碧湖水库大坝坝线方案比选分析

1 工程概况

碧湖水库位于萍乡市湘东区白竺乡会双村境内，洞庭湖水系湘江一级支流渌水支流麻山水中游河段。坝址控制流域面积164km2，多年平均径流量1.565亿m3。水库正常蓄水位184.00m，死水位160m，总库容2181万m3； 上坝址设于张坑河出口下游230m的峡谷河段； 下坝址设于会双大坝上游400m的峡谷河段，两坝址相距1.2km。是一座以城镇供水、灌溉为主，兼顾发电等综合利用效益的中型水库。

2 坝线比选

2.1 坝址确定

上坝址左岸下游40m处有冲沟，植被茂盛，覆盖层厚，不适合建坝，右岸上游山体单薄，顶高程约180m，也不适合建坝。

目前，公开发表的干旱定义一共有150多个，每个定义都与某一种活动或某一科学分支相关联。对于农民来说，干旱就是持续一段时间、使农作物产量减少的干燥天气。而气象学家则认为干旱是因长期少雨而空气干燥、土壤缺水的气候现象。对于水利学家来说，干旱就是一段时间内，江河湖库流量和水位有所降低，淡水总量少，不足以满足人的生存和经济发展的现象。因此，目前尚缺乏统一的干旱定义。

上坝址坝线处上、下游50m能适合建坝，根据选定坝址布设两条坝线，两坝线左坝肩位置基本相同，下坝线较上坝线绕左坝头逆时针旋转10°，两线在右岸山顶轴线转弯处仅相距40m。上、下坝线位置如图1。

图1 上、下坝线位置

2.2 上坝线

由挡水坝（混凝土重力坝）、坝身溢流坝、坝体右岸坝身取水系统及下游消能防冲系统组成。

（1）水库正常蓄水位184.0m，设计洪水位184.27m（p=2%），校核洪水位186.60m（p=0.2%）。大坝采用常态混凝土重力坝，坝顶高程187.5m，建基面高程127.5m，最大坝高60m，坝长181.0m，坝顶宽7.0m，坝上游面151.0m 高程以上为垂直，151.0m高程以下坡比1∶0.2，坝下游面179.5m高程以上为垂直，179.5m高程以下坡比1∶0.75。左岸非溢流坝段长87.5m，右岸非溢流坝段长59.5m，溢流坝段布置在河床的中间部位，长34.0m，堰型采用WES 实用堰，堰顶高程178.0m，溢流净宽3（孔）×9m，采用3扇弧形门控制，溢流坝采挑流消能。

2.4.3 施工条件

6.杜绝极致口味。太极致的口味如太热、太咸、太辣、太甜等会使一些食物成分摄入过量，从而给脏器增加负担，不利于身体的健康成长。

（2）取水口建筑物布置在大坝右岸，中心线桩号为坝纵0+126.00。进水口长11.5m，闸顶高程187.50m，采用两孔分层取水，第1层底板高程154.00m，第2层底板高程169.00m。单孔孔口尺寸2.0 m×2.0m（宽×高），顺水流方向依次设有拦污栅、检修闸门、工作闸门。坝身预埋1800钢管取水管，长52m，壁厚16mm。取水管在坝后通过钢岔管分别连接供水管（DN1200）和生态流量管 （DN600），其中供水管 （DN1200）长300m，生态流量管（DN600）长25m。

2.3 下坝线

（1）上坝线工程占地拆迁实物指标为：耕地3.6hm2，林地65.77hm2，其他13.31hm2，拆迁房屋面积1152.58m2，搬迁人口5人（基准年人口，下同），淹没总投资8618.42万元。

