了xx#溪xx水库工程规划报告,并提出#溪干流沿河八级开发方案。随后xx地区水电院在长委指导下完成xx水库（电站）的初步设计工作，工程开发任务以灌溉为主，调节径流兼顾梯级电站发电。灌溉面积30.35万亩, 其中田20.75万亩，土9.6万亩。水库

5、正常蓄水位643.70m,汛期运用水位639.70m，死水位623.70m，正常蓄水位库容2.64亿m3，死库容0.73亿m3，调节库容1.91亿m3，电站装机容量2.625万kw,年发电量8950万kw。水库淹没耕地7108亩，迁移人口5360人。由于水库淹没和移民数量大，虽建设条件优越，社会经济效益较好，初设已经审批，但因淹没移民问题无法解决，难于实施兴建。以后xx地区水电院、成勘院，先后对#溪上、中、下段进行梯级调整规划，基本确定局部跨河七级（xx、xx、双河、赶场、长滩、向家嘴、门坎滩）开发方案，xx省水电厅以“川水发19921089”和“川水发1996规176号”文批复梯级调整规划报

6、告,期间建成中游段xx、双河、赶场三级电站，总装机8.15万kw。1997年#区计委和水电局编制了#区水中长期供求计划报告，通过对国民经济各部门发展期需供水量分析，2010年供需水缺口较大，规划兴建xx水库新水源点后，基本解决发展期缺水问题。同年*市计委、水电局以“重计委国1997867号”文验收了该规划报告，#区政府以“万府函199786号”文批复该报告。 随着*市的直辖和三峡工程库区大规模开发性移民的迁建及长江流域经济带的开发，特别是#区建设高效农业开发区和移民新城的崛起，以及国民经济各部门蓬勃发展提出对水量水质的要求，为xx水库工程的兴建创造了良好的机遇。根据#区水中长期供求计划、综合利

7、用要求、河流开发现状、限制淹没移民数量、行政区位特征、灌区范围的调整等情况，1998年#区水电局编制了#溪上游河段xxxx规划调整专题报告，在明确工程开发任务以灌溉为主，结合城镇供水和农村人、畜饮水，兼顾发电，同时具有扩大三峡库区移民容量和滞洪削峰减灾效果的前提下，将xx水库原规划大（2）型规模调整为中型规模，调整方案得到*市计委、市水电局的大力支持，#区政府以“万府函199862号”文批复该报告，原则同意原规划大型xx水库调整为中型水库，要求开展并做好工程的前期准备工作。近期三峡水电院编制了#溪流域规划报告，在综合开发利用水资源的原则下，重点进行了灌溉、供水、水力发电、水质保护等方面的规划，

8、进一步确定了xx水库为本流域综合利用的龙头水库，#区政府以“#府2002124号”文批复该报告，同意修建xx水库工程，尽快组织实施。1997年9月#三峡水资源开发有限公司委托长江水利委员会*勘测研究院进行xx水库工程区地质调查、天然建材调查、坝址区地质勘察等外业工作，1998年3月提交工程地质有关资料。1998年7月根据#区人民政府关于加快xx水库工程前期工作的指示精神，#三峡水资源开发有限公司委托中国江河水利水电咨询中心承担xx水库工程项目建议书和可行性研究阶段的设计工作。随着设计工作的不断深入，*市计委重点办、业主和设计单位几经研究分析，认为xx水库正常蓄水位在620.00m左右较为适宜。

9、 *勘测研究院根据调整后的水位于同年8月对库区地质进行复核调查，对坝址区补充了勘测工作，1999年6月初完成工程地质勘察报告。设计单位于1999年4月完成项目建议书的编制工作，同年12月*市计划委员会以渝计委农19991635号文批复项目建议书，原则同意兴建#区五桥xx水库工程，要求做到近期开发与远期开发相结合。在项目建议书及批复的基础上，中国江河水利水电咨询中心于2000年1月完成并提交xx水库工程可行性研究报告及相关的水文分析报告、灌区规划报告、工程投资估算等技术文件及有关设计图纸；#三峡水资源开发有限公司完成提交水库淹没处理和移民安置规划报告。1.2 工程自然条件1.2.1 流域概况#溪

