水库建设项目可行性研究报告

水库项目可行性研究报告.

总目录TOC\h\z\t"标题1,1"1综合说明 12水文 583工程地质 934工程任务和规模 1465工程选址、工程总布置及主要建筑物 2136金属结构及电气 2547施工组织设计 2658工程管理 3159水库淹没及工程占地 32410水土保持 36811环境影响评价 38112投资估算 39613经济评价 425附文：1回兴县人民政府合府发〔1999〕25号《关于批准沙溪河流域水资源开发利用规划的通知》；2四川省水利厅川水函〔2003〕84号《关于回兴县回兴水库工程项目建议书审查意见的函》。附件：1《四川省回兴县回兴水库工程可行性研究报告图册》；2《四川省回兴县回兴水库工程可行性研究投资估算》。目录1.1概述1.2水文1.3工程地质1.4工程任务和规模1.5工程选址、工程总布置及主要建筑物1.6金属结构及电气1.7施工组织设计1.8工程管理1.9水库淹没处理及工程永久占地1.10水土保持与环境影响评价1.11投资估算1.12经济评价1.13结论及建议

1.1概述回兴县回兴水库位于赤水河一级支流沙溪河上，坝址位于回兴回兴场镇，距县城约70km。控制集雨面积48km2，多年平均来水量3669万m3，是一座以灌溉为主，兼顾灌区集镇和农村人畜饮水的中型水利工程。回兴县位于四川盆地南缘，长江与赤水河汇合处，是联合国粮农组织确定的商品粮基地县。尽管水资源丰富，但是开发利用程度低。全县没有一座大、中型水库，基础设施薄弱，骨干工程少，多数已成水库配套不齐全、建设标准低、工程供水能力低、抗灾能力弱，加之干旱频繁，已严重制约了回兴县社会经济的发展。为了促进回兴县经济的可持续发展，解决灌区灌溉和城镇发展的需水要求，新建回兴水库是十分必要的。受回兴县水利局的委托，我院于2002年编制完成了《四川省回兴县回兴水库工程项目建议书》，该报告于2002年9月经四川省水利厅审查通过。2003年3月，省水利厅以川水函〔2003〕84号下发了《四川省水利厅关于回兴县回兴水库工程项目建议书审查意见的函》，同意该工程项目建议书。2008年四川省人民政府关于加快水利发展的决定，明确提出“十一五期间，建成黄鹿水库等18个大中型工程，开工建设小井沟、永定桥等12个大中型工程，做好升钟二期等3个大型供水工程和回兴等59个中型水库的前期工作”。2008年，水利部以水规计〔2008〕23号文上报国家发改委，国家发改委以发改农经〔2008〕627号文对《全国中型水库建设规划》建设计划进行了批复，回兴水库是其中261座规划中型水库之一。根据国务院拉动内需的精神，按照省发改委、省水利厅联合召开“四川省加快水利基础建设前期工作会议”的要求，回兴县回兴水库被列为拉动内需的首批重点工程。受回兴县水利局委托，我院承担了《四川省回兴县回兴水库工程可行性研究报告》的编制工作。2009年1月，我院组织相关设计人员进行了现场踏勘，听取了地方政府的相关意见，并补充收集了工程所需的水文气象、社会经济、环评水保等基础资料；进行了历史洪水调查和灌区调查，对坝址进行了比较，初拟了坝型及水库枢纽总布置；对渠线布置方案进行了初步研究，在此基础上，按照DL5020—93《水利水电工程可行性研究报告编制规程》的要求，于2009年3月编制完成了《四川省回兴县回兴水库工程可行性研究报告》。回兴水库工程的开发任务是以灌溉为主，兼顾灌区集镇供水和农村人畜饮水。设计灌面12.01万亩，推荐下坝址，水库正常蓄水位413.00m，总库容2411万m3，兴利库容1971万m3，初选坝型为泥岩心墙石渣坝，最大坝高31.0m。枢纽由大坝、溢洪道、放空隧洞和取水隧洞等建筑物组成。溢洪道布置于右坝肩，采用有闸宽顶堰，溢洪净宽18.00m；已成放空隧洞位于大坝左岸，闸孔尺寸为2.0m×2.4m，洞长319.62m；取水隧洞位于大坝左岸，闸孔尺寸为2.7×2.7m，隧洞全长379.67m。灌区共布置输水干渠一条，总长40.72km，其中暗渠2座，总长0.49km；隧洞15座，总长9.78km；倒虹管2座，总长4.68km。布置支渠9条，总长60.80km，其中万亩以上支渠4条，总长33.50km。主要工程量：土石方开挖60.27万m3，土石方填筑61.78万m3，混凝土3.22万m3，钢筋制安678t。工程估算总投资49877.94万元。其中工程部分35950.81万元（枢纽16691.21万元，渠系19259.60万元），移民和环境部分12840.30万元。工程建设总工期：枢纽28个月，渠系34个月。工程经济净现值8937.00万元，效益费用比1.18，经济内部收益率7.27%，单位供水量投资17.31元/m3。回兴水库主要工程特性指标详见表1.1.1。表1.1.1回兴水库工程特性表序号名称单位数量备注一水文1流域面积1）全流域面积km2160沙溪河2）坝址以上km2482利用的水文资料年限年39天堂岩水文站1962～2007年3多年平均年径流量万m336584代表性流量1）多年平均流量m3/s1.172）设计洪水标准及流量m3/s357P=2%3）校核洪水标准及流量m3/s621P=0.1%5洪量1）设计洪水洪量万m31054P=2%2）校核洪水洪量万m31633P=0.1%3）多年平均悬沙量万t2.644）多年平均含沙量kg/m30.725）多年平均推沙量万t0.264二水库1水位1）正常蓄水位m413.002）设计洪水位m413.00P=2%3）校核洪水位m414.17P=0.1%4）死水位m395.702正常蓄水位下水库面积km21.6963回水长度km7.444库容1）总库容万m324112）正常蓄水位时库容万m322243）死库容万m32525库容系数%54三下泄流量及下游水位1设计洪水位时1）最大下泄流量m3/s3572）下游水位m388.112校核洪水位时1）最大下泄流量m3/s4892）下游水位m389.09四工程效益指标1灌溉效益1）灌溉面积万亩12.01其中新增万亩6.65改善万亩3.702）综合保证率（P）%753多年平均供水量m32881五淹没及工程永久占地1淹没土地亩2489.0其中：耕地亩1504.8林地亩267.1其他亩717.12拆迁房屋m2281603淹没搬迁人口人6554工程永久占地亩180.0其中耕地20.39亩六主要建筑物1挡水建筑物1）型式泥岩心墙石渣坝2）地基特性砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层3）地震动峰值加速度g0.054）坝顶高程m415.005）最大坝高m31.06）坝顶长度m417.002泄洪道1）型式开敞式溢洪道2）堰顶高程m408.003）挡水高度m5.04）孔数孔3每孔宽6.00m5）泄洪净宽m18.006）最大下泄流量m3/s489.007）消能型式底流消能3放空隧洞1）进口底板高程m388.742）孔口尺寸（宽×高）m×m2.0×2.43）长度m319.624）最大导流流量m3/s36.20施工导流流量5）放空流量m3/s15.04取水隧洞1）设计流量m3/s5.00加大流量6.25m32）孔口尺寸（宽×高）m×m2.7×2.73）进口底板高程m393.804）取水隧洞长度m379.675渠系建筑物1）干渠（1）渠首设计流量m3/s5.00加大流量6.25m3（2）长度km40.72其中明渠km25.76暗渠km/座0.49/2隧洞km/座9.78/15单洞最长2.517Km倒虹管km/座4.68/22）二里支渠（1）控灌面积亩14068（2）渠首设计流量m3/s0.70加大流量0.91m3（3）长度km10.53）先市支渠（1）控灌面积亩28584（2）渠首设计流量m3/s1.40加大流量1.75m3（3）长度km10.84）密溪支渠（1）控灌