【正文】 貌帶形成豐富多彩的小氣候，氣候垂直分帶明顯，具有典型的立體性。雨量分布受地形影響隨高程降低而呈遞減趨勢(shì)。本流域形成暴雨的主要天氣系統(tǒng)是梅雨峰系，暴雨在4～10月都可能發(fā)生，大暴雨多集中在6～8月，暴雨持續(xù)時(shí)間一般為1～3天。流域徑流主要來自降雨，徑流年內(nèi)分配與降水基本一致，徑流年內(nèi)分配不均，豐水期為4～10月，%，11～3月為枯水期，%。每年4～10月為汛期，年最大洪峰流量多出現(xiàn)在5～7月，且頻率較高。洪峰形態(tài)以單峰為主，也有復(fù)峰出現(xiàn)。由于流域內(nèi)森林植被良好，加之人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境影響較小，全流域河流含沙量不大。(1)水文站:設(shè)計(jì)流域?qū)偾褰患?jí)支流泗渡河的源頭一級(jí)支流大壩河流域，屬清江左岸支流，流域內(nèi)無水文測站，下游有泗渡河上的招徠河水文站，但招徠河水文站控制流域面積909km2，%，且兩流域在地形、巖溶發(fā)育程度等方面差異較大，其地理?xiàng)l件、植被條件、水文地質(zhì)條件和水文氣象特征與本流域相差較大，也無法移用。19′，北緯30176。***站屬國家正式雨量站網(wǎng)，觀測資料完整，整編規(guī)范，在本流域內(nèi)分布均勻，能反映流域降雨特性。(1)***雨量站1952年至2003年共52年降雨資料；(2)***站1956年至1971年共16年年蒸發(fā)資料；(3)湖北省平均年徑流等值線圖（下稱“年徑流等值線圖”）；(4)《湖北省暴雨徑流查算圖表》（下稱“圖表”）；(5)《湖北省可能最大暴雨圖集》（下稱“圖集”）?！搅饔?jì)算167。流域內(nèi)無水文測站，擬用地區(qū)等值線圖和查算圖表進(jìn)行年徑流計(jì)算，并用已收集的資料對(duì)其成果進(jìn)行合理性論證，計(jì)算的年徑流按典型年法進(jìn)行年內(nèi)分配計(jì)算。(1)　年降雨對(duì)***雨量站1952年至2003年共52年實(shí)測降雨資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用PIII型曲線適線,結(jié)果如表表21 ***站年降雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)由于設(shè)流面積小，采用鄰近站綠忽坡站降雨代表流域降雨量，得不同設(shè)計(jì)頻率年降雨量統(tǒng)計(jì)如下表：表22 不同設(shè)計(jì)頻率年降雨量成果表(2)年徑流量計(jì)算設(shè)計(jì)流域無水文測站，年徑流計(jì)算途徑采用參數(shù)等值線法：根據(jù)“年徑流等值線圖”查算流域設(shè)計(jì)年降雨量、年徑流深并算出相應(yīng)年徑流系數(shù)，由查算的年徑流系數(shù)和流域?qū)嶋H設(shè)計(jì)降雨值計(jì)算相應(yīng)的年徑流深。表23　　　　壩址年徑流查算成果表據(jù)流域長系列實(shí)測降雨量計(jì)算成果計(jì)算壩址年徑流計(jì)算成果如下表。其成果如下表：表26 設(shè)計(jì)代表年年內(nèi)分配成果表167。 　洪水特性本流域洪水由暴雨形成，發(fā)生洪水時(shí)間與暴雨相對(duì)應(yīng)。流域內(nèi)山高坡陡，谷深河窄，洪水匯流迅速，洪水陡漲陡落，具有山區(qū)河流洪水特征。167。167。設(shè)計(jì)流域內(nèi)無雨量站，鄰近有綠忽坡雨量站，本階段查算《湖北省暴雨徑流查算圖表》和《湖北省可能最大暴雨圖集》中本地區(qū)綜合曲線選用有關(guān)暴雨和洪水參數(shù)設(shè)計(jì)值。