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［摘要］通過對水庫所處位置的地形、地質、建筑材料、建筑物布置條件以及移民占地等方面進行經濟、技術分析比較，選定合適的壩軸線以及主要建筑物型式，優(yōu)化樞紐建筑物設計和型式，確定興稷水庫可研設計方案。

［關鍵詞］壩軸線；建筑物型式；興稷水庫

1工程概況

興稷水庫位于稷山縣桐下村以北0.4km處，距縣城約2.0km的馬壁峪西澗河道上。壩址以上控制流域面積338.8km2，總庫容230.88萬m3，為小（一）型水庫，30年一遇洪水設計，300年一遇洪水校核：施工導流圍堰防洪設計標準采用5年一遇的設計標準。興稷水庫采用碾壓均質土壩，最大壩高15.4m，壩長262.0m，水庫總庫容230.88萬m3。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000），確定工程規(guī)模為小（一）型，工程等別為Ⅳ等。根據工程等別，確定主要建筑物級別，樞紐建筑物中大壩、溢洪道、導流泄洪供水洞和泄洪沖沙閘為4級建筑物，臨時建筑物為5級。

2水庫大壩壩軸線的比選

興稷水庫作為大水網禹門口東擴稷山縣供水工程的調蓄水庫，禹門口提水工程為該水庫的唯一水源，禹門口二級干渠從稷山縣城北部經過，汾南支線管線在稷山縣東部桐上村與桐下村間通過向南經過汾河到達末端稷山縣南部下費村汾南泵站二級站進水池。為減少來水的水頭損失，水庫選址在稷山縣桐下村以北0.4km處，距縣城約2.0km的馬壁峪西澗河道上。馬壁峪為汾河一級支流，發(fā)源于呂梁山南麓鄉(xiāng)寧縣和樂村附近，河流總長75km。峪口位于稷山縣西社鎮(zhèn)的鋪頭村，流域面積315.1km2，其中峪口以上流域面積245km2，峪口以下70.1km2。峪口以下經2道分水口、4條行洪河道流入汾河，其中稷山境內2條（西澗和大眾澗）、新絳2條。西澗河河谷出口位于桐下村東，侯禹高速在西澗河上游距離桐下村2km處高架橋跨過河槽。高速路上游選取壩址，則淹沒占地較大，存在村莊浸沒和塌岸范圍較大等不利因素，壩址只能在大橋和河谷出口間選擇，并考慮到水庫蓄水后對大橋橋墩浸水的不利因素，所以壩址宜偏向下游選取。2.1上壩軸線。上壩線位于桐上村東南下游約300m處，在下壩線（原八一水庫壩址）上游約290m。壩址區(qū)河谷寬140m，地面高程402m。兩岸自然邊坡30°～80°，岸頂高程430～432m，相對高差30m，屬于水庫所處地貌單元為汾河高階地前緣與汾河沖積平原接壤處。壩址區(qū)出露地層主要為第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）低液限粘土、卵石、低液限粘土及粉土質砂，方向為SW，河谷斷面呈“U”字型。庫區(qū)主要存在兩岸土質岸坡坍岸問題。右壩肩坡度一般40°～60°，左壩肩高程415.00m以上坡度相對較陡，坡度一般75°～80°，局部直立，高程415.00m以下坡度相對較緩，坡度一般30°～45°，宜布置溢洪道，進口布置在上游沖溝內，為改善進口水流條件需對沖溝溝口上游進行削坡處理，溢洪道左岸開挖量較大；右岸邊坡高陡，壩線上下游沖溝間的山梁可布置導流泄洪洞。2.2下壩軸線。下壩線位于桐下村東北上游約300m處，此處有原報廢水庫八一水庫壩址，右壩段潰塌，壩高10余m。壩址區(qū)河谷寬109m，地面高程400m，壩址處因有舊壩，庫區(qū)淤積造成地形寬闊平坦，地形北高南低，河道平均縱坡32‰，河道比降較小。兩岸自然邊坡50°左右，岸頂高程430～432m，相對高差30m，屬于水庫所處地貌單元為汾河高階地前緣與汾河沖積平原接壤處。壩址區(qū)出露地層主要為第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）低液限粘土、卵石、低液限粘土及粉土質砂。方向為SW，河谷斷面呈“U”字型。庫區(qū)主要存在兩岸土質岸坡坍岸問題。水庫上游河道底部的沖洪積堆積層及庫區(qū)兩岸高階地上的堆積層，結構松散，在暴雨及洪水沖刷下，流向庫區(qū)造成淤積，另外，庫岸坍塌體也可成為淤積物的主要來源。壩線位置左岸邊坡較緩可布置溢洪道，但開挖量較大，新建大壩需對原有壩體進行挖除，棄方量較大，需棄渣占地。設計需要總庫容為237萬m3，最大壩高約12m，壩長296m，庫區(qū)淹沒及浸沒不涉及到附近村莊移民，庫區(qū)淹沒占地約26.66hm2。2.3兩壩軸線。主要參數及優(yōu)缺點比較見表1。綜上所述，兩壩線均處在黃土溝壑區(qū)，地形條件相似，大壩基礎處理工程量基本相同，大壩參數和淹沒占地也基本相同，但下壩址兩岸沖溝間距小，山梁單薄，存在壩肩繞壩滲漏隱患。根據地質報告可知，原老舊壩體為中等壓縮性，土質也不均勻，不能作為壩體繼續(xù)使用，需要對舊壩體進行處理，處理費用高；此外，清理原八一水庫殘余壩體工程量也較大。另外，下壩線主要是左右壩肩岸邊分別存在2基高壓鐵塔（共計4基），搬遷難度大；上壩線左岸便于布置溢洪道，沒有相關交叉建筑物影響，兩岸壩肩相對開闊，大壩等建筑布置無其他影響。所以，設計推薦采用上壩線。

