【正文】 多年面平均雨量為 1450mm，根據(jù)巫溪站年徑流資料，考慮面積和降雨量修正后推得上磺壩流域多年平均徑流量為 12720 萬 m3 。 1987 年前有刊印成冊(cè)的《水文年鑒》， 1988年后有整編成果。 多年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 41℃，極端最低氣溫 ℃；多年平均風(fēng)速 ，最大風(fēng)速 21m/s（ 1988 年8 月），多年平均最大風(fēng)速 ；多年平均相對(duì)濕度 %；多年平均日照時(shí)數(shù) ；多年平均霧日 ；多年平均無霜期 304d。 69 在重慶市巫溪縣水電局、劉家溝流域開發(fā)有限公司的大力支持下，我院收集了工程所涉及的流域水文、氣象、巫溪縣及灌區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水利設(shè)施等方面的資料；開展了大量的勘測(cè)、試驗(yàn)和內(nèi)業(yè)分析計(jì)算工作，完成了水庫和工程區(qū)多種比例尺的地形圖測(cè)繪、地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)測(cè)繪工作；委托國家電力公司貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院完成《水庫巖溶水文地質(zhì)專題報(bào)告》。 巫溪縣地處渝、鄂、陜交界的大巴山區(qū)，經(jīng)濟(jì)相對(duì)貧困落后，在國家實(shí)施西部大開發(fā)的戰(zhàn)略決策中，該縣將成為聯(lián)絡(luò)渝、鄂、陜交界縣區(qū)的重要紐帶，十六大的召開將對(duì)巫溪縣目前和發(fā)展期的國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。 小溪河是大寧河中上游右岸一級(jí)支流柏楊河下游右岸的較大支流，位于重慶市巫溪縣的南部，河流源于巫溪縣塘坊鎮(zhèn)清水村，流經(jīng)該縣大同、劉家溝、鳳凰于雞頭壩匯入柏楊河，主河道長(zhǎng) ，全流域面積（其中 km2為外流域面積）。 劉家溝水庫的前期工作始于 1994年 ，巫溪縣水電局于 1994年 7月上報(bào)了《巫溪縣小 溪河流域綜合治理劉家溝蓄洪樞紐工程項(xiàng)目建議書》，萬縣市防汛指揮部經(jīng)研究于 1994年 7月 16日以萬市防汛（ 1994）指 35號(hào)文批復(fù)同意開展劉家溝蓄洪工程可行性研究工作。巫溪縣在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì) 發(fā)展規(guī)劃中提出：在十六大精神指導(dǎo)下，抓住當(dāng)前西部大開發(fā)的大好時(shí)機(jī)，積極開發(fā)利用優(yōu)勢(shì)資源，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大力實(shí)施糧食置換戰(zhàn)略，穩(wěn)定提升第一產(chǎn)業(yè)，堅(jiān)持種養(yǎng)結(jié)合、林藥并舉，加快種養(yǎng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，培育蠶絲、藥業(yè)、綠色食品三大產(chǎn)業(yè)，進(jìn)一步發(fā)展煙葉生產(chǎn)，建成一批中、小型水利工程，改造一批中低產(chǎn)田，形成一批糧、經(jīng)、副、果、菜高效節(jié)約產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地；重點(diǎn)實(shí)施水利能源支撐戰(zhàn)略，調(diào)整優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建新的工業(yè)體系，積極開發(fā)水能優(yōu)勢(shì)資源，帶動(dòng)輕紡、制藥、食品、建材等行業(yè)的發(fā)展； 68 以旅游帶動(dòng)戰(zhàn)略為重點(diǎn)，加速第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì) 增長(zhǎng)繁榮。