時(shí)面深系數(shù)不作流域形狀改正,由于屬于小流域,不作點(diǎn)面換算,經(jīng)查算“圖表”和“圖集”，可得取水壩址暴雨設(shè)計(jì)值和暴雨參數(shù)如表。t1n1　　當(dāng)6≤t≤24時(shí)　　H t面=H 24面t1n2式中：n1=1+(H1面/H6面) n1(%)= n1(2%)=　　 n2=1+(H6面/H24面) n21(%)= n2(2%)=167。初損I0采用全省綜合的設(shè)計(jì)條件下的數(shù)值。穩(wěn)滲強(qiáng)度fc=，式中R總為24小時(shí)的設(shè)計(jì)總徑流，為扣除初損I0后的24小時(shí)設(shè)計(jì)面雨量，即R總=H24面－I0各歷時(shí)凈雨量計(jì)算式為Ii=Ri－fcΔt。流域匯流采用瞬時(shí)單位線法推求設(shè)計(jì)斷面洪峰流量及洪水過程線。十水文分區(qū)匯流參數(shù)m1和n 值按下列公式計(jì)算：　 m1= 　 n= J 式中：F——集水面積，km2；　 L——主河道長，km；　 J——主河道加權(quán)平均比降，‰；計(jì)算結(jié)果：m1=；n=；k=。參數(shù)m1的非線性改正按下面公式計(jì)算：m1i=m1(50/ip)λ式中：ip——造峰雨強(qiáng)，ip＝HTr/tR，iP——造峰歷時(shí)，由于本流域F/L2＝，流域平均海拔高程大于500m，屬山區(qū)扇形流域，tR＝HtR——tR歷時(shí)的面雨量；λλ——系數(shù)，查《圖表》，采用λ1＝λ＝。表29　　　　　瞬時(shí)單位線參數(shù)非線性改正成果(3)瞬時(shí)單位線法計(jì)算洪水過程地面徑流按瞬時(shí)單位線法計(jì)算無因次單位線并轉(zhuǎn)換為時(shí)段單位線，利用設(shè)計(jì)凈雨推求地面徑流過程。Qm下=2W下/T下W下地下徑流總量將地面徑流過程與地下徑流過程迭加即可得出設(shè)計(jì)洪水過程，由瞬時(shí)單位線法計(jì)算的洪水成果見下表。根據(jù)設(shè)計(jì)頻率的洪水過程計(jì)算洪量，其成果如下表：表212 最大24小時(shí)各頻率設(shè)計(jì)洪量表表213 最大3日各頻率設(shè)計(jì)洪量表167。水庫滲漏損失按當(dāng)月平均蓄水量的1%計(jì)。按年調(diào)節(jié)計(jì)算公式：V調(diào)=Q調(diào)*T∑Q供+W損T—供水時(shí)間，∑Q供—供水期來水量，W損水庫損失量，Q調(diào)調(diào)節(jié)流量用不同取水流量對(duì)設(shè)計(jì)保證率P=95%供水過程，按計(jì)入損失進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，各年所需調(diào)節(jié)庫容如下表：表215 供水保證率P=95%調(diào)節(jié)計(jì)算表總來水為大壩河來水和棺木巖來水之和，但棺木巖來水不參與水庫興利調(diào)節(jié)計(jì)算，根據(jù)水廠近幾年的運(yùn)行記錄分析，水廠多年平均年供水量為72萬m3，盡管采取分時(shí)段、分區(qū)間定時(shí)供水等措施運(yùn)行，缺水量太大，無法正常運(yùn)行。計(jì)算得V興=。3工程地質(zhì)167。主要任務(wù)包括：調(diào)查擬建庫壩區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件，包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等。從工程地質(zhì)觀點(diǎn)出發(fā)，以技術(shù)可行性為主、進(jìn)行壩型和壩址方案的比較。