某新建水库堤坝建设项目可行性研究报告Word格式.docx
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山塘防洪标准按山区、丘陵考虑,取:
设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为200年一遇,消能工的洪水标准为10年一遇。
1.6工程管理
本工程任务是为下游提供灌溉生活用水,根据工程的任务和特点,拟定山塘管理人员2名,财务等方面的管理由建设单位兼管。
1.7施工
本工程位于象头山北麓,距柏塘镇约8公里,已有道路可通汽—10以上的汽车,可直至坝址(但道路仅为3.5m宽左右,会车有困难),为工程交通运输提供了有利条件。
本工程计划扩宽下游元音古寺至坝址的已有运输道路,长500米,路面宽5米,用于工程的施工运输和管理,待工程完工后铺设混凝土路面。
计划水泥、钢材由**县城购买,块石、碎石在柏塘镇购买,河沙在泰美镇沙场购买。
计划施工工期90天,2008年11月初动工,2008年12月下旬基本完成放水涵管以下工程;
2009年2月上旬前,主体工程完工及山塘蓄水,2月下旬春节前工程竣工。
本工程需要的施工机械设备主要有2m3单斗液压掘土机一台,风钻2台,5吨自卸汽车4辆,自卸农用运输车2辆,搅拌机2台,电焊机2台,振捣器4台,以及一批小型施工机械设备。
1.8山塘淹没处理和工程永久占地
山塘水面面积4.3万平米,淹没范围内有少量旱地,目前已种有林果和竹木,没有文物古迹和居民,淹没补偿较小。
工程永久占地主要是大坝和山塘淹没,业主已与当地政府和村民签订了工程占地及其附着物的补偿协议。
1.9环境影响评价
本工程建设期对区内环境有一定的不利影响,主要是造成局部水土流失,但只要做好水土保持工程和生物防治措施,是不会对环境造成破坏。
工程建成后,由于山塘起到了调洪剥峰的作用,减轻了洪水对下游河床冲刷,对下游生态环境起到了一定的保护作用。
1.10工程估算
工程估算总投资462.56万元,其中建安工程费412.68万元,设备购置费5.4万元,独立费用23.25万元。
工程特性表
序号
项目
单位
数量
备注
一、
水文
1、
集雨面积
km2
1.52
2、
灌溉面积
亩
350
3、
供水人口
人
800
4、
设计洪水标准
p(%)
5
5、
设计洪水流量
m3/s
58.1
6、
校核洪水标准
0.5
7、
校核洪水流量
79.1
二、
山塘
校核洪水位
m
421.6
设计洪水位
421.05
正常蓄水位
419
死水位
407.5
校核洪水位相应库容
104m3
9.9
设计洪水位相应库容
9.2
正常蓄水位相应库容
7
8、
死库容
三、
下泄流量
校核洪水位下泄流量
66.1
设计洪水位下泄流量
48.5
四、
主要建筑物
㈠
挡水建筑物
型式
浆砌石重力坝
坝顶高程非溢流段
422
最大坝高溢流段
最大坝高非溢流段
15
坝顶宽度
15.1
坝顶长度
88
㈡
输水建筑物
预应力砼管
断面尺寸
mm
Φ1200
长度
30
闸门型式
升降闸门
㈢
泄水建筑物
实用堰
堰顶高程
过水净宽
8
第二章水文水力计算
2.1流域概况
**山塘位于**柏塘镇**林场境内,位于象头山北麓,与**抽水蓄能电站紧紧相连,属柏塘河**洞水水资源开发工程之一。
**洞水属柏塘河二级支流,发源于象头山之别有洞天,集雨面积1.52km2,河流长1.89km,河床比降为0.165。
2.2洪水标准
