XX大型水库工程建设施工项目可行性研究报告

1、XX 大型水库工程建设施工项目建议书目录 TOC o 1-5 h z 目录 1项目建设的必要性和任务 4工程所在流域自然概况 4县域社会经济 5项目建设依据 5项目建设必要性 6项目建设的任务 8建设条件 9水文 9地质. 15其他外部条件 17建设规模 17供水范围和供水保证率 17供水规模和用水量 18水库特征水位及库容 18主要建筑物布置 20工程等别和标准 20工程选址、选型及布置 21主要建筑物 22工程施工 23施工条件 23施工导流 25施工总进度 25淹没、占地处理 26淹没、占地处理范围 26移民安置 26补偿投资初估 26环境影响 28环境状况 28环境影响 28环境保护措

2、施 29水土保持措施 29工程管理 30管理机构 30管理维护费用 30工程管理运用原则及要求 30节能分析 30项目能源消耗种类 31节能措施 31节能措施评价 31投资估算及资金筹措 32投资估算 32经济评价 32工程效益 33工程费用 33结论与建议 34结论 34建议 341 项目建设的必要性和任务工程所在流域自然概况 城固地处陕西南部汉中盆地腹地， 北靠秦岭， 南依巴山。 毕家河水库坝址位 于汉江北岸一级支流文川河上，属城固县老庄镇大木厂村境内，距离城固县城 35km 。流域内山峰林立，植被覆盖良好，水土流失较少，水源涵养较好。文川河系汉江左岸一级支流，发源于城固、汉台、留坝三县（

3、区）交界处的 鹅凤包，流经城固县老庄、文川、崔家山、龙头、柳林以及沙河营等六个镇，于 沙河营镇梁家庵村注入汉江，全长 48.3km ，流域面积 223km 2，河道平均比降%。其中老庄以上山区段长 28.56km，平川段长19.74km，流域内小支沟 较多，流域面积在 10km 2 以上的支流有大厂沟和两河沟两条。毕家河水库大坝 拟建在老庄镇大木厂村境内河道的主流上，坝址以上集雨面积 63.47km 2。项目区属北亚热带湿润气候区， 工程区缺乏气象资料， 借用城固气象站资料 加以说明。城固气象站高程海拔486.4m ,多年平均气温14.1C,极端最高气温 37.6 C,极端最低气温-9 C；多

4、年平均相对湿度80%，多年平均日照时数1486 小时，多年平均地温为 16.9 C,多年平均降水量为 788mm，多年平均水面蒸 发量为 1043.5mm（80cm 蒸发皿）；平均风速为 1.3m/s ，最大风速为 14.3m/s ， 同时风向NNE。项目区气温适中，日照充足，雨量充沛，四季分明。坝址以上 集雨面积63.47km 2，多年平均径流总量0.254亿m3,水资源相对较为丰富， 但开发利用率较低， 仅在老庄镇杨家关村境内， 距县城 25km 处建有总库容 624 万 m3 的千山水库一座，主要以供水、灌溉为主，兼防洪、发电等综合利用的小 （一）型水库。下游 23.3 万人（包括规划的

5、柳林智慧新城 15 万人）的居民生活用水缺乏，在此处建坝形成水库用于供水具有必要的开发价值。县域社会经济城固县辖 18 个镇， 310 个行政村， 2441 个村民小组， 17个社区居委会， 全县总人口 53.9 万人，其中： 农业人口 44.59 万人，非农业人口 9.31 万人；人 口年自然增长率1.78 %。全县总国土面积 2265km 2，其中耕地占11.3%，林 地 68.5%，水面 3.5% ，工业、房屋、道路、渠道、田埂等占到 16.7%。全县总 耕地面积38.48万亩，2014年粮食总产量16.48万吨。全县GDP总值138.29 亿元，其中农业总产值 67.97 亿元。全县地

6、方财政收入 3.87 亿元，农民人均纯 收入 8383 元。拟建毕家河水库工程作为城固县老庄镇、 崔建山镇及柳林镇（包括陕飞公司、 柳林航空智慧新城） 及部分农村饮用水的水源工程， 供水区域主要为三个镇沿线 的行政村及陕飞公司和规划建设中的柳林航空智慧新城： 涉及总人口 23.3 万人。项目建设依据符合汉中航空智慧新城供水工程规划2014 年 12 月，汉中市水利水电建筑勘察设计院编制完成了汉中航空智 慧新城供水工程规划报告 ，该报告为解决老庄镇、崔家山镇、柳林镇（包括陕 飞公司、柳林航空智慧新城） 、等村镇的饮用水问题，提出新建毕家河水库作为 毕家河水库供水的补充水源方案。水源地比选根据万分

7、之一地形图调查研究及现场踏勘， 可作为老庄镇、 崔家山镇、 柳林 镇（包括陕飞公司、柳林航空智慧新城） 、等村镇的补充水源主要有以下几种方 案：1 、焦岩水库焦岩水库为城固县远期规划的大型水库， 蓄水量大， 能满足供水区内居民的 正常生活用水需要。但水库距离供水区的中心位置相对较远， 供水管路成本增加。 且工程投资大，近期难以实施，因而，不宜采用该水源。2、毕家河水库拟建毕家河水库集雨面积为 63.47km 2，所在流域多年平均径流量为 0.254 亿 m3 。水资源较为丰富，溪流现状水质良好，且径流量较大。坝址处较狭窄， 内部库容较大， 能建设成兴利库容 558 万 m 3、坝高 68m 左