10、系长江干流上游下段右岸的一级支流,其地理位置介于E1081410901、N30113056之间，源于*市石柱县武陵山北麓的杉树坪，流经湖北利川市建南镇至#区石板滩与官渡河汇合，在xx右岸纳入罗田河至赶场右岸汇入龙驹河后称#溪，再流经长滩、向家嘴入云阳县至龙角镇右岸纳入泥溪河于新津口注入长江。主河道长170km，平均比降5，全流域面积3167km2。#溪为山区性河流，河谷深切，滩多水急，断面多呈“V”型或“U”型。流域上游边缘部分植被较好，中、下游河谷两岸多耕地，植被较差，水土流失较重，汛期河道水流浑浊，沙量较重。 xx水库以上流域呈扇形发育，整个流域为羽状，支流较多，除源头分为三支外(主支建南

11、河、支流官渡河和罗田河)，其余支流多分布于右岸，如龙驹河、泥溪河等。1.2.2 气候特征 #溪流域位于清江暴雨区西北缘，属亚热带湿润季风气候区，受东南和西南季风的交替影响，具有气候温和、四季分明、雨量较丰、冬暖春早、夏热多雨、伏旱频繁、秋多绵雨的气候特征。根据流域内外气象(雨量)站网资料统计，流域多年平均年降雨量为11001300mm，且年内分配不均，年际变化较大。暴雨中心多出现在xx以上地区，一次较大暴雨亦可笼罩全流域，雨强大、持时长，最大日暴雨量可达300mm左右。流域多年平均气温17.9,极端最高最低气温分别为42.1和-3.7；多年平均年蒸发量994.5mm(20cm口径蒸发皿观测值)

12、；多年平均风速0.5ms，最大风速可达33.3ms；多年平均相对湿度82；多年平均日照时数1293.5h；无霜期325天以上。1.2.3 水 文 水文测站及资料整编 xx水库坝址下游14km和82km处分别有xx水文站及龙角水文站， xx站控制流域面积1386km2，较xx水库坝址以上流域面积1330km2略大4.21，自1967年4月设站，积累了19701991年连续实测水文资料。龙角站控制流域面积2268km2，自1958年设站讫今，集累了19591998年连续实测水文资料。由于xx站距xx水库坝址较近，区间无大支流加入，连续实测水文资料较长，本阶段以xx站为设计依据站，龙角站为设计参证站

13、。 xx站和龙角站历年水文资料由xx水文分站整编后交长江水利委员会*水文总站审查汇编刊印，经资料复查和上、下游站水量对比分析，两站流量成果比较可靠，可供设计使用。 径 流 #溪径流源于降水，由于自然地理和气象条件相似，xx站和龙角站同期年、月径流相关关系很好。根据xx站和龙角站同期年月径流相关定线，插补延长xx站缺测年、月径流，使xx站具有1959年4月1998年3月计39年(水文年)的径流系列，将此系列按xx水库与xx站面积比的1次幂推算出xx水库坝址1959年4月至1998年3月径流系列。系列中包含了丰、中、枯水年组，其代表性较好。根据该径流系列统计, xx水库坝址多年平均流量为26.2m

14、3s，多年平均年径流量8.26亿m3，多年平均年径流深621.2mm，Cv值0.27。径流年际变化较大，年平均径流最大、最小值分别为多年平均径流的1.70倍和0.63倍。径流年内分配不均，丰水期(49月)径流约占年径流的81.1，平、枯水期(10月翌年3月) 径流约占年径流的18.9，最枯1月份径流仅占年径流的1.1，盛夏伏旱也常出现小流量。 经频率计算和P型曲线适线，其xx水库坝址年和时段径流特征参数及设计径流成果见表1.2.3-1。xx水库坝址径流成果表 表1.2.3-1项目 时段统 计 参 数不同频率流量(m3s)Q(m3s)CvCsCv510205075809095水文年(4月翌年3月

15、)26.20.272.539.035.631.825.421.120.117.816.1丰水期(4月9月)42.50.342.569.261.853.740.532.030.125.822.7枯水期(10月翌年3月)9.880.382.516.914.912.79.297.146.685.614.87洪 水#溪为山区性河流，洪水系暴雨形成，暴雨量集中、强度大、持续时间较长。由于河谷深切，山坡陡峭，洪水具有汇集快、过程陡涨陡落、峰顶持时短的特点，遇连续暴雨也常发生复峰洪水。一般单峰洪水过程历时12天，涨水段6h左右，峰顶持时30分钟左右。复峰洪水过程历时23天。洪水年际变化较大，xx站实测最大洪