**山塘计划坝高为15m,总库容为9.9万m3。
山塘下游有元音古寺及林场下洞村。
根据国家《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的工程等级划分标准确定**山塘为小(Ⅱ)型山塘、Ⅴ等工程,枢纽建筑物为5级。
山塘防洪标准按山区、丘陵区考虑,设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为200年一遇,消能工洪水标准为10年一遇。
2.3洪水计算
1.计算方法
因山塘没有径流观测资料和实测降雨资料,故洪水计算按《某省暴雨径流查算图表》查算,其中暴雨参数采用某省水文局2003年编制的《某省暴雨参数等值线图》。
**山塘集雨区域位于东江中下游右岸,为4号区,主要暴雨参数列表如下:
区域主要暴雨参数表
表2.3-1
历时(h)
10分钟
1
6
24
72
Ht(mm)
20
60
110
160
220
θ=1.89/J1/3
=1.89/0.1651/3
=3.44
查《图表》m=0.93
Cvt
0.3
0.34
0.46
αt
Ktp(p=10%)
1.402
1.456
1.611
1.661
Ktp(p=5%)
1.566
1.649
1.903
1.988
Ktp(p=0.5%)
2.06
2.24
2.84
3.05
2.计算过程
采用电算程序“TL-1A”进行计算,计算的过程和相关参数详见附件
(一)《**山塘洪水计算稿》。
3.计算成果
按推理公式进行洪水计算,计算成果见表2.3-2。
设计洪水计算成果表
表2.3-2
重现期N(年)
10
200
频率P(%)
洪峰Q(m3/s)
50.1
洪水总量(万m3)
37
45
76
2.4调洪演算
1、调洪原则
初定**山塘大坝采用浆砌石重力坝,山塘泄流设施设在大坝中央,为开敞式无闸控制自由泄流渠道型式,在山塘调洪演算时亦按无限泄要求的方式,起调水位按最不利情况(库水位平溢洪道堰顶)考虑。
2、基础资料
溢流堰宽8m,采用驼峰堰型式,查得流量系数M=0.45。
从图2-1中得以下水位~库容关系曲线表。
水位~库容关系曲线表
表2.4-1
水位(m)
414
416
418
420
421
相应库容(万m3)
3.5
4.8
6.2
7.8
9
10.4
洪水过程线直接取用以上设计洪水计算成果的洪水过程线,详见附件
(二)《**山塘调洪演算稿》。
3、调洪演算结果
调洪演算采用某省水利厅推广使用的《调洪演算TH-3GD》微机程序,分别计算山塘20年一遇和200年一遇设计洪水的调洪演算,计算过程详见附件
(二)《**山塘调洪演算》。
计算成果列于表2.4-2。
调洪演算成果表
表2.4-2
工况
洪水重现期(年)
最高水位
(m)
相应库容
(104m3)
最大泄量
(m3/s)
420.93
41.2
设计
校核
第三章工程地质
3.1概述
工程地质钻探由**市水电工程地质勘测公司承担,本次勘察工作于2008年9月2日开始,9月11日结束,共计完成钻孔5个,总进尺114.6m,压水试验14段,注水试验2段,完成的各项工作量如下表3.1-1。
完成实物工作量表
表3.1-1
钻孔数量(个)
进尺
(m)
压水试验
(段次)
孔口高程测量
(个)
114.6
14
2
通过本次勘察,基本查明了坝址场地的工程地质与水文地质条件,达到了预期目的。
3.2区域地质
地形陡峻,地貌形态复杂。
各时期地质构造运动均波及本区,并留有岩体及各种变质作用下的变质岩。
