程玉珍
(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院,哈爾濱150080)
平山森林生態(tài)區(qū)位于黑龍江省阿城市平山鎮(zhèn)境內(nèi)。距哈爾濱市75 km,平山水庫(嬉水景區(qū))在平山森林生態(tài)區(qū)內(nèi),位于阿城市新政村北部0.2 km處,東北部2.5綏滿高速公路,東有松峰山。水庫庫區(qū)位于阿什河上游坡水溝內(nèi)較開闊處,壩址以上流域高程位于220~500 m,平山森林生態(tài)區(qū)靠近為阿城市平山鎮(zhèn),西面為小嶺鎮(zhèn),南鄰西泉眼水庫,北有內(nèi)有全國最早、最大的以野生飼養(yǎng)方式為主的鹿場,圈地462 hm2,棲息繁衍著800余頭梅花鹿、馬鹿,時稱“李范五狩獵場”。
工程任務(wù):平山水庫為平山森林生態(tài)區(qū)開發(fā)項目之一,主要任務(wù)為旅游及提供養(yǎng)鹿基地供水,其環(huán)境滿足游客娛樂、休閑需要。
設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252~2000),確定平山水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)按20 a一遇洪水設(shè)計,100 a一遇洪水校核。設(shè)計洪水位225.92 m,校核洪水位226.14 m,校核總庫容9.24萬m3。
水庫庫區(qū)位于阿什河上游坡水溝內(nèi)較開闊處,壩址以上流域高程位于220~500 m,集雨面積為1.487 km2。平山森林生態(tài)風(fēng)景區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明。春季干旱多風(fēng),夏季炎熱多雨,秋季涼爽多霧,冬季寒冷多雪。多年平均氣溫3.6℃,多年平均降水量621 mm,多年平均蒸發(fā)量788.5 mm(E601蒸發(fā)皿)。全年無霜期為120 d,日最高氣溫30℃,日最低氣溫 -38℃,年適宜觀景旅游天數(shù)約為210 d。水庫壩址以上多年平均來水量為28.25萬m3,P=75%年份來水量為15.96萬m3,P=90%年份來水量為9.89萬m3。水庫20 a一遇洪水洪峰流量為10.0 m3/s,1 d洪量為12.96萬m3;100 a一遇洪水洪峰流量為18.7 m3/s,1 d洪量為22.74 萬 m3。
地貌分為低微起伏的中高丘陵,山前坡積區(qū),二級、一級階地,河床漫灘;庫區(qū)出露的地層主要為二迭系火山碎屑巖,侏羅紀(jì)火山巖,海西期花崗巖及第四系堆積物。庫區(qū)地質(zhì)構(gòu)造受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造控制。
3.2.1 壩址區(qū)地形、地貌
壩址區(qū)河谷為不對稱的“U”形谷。壩段河谷寬度約200 m。左壩端與二級階地和坡積地貌相接,遠處為丘陵。右壩端與丘陵地貌相接。按地貌形態(tài)可分為:河床漫灘、一級階地、二級階地,斜坡堆積和丘陵區(qū)。
3.2.2 壩址區(qū)地層、巖性
壩址區(qū)出露的地層有:二迭系五道領(lǐng)組下段安山巖,中下更新統(tǒng)冰磧泥礫,砂礫含卵石、黃土及黃土夾碎石,全新統(tǒng)坡積物、沖洪積物等。
3.2.3 水文地質(zhì)
壩址區(qū)地下水按其成因類型可分為:沖積層孔隙水,泥礫層孔隙水,基巖裂隙水,斷層破碎帶裂隙水。
考慮整個壩基主要有黏土基礎(chǔ)和砂礫石基礎(chǔ)兩種,基礎(chǔ)處理需帷幕灌漿以防滲漏,選擇混凝土防滲墻,厚40 cm,深12 m。
本著充分利用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧烯p節(jié)約投資﹑便于施工和管理的原則,初步擬定兩種壩形進行比較。第一種壩型為漿砌石壩;第二中為均質(zhì)土壩。
樞紐由沖砂閘、漿砌石擋水壩、漿砌石溢流壩組成。主河道寬200.0 m
1)沖砂閘位于左岸主河槽部位。為5 m×1孔開敞式寬頂堰,閘底高程222.0 m,閘邊墩頂高程226.70 m,由進口段、閘室段、消力池段、海漫段四部分組成。
2)擋水壩分別位于主河槽左、右側(cè),為漿砌石折線堰,全長290 m,迎水坡為鉛直面,背水坡 1∶0.75,堰頂高程225.50 m,擋水墻高程226.70 m,堰頂寬5.0 m。
3)溢流壩段位于主河槽中部,全長20 m,采用折線堰型,迎水坡為鉛直面,背水坡1∶0.75,堰頂高程225.5 m,堰頂寬5.0 m,下游設(shè)鋼筋混凝土消力池,長10 m,海漫采用漿砌石護底長20.0 m,干砌石護坡長20 m,厚0.30 m,下設(shè)碎石0.15 m,無紡布一層。
樞紐由沖砂閘、擋水均質(zhì)土壩、漿砌石溢流壩組成。主河道寬60.0 m
1)擋水均質(zhì)土壩采用亞黏土,壩頂高程227.20 m,上、下游邊坡均為1∶3,上、下游護坡采用混凝土板形式,厚0.2 m。下游設(shè)帖坡排水,排水溝采用干砌塊石厚0.30 m,下設(shè)碎石厚0.20 m,無紡布一層400 g/m2路面鋪設(shè)混凝土路面。
2)沖砂閘、漿砌石溢流壩同方案一。
表1 方案比較表
經(jīng)過兩種壩型的工程量與工程造價比較,壩型中最經(jīng)濟的壩型為土壩,兩壩型工程造價差為134.17萬元,且充分利用當(dāng)?shù)夭牧?,同時,土石壩方案結(jié)構(gòu)簡單,對地質(zhì)條件要求相對較低,能適應(yīng)地基變形,便于維修和加高、擴建。因此初選壩型方案為土壩,即方案二。
[1]江蘇省水利勘測設(shè)計研究院.SL 265-2001水閘設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,2001.
[2]貴州省水利廳.SL25-2006砌石壩設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,2006.
[3]黃河水利委員會勘測規(guī)劃設(shè)計研究院.SL274-2001碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,2002.