面积亩9657（2）渠首设计流量m3/s0.42加大流量0.55m3（3）长度km7.35）胜利支渠（1）控灌面积亩21404（2）渠首设计流量m3/s1.00加大流量1.25m3（3）长度km4.9七施工1主要工程量以下均为水库枢纽值1）明挖土石方万m3131.3060.272）石方洞挖万m37.480.303）填筑土石方万m377.5361.784）砌体万m33.665）混凝土万m311.133.376）钢筋t9916837）帷幕灌浆m920792078）固结灌浆m233523359）回填灌浆m2368497482主要建筑材料以下均为水库枢纽值1）水泥t2786699672）钢筋t8097293）板枋材m3260194）炸药t8364115）汽柴油t240922773劳动日1）总工日万工日113.2423.232）高峰施工人数人13504204施工工期1）总工期月34282）主体工程工期月3020八投资与经济指标以下均为水库枢纽值1静态投资万元49877.9430137.991）建筑工程万元18860.068742.372）机电设备及安装工程万元314.38217.603）金结设备及安装工程万元1997.45208.214）临时工程万元1904.48993.935）水库移民征地补偿万元12840.3012840.306）其它费用万元9606.185011.727）基本预备费万元3268.261517.382经济指标1）经济净现值（Ic=7%）万元8937.002）效益费用比1.183）经济内部收益率%7.271.2水文1.2.1流域概况回兴水库位于赤水河一级支流沙溪河上，坝址位于回兴回兴场镇，控制集雨面积48km２。沙溪河属赤水河一级小支流。发源于七丁山（海拔高程800m），自西向东流，于回兴镇纳入小沟水量再折向东南至赤水市3km处，从左岸注入赤水河。沙溪河全流域面积160km２，河道长28.0km，河道平均比降18.5‰。沙溪河沿岸除回兴场镇外，无其他重要场镇、工矿企业和集中成片居民点，人类活动影响轻微。1.2.2气象特征设计流域地处亚热带湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛，四季分明，霜雪相对较少，具有春天天气变化剧烈，初夏多干旱，盛夏多洪涝，秋季多绵雨，冬季日照少等特点。多年平均气温19.1℃，多年平均降水量1148mm，多年平均蒸发量970.8mm，多年平均日照时数1280.9h，多年平均风速1.2m/s，实测最大风速18m/s(相应风向NW)。1.2.3水文基本资料回兴水库所在沙溪河流域内无国家水文站，紧邻流域狮头河干流上设有天堂岩水文站，天堂岩站以上设有天堂岩、关口、显龙等雨量站。周边邻域永宁河上设有歇滩子、叙永水文站，赤水河上游支流古蔺河上设有古蔺水文站，以及赤水(贵州省赤水县)、回兴气象站观测资料。1.2.4径流1径流特征设计流域径流主要由降水补给，其次由地下水补给。径流的年际年内变化与降水基本一致。根据天堂岩水文站1964～2007年实测资料分析，多年平均径流深751.4mm，径流年际变化较大，实测最大年径流深1026.6mm(1968年)，最小年径流深426.2mm(1969年)。径流年内分配不均匀，汛期5～10月水量占年水量71.8%，枯期11～4月水量占年水量28.2%。实测最大月平均流量41.5m３/s，最小月平均流量0.74m３/s，实测年最大洪峰流量852m3/s，年最小流量0.00m３2径流计算方案因设计流域无任何水文资料，根据邻域水文测站分布及现有资料情况，本阶段拟采用面积加面雨量修正移用参证站天堂岩水文站历年径流系列成果，推求设计断面年径流。3设计站径流计算

1）设计站多年平均面雨量推求考虑到赤水站偏靠流域下方，流域上方邻域设有渠坝驿雨量站，故取两站平均雨量能代表设计流域面雨量。经计算两站1964～2007年平均降水量1196.1mm。2）参证站多年平均面雨量计算天堂岩水文站以上流域内设有天堂岩、关口及显龙3个雨量站，考虑本流域为狭长形，根据各站分布及资料情况，拟采用算术平均法求得天堂岩站以上流域1964～2007年面平均雨量为1178.5mm。3）水库径流系列的推求本阶段根据天堂岩站插补延长后的径流资料，结合水利计算的要求，采用1964～2007年共44年月径流系列，用面雨量加面积比修正后移用至回兴水库坝址处。4）水库站年径流计算将已求得的设计站上、下坝址及小沟河坝址处1964～2007年共44年径流系列，按日历年、水利年(4月～次年3月)、４月、5～10月、11～3月及1～3月分别进行统计，经频率计算，采用P—III型理论频率曲线适线后求得回兴水库沙溪河上、下坝址及小沟河坝址年及各时段径流统计参数及设计成果见表1.2.1～2。表1.2.1设计年及时段径流成果表时段坝址均值(m３/s)CvCs/Cv设计径流(m３/s)P=25%P=50%P=75%日历年上坝址0.9660.2221.100.9510.816下坝址1.160.2221.321.140.976水利年(4～次年3月)上坝址0.9680.2121.100.9540.824下坝址1.160.2121.311.140.9864月上坝址0.9110.5421.180.8240.551下坝址1.090.5421.410.9860.6585～10月上坝址1.370.2921.621.341.09下坝址1.640.2921.931.601.3011～3月上坝址0.4850.2820.5690.4730.388下坝址0.5800.2820.6810.5650.4641～3月上坝址0.4410.3320.5280.4250.336下坝址0.5280.3320.6320.5080.402表1.2.2小沟河坝址设计年及时段径流成果表时段均值(m３/s)CvCs/Cv设计径流(m３/s)P=25%P=50%P=75%日历年0.1700.2220.1940.1670.144水利年(4～次年3月)0.1710.2120.1930.1680.1454月0.1610.5420.2070.1450.0975～10月0.2420.2920.2850.2360.19211～3月0.0850.2820.1000.0830.0681～3月0.0780.3320.0930.0750.0594灌区径流根据灌区测站分布及资料情况，分别以渠坝驿和赤水气象站及回兴气象站作为一、二片灌区面雨量推求的代表站。回兴水库灌区径流，本阶段采用面雨量修正移用天堂岩水文站实测径流深成果的方法加以推求。经计算，两片灌区面雨量修正系数分别为1.015和0.986，回兴水库灌区径流成果见表1.2.3。表1.2.3回兴水库灌区径流成果表灌区分片均值(mm)CvCs/Cv设计年径流深（mm）P=20%P=25%P=50%P=75%P=80%一片762.70.222899.1868.1750.4643.8619.0二片740.90.222873.4843.3728.9625.4601.41.2.5洪水1暴雨洪水特性沙溪河流域洪水由暴雨形成，雨洪关系密切，洪水过程具有山区性河流陡涨陡落、峰型尖瘦的特点。2历史洪水调查根据回兴水库设计需要，2002年4月我院对沙溪河的历史洪水进行了初步调查，2009年1月进行了复查。调查河段选在沙溪河回兴镇上、下游约1000m河段内。调查河段最大洪水为1926年，其次是1953年，其它年份洪水量级较小。1926年洪水因年代久远，指认的洪痕点据少，定线推流成果精度不高；1953年洪水为解放以来的近期大洪水，指认人记意犹新，可靠洪痕点较多。采用比降法推得下坝址河段“53.8”洪水最大流量为318m３/s。根据历史洪水调查访问情况及有关历史文献资料分析，调查河段1926年历史洪水的重现期应为83～108年，1953年洪水的重现期应为42～56年。