由巫溪縣劉家溝流域 開發(fā)有限公司組織專門班子，持 1/2020地形圖到庫區(qū)分高程對(duì)水庫淹沒實(shí)物指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)查，提出了移民安置初步方案；在巫溪縣水電局的積極支持和參與下，持 1/10000地形圖深入灌區(qū)初步落實(shí)了灌溉面積；遵照業(yè)主的意見分析了資金籌措方案，提出了工程管理的初步意見；對(duì)工程建設(shè)的必要性、開發(fā)任務(wù)和開發(fā)規(guī)模、壩址、壩型選擇、主要建筑物的布置、工程施工、投資估算、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)進(jìn)行了比較深入的分析研究；初步分析了工程對(duì)環(huán)境的影響，編制了初步的水土保持方案。 水文 (1)水文站網(wǎng)分布及資料情況 小溪河流域內(nèi)無水文站。經(jīng)資料復(fù)查，水位、流量、大斷面測(cè)量和資料整編按規(guī)范要求進(jìn)行，刊印成果可供設(shè)計(jì)使用。 由于上 磺壩系一山間盆地，無明河通向外流域，降雨產(chǎn)生的徑流全靠地下暗河和溶洞排往鄰近流域，根據(jù)上磺壩區(qū)域地質(zhì)圖和本階段國家電力公司貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院在上磺壩所作地質(zhì)調(diào)查和連通實(shí)驗(yàn)結(jié)果，上磺壩流域約有 （地表）的徑流通過溶洞、暗河等排往劉家溝水庫壩址以下的小溪河和大寧河，其余地表徑流均是通過溶洞、暗河以及人工排洪洞流入壩址以上河道。 根據(jù)歷史調(diào)查 洪水和調(diào)查訪問情況，結(jié)合干支流歷史洪水情況分析： 1938 年洪水為小溪河首大洪水， 1978 年為次大洪水。上磺壩流域與劉家溝水庫所在流域緊鄰 ,屬于同一暴雨區(qū) ,一場(chǎng)暴雨將同時(shí)籠罩兩流域，目前，上磺壩已成排洪洞和落水洞泄洪能力為 68m3/s，因此，設(shè)計(jì)中考慮劉家溝水庫本流域 各設(shè)計(jì)斷面洪峰流量加上上磺壩下泄流量，組成天然設(shè)計(jì)洪峰流量，見表14。由此計(jì)算劉家溝水庫本流域多年平均懸移質(zhì)年輸沙量為 萬 t，上磺壩流域流入劉家溝水庫懸移質(zhì)年輸沙量 萬 t，合計(jì) 萬 t。地貌以溶蝕地貌為主，其次為溶蝕 — 侵蝕地貌，局部為侵蝕地貌。外圍地區(qū)中強(qiáng)地震活動(dòng)波及到本區(qū)其影響烈度均未超過 Ⅵ 度，據(jù)1990 年《中國地震烈度區(qū)劃圖 (1/400 萬 )》，工程區(qū)地震基本烈度以Ⅵ度為宜。 （ 3）庫岸穩(wěn)定性及浸沒 劉家溝水庫庫岸坡主要由堅(jiān)硬的灰?guī)r組成的巖質(zhì)邊坡，庫岸穩(wěn)定好； 庫內(nèi)無礦產(chǎn)和集中分布的居民點(diǎn)，河岸階地分布的少量農(nóng)田、坡地，階面高程 405～ 425m，都在庫水位以下，水庫蓄水后基本無浸沒帶存在。緩坡為 18～ 30176。；右岸岸坡高程 570m以下，自然坡角為 30176。地下水位多與河水位一致， 壩基巖體巖 溶發(fā)育總體隨深度增加 而減弱，透水率 3Lu 底界線最深為(ZK101)。右壩肩 基巖為T1j34 層中、厚層塊狀微晶灰?guī)r，左 壩肩 T1j51 中、厚層塊狀微晶灰?guī)r，都為 BⅢ 2類巖體。