【導讀】游的劉家溝河段，屬重慶市巫溪縣鳳凰鎮(zhèn)中和村所轄。水庫壩址距渝（重。慶）巫（巫溪）公路約，距巫溪縣城約17km。小溪河是大寧河中上游右岸一級支流柏楊河下游右岸的較大支流，報了《巫溪縣小溪河流域綜合治理劉家溝蓄洪樞紐工程項目建議書》，文批復同意開展劉家溝蓄洪工程可行性研究工作。同年十二月，萬縣市水利電力學會完成了《劉家溝蓄洪水。后由于資金籌集困難等原因，工程項目勘察設計工作未能進一步。合利用規(guī)劃報告》。顧城鎮(zhèn)供水與農(nóng)村人畜飲水、防洪、發(fā)電等綜合利用的劉家溝水庫。大而深遠的影響。巫溪縣在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃中提出：在十六大。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；以旅游帶動戰(zhàn)略為重點，加速第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進經(jīng)濟增長繁榮。現(xiàn)小康社會打下堅實基礎?？h人民政府將劉家溝水庫建設提到了議事日程。為此，重慶三峽水電建筑勘察設計研究院與國家電力公司貴陽勘測。在查勘基礎上，結(jié)合室內(nèi)資料分析、計算等內(nèi)

　　

【正文】 ，本工程樞紐主要永久性建筑為 3級，設計洪水重現(xiàn)期定為 50年一遇，相應洪峰流量 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，相應洪峰流量 787m3/s。配套電站永久性主要建筑物屬 4級建筑物，按表 ，電站廠房等主要建筑物，設計洪水重現(xiàn)期定為 30年一遇，相應洪峰流量 630m3/s，校核洪水重現(xiàn)期為 100 年，相應洪峰流量 755m3/s。 工程壩址及壩型選擇 （ 1）壩址選擇 劉家溝水庫所在流域小溪河位于三疊統(tǒng)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r廣布地區(qū)，巖溶水文地質(zhì)條件較為復雜，水庫的滲漏問題將成為決定本工程成敗的關鍵性地質(zhì)問題。小溪河中上游劉家溝以上河段，河床比降陡，河 638 谷狹窄，庫容條件差，同時還存在劉家溝鄰谷滲漏問題，故不宜建壩；小溪河中下游現(xiàn)先峰電站取水壩以下王爺廟至龍洞灣長約 現(xiàn)多級跌坎，河床高程由 390m陡降至 280m，河床比降達 86‰。故現(xiàn)先峰電站取水壩址以下河段， 由于河床比降陡，庫容條件差，水庫位置低等不利因素制約，亦不宜筑壩建庫。在劉家溝水庫選點規(guī)劃工作階段，重慶三峽水電設計研究院會同國家電力公司貴陽勘測設計研究院工程技術(shù)人員對小溪河下游劉家溝至現(xiàn)先峰電站攔河壩間長約 3km河段，反復踏勘研究，綜合考慮壩址地形地質(zhì)條件，水庫綜合利用對庫容規(guī)模的要求，樞紐布置及成庫條件等多方面因素，在劉家溝口以下長約 的河段內(nèi)選擇了上（胡家坪）、中（堰塘灣）、下（鼻骨梁）三個壩址方案。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。鑒于中壩址距上壩址較近，地形地質(zhì)條件與上壩址比較無優(yōu)勢，而樞紐布置條件又不如上壩址，因此，本階段選定上（胡家坪）、下（鼻骨梁）兩壩址方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較。 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。上壩址河床最低高程 ，水庫正常蓄水位 時，河谷寬約210m，筑壩壅水高 69m，右壩肩靠近支溝游家灣，其地形有利于布置壩肩河岸式溢洪道；下壩址河床最低高程 ，與上壩址庫容規(guī)模相 近時，水庫正常蓄水位為 ，相應河谷寬約 190m，筑壩壅水高 63m。