3.2.1地形地貌
工程区属低山地貌,以中低山为主,高程一般为40O~1000m,最高为1073m,外围低山高程一般为300~500m,沟谷及沟谷盆地高程为100~200m。
地貌构成以构造为主,受长期强烈剥蚀作用,地形陡峻,地貌形态复杂。
3.2.2地层岩性
本区域内分布地层有沉积岩、岩浆岩、变质岩。
沉积岩包括自震旦系至第四系地层,岩浆岩包括加里东、印支和燕山期的侵入岩及次火山岩,变质岩包括各时期侵入作用和构造作用下的变质岩。
1沉积岩:
区内分布的沉积岩地层包括元古界震旦系(Z)、下古生界寒武~奥陶系(Є~O1)、上古生界泥盆~石炭系(D1-2~C1)、中生界三迭系~侏罗系(T3-J)、新生界(E~Q),地层由老至新分述如下:
(1)元古界震旦系(Z):
系浅海相类复理石建造的一套深变质岩,主要岩性为石英片岩、片麻石英岩、云母片岩。
(2)下古生界寒武~奥陶系(Є~O2+3):
包括寒武系八村群(Єbc)及奥陶系上中统(O2+3),由滨海浅海相浅变质的变质细粒石英砂岩、变质石英粉砂岩和绢云母页岩等组成。
1)寒武系八村群(Єbc):
为灰绿色浅变质细粒石英砂岩、变质石英粉砂岩及灰绿色页岩与千枚岩互层。
2)奥陶系下黄坑组((O1xh):
浅变质的变质细粒石英砂岩、变质石英粉砂岩及灰色千枚状绢云母页岩。
3)奥陶系上中统((O2+3):
细粒石英砂岩、石英粉砂岩及灰色千枚状绢云母页岩。
(3)上古生界泥盆系~石炭系(D1-2~C1):
由滨浅海相陆源碎屑岩建造、内源碳酸盐岩建造组成,沉积地层有泥盆系中下统桂头群(D1-2gt)、鼎湖山群(Dadh)、泥盆系中统老虎坳组(D2l)、帽子峰组(D3m)。
1)泥盆系中统桂头群(D2gt):
包括桂头群下亚群(D1-2gta)及桂头群上亚群(D1-2gtb)。
其中下亚群(D1-2gta)岩性为紫红色、浅棕红色砾岩、含砾粗砂岩、中细粒石英砂岩;
上亚群(D2gtb)为灰绿、灰白色细粒石英砂岩、细砂岩,靠下层夹多层石英砾岩或含砾粗砂岩,靠上层稍含钙质绢云母粉砂岩,含页岩夹层增多。
2)泥盆系中统鼎湖山群(D2dh):
为石英砾岩、石英砂岩。
3)泥盆系中统老虎坳组(D2l):
灰白色石英质砂岩,石英砂岩。
4)泥盆系上统帽子峰组(D3m):
为浅海相碎屑岩建造,岩性以紫红色页岩、粉砂岩、灰绿色石英砂岩为主。
(4)中生界三迭系~侏罗系(T3~J):
由滨海、浅海相碎屑岩建造和陆相碎屑岩、火山碎屑岩建造组成,主要地层有三迭系下统良口组(T3gn):
保罗系下统金鸡组(J1j)、上统高基坪群(J3g)。
1)三叠系下统良口组(T3gn):
底砾岩、石英砂岩、页岩夹透镜状煤层。
2)侏罗系下统金鸡组(J1j):
为不等粒砂岩及泥质页岩、含砾石英砂岩、石英砂岩。
3)侏罗系上统高基坪群(J3g):
出露上统高基坪群上亚群(J3gb),为陆相碎屑岩、火山碎屑岩建造组成,主要岩性为凝灰熔岩、石英霏细斑岩、凝灰岩、流纹岩及泥质页岩夹层。
该岩组厚度巨大,沿断裂带呈串珠状分布,岩体整体抗压强度较高,抗风化能力较强,呈较突出地形产出。
2.岩浆岩
区内岩浆岩主要为侵入岩,其次为极少量次火山岩。
侵入岩极为发育,可划分为加里东、印支和燕山等三个侵入旋回。
(1)加里东期侵入岩(Pr3):
为该期侵入岩受区域变质和混合岩化作用形成的一套片麻岩,具体可分为黑云母花岗片麻岩、黑云母花岗闪长片麻岩和黑云母斜长花岗片麻岩,三者构成岩体中心至边缘相,但在空间上无明显界线,为逐渐过渡关系。
