中型水库可研报告.docx
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中型水库可研报告
1综合说明
前言
XX水库是一座农业灌溉、灌区农村人畜饮用水、县城供水的蓄水工程。
水库位于普洱市XX县锦屏镇境内的龙树河上。
龙树河是川河的一级支流，属红河流域。
水库坝址地理位置为东经100°45′10″，北纬24°34′12″。
距XX县城24km，现有乡、村道路可达坝址处，交通方便。
川河坝是XX县粮食、经济作物的主要种植基地，川河坝分布在川河两岸，目前川河坝左岸有川河大沟进行灌溉，川河坝中下部有南洋河水库进行灌溉，只有川河坝的右岸的中上部没有形成规模的水利工程，所有的灌溉均引用川河右岸支流的天然径流，灌溉保证率较低。
XX县城在川河坝中上部的右岸，城镇饮用水的保证率也不高。
为了解决川河坝中上部的灌溉用水、县城供水和农村人畜饮用水问题，受XX县人民政府委托我院完成了《XX县龙树河流域水资源利用开发规划报告》，水利部珠江流域委员会技术资询中心编制了《云南省XX彝族自治县水资源综合规划》，两个规划均提出在龙树河流域上修建XX水库，才能彻底解决该区的工程性缺水问题。
XX彝族自治县人民代表大会常务委员批准了规划报告。
在规划报告的基础上，我院完成了《XX县XX水库项目建议书》，云南省水利水电工程技术评审中心于2009年11月13日在昆明组织召开了《XX县XX水库工程项目建议书》评审会，并以云水技审〔2010〕78号文通过该项目建议书评审。
2010年12月19日，水利部珠江委员会在昆明召开了《XX县XX水库工程项目建议书》审核会，以珠水规计函〔2011〕178号文通过了该项目建议书审核。
2011年我院4月完成了《XX县XX水库可行性研究报告》。
1.1工程概况
1.1.1工程地理位置
XX水库位于XX县锦屏镇境内的龙树河上。
龙树河是川河的一级支流，属红河水系。
水库坝址地理位置为东经100°45′10″，北纬24°34′12″，距XX县城24km。
1.1.2所在河流规划成果
根据《XX县龙树河流域水资源利用开发规划报告》和《云南省XX彝族自治县水资源综合规划报告》的成果，要彻底解决该区的工程性缺水问题，提高该区的用水保证率和用水质量，应修建蓄引并举的配套水利工程，而最佳的开发方案是在龙树河的下游修建XX水库及其引水渠系配套工程，其规划的主要成果如下：
（1）工程开发任务为灌溉、供水。
兴建XX水库能满足该区农村人口4.55万人、5.58万头大牲畜及县城供水补水。
能灌溉农田4.85万亩。
（2）XX水库位于龙树河下游，水库控制的径流面积62.3km2，多年平均产水量6623万m3，水库总库容2163.03万m3。
1.1.3项目建议书审核意见
2009年1月我院完成了《XX县XX水库项目建议书》并上报云南省水利厅，云南省水利水电工程技术评审中心于2009年11月13日在昆明组织召开了《XX县XX水库工程项目建议书》评审会，以云水技审〔2010〕78号文通过该项目建议书评审。
2010年12月19日，水利部珠江委员会在昆明召开了《XX县XX水库工程项目建议书》审核会，以珠水规计函〔2011〕178号文通过该项目建议书审核。
主要审核意见如下：
（1）XX水库工程任务为灌溉、供水。
设计灌溉面积4.85万亩，农村供水人口4.55万人，牲畜5.58万头，为县城供水补水。
（2）水库总库容2163.03万m3，兴利库容为1695万m3。
1.2水文
1.2.1流域概况
XX水库位于普洱市XX县境内川河的支流龙树河中下游段。
龙树河发源于无量山脉系主峰之一的无量山头，从河源自西向东，在高山峡谷中一路逶迤辗转，经核桃树后于上板桥附近入库，出库后转向东流，经下板桥后于冷窝附近汇入川河，属红河流域李仙江水系。
水库坝址以上控制径流面积62.3km2，主河道长16.8km，河道平均比降4.10%；库区流域形状大致呈扁长形状，形状系数0.221，流域平均宽度3.71km。
XX水库上游流域为无量山自然保护区，森林覆盖率高，草被发育。
流域内未修建任何水利设施，河流基本属天然径流，受人类活动影响较小，无明显水土流失现象。
1.2.2水文气象特性
水库地处东南亚季风北缘低纬高原区，具有山地季风气候特点，冬干夏润，四季如春，气候宜人，雨量充沛，年降雨量在1000mm以上，年际变化较小，但降水的年内分配极不均匀。
冬季晴朗少云，夏秋多云雨。