3设计暴雨为分析暴雨在地区上的分析规律，本阶段收集了渠坝驿、江门、赤水气象站、回兴气象站等站的长系列暴雨资料，虽然各站的暴雨系列长、连续完整，考虑到赤水及回兴站分别位于赤水河及长江河谷地带，暴雨量级（特别是年最大6h暴雨）偏小，都不能较好地代表设计流域，故本阶段直接采用2006年12月省水文局编制的《四川省暴雨统计参数图集》（以下简称《省暴雨图集》）短历时暴雨等值线图，推求回兴水库点暴雨成果见表1.2.4。表1.2.4回兴水库设计点暴雨成果表时段(h)均值(mm)CvCs/Cv设计短历时暴雨(mm)P=0.1%P=0.2%P=1%P=2%P=5%P=10%1/616.50.383.547.944.636.833.328.524.9142.00.403.5127.7118.497.087.474.864.3672.00.503.5272.2250.6197.3174.2143.3119.52495.00.483.5344.9318.3251.8223.3185.3155.84设计洪水1）洪水标准回兴水库拦河大坝采用泥岩心墙石渣坝为代表的土石坝型，根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，拦河大坝为3级建筑物，设计洪水标准重现期为50年，校核洪水标准重现期为1000年。2）设计最大流量计算根据流域设计暴雨成果资料和产、汇流参数，用推理公式计算回兴水库设计洪水成果见表1.2.5。表1.2.5回兴水库设计洪峰流量成果表坝址设计年最大洪峰流量（m３/s）P=0.1%P=0.2%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=50%上坝址51846634829723118013169.3小沟河坝址12911788.676.660.748.736.720.7下坝址62055841635627621515783.53）设计洪水过程线（1）设计洪水总量回兴水库由暴雨推求设计洪水总量，采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（以下简称《省暴雨洪水手册》）中的公式计算。成果见表1.2.6。表1.2.6回兴水库设计洪水总量成果表（下坝址）频率P(%)历时T(d)H24P(mm)mPHTP(mm)WP(万m３)QP（m３/s）TP(h)0.11.404341.90.2365.916306207.320.2315.60.2337.815105587.511249.60.2267.111804167.882221.40.2236.910503568.175183.70.2196.68592768.6510154.50.2165.37142159.24（2）设计洪水过程线回兴水库坝址设计洪水过程线，拟采用《省暴雨洪水手册》提供的概化过程线法和五点概化法两种方法加以推求。4）分期洪水根据邻域赤水及回兴气象站实测暴雨资料统计，年最大24h暴雨一般都出现在5～9月，4月、10月也有暴雨发生，11～３月发生的暴雨量级较小，属枯水期。另据天堂岩站历年逐月最大流量散布图分析，洪水分期规律与暴雨一致。因此，考虑到本区暴雨洪水年内分布规律，结合施工设计要求，将年内洪水分四期：主汛期5～9月，汛前过渡期3～4月，汛后过渡期10～11月，枯水期12～次年2月。主汛期洪水直接采用由推理公式推求的设计洪水成果，汛前、汛后过渡期及枯水期洪水，借用天堂岩水文站各分期的设计洪水成果，按面积比的n次方(面积指数枯水期n＝1.0，过渡期n＝0.85)移用至水库坝址处。回兴水库分期设计洪水成果见表1.2.7～8。表1.2.7设计分期洪水成果表洪水分期坝址设计分期最大洪峰流量（m３/s）P=2%P=3.3%P=5%P=10%P=20%P=33%P=50%枯水期12～次年2月上坝址4.844.273.803.032.271.761.35下坝址5.795.104.543.622.722.101.62汛前过渡期3～4月上坝址43.037.532.925.117.612.38.16下坝址50.143.638.229.220.514.49.50主汛期5～9月上坝址29726123118013111669.3下坝址35631227621515796.683.5汛后过渡期10～11月上坝址30.327.024.319.715.111.68.51下坝址35.331.428.322.917.513.59.90表1.2.8小沟河坝址设计分期洪水成果表洪水分期设计分期最大洪峰流量（m３/s）P=2%P=3.3%P=5%P=10%P=20%P=33%P=50%枯水期12～次年2月0.8520.7510.6690.5330.4000.3090.238汛前过渡期3～4月9.848.577.515.744.032.821.87主汛期5～9月76.667.960.748.736.728.020.7汛后过渡期10～11月6.936.175.554.503.442.641.955）渠系设计洪水根据GB50288－99《灌溉与排水工程设计规范》及SL252－2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，由渠道设计流量划分工程级别，本次设计渠道回兴回兴水库灌区干渠直一至直五、渠首设计流量为5.00m3沿渠支沟设计洪水采用《省暴雨洪水手册》中推理公式法计算。坡面洪水采用洪峰模数法计算其洪峰流量。1.2.6泥沙根据《四川省水文手册》多年平均悬移质输沙模数等值线图，查得设计流域重心处多年平均悬移质输沙模数为550t/km２，则回兴水库上、下坝址处多年平均悬移质输沙量分别为2.21万t和2.64万t，含沙量分别为0.72kg/m３和0.72根据设计流域的地质、地貌、地形条件，回兴水库上、下坝址处多年平均推移质输沙量，本阶段按悬沙的10%估算，分别为0.221万t和0.264万t。则回兴水库上、下坝址多年平均入库泥沙分别为2.431万t和2.904万t。1.2.7水位流量关系曲线根据水工设计要求，需提供上、下坝址坝下游及溢洪道出口断面河道天然水位流量关系曲线。本阶段拟采用水力学公式推求各控制断面水位流量关系曲线。1.2.8水情自动测报系统为了满足回兴水库水情自动测报系统建设的需要，本次规划设立4个遥测雨量测站、遥测水位站1个、遥测流量站1个及系统中心站1个。回兴水库水情自动测报系统的通讯方式为：北斗星和GSM短信混合组网方式。各遥测站至中心站的通信主通道采用GSM为主通道，北斗星为备用通道，能保证水情数据的传输。回兴水库水情自动测报系统总投资158.46万元。1.3工程地质1.3.1地质勘察工作概况本阶段完成的主要地勘工作量见表1.3.1。表1.3.1完成主要地勘试验工作量表项目工作内容工作量备注单位数量平面地质测绘区域地质校测km233001:200000库区km2151:5000坝区km21.61:1000引水线路区km2851:1000～1:10000天然建筑材料km23.81:1000～1:2000剖面地质测绘库区km/条2.4/41:2000坝区km/条10.5/261:500引水线路区km/条80/541:500～1:5000天然建筑材料km/条21.7/541:500～1:2000勘探机动取芯钻探m/孔890.21/23麻花钻m/孔12.6/8坑槽探m3/个850/55取样与试验岩石常规试验组40土壤常规试验组2混凝土粗骨料试验组15混凝土细骨料试验组21水质简分析组8压（注）水试验段1361.3.2区域地质概况1地形地貌本区位于四川盆地弱活动断裂构造区南部，新构造运动活动微弱。