由于下壩址河谷巖坡較陡，無有利地形布置溢洪道，如采用砼面板堆石 639 壩型，只能利用左壩肩河岸布置隧洞式泄洪建筑物。 從工程地質(zhì)條件看，上壩址壩基河床覆蓋層厚 ~，壩基巖體為 T1j53層微晶灰?guī)r夾薄 ~中層狀泥質(zhì)白云巖，其下為 T1j52層含藻灰?guī)r、T1j51 層微晶、隱晶質(zhì)灰?guī)r夾薄 ~中層狀泥質(zhì)灰?guī)r；下壩址壩基河床覆蓋層厚 ~，壩基巖體主要為 T1j34層淺灰 ~深灰色中厚層微晶灰?guī)r，其上左壩肩出露 T1j41 泥質(zhì)灰?guī)r、 T1j42 層角礫灰?guī)r（爛灰?guī)r）、 T1j43層泥質(zhì)灰?guī)r，河床下伏 T1j34層中厚層狀微晶灰?guī)r、 T1j33層厚層狀角礫灰?guī)r、 T1j32 層薄 ~中層狀泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r?？傮w看，上、下壩址工程地質(zhì)條件類似，壩基巖層以微晶灰?guī)r、含藻灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r為主，巖體多屬碎裂塊狀結(jié)構(gòu)，完整性較差，兩岸強卸荷帶較深，裂隙較發(fā)育，而且河床覆蓋層較厚。 從壩基壩肩滲漏防滲處理工程措施分析，上壩址方案，右壩肩靠近游家灣存在繞壩滲漏問題，防滲線長約 200m，據(jù)巖溶水文地質(zhì)調(diào)查分析，左壩肩近壩范圍內(nèi)庫水可能產(chǎn)生直 接的管道性滲漏 ,防滲線長達 ,防滲面積約 萬 m2。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。下壩址方案壩肩存在裂隙性繞壩滲漏問題，左岸防滲帷幕接地下水位，帷幕線長約 450m，右岸帷幕線長約 100m。下壩址右壩肩及河床的 T1j23層泥質(zhì)灰?guī)r系弱巖溶相對隔水層，對壩基壩肩防滲較為有利。下壩址存在的主要巖溶水文地質(zhì)問題是庫首左岸核桃灣一帶可能存在低地下水位槽谷構(gòu)成的滲漏缺口，寬約 500m，需進行防滲處理。總體看，下壩址壩基防 滲帷幕灌漿工程量及投資少于上壩址。 640 綜上所述，從地形條件有利工程布置分析，上壩址優(yōu)于下壩址；從工程地質(zhì)條件、壩基及壩肩繞壩滲漏、壩基壩肩防滲帷幕灌漿工程量考慮，下壩址優(yōu)于上壩址。 ②工程布置條件及投資 上、下壩址方案均存在壩基覆蓋層深，基巖較破碎，強卸荷帶深，裂隙發(fā)育，壩基巖體物理力學指標較差等問題，根據(jù)上、下壩址的地形、地質(zhì)條件及天然建材情況，上、下壩址均適宜修建砼面板堆石壩。故上、下壩址方案均以面板堆石壩樞紐布置進行技術(shù)經(jīng)濟比較。 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 ，相應庫容 2805 萬 m3，趾板建基高程 ，最大壩高 。利用右壩肩游家灣有利地形布置河岸式溢洪道，靠近左壩肩布置放水隧洞進水口。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，進水口后至調(diào)壓井段壓力輸水隧洞長 。施工導流隧洞兼水庫放空洞布置于右壩肩下。 下壩址方案：壩址位于鼻骨梁下游側(cè)，仍采用砼面板堆石壩，初選壩軸線位于鼻骨梁下游約 250m 處。水庫正常蓄水位 ，相應庫容2710萬 m3，趾板建基高程 ，最大壩 高 84m。壩址區(qū)河谷呈“ U”型寬谷 ,水庫正常蓄水位 ，谷寬約 190m，壩肩以下岸坡均勻無突變，左岸坡自然坡角 35~50176。，右岸坡 570m高程以下自然坡角約 30176。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)。水庫放水隧洞、施工導流隧洞兼放空洞亦 641 布置在左壩肩下，進水口后至配套電站調(diào)壓井前總干渠輸水壓力隧洞長。 