8、右的小（1 ）型水库， 水库距离老庄镇、崔家山镇、柳林镇（包括陕飞公司、柳林航空智慧新城）等村 镇距离较近， 水位自然落差大， 可作为下游千山水库的补充水源通千山水厂为上 述乡镇群众及厂矿企业供水。3、其他水源地下水：上述供水区属平川与丘陵结合地带， 根据当地的打井抽水情况分析， 本区地下水资源较缺乏，故不宜采用地下水作为供水水源。综上所述，兴建毕家河水库可取得优质、 稳定的水源， 为下游毕家河水库供 水起到补充作用。本次仅对毕家河水库方案进行设计，并对其进行初步的技术、 经济分析。项目建设必要性饮用水的需要老庄镇、崔家山镇、柳林镇（包括陕飞公司、柳林航空智慧新城）等村镇及企业目前总人口约 8

9、.3 万人，远期 2030 年柳林航空智慧新城人口规划控制在 15万人左右。 供水区域内居民生活用水主要为地下水和千山水库水厂供水， 用水情况主要受自然条件和年内降雨量影响。 现有的地下水及千山水库水厂水量严重缺乏、调节能力差，供水保证率低， 每逢枯水季节当地居民及企业的生活用水即受 到影响。老庄镇、崔家山镇、柳林镇（包括陕飞公司、柳林航空智慧新城）等村镇及 企业饮用水问题直接影响到当地群众的安居乐业及社会的和谐发展， 供水区水资 源短缺已严重影响当地居民的正常生活和生产， 社会不安定因素也随之增多， 严 重制约了当地经济的快速增长和社会的和谐发展。防洪的需要本工程的实施， 可起到滞蓄洪水的作

10、用， 降低下游河道的洪峰洪量， 提高防 洪标准，保障下游居民以及千山水库和陕飞公司、柳林航空智慧新城的安全。经济发展的需要陕飞公司、柳林航空智慧新城作为汉中的重要核心，随着社会发展的需要， 将发展成为重点建设区域。近年来人口数量不断增加，生活用水数量急剧上升， 用水量很大，现有的千山水库供水水源已无法满足其用水量。随着供水区经济建设步伐的加快和城镇化水平的不断提高， 人们对居住环境 和生活水平的要求也大大提高， 致使供水区的用水量急剧上升， 现状供水情况不 能满足日益增加的需水量要求。根据实际调查摸底， 经综合论证， 仅有建设毕家河水库才能较为合理的满足 日益增长的用水需要。 毕家河水库所在的

11、文川河流域水资源相对较为丰富， 径流 量较大，距离最近，且水质较好，可联合下游千山水库作为供水水源。毕家河水 库建成后，可直接进入千山水厂处理后进行供水。综上所述，建设毕家河水库是解决老庄镇、崔家山镇、柳林镇（包括陕飞公 司、柳林航空智慧新城）等村镇及企业的供水、防洪需求，带动区域经济发展， 提高当地人民生活水平的需要， 也是保障社会和谐发展的需要。 因此，该工程的 建设十分必要和迫切。项目建设的任务毕家河水库是一座以供水为主， 兼有防洪等功能的水库。 供水对象是城固县 老庄镇、崔家山镇、柳林镇、陕飞公司、柳林航空智慧新城等村镇及企业，目前 总人口约 8.3 万人，远期 2030 年柳林航空智

12、慧新城人口规划控制在 15 万人左 右的生活用水，供水规模 11.0 万 m 3/d 。水库所在流域有较为丰富、清洁的水 资源，毕家河水库建设以后， 通过联合千山水库供水能有效地解决以上范围内的 饮用水问题。防洪保护范围为水库下游的千山水库、 崔家山、柳林航空城，该工程建设后，降低原河道的洪水流量，保障下游河道及沿线村民安全。2 建设条件水文流域概况汶川河系汉江左岸一级支流，发源于城固、汉台、留坝三县（区）交界处的 鹅凤包，流经城固县老庄、文川、崔家山、龙头、柳林以及沙河营等六个镇，于 沙河营镇梁家庵村注入汉江，全长 48.3km ，流域面积 223km 2，河道平均比降%。其中老庄以上山区段

13、长 28.56km，平川段长19.74km，流域内小支沟 较多，控制流域面积在 10km 2 以上的支流有大厂沟和两河沟两条。该流域内已建水利工程主要为位于中游峡谷口的千山水库。 水库坐落于城固 县老庄镇杨老庄村境内，距县城 25km ， 1966 年11 月动工兴建， 1970 年5月 建成并投入运行。水库以供水为主，兼有防洪、发电、灌溉等功能，属小（ 1） 型工程，设计总库容624万m3，兴利库容351.8万m3，设计灌溉面积3.4万 亩，有效灌溉面积 2.66 万亩，水电装机 55kW 。坝址以上控制流域面积为 94.7km 2，河道长约 20km ，平均比降 29.2%。拟建的毕家河水

14、库工程位于千山水库上游的毕家河村双庙沟口狭口处， 初步 确定为混泥土重力坝，最大坝高 70m,坝长160m,上游淹没范围2.25km。坝址 以上控制流域面积 63.47km 2。汶川河及邻近流域水系及水文站网分布示意图，见图 2-12.1.2气象工程区缺乏气象资料，借用城固气象站资料加以说明。城固气象站高程海拔486.4m，多年平均气温14.1 C，极端最高气温37.6 C,极端最低气温-9 C；多 年平均相对湿度80% ,多年平均日照时数1486小时，多年平均地温为16.9 C, 多年平均降水量为788mm，多年平均水面蒸发量为1043.5mm(80cm蒸发皿)；平均风速为1.3m/s，最大

