紅豆峽水庫工程可行性研究

李浩亮

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院，山西 太原030024）

紅豆峽水庫工程可行性研究

李浩亮

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院，山西 太原030024）

擬建的紅豆峽水庫地處壺關(guān)縣東南部的橋上開發(fā)區(qū)紅底村南，闡述了工程建設(shè)必要性，為滿足工程建設(shè)任務(wù)，在分析水庫水文條件和地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對工程建設(shè)規(guī)模和擬建壩型壩址進行了比選。通過對其環(huán)境影響評價可知，該工程的建設(shè)可對解決當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)缺水問題，改善生態(tài)環(huán)境具有積極作用，項目經(jīng)濟、合理，建議盡早實施。

水文條件；主體工程；可行性研究；紅豆峽水庫

1 概述

1.1 工程概況

壺關(guān)縣位于山西省東南部，地處太行山東南端，東與河南省林州、輝縣兩市接壤，西與長治市郊區(qū)、長治縣為鄰，北與平順縣相連，南與晉城市陵川縣毗鄰。紅豆峽水庫位于壺關(guān)縣東南部的橋上鄉(xiāng)紅底村南，東邊與晉城市陵川縣相鄰，所屬海河流域衛(wèi)河水系郊溝河上的紅底河。紅底河流域沒有已建的水利工程，郊溝河上已建工程包括小（一）型磨掌水庫、七里棧供水工程以及橋上梯級開發(fā)水電站等水利工程。

壺關(guān)縣石灰石、硅石、煤、鐵、大理石、高嶺土、花崗巖等礦產(chǎn)資源儲量豐富，特別是縣境東南的太行山大峽谷，現(xiàn)已開發(fā)出八泉峽、黑龍?zhí)丁⒓t豆峽、十八盤等10多個景區(qū)。太行山大峽谷自然風(fēng)光旅游區(qū)集雄奇險幽于一體，具有很高的旅游品位和極大的開發(fā)潛力，是山西省重點建設(shè)的十大景區(qū)之一。

1.2 工程建設(shè)必要性

第一，根據(jù)《壺關(guān)縣水利發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，隨著壺關(guān)縣社會進步和經(jīng)濟的快速發(fā)展，供需水矛盾逐漸突出，阻礙了社會經(jīng)濟發(fā)展，需新增供水水源工程以提高供水能力。

第二，水庫建成后可向壺關(guān)縣邊遠干石山區(qū)的橋上鄉(xiāng)及鵝屋鄉(xiāng)提供2萬城鎮(zhèn)人口的生活用水，同時補充七里棧水源工程供水范圍內(nèi)10萬城鎮(zhèn)人口的生活用水，并為七里棧水源工程提供應(yīng)急補水，對提高飲水安全保障程度具有很大作用。

第三，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展對用水的需求，壺關(guān)縣沿郊溝河取水，使周圍泉群水量受到影響，水庫建設(shè)可存蓄部分汛期洪水徑流，對下游紅底泉有一定補給作用。

第四，作為以旅游為支柱產(chǎn)業(yè)的壺關(guān)縣，在太行山景區(qū)大量取水，對旅游開發(fā)造成了一定影響，紅豆峽景區(qū)作為國家4A級景區(qū)，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展有重要作用，景區(qū)對生態(tài)環(huán)境的要求較高，興建紅豆峽水庫對當(dāng)?shù)匕l(fā)展旅游業(yè)有重要作用。作為山間峽谷地區(qū)旅游景區(qū)，其防洪安全問題不容忽視，紅豆峽水庫的建設(shè)可對下游景區(qū)的防洪起到積極作用。

2 水文條件

擬建的紅豆峽水庫位于紅底河入郊溝河匯入口上游約3 km處，壩址以上控制流域面積51 km2，流域平均寬度3.1 km，河道比降40.4‰，區(qū)域內(nèi)植被條件較好，河道內(nèi)有泉眼出露。流域內(nèi)沒有水文站，雨量站3處，分別為塔店、馬家莊、橋上雨量站。

本流域多雨期集中在7—9月，多年平均降水量655.7mm，其中汛期降水量占全年降水量的74%，年平均氣溫8.9℃，極端最高氣溫37.4℃，極端最低氣溫-24.5℃，多年平均蒸發(fā)量1 535.6mm。

3 工程地質(zhì)情況

工程區(qū)地處太行山東南部山脊分水嶺東側(cè)，溝壑縱橫，峽谷多為高陡懸崖?？傮w地形西高東低，海拔多在1 200～1 600m以上，溝谷切蝕作用強烈，相對高差200～350m，屬溶蝕侵蝕中山區(qū)。本區(qū)位于呂梁太行斷塊的太行山塊隆中部，地質(zhì)構(gòu)造簡單，區(qū)域穩(wěn)定性較好。庫區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，無平行于洪底河的鄰谷，兩岸山體雄厚。庫盆地層為寒武系徐莊組頁巖、砂質(zhì)頁巖夾泥灰?guī)r、灰?guī)r等，基巖滲透性總體較弱，庫區(qū)不存在永久性滲漏問題。庫區(qū)內(nèi)無村莊和耕地，未發(fā)現(xiàn)有重要礦產(chǎn)，不存在淹沒、浸沒村莊和耕地問題。庫區(qū)兩岸岸坡較陡，主要為巖質(zhì)岸坡，巖層傾角平緩。

