水库设计_龙塘水库可行性研究报告(编辑修改稿)

水库设计_龙塘水库可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

Cv 5% 10% 50% 80% 95% 沙 坝 水库 水文年 2 10~3 月 2 最小月 枯水径流 设计流域的枯水结合 “贵州省平均年最小日流量模数图 ”，取本地区的最小日平均流量模数为 3L/skm2，最小月平均流量控制模数为 4L/skm2。 待下一阶段对设计流域进行枯水调查和枯水测流，进一步对成果的合理性进行验证。 设计流域径流的合理性分析 设计流域多年平均年降水量 ，坝址多年平均径流深 590mm，径流变差系数为 ，径流系数 ，与《贵州省地表水资源》上的有关等值线 图相吻合。 径流年内分配以思南县气象站实测降水量进行分配并作枯水控制，沙坝水库设计流域最枯月均流量 ，对应模数为 km2，符合区域变化规律。 综上所述，设计流域的径流成果是合理的。 洪水 暴雨洪水特性 形成本流域的暴雨天气类型主要是冷风低槽类，由于北方冷气南移，中低纬副热带高压导致冷暖气团交替而形成切变辐合 ,暖湿气流于冷气团锋面爬升，加上山区地形的影响，促进冷暖湿气流的抬升运动，从而产生暴雨，暴雨主要出现在 4～ 9 月，特大暴雨主要出现 5～ 8 月份，以 6 月居多。 暴雨特点是雨量集中，历时 短，雨强大。 设计流域内河流属山区雨源型河流，洪水由暴雨产生，因受岩溶发育的影响，具有陡涨缓落、涨峰历时较长等特点。 洪水过程一般与暴雨过程 18 相应，暴雨历时一般在一天左右，且多发生在 7 月份，常出现复式洪峰，高峰在前，陡长陡落，峰高量大。 设计暴雨 设计流域内无气象站及雨量站点， 分析思南县思南气象站及周边各雨量站最大一日暴雨资料，用 P—III 型曲线进行适线，年最大 24 小时取最大一日降水量的 倍。 据思南气象站 1951 年 ~2020 年共 57 年资料统计，最大一日降水量均值为 ，相应最大 24h 降水量 为 101mm，就省内而言，属一般雨区。 从《贵州省暴雨洪水计算手册》中最新的有关等值线图上看，设计流域的最大 24h 降水量在 90～ 100mm 左右。 根据思南气象站的暴雨统计参数，结合贵州省最新有关的暴雨等值线图，本阶段确定设计流域最大一日降水量均值为 ，最大 24h降水量均值为 95mm，最大 24h 降水量 Cv 为 ， Cs/Cv 为 ，最大 1h降水量均值为 44mm，最大 1h 降水量 Cv 为 ， Cs/Cv 为。 待下阶段进一步对设计流域的面上暴雨进行分析，确定设计流域的面暴雨参数。 设计洪水 由于各规划 水库所控制的集水面积均在 “雨洪法 ”的使用范围之内，且考虑“雨洪法 ”是我省水利专家根据陈家琦工程师推荐的推理公式法，结合我省实际情况，推导出计算我省中小流域的洪水公式，并采用 “流量频率法 ”和已成水库工程洪水进行检验，计算精度较高，在我省得到了广泛推广应用，为此 沙坝 水库的坝址设计洪水采用 “雨洪法 ”进行计算。 根据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（含修订本）及贵州省水文水资源局的 “特小流域雨洪计算公式 ”的要求，不同的水库流域特征应采用不同的雨洪计算公式，其水库流域特征以流域特征值 θ（ θ=L/J1/3/F1/4）和集水 面积反映。 计算中，对于集水面积小于 10km2的水库，按“年最大 1 小时降水成峰、年最大 24 小时降水成量 ”控制。 经分析计算， 设计洪水 使用的计算公式为： Qp=（ C1Kp H—1） 式中： Qp—设计洪峰流量，以 m3/s 计 19 r1—汇流系数 f—流域形状系数， f=F/L2 J、 L—主河道比降、河长，河长以 km 计 F—流域面积，以 km2计 C1—洪 峰径流系数 H—1—最大 1h 降水量均值，以 mm 计 θ—流域的几何特征值， θ=L/J1/3/F1/4 沙坝水库设计洪水成果见表 22。 表 23 沙坝水库设计洪水成果表 计算项目 设计频率 P（ %） 备 注 1 2 5 Qp(m3/s) 250 228 198 176 154 125 Wp(万 m3) 215 194 166 144 122 设计洪水过程线采用 “手册 ”中的概化洪水过程线坐标推算各设计频率洪水过程线，并为洪水调节计算所采用。 