15、风速为14.3m/s，同时风向NNE。2.1.3水文基本资料该流域内无水文观测站，邻近流域内在湑水河上设有升仙村水文站、溢水河上设有长滩村水文站，三河均属汉江北岸一级支流，其站点布设情况详见图2-1 o(1)溢水河长滩村水文站长滩村水文站位于汉江北岸一级支流溢水河上，测站位置在陕西省汉中市洋 县诸葛乡长滩村，于1958年6月设立观测至今，其控制流域面积 237km 2,观 测项目有水位、流量、含沙量、悬移质输沙率、水温降水、蒸发等项目(2)湑水河升仙村水文站 升仙村水文站位于汉江北岸一级支流湑水河上， 测站位置在陕西省汉中市城固县桔园乡升仙村，该站是 1935 年 6 月至 1938 年 11

16、 月由前陕西省水利局设 立的西原公站， 1940 年 1 月迁至对岸升仙村，改名为升仙村站。 1950 年后由 陕西省水文总站领导， 1951 年兼测湑惠渠水位、流量。 1954 年基本水尺上迁 337m ，1964 年再上迁 100m 。升仙村站控制流域面积 2143km 2，观测项目有 水位、流量、泥沙、降水等。径流该流域径流主要是由降雨形成， 其水情随降雨的变化而变化， 汛期河流的水 量主要由降水补给， 枯水季节主要依靠稳定的地下水补给。 流域多年平均降水量 850mm。降水量年内分配不均匀，年际变化较大。13月和1112月降水量 较小，连续最大四个月降水一般出现在 710月。流域无实测

17、径流资料， 径流量与降雨量的变化特征基本一致， 即年内分配不 均匀，年际变化较大。由汉中地区实用水文手册公式 :W=1000 XYXF丫：为多年均年径流深（mm ）查表取400mm;F:流域面积（km 2） 63.47km 2;由上述公式求得毕家河水库大坝断面以上控制流域多年平均径流量为0.254 亿 m3。泥沙该河流域植被良好，水质相对清澈，含沙量少，属少泥沙河流。该河无实测 泥沙资料，采用邻近湑水河升仙村水文站实测泥沙资料来进行推求其多年平均输沙量。据升仙村水文站多年平均含沙量 0.27kg/m 3。移用该站输沙模数，经计0.686 万 t 。算可得毕家河水库大坝断面以上流域多年平均悬移质

18、输沙量为洪水洪水特性汶川河流域的洪水特性是由该流域的暴雨特性决定的。暴雨最早出现在 4 月，最迟到10月，但量级和强度较大的暴雨一般出现在78月。暴雨有霪雨和雷暴雨两种类型，霪雨笼罩面积大，历时长，雨强均匀；雷暴雨笼罩面积小， 历时短。汶川河流域的洪水主要是由暴雨形成，洪水最早出现在45月，最迟出现在10 月，年最大洪水一般出现在 7 8月。洪水多呈单峰，特点是峰高、量小， 历时短，峰形尖瘦。该流域历史洪水及重现期 根据汉中地区实用水文手册历史洪水调查记载， 1925 年汶川河杨家关断面曾发生大洪水，调查洪峰流量为603m 3/s，成果较可靠，1925年距今已88 年，重现期以 90 年一遇来

19、统计。设计洪水本次工程坝址断面以上控制流域内无水文站， 属无资料地区， 设计洪水计算 拟采用经验公式法、 水文比拟法及推理公式法三种方法进行， 并结合历史调查洪 水及流域历次成果对比选用。本次毕家河水库项目建议书洪水标准按 50 年一遇洪水标准设计， 500 年一 遇洪水校核。经验公式法根据汉中地区实用水文手册 ，不同频率洪峰流量采用如下式所示的经验公式进行计算:Qp =CpF式中，Qp为设计频率为P时的洪峰流量（m3/s）; cp、n为频率为P的经 验系数及指数；F为设计断面以上控制流域面积。本工程坝址以上控制流域面积为 63.47km 2,工程所在洪峰流量经验公式分 区为江北区，据此可计算

20、不同频率洪峰流量，具体成果参见下表2-1。表2-1 毕家河水库坝址以上洪峰流量成果表（经验公式法）项目不同频率洪峰流量（m3/s）0.2%2%n0.633Cp28.94Qp400.432.1.532 水文比拟法溢水河与汶川河同属汉江左岸一级支流，地理位置相邻，所属气候区一致，流域下垫面条件相似，且建有具备长期实测资料的长滩村水文站， 该站控制流域 面积237km 2,故选取溢水河长滩村水文站作为参证站， 采用水文比拟法推求设 计断面处的设计洪水。（1）参证站设计洪水计算a洪水资料的选样采用年最大值原则选取洪水系列，即从实测流量资料中逐年选取一个最大瞬 时流量，组成洪峰流量系列。b历史调查洪水依

21、据陕西省水利厅1984年整编的陕西省洪水调查资料，溢水河流域1945年以来曾发生过 3次较大洪水。其中，1958年洪水最大，调查洪峰流量为890m 3/s，重现期确定为61年(调查考证期为1945-2005年)；1945年洪水 次之，洪峰流量为870m 3/s ； 1981年洪水最小，洪峰流量为576m 3/s。详细成果参见下表2-2表2-2溢水河长滩村站调查洪水及重现期统计表河名站名流域面 积(km2)调查成果年份洪峰流量(m 3/s)重现期(年)可靠程度溢水河长滩村237195889061较可靠1945870供参考1981576可靠c实测洪水系列2-2本次计算收集到溢水河长滩村水文站 19