由于地表無溶洞、泉點(diǎn)分布，預(yù)測(cè)無溶洞發(fā)育，僅局部段有巖溶裂隙發(fā)育，有地下水活動(dòng)，但由于地下水易于向河流排泄，因此洞內(nèi)涌水量較小。 斜井總長(zhǎng)約 370m，自 調(diào)壓井底引出口起 0～ 170m段圍巖為 T1j5層Ⅱ類圍體，頂板厚度為 60～ 23m，水平埋深 30m，成洞條件較好， 170～295m 段為 T1j4Ⅲ類圍巖，頂板厚度為 7～ 23m，水平埋深 7m～ 45m，成洞條件較差， 洞身需襯砌支護(hù)。 據(jù)鉆探資料，廠區(qū)覆蓋層最厚為 ，主要由人工素填土層及沖積層構(gòu)成。 明渠邊坡穩(wěn)定性較好，無大的不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，小的崩塌可以處理，不影響現(xiàn)設(shè)計(jì)路線。料場(chǎng)順河長(zhǎng)約 700m，可開采平均寬度 260m，可開采平均厚度50m，可開采儲(chǔ)量約 910 萬 m3。地面高程 470～ 530m，地形坡度約 35 度，料場(chǎng)順公路長(zhǎng)約 300m，可開平均寬度 50m，可開采平均厚度 20m，可開采儲(chǔ)量約 30 萬 m3。農(nóng)業(yè)以糧食生產(chǎn)為主，主要糧食作物為水稻、小麥、玉米、薯類、高粱、豆類等，經(jīng)濟(jì)作物主要為油料、瓜果、煙葉、甘蔗、麻類等。旱象的發(fā)生往往具有夏伏連旱和連續(xù)二至三年及冬干接春旱的特點(diǎn)。因此，采用小溪河與柏楊河建站提水不是解決灌區(qū)部分耕地灌溉需水的途徑。 鳳凰鎮(zhèn)現(xiàn)有公用自來水站 1處，設(shè)計(jì)供水能力 800t/d，年供水能力約 m3，年實(shí)際供水 m3，其中：生活用水 m3，公用及其他用水 m3，工業(yè)用水 (食品、釀造等輕工業(yè) ) m3，供水人口約 ，其他企業(yè)用水以自備抽水站從溪河提水解決。 小溪河下游鳳凰鎮(zhèn)、鎮(zhèn)泉壩及周圍區(qū)域平緩開闊，良田萬畝，海拔高程 233m左右，是巫溪縣城 的衛(wèi)星鎮(zhèn)及縣級(jí)黨政機(jī)關(guān)新址和渝巫公路經(jīng)過地。 h。鄰近縣經(jīng)濟(jì)也在快速發(fā)展，負(fù)荷增長(zhǎng)超過能源建設(shè)速度，有限的電力資源僅夠發(fā)展本縣經(jīng)濟(jì)所用 ，無力外送，因此，發(fā)展本縣水電建設(shè)是解決好電力電量供需矛盾的主要途徑。由于供水站規(guī)模小、簡(jiǎn)漏，因此，必須發(fā)展新水源點(diǎn)、建新水廠，解決城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需水問題。由于水庫有一定的調(diào)節(jié)性能，在電力系統(tǒng)中有較好的調(diào)峰、調(diào)枯作用，利于緩解電網(wǎng)電力電量供需矛盾和提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性。 各正常蓄水位方案在灌區(qū)規(guī)模和灌面及城鎮(zhèn) (包括食品工業(yè) )、農(nóng)村供水等同的前提下，灌溉、供水水量相同，其灌溉、供水效益一致。從水庫單位投資指標(biāo)及單位庫容淹沒耕（林）地、移民 635 等情況看，以下壩址方案二略好。電站動(dòng)能指標(biāo)隨汛限水位的增高而增加，除保證出力增加幅度稍多外，其余皆增加幅度較小。因此，從渠線地形地勢(shì)、考慮渠道落差后的控灌高程要求和電站動(dòng)能指標(biāo)及死庫容淤損率較為適中等情況綜合分析，選擇死水位 。 7500，多年平均發(fā)電量 5602萬 。中壩址位于上壩址下游約 400m 處，地形地質(zhì)條件與上壩址類似，但其樞紐布置不如上壩址優(yōu)越，上壩 址可利用右岸上游游家灣有利地形，結(jié)合筑壩料石開采布置河岸式溢洪道。