设计洪水的合理性分析 从暴雨统计参数来看，以思南气象站等雨量站气象站的计算成果，结合区域规律确定的暴雨统计参数与贵州省最新的有关暴雨等值线图是吻合的；对于集水面积小于 10km2的沙坝水库，按 “年最大 1 小时降水成峰、年最大 24 小时降水成量 ”控制原则是可行的；从区域综合分析角度看，沙坝水库设计洪水 P=％～20％洪峰模数为 ～ ，符合该地区洪水的地区分布规律。 综上所述，本阶段推求的设计流域洪水成果是 合理的。 泥沙 因流域内无泥沙实测资料，故泥沙参数主要依《贵州省地表水资源》及其附图，结合实地踏勘选取。 根据 “贵州省多年平均悬移质输沙模数图 ”，设计流域的多年平均悬移质输沙模数在 200~500t/km2区域。 根据流域实际情况，取多年平均悬移质输沙模数为 300t/km2，推悬比按 20%计。 20 根据取定的输沙模数进行泥沙分析计算，其有关参数指标为：沙坝水库多年平均输沙量 万 t，其中悬移质为 万 t。 地质 区域地质 沙坝水库位于思南县城北东面的相思溪河中上游，处于贵州高原的东北部边缘、武陵山脉的西北 坡地带，地貌分区属黔中丘原山原山地区之黔北山原、中山区。 河流自南向北流，地势南高北低，最高海拔高程约 1000m，最低约 345m（汇入乌江口）。 河流主要沿轴向 NNE 向的中坝背斜轴部及西翼发育，两岸出露地层由奥陶系（ O）至三叠系下统（ T1）组成，其间缺失泥盆系（ D）及石炭系（ C），岸坡地层岩性主要为 O1m、 S23hn 页岩夹灰岩、泥灰岩，沿两岸坡顺河向延伸。 各地层岩性详见区域地层表。 区 域 地 层 表 地层单位 代号 厚度 （ m） 岩性描述 界 系 统 群组段 新生界 第四系 Q 0＞ 10 主要为残坡积砂质粘土夹碎石及冲洪积砂卵砾石、粉土，洞穴灰华等。 中生界 三叠系 下统 夜郎组 T1y 312340 第三段厚度 2650m，为紫、紫红色钙质页岩及泥灰岩。 第二段厚度 280m，为浅灰、灰色薄层灰岩偶夹钙质页岩及泥灰岩。 第一段厚度 610m，为浅灰色钙质页岩。 古生界 二叠系 上统 长兴组 P2c 98141 灰、深灰色中厚、厚层细粒灰岩、含燧石结核。 吴家坪组 P2w 88140 灰、深灰色薄层、中厚灰岩、含大量燧石结核。 下统 茅口组 P1m 130221 上部为灰白色块状灰岩。 下部为灰色中厚、厚层灰岩，含燧石结核。 栖霞组 P1q 150260 上部为深灰色中厚、厚层灰岩。 下部为灰黑色薄层灰岩夹有机质页岩，含大量燧石结核。 梁山组 P1L 010 黄灰色薄层石英砂岩，含黄铁矿及劣煤。 21 地层单位 代号 厚度 （ m） 岩性描述 界 系 统 群组段 志留系 中上统 韩家店群 S23hn 6701150 第三段厚度 40200m，为黄灰色中厚层粉砂岩夹粉砂质页岩。 第二段厚度420540m，为黄绿色页岩及粉砂质页岩，中上部夹灰岩透镜体。 第一段厚度 210410m，为紫红与灰绿色中厚层粉砂岩及粉砂质 页岩，下部为灰绿色页岩夹灰岩透镜体。 中统 石牛栏群 S2sh 60220 灰色中厚层生物灰岩，下部夹钙质页岩及泥灰岩。 下统 龙马溪组 S1Ln 0200 灰色粉砂质、炭质页岩及砂质页岩，中上部夹钙质粉砂岩及砂质灰岩。 奥陶系 上统 五峰组 O3w 06 黑色炭质页岩。 临湘组 O3L 010 灰色薄层泥灰岩。 中统 宝塔组 O2b 245 灰紫色中厚层泥质灰岩，具龟裂纹。 十字铺组 O2sh 224 灰色中厚层灰岩夹钙质页岩。 下统 湄潭组 O1m 250270 灰绿色页岩及钙质页岩，中部夹泥灰岩。 红花园组 O1h 3065 灰色厚层块状生物碎屑灰岩。 桐梓组 O1t 105154 上部为浅灰色中厚层白云质灰岩及含灰质白云岩，下部为灰色薄层生物碎屑灰岩夹钙质页岩。 测区大地构造单元属扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区，构造线总体呈 NE～ NNE 走向。 主要褶皱有许家坝向斜、中坝背斜、塘头向斜；主要断层有思南断层，为压纽性逆断层。 详见相思溪河区域地质图。 