22、592005年共计47年的实测连续 洪水资料，基本资料具有可靠性和一致性，且 47年系列中包含有丰水段、平水 段和枯水段，丰、平、枯水段相间出现，作为洪峰流量总体的随机样本能反映出溢水河洪峰流量的总体分布规律，系列具有较好的代表性。详见下图图2-2溢水河长滩村站历年洪峰流量过程线图d洪水频率计算将溢水河长滩村水文站19592005年实测洪水系列与1958年、1945年 历史调查洪水组成一个不连序系列，按照不连序系列计算经验频率。用矩法估算 统计参数作为初试值，采用 P-川型曲线目估适线，适线时着重考虑曲线中、上 部的较大洪水点据。经计算，确定溢水河长滩村水文站不同频率洪峰流量及统计 参数见表2

23、-3，频率曲线见图2-3 。表2-3溢水河长滩村站不同频率洪峰流量计算成果表河名站名统计参数不同频率洪峰流量(m3/s)均值CvCs/C v0.2%2%溢水河长滩村2101.062.51400896洪吟流量(mVs)(氓)10000 20001000 500 200 5020 1010 2050 200 500 10002000潍M(次)图 2-3 溢水河长滩村站洪峰流量频率曲线图（2）设计断面洪水计算依据水文比拟法，采用前述计算得到的参证站（溢水河长滩村水文站）不同频率洪峰流量成果，推求毕家河水库坝址以上不同频率洪峰流量。计算采用公式为：Q设计）3 Q参证F参证式中，Q设计、Q参证分别为设计

24、断面与参证站不同频率洪峰流量，m3/s ； F设计、F参证分别为设计断面以上及参证站控制流域面积。汶川河沙河营镇段防洪工程设计断面不同频率洪峰流量详见表2-4。表2-4 毕家河水库工程坝址断面洪峰流量成果表（水文比拟法）河名断面位置统计参数不同频率洪峰流量（m3/s）均值CvCs/Cv0.2%2%汶川河坝址2001.062.5681.67392.27推理公式法（1）毕家河水库坝址断面以上设计洪水计算a设计暴雨毕家河水库坝址断面以上控制流域面积63.47km 2,河道长度12km，平均比降29.2 %。，流域介于60-300km 2之间，故设计暴雨历时取12h。设计点暴雨根据汉中地区水文实用手册

25、及陕西省中小流域设计暴雨洪水图集，查不同历时点雨量均值等值线图及Cv等值线图，得毕家河水库坝址断面以上流域几何中心处不同历时的平均暴雨量及 Cv值，同时按照Cs/Cv=3.5，由P- m型曲线确定不同设计 频率的模比系数，进而计算得出不同设计频率下各历时的点暴雨量。详见下表2-5。表2-5毕家河水库坝址断面以上控制流域不同频率设计点暴雨量计算成果表历时（h）年最大各历时点雨量统计参数不同频率设计点雨量（mm）Ht ( mm)CvCs/Cv0.2%2%128.330.553.5108.5073.09340.000.533.5147.60100.60651.800.553.5198.39133.6

26、41265.000.493.5222.30154.702475.000.553.5287.25193.50不同频率设计点暴雨量计算成果表历时Htp(0.2%)Htp(2%)Kp(0.2%)Kp(2%)Ht1108.5073.093.832.5828.333147.60100.603.692.51540.006198.39133.643.832.5851.8012222.30154.703.422.3865.0024287.25193.503.832.5875.00设计面雨量根据汉中地区水文实用手册及陕西省中小流域设计暴雨洪水图集，在求得 设计点雨量之后，还需进一步采用点面系数法折算成面雨量。折

27、算关系如下式所示:1J atF）b式中，：t为历时为t的暴雨点面系数；at、bt为线型拟合参数和指数；F为控制 流域面积。毕家河水库坝址断面以上控制流域在暴雨相似分区上属川2区，不同设计频率下各历时点面雨量折算参数、指数及折算成果参见下表 2-6。表2-6毕家河水库坝址断面以上控制流域不同频率设计面暴雨量计算成果表历时（h）参数及指数点面系数不同频率设计面雨量atbta0.2%2%10.004620.34840.91499.2166.8330.004840.28660.926136.6993.1760.005040.24730.934185.23124.78120.003750.24470.9

28、49210.98146.83240.002200.27400.965277.14186.69 设计面雨量的时程分配根据汉中地区水文实用手册及陕西省中小流域设计暴雨洪水图集查得 12小时概化雨型，以此为依据对设计面雨量进行时程分配，详细成果参见下表2-7 o表2-7毕家河水库坝址断面以上控制流域不同频率设计12小时面暴雨量时程分配表历时（h）123456789101112合计H1 (%)100100H3-H1 (%)4852100H6-H3( %)522523100H 12-H 6 ( %)131513122621100P=0.2%3.33.83.33.06.717.19.99.25.12.11

29、.5.4210.P=2%2.83.32.82.65.712.13.66.16.7.97.24.6146.b产流计算毕家河水库坝址断面以上控制流域属汉江北产流分区，根据汉中地区实用水文手册，流域最大蓄水量lm=82mm，前期影响雨量Pa=2/3lm=54.67mm 。该区按蓄满产流模型计算，即将扣除初损后的剩余降雨过程全部按产流对待，初损雨量IO=lm-Pa=27.33mm。潜流量占产流总量的20%，由产流过程中各时段平均扣除。毕家河水库坝址断面以上控制流域不同设计频率产流过程及净雨过程计算成果参 见下表2-8。表2-8毕家河水库坝址断面以上控制流域不同频率产流过程及净雨过程计算成果历时（h）P

30、=0.2%P=2%产流过程净雨过程产流过程净雨过程10 000 000 000 0020.000.000.000.0030.000.000.000.0040.000.000.000.0050 000 000 000 00611.017.342.730719.4915.8213.6910.67899.2195.5466.8363.81925.2421.5716.4413.421012.148.477.904.881111.167.497.274.25125.411.744.631.61合计210.98-27.33=183157.97146.83-27.33=1198.64历时P=0.2%P=2%