由于明显的季风特征影响，本区冬春少雨干旱，夏秋多雨洪涝，年内雨水不均，11～次年4月的平均降水量仅占全年降雨量的14.7%，5月～10月降水量占全年降雨量的85.3%。
流域多年平均降雨量1116.3mm，多年平均蒸发量1598.0mm（E601），多年平均气温18.5℃，年平均风速0.7m/s。
1.2.3水文气象资料
设计流域的XX水文专用站仅有2003～2009年资料，属资料短缺地区。
邻近有川河蛮燕
（二）、南洋河文板、勐统河勐大等水文站和XX气象站及其它雨量站历年水文气象资料。
其中XX站由XX县水务局设立，委托普洱水文水资源分局观测和整编；蛮燕
（二）、勐大站属国家基本站，其资料由云南省水文水资源局审核；XX气象站资料由云南省气象局审核。
资料收集内容、年限及其它情况详见表1-1。
1.2.4设计年径流
鉴于XX站属短缺资料情况，首先根据物理成因、气候特性相似的特点选择蛮燕
（二）站为参证站，建立同期径流关系插补XX站缺测年、月径流量；然后将径流系列进行经验频率分析计算，以P-Ⅲ型曲线按适线法确定统计参数，最后采用水文比拟法计算水库坝址断面设计年径流量见表1-2。
表1-1龙树河流域及邻近地区各站资料情况统计表
河
名
站
名
站
别
资料起止
日期
集水
面积（km2）
站址
高程（m）
测验项目
水位
流量
泥沙
降水
蒸发
其它
龙树河
XX
水文（专）
2003.1～2008.12
64.6
1230
√
√
√
√
√
川河
XX
水文
2000.1～2008.12
1800
1161.2
√
√
√
√
√
川河
蛮燕
（二）
水文
1968.1～2000.12
1186
1200
√
√
√
川河
蛮燕
水文
1959.1～1967.12
1514
1190
√
√
√
川河
文道营
水文
1959.1～12
1888
1172
√
√
南洋河
文板
水文（专）
1992.1～1998.12
42.7
1125.6
√
√
√
√
√
勐统河
勐大
水文
1979.1～2007.12
500
1160
√
√
√
川河
XX
气象
1952.1～2008.12
1162.3
√
√
√
表1-2XX水库设计年径流成果表单位：
m3/s
统计参数
设计值（万m3）
均值
CV
CS/CV
10%
20%
50%
80%
90%
m3/s
万m3
2.100
6623
0.26
2.0
2.822
2.541
2.054
1.632
1.439
XX水库专用站实测资料有6年（水文年5年），根据资料条件，在XX站实测资料中筛选2005～2006、2007～2008、2004～2005年分别作丰（P=20%）、平（P=50%）、偏枯（P=80%）水平年的典型过程，分配成果见表1-3。
表1-3XX水库设计年径流月分配过程表
频率
项目
逐月平均（单位Q：
流量m3/sW：
径流量万m3）
年均或总值
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
10%
Q
2.215
3.245
7.090
4.704
6.266
3.228
1.888
1.260
0.877
0.683
0.433
1.974
2.822
W
582
853
1864
1236
1647
848
496
331
231
180
114
519
8901
20%
Q
1.994
2.922
6.384
4.236
5.642
2.906
1.700
1.135
0.790
0.615
0.390
1.778
2.541
W
524
768
1678
1113
1483
764
447
298
208
162
102
467
8013
50%
Q
1.234
4.751
4.834
3.600
4.018
2.310
1.160
0.750
0.590
0.479
0.285
0.637
2.054
W
324
1248
1270
946
1056
607
305
197
155
126
75
168
6477
80%
Q
1.767
3.447
3.156
3.943
2.855
1.239
0.862
0.691
0.522
0.599
0.284
0.220
1.632
W
464
906
830
1036
750
326
226
181
137
157
75
58
5147
90%
Q
1.558