(2)燕山期侵入岩:
燕山期岩浆活动最为强烈,区内主要分布燕山三期(γ52(3))和燕山四期(γ53
(1))侵入的花岗岩。
其中燕山三期侵入岩体(γ52(3))主要由粗、中粒黑云母花岗岩、细粒斑状花岗岩及中粒斑状角闪石黑云母花岗岩等组成,侵入于加里东期花岗片麻岩(Pr3)和震旦系石英片岩(Z)中。
燕山四期侵入岩体(γ53
(1))由早期的细粒、中细粒、粗粒花岗岩,中期的细粒斑状花岗岩、花岗斑岩以及晚期的纳长石化细粒花岗岩等组成。
燕山期侵入岩体以整体块状构造产出,抗风化能力强,地貌上多呈岭脊形式,岩石节理不发育。
3.2.3地质构造
本区在大地构造上地处增城凸起的东南边缘,增城凸起以**大断裂为界,东部为横沥凸起,东南部为紫(金)惠(州)凹陷,属IV级构造单元。
区内地质构造以断裂为主,表现为一系列北东走向的断裂和褶皱,次为东西向和北西向及北北西向的断裂。
北东向断裂规模宏伟,地表形迹明显;
东西向断裂地表形迹不如北东向断裂明显,但在深部构造上反映清晰;
而北西~北北西向断裂规模较小,生成时代相对较晚,是一组挽近期有明显活动的年轻构造。
这三组断裂和同向的褶皱一起共同构成了全区构造的基本骨架。
1.区域性断裂
工程区位于粤中坳陷带的紫金—惠阳凹褶断束的西北侧,本区构造以北东向断裂为主,主要区域性大断裂有北东向**大断裂、莲花山断裂带五华—深圳断裂,分述如下:
(1)**大断裂:
**大断裂是紫金—**断裂带的主干断裂。
紫金—**断裂带北自五华,往南西经紫金、**,穿越珠江至台山、广海湾延入南海。
大陆部分长达360km,宽约30km,断裂带总体走向呈NE,倾向SE,倾角40~70°
。
沿断裂带角砾岩、糜稜岩化岩石发育,普遍见强烈硅化、片理化、片麻理化构造,宽达数十米。
断裂旁侧派生构造显示南东盘向NE扭动,并为NW向断裂所横切。
**断裂北自三洲,往SW方向经小金附近延到**县城附近,再往龙溪、铁岗方向延伸。
在小金口附近,**断裂在平面上形成一个向SE凸出的弧形。
西段呈近EW向,东段呈NEE—NE向。
前者以汤泉附近的广惠高速公路断面出露最清晰,断层面产状为N80°
E/SE∠80°
,构造破碎带宽30m以上;
后者以小金附近出露明显,断层面沿着山坡展布。
上述两处均未发现**断裂切割错动上覆的第四系残坡积层,**断裂在全新世期间无明显的活动。
(2)五华—深圳断裂:
总体走向N50~70oE,倾向NW为主,局部倾SE,倾角70~80o,断裂主破碎带宽50~100m,由糜棱岩带、片理化带和断层角砾岩带组成。
两侧有宽度数百米的动力变质带,为构造碎裂岩、构造硅化岩等。
2、区域稳定性评价
(1)新构造运动特征
本区新构造运动特征总体表现为幅度不大的差异性抬升,断块山地以较大幅度抬升,抬升幅度一般300~400m。
工程区位横沥凸起地块中部,新构造运动幅度小于30Om,块断活动微弱,抬升幅度不大,进入剥蚀萎缩发育阶段。
(2)主要断裂活动性评价
工程区位于**大断裂之东南与莲花山断裂之间,距离**大断裂20~40km。
据有关资料表明,整个东南沿海地区活动断裂的现代活动量普遍较小,一般小于1mm/a,例如河源活动断裂的垂直和水平运动速率均为0.05mm/a,政和~海丰活动断裂的垂直运动速为0.01~0.12mm/a,属于四级活动断裂(即平均年速率V<
0.lmm/a)。
由此可以认为:
夹持于上述两条深断裂带之内的本区活动断裂,其活动速率应该较小,现代活动量应不大。
(3)地震