2.4.6 主体工程量及投资

2.4 坝线选择

2.4.1 地形地质条件

上、下坝线均位于同一构造及地貌单元中，分布的地层岩性基本相同，地质构造相似，工程地质条件亦相近。两坝线地形地质条件如表1。

这首七律写在小溪边生活的游禽，描写它们自由自在、无拘无束的生活状态，写它们美丽的羽毛和如云的溪花、如练的溪水混成一色，写它们快若闪电、隐现无常的飞翔姿态，写它们翻动羽毛自我炫耀的神情面貌，都刻画得栩栩如生，入木三分。最后两句曲终奏雅，点出主旨，提醒鸟儿们，不要以为这个偏僻之地就没有了罗网，到时被罗网网住，就只能被人类豢养在樊笼中了，那时虽然有吃有喝，但这种生活哪有自由飞翔时的生活值得羡慕。这首诗就把形象和哲理结合得非常好。

表1 上、下坝线地形地质条件

坝线 上坝线 下坝线 比较结果地形地貌坝顶长181.0m，两岸开口线最高点相距240m，两岸地形基本对称，右坝头山脊单薄坝顶长191.5m，两岸开口线最高点相距260m，两地形基本对称，右坝头山脊较薄，相对上坝线厚下坝线较优地层岩性条带状绢云母板岩与粉砂质板岩互层，断层F4、F5从左岸边穿过条带状绢云母板岩与粉砂质板岩互层，断层F4、F5在左岸出露位置稍高下坝线较优覆盖层厚度及岩风化情况左岸表层第四系覆盖层厚1.2～2.4m，强风化层厚2～21.5m，弱风化上部厚4.3～15.3m；河床部位覆盖层厚2.5m，强风化缺失，弱风化上部厚1.6m；右岸表层第四系覆盖层厚2.4 ～4.4m，强风化层厚6.6～16.2m，弱风化上部厚1.4～17.2m。岸坡上部强风化层较深厚左岸表层第四系覆盖层厚1.2～2.4m，强风化层厚2～21.5m，弱风化上部厚4.3～15.3m；河床部位覆盖层厚5.6m，强风化及弱风化上部均缺失；右岸表层第四系覆盖层厚0～4.4m，强风化层厚6.6～16.2m，弱风化上部厚1.4～17.2m。岸坡上部强风化层较深厚相当建基面及开挖厚度坝基持力层主要选取弱风化下部及微风化层，左坝头及右岸山梁部位选取部分弱风化上部及强风化层为坝基持力层，左岸建议开挖深度8.8～17.5m，河床建议开挖深度5.7m，右岸建议开挖深度16.2～17.2m坝基持力层主要选取弱风化下部及微风化层，左坝头及右岸山梁部位选取部分弱风化上部及强风化层为坝基持力层，左岸建议开挖深度8.8～17.5m，河床建议开挖深度6.4m，右岸建议开挖深度13.7～21m相当物理力学性质建基岩体为弱下风化岩体，属CⅣ～Ⅲ类软岩，岩体较完整，局部完整性差，抗滑、抗变形性能受岩石强度控制同上坝线 相当岩（土）体透水性岸坡表层一般呈中等透水性，相对隔水层埋藏普遍较深，且愈往山顶愈深。建议开挖线以下相对透水层厚2～6.3m岸坡表层一般呈中等透水性，相对隔水层埋藏普遍较深，且愈往山顶愈深。建议开挖线以下相对透水层厚0～9.4m相当沉降变形弱下风化岩体作建基面，基本不存在坝基沉降变形问题 同上坝线 相当抗滑稳定坝基存在浅层抗滑稳定问题，存在深层抗滑稳定的可能性较小坝基存在浅层抗滑稳定问题，存在深层抗滑稳定的可能性较小相当坝基渗漏两岸岩体均存在坝基渗漏问题，但不存在渗透稳定问题两岸岩体均存在坝基渗漏问题，但不存在渗透稳定问题 相当绕坝渗漏左、右坝肩存在绕坝渗漏问题，左坝肩绕坝渗漏长度10m；右坝肩绕坝渗漏长度50m左、右坝肩存在绕坝渗漏问题，左坝肩绕坝渗漏长度10m；右坝肩绕坝渗漏长度30m下坝线较优下游冲刷河道在坝前基本呈南东向，坝后转至近东西向，坝顶溢流后直冲坝后右岸坡脚较上坝线绕左坝肩逆时针旋转约10°后，消力池基本位于河床部位，对两岸边坡基本无冲刷影响下坝线较优