經(jīng)室內(nèi)整理分析編制了工程地質(zhì)可行性研究報(bào)告及其相應(yīng)圖件。167。17′～110176。41′～30176。屬于鄂西中山地貌區(qū)，地形切割強(qiáng)烈，溝壑縱橫，主要發(fā)育山間溪流。當(dāng)?shù)鼐用褚酝良易搴蜐h族為主，人口稀少，居民較分散，以農(nóng)業(yè)為主，耕地較少，農(nóng)作物以玉m、土豆、紅薯為主，次有小麥、大豆、花生、油菜等，此外還有木耳、香菇、中藥材等土特產(chǎn)品。氣象資料表明，晝夜溫差較大。5～9月為強(qiáng)降雨期，為全年降雨量的70%。,。庫區(qū)匯水面積范圍內(nèi)植被發(fā)育，其森林覆蓋率達(dá)80%以上，近20年來水土流失微弱，水土保持良好。一、地形地貌工作區(qū)位于鄂西長江南岸，屬鄂西中高山區(qū)，地形切割強(qiáng)烈，溝壑縱橫，主要發(fā)育山間溪流。擬建水庫區(qū)地勢(shì)西北高東南低，地形標(biāo)高一般在1600～1300m，相對(duì)高差一般在100～300m。大壩河為當(dāng)?shù)氐乇硭饕判雇ǖ?。此外在右岸距壩區(qū)約100m處有洪積扇分布。二、地層巖性工作區(qū)主要出露地層為泥盆紗中統(tǒng)黃家澄組（Dh）、云臺(tái)觀組（Dy）和志留系下統(tǒng)紗帽組（Ss）、羅惹坪組（Si）、新灘組（Sx）地層和第四系（Q）。（一）志留系（S）（1）新灘組一段（Sx1）為灰綠色薄層狀粉砂質(zhì)頁巖，粉砂巖夾細(xì)粒石英雜砂巖?；緦有蛴煞凵皫r或石英雜砂巖與粉砂質(zhì)頁巖反復(fù)疊置而成，垂向演替顯示向上變粗的進(jìn)積型沉積特征，粉砂巖、石英雜砂巖結(jié)構(gòu)成熟度較低。（2）新灘組二段（Sx2）為厚層狀粉砂質(zhì)頁巖夾薄層狀粉砂巖和長石石英雜砂巖，構(gòu)成非旋回性基本層序。該段底部青灰色塊狀鈣質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖，地貌上易形成小陡坎，橫向分布非常穩(wěn)定；（4）羅惹坪組二段（Si2）為灰綠、黃綠色厚層狀粉砂質(zhì)泥巖，偶夾薄層或條帶狀細(xì)粒長石石英雜砂巖和粉砂巖。（二）泥盆系（D）（1）泥盆系中統(tǒng)云臺(tái)觀組（Dy）巖性單一，分布穩(wěn)定，基本層序由灰白色塊狀石英巖狀砂巖→中厚層狀石英砂巖夾黃色薄層粉砂質(zhì)泥巖組成，底部含細(xì)礫，垂向上砂巖變薄，泥質(zhì)增多，與下伏紗帽組呈平行不整合接觸，發(fā)育沖洗層理、楔狀和板狀交錯(cuò)層理。發(fā)育楔狀、板狀交錯(cuò)層理。（1）沖洪積層（al+plQ）除現(xiàn)代河床和漫灘的卵礫石層外，主要分布于一、二級(jí)階地中，為含卵礫的粉質(zhì)粘土，卵礫成分以志留系的砂、頁巖為主，厚3～7m。厚約4～10m，分布于善家河水電站壩前200m處。（4）水庫淤積層（lQ）善家河水電站已經(jīng)運(yùn)行20余年，在該水電站水庫淹沒范圍內(nèi)必然接受上游洪水搬運(yùn)物的沉積，其巖性和厚度不詳，需進(jìn)一步勘查。工作區(qū)所屬大地構(gòu)造位置在揚(yáng)子準(zhǔn)地上揚(yáng)子臺(tái)坪八面山褶皺帶**臺(tái)褶束的北部，其東西分別與利川、長陽臺(tái)褶束相連接，北與鄂中褶斷區(qū)秭歸臺(tái)褶束相毗鄰。工作區(qū)及其外圍地區(qū)屬于北北東向構(gòu)造體系，主要構(gòu)造形跡為楊橋河向斜、棗樹坪——燈籠坪背斜（筆架山背斜）和以北東向?yàn)橹鞯南盗袛嗔?。核部由三疊系大冶組組成，翼部以二疊系為主，產(chǎn)狀較平緩，為兩翼較平緩開闊的對(duì)稱向斜，西翼巖層產(chǎn)狀傾向南東130176。