【正文】 ，國家于二十世紀(jì)七十年代在灄水流域的夏家寺水庫東南庫汊修建了吳家洼電力抽水站（總裝機(jī) 2 630kw），并在夏家寺水庫與吳家寺水庫之間的流域分界山崗 —— 紅崗山修建于長 半填盤山渠道，擬在干旱年份從夏家寺水庫提水補(bǔ)充吳家寺水庫水源。 夏家寺水庫至吳家寺水庫的盤山渠道，因建設(shè)時(shí)間較 長，地勢較高，地質(zhì)條件太差，渠線較長，年久失修，渠內(nèi)淤塞嚴(yán)重，雜草叢生，半填的渠堤大部份被山洪沖垮，滑坡嚴(yán)重，未沖垮的渠段其滲漏也非常嚴(yán)重，渠系利用系數(shù)僅 。 更為嚴(yán)重的是，此渠道貫穿黃陂區(qū)王家河鎮(zhèn)，大旱季節(jié)不同地域的群眾肆意挖垮渠道搶水的事件時(shí)有發(fā)生，不僅使有限的水資源得不到合理調(diào)度利用，而且浪費(fèi)也十分嚴(yán)重，使下游的蔡榨鎮(zhèn) 萬人經(jīng)受了缺水之苦，極大地制約了該鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使該鎮(zhèn)成為全市聞名的貧困鄉(xiāng)鎮(zhèn)。 為了解決人民群眾的缺水問題，當(dāng)?shù)劓?zhèn)政府于 2020 年舉債修建了一座供水能力為 萬噸 /日的 自來水廠，廠地選在吳家寺水庫南側(cè)，取吳家寺水庫之水。由于前述的原因，吳家寺水庫急需開辟新的水源渠道，以彌補(bǔ)該庫的來水不足。 根據(jù)武漢市國際工程投資咨詢公司編制的“武漢市黃陂區(qū)蔡榨鎮(zhèn)紅崗山引水隧洞工程項(xiàng)目建議書”和黃陂區(qū)蔡榨鎮(zhèn)政府的委托，我院承擔(dān)了該項(xiàng)目的可行性研究工作。 項(xiàng)目可研報(bào)告編制依據(jù) （ 1）武漢市黃陂區(qū)蔡榨鎮(zhèn)紅崗山引水隧洞工程可行性研究委托書； （ 2）武漢市黃陂區(qū)蔡榨鎮(zhèn)紅崗山引水隧洞項(xiàng)目建議書； （ 3）陂政文 [2020]7 號文“武漢市黃陂區(qū)人民政府關(guān)于請求批準(zhǔn)蔡榨鎮(zhèn)紅崗山隧洞開挖配套工程項(xiàng) 目的請求”； （ 4）武漢市黃陂區(qū)財(cái)政局關(guān)于落實(shí)紅崗山引水隧洞工程配套資金的承諾函； （ 5）《水利水電工程可行性研究報(bào)告編制規(guī)程》（ DL5020— 93）； （ 6）《水利水電工程水文計(jì)算規(guī)范》（ SL278— 2002）； （ 7）《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50288— 99）； （ 8）《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL279— 2002）； （ 9）《黃陂縣水資源評價(jià)及開發(fā)利用分析》（ ）； （ 10）夏家寺水庫和吳家寺水庫相關(guān)水文及設(shè)計(jì)資料； （ 11）吳家洼泵站工程設(shè)計(jì)資料； （ 12）《紅崗山引水隧洞工程地質(zhì)勘察 報(bào)告》（ ） . 工程概況 武漢市黃陂區(qū)蔡榨鎮(zhèn)紅崗山引水隧洞工程位于灄水流域左岸的夏家寺水庫與武湖流域的吳家寺水庫之間的紅崗山，全長 2600m，其主要任務(wù)是將灄水流域的夏家寺的水通過吳家洼泵站提水和紅崗山引水工程輸水至武湖流域的吳家寺水庫，以解決黃陂區(qū)蔡榨鎮(zhèn)城鎮(zhèn)供水、農(nóng)村人畜飲水和農(nóng)業(yè)灌溉的缺水問題。 紅崗山引水隧洞工程的取水水源為武漢市黃陂區(qū)北部的灄水支流夏家寺河的夏家寺水庫，該水庫于 1959 年 11 月動工興建，至 1976 年 6 月分四次完成全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，是一座以防洪、灌溉為主，兼有養(yǎng)殖、發(fā)電等綜合效益的大型水庫，承雨面積 142km2，總庫容 億 m3，興利庫容 億 m3，死庫容 億 m3，相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位 ，正常蓄水位 m，死水位 ，設(shè)計(jì)灌溉面積 萬畝，設(shè)計(jì)年發(fā)電量 8 萬度。 