分析认为，两坝线相距较近，均适宜修建低水头重力坝，在地层岩性、地质构造、岩体风化及透水性等条件基本相同，下坝线较上坝线右岸山体较为雄厚，稳定性好，泄洪水流条件好，下泄洪水对坝后两岸坡脚冲刷影响小，下坝线略优于上坝线，故推荐下坝线。

从工程占地拆迁方面看，下坝线比上坝线水库淹没投资要多21.32万元。从工程占地与拆迁方面看，上、下坝线条件基本相当。

上坝线坝顶长181.0m，下坝线坝顶长191.5m，上下坝线枢纽布置均为“一”字排开布置，均能满足枢纽建筑物布置的要求。上坝线同下坝线相比，坝轴线略短，但行洪时，水流直冲右岸山体，右岸山体需采用防护措施。故上、下坝线布置相当。

断裂地表出露于矿区外NW 799m处(图2)，从九曲村至龙口市颜家沟村西尖灭，长5500m，宽30～330m，工程控制最大斜深3231m，未尖灭，最大垂深1631m，总体走向60°，倾向SE，倾角28°～45°，平均33°。断裂带发育以断层泥为标志的主裂面(1～12cm)，以主裂面为界，上盘依次为绢英岩化花岗质碎裂岩、绢英岩化花岗岩；下盘依次为绢英岩化花岗质碎裂岩[5-7]及与九曲蒋家208断裂共同影响的绢英岩化花岗岩。矿体大部分赋存于主裂面下盘绢英岩化花岗质碎裂岩带内。破头青断裂在水旺庄矿区控制了1号主要矿体。

两坝线相距较近，枢纽对外交通依靠公路，该工程的外来物资皆可通过公路直接运至坝址。两坝线施工导流条件差不多，导流洞均布置在左岸，最大坝高相同，施工布置条件也大同小异。施工总工期均为35个月，上坝线坝轴线较下坝线略短，工程量及施工强度均比下坝线稍大。就施工条件而言，上、下坝线相当。

2.4.4 运行管理条件

主坝上、下坝线相距较近，上坝线坝轴线略短于下坝线，建筑物布置紧凑，便于布置管理设施及运行维护；从运行管理方面看，上、下坝线条件基本相当。

主坝上、下坝线相距较近，特征水位也相同。上、下坝线征地拆迁差异主要是两坝线之间的占地面积。

2.4.5 工程占地与拆迁

另一方面，在“两微一端”下，新闻内容的传播力和影响力大大增强，随之而来的问题是报业机构极易陷入舆论漩涡。例如，在2017年“红黄蓝幼儿园事件”中，某主流媒体在其微信公众号发布了一篇文章，短短几百字，引起了群情激奋。因此，报业机构在新闻事件中应该保持理性，从业人员需要提高的职业素养和道德素养，不因社会舆情而动摇，也不应为了关注度而发布三观不正的内容。

水库正常蓄水位184.00m，设计洪水位184.27m（p=2%），校核洪水位186.60m（p=0.2%）。大坝采用常态为混凝土重力坝，坝顶高程187.50m，建基面高程127m，最大坝高60.5m，坝长191.50m，坝顶宽7.0m，坝上游面151.0m高程以上为垂直，151.0m高程以下坡比1∶0.2，坝下游面179.5m高程以上为垂直，179.5m高程以下坡比1∶0.75。左岸非溢流坝段长92.5m，右岸非溢流坝段长65m，溢流坝段布置在河床的中间部位，长34.0m，堰型采用WES实用堰，堰顶高程178.0m，溢流净宽3（孔）×9m，采用三扇弧形门控制，溢流坝采挑流消能。

