馬智平，張龍超

（1.隴縣段家峽水庫灌溉管理處，陜西 隴縣 721200；2.中國水電建設集團第十五工程局第一工程公司，陜西 咸陽 712000）

1 工程概況

隴縣南峽溝水庫樞紐位于隴縣咸宜河支流南峽溝，屬千河二級支流，壩址位于曹家灣鎮(zhèn)房柯郎村，距河口4.4 km，距縣城約20 km，是一座以向咸宜河灌區(qū)灌溉供水及灌區(qū)煙農(nóng)生產(chǎn)生活供水為主的?。?）型水庫[1]，水庫總庫容為310萬m3,其中興利庫容251萬m3，死庫容28萬m3。南峽溝水庫樞紐工程主要由大壩、溢洪洞、泄洪洞和取水建筑物管道組成。水庫的修建將改善該區(qū)的灌溉條件，對該區(qū)的煙草的發(fā)展將起到促進和推動作用。

2 工程地質

枝狀分布。由低至高可分為河床漫灘一、二級階地、洪積扇河谷斜坡及黃土梁帶等地貌單元。工程區(qū)主要地層為中下元古界隴山巖群（PtL）五個巖性段，主要以白云大理巖、斜長角閃巖、斜長片麻巖為主夾石英巖透鏡體；中生界白堊系（K）和尚鋪組紫紅色砂礫巖夾泥巖、橋組紫灰色復合成分礫巖夾砂巖透鏡體；其次為（Q）第四系松散堆積物等組成。

區(qū)域主要斷裂帶有：①隴縣-岐山-馬召斷裂（F12）；②千陽一彪角斷裂(F11)；③固關—虢鎮(zhèn)斷裂（F10）；④桃園-龜川寺斷裂（F9）。工程區(qū)地震動峰值加速度為0.20 g，地震動反應譜特征周期為0.45 s，地震基本烈度為Ⅷ度[2]。

3 水庫壩址比選

工程區(qū)位于低山丘陵區(qū)，地形總趨勢為西高東低。千河自北西向東南貫穿全區(qū)，河谷切割深度200 m～300 m，形成低洼的帶狀河谷地形。千河的支流及沖溝甚為發(fā)育，在平面上呈樹

3.1 壩址工程地質條件

根據(jù)上、下壩址工程地質、水文地質條件以及施工條件進行對比，比較結果見表1。

表1 壩址工程地質條件比較表

上、下壩址相距0.2 km，綜合比較上、下兩個壩址的工程地質條件，總體差異不大，詳細分析有如下優(yōu)缺點：

（1）上壩址塌岸方量較下壩址小。

（2）上壩址河谷及壩底長度較下壩址小，地形地質條件較好。

（3）下壩址右壩肩附近有一掩臥褶皺構造，巖體破碎，存在裂隙密集帶，上壩址無大的構造發(fā)育，巖體相對完整。

（4）上壩址防滲深度及水平寬度較下壩址略小。

綜上認為：上壩址具有修建重力壩、面板壩、均質土壩工程地質條件，從地形條件及構造影響分析，上壩址略優(yōu)于下壩址，塌岸方量較少，防滲深度及水平寬度較小，從壩基條件和工程處理難易程度及工程量上講，上壩址優(yōu)于下壩址。

3.2 壩線比選

根據(jù)兩種壩型樞紐布置從地形地質條件、工程布置、工程量、施工條件、工期、投資及運行等方面比較如下：

（1）工程地質條件：根據(jù)兩壩線處地形地質條件基本相同，均滿足均質土壩布置的條件，壩基砂卵石層均為12 m～16 m厚，壩肩強風化厚度也基本相同。上壩址僅在壩軸線位置壩線避開了坡積碎石土，下壩線軸線左岸位于坡積碎石土上部。

（2）樞紐布置：兩壩線壩頂長度基本相同，上壩線為160 m，下壩線為161 m，上下壩線泄洪洞及溢洪洞均布置在右岸，根據(jù)上下壩線布置情況，下壩線的溢洪洞和泄洪洞布置軸線長度均有所減小，但溢洪洞軸線需向山體方向移動。

（5）工程投資：根據(jù)上下壩線布置情況，下壩線投資相比較上壩線稍大。

南峽溝水庫不同壩線比較詳見表2。

表2 南峽溝水庫不同壩線比較表

根據(jù)對兩條壩線的工程地質條件及工程布置、施工條件、運行管理、投資等多方面進行綜合分析，上壩線相對而言工程投資較小，邊坡開挖較低，施工相對方便。上、下壩軸線位置見圖1。

