SHANXI WATER RESOURCES
山西水利
观音滩水库坝址及坝型比选
石惠芳
（山西省汾河水库管理局，山西
太原030006）
运行费用等方面进行综合比选，推荐选用下坝址。通过面板堆石坝和重力坝两种坝型比选，决定采用面板堆石坝。［关键词］坝址比选；坝型比选；面板堆石坝；重力坝；观音滩水库［中图分类号］TV641.4
［文献标识码］C
［文章编号］1004-7042（2016）11-0042-02
1工程概述
观音滩水库位于贵州省铜仁地区西部德江县乌
江左岸一级支流马蹄河干流上，坝高57m ，总库容3651万m 3，调节库容2706万m 3，水库的主要任务是
向德江县城年供水总量3630万m 3（占德江县年供水量的95%），调节环境水量564.4万m 3。2坝址比选
2.1
坝址基本情况
经过大量的现场踏勘和测量，选出上坝址星绣岩
河段及下坝址黄家堡河段进行坝址比选，上、下坝址之间的距离约3.0km 。
上坝址位于马蹄河星秀岩河段，河谷为不对称“V ”型斜向谷，谷底高程478.0m ，宽37.5m ，河水位478.9m ，平水期水深0.5～1m ，正常蓄水位527.5m ，河谷宽191.8m ，宽高比3.87。右岸冲沟发育，地形破碎，山脊单薄，有一低矮垭口，地表高程514.6m ，比正常蓄水位低12.9m 。两岸黏土夹碎石零星分布，厚0～2m ，左岸崩塌体厚5～20m ，河床砂卵砾石层厚6～7m ，下伏基岩为白云岩及灰质白云岩，垂直强风化层厚左岸5～10m ，河床2～3m ，右岸5～18m 。右岸有F2断层通过，岩层产状5°∠4°，倾下游偏左岸。右岸垭口高程不够，需建副坝，且存在绕坝渗漏问题。
下坝址位于马蹄河黄家堡河段，河谷为不对称“V ”型纵向谷，谷底高程462.8m ，宽10～15m ，河水位463.75m ，平水期水深0.5～0.8m ，正常蓄水位511.0m ，河谷宽165.8m ，宽高比3.44。两岸冲沟发育，受冲沟切割影响，地形破碎，左岸垭口高程528.21m ，右岸垭口高程516.4m 。两岸黏土夹碎石广布，一般厚0～2m ，最厚4.7m ，河床砂卵砾石层厚1～3m ，基岩与上坝线相同，垂直强风化层厚：左岸5～15m ，河床2～3m ，右岸4～10m 。左岸有F2断层通过，右岸有F3断层通过，岩层产状82°∠15°，倾右岸略偏下游。2.2坝址比选
2.2.1
供水能力
上坝址正常蓄水位为527.5m ，相应兴利库容为2790万m 3，供水总量2978万m 3，水量利用系数（不含环境水）59.4%，考虑输水损失（0.95）和水厂自用水损失（1.05），年可供水总量2694万m 3。
下坝址正常蓄水位为511m ，相应兴利库容为2706万m 3，供水总量3630万m 3，水量利用系数（不含环境水）59.4%，考虑输水损失（0.95）和水厂自用水损失（1.05），年可供水总量3284万m 3。
根据需水量预测，设计水平年2030年德江县城年缺水量为3323万m 3/a ，考虑输水损失和水厂自用水量，需水量为3673万m 3。上坝址可供水量低于需水量约630万m 3，而下坝址低于需水量约40万m 3，下坝址基本满足供需平衡。从供水量方面来看，下坝址优于上坝址。2.2.2地形条件
上坝址地形冲沟较发育，需增加一座高25.5m 、长98m 的副坝，其余建筑物条件相当。
上坝址正常蓄水位527.5m ，下坝正常蓄水位511m ，比上坝址低16.5m ，而县城供水高程相同，下坝址比上坝址提水扬程多16.5m 。但上坝址水库回水高程比下坝址高16.5m ，将带来较大的淹没损失。从地形条件看，上坝址工程建筑物稍显复杂，多出一座副坝，泵站位置地形条件不如下坝址平缓。总体来看，下坝址地形条件较优。
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山西水利
2016年11月
2.2.3地质条件上、下坝址坝基均为白云岩，地基条件相当，上、
下坝址地质条件均满足建坝要求，不存在制约因素。但上坝址左岸为崩塌堆积体，对建坝不利，需清除。2.2.4天然建材