区域性断裂构造主要为华蓥山断裂带和方斗山断裂带，其中华蓥山断裂带南西段南溪～宜宾一带地震活动频繁，对工程区的影响主要是其地震波及的影响，影响烈度小于Ⅵ度；方斗山断裂带活动微弱。近场及场址区断裂构造不发育，构造形迹主要为近南北向和近东西向褶皱。2地层岩性区内分布地层为中生界侏罗系、白垩系及新生界第四系地层。3地质构造及地震工区范围内，主要为扬子地台之二级构造单元——四川台坳，本工程即位于四川台坳南部。研究区内主要区域性断裂构造为北东向的华蓥山断裂带和方斗山断裂带。近场及场址区范围内断层构造不发育，主要构造形迹为近东西向和近南北向的褶皱，东西向较大的褶皱有长源坝背斜、沙溪场向斜、象鼻场向斜等，延伸长度一般大于100km，褶皱轴部宽阔，卷入地层为侏罗系和白垩系，两翼地层产状平缓；南北向褶皱由一系列短轴状、箕状和鼻状褶皱，两翼不对称，排列较紧密，成隔挡式构造，卷入地层为侏罗系和白垩系。本区位于四川盆地弱活动断裂构造区南部，新构造运动活动微弱。区域性断裂构造主要为华蓥山断裂带和方斗山断裂带，其中华蓥山断裂带南西段南溪——宜宾一带地震活动频繁，对工程区的影响主要是其地震波及的影响，影响烈度小于Ⅵ度；方斗山断裂带活动微弱。近场及场址区断裂构造不发育，构造形迹主要为近南北向和近东西向褶皱。根据GB1806－2001《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度0.05g，对应的地震基本烈度为Ⅵ度；按DL/T5335—2006《水电水利工程区域构造稳定性勘察技术规程》中的区域构造稳定性分级，本区区域构造稳定性好。1.3.3水库区工程地质条件1基本地质条件水库区为浅切低山河谷地貌，谷底宽度30～100m，正常蓄水位时库宽100～300m。河床高程385～420m，库周山顶高程500～800m，相对高差150～300m。两岸地形陡缓相间，陡坡坡角30°～45°，局部为峻坡、峭壁；缓坡坡角5°～15°。沙溪沟流向自西向东，河谷为宽缓“V”型，两岸支沟发育，最长两条支沟分别位于上下坝址之间及库尾北侧。白垩系上统夹关组下段（K2j1）：为厚层——块状砂岩、泥质粉砂岩，夹粉砂质泥岩薄层或透镜体。组成整个库盆，厚度大于200m；；白垩系上统夹关组上段（K2j2）为厚层——块状砂岩，夹粉砂质泥岩薄层。分布于库周山体高程550m以上，厚度大于200m；第四系全新统坡残积堆积层（Q4dl+el）：由粉质粘土组成，局部夹块碎石。分布于岸坡下部及缓坡，大多位于正常蓄水位以下，厚度一般1～3m；第四系全新统坡洪积堆积层（Q4dl坝址区无滑坡和较大崩塌堆积体分布，物理地质现象主要表现为岩石的风化作用。2主要工程问题及评价库盆岩体为K2j1厚层——块状砂岩、泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩薄层，岩体完整性好，无断裂构造，库区位于沙溪沟向斜近核部，岩层缓倾左岸偏上游。库岸山体宽厚，地表分水岭位置高远，无低邻谷，在正常蓄水位附近库岸岩体中有泉点出露，推测两岸地下分水岭位置远高于设计正常蓄水位。水库蓄水后不会产生永久渗漏问题。库区坡残积及坡洪积堆积层一般分布于正常蓄水位以下，库岸边坡主要为岩质边坡，坡高度大多在100m以上，陡缓相间，局部为峻坡和峭壁。组成边坡的岩体以厚层——块状砂岩为主，岩石中硬，岩层产状平缓，地表植被茂盛，未见坡脚有崩塌堆积体分布。无倾向坡外的贯通性软弱结构面分布，岩体中的构造裂隙倾角一般大于80°，各组裂隙的组合交线倾角均大于坡角。库岸边坡整体稳定性较好，局部陡崖处浅部卸荷松动岩体可能存在小坍塌，但规模和范围较小，对水库正常运行无大的影响。水库区在正常蓄水位附近无宽阔平坦的台地分布，正常蓄水位以上主要为岩质库岸，因此不存在浸没问题。库水淹没范围内无文物古迹和矿产资源分布，淹没区为农田、旱林地及民房。库盆岩体为K2j1厚层——块状砂岩、泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩薄层，岩层产状平缓，裂隙不发育，无断裂构造，弱风化及新鲜完整性好，库盆底部在勘探深度范围内具有稳定的相对隔水层分布，库水向深部的导水性能差。水库区没有产生诱发地震的地质背景。1.3.4枢纽区工程地质条件1基本地质条件坝址区沙溪沟河道弯曲，在上、下坝址间左岸发育一小支沟——小沟河，区内覆盖层为坡残积、崩坡积和坡洪积堆积层，厚度较小；基岩为岩性主要由厚层——块状砂岩，其次为泥质粉砂岩，少量粉砂质泥岩和含砾砂岩，裂隙不发育，岩层产状平缓，弱风化和新鲜岩体完整性好。上坝址处沙溪沟呈“U”型弯曲，覆盖坡洪积粉质粘土、粉土及砂土，厚度2～7m；左岸在高程407～415m以下覆盖薄层坡残积粉质粘土，以上基岩裸露，坡度20°～30°；右岸覆盖坡残积粉质粘土或粉质粘土夹块碎石，厚度0～9m。下坝址距上坝址约500m，紧邻回兴镇，河床基岩裸露，岸坡覆盖坡洪积、坡残积粉质粘土或粉质粘土夹块碎石，厚度0～6m；左岸为30°～40°陡坡，基岩裸露；右岸为台阶状缓坡，坡度小于10°，覆盖坡残积粉质粘土，厚度0～5m，坝肩与上坝址为同一山嘴。小沟河坝址位于上、下坝址间左岸的小沟河上，坝轴线距沟口250m。沟床顺直开阔，沟底高程388～393m，覆盖坡洪积、坡残积粉质粘土，厚度4～6m；正常蓄水位时谷宽164m；两岸为30°～40°陡坡，基岩裸露。坝址区覆盖层主要为坡残积、崩坡积和坡洪积堆积层，分布零星，厚度较小；基岩为白垩系上统夹关组下段。坝址区位于沙溪沟向斜南翼，岩层产状N70°～75°E/NW∠2°～5°，无断裂构造，岩体中构造裂隙属不发育。坝址区无滑坡和较大崩塌堆积体分布，物理地质现象主要表现为岩石的风化作用。2岩体工程地质特征坝址区强风化砂岩和新鲜粉砂质泥岩属软岩；弱风化砂岩、弱风化泥质粉砂岩和新鲜含砾砂岩属中硬岩；新鲜砂岩和泥质粉砂岩饱属坚硬岩。坝址区岩体受构造影响微弱，结构面不发育，岩芯一般呈长柱状，完整性好。坝址区岩体中软弱夹层不太发育，有层间剪切错动带和泥化夹层两种类型，均顺层分布。根据岩石物理力学性质、软弱夹层的分布、岩体完整性和岩体结构特征，对坝基岩体质量分类如下：CⅤ类为强风化岩体，较破碎，呈碎裂状、碎块状，饱和抗压强度5.9MPa，抗滑抗变形性能差，不能作为重力坝地基，可作为心墙坝地基；CⅣ类为弱风化及新鲜粉砂质泥岩，完整，呈互层状或薄层状，饱和抗压强度8.7MPa，抗滑抗变形性能差，不能作为重力坝地基，可作为心墙坝地基；BⅢ类为弱风化砂岩和泥质粉砂岩，完整，厚层块状或互层状，饱和抗压强度32.2～51.7MPa，抗滑抗变形性能较好，可作为重力坝或心墙坝地基；AⅡ类：为新鲜砂岩和泥质粉砂岩，局部夹含砾砂岩，完整，厚层块状，饱和抗压强度64.1～71.2MPa，抗滑抗变形性能好，可作为重力坝或心墙坝地基。3各坝址主要工程地质问题及评价1）沙溪河上坝址对于心墙石渣坝，清除覆盖层和强风化表层松动岩体，开挖顺直后，可作为坝壳填筑地基，心墙以弱风化岩体作为建基面；对于重力坝，应清除覆盖层和强风化岩体，左岸坡高程413.00～401.00m间K2J1－④坝肩岩体中构造裂隙不发育，以厚层——块状结构为主，无贯通性较好的软弱结构面分布，边坡整体稳定。坝肩开挖后，强风化及卸荷岩体存在局部失稳可能，建议采取必要的喷锚支护措施。坝基岩体中软弱结构面不发育，不构成坝基深层抗滑稳定的控制性结构面，坝基的抗滑稳定性取决于岩体本身以及大坝与地基接触面的抗剪断强度。左坝肩高程387.20m以上的透水岩体存在绕渗问题，应采取帷幕防渗处理措施，建议防渗下限高程380.0m，深入下部相对隔水层7.2m。谷底坝基透水岩体属中等透水性，相对隔水层位于高程70.22m以下，由于透水岩体在坝基以下埋深较浅（约9m），存在坝基渗漏问题，建议进行帷幕防渗处理，防渗下限高程365.00m，深入下部相对隔水层2）沙溪河下坝址对于心墙石渣坝，清除覆盖层和强风化表层松动岩体，开挖顺直后，可作为坝壳填筑地基，心墙建议以弱风化岩体作为建基面。