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約 。上壩址地形條件有利于砼面板堆石壩樞紐布置，這是上壩址方案的主要優(yōu)點。上壩址方案存在的主要問題是近壩范圍內(nèi)庫水可能產(chǎn)生直接的管道性滲漏，左壩肩滲漏防滲處理工程量大，影響工程投資的不確定因素較多。下壩址方案地形條件對砼面板堆石壩樞紐布置較為不利，庫首左岸核桃灣一帶低地下水位槽谷構(gòu)成的滲漏缺口的防滲處理問題，是下壩址方案的主要缺點。但下壩址方案壩基下有相對隔水層，大壩填筑與壩基壩肩防滲處理工程量及投資小于上壩址方案。 因此，從工程布置條件及投資比較，上壩址方案雖具有地形條件有利 于砼面板堆石壩樞紐布置的優(yōu)點，但壩基壩肩滲漏問題突出，尤其是位于左壩肩下的巖溶管道滲漏，巖溶水文地質(zhì)復雜，難以完全查清，故壩基壩肩防滲處理工程投資不但量大，而且難以進行投資控制。下壩址方案壩基壩肩防滲處理方面具有相對優(yōu)勢，故從工程布置及投資比較以選擇下壩址方案為宜。 ③水庫左岸鄰谷滲漏問題 劉家溝水庫左岸的朱家壩一線存在低鄰谷地形，谷底高程低于水庫正常蓄水位 210~240m，鄰谷距水庫區(qū)水平距離約 3km，鄰谷間有地下分水嶺存在，據(jù)巖溶水文地質(zhì)報告分析，宜在 470m 高程以下建庫。在水庫壩址選擇時，其正常高水位 在滿足工程開發(fā)任務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。故從水庫左岸鄰谷滲漏問題分析，下壩址方案亦優(yōu)于上壩址方案。 ④水庫綜合利用效益及庫區(qū)淹沒損失 本工程以灌溉為主，同時具有較好的發(fā)電綜合利用效益。上壩址方案水庫正常蓄水位較下壩址方案高約 12m，由于水庫位置較高，不但可增加灌區(qū)自流控灌面積，而且水庫配套工程劉家溝電站，上壩址方案發(fā)電水頭較下壩址方案高 ，多年平均發(fā)電量多 271 萬 。上壩址方案，庫區(qū)河谷狹窄，淹沒耕地相對較少，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，上壩址方案庫區(qū)淹沒耕地 ，搬遷移民 338 人。由于上、下壩址間長約 河段河谷相對較開闊，兩岸耕地比較集中，據(jù)調(diào)查下壩址方案庫區(qū)淹沒耕地 畝，遷移人口 418 人，較上壩址方案水庫多淹沒耕地 畝，多搬遷人口 80 人。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。 ⑤樞紐工程施工條件及建設工期 上壩址方案右岸有利地形便于結(jié)合筑壩石料開采布置河岸式溢洪道，水庫樞紐溢洪道與放水建筑物各在一岸，施工干擾小，壩址 上下游河谷相對較開闊，有利于施工場地及施工交通布置。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、放水隧洞及施工導流隧洞均只能布置于左壩肩河岸，致使施工干擾較大。由于壩址區(qū)左岸坡順直，坡度較陡，因而施工場地及施工交通布置亦較困難，下壩址右岸下游附近岸坡相對較緩，有利于施工場地及道路布置。 643 本工程當?shù)亟ú氖县S富，灰?guī)r石料質(zhì)量好，開采易，運距近?？裳须A段經(jīng)地質(zhì)勘察，推薦灰石包石料場位于小溪河右岸上、下壩址之間，距上、下壩址運距均在 以內(nèi)，其可采儲量達 910 萬 m3 ，完全能滿足本工程塊石及砼骨料用 量要求。 從工程施工工期比較，上、下壩址施工條件類似，樞紐主體工程量接近，下壩址泄洪、放水、施工導流建筑物集中布置于左岸，雖存在一定施工干擾問題，但無論上壩址或下壩址方案，安排 3年工期均能完成水庫樞紐主體工程施工任務。 因此，從施工布置條件看，上壩址略優(yōu)于下壩址；從天然建筑材料及施工工期分析，上、下壩址方案差別不大。 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。