桃花水库坝址比选分析

桃花水库坝址比选分析

摘要：针对桃花水库实际情况，根据现场踏勘和地勘报告成果中流域地形地质

条件，初选上坝址和下坝址两种方案进行比较，经过对地形地质条件、枢纽布置、库区淹没、施工条件、筑坝材料、对环境的影响、工程投资、工程管理和安全等

因素进行比较分析，综合确定上坝址为推荐坝址，可对同类工程建设有一定的参

考意义。

关键词：坝址初拟；坝址比选；地质条件；工程投资

一、工程概况

桃花水库位于江苏省宜兴市张渚镇。桃花水库的主要任务是提高下游张渚镇防洪标准，

承担下游张渚镇中心区片和东下河片的防洪任务，并作为宜兴市的又一优质饮用水水源地，

承担宜兴市部分生活供水任务，水库建成后还可提高库区景观，为宜兴市建设生态宜居城市

增色。

二、坝址初拟

水库位于东下河上游东下涧上，库区为宜兴市西南丘陵山区，上游河流两岸地形较为开阔，下游部分河段河床两岸地形相对狭窄，利于筑坝。水库库周为可溶岩地层，坝址区坝基

地质层主要由第四系松散覆盖层和坝基岩体。综合考虑水库供水、防洪任务，尽量减少淹没

损失及节约工程造价，选择坝址地段集中在龙池村到水龙村河段上。根据现场踏勘和地勘报

告成果中流域地形地质条件，初选上坝址、下坝址两个坝址进行水库枢纽布置。结合本工程

占地多、淹没移民投资大的特点，上、下坝址均初拟筑坝且挖库降低正常蓄水位的方案。

1 上坝址

上坝址位于仙人山-杠鼓山-小窑山，坝顶长度约2.2km，坝址以上流域面积41.1km2，多

年平均径流量2243.7万m3。坝址左岸为仙人山，中部跨杠鼓山，右岸为小窑山。仙人山与

杠鼓山之间为桃花涧主河槽区，山间谷地为洪冲积阶地及河漫滩、河床等地貌，河谷地形平缓，自然坡度1～3°。左岸仙人山基岩大多裸露，岩性为薄层灰岩。中部杠鼓山因开采石料

山体极为破碎，西段残留山梁断续分布，人工堆积石渣分布较为普遍。右岸小窑山也因石料

开采残缺不全，岩性为中厚层灰岩，岩体强风化厚度0.5～2m。岸坡自然边坡稳定，仅杠鼓

山西端及小窑山东端存在卸荷松动岩体。

2 下坝址

下坝址坝址以上流域面积47.00km2，多年平均径流量2548万m3。下坝址初拟挖库方案。挖库方案坝址位于路山-黄栗山-湾里，坝顶长度约1.1km。坝址左岸为新窑山，右岸为小猴山，沿线经过路山、黄栗山。山地之间为洪冲积阶地及河漫滩、河床等地貌。两岸基岩大多裸露，新窑山、路山岩性为薄层灰岩及中厚层灰岩，小猴山为中厚层白云质灰岩，岩体强风化厚度0.5～2m。黄栗山为粉砂质泥岩及凝灰岩，岩体强风化厚度约4m。两岸山地岩质坚硬，自然

边坡稳定，岩体透水率q＜5Lu界线深度（基岩面以下）17～25m。

三、坝址比选

坝址选择是水库设计中的重要环节[1]，水库坝址选择与地形地质条件、枢纽布置、库区

淹没、施工条件、筑坝材料、对环境的影响、工程投资、工程管理和安全等因素有关[2-3]，

本阶段初选上、下坝址进行比较，分别是杠鼓山上坝址和黄栗山下坝址。

（1）地形地质条件

从坝址工程地质条件对比可见，两坝址地质条件各有优劣，主要区别在于：下坝址右岸

分布非可溶盐及白云质灰岩，上坝址处于中厚层灰岩集中分布区，岩溶发育程度、岩溶发育

深度等方面上坝址较下坝址强；坝址处河谷宽度上坝址较下坝址稍小；下坝址由于蓄水位较

低库区防渗压力较上坝址小。本工程的关键地质问题是强岩溶防渗及深部岩溶防渗问题，从

岩溶防渗条件来看，下坝址防渗深度及长度较小，较具优势。

（2）枢纽布置及工程投资

上、下坝址枢纽布置基本相同，代表坝型采用粘土斜墙砂砾石坝，溢洪道以堰流方式泄水，设弧形闸门控制。对于坝基防渗工程，上、下坝址大坝坝基覆盖层防渗均采用明挖回填

粘土截水槽和混凝土防渗墙两种形式，坝基基岩防渗采用灌浆帷幕。下坝址坝基强岩溶发育

范围较窄，帷幕灌浆最大深度70.0m，难度小；上坝址杠鼓山左右两侧坝基受岩溶发育影响，范围较宽，南、北坝段帷幕灌浆最大深度为99m，难度大。对于库岸防渗，下坝址不挖库方