紅崗山引水隧洞工程的取水樞紐為夏家寺水庫東南汊的吳家洼泵站。該站興建于 1978 年 8 月，裝機(jī)容量為 2 630kw（一用一備）。設(shè)計(jì)流量 ，設(shè)計(jì)揚(yáng)程 ；進(jìn)水池設(shè)計(jì)高水位 ，設(shè)計(jì)水位，設(shè)計(jì)低水位 ，底部高程 ；出水池設(shè)計(jì) 水位 ，設(shè)計(jì)低水位 ，底部高程 。 吳家洼泵站出水池下游原有一段長為 的挖方渠道，修筑時(shí)質(zhì)量較好，輸水能力較強(qiáng)，只需對部分局部地方進(jìn)行整修加固即可運(yùn)用。 紅崗山引水工程第一方案內(nèi)容是從此段 渠道開始，從上游至下游布置進(jìn)口明渠、進(jìn)口鋼筋砼箱涵、輸水隧洞、出口鋼筋砼箱涵和出口明渠，共計(jì)長 ，并在引水工程進(jìn)出口分別設(shè)置節(jié)制閘各 1 座。 紅崗山引水工程第二方案內(nèi)容是將分水閘下游原 盤山渠道和附屬建筑物進(jìn)行整險(xiǎn)加固處理和防滲處理。 對上述第一、二 方案在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會影響等方面進(jìn)行分析研究和綜合比較，提出技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、社會影響簡單的擇優(yōu)方案（具體內(nèi)容和設(shè)計(jì)詳見“工程選線、工程總布置及主要建筑物”）。 水文 本灌區(qū)屬典型的亞熱帶大陸性氣候區(qū)，多年平均降水量 1170mm，年日照時(shí)數(shù) 1980— 2350 小時(shí)，年平均氣溫 ℃，無霜期約 250 天。 本工程水文分析的主要內(nèi)容有：設(shè)計(jì)灌溉保證率的選定、設(shè)計(jì)代表年的選擇、灌區(qū)供用水調(diào)節(jié)計(jì)算及引水流量的確定。 經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)灌溉保證率為 P=85%，設(shè)計(jì)代表年為 1976 年。灌區(qū)水量平衡按長系列（ 1960— 1998 年）共 39 年的來用水資料進(jìn)行逐旬的分析計(jì)算，結(jié)果表明，整個(gè)灌區(qū)存在資源性的缺水問題?，F(xiàn)狀情況下，灌區(qū)的灌溉保證率只有 P=50%； 2020 年本工程建成后，灌區(qū)灌溉保證率將達(dá)到 P=85%，設(shè)計(jì)引水流量 Q=。 地質(zhì) 本階段，在該工程的引水區(qū)域進(jìn)行了地質(zhì)勘察工作，共布孔 5 個(gè)，完成鉆孔進(jìn)尺 90m。 根據(jù)鉆孔揭露及室內(nèi)分析研究成果，引水工程區(qū)域地基結(jié)構(gòu)主要分為：第①層殘坡積碎石土，第②層石英片巖，第③層為千枚巖，第④層石英片巖。主要特征見下表： 引水隧洞工程區(qū)域工程地質(zhì) 特征表 表 1 分段及探孔 巖土分層 狀態(tài)描述 厚 度（ m） 層底標(biāo)高（ m） 單軸抗壓強(qiáng)度 MPa Ⅱ段 樁號 0+580～ 1+345 （ ZK5） 殘坡積碎石土 黃褐色、結(jié)構(gòu)松散 強(qiáng)風(fēng)化石英片巖 褐黃色，風(fēng)化成砂狀，結(jié)構(gòu)松散 中風(fēng)化石英片巖 褐黃色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu) 中風(fēng)化千枚巖 灰色，變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造 Ⅲ段 樁號 1+345～ 2+261（ 2K4） 殘坡積碎石土 黃褐色、結(jié)構(gòu)松散 強(qiáng)風(fēng)化千枚巖 褐黃色，風(fēng)化呈砂狀或片狀結(jié)構(gòu)松散 中風(fēng)化千枚巖 灰色，變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造 微風(fēng)化石英片巖 灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造 Ⅲ段 樁號 2+261～ 