据地震资料,1970年以前,本区只在**附近发生震级ML为4.0~4.9的地震一次,自1970~1992年,震级ML≥3级的地震没有发生。
根据《中国地震烈度区划分图》(1:
400万),本区地震基本烈度为6度。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),场区地震动峰值加速度为0.05g。
根据《水工建筑物抗震设计规范SL203-97》及《建筑抗震设计规范》(GB50011),工程区(坝址、库区等)场地覆盖土层属于坚硬场地土,Ⅰ类场地。
3.3坝址工程地质条件
3.3.1坝址地形地貌
3.3.2坝址地层岩性
冲洪积层(Qal+pl):
(编号1-1)卵石(土),灰黄色、黄褐色,主要由卵砾石、块石和飘石组成,飘石粒径粗大,一般为30~50cm,磨园度不均,分选性差,其母岩为花岗岩,风化浅,多呈弱风化状。
主要分布在河床,冲积层厚度约为1.1~1.2m。
坡积层(Qdl):
(编号2-1)粉质粘土,灰黄色、黄鹤色,由粉粒和粘粒组成,含少量植物残根。
主要分布在右岸谷坡上游,坡积层厚度约为0.6m。
残积层(Qel):
(编号3-1)砂质粘土,灰黄色、黄鹤色,硬塑,花岗岩残积土,由粉粒和粘粒组成,含少量砾砂、砾石和未完全风化的块石。
主要分布在右岸谷坡,残积层厚度约为1.5~2.1m。
基岩为燕山期中粗粒花岗岩,岩层呈巨厚层状。
在钻探深度范围内,基岩风化分带分为强风化带、弱风化带、微风化带,分述如下:
强风化带:
(编号4-1)强风化中粗粒花岗岩,灰色、灰黄色,岩石矿物主要成分为石英,含少量黑云母,风化深,岩石矿物风化变质、变色、次生,岩石结构有破坏,风化裂隙发育,岩芯破碎,岩芯呈块状、碎块。
整个场地都有分布,厚度约为0.6~1.6m。
弱风化带:
(编号4-2)弱风化中粗粒花岗岩,灰色、灰白色。
岩石矿物主要成分为石英,含少量黑云母,风化浅,只沿裂面矿物有较明显的风化变质、变色现象,其它部分普遍无明显的风化现象,裂面有铁锰质不同程度的渲染呈黄褐色,岩芯呈中、短柱状、碎块状。
整个场地都有分布,厚度为11.9m~16.1m。
微风化带:
(编号2-3)微风化中粗粒花岗岩,灰色、灰白色。
岩石矿物主要成分为石英,含少量黑云母,风化很浅,除局部裂隙面有不明显的风化迹象外,其它部位无风化迹象,颜色新鲜。
大部分裂面呈闭合、无充填和渲染状,裂面颜色新鲜,少部分裂面有铁锰质不同程度渲染呈黄褐色,岩芯呈中、长柱状。
主要分布在基岩下部,钻探时未揭穿该层。
3.3.3坝址区地质构造
坝址区在钻探过程中未发现有断层存在。
3.3.4坝址水文地质条件
坝址区地下水类型以潜水为主,存储于卵石(土)、基岩裂隙,受大气降水补给,潜水水位主要受地形控制,地下水活动较强烈。
坝址区卵石(土)层为强透水层,渗透系数大于1×
10-2cm/s。
坝址区坡积层和残积层为中等透水层,渗透系数0.72~1.61×
10-3cm/s。
坝址区基岩的透水性主要由其裂隙发育及破碎程度所决定,由于基岩的构造发育程度不同,其透水性变化幅度较大。
强风化带压水试验透水率q=5.6~10.4Lu,为弱~中等透水性。
弱风化带基岩压水试验透水率一般为q=3.1~4.9Lu,为弱透水性。
微风化带基岩压水试验透水率一般为q=1.4~2.3Lu,为弱透水性。
一般基岩压水试验P-Q曲线类型为B型(紊流型)。
各岩层的透水率q统计见表3.
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