案库区右岸的小猴山-葛山1号垭口、烂塘芥水库库尾桥子山-葛山2号垭口、2号垭口南端与烂塘芥采石坑间库岸、老桃花水库库尾至西湖岭采石坑西岸，四处均需进行基岩帷幕防渗，

防渗工程量较大；下坝址挖库方案新窑山-路山、湾里-猴山沿线由于地下水位高于水库正常

蓄水位，不存在渗漏问题，不做防渗处理。上坝址西湖岭采石坑附近，为防止溶蚀裂隙及脉

管型渗漏，对基岩进行帷幕灌浆防渗，防渗工程量较小，但受弱岩溶发育影响，灌浆难度稍大。总的来看，上、下坝址挡水、泄水和取（引）水放空建筑物均靠近现有河道布置，布置

紧凑，运行管理方便，从地形和地质条件来说均可行，适宜坝型也一致。

（3）建设征地与移民安置

上坝址挖库方案库区淹没区涉及的生产安置人口为667人，搬迁人口931人，淹没土地1843.03亩，淹没房屋面积6.12万m2；下坝址挖库方案库区水平年淹没区涉及的生产安置人口为700人，搬迁人口320人，淹没土地1911.07亩，淹没房屋面积2.74万m2。

上坝址挖库方案建设征地与移民安置投资为6.08亿元，下坝址挖库方案为5.40亿元，下坝址较上坝址减少约0.68亿元。

（4）筑坝材料及施工条件

两坝址粘土料大致相同，坝体填筑难度相当；基础及库岸处理相对复杂，特别是受岩溶

发育影响，难度相对较大，下坝址挖库方案基础及库岸处理工程量最小。上、下坝址均可以

利用输水建筑物过水，施工度汛和导流问题较好解决，在工程实施过程中，考虑先期施工两

岸阶地段坝体，利用原河床过流，待两岸坝体上升至一定高程后，利用枯水期修筑施工围堰

进行河床截流，再填筑河床部位坝体，其间利用输水管进行泄流。

（5）对环境的影响

下坝址挖库方案占用耕地最少，可有效减少地表植被破坏，对生态和环境比较有利。下

坝址距离宜兴市区较近，有利于促进当地政府结合水库建设进一步提升当地的旅游环境。两

坝址拦河坝均可采用东岭砂砾料场、河床砂砾料、溢洪道开挖弃渣料填筑，对地表植被影响

相当。

（6）运行管理与安全

两坝址大坝、溢洪道、取水泵站、输水建筑物布置紧凑，工程管理方便，抵御超标准洪

水的能力较强；上坝址距张渚镇或宜兴市比下坝址增加约1.2km，城市供水管道及城市供水

成本略有增加，工程管理难度相差不大。

四、综合比选结论

根据前期调查与现场踏勘，方案比选遵循的主要原则如下：

1）工程总体布置应在保证运行方便和安全可靠的前提下，力求做到节省工程量、便于施工、缩短工期，同时，枢纽的外观与周围环境相协调，在可能条件下注意美观。

2）随着工业化、城市化的推进，各类建设用地需求不断增加，土地供需矛盾日益突出，

优化土地资源配置对本工程提出了更高的要求，因此工程布置应充分考虑节约用地。

3）水库移民安置尽量减少，避免引发社会矛盾。

两坝址综合比较见表1。

综合上述比较，初拟上、下坝址均具备修建土石坝的地形、地质条件，主体工程投资相

差不大。建设征地和移民拆迁投资下坝址挖库方案较小；下坝址城市供水线路长度稍有缩短，距离城市景区较近；从施工条件看，两坝址相当；对环境的影响，下坝址挖库方案明显占优；运行管理和安全等方面上、下坝址基本相同。下坝址挖库方案综合投资相对较少，所以推荐

下坝址挖库方案作为本阶段推荐坝址水库方案。

参考文献

[1]田聪.龙洞水库上下坝址比选分析[J].低碳世界,2016(9):138-139.

[2]杭辉.浅谈开垦河水库坝址比选的工程地质勘察要点[J].中国水运,2013(11):261-262.

[3]康军红.双峰寺水库工程坝址比选确定[J].水科学与工程技术,2011(12):40-42.