2+363（ 2K3） 殘坡積碎石土 黃褐色、結(jié)構(gòu)松散 強(qiáng)風(fēng)化石英片巖 褐黃色，風(fēng)化成砂狀，結(jié)構(gòu)松散 中風(fēng)化石英片巖 褐黃色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu) 中風(fēng)化千枚巖 灰色，變晶 結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造 微風(fēng)化石英片巖 灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造 Ⅳ段 樁號 2+363～ 2+600 （ ZK2） 殘坡積碎石粘土 黃褐色、結(jié)構(gòu)松散 強(qiáng)風(fēng)化石英片巖 褐黃色，風(fēng)化成砂狀，結(jié)構(gòu)松散 中風(fēng)化石英片巖 褐黃色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu) 微風(fēng)化石英片巖 灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造 Ⅴ段 ZK1 殘坡積碎石土 黃褐色、結(jié)構(gòu)松散 強(qiáng)風(fēng)化石英片巖 褐黃色，風(fēng)化成砂狀，結(jié)構(gòu)松散 中風(fēng)化石英片巖 褐黃色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu) 微風(fēng)化石英片巖 灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造 中國最大管理資源中心 第 19 頁 共 89 頁 本區(qū)設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 ，抗震設(shè)防烈度為 6 度。 通過對 ZK ZK3 進(jìn)行灌水試驗(yàn)，滲透系數(shù) K 為 107cm/s，為極微透水。由于引水工程走向與巖石走向接近，隧洞段主要工程地質(zhì)問題是洞室圍巖的穩(wěn)定性問題，近似順層開掘，易出現(xiàn)塌落、冒頂問題。在箱 涵施工時(shí)，上覆土層薄，巖石強(qiáng)風(fēng)化較厚且結(jié)構(gòu)松散，巖體完整性差、節(jié)理裂隙發(fā)育，抗?jié)B水能力差的問題，基槽邊坡穩(wěn)定存在一定問題。具體保持穩(wěn)定的施工方法，可視經(jīng)濟(jì)、工藝、環(huán)境等因素綜合由設(shè)計(jì)計(jì)算確定。 工程任務(wù)和規(guī)模 武漢市黃陂區(qū)紅崗山引水隧洞工程的主要目的是解決黃陂區(qū)蔡榨鎮(zhèn)46715 人的生活用水、人畜飲水以及 41000 畝農(nóng)田的灌溉用水，改善蔡榨地區(qū)的水環(huán)境。其綜合利用的主要任務(wù)是： （ 1）城鎮(zhèn)供水及人畜飲水：主要解決蔡榨鎮(zhèn)工業(yè)用水和生活用水及人畜飲水水源的不足。 （ 2）農(nóng)業(yè)灌溉：補(bǔ)源灌溉蔡榨鎮(zhèn)農(nóng)田，灌溉 面積 41000 畝，灌溉保證率可達(dá) 85%。 （ 3）改善蔡榨鎮(zhèn)水環(huán)境：利用該引水工程將夏家寺水庫優(yōu)質(zhì)水資源引到吳家寺水庫，補(bǔ)充、稀釋、凈化該區(qū)域內(nèi)集水，使該區(qū)域內(nèi)水質(zhì)進(jìn)一步改善，改善水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境，為蔡榨人民創(chuàng)造一個(gè)人與自然的親合環(huán)境。 紅崗山引水隧洞工程采用已建的吳家洼泵站及擬建的 長的引水工程補(bǔ)充吳家寺水庫的水源，設(shè)計(jì)引水流量為 。 中國最大管理資源中心 第 20 頁 共 89 頁 工程布置及建筑物 （ 1）線路布置 紅崗山引水隧洞工程進(jìn)水口位于王家河鎮(zhèn)內(nèi)黃家樓村南側(cè)。整個(gè)工程的縱向布置為進(jìn)口明渠 40m，進(jìn)口地下箱涵 165m， 輸水隧洞 1645m，出口地下箱涵 240m，出口明渠 500m。 （ 2）工程布置 紅崗山引水隧洞工程設(shè)計(jì)引水流量 ，渠內(nèi)水流型態(tài)為無壓明渠均勻流，渠底縱向坡比為 1： 1000。 ①進(jìn)口分水閘：樁號為 2+600； ②進(jìn)口明渠：樁號為 2+560～ 2+600，長 40m； ③進(jìn)口地下箱涵：樁號為 2+395～ 2+560，長 165m； ④輸水隧洞：樁號為 0+750～ 2+395，長 1645m； ⑤出口地下箱涵：樁號為 0+510～ 0+750，長 240m； ⑥出口節(jié)制閘：樁號為 0+500～ 0+510，長 10m； ⑦出口 明渠：樁號為 0+000～ 0+500，長 500m。 （ 3）主要建筑物型式 ①明渠：截面尺寸 （寬） （高），挖方渠段全截面均為開挖巖石成型的矩形，填方渠段則采用漿砌石砌筑側(cè)墻呈矩型。 ②地下箱涵：截面為直墻園弧型，底寬 ，直墻高 ，園弧高。園弧段采用 厚鋼筋砼預(yù)制件。 ③輸水隧洞：截面為直墻園弧型，底寬 ，直墻高 ，園弧高。全截面采用 厚鋼筋砼錨噴預(yù)制件。 中國最大管理資源中心 第 21 頁 共 89 頁 機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu) 本工程機(jī)電設(shè)備主要是進(jìn)出口節(jié)制閘的啟閉機(jī)。通過計(jì)算，本工程機(jī)電設(shè)備選用 5t 手用 LQ 型螺桿式啟閉機(jī)。 本工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分主要是附屬工程兩個(gè)水閘的鋼閘門及閘槽的埋件設(shè)計(jì)。另外，在進(jìn)口段地下箱涵入口處段一攔污柵；地下隧洞段 4個(gè)豎井上均設(shè)鋼筋網(wǎng)蓋各一付。 施工組織設(shè)計(jì) （ 1）對外、對內(nèi)交通條件 紅崗山引水隧洞工程距武漢市城區(qū) 65km，距黃陂城區(qū) 25km，距 318國道 12km，距黃紅公路（黃陂至紅安） 6km，對外交通十分暢通和方便，工程所需的各種建筑材料、設(shè)備和器材能順利運(yùn)至施工工地。 紅崗山引水隧洞工程施工現(xiàn)場有二條交通道路，且已建成通車，這二條路均與工程軸 線同向平行，分布于軸線兩側(cè)。一條道路是吳紅鄉(xiāng)級公路（吳家寺水庫至紅崗山茶場），長 12km，路面寬 ，且為砼路面；另一條道路是長韓公路（長堰至韓集），亦為鄉(xiāng)級公路，長 8km，路面寬，路面為泥結(jié)石路面。 （ 2）工程籌建期、準(zhǔn)備期、施工期和完建期進(jìn)度控制計(jì)劃 本工程總工期為 2020 年 8 月 1 日～ 2020 年 4 月 30 日，共計(jì) 273 天。其控制性進(jìn)度計(jì)劃為： 工程籌建期： 2020 年 8 月 1 日～ 8 月 31 日完成工程前期論證、立項(xiàng)審批和施工圖設(shè)計(jì)工作。 工程準(zhǔn)備期： 2020 年 9 月 1 日～ 9 月 30 日完成工程的“三通一平” 、 中國最大管理資源中心 第 22 頁 共 89 頁 材料準(zhǔn)備、臨時(shí)工程和征地協(xié)調(diào)等工作。 工程施工工期： 2020 年 10 月 1 日～ 2020 年 3 月 31 日完成明渠、箱涵和隧洞等主體工程以及節(jié)制閘和人行橋等附屬工程的施工。 工程完建期： 2020 年 4 月 10 日～ 2020 年 4 月 30 日完成工程的竣工驗(yàn)收和試運(yùn)行工作。 環(huán)境評價(jià) （ 1）工程對環(huán)境的影響 該工程的主體建筑大部分發(fā)生在地下，建筑物大部分屬隱蔽工程，進(jìn)出口渠道均已存在，所以本工程對當(dāng)?shù)氐孛部傮w改變甚微，施工期對交通不產(chǎn)生任何影響，施工期對環(huán)境的影響均屬臨時(shí)性、局部性，一旦施工結(jié)束，污染源便不存在，污染即 消失。 （ 2）工程對環(huán)境的有利影響 提高了蔡榨全鎮(zhèn)廣大人民防旱抗災(zāi)的能力，改善了當(dāng)?shù)厣钌a(chǎn)環(huán)境，繁榮了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)，創(chuàng)造了良好的投資環(huán)境，擺脫了完全依賴吳家