16、水流量3620m3s，实测年洪水最小流量495m3s，最大值为最小值的7.3倍。流域每年4月开始进入汛期，58月为大暴雨或特大暴雨多发季节， 大洪水或特大洪水常发生在此时期，而8月常有伏旱，若遇暴雨也常有较大洪水出现， 9月后副高南移，降水多而强度较小，一般不会形成大洪水。百余年来曾发生1870、1896、1912、1921、1946年历史洪水，近期发生1982年大洪水，经调查资料综合分析，在历史洪水中1870年洪水最大， 重现期定为128年；1896年洪水次之，重现期为64年；实测1982年洪水排序第三，重现期为43年；1921年洪水排序第四，重现期为32年。历史洪水峰、量，通过xx站综合水

17、位流量关系曲线及峰、量关系推求。xx站有22年洪水系列，龙角站有40年洪水系列，通过两站同期峰、量相关定线，插补展延xx站缺测年份的洪水峰、量，经插补展延，xx站具有19581997年年最大洪峰流量及时段洪量系列。将此系列加入历史洪水组成不连序系列进行统计计算，经适线计算xx站洪水峰、量特征值及各频率设计洪水峰、量。xx水库坝址设计洪水峰、量采用面积比的23次幂和1次幕推算,其成果见表1.2.3-2。xx水库设计洪水峰、量表表1.2.3-2项 目频 率洪 峰(m3s)24h 洪 量(亿m3)三日洪量(亿m3)P0.152603.1575.377P0.248702.8684.849P0.3345

18、802.6554.460P0.543502.4854.152P139402.1953.625P235301.9023.100P3.3332201.6862.713P529701.5132.406P1025201.2151.882P2020500.9121.361P5013400.4970.677根据xx站历年实测洪水资料分析，选择具有峰高、量大，对工程防洪安全较为不利的复峰洪水(1982年7月17日、1978年6月24日)和单峰洪水(1975年6月25日、1980年8月28日)作典型，按xx水库坝址设计峰、量同频率控制放大，推求坝址各频率设计洪水过程线。分期洪水根据xx水库施工期要求及#溪洪水

19、特性，将全年划分为主汛期59月，非汛期2月、3月、4月、10月、11月、12月翌年1月及12月翌年2月、11月翌年3月共九个分期。分期洪水59月直接使用设计洪水成果，其余分别以xx站实测资料取样进行频率计算，适线确定各分期洪水设计值。xx水库分期洪水2月、12月翌年1月、12月翌年3月按xx水库与xx站面积比的1次幂推算，其余分期按面积比的23次幂推算，其成果见表1.2.3-3。鉴于实测年最大流量在4月18日和9月30日出现，为施工安全，建议主汛期设计洪水成果提前或推后10天使用。xx水库分期设计洪水成果表表1.2.3-3分 期使 用 期各种频率洪峰流量(m3s)P1P5P10%P20%P33

20、.3%P50%2月2月12164.242.223.412.46.283月3月45824916692.94719.84月4.14.201580103080157340827559月4.2110.1039402970252020501810134010月10.1110.3187058245833925018211月11月56033524115391.548.112月翌年1月12月翌年1月78.642.228.817.110.36.4112月翌年2月12月翌年2月15185.358.535.127.211.411月 翌年3月11月 翌年3月65139028518614770.5河流泥沙xx站实测有1

21、9711990年悬移质泥沙资料，经统计多年平均悬移质输沙量139万t,多年平均含沙量1.52kgm3,多年平均输沙模数约1000tkm2。悬移质年际、年内变化较大，最大年输沙量分别为多年平均输沙量的3.4倍和最小年输沙量的13倍。输沙量主要集中在汛期，59月输沙量占年输沙量的90，沙峰和洪峰对应，沙量主要集中在汛期几次沙峰过程中，最大一日输沙量一般占年输沙量的1530，最大达41.5。根据xx站19711990年实测悬移质月平均含沙量和年输沙模数推算xx水库同期年、月输沙量。xx水库多年平均输沙量133万t，汛期59月多年平均输沙量121万t。推移质输沙量不多，经计算分析为3.14万t。坝、厂