31、(h)产流净雨累积净雨产流过程净雨过程累积净雨过程过程过程过程10095.540063.81200111.360074.48300127.180087.9400140.270092.78500148.740097.03611.017.34156.232.73098.64719.4915.82157.9713.6910.6798.64899.2195.54157.9766.8363.8198.64925.2421.57157.9716.4413.4298.641012.148.47157.977.94.8898.641111.167.49157.977.274.2598.64125.411.74

32、157.974.631.6198.64210.98-27.33=18157.9146.83-27.33合计157.9798.6498.643.657=119.5c汇流计算汇流参数的确定根据汉中地区水文实用手册及陕西省中小流域设计暴雨洪水图集，汇流参数m依据下式计算:m=O.180.6L2JT3F式中，二为流域特征参数；L、J及F分别为计算断面以上主河道长度（8km ）、 平均比降（29.2 %。）及控制流域面积（63.47km 2）就毕家河水库坝址断面以上控制流域而言，其L=8km、J = 29.2 %及F=63.47km 2，经计算得?=7. 37 , m=0.597设计洪峰流量的计算根据汉

33、中地区水文实用手册及陕西省中小流域设计暴雨洪水图集，依据下 式进行汇流历时t及洪峰流量Qm的计算:tJQ产Qm278TF式中， ht为累计净雨量；其余符号意义同前。假设不同Qm依据上式计算汇流历时t，得到QmT曲线。同时，由前述产流计算得到的净雨过程，依据上式计算不同历时的洪峰流量，得到Qmt曲线。Qmt曲线与Qmt曲线的交点纵坐标即为所求的地面径流设计洪峰流量。详细计算成果参 见图2-4及表2-9t 曲线图2-4 毕家河水库坝址断面以上控制流域 QmT Qm表2-9毕家河水库坝址断面以上控制流域设计洪峰流量计算成果表项目不同频率洪峰流量（m3/s）P=0.2%/ xzP=2%洪峰流量（m 3

34、/s）624.7373.2汇流历时（h）3 954.49设计洪水过程线的推求毕家河水库坝址断面以上控制流域无实测洪水过程线， 根据汉中地区水文实用手 册及陕西省中小流域设计暴雨洪水图集，该区设计洪水过程线采用五点概化过程 线法进行推求，过程线包括地面径流过程和地下径流过程两部分， 其中地面径流过程由主雨段、主雨段前次雨段及主雨段后次雨段组成， 地下径流过程则由回加的潜流和基流构成。由汉中地区实用水文手册可确定，五点概化过程线的形状系数为：Ka=0.15 ,Kb=0.19，Kw=0.32，Kt=0.22。设计洪水过程线详细计算成果可参见下表2-10 。表2-10毕家河水库坝址断面以上控制流域设计

35、洪水过程线计算成果表P=0.2%P=2%历时流量历时流量0 003 020 003 022 0041.081.0030.894.10137.283.19112.916.12692.105.30582.359 46160 958 78134 9018 7347 8419 5432 2320 7327 7220 5424 1324 8531 7524 8327 7849 703 0249 673 02(2)毕家河水库下泄洪水计算(毕家河水库洪水调节计算)a计算条件溢洪道泄流试算表2-11溢洪道泄流计算断 面 形 式水深h底宽b水面宽B湿周X过水 断面 面积A渠道比降i糙率n水力半径RC流速V流量Q

36、堰顶 以上 库容对应水位高程矩0.40.40.040.00.000.000.020.000.000.00.000.0745形00001500矩1.40.40.042.040.000.000.020.9539.61.248.9833.0746.形0000152820矩2.40.40.044.080.000.000.021.8144.11.8150.7453.0747.形0000158980矩3.40.40.046.0120.00.000.022.6046.92.4287.6584.0748.形00000159300矩4.40.40.048.0160.00.000.023.3348.82.8451

37、.61128.749.形000001539200矩5.40.40.050.0200.00.000.024.0050.43.1637.48138.750.形000001500900矩6.40.40.052.0240.00.000.024.6151.63.5841.54173.751.形000001551100矩7.40.40.054.0280.00.000.025.1852.63.71061.0198.752.形0000015529300矩8.40.40.056.0320.00.000.025.7153.44.01293.7228.753.形0000015484500矩9.40.40.058.0

38、360.00.000.026.2054.24.21537.9248.754.形0000015737600库容曲线毕家河水库库容曲线详见下表2-11及图2-5表2-12毕家河水库库容曲线面积F （万川）水位（m）容积厶/i （万m3）水位（m）0.000001.71105.70103.742032.32206.673083.713011.5340173.624018.9750324.575027.9060557.496036.570851.770图2-5毕家河水库库容曲线调洪演算根据水量平衡原理，采用简化三角形图解法，依据公式为:Vm = Wm(1 - 严)Q mm(4 2)卡qm =Qm（W：

39、）或(4 3)式中Qm入库洪峰流量，m3/s ； Wm入库洪量，万 m3 ；qm最大下泄流量，m3/s ； Vm滞洪库容，万m3。以校核（p=0.2% ）洪水调洪演算说明图解方法。绘制溢洪道堰顶以上库容（ V） 与相应泄量（q）的关系（即qV）曲线，在纵坐标上截取 Qm = 624.7m 3/s，在横座 标上截取Wm = 1002.6万m3，作截取两点的连线与qV关系曲线相交，交点的纵坐 标值为最大下泄流量qm ,横坐标值即为最大滞洪库容 Vm ,其值见图2 - 5，图解结果见表2 132-5简化三角形过程线调洪演算图表2-13毕家河水库不同频率入库洪水过程调洪计算成果表入库洪入库洪溢洪最大最