对于重力坝，应清除覆盖层和强风化岩体，以弱风化砂岩和泥质粉砂岩作为大坝建基面。坝肩岩体中构造裂隙不发育，以厚层——块状结构为主，无贯通性较好的软弱结构面分布，边坡整体稳定性好。坝肩开挖后，强风化岩体存在局部失稳可能，建议采取必要的喷锚支护措施。坝基岩体中软弱结构面不发育，不能构成坝基深层抗滑稳定的控制性结构面，坝基的抗滑稳定性主要取决于岩体本身以及大坝与地基接触面的抗剪断强度。左坝肩正常蓄水位以下均为相对隔水岩体，虽然坝肩不存在大的绕渗问题，但仍建议采取一定的防渗处理措施，特别是浅表层的风化岩体。谷底坝基岩体透水性总体以微弱为主，虽不存在大的渗漏问题，但根据透水岩体埋深情况，仍建议对高程359.50m以上岩体进行帷幕防渗处理，防渗下限高程为359.00m。右岸坡坝基主要透水岩体位于高程358.90～372.20m处，属中等透水性，坝基以下埋深约3）小沟河坝址对于心墙石渣坝，清除沟底覆盖层和岸坡含植物根系的强风化松动岩体后，可作为坝壳地基，心墙地基建议置于弱风化岩体上。对于重力坝，建议以弱风化岩体作为建基面。坝肩边坡岩体为厚层——块状砂岩夹粉砂质泥岩，产状平缓，整体稳定。坝肩开挖后，上部强风化及卸荷松动岩体可能存在局部失稳，建议采取必要的喷锚支护措施。坝基岩体无倾向上游的中缓倾角的软弱结构面分布，也无侧向和后缘切割面，不存在深层抗滑稳定问题，坝基的抗滑稳定性取决于岩体本身以及大坝与地基接触面的抗剪断强度。小沟河坝址可能产生渗漏的岩体主要是风化岩体，建议防渗线进入新鲜岩体中5～10m为宜。4）坝址方案比较从工程地质条件和主要工程地质问题来看，各坝址所分布的地层岩性、所处的构造环境都相同；坝基岩体均以厚层——块状砂岩为主，其次为泥质粉砂岩，少量粉砂质泥岩和含砾砂岩；坝肩边坡总体稳定性都比较好，开挖后对风化卸荷岩体采取必要的喷锚支护处理；坝基都不存在深层抗滑稳定问题；主要工程地质问题是渗漏问题，应采取帷幕防渗处理措施。不存在影响建坝的严重地质缺陷，均具备修建重力坝和心墙石渣坝的地质条件。5）坝型选择从坝基工程地质条件来看，均可修建土石坝和重力坝。土石坝以强风化岩体作为持力层，重力坝以弱风化岩体作为持力层，坝基开挖工程量相对较大。从天然建筑材料来看，心墙坝所需料源丰富，距坝近，开采条件好；而重力坝所需条石料源虽较丰富，距坝近，但软化系数低，仅0.50～0.55，所需混凝土骨料用量相对较多，运距远，需在回兴县城附近的长江中开采。6）枢纽其他建筑物工程地质问题及评价推荐的下坝址其它主要建筑物有溢洪道、放空隧洞和取水隧洞等。（1）溢洪道工程地质条件溢洪道位于大坝右坝肩，轴线方向S69°26′E，与坝轴线夹角41°45′。进口位于大坝上游约150m处的顺坡向小冲沟中，出口位于大坝下游200m处沙溪沟右岸边，溢洪道水平方向总长550.5m。①进口引渠段桩号0－145～0+000，长145m。地面高程408～432m，地表覆盖坡残积粉质粘土及粉质粘土夹块碎石，厚度2～10m；下伏基岩在高程420m以上为K2j1－⑤层砂岩，高程420～410m为K2j1－④层泥质粉砂岩，高程410m以下为K2j1－③层砂岩，强、弱风化带厚度分别为7m和9m。设计渠底高程408m，位于K2j1－③层砂岩中，大多为强～弱风化岩体。渠槽最大开挖深度25m，边坡主要由强风化岩体和覆盖层组成，稳定性较差，特别是右岸覆盖层沿基岩面容易失稳，建议采取护坡处理措施，渠顶以上设置马道。渠身全断面衬砌处理。②闸室段桩号0+000～0+015，长15m。位于右坝肩山顶，地面高程430～436m，基岩裸露，在高程420m以上为K2j1－⑤层砂岩，高程420～410m为K2j1－④层泥质粉砂岩，高程410m以下为K2j1－③层砂岩，强、弱风化带厚度分别为7m和10m。设计建基高程406m，建基面为K2j1－③层新鲜砂岩，完整，无软弱夹层分布，闸基稳定。据右坝肩锁ZK6号孔压水试验资料，闸基岩体透水性微弱，不存在大的渗漏问题，建议结合坝肩防渗线，对闸基开挖影响带岩体进行必要的防渗处理，防渗深度以5～10m为宜。闸室左侧在坝顶高程415.0m处开挖成平台，故不存在边坡稳定问题。右侧开挖坡高约30m，主要为K2j1－④层泥质粉砂岩和K2j1－⑤层砂岩，在高程410.5m和415.5m处分别分布Nj2泥化夹层和N1层间剪切错动带，顺层分布，产状平缓，对边坡整体稳定性影响不大，由于边坡岩体大多风化，卸荷松动岩体存在小范围坍塌可能，建议进行护坡处理，并设置马道。③陡槽段桩号0+015～0+325，水平长度310m。为台阶状缓坡，地面高程435～390m，地表覆盖坡残积粉质粘土，厚度1～4m。下伏基岩为K2j1－①、K2j1－③、K2j1－⑤层砂岩和K2j1－②、K2j1－④层泥质粉砂岩，强、弱风化带厚度分别为3～8m和5～11m。强风化岩体较破碎，弱风化和新鲜岩体完整性好。陡槽设计底板高程408～369m，坡度7°，底板为弱风化～新鲜岩体，未见软弱夹层分布，不存在大的稳定问题。两侧边坡以覆盖层和强风化岩体为主，稳定性差，应采取必要的护坡措施。④出口消能段桩号0+325～0+405.5，长度80.5m，位于沙溪沟左岸坡下部。地面高程390～372m，地表覆盖坡残积粉质粘土，厚约2m。下伏基岩为K2j1－①层砂岩，强、弱风化带厚度分别为4m和5m。设计建基高程369～372.2m，为弱风化～新鲜砂岩，完整，强度较高，抗冲刷能力较强。两侧边坡覆盖层和强风化岩体开挖后应护坡处理。（2）放空隧洞工程地质条件进口位于大坝上游130m处公路内侧，沿S66°08′E方向穿右坝肩山体，总长309.62m，设计底板高程388.74～385.40m，洞高3m。全部已建并条石衬砌。隧洞进、出口基岩裸露，为K2j1－③层砂岩，强风化，完整性差，对洞脸边坡已采用条石护坡处理，不存在稳定问题。洞身段最大埋深约70m，山体基岩裸露，强风化带厚5～7m，弱风化带厚8～10m。洞身围岩为K2j1－③层厚层—块状砂岩，产状平缓，岩体中裂隙稀少，新鲜岩体完整。洞壁潮湿，无明显地下水集中渗出，因此，地下水对成洞影响不大。洞身围岩分类为：桩号0-020～0+000进口段和桩号0+250～0+289.62出口段为风化岩体，属Ⅴ类；桩号0+000～0+250段为新鲜岩体，属Ⅱ类。洞身条石衬砌已出现风化和剥落现象，建议重新衬砌处理。闸门井位于桩号0+000～0+006.1处，井高26.3m，直径6.1m。井周围岩在高程407m以上为K2j1－⑤层强～弱风化砂岩，高程407～395m为K2j1－④层弱风化粉砂质泥岩，高程395m以下为K2j1－③层新鲜砂岩。围岩分类为：高程395m以上为Ⅴ类，开挖后应及时支护并衬砌；高程395m以下为Ⅱ类，围岩稳定性较好。井顶以上基岩裸露，开挖边坡由K2j1－⑤层砂岩组成，强～弱风化，建议喷锚支护处理。（3）取水隧洞工程地质条件取水隧洞进口位于大坝上游250m处公路内侧，沿S66°38′E方向穿右坝肩山体，总长379.67m，设计底板高程393.80～392.65m，洞高3m。其中前段长约300m已建并条石衬砌，后段为新建段。隧洞进、出口基岩裸露，为K2j1－③层砂岩，强风化，完整性差，建议对洞脸边坡进行喷锚支护处理。洞身段最大埋深约90m，山体基岩裸露，强风化带厚4～8m，弱风化带厚5～10m。洞身围岩为K2j1－③层厚层—块状砂岩，产状平缓，虽发育有近SN向和近EW向两组陡倾角裂隙，但较稀少，对岩体完整性和围岩稳定性影响不大。据已建段洞内调查，洞壁虽潮湿，但无地下水集中渗出，一般呈浸润状，对成洞影响较小。因此，洞身围岩分类为：桩号0-030～0+000进口段和桩号0+310～0+349.67出口段为强～弱风化岩体，属Ⅴ类；桩号0+000～0+310段为新鲜岩体，属Ⅱ类。