由于左壩肩存在上述滲漏問題 ,上壩址方案壩肩防滲處理工程措施不但工程量大，投資高，而且具有較多影響工程投資的不確定因素。 上壩址方案：壩址位于胡家坪，采用砼面板堆石壩方案，壩軸線位于右岸沖溝游家 灣溝口下游約 300m處，水庫正常蓄水位 ，相應(yīng)庫容 2805 萬 m3，趾板建基高程 ，最大壩高 。左右岸均無有利地形布置河岸式溢洪道，故將水庫泄洪建筑采用泄洪隧洞形式布置于左壩肩山體內(nèi)。下壩址方案壩基壩肩防滲處理方面具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，故從工程布置及投資比較以選擇下壩址方案為宜。故從水庫綜合利用效益及庫區(qū)淹沒損失來看，上壩址方案優(yōu)于下壩址。 綜上所述，上壩址方案具有：地形條件有利于砼面板堆石壩樞紐布置，壩軸線短，壩體填筑工程量較少，水庫位置高，灌溉及發(fā)電效益較好，庫區(qū)淹沒損失較下壩址方案少，水庫樞紐溢洪道、放水隧洞布置各在一岸，施 工干擾小等優(yōu)點(diǎn)。 （ 2）壩型選擇 推薦鼻骨梁下壩址河谷呈“ U”型寬谷，河床覆蓋層深 17~，河床及右壩肩出露 T1j34層微晶灰?guī)r，左壩肩下部出露 T1j41層泥質(zhì)灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r，中部出露 T1j42層角礫灰?guī)r（爛灰?guī)r），上部出露 T1j43層薄 ~中層狀泥質(zhì)灰?guī)r。根據(jù)我院已完成類似工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，砼砌塊石重力壩與碾壓砼重力壩型比較，工程造價(jià)十分接近。為了便于采用機(jī)械化施工，加快施工進(jìn)度，縮短工期，確保工程質(zhì)量，故將碾壓砼重力壩型列作壩型選擇的比較方案。本工程的優(yōu)勢(shì) 是當(dāng)?shù)靥烊唤ú氖县S富，經(jīng)地質(zhì)勘察，推薦位于右壩肩上游側(cè)的灰石包灰?guī)r石料場(chǎng)，其儲(chǔ)量多達(dá) 910萬 m3，質(zhì)量好，易于集中大規(guī)模開采，運(yùn)距僅 ~，完全能滿足水庫樞紐建筑所需石料和砼骨料要求。由于壩基壩肩巖溶水文地質(zhì)條件復(fù)雜，不但使壩基壩肩防滲處理工程量大，而且由于左壩肩巖溶水文地質(zhì)不確定因素較多，致使壩肩防滲處理工程投資難以控制。下壩址方案由于受地形地質(zhì)條件限制，水庫樞紐泄洪隧洞、放水隧洞及施工導(dǎo)流隧洞均只能布置于左壩肩河岸，致使施工干擾較大。在水庫壩址選擇時(shí)，其正常高水位 在滿足工程開發(fā)任務(wù)要求的前提下以盡可 642 能低一些為好，下壩址方案水庫正常蓄水位 ，較上壩址方案正常蓄水位 12m，且位于鄰谷地下分水嶺高程以下，成庫條件較為可靠。 上壩址方案壩高較下壩址方案高 5m，上壩址方案水庫正常蓄水位較下壩址方案高 12m，對(duì)充分發(fā)揮工程灌溉及發(fā)電效益較為有利，但輸水隧洞上壩址方 案較下壩址方案增長(zhǎng)約 。配套電站調(diào)壓井前總干渠壓力輸水隧洞沿小溪河左岸布置，進(jìn)水口后至調(diào)壓井段壓力輸水隧洞長(zhǎng) 。下壩址右壩肩及河床的 T1j23層泥質(zhì)灰?guī)r系弱巖溶相對(duì)隔水層，對(duì)壩基壩肩防滲較為有利。 ①壩址地形及工程地質(zhì)條件 從地形條件來看，上、下壩址河段順直，岸坡穩(wěn)定，均具筑壩條件。按照《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522020）表 ，本工程樞紐主要永久性建筑為 3級(jí)，設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期定為 50年一遇，相應(yīng)洪峰流量 584m3/s；校核洪水重現(xiàn)期砼面板堆石壩定為 1000年一遇，相應(yīng)洪峰流量 849m3/s；碾壓砼重力壩校核洪水重現(xiàn)期定為 500 年一遇，相應(yīng)洪峰流量 787m3/s。