40、大相应相应最洪水标准峰流量水总量泄流量滞洪库容库容高库水位（m3/s）（万 m3）（m3/s）（万 m3）（万 m3）（m）设计洪水（P=2%）373.2610.5299.9120.4678.4748.28校核洪水624.71002.6521.5165.1723.0749.50（P=0.2%）2.534设计洪水成果分析选用将前述经验公式法、水文比拟法及推理公式法推求得到的毕家河水库坝址以上洪水成果汇列于下表2-14。表2-14毕家河水利工程设计洪水成果分析选用对比表频率经验公式法水文比拟法推理公式法毕家河水库坝址以上洪水下泄洪水0.2%681.67624.7521.52%400.43392.2

41、7373.2299.9由表2-24可以看出，经验公式法、水文比拟法设计洪水计算成果较推理公式法设 计洪水计算成果相比整体偏大，其中经验公式法成果偏大较多，水文比拟法成果则次之。 推理公式法系采用由汉中地区实测暴雨洪水资料分析而来的暴雨-洪水关系进行计算，计算方法系统，理论相对完善，且计算过程中考虑了设计流域特征值、经验参数等，计 算成果既能体现区域洪水共性，又可突出设计流域洪水特性，成果精度相对较高。与此同时，据本次工作收集资料显示，在汶川河流域历次涉河工程（如毕家河水库、 汉中-安康输气管道汶川河穿河工程等）中，推求设计洪水均采用的是推理公式法，其 成果合理性表现良好。尤其是与本次工作存在衔

42、接关系， 且已获批复并实施的陕西省 城固县汶川河治理工程，其设计洪水计算即采用推理公式法，而且计算成果与本次毕 家河水库坝址断面以上设计洪水计算成果一致，是本次计算的重要参考及依据。综合上述分析，本次工作拟选用推理公式法推求得到的设计洪水成果，即毕家河工 程坝址断面 50 年一遇设计防洪标准下洪水洪峰流量为 373.2m 3/s ，500 年一遇校核防 洪标准下洪水洪峰流量为 624.7m 3/s ，该成果合理、 可信，可满足后续工程设计的相关 要求。地质工程区域地质工程区位于汉中盆地中部， 汉中盆地大体为一东西向山间盆地， 东西长约 100km ， 南北宽度525km。汉江由西向东于勉县武候

43、镇进入盆地，至洋县黄安坝流出盆地， 转入山区。汉江沿线支流众多，左岸典型支流有褒河、汶川河、胥水河等，右岸典型支 流有南沙河、北沟河等。工程区处于汉江北岸的一级支流汶川河中段 (千山水库坝址上游约 8km 处)，切割 于中低山区，属典型山区河流， 总体地势北高南低， 两岸山顶海拔多在 800m 1200m ， 河床高程 680m 760m 。区域内主要出露的岩性有变质岩、岩浆岩两大类。本区处于 昆仑秦岭褶皱系南部江口皂角湾龙草坪大断层以南地区， 总体构造特征为： 褶皱强 烈发育，断裂发育程度较弱，区域构造线方向呈北西西南东东向，或近东西向。湑水 河中游地区无活动性断裂发育， 距邻近地震活动带最

44、近距离约 22km ，史载地震活动少、 震感微弱，区域构造稳定性好。工程区地震动峰值加速度为 0.05g ，地震动反应谱特征 周期为0.45s，相应地震基本烈度为切。水库最大水深 60m ，库盆呈狭长弯曲带状，回水长约 2.25km ，属山区峡谷小 (1) 型水库。库区属中低山河谷地形， 两岸山顶高程多在 750m 900m ，相对高差 100m 250m ，两岸山体雄厚，山坡坡度多在 30 50 ，植被覆盖良好。库区地层简单，坝址 区位于华阳花岗岩体与泥盆系中统韩城沟组 (D2h) 地层接触边缘地带，泥盆系中统韩城 沟组(D2h)主要岩性为碳酸盐岩，其次为泥岩，由于各地遭受的变质作用(主要指

45、接触变质)的不同，在岩性上也有显著的差别。坝址区附近一带岩性：下部为粗粒大理岩，偶 夹黑云母石英片岩； 中部为硅质条带石墨大理岩， 上部为粗粒石墨大理岩。主要分布于 坝址区河流左岸， 向上游库区左岸延伸约 400m 。此外均由印支期酸性侵入岩华阳 花岗岩基(Y51-b)构成水库库盆及库周基底，岩性属边缘相的浅色细粒二云母花岗岩、 细粒黑云母花岗岩，并有石英岩脉、白云母伟晶岩脉侵入。库区岩性以花岗岩为主，岩 体较为完整，区域未发现有较大断裂构造发育， 推测库区内有一顺河向的较大断层 F6， 此断层潜伏高程较低， 主要于河床底部发育。 库盆范围尚有次级小断层发育，但规模较 小。构造对库区无明显影响

46、。大坝枢纽区工程地质坝址位于千山水库上游约 8km 处的河段。该河段河床略为狭窄 ,河道平缓 ,水平坡 降不大。坝址两岸为基本对称的“ U ”型河谷。坝址河水临靠左岸，水面宽约15m，河 漫滩宽约 20m 。两岸山体较为厚实，山坡稳定，左岸多基岩裸露，两岸中上部接受第 四系残坡积堆积，见松散覆盖层，厚度在04.0m，河床及河漫滩中有第四系冲洪积砾卵漂石堆积，最大厚度在 4.0m 。河漫滩表层为粉、细砂。一级阶地表层以砂砾石为 主。坝址区位于沉积岩与侵入岩接触地带，属华阳花岗岩体与泥盆系中统韩城沟组(D2h)碳酸盐岩地层接触边缘地带。河床及左岸为泥盆系中统韩城沟组 (D2h)地层。部 分河床及右