上、下坝址砂石料全部来自同一砂石料场，运距分别5km 和4km ，上坝址砂石料运距稍远，上坝址运输道路需通过村寨，施工期干扰较大。2.2.5
左岸右岸建筑工程投资
上坝址面板堆石坝方案工程直接投资8532万元，下坝址面板堆石坝方案工程直接投资7490万元，工程直接投资相差1042万元。下坝址较优。2.2.6运行费用
上、下坝址正常蓄水位、死水位各不相同，根据水泵机组选型成果，上坝址装机容量3×375kW ，下坝址装机容量3×400kW ，均为两用一备，长期是两台水泵运行。按电机功率计算一年的耗电量，上坝址每年耗电657万kW ·h ，按0.8元/kW ·h 计，合电费525.6万元，下坝址每年耗电700.8万kW ·h ，合电费560.64万元。上坝址费用相对较少。
综上所述，上、下坝址的工程地质条件均满足建坝成库要求，但下坝址工程地质条件优于上坝址，供水效益有较大优势，工程建筑物比上坝址少一座副坝，从水库淹没投资和建筑工程投资上看，下坝址节约投资约4742万元。虽然下坝址年运行费比上坝址多35万元，但下坝址提水量大。综合比较，下坝址优于上坝址，故选用下坝址作为推荐坝址。3坝型比选3.1
坝址地形地质条件
根据下坝址地形、地质条件，适合的坝型为面板堆石坝和重力坝，无论哪种坝型，枢纽布置和溢洪布置均较为方便。选择面板堆石坝和重力坝两种坝型进行比选，初选推荐坝型。
推荐坝址位置河道弯曲，两岸地形不对称，左岸为缓坡，地形坡度26°左右，右岸510m 高程以下为陡坡，
地形坡度55°左右，基岩裸露，510m 以上为缓坡地带，地形坡度1°～5°。河床水面宽度20m 左右。坝址位置河道弯曲，库首两岸正常蓄水位以上地形平缓，右岸台地高程大部分为515~520m ，为保证下游安全，溢洪道宜宽度适中，保证足够的泄流能力，使校核洪水位处于515m 高程以下，以保证两岸地面不漫水，保证下游安全。
从坝址地形上看，右岸地形平缓，距右坝肩100m 处发育一冲沟，结合枢纽布置，溢洪道拟布置此冲沟
内。冲沟分水岭位置地面高程519m ，高出水库正常蓄水位8m ，需开挖至正常水位高程附近。3.2坝型比选
3.2.1
地形地质条件
从地形地质条件来看，面板堆石坝和重力坝两种
坝型均比较合适，不存在制约因素。坝基为白云岩，岩
层倾下游，且坝基裂隙发育，裂隙面有夹泥现象，力学参数较低，对重力坝不利。根据稳定计算结果，虽可满足重力坝稳定要求，但重力坝体型较胖，从地质条件上看，面板坝优。3.2.2枢纽布置
重力坝方案枢纽布置紧凑，泄洪可自身解决，溢流表孔可布置在河流主洪道上，水流有一定限制，但通过对消能工详细设计后可避免水流对岸坡的冲刷影响；面板堆石坝方案枢纽布置相对分散，溢洪道布置在岸边的天然冲沟内，泄洪条件比重力坝略好。从枢纽布置上看，面板坝方案优。3.2.3
施工布置
根据首部枢纽建筑物的布置，地形开阔平缓，导流隧洞布置位置相同，两种坝型的布置方便程度相当。3.2.4工程投资
重力坝和面板堆石坝两个方案淹没占地投资基本相当，围堰工程、交通工程、泵站及出水管、高位水池、管理房等工程投资和布置差异较小，大坝、溢洪道、放空冲沙隧洞、取水管等建筑工程投资存在差异，投资比较见表1。
表1
下坝址投资比较
由表1可以看出，面板堆石坝方案比重力坝方案建筑工程投资1347.1万元，面板堆石坝方案较优。综上分析，工程地质条件、枢纽布置、工程投资等方面，面板堆石坝方案优于重力坝方案，且面板坝不受坝基缓倾角岩层的影响，从工程安全角度考虑，面板具有更大优势，因此，本阶段选择面板堆石坝方案作
为推荐坝型。
［作者简介］石惠芳（1979-），女，1998年毕业于山西省水利学校水利工程管理专业，工程师。
［收稿日期］2016-09-17；［修回日期］2016-10-22
坝址及坝型面板堆石坝
重力坝坝高/m 5760坝轴线长/m 207200正常蓄水位/m 511511校核洪水位/m 514.84512.03建筑工程投资/万元
7157.1
8531.2
技术与应用·2016年第11期
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