已建洞段的条石衬砌已出现风化和剥落迹象，建议重新衬砌处理。闸门井位于桩号0+000～0+006.1处，井高21.2m，直径6.1m。井周围岩在高程403m以上为K2j1－②层粉砂质泥岩，强～弱风化，岩性软弱，易风化剥落，井壁稳定差，为Ⅴ类，开挖后应及时支护、衬砌；高程403m以下井周围岩为K2j1－③层砂岩，大多新鲜完整，稳定性好，为Ⅱ类。井顶以上基岩裸露，开挖边坡由K2j1－⑤层砂岩组成，强～弱风化，建议喷锚支护处理。1.3.5渠系工程地质条件干渠起点（桩号0+000）位于已建回兴取水隧洞出口，经天星桥、回龙寺和仙凉寺长隧洞穿高大山体，再设识字和尧坝两座长倒虹管跨沟后，经沙坎镇、佛荫镇，止于长江以南，线路总体向北延伸，全长40.72km，设计渠底高程392.11～363.62m。线路区总体地势南高北低，仙凉寺以南（前段）地层主要为白垩系，山体高大宽厚，山顶高程800.00～900.00m，相对高差200.00m以上，属低山地貌；仙凉寺以北（后段）地层为侏罗系，由浑园、长园形剥蚀残丘与丘间洼地相连，坡残积（Q4dl+el）、崩坡积（Q4col+dl）和坡洪积（Q4dl基岩为白垩系上统夹关组上下段（K2j1和K2j2），以及侏罗系中统沙溪庙组（J2s）、遂宁组（J2sn）和上统蓬莱镇组下段（J3p1）。线路区断裂构造不发育，主要地质构造为沙溪沟向斜，近东西延伸，两翼近对称，岩层产状平缓，倾角2°～13°。砂岩等硬质岩中发育近SN向和近EW向两组陡倾角构造裂隙；泥岩中裂隙不发育。沿线未见滑坡和大型崩塌堆积体分布，仅在仙凉寺以南的低山区见有零星的崩坡体堆积层分布，范围和厚度均较小。线路区覆盖层以粘性土为主，富水性和透水性均较差；基岩中地下水为层间基岩裂隙水，赋存于砂岩中，多沿砂岩底界呈散水或滴流状渗出。1.3.6天然建筑材料本工程设计所需天然建筑材料有：泥岩料（心墙防渗用）、石渣料、条石料（大坝用）、条（块）石料（引水线路用）和混凝土用粗细骨料。本阶段对各类建材按初查级别进行勘察，其中泥岩料调查了大土头和杨村坝两个料场，石渣料调查了三尖角和观音堂两个料场，条石料调查了观音堂和干岩子两个料场，条（块）石料调查了农会、炮台和棺山上三个料场，混凝土粗细骨料在长江调查了栖坝和水中坝两个砂砾石料场。各类建材调查储量与设计需用量见表1.3.2。表1.3.2天然建材调查储量一览表勘察级别建材类型调查储量（104设计需用量（104调查储量与设计需用量倍比备注初查泥岩料43.12251.7大土头和杨村坝两个料场石渣料4307.3416026.9三尖角和观音堂两个料场条石料639.775012.8观音堂和干岩子两个料场条（块）石料382.12495.5农会、炮台和棺山上三个料场混凝土用粗骨料124.28栖坝和水中坝两个料场混凝土用细骨料56.601.4工程任务和规模1.4.1工程建设的必要性1兴建回兴水库工程是战胜干旱、保障区域粮食安全，让灌区农民脱贫致富，促进区域国民经济社会发展的需要。规划的回兴水库灌区是回兴县人口稠密，工农业生产相对发达的地区，在回兴县水利区划中属于江南中丘蓄提区。海拔高程一般在450m以下，相对高差50～100m,光、热和土地条件好，是双季稻主产区之一。该区虽有长江、赤水河环绕，但是因为提水灌溉的扬程多在100m以上，大量利用长江、赤水河中的水资源较为困难。特别是处于二、三级台地的部分地区，现有水利设施均属小、微型水利工程，灌溉面积不足耕地面积的30%，一遇干旱库、塘干涸，抗旱能力极低，基本上处于靠天吃饭的状况。因水利工程少，供水不足，已制约了区域经济社会发展。由于区域地势起伏变化较大，其间丘冈突兀，修建大中型水库的条件较差，只有依靠拟建的回兴水库才能解决该区各部门综合用水需求。兴建回兴水库工程将提高区域供水能力，保障农业生产发展用水需求，水库设计灌面12.01万亩，能使10.02万亩田和1.99万亩土得到有效灌溉，新增灌溉面积6.65万亩，改善灌溉面积3.70万亩，每年新增粮食和经济作物产量4583万kg，将为灌区粮食安全提供有力保障，为灌区农民脱贫致富创造有利条件，为灌区国民经济社会发展提供良好的基础，其拟建是非常重要而迫切的。2兴建回兴水库工程是解决灌区集镇供水和农村人畜饮水安全、维护社会和谐稳定的需要。党的“十七大”后，解决“民生问题”上升为党的施政纲领，“民生水利”随之上升到极其重要的地位，以人为本，解决城乡供水安全问题显得尤为重要。据《回兴县集镇供水规划报告》，除回兴、大桥、密溪、先市、五通、九支等6集镇可以就近由从长江、赤水河提水外，其他集镇用水则靠山泉水、井水、水库或堰塘供水，供水保障率不高，遇到干旱年份，工业生产无法正常开展，集镇居民生活用水也要靠运水车救济解决。随着灌区城市化进程的推进，灌区集镇用水将大幅增加，其缺水也将更加严重。回兴水库的兴建将很好地解决这一问题，为灌区国民经济发展提供的必要的水源保障。回兴水库的兴建将很好地解决灌区大部分水质不达标、水量不达标、水源保证率不达标的农村人畜饮水安全，还将解决少量用水方便程度不达标的人畜饮水困难，合计解决不安全饮水人口8.35万人，牲畜9.14万头。3兴建回兴水库工程是加强农村基础设施建设、贯彻十七大“民生水利”精神、推动社会主义新农村建设的重要保证。党的十七大报告提出建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式；加强基础产业基础设施建设；加强农村基础设施建设，增强农业综合生产能力，确保国家粮食安全；加强水利建设等。这充分体现了党中央对民生水利工作的高度重视，兴建回兴水库工程符合社会主义新农村建设的要求，是为广大农民群众办好事、办实事的体现，是“民生水利”的体现。设计灌区位于我省盆地边缘，由于灌区水利基础设施薄弱，有效灌溉率低于全县平均水平，也远低于全省平均水平；冬水田面积大，致使中、低产田面积逐年增加，亩均粮食产量长期保持在较低水平。回兴水库工程年均灌溉供水约1954万m3，可为灌区12.01万亩耕地提供充足的灌溉水源，可大量减少区域冬囤水田，达到改善土壤结构状况，协调土壤水、肥、气、热关系，提高区域耕地质量的目的，也增强了灌区抗御旱灾的能力。从供水安全统筹考虑，可促进灌区生态环境和供水、交通等基础设施的改善。在移民方面，将坚持开发性移民方针，所有移民迁建新址都将统一规划，在水源、交通、防洪安全、经济发展、水土保持、生态建设等方面重点考虑，移民居住环境得到改善。兴建回兴水库及其灌区工程可推进灌区社会主义新农村建设，是为灌区人民作好事、作实事的大事，也是广大人民群众盼望半个世纪的民生水利工程，是十分迫切的。综上所述，回兴水库的兴建是回兴县加强农业基础设施建设，确保粮食生产安全，使灌区农民脱贫致富，增强农业发展后劲，加快城乡一体化进程、减小城乡收入差距，促进区域经济社会又好又快发展的重要条件；是灌区人民期盼了半个世纪的骨干民生水利工程，工程的兴建“功在当代，利在千秋”。因此，回兴水库的兴建是非常必要和迫切的。1.4.2开发任务和设计水平年1工程开发任务根据回兴水库自身条件和流域中地位以及工程建设条件，针对灌区用水现状，确定回兴水库工程开发任务是以灌溉为主，兼顾灌区集镇供水和农村人畜饮水等综合利用。2设计水平年根据灌区经济社会发展要求，结合回兴水库拟建工期安排，与国民经济发展计划水平年一致，本阶段确定工程的设计水平年为2020年，基准年为2007年。3设计保证率根据区域水资源条件分析，本区为湿润地区或水资源较为丰富地区，水稻播面约占耕地面积的83%。根据GB50288-99《灌溉与排水工程设计规范》3.1.2条，工程区作物以水稻为主，水资源量较为丰富，灌溉供水保证率采用75%。