47、岸属印支期酸性侵入岩体， 并有石英岩脉、 白云母伟晶岩脉侵入。初步推断 两种岩性于河床底部呈侵入接触。 该区印支期酸性侵入岩呈岩盘状产出， 属华阳岩体边 缘相花岗岩，被侵入地层为泥盆系中统韩城沟组 (D2h)地层。坝址区地表第四系松散覆盖层基本相同，主要为残坡积和冲洪积堆积物。坝址处在江口皂角湾龙草坪大断层以南， 天池山向斜北翼印支期花岗岩 (r51-b) 岩基边缘与泥盆系中统韩城沟组 (D2h) 地层接触地段，泥盆系地层受岩浆侵入运动的影 响较小，主要表现为岩浆侵入接触变质为主，地质构造较为简单。坝址区初步推断有NNE 向、 NWW 向构造组断层。断层规模较小，以压扭性为主，断层充填物以碎裂

48、岩 为主。坝址区右岸花岗岩侵入岩体裂隙不发育，以 NE 、NNE 向为主 ,陡倾角，花岗岩体 完整性较好。左岸变质岩体内裂隙较为发育，主要发育二组裂隙：一组以 NNW 发育 为主，倾向山体，缓倾角(25 0 )的层间裂隙，裂面较平直，发育间距 23条/m ; 另一组为NWW向，倾向SW，倾角以中等倾角(35。0 )为主的构造裂隙，裂面较平 直，发育间距12条/m。天然建筑材料石料质量良好， 储量可满足工程需求， 采掘条件良好， 运距短，但需开设施工便道； 砂砾石料中砂砾自下而上由细渐粗， 需进行分选采用， 储量可满足工程需求，采掘条件 良好，交通便利，运距略远。施工时若有必要须对天然建筑材料补

49、充取样试验。开挖碴料亦可用于混凝土浇筑。对天然建材的选用， 在质量保证的前提下， 应从经济技术角度出发， 本着自近而远， 开采条件自优至劣的顺序，对料场选择采用。其他外部条件建设区为农村山区， 交通便利， 现有公路可直接抵达坝址处。淹没范围内无厂矿企 业，仅有 15 户农户居住，基础设施很少。建设规模供水范围和供水保证率毕家河水库作为城固县老庄镇、崔家山镇、柳林镇(包括陕飞公司、柳林航空智慧新城）供水补充水源，主要供水用户为村内居民及陕飞公司和正在规划建设中的柳林航 空智慧新城。供水规模和用水量根据汉中航空智慧新城供水工程规划。 近期2020年最高日用水量为6.2万m3/d， 远期2030年为

50、11.0万m3/d，近期年供水总量为1682.0万m3，远期年供水总量为 2973.0 万 m3。水库特征水位及库容3.3.1水库特征曲线根据库区地形图，计算得毕家河水库的水位库容、水位水面关系曲线图，如 下表3-1所示。水库特征曲线表面积F （万川）水位（m）容积厶/i （万m3）水位（m）0.000001.71105.70103.742032.32206.673083.713011.5340173.624018.9750324.575027.9060557.496035.0670818 . 0770死水位和死库容Z-F曲线放水口底高程应高于淤积水位2.0m以上，本次设计放水口底布置于685

51、.8m高程,故死水位为 685.8m ，查库容曲线得死库容为 2.9 万 m 3。正常蓄水位和正常库容1.水库库容的确定毕家河水库作为补充千山水库对下游城固县老庄镇、崔家山镇、 柳林镇(包括陕飞 公司、柳林航空智慧新城)饮用水的供水水源，年供水总量为 1095.0 万 m 3。本次设 计考虑在最枯水期113月，为满足下游近期2020年最高日用水量为6.2万m3/d , 远期2030年为11.0万m3/d的用水，近期最枯水期用水量为930万m3/年，远期2030 年为1650万m3/年的用水，结合千山水库现状供水能力，两水库在最枯水期113月份最大供水能均能保证下游正常用水。本次项目建议书暂定水

52、库正常蓄水位高程为 743.28m ，根据库容曲线得到正常库 容为 557.5 万 m3。设计洪水位及相应库容根据本工程设计频率， 综合考虑坝址处的地形、地质、工程量等情况，由溢洪道的 布设，求得设计洪水位 748.28m ，查库容曲线得相应库容为 678.4 万 m3。校核洪水位及总库容根据本工程设计频率，综合考虑坝址处的地形、地质等情况，由溢洪道的布设，求 得校核洪水位 749.50m ，从水库库容曲线查得相应总库容为 723.0 万 m3。主要建筑物布置工程等别和标准毕家河水库是一座以供水为主，兼有防洪等功能的水利工程。水库坝址以上集雨面积63.47km 2，设计洪水位 748.28m

53、，校核洪水位 779.5m ，正常蓄水位 743.28m ，正常 库容558.0万m3。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000 )，确定本工程为W等工程，水库工程规模为小(1 )型，主要建筑物挡水坝、溢洪道均为4级建筑物, 次要建筑物级别为5级建筑物，临时性水工建筑物级别为5级。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)，考虑到本工程的规模，综合工程重要性等因素，大坝等主要水工建筑物的设计及校核洪水标准取下限，详见表4-1 0建筑物等级及防洪标准表4-1永久建筑物建筑物级别防洪标准(重宦现期年)设计校核挡水坝450500溢洪道520200根据GB18306-2