圖1 上、下壩軸線位置圖

4 水庫壩型方案比選

根據(jù)工程區(qū)域地形及地質條件等條件，選擇當?shù)夭牧蠅我话爿^為優(yōu)選。因此分析工程區(qū)可建當?shù)夭牧蠅斡芯|土壩、粘土心墻壩和堆石面板壩，外購材料壩有重力壩。四種壩型主要建筑材料分別為：土料、砂石料、石料、粉煤灰及水泥。

根據(jù)類似工程經(jīng)驗，當?shù)夭牧现我赃\距較近為宜，而根據(jù)上述筑壩材料分析，其中均質土壩土料豐富、運距較近約3.5 km～4.0 km，均質土壩可作為比選壩型。而堆石面板壩筑壩材料自開采難度大，基本無法實現(xiàn)，外購材料運距較遠約為40 km，運輸費用及材料費均較高，筑壩不經(jīng)濟，堆石壩不宜選擇。粘土心墻壩所需的砂石填筑料較多，從河道開挖開采量有限，不能滿足，如選用開挖料，需要通過篩分，而且質量難以保證，粘土心墻壩也不宜選擇。重力壩筑壩粉煤灰運距約100 km，水泥運距約47 km，基本滿足筑壩要求，重力壩可作為比選壩型。

根據(jù)兩種壩型樞紐布置的技術指標和地質條件，將樞紐布置施工、工程管理等總和比較如下：

（1）工程地質條件：根據(jù)壩址工程地質條件評價，壩址具備修建均質土壩和重力壩的條件，但由于壩基最大砂卵石層厚度達16 m厚，壩肩強風化厚度達25 m。因此，重力壩壩基若放在強風化上需進行全面的固結灌漿或者需要開挖到弱風化才能滿足要求。而均質壩對壩基要求較少，僅需對壩基樹根雜物清理，對截水槽位置開挖至巖石位置然后進行帷幕灌漿即可滿足要求。

（2）樞紐布置：重力壩方案布置緊湊，泄洪及引水建筑物集于壩體內為一體，管理方便。均質土壩樞紐布置分散，在右岸多建一條溢洪洞和泄洪洞，特別是引水、倒流及泄洪集中布置與右岸，施工干擾較大，管理相對不便。

（3）當?shù)亟ㄖl件：重力壩料源為天然砂礫石料、人工料骨料、粉煤灰等，當?shù)靥烊簧暗[石料長位于千河，距壩址約10 km，人工骨料位于八渡鎮(zhèn)，距壩址40 km；粉煤灰位于寶雞市鳳翔縣長青工業(yè)園區(qū)，距離壩址100 km。用料均滿足工程需要，且有道路通往壩址。均質土壩料源位于南峽溝出口位置，運距為3.5 km～4.0 km，儲量滿足工程要求，料場土料開車面積較大，開采范圍內均為耕地，對耕地恢復較為方便。因此，在建筑材料上看，均質土壩方案料源取得較為方便。

（4）工程施工：重力壩利用了碾壓混凝土筑壩，施工要求技術高。均質土壩對施工技術要求相對較小，但工程較大。根據(jù)分析，混凝土重力壩較均質土壩施工工期稍短。

（5）工程投資：根據(jù)兩種壩型布置方案的樞紐建筑工程投資，均質土壩建筑工程費總投資約為0.92億元左右，重力壩建筑工程費總投資約為1.52億元左右。

兩種壩型布置方案主要技術指標、施工工期及主要工程投資等技術經(jīng)濟指標比較見表3。

表3 南峽溝水庫壩型樞紐技術經(jīng)濟比較表

5 結語

結合項目區(qū)工程地質、水文地質條件以及施工條件進行分析比較，選定上壩址為水庫樞紐地址。進一步對上、下壩線比選，確定上壩線為工程選定壩線。同時對壩址區(qū)的工程地質條件、當?shù)夭牧稀⒁约霸O計、筑壩填料、施工條件和方法、工期、投資等多方面進行綜合分析，認為均質土壩相對而言土料儲量和質量可控、施工難度小、施工工期較短可提前受益。因此，選定壩型為均質土壩。為項目實施提供了切實可行的技術保證和支撐。