（2）下坝线工程占地拆迁实物指标为：耕地3.6hm2，林地66.55hm2，其他13.31hm2，拆迁房屋面积1152.58m2，搬迁人口5人（基准年人口，下同），淹没总投资8639.74万元。

2.4.2 工程布置

供水系统布置同上坝线方案，引水发电系统维持现状。

由于两坝线相距较近，取水建筑物、上坝道路、管理设施布置等均相同，仅取挡水坝、泄水及防冲建筑物的工程量及投资进行比较。根据上、下坝线的工程布置，结合地形地质条件，经计算，主要工程量及工程投资如表2。

表2 上、下坝线工程量及工程投资

混凝土重力坝项目 上坝线 下坝线非溢流坝段土方开挖/m3 56257 61836石方开挖/m3 154943 164013土石回填/m3 18430 16036坝体混凝土C20W6/m3 59308 62108坝体混凝土C15W4/m3 72610 76952断层处理C20混凝土/m3 1120 1103平洞混凝土衬砌/m3 315 315廊道混凝土C25/m3 1267 1267垫层混凝土C15/m3 812 888钢筋（三级）/t 79 79止水铜片/m 1322 1365帷幕灌浆/m 2890 2390固结灌浆/m 2490 2599

续表2

混凝土重力坝项目 上坝线 下坝线溢流坝段土方开挖/m3 25280 16330石方开挖/m3 23100 6303土石回填/m3 3960 3354坝体混凝土C20W6/m3 18036 19016坝体混凝土C15W4/m3 35207 35207溢流面混凝土C30/m3 6691 6691廊道混凝土C25/m3 234 234闸墩混凝土C25/m3 5366 5366消力池混凝土C30/m3 903 903止水铜片/m 392 394帷幕灌浆/m 131 118固结灌浆/m 1235 1235钢筋（三级）/t 1039 721 C25混凝土挡墙/m3 1550 340挂网喷混凝土护坡/m2 3650生态护坡（含锚杆）/m2 5560 1680大坝建筑工程投资/万元 14361.72 14301.90

从表2可以看出，下坝线大坝工程投资较上坝线少59.82万元。

我们满心欢喜地回到了家，来到阳台上赏月，此时的月亮像一位害羞的小姑娘蒙了一层薄薄的头纱，看着这朦胧的月色，我不禁遐想起来：美丽的嫦娥姐姐此刻在月宫里干什么呢？她是否跟我们一样过得幸福、快乐呢？

2.4.7 工程效益

2)在一定真空度的情况下, 增大吸孔直径可以增大吸种高度，种子在同一处所受的吸附力将变大,但是吸孔直径一定要小于种子直径。

上、下坝线的供水、发电、灌溉效益均相同，水库可向湘东区年平均日供水12.6万m3，供水保证率为95%；灌溉面积1526.67hm2，灌溉保证率85%；电站装机4.0MW，多年平均发电量1107万kW·h。因此两坝线的工程效益相当。

3 结语

综合对地质、水能、施工、管理、水库淹没及主体建筑工程投资、工程效益等方面比较，两坝线在工程地质、布置、施工、水库淹没及工程效益等方面相当。但下坝线地形条件好，右岸山体较为雄厚，水流条件好，下泄洪水对坝后两岸坡脚基本不产生冲刷破坏，且下坝线大坝工程投资（含移民征地费用）较上坝线少38.5万元，综合比较，下坝线优于上坝线。

其中，UPS可以起到抑制电压暂降、电压中断的作用。当供电系统发生电压暂降故障时，转换开关会自行转换至UPS进行供电，从而抑制了电压暂降的影响。在实际的应用中，UPS的电池容量决定了其保护时间，一般的UPS电池容量为1 kW～1 MW。

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