22、区水位流量关系曲线xx水库坝、厂区无实测水位流量资料，采用调查洪水水位与xx站水位相关搬移xx站高水外延的水位流量关系线经流量修正至坝、厂区，作为坝、厂区水位流量关系曲线。xx水库小溪坝河段目前已建专用水位站，待收集一定资料后，初设时进行修正。1.2.4 工程地质区域地质环境xx水库工程位于盆东边缘与川东褶皱山地“平行岭谷”方斗山和齐曜山之间的马头场石柱槽谷内，地形地貌受构造和岩性控制，山势走向与构造线基本一致，呈长条状、梳状展布的中低山，山岭海拔高程，低山10001200m，中山15001800m。区内出露地层主要为侏罗系中、上统沙溪庙组、新田沟组和蓬莱镇组、遂宁组地层，第四系松散堆积层呈零

23、星分布。本区大地构造单元位于扬子准地台xx台坳川东南褶皱束边缘，区内地质构造以北东北北东向的背向斜为主，背斜形态呈长条状，两翼不对称，南东翼陡，北西翼缓。向斜开阔平坦，北西翼产状较陡，南东翼相对平缓，发育次级褶曲。区域断裂一般分布于背斜轴部地带。多为逆断层，走向同褶皱轴向，外围发育马落池、楠木垭大垭口、茨竹垭、走马岭等四条断层，晚更新世以来，以上断层无明显活动迹象。新构造运动表明该区地壳运动减弱，构造环境相对稳定。据地震资料，部分断裂有一定的地震活动性，但影响到本工程区地震烈度小于度。根据中国地震烈度区划图(1990)，工程区地震基本烈度为度。库区工程地质条件xx水库坝址上游主支建南河和支流罗

24、田河、官渡河，正常蓄水位620.00m，建南河、官渡河、罗田河回水长度分别为7.4km、22.3km、6.2km， 水库为一多叉河道型水库。库区处于方斗山和齐曜山之间的马头场石柱向斜槽谷内，属中、低山深丘地貌，出露地层为侏罗系中统下沙溪庙组、上沙溪庙组、上遂宁组、蓬莱镇组砂、泥岩互层，第四系地层零星分布。库区地层连续完整，相对稳定，无缺失、尖灭现象，产状均一无突变，无断层分布。水库两侧分水岭浑厚，由砂、泥岩及背斜核部三迭系岩层组成，封闭条件良好，库水不会向长江和清江远程渗漏。坝址河段弯曲，分水岭较为单薄，砂岩、粉砂岩、粘土岩相间分布，砂岩中裂隙较发育，存在库水通过砂岩中孔隙、裂隙向坝下游渗漏可

25、能，但渗漏条件清楚，处理工程量不大。水库多为岩质岸坡，较为稳定，除已有变形体和古滑体将继续变形失稳外，泥岩上伏的砂岩在裂隙切割重力作用下局部崩落，但库岸再造轻微，不会对水库构成威胁。库区有几处耕地集中且比库水位略高的局部阶地可能产生浸没影响，但可采取措施排水降低地下水位防止浸没。库区除耕地淹没相对较多外，无重要工矿集镇、交通道路及名胜古迹被淹。坝区工程地质条件坝区河段呈“S”形，长约8km，上坝址莲花滩、下坝址小溪坝，两坝址相距约2.4km。 坝区位于条形山岭间构造剥蚀低山丘陵区，河谷狭窄呈“V”型，两岸临江峰顶高程710850m。出露的主要地层为侏罗系上统遂宁组和蓬莱镇组砂质粘土岩、粉砂岩夹

26、岩屑长石砂岩，第四系松散堆积物零星分布于河谷两岸的缓坡地段。坝区位于马头场向斜翘起端，轴线呈北东向，岩层产状平缓，构造简单，无断层通过，仅砂岩和粘土岩界面间存在层间剪切错动现象。莲花滩坝址坝址河谷为横向谷，两岸坡3540，呈阶梯状倾向河谷，上游右岸叶舀子和下游左岸牛项颈分别为一垭口，高程各为718.0m和670.0m。河床及两岸基岩裸露，枯水位584.7m时，谷底宽70m，水深0.51.6m，正常蓄水位620.00m相应谷宽170m。岩层产状平缓稳定，倾向下游微偏左岸，倾向210250，倾角510。岩层中发育两组裂隙，顺河向裂隙走向4060，倾向SE，倾角7090，长度4060m，裂隙间距13