傾角15176。；東翼巖層產(chǎn)狀傾向北西310176。傾角19176。核部為奧陶系，翼部為志留系，為一向南西傾伏的不對(duì)稱背斜，西北翼巖層產(chǎn)狀傾向北西西，傾角14176。東南翼巖層產(chǎn)狀傾向南東，傾角45176。巖層傾向南西，傾角6176。此外，壩址區(qū)內(nèi)發(fā)育有三組構(gòu)造節(jié)理，分別為（1）85176?？梢婇L度3m，；（2）3510∠720可見長度50～70cm，；（3）1120∠840，長數(shù)米，其中最長20m，間距1m，節(jié)理延展性不均，以陡傾角為主。167。其特點(diǎn)是：含泥量高；單層較薄，以中厚層和薄層為主，微層理十分發(fā)育；有三組以上構(gòu)造節(jié)理切割，巖體比較破碎；巖石的強(qiáng)度較低，新鮮的粉砂巖為較硬巖和較軟巖，頁（泥）巖為較軟巖和軟巖，這類巖石在各種外營力作用下極易風(fēng)化，其強(qiáng)度更低，巖體完整性更差。如壩址區(qū)的粉砂巖和泥（頁）巖，新鮮、微風(fēng)化巖為灰色、深灰色；弱（中）風(fēng)化巖表面為灰綠色，內(nèi)部為灰色，厚數(shù)米；強(qiáng)風(fēng)化巖以灰綠、黃綠色為主，巖體表面風(fēng)化裂隙十分發(fā)育，呈破碎狀，厚10m左右；全（劇）風(fēng)化巖為黃色，為粘性土夾碎塊石，厚0～1m。（二）泥石流據(jù)現(xiàn)場調(diào)查訪問，二十世紀(jì)七十年代以前，由于森林遭到濫砍濫伐，植被被嚴(yán)重破壞，暴雨季節(jié)水土流失較嚴(yán)重，曾發(fā)生小規(guī)模泥石流，但未造成災(zāi)害。近二十年來，當(dāng)?shù)厝罕姺e極響應(yīng)政府植樹造林、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的號(hào)召，至今庫區(qū)流域范圍森林覆蓋率已達(dá)80%以上，大壩河及其支溝兩岸水土保持良好，未了生崩塌滑坡，暴雨洪流時(shí)“泥沙”量減少，雨后數(shù)小時(shí)河水變清，預(yù)測水庫運(yùn)行期間不會(huì)發(fā)生災(zāi)害性泥石流。167。松散土類孔隙的含水層為現(xiàn)代河流溝谷沖洪積層和坡洪積層。水庫庫區(qū)兩岸均有泉水分布，左岸各支溝在1330～1370m高程之間，右岸各支溝于1340～1380m高程間較多，水量雖不大但終年有水，泉水清涼甘冽，并沿溝順坡而下匯入大壩河，當(dāng)?shù)鼐用裼眯」軐⑷爰抑凶鳛樯钣盟?67。庫區(qū)及鄰近地區(qū)缺乏砂料，土料可就地采集，塊石料需在鄰近地區(qū)尋找。作為重力壩的砌石和土壩的護(hù)坡塊石，應(yīng)考慮區(qū)外灰?guī)r，如在庫區(qū)以東奧陶系灰?guī)r分布區(qū)，以西二疊系灰?guī)r分布區(qū)，對(duì)兩者進(jìn)地技術(shù)比較。本次調(diào)查未作勘探工作，經(jīng)地表觀測和現(xiàn)場訪問，在庫水位以下被淹沒的土料約17萬方左右。以上料場的主要優(yōu)點(diǎn)是：多位于庫水位以下，不占用和破壞耕地；距壩區(qū)較近，便于開采運(yùn)輸；估計(jì)其量可以滿足土壩用料的要求。167。大壩河水庫壩址初步定于善家河水電站老壩址與其上游180m之間，壩軸近東西向?！?0176。岸邊有殘坡層和坡洪積層分布，谷底為善家河水電站水庫淤積物。傾角6176。構(gòu)造節(jié)理和平行岸坡的卸荷裂隙較發(fā)育。左右，坡體結(jié)構(gòu)為逆向坡。左岸：坡角較陡，在40176。左右。眾所周知，在給定工程地質(zhì)條件環(huán)境下，壩型不同、規(guī)模不同時(shí)，其可能發(fā)生的工程地質(zhì)問題亦各異。167。