上下壩址地質(zhì)條件類似，上壩址河谷總體較窄，壩基覆蓋層相對較薄，兩岸主要為基巖岸坡，右岸有利于導(dǎo)流泄洪建筑物布置。下壩址河谷較寬，左岸堆積階地較寬，覆蓋層較厚且工程地質(zhì)較差，處理難度大。右岸近壩庫岸存在岸坡穩(wěn)定問題，且下壩址不利于導(dǎo)流泄洪建筑物布置，不予考慮。故推薦上壩址方案。

本工程所需堆石料、人工骨料選在庫區(qū)上游河谷左岸，距離壩址約1.5 km，質(zhì)量和儲量滿足要求，開采運輸便利。防滲土料可選用壺關(guān)縣北大安村土料，運距約40 km。細骨料建議從河南林州購買，其質(zhì)量滿足工程要求。

4 壩型比選

紅底河上游河段選址建壩，控制流域面積偏小，河道縱坡偏大，庫容條件較差，且不能滿足興利庫容要求；下游河段居民較集中，村鎮(zhèn)及景區(qū)建筑物和設(shè)施較多，興建水庫帶來移民占地等問題，并直接影響下游景區(qū)和防洪問題?？紤]壺關(guān)縣工業(yè)供水任務(wù)，并結(jié)合流域面積、興利庫容等條件，壩址擬選在紅底河下游河段入郊溝河匯入口約3 km段。

根據(jù)地形、地質(zhì)條件，選取兩個壩址進行比較，結(jié)合不同壩址的地形地貌、壩基覆蓋層分布厚度，主要建筑的布置情況等綜合考慮，選取相宜的壩型進行比較，上壩址采用堆石混凝土重力壩和混凝土面板堆石壩方案，下壩址采用土石壩—堆石混凝土重力壩組合壩方案。

5 施工組織設(shè)計

5.1 施工條件

紅豆峽水庫位于壺關(guān)縣東部橋上鄉(xiāng)洪底村南約2 km，距離壺關(guān)縣城約55 km。工程區(qū)附近有長晉高速、長安高速和省道S327經(jīng)過，S327省道從工程區(qū)經(jīng)過，對外交通較便利。對外交通道路與永久上壩公路相結(jié)合，僅需在近壩區(qū)修建場內(nèi)臨時道路。工程所需主要建筑材料為石料及混凝土粗細骨料，石料自壩址上游庫區(qū)左岸塊石料場開采，混凝土粗細骨料就近料場購買。

5.2 主體工程施工

5.2.1 混凝土面板堆石壩工程施工

石方開挖：在底部建基面留1.5m厚的保護層，保護層巖石開挖，采用YT-27型手風(fēng)鉆造孔，微差控制爆破，以保證建基面巖石完整。石渣用2m3裝載機配合15 t自卸汽車運輸，開挖料一部分用于回填、施工道路和施工圍堰填筑，其余運至臨時堆料場。

壩體堆石施工：堆石體采用25 t自卸汽車從石料場運載堆石料直接上壩，自卸汽車運輸堆石料進入卸料區(qū)后，采用推土機平倉，20 t以上振動碾碾壓。堆石體填筑材料的鋪筑厚度和碾壓遍數(shù)、干容重的控制均應(yīng)通過現(xiàn)場碾壓試驗確定，施工過程中應(yīng)遵照《碾壓式土石壩施工技術(shù)規(guī)范》《混凝土面板堆石壩施工規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

過渡料填筑：過渡料填筑由2m3挖掘機挖裝，15 t自卸汽車運至施工現(xiàn)場。推土機配合人工平料，水平碾壓采用13 t以上振動碾碾壓。

墊層填筑：每升高10～15m進行一次坡面墊層碾壓，宜采用8～10 t振動碾進行坡面碾壓，先靜碾后振碾。振動碾壓時，僅在上坡時振動，下坡時不振動。

混凝土面板施工：面板混凝土采用滑動模板連續(xù)澆筑?；炷敛捎?×1.0m3拌和站拌和，自卸汽車運輸上壩，經(jīng)集料斗和溜槽入倉，插入式振搗器振搗。

5.2.2 導(dǎo)流泄洪洞工程施工

進出口段采用自上而下分層開挖方法。采用YQ-80型潛孔鉆造孔，梯段爆破，為保證開挖邊坡的穩(wěn)定，洞臉與邊坡開挖用預(yù)裂爆破。在底部建基面留1.5m厚的保護層，保護層巖石開挖，采用YT-27型手風(fēng)鉆造孔，微差控制爆破，以保證建基面巖石完整。石渣用2m3裝載機配合15 t自卸汽車運至臨時堆料場，用于壩體填筑。

6 環(huán)境影響評價

本工程施工期產(chǎn)生的廢水、廢氣、噪聲等如不采取減免措施，短期內(nèi)會對自然環(huán)境和施工人員產(chǎn)生影響，運行期的不利影響主要為泵站的噪聲和引水對紅底河下游生態(tài)需水量的影響，采取措施后不利影響即可消除。

7 結(jié)論

經(jīng)測算，本工程實施后，經(jīng)濟凈現(xiàn)值657.39萬元，經(jīng)濟內(nèi)部收益率6.58%，經(jīng)濟內(nèi)部收益率大于社會折現(xiàn)率6%，經(jīng)濟凈現(xiàn)值大于零，說明該項目在經(jīng)濟上是合理的。同時，該工程的實施對解決當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)缺水問題和改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境具有非常積極的作用和深遠的影響。

TV62+1［

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］1004-7042（2016）08-0034-02

李浩亮（1982-），男，2009年畢業(yè)于太原理工大學(xué)水利工程管理專業(yè)，工程師。

2016-06-19；

2016-07-26