27、m，切割深度510m，裂隙宽13cm，裂面平直无充填，砂岩中裂隙经风化、卸荷作用，张度可达2050cm，部分地段形成危岩体。垂直河向裂隙走向300330，倾向NE， 倾角7090，长520m，裂隙间距23m，裂隙宽度达1020cm，充填少量粘土。在层底部及层顶部见发育少量石膏脉充填的缓倾角裂隙，石膏一般厚0.12mm，深部岩体中石膏脉未见溶蚀现象。硐室围岩为类岩体，具有一定的成洞地质条件。坝基岩体层中见有8条软弱夹层，总厚0.529.5m，其中一条软弱层分布较连续,余皆呈透镜状分布。夹层中、为厚层砂岩中的粘土岩夹层(类) ，共有5条，为不连续的透镜状，与上下层多呈突变接触，结合面胶结好，岩性较

28、软弱，少数呈碎块状，埋深较大。层间破碎夹层(类)多呈透镜状，一般厚度0.120.36m。3-4破碎夹层较连续，分布于ZK110、ZK112及竖井SJ1、SJ2中，埋深2.347.3m，高程577.54581.81m。泥化夹层(类)，多呈透镜状，断续泥化，厚度变化大。钻孔揭示较连续泥化夹层2条，发育于岩层中，3-5泥化夹层分布于ZK110及竖井SJ1、SJ2中，埋深0.963.3m，高程580.88582.88m，局部面附泥膜，延伸较小。3-3泥化夹层为大坝抗滑稳定的主控弱面，连续性好，分布于、勘探线及两岸，河床部位分别埋深1.311.82m和7.118.98m，断续泥化，仅ZK116、ZK11

29、7及竖井SJ2有13mm泥膜。坝基浅层夹层多属开挖范围。坝址区地下水赋存条件为基岩裂隙水和第四系孔隙水两大类，钻孔吕荣试验表明，存在坝基和浇坝渗漏的地质条件。叶舀子和牛项颈单薄分水岭亦存在库水通过岩层面及裂隙面向下游渗漏条件。坝址基岩强风化层厚一般04m，最厚6.96m，弱风化层厚一般010m，最厚27.05m。据两岸平硐揭示，硐深28m至硐口段，发育一组与岸坡大致平行的卸荷裂隙密集带，裂隙长大，间距13m，多松驰张裂，宽110cm，倾角约80，为黄泥及石膏充填，将砂岩切割为块体，卸荷带宽一般1825m，最大达28m，常构成危岩。小溪坝坝址小溪坝坝址河床及河谷基础裸露，为横向谷，两岸谷坡基本对

30、称，左岸坡4555，右岸坡45，呈阶梯状展布，枯水期谷底宽约60m，水深0.51.5m，有两处23m的跌坎，河床堆积砂卵石夹碎块石，厚14.05m，正常蓄水位620.00m相应谷宽约170m。坝址出露侏罗系上统遂宁组()地层,为岩屑长石砂岩、细砂岩、 粉砂岩及粘土岩组成。岩层产状倾向上游略偏右岸，倾角59， 发育横河向和顺河向两组裂隙，前者走向300320，倾向NE，倾角8090，后者走向3050，倾向SE，倾角6090。河床部分较大裂隙张度0.15cm，为砂砾石及泥土充填。两岸由于卸荷作用裂隙张开最大宽度达4050cm，形成危岩体，裂缝多为粘土及碎石充填。 坝址基岩强风化层厚一般12m，最厚达4.5m，弱风化层厚一般25m，最厚达8.4m。主勘探线上游左岸140m是风北头2危岩体，发育于层砂岩，山坡走向约50，长约50m，高程580.0590.0m。坝址下流吊嘴松散变形体由粘土夹碎块石组成，厚度57m，长100m，前后缘高程分别为632.0m和662.0m，目前处于