根据GB50188-2007《镇规划标准》10.2.5条镇地表水源供水枯期供水保证率不低于90%，确定农村集镇供水保证率采用95%；根据水利部和卫生部联合下发的水农〔2004〕547号《关于印发农村饮用水安全卫生评价指标体系的通知》，灌区农村人畜供水保证率采用90%。1.4.3供水规划灌溉和供水是回兴水库的重要功能，其供水区范围包括回兴县长江以南赤水河以西的回兴、尧坝、九支等9乡镇，主要功能有农村灌溉供水、集镇供水和农村人畜供水。灌区农村人口18.32万人，设计灌面12.01万亩，有效灌面5.36万亩。经需水预测和水量平衡，供水区需回兴水库供水总量3127万m3，其中灌溉毛需水2200万m3，集镇需水685万m3，乡村人畜需水242万m3。1灌区供水1）灌溉供水设计灌区涉及9个乡镇137个村，设计灌面12.01万亩，其中田10.02亩。经需水预测和灌区水量平衡分析，2020年设计灌区需回兴水库灌溉净供水1712万m3，毛供水量2200万m3。2）集镇供水设计灌区内有九支、佛荫、尧坝和二里共4个集镇需回兴水库供水，2020年需供水人口4.2万人，第二、三产业增加值分别为5.92亿元和3.65亿元，需净供水量585万m3，毛供水量685万m3。3）乡村人畜供水设计灌区2020年有5.42万人、6.34万头牲畜用水不安全，需回兴水库净供水量226万m3，毛供水量242万m3。2渠道设计供水流量设计灌区干渠渠首设计流量为5.00m3/s，支渠渠首流量在0.05～1.40m3/s之间，大于1.0m3/s的支渠有先市支渠和二里支渠，分别为1.40m1.4.4水库调节计算及特征水位选择1正常蓄水位根据灌区方案选择初定正常蓄水位后，为确定经济合理的水库规模，本阶段围绕413.00m拟定了414.00m、413.00m和412.00m共3个正常蓄水位方案进行分析研究。各方案工程特性指标见表1.4.1。

表1.4.1回兴水库正常蓄水位方案比较表项目单位正常蓄水位方案备注414.00m413.00m412.00m一、水库指标1、正常蓄水位m414413412相应库容万m3238422242063兴利库容万m3213219711811库容系数0.580.540.492、保证率灌溉供水保证率%0.750.750.73集镇供水保证率%0.980.980.98农村人畜供水保证率%0.980.980.983、多年平均供水量万m3289728812864灌溉供水万m3197019541937集镇供水万m3685685685农村人畜供水万m32422422424、水量利用系数0.7890.7850.7815、设计供水量万m33350335033506、调节系数0.9130.9130.9137、多年平均下泄水量万m3630660677生态环境用水量万m3367367367弃水量万m32692933178、多年平均缺水量万m3231247263灌溉供水万m3231247263集镇供水万m3000农村人畜供水万m30009、多年平均库容损失万m3159150140二、工程静态总投资万元50601.2549877.9449676.261、枢纽万元30861.3030137.9929936.312、渠系万元19739.9519739.9519739.95五、经济指标1、单位供水投资元/m317.4617.3117.482、单位灌面投资元/亩4213415341363、增量供水投资元/m345.2111.864、灌溉效益万元3384336033305、供水效益万元1782178217826、净现值万元9105893787887、效益费用比1.191.181.168、经济内部收益率%7.237.277.23本阶段推荐回兴水库正常蓄水位413.00m，相应库容2224万m3，多年平均供水量2881万m3，其中灌溉供水1954万m3，集镇供水685万m3，农村人畜供水242万m3，供水保证率分别达为75%、95%和90%。2死水位回兴水库死水位以节约工程造价，充分利用已成建筑物为控制因素，水库死水位395.70m时可同时满足灌区控灌要求、水库泥沙淤积要求和利用已成取水隧洞。因此本阶段推荐水库死水位395.70m，相应死水位库容252万m3。3防洪特征水位1）洪水标准回兴水库为Ⅲ等（中型）工程，推荐坝型为风化泥岩心墙石渣坝，根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，设计洪水重现期为50（P=2%），校核洪水重现期为1000（P=0.1%）。其设计洪峰流量分别为357m3/s和621m3/s，洪量分别为1054万m3和1633万m2）泄洪建筑经多方案比较，本阶段推荐3孔6.0m宽、5.0m高的有闸控制溢洪道，堰顶高程为408.00m，闸3）调洪演算成果经计算，设计洪水位413.00m，相应库容为2224万m3，下泄流量为357m3/s；校核洪水位414.17m，相应库容为2411万m31.4.5泥沙淤积及回水计算1泥沙淤积经计算，泥沙淤积对回兴水库的库容影响较小，水库正常蓄水位下的库容2224万m3，淤积库容63.6万m3，不影响水库调节库容。2回水计算按照水流能量方程式，用有限差分法计算库区天然洪水水面线及淤积平衡后指定频率洪水的回水水面线，水库回水末端在CS11断面附近，回水长度约7.44km。1.5工程选址、工程总布置及主要建筑物1.5.1工程等别和标准1工程等别回兴水库是以灌溉为主，兼顾灌区集镇供水和农村人畜饮水的中型水利工程，设计灌溉面积12.01万亩，水库正常蓄水位413.00m，总库容2411万m3，最大坝高31.0m。渠道由1条干渠和9条支渠组成，其中万亩以上支渠4条，干渠渠首设计取水流量5.00m3根据SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50288—99《灌溉与排水工程设计规范》的规定，工程属Ⅲ等（中型）工程，拦河大坝、溢洪道、放空隧洞及取水隧洞等枢纽永久主要建筑物按3级设计，枢纽永久次要建筑物及干渠主要建筑物按4级设计，枢纽临时建筑物及万亩以上支渠主要建筑物按5级设计。2洪水标准回兴水库拦河大坝为泥岩心墙石渣坝，根据SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的规定，拦河大坝设计洪水重现期为50年（P=2%），相应洪峰流量357.00m3/s；校核洪水重现期为1000年（P=0.1%），相应洪峰流量621.00m3/s；消能防冲洪水重现期为30年（P=3.33%），相应洪峰流量1.5.2工程选址本阶段根据沙溪河地形和来水条件选择沙溪河上坝址加小沟河坝址和沙溪河下坝址两个方案进行比较。根据坝址区地形、地质条件，沙溪河上、下坝址均采用泥岩心墙石渣坝坝型，小沟河坝址采用砌石重力坝坝型，采用各自最优方案（即上坝址正常蓄水位419.00m，灌面12.01万亩；下坝址正常蓄水位413.00m，灌面12.01万亩）进行同精度比较。其主要技术经济指标详见表1.5.1。

表1.项目单位沙溪河上坝址加小沟河坝址方案沙溪河下坝址方案沙溪河坝址小沟河坝址一、地形条件1、河谷形状近对称宽缓V型近对称宽缓V型不对称V型2、河床宽度m15.0～20.012.0～17.03、正常水位时坝顶轴线长m220.0164.0390.0二、坝基地质条件1、基岩特性砂岩夹泥质粉砂岩砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层2、覆盖层厚度m5.0~7.04.0~7.00~0.53、覆盖层特性残积粉质粘土和粉质粘土夹块碎石坡洪积、坡残积粉质粘土坡残积粉质粘土和粉质粘土夹块碎石4、强风化带厚度4.0~9.06.02.0~6.05、相对隔水层深度m70.28.034.0三、坝肩地质条件1、岩体特性砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层2、强风化带厚度m1.0~9.04.0~6.01.0~23.0