因此，壩基滲漏問題主要決定于粉砂巖和頁巖因構(gòu)造、卸荷、風(fēng)化等作用導(dǎo)致的巖體的破碎程度。壩基巖體處于河床以下者，受卸荷風(fēng)化作用較小，各組節(jié)理裂隙張開度小，為微透水性和弱透水性巖體。水庫蓄水后壩基滲漏主要通過岸坡巖體的裂隙通道，這一推斷有善家河電站壩基滲漏現(xiàn)象可作佐證。167。同時(shí)還形成一組平行邊坡的卸荷裂隙，其特點(diǎn)是：延伸較長，規(guī)模較大，具張開性，與岸坡走向近平行，與層理和構(gòu)造節(jié)理相互溝通，使壩肩巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)連通性較好，構(gòu)成壩肩滲漏的主要通道。167。因土壩底板長度大，地基承載力和抗滑穩(wěn)定性容易滿足要求，又不存在松散土體壩基的滲透變形問題。167。其承載力標(biāo)準(zhǔn)值約為1500～2000Kpa。167。這里僅討論漿砌塊石重力壩的壩基抗滑穩(wěn)定問題。壩區(qū)發(fā)育三組構(gòu)造節(jié)理，其延伸較短，傾角較陡，在500～800之間，與層面組合不會(huì)構(gòu)成從壩前至壩后貫通整個(gè)壩基的不穩(wěn)定巖體，即不存在導(dǎo)致壩基發(fā)生深層滑移破壞的邊界條件，因此，壩基抗滑穩(wěn)定條件較好。各種壩型在施工設(shè)計(jì)時(shí)都必須考慮清除兩岸壩肩卸荷松動(dòng)風(fēng)化破碎的巖石，將壩體砌置在微風(fēng)化或新鮮基巖上，漿砌石重力壩，特別是拱壩更應(yīng)如此。巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)必須同時(shí)滿足三個(gè)必要的幾何邊界條件：（1）滑移面，（2）臨空面，（3）切割面。壩址區(qū)巖體結(jié)構(gòu)面與邊坡產(chǎn)狀極射赤平投影，可求得一線兩組結(jié)構(gòu)面所構(gòu)成的楔形體及其組合交線的傾向和傾角，然后根據(jù)組合交線的傾向、傾角與連坡傾向、傾角的關(guān)系，判斷楔形體是否存在滑移邊界條件；若存在滑移邊界條件，再依據(jù)交線傾角與結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角比較，以判斷楔形體滑移破壞的可能性。節(jié)理和層面與坡向夾角很小，存在滑移邊界條件，但交線傾角小于結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角。左岸巖體結(jié)構(gòu)面及其組合與邊坡產(chǎn)狀的關(guān)系結(jié)構(gòu)面傾向傾角與坡向夾角滑移邊界條件，滑移可能性左岸坡面2550400層理面（C）2200130350存在，滑移可能性小節(jié)理1（J1）8507001700不存在，不可能滑移節(jié)理2（J2）11208401430不存在，不可能滑移節(jié)理3（J3）3510720960不存在，不可能滑移J1C交線172090830不存在，不可能滑移J2C交線26309080存在，可能滑移J3C交線2000110550存在，滑移可能性較小J1J2交線4203801470不存在，不可能滑移J1J3交線4106701460不存在，不可能滑移注：α坡角；β層面、節(jié)理、結(jié)構(gòu)面交線傾角；ψ結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角。第三組節(jié)理和層面的交線傾向與坡向夾角550，在各種荷載作用下，發(fā)生滑移可能性小。經(jīng)分析對(duì)右肩邊坡穩(wěn)定性可得出以下結(jié)論：右岸巖體結(jié)構(gòu)面及其組合與邊坡產(chǎn)