存在的主要問題是：右壩肩存在繞壩滲漏問題，壩基下巖層無相對隔水層，左壩肩下存在巖溶裂隙性與管道性滲漏。由于壩基壩肩巖溶水文地質(zhì)條件復雜，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。同時，由于上壩址水庫正常蓄水位較下壩址方案高約 12m，接近巖溶水文地質(zhì)報告分析推測的左岸鄰谷地下分水嶺高程 470m，水庫鄰谷滲漏的風險較下壩址大一些。 下壩址方案的主要優(yōu)點是：壩基下有相對隔水層，防滲邊界較明確，壩基壩肩防滲處理工程投資較省，水庫正常蓄 水位低于左岸鄰谷地下分 644 水嶺高程，鄰谷滲漏的可能性小一些，成庫條件優(yōu)于上壩址。主要缺點是：壩址區(qū)地形條件對砼面板堆石壩樞紐布置不如上壩址方案有利，壩軸線較長，壩體填筑工程量較大，水庫泄洪、放水及施工導流隧洞集中布置于左壩肩下，有一定施工干擾，水庫位置低一些，灌溉及發(fā)電等綜合利用效益較上壩址方案略差。 劉家溝水庫地處碳酸鹽巖廣布，巖溶水文地質(zhì)條件較為復雜的小溪河流域中上游地區(qū)，水庫的滲漏問題是決定工程成敗的關鍵性地質(zhì)問題。經(jīng)對上、下兩壩址方案主要優(yōu)缺點進行綜合分析比較，上、下壩址方案工程投資比較接近 ,但下壩址方 案在壩基壩肩巖溶水文地質(zhì)條件、壩基壩肩防滲處理工程投資及其可靠性、水庫鄰谷滲漏與成庫條件等方面具有明顯的優(yōu)勢，故本階段推薦鼻骨梁下壩址方案進行水庫樞紐布置。 （ 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。壩基壩肩巖體多屬碎裂塊狀結(jié)構(gòu)，完整性較差，強卸荷帶較深，裂隙發(fā)育，物理力學指標較差。本工程的優(yōu)勢 是當?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，其儲量多達 910萬 m3，質(zhì)量好，易于集中大規(guī)模開采，運距僅 ~，完全能滿足水庫樞紐建筑所需石料和砼骨料要求。 根據(jù)壩址區(qū)地形、地質(zhì)及天然建材條件，在壩型選擇中曾研究過砼面板堆石壩、碾壓砼重力壩、砼砌塊石重力壩及砼砌塊石重力拱壩幾種 645 壩型。砼砌塊石重力拱壩因壩基壩肩工程地質(zhì)條件差，基礎處理難度大，壩址地形條件也不適合建拱壩等原因予以否定?？紤]到壩址區(qū)地形條件對布置壩肩河岸式溢洪道有一定困難，而水庫大壩樞紐泄洪流量又較大這一 實際情況，故壩型比選中擬定了重力壩壩頂溢洪布置方案，并對砼砌塊石重力壩和碾壓砼重力壩型進行分析比較。兩種壩型對壩基處理的要求相同，均可利用當?shù)刎S富的灰?guī)r石料筑壩。砼砌塊石重力壩的主要缺點是：除石料運輸，砼拌和可采用機械外，壩體砌筑以人力施工為主，不但施工進度慢，工期長，砌筑施工質(zhì)量難于控制，而且由于用工較多存在人工工資等不確定因素造成工程投資缺口等情況。根據(jù)我院已完成類似工程設計經(jīng)驗，砼砌塊石重力壩與碾壓砼重力壩型比較，工程造價十分接近。碾壓砼重力壩具有可機械化施工、進度快、工期短、施工質(zhì)量有保證、工程投資 較省等優(yōu)點，存在的主要問題是砼摻合料粉煤灰需到外地（重慶火電廠）采運方能解決。為了便于采用機械化施工，加快施工進度，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。根據(jù)壩址工程地質(zhì)條件較差、當?shù)亟ú氖县S富、開采易、運距近等特點，本工程適宜的壩型是砼面板堆石壩。鑒于此，本工程重點研究砼面板堆石壩與碾壓砼重力壩水庫樞紐布置，并對兩壩型方案作同精度的技術(shù)經(jīng)濟比較。 砼面板堆石壩的主要優(yōu)點是：砼面板堆石壩對壩基要求不高，對地基變形適應性強，壩體可置于強風化破碎基巖上，因而大壩開挖石方工程量相對較 少；便于采用大型機械專業(yè)化隊伍施工，施工進