54、001中国地震动参数区划图，本工程区地震动峰值加速度小于0.05g，相应地震基本烈度小于切度。按照水工建筑物抗震设计规范(SL203-97 )的规定，可不进行抗震计算。工程选址、选型及布置4.2.1坝址选择根据万分之一地形图以及现场实地踏勘，选定大木厂村下游350m 处狭沟处新建坝址。坝址处左岸山体较缓，右岸山体陡峭，河床宽度约40m。4.2.2坝型比较根据地形、地质条件和施工条件以及当地建筑材料等情况，本阶段拟定砼重力坝、 粘土心墙土石坝作为坝型比较方案方案一：砼重力坝采用 C20 砼现浇。坝顶高程为 750.5m ，最大断面坝基开挖深 5.0m ，最大坝高 66.7m ，坝顶长 180m

55、。下游坡度为 1:0.6 。溢流坝段堰顶高程为 743.28m ，采用坝顶 开敞式溢洪道溢流，溢流堰宽 40m ，深 5m 。方案二：粘土心墙土石坝坝顶宽 6.2m ，坝顶长 180m ，坝顶高程 748.8m 。坝基考虑开挖 3m ，最大坝高为 65m 。坝坡分三级 :迎水坡坡度自上而下分为 1:2.0 、 1:2.25 、1:2.75 ；背水坡坡度分别 为 1:2.0、1:2.0、1:2.25 ，变坡处各设一级 1.5m 宽马道。粘土心墙顶部厚 3m ，底部 厚 7.8m ，心墙高 60m （不包括深入基岩 3.0m ）。迎水坡采用干砌块石护坡；背水坡采 用草皮护坡，坡脚设 2.5m 高排

56、水棱体。参考以往已建大坝经验， 此处建混凝土重力坝能节省投资， 施工较为简单，且经现 场实地勘察，库区内石料丰富，可以充分利用当地的材料，就近取用库区内石料，同时 还可以增加库容。如采用粘土心墙坝，施工中存在施工工序多、干扰大、进度慢、用土 量大，施工质量不易保证等因素， 所以本阶段暂推荐混凝土重力坝为初选坝型进行工程 总体布置。4.2.3 工程总布置大坝布置于大木厂村村委会下游 350m 处狭沟处。上坝道路布置于大坝左岸。考 虑到水库泄洪时洪水不冲原有道路， 且右岸山体地质情况好于左岸山体， 将溢洪道布置 于大坝右岸。主要建筑物挡水坝挡水坝采用混凝土重力坝，坝顶宽 6m ，坝顶长 180m

57、，坝顶高程 750.5m 。坝基 考虑开挖 5.0m ，最大坝高为 66.7m 。溢洪道坝体泄洪采用坝顶开敞式溢洪道，共布置2孔20m X5m （宽X高）平板钢闸门。单孔净宽 20m ，闸墩宽 2.0m ，堰顶高程 743.28m ，采用挑流消能形式。放水设施为便于放水设施的控制， 将放水设施的进水口布置于大坝左端， 采用深式放水孔放 水至下游。放水采用启闭机控制，安装钢闸门控制放水流量。根据下游水厂的供水情况，此水库主要为千山水库枯水期提供补充水源。其他工程本水库为小（ 1 ）型水库，具有一定的滞洪、防洪功能，同时水库的修建将淹没上 游约 3.5km 公路。因而需配备必要的通信、电源、照明、

58、水情观测等工程管理设施， 新建水库管理房一座， 面积 50m 2。上坝道路根据实际地形抬高， 布置于大坝左岸山坡， 上坝道路宽5m，由高程701.6m以57 %的坡降升至高程750.5m坝顶并延伸至库 尾，路线长约 1.0km 。水库建成后，为便于库区范围内交通，需建环水库道路，全线长 3.5km ，并新建 交通桥一座。工程施工施工条件自然条件汶川河系汉江左岸一级支流， 发源于城固、 汉台、留坝三县（区）交界处的鹅凤包， 流经城固县老庄、文川、崔家山、龙头、柳林以及沙河营等六个镇，于沙河营镇梁家庵 村注入汉江，全长 48.3km ，其中老庄以上山区段长 28.56km ，平川段长 19.74k

59、m ， 流域面积 223km 2，本次建设的毕家河水库坝址以上控制流域面积 63.47 km 2，河道平均比降29.2 %。流域内小支沟较多，流域面积在10km2以上的支流有大厂沟和两河沟 两条。流域内已建水利工程主要为位于中游峡谷口的千山水库。 水库坐落于城固县老庄镇 杨家关村境内， 距县城 25km ， 1966 年 11 月动工兴建， 1970 年5月建成并投入运行。 水库以灌溉为主，兼有防洪、发电、供水等功能，属小（ 1 ）型工程，设计总库容 624 万m3，兴利库容351.8万m3，设计灌溉面积3.4万亩，有效灌溉面积2.66万亩，水 电装机 55kW ，养鱼水面 400 亩。坝址以

60、上控制流域面积为 94.7km2 ，河道长约 20km ， 平均比降 29.2%。毕家河水库工程位于千山水库上游约约 10km 处的大木厂村。坝址以上控制流域 面积为 63.47km 2。工程区缺乏气象资料，借用城固气象站资料加以说明。城固气象站高程海拔486.4m，多年平均气温14.1 C，极端最高气温37.6 C,极端最低气温-9 C；多年平均 相对湿度80%，多年平均日照时数1486小时，多年平均地温为16.9 C，多年平均降 水量为 788mm ，多年平均水面蒸发量为 1043.5mm （80cm 蒸发皿）；平均风速为 1.3m/s ，最大风速为 14.3m/s ，同时风向 NNE。工