库尔楚水库坝址比选分析
2023-09-28王淑娟
王淑娟
(巴州水利水电勘测设计有限责任公司,新疆 库尔勒 835000)
1 工程概况
合适坝址关键因素是建坝河段地形地质条件。库尔楚河是一条靠着补给水汇集而成的河流,主要径流来源为冰雪消融、降水、地下水等,从起始端到出山口长度为47.20 km,对应集水面积为365 km2。为解决库尔楚河流域现状资源性缺水和工程性缺水问题,需采取工程措施提高地表水利用率。因此,在库尔楚河流域建设具有灌溉、供水功能的库尔楚水库。
2 坝址初选
库尔楚河由东、北两条支流组成,两支流在出山口上游2.30 km处汇合,两条支流属“U”型河谷,东侧支流向东延伸约2 km 后转向北,河谷底宽200~300 m,两岸岸坡40°~70°,左岸分布Ⅰ~Ⅳ级残留阶地;北侧支流向北延伸2 km后转向西,河谷底宽60~100 m,两岸岸坡50°~80°,阶地不发育。两支流汇合口至出山口段长约2 km 河段范围,河谷呈“U”型,河谷底宽70~100 m,两岸岸坡50°~80°,阶地不发育。
①库尔楚河两支流汇合口以上河段属天山南坡的霍拉山区,河水由北向南穿行于崇山峻岭,该区域气候寒冷,海拔较高,施工期较短,距离山口较远,交通运输十分不便,修建山区控制性水库条件较差,难度较大。②库尔楚河出山口以下河段进入倾斜的冲洪积平原区,河床上部为巨厚的砂砾石层,下伏基岩埋藏较深,该区域地形较为开阔和平缓,没有可形成具有一定库容的理想库盘条件,修建控制性水库投资巨大。③两支流汇合口至出山口之间共2.50 km的河段属中山区,河道较为宽阔,库盘条件较好,天然弯道便于布置泄水及放水建筑物,该区域距离山口较近,现状有通行卡车的便道,无重大不良地质条件,此区域以上和以下的3 km的范围内存在有大储量的砂砾石和混凝土粗细骨料,且质量合格,能满足工程的使用要求,建库条件较为适宜。
3 坝址比选
从地形地质条件分析,库尔楚河自两河汇合口至出山口段两岸山体雄厚,基岩透水性差,具有一定库盘条件,砂砾石储量有保证,具备建坝条件,因此坝址主要在该段选取。根据坝址区的地形地质条件、工程布置、施工条件、工程投资等方面对上中下三个坝址进行比选分析。
上坝址坐落于河道出山口往上溯源2.20 km、是两个河流交汇处;中坝址坐落于东边和北边两条支流汇合处以下的750 m的距离处;下坝址坐落于河道出山口往上溯源的0.90 km 处,距上、中坝址距离分别为1.30 km 和0.90 km。根据现场踏勘情况,从地形、库盘条件及工程布置等因素考虑,三个坝址之间再无其他合适坝址。库尔楚水库上中下三个坝址比选见表1。
表1 库尔楚水库上、中、下三个坝址比选汇总表
①从地形条件比较,上坝址库盘条件最好,中坝址次之,下坝址最差,从地质条件比较,三个坝址均发育次级断层和节理裂隙,但对岸坡稳定影响不大,卸荷岩体均需要清除,因此,上坝址优于中坝址,中坝址优于下坝址。②从工程布置比较,在库容保持一致的情况下,上、中坝址的坝线长度基本一致,下坝址长度最大,但就坝高来说,上坝址坝高比中坝址低7 m、比下坝址低15.50 m,上坝址较优;溢洪道长度,中坝址比上坝址短57 m、比下坝址短70 m;导流兼泄洪冲沙放水隧洞长度,中坝址比上坝址短129 m、比下坝址短131 m。总体而言,上坝址和中坝址具有可比性,且两者均明显优于下坝址。③从工程施工比较,下坝址填筑用砂砾石料和其他建筑材料平均运距比中坝址少0.90 km,比上坝址少1.30 km,下坝址平均运距优势明显;就填筑方量来说,上坝址最少,其比中坝址少30 万m3,比下坝址少59万m3。总体而言,上坝址优于中坝址,中坝址优于下坝址。④从工程投资比较,中坝址工程投资比中坝址少6 819万元,比下坝址少3 887万元,总体而言,中坝址投资最小,上坝址次之,下坝址投资最高。
经综合比选,中坝址优于上坝址,上坝址优于下坝址。
4 结论
从地形条件比较,上坝址库盘条件较好,大坝填筑量最少,中坝址次之,下坝址大坝工程量最大;上坝址大坝工程量稍小但两岸坡山体高陡,建筑物较长且进出口边坡处理量较大;中坝址溢洪道、导流兼泄洪冲沙隧洞和灌溉放水隧洞较上、下坝址短;综合比较中坝址枢纽布置合理,建筑物工程量小,工程投资优于上、下坝址。选定中坝址作为推荐坝址。