3建筑物型式選擇

壩址區(qū)出露地層主要為第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）低液限粘土，主要分布于河床中，淺黃色，濕，稍密，中壓縮性，含零星礫石、少量鈣質結核及銹黃色斑點，具濕陷性，該層層厚0.6～9.5m。該層包含2亞層：河床Q4pal低液限粘土下部為第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）卵石，雜色，稍密，次磨圓狀，弱風化，充填物以砂土為主，巖性為花崗片麻巖、混合花崗巖、白云巖等，可見最大粒徑50cm，該層厚4.30～6.80m；其下為第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）級配良好礫，雜色，稍濕，稍密，次磨圓狀，弱風化，骨架充填物以砂土為主，該層厚0.50m左右，層底深度3.10m。其下為第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）低液限粘土，淺黃色，淺灰色，濕，稍密，中壓縮性，弱透水性，該層層厚5.2～15.1m，層底深度7～23.5m。其下為第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）級配良好礫，主要分布于河床中間中下部，色雜，濕，密實，充填物為低液限粉土，可見最大粒徑為7cm，該層厚1.80～4.10m，層底深度22.60～25.40m。其下為第四系上更新統(tǒng)洪沖積（Q3pal）低液限粘土，淺黃色，淺灰色，濕，密實，中壓縮性，弱透水性，該層在勘探深度33.0m范圍內已揭露最大厚度12.0m。兩壩址左、右兩岸均為土質岸坡，河床及河漫灘堆積主要為第四系上更新統(tǒng)洪沖積（Q3pal）低液限粘土、含細粒土砂及低液限粉土。從地形、地質條件看，河谷呈“U”型，谷底平坦，谷底無基巖出露，覆蓋層較厚，兩岸為土質岸坡，土層較厚，且具有濕陷性，不適合修筑重力壩和面板堆石壩。從筑壩材料看，壩址位于黃土區(qū)，壩址附近石料、砂料缺乏，而土料貯量豐富，通過取樣試驗，壩址附近土料的滲透系數、粘粒含量等各項指標均具備上壩條件，適合修建均質土壩。綜合以上條件，設計推薦壩型為碾壓均質土壩。

4結論

水庫大壩可研設計中，壩軸線的選擇應從工程建筑物布置條件、庫區(qū)、壩址工程地質、庫區(qū)淹沒占地、庫區(qū)滲流情況、拆遷移民、以及項目區(qū)外接入庫條件等多個方面進行經濟、技術方面的詳細比較，最后確定壩址。在此基礎上充分考慮地形、地質、建筑材料選擇合適的建筑物型式，即碾壓均質土壩。

作者:安普太 單位:河海大學