岩层总体走向总体为 NNE 向；倾向受褶皱影响，有 SE、 NW； 岩层倾角 25～80176。 不等，在断层带及褶皱轴附近较陡。 据《中国地震动参数区划图》 GB18306— 2020，该区 地震动反应谱特征周期为 ，地震动峰值加速度为 （相应地震基本烈度＜Ⅵ度），属中硬场地区，区域构造稳定性较好。 岩组有可溶岩及非可溶岩，受构造影响呈 NNE 向条带状分布。 地下水类型有岩溶水及基岩裂隙水，受构造控制，总体流向为 NNE向，最低排泄基准面为东部（右岸）的乌江深切河谷。 根据区域水文地质资料，可溶岩分布区岩溶水较丰富，泉水或暗河流量多在 50L/s 以上，较大的岩溶大泉或地下暗河主要发 育在 P1较纯 22 灰岩区，地下径流模数 4～ 9L/；非可溶岩分布区含基岩裂隙水，泉水流量多＜ 3L/s，地下径流模数多＜ 1L/。 地下水主要靠大气降水补给。 可溶岩区，降水通过地表裂隙、溶隙、洼地、落水洞等渗入地下形成岩溶水，储存在裂隙、溶隙、溶洞内，并在其间远距离径流，在地势低洼的沟谷或在运移方向上遇非可溶岩、阻水构造等阻隔，以裂隙、溶隙泉及岩溶大泉、暗河出口等形式流出地表补给地表水。 非可溶岩区，降水通过松散层空隙及基岩裂隙渗入地下形成基岩裂隙水，在裂隙内运移，就近在沟谷等低洼地势以裂隙泉、断层泉 形式集中流出或分散渗出地表补给地表水。 不良物理地质现象主要为岩溶塌陷及浅层滑坡等类型。 岩溶塌陷：分布于碳酸盐岩区，由于岩溶作用，加上构造影响，地下岩溶发育，造成地表局部塌陷，形成岩溶洼地、漏斗、落水洞等。 滑坡：主要发生在砂、泥岩地层分布区，多为松散堆积体沿基岩面、层面或风化分带界面产生蠕动变形形成。 23 24 工程地质条件及评价 沙坝水库 沙坝水库、坝段工程地质条件及评价表 工程部位 基本地质条件 工程地质评价 水库 水库代表坝段位于鹦鹉溪镇南部相思溪上游侵蚀沟谷内，抬高最大水头约 60m。 建库河流为乌 江左岸的一级支流，沿中坝坝背斜核部及 W 翼发育，走向 NNE 向。 河谷基本为纵向谷，横断面呈窄“ V”型，岸边分布有零星耕地及民房，未发现珍稀动植物及重要矿产分布。 两岸地貌主要为侵蚀地貌，分水岭较高大、宽厚。 左岸基本为逆向坡，右岸为斜、顺向坡，岩层倾角大于坡角，整体稳定性较好。 左岸无低邻谷存在；右岸低邻谷为乌江深切峡谷。 地层岩性主要为奥陶系下统湄潭组（ O1m）页岩夹泥灰岩。 两岸由近至远依次为奥陶系中上统（ O2+3）、志留系（ S）、二叠系（ P）、三叠系（ T），岩性为灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、砂岩、泥岩、页岩等相间分布。 库区位于 NNE 向 中坝背斜核部 一带，左、右岸平行分布有许家坝向斜及塘头向斜，左岸坡平行分布一区域正断层，未穿插库盆。 岩层分别倾向为 NWW（左岸）、 SEE（右岸）， 倾角 35～ 72176。 岩组主要为隔水层、相对隔水层，透水性较弱。 水库两岸地形封闭条件较好；库盆主要为隔水层、相对隔水层封闭；与右岸乌江深切 低邻谷之间有多层可靠隔水层阻隔，不存在邻谷渗漏问题。 岸坡岩层陡倾，整体稳定性较好。 库区有少量耕地及民房淹没，但无重要矿产、珍稀动植物等淹没。 两岸无低洼地势，无浸没问题。 岸坡及上游有风化产物，是水库淤积的主 要来源。 总之，水库不存在影响建库的控制性地质因素，成库条件较好。 坝址 河谷为侵蚀窄“ V”型，两岸岩层陡倾，倾角大于坡角，未发现坡体变形迹象，整体稳定性较好。 河床分布冲洪积砂卵砾石、粉土，厚度 0～ 5m。 基岩为奥陶系下统湄潭组（ O1m）页岩夹泥灰岩。 坝址位于 NNE 向 田坝坝背斜 W 翼近核部 ，岩体未受较大断层构造破坏，完整性较好。 岩层为单斜构造，倾向 NWW（左岸）， 倾角 70176。 左右。 岩组为裂隙含水层，整体透水性较弱，阻水性能较好，属隔水层。 基岩岩质较软，适当处理适宜建坝。 岸坡基岩陡倾，稳定性较好。 岩组 属隔水层，完整岩体可作为防渗边界。 右岸老鹰窝山体分布大量 P灰岩，距坝址最近距离不足 2km，可开采砂石骨料。 两岸槽谷、缓坡分布有风化土料。 引水线路 将戴家沟（响水洞）泉水引至沙坝水库，引水建筑物主要是管道。 25 该泉水已被利用，为。