從電站裝機(jī)與發(fā)電量分析，裝機(jī)增大電量增加，但電量增加緩慢，且增加的電量基本是汛期限制蓄水的發(fā)電量，同時(shí)補(bǔ)充電量和補(bǔ)充利用小時(shí)減少。因此 ,從滿足灌溉、供水需水量和達(dá)到上下游安 636 全泄量與防洪 (澇 )標(biāo)準(zhǔn)要求綜合考慮 ,選擇汛期運(yùn)用水位方案二較適宜。 （ 2）汛期運(yùn)用水位選擇 劉家溝水庫右岸分水嶺右側(cè)有上磺壩，下游有地勢(shì)不高的鳳凰鎮(zhèn)、鎮(zhèn)泉壩及成片良田沃土。當(dāng)各方案電站規(guī)模相同時(shí)，保證出力、年電量、年利用小時(shí)、枯水期 (12月～次年 3月 ) 電量等隨正常蓄水位的升高與調(diào)節(jié)庫容的增加而有所增加，但增加幅度不大。 按照工程開發(fā)任務(wù)灌溉、供水要求采用 29年 (1972年 4月～ 2020年 3月 )用水量過程和相應(yīng)的水庫凈來水量過程分析，僅有兩年 8月分伏旱期凈來水量小于灌溉、供水需水量，最大月缺水 164萬 m3。 （ 3）防洪 劉家溝水庫右岸分水嶺右側(cè)為上磺壩，現(xiàn)有人口 ，耕地19550畝，平壩內(nèi)雨洪徑流通過四處天然灰?guī)r溶洞和暗河排泄入劉家溝水庫，由于天然溶洞和暗河泄 洪能力不足（現(xiàn)狀泄洪能力約 68m3/s），平壩內(nèi)部分地區(qū)歷史上曾多次遭受洪澇災(zāi)害。 h，建成投入系統(tǒng)運(yùn)行，可為系統(tǒng)提供調(diào)峰電量，從而緩解系統(tǒng)電力供需矛盾，提高系統(tǒng)供電質(zhì)量，利于系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)巫溪縣國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高有顯著作用。 據(jù)巫溪縣《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五年計(jì)劃綱要》的規(guī)劃，“九五”期工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá) ， 2020年達(dá) ， 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，電力負(fù)荷也相應(yīng)增長(zhǎng)，預(yù)測(cè) 2020年最高負(fù)荷達(dá) 萬 kw，年電量達(dá) 23756萬 kw178。 劉家溝水庫修建后，汛期設(shè)防洪限制水位，有調(diào)洪庫容 973萬 m3，可滯蓄上磺壩按 20年一遇洪水、排洪洞口附近低洼處淹沒時(shí)間較短、農(nóng)作 630 物損 失較小的設(shè)計(jì)排泄流量 300m3/s與本流域同頻率洪水，水庫限制下泄流量 395m3/s與下游區(qū)間洪水錯(cuò)峰組合后的安全泄量為 471m3/s，可使上磺壩 2年一遇防澇標(biāo)準(zhǔn)與鳳凰鎮(zhèn)河段 5年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到防 20年一遇洪水的防洪（澇）標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)規(guī)劃預(yù)測(cè) 2020年城鎮(zhèn)人口達(dá) , 食品工業(yè)產(chǎn)值達(dá) 2億元。再因地方電力供應(yīng)緊缺，難免在提灌站運(yùn)行時(shí)拉閘限電或停電，造成設(shè)備停運(yùn)，同時(shí)仍然存在成本和水費(fèi)高農(nóng)民承受難問題，故不存在灌區(qū)內(nèi)