3、单薄分水岭处无无无4、稳定评价稳定性较好稳定性较好稳定性较好四、水库条件1、坝址以上集雨面积km240.157.0748.02、多年平均径流量万m3306054036583、正常蓄水位m419.00419.00413.004、总库容万m3267922024115、有效库容万m3251920519716、多年平均供水量万m329792881五、枢纽建筑物（一）挡水建筑物1、坝型泥岩心墙石渣坝砌石重力坝泥岩心墙石渣坝2、坝顶高程m421.50421.50415.003、最大坝高m40.046.531.04、坝顶长度m333.4204.5417.05、坝顶宽度m6.05.06.06、最大坝底宽度m176.143.0153.87、基础防渗方式帷幕灌浆帷幕灌浆帷幕灌浆（二）泄洪建筑物1、泄洪方式开敞式溢洪道溢流坝坝顶溢流开敞式溢洪道2、设计下泄流量m3/s25674.43573、校核下泄流量m3/s3541264894、溢流宽度m12.032.018.05、堰型有闸控制宽顶堰WES堰有闸控制宽顶堰8、溢洪道长度m410.0405.5（三）放空隧洞1、进水口型式竖井式竖井式2、闸孔尺寸（宽×高）m2.0×2.42.0×2.43、洞身断面（宽×高）m2.0×2.82.0×2.84、隧洞长度m336.10429.62（四）取水隧洞1、进水口型式竖井式竖井式2、闸孔尺寸（宽×高）m2.7×2.72.7×2.73、洞身断面（宽×高）m2.7×2.752.7×2.754、取水流量m3/s5.005.005、隧洞长度m379.67379.67（五）补水隧洞1、隧洞型式城门洞型2、断面尺寸（宽×高）m2.4×3.23、隧洞长度m372.00六、渠系工程1、灌溉面积万亩12.0112.012、干渠渠首设计流量m3/s5.005.003、干渠总长度km40.71940.719其中：明渠km25.7625.76隧洞km/座9.78/159.78/15倒虹管km/座4.68/24.68/2暗渠km/座0.490.494、万亩以上支渠总长度km33.5033.50七、枢纽主要工程量1、土石方开挖m36677666026792、土石方填筑m37750736178203、砌石1402304、混凝土m351376321615、帷幕灌浆m1095092076、固结灌浆m281823357、回填灌浆m228737488、钢筋制安t1019678八、库区淹没及工程占地1、土地征用亩2767.742489.002、拆迁房屋m229948281603、补偿费用万元15121.7412840.30九、经济指标1、静态总投资万元56257.0649877.94其中：枢纽万元36387.0630137.99渠系万元19870.0019739.952、投资倍比1.131经综合分析，上、下坝址均具备建坝条件，地质条件、施工条件、交通条件相近，下坝址集雨面积、年径流量均较上坝址大，可充分利用已成工程，经济指标较上坝址优越，本阶段推荐下坝址。1.5.3工程布置与主要建筑物型式1坝型拟定根据坝址区地形、地质条件，为充分利用当地材料，节省工程投资，初拟泥岩心墙石渣坝和砌石重力坝两种坝型进行同精度比较。其主要技术经济指标详见表1.5.2。根据两种坝型及枢纽建筑物布置，初拟各主要建筑物的结构尺寸，进行工程量计算和投资估算，泥岩心墙石渣坝枢纽建筑物投资为8742.37万元，砌石重力坝枢纽建筑投资为10943.41万元，泥岩心墙石渣坝比砌石重力坝省2201.04万元。表1.5.2各坝型主要技术经济指标比较表项目单位泥岩心墙石渣坝砌石重力坝一、坝体特征值1、最大坝高m31.039.72、坝顶长度m417.00450.763、上游坝坡1：2.25~1：2.51：0.24、下游坝坡1：2~1：2.251：0.755、最大坝底宽度m153.7535.196、防渗方式帷幕灌浆帷幕灌浆二、泄洪方式溢洪道溢流坝坝顶溢流三、枢纽建筑物主要工程量1、土石方开挖万m360.2726.012、土石填筑万m361.783.713、砌体万m320.304、混凝土万m33.374.945、帷幕灌浆m920773476、固结灌浆m233574947、回填灌浆m27486208、钢筋制安t683916四、枢纽建筑物直接投资万元8742.3710943.41投资估算倍比关系11.25经比较分析，泥岩心墙石渣坝的坝体防渗采用泥岩运距较近，坝壳石渣料用量较多，但开采方便，可充分利用当地建材，还可利用枢纽建筑物开挖料作为坝体填筑料；砌石重力坝条石及混凝土单价高，用量大，土建工程投资大。本阶段推荐以泥岩心墙石渣坝为代表的当地材料坝型。2泄洪方案比较与选择根据推荐坝址的地形条件和推荐的坝型，本阶段对右岸岸边开敞式溢洪道洪和左岸隧洞泄洪两种泄洪方案进行了比较。根据布置方案和初拟的主要建筑物结构尺寸，进行工程量及投资估算，各泄洪建筑物主要技术经济比较见表1.5.3。表1.5.3各泄洪建筑物主要技术经济指标比较表项目单位开敞式溢洪道泄洪隧洞一、坝体特征值1、设计洪水标准%22相应下泄流量m3/s357.00357.002、校核洪水标准%0.10.1相应下泄流量m3/s4894893、进口型式有闸控制有闸控制4、闸门尺寸（宽×高）m6×54×7.55、孔数326、溢洪净宽m187、轴线长度m550.58376.208、泄洪隧洞断面尺寸（宽×高）6×7.73二、主要工程量1、土石方开挖m33154831184602、土石回填m354143、混凝土m316122265964、钢筋制安t455830四、枢纽建筑物直接投资万元2199.953255.77投资估算倍比关系11.48岸边开敞式溢洪道的直接建筑物投资为2199.95万元，泄洪隧洞的投资估算为3255.77万元，溢洪道比泄洪隧洞的投资省1055.82万元。从施工条件上看，泄洪隧洞方案洞径较大，施工难度相对较大，不可预见因素多，维修管理难度大；而开敞式溢洪道上部可作为大坝填筑石渣料场，距大坝较近，易于施工，便于机械化开采，施工交通条件较好。本阶段推荐泄洪方式采用工程投资更省的岸边开敞式溢洪道方案。3消能防冲方式比较消能防冲方式对底流消能和挑流消能进行了比较。根据布置方案和初拟的主要建筑物结构尺寸，进行工程量及投资估算，底流消能直接建筑物投资为2199.95万元，挑流消能直接建筑物投资为2164.75万元，两种消能方式投资相当。考虑到溢洪道末端地质情况主要为粉砂质泥岩，岩性偏软，挑流消能方式对河床和对岸冲刷较大，本阶段推荐底流消能方式。4工程总体布置回兴水库工程由水库枢纽工程和渠系工程两大部分组成。其中水库枢纽工程包括拦河大坝、溢洪道、放空隧洞及取水隧洞等建筑物；渠系工程包括明渠、暗渠、隧洞、倒虹管等。水库枢纽工程布置在沙溪河上游小沟河汇口以下，拦河大坝采用泥岩心墙石渣坝；开敞式溢洪道布置在大坝右岸，采用有闸宽顶堰；放空隧洞利用已成工程，并可用作施工期导流；取水隧洞利用已成隧洞改造，出口接干渠。根据本灌区地形条件及耕地分布特点，整个灌区渠系工程由1条干渠和9条支渠组成，其中万亩以上支渠4条，干支渠总长101.52km。1.5.4主要建筑物1拦河大坝拦河大坝采用泥岩心墙石渣坝型，坝顶高程415.00m，坝顶宽6.0m，坝顶轴线长417.00m，最大坝高31.0m，最大坝底宽度153.75m。大坝上游边坡为1：2.25、1：2.5，迎水面采用15cm厚C15混凝土预制块护坡至高程395.00m；大坝下游边坡为1∶2、1∶2.25，坝坡采用C15混凝土框格草皮护坡。坝顶上游侧设置C15混凝土防浪墙，防浪墙顶高程416.20m。泥岩心墙位于坝体中部，心墙顶高程414.00m，顶宽3.0m，两