3.039
2.783
3.476
2.517
1.092
0.760
0.609
0.461
0.528
0.251
0.194
1.439
W
409
799
731
913
661
287
200
160
121
139
66
51
4537
1.2.5设计洪水
由于设计流域的XX水文专用站于2003年1月开始观测，目前洪水资料还较为缺乏，同时实测暴雨量级较小，不具备分析稀遇洪水产、汇流参数的条件。
因此，根据资料条件、邻近站点分布情况及暴雨成因综合考虑，XX水库设计洪水采用暴雨途径进行推求。
（1）年洪水
由于设计流域的XX专用站实测暴雨资料短缺，用实际资料分析设计暴雨统计参数时，采用邻近站蛮燕
（二）站实测短历时降雨量进行设计暴雨量分析，由《云南省暴雨洪水计算实用手册》查算暴雨洪水的点面折减系数、典型暴雨过程、概化雨型及产汇流参数，求得水库坝址处各频率条件下设计洪水，设计洪水成果及洪水过程线见表1-4、1-5。
表1-4XX水库设计洪水成果表
项目
设计值
0.1%
0.2%
2%
3.3%
5%
10%
20%
洪峰流量（m3/s）
587
537
365
326
291
226
163
一日洪量（万m3）
930
856
532
473
426
341
250
（2）分期洪水
根据本地区水文气候成因及洪水年内变化规律和工程规模、特性以及工程设计需要，汛后期时段为10月1日至11月30日、枯期洪水时段为12月1日至4月30日。
由于XX水文专用站实测洪水资料短缺，根据蛮燕
（二）站资料分析洪水在年内变化规律后确定分期时段，然后按确定分期时段进行统计选样，将样本进行频率计算，最后按蛮燕
（二）站分期洪水占年洪水的比值估算XX水库坝址处分期洪水。
根据蛮燕
（二）站设计条件下汛后期、枯期与年最大洪峰流量及一日洪量的比值修正XX水库相应设计频率的年洪水，即为XX水库设计汛后期、枯期洪水成果，成果见表1-6。
表1-5XX水库设计洪水过程表
时段
（dt=1h）
设计值（m3/s）
P=0.1%
P=0.2%
P=2%
P=3.3%
P=5%
P=10%
P=20%
0
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
1
52.8
48.7
29.4
26.1
23.6
19.1
14.1
2
135
124
75.2
66.8
60.3
48.8
35.9
3
587
537
365
326
291
226
163
4
552
509
308
273
247
200
147
5
369
340
206
183
165
133
98.1
6
231
213
129
114
103
83.5
61.5
7
145
134
80.8
71.7
64.8
52.4
38.6
8
94.3
87.0
52.6
46.7
42.2
34.1
25.1
9
65.2
60.1
36.3
32.3
29.1
23.6
17.3
10
47.0
43.3
26.2
23.3
21.0
17.0
12.5
11
35.6
32.8
19.8
17.6
15.9
12.9
9.47
12
28.6
26.4
15.9
14.2
12.8
10.34
7.61
13
24.1
22.2
13.4
11.9
10.8
8.71
6.41
14
21.1
19.5
11.8
10.4
9.43
7.63
5.61
15
19.0
17.5
10.6
9.41
8.49
6.87
5.06
16
17.8
16.4
9.92
8.81
7.96
6.43
4.74
17
17.6
16.2
9.81
8.71
7.87
6.36
4.68
18
18.0
16.6
10.0
8.91
8.05
6.51
4.79
19
18.6
17.2
10.4
9.21
8.31
6.72
4.95
20
19.4
17.9
10.8
9.60
8.67
7.01
5.16
21
20.3
18.7
11.3
10.0
9.07
7.34
5.40
22
21.2
19.6
11.8
10.5
9.48
7.66
5.64
23
22.1
20.4
12.3
10.9
9.88
7.99
5.88
24
21.1
19.5
11.8
10.4
9.43
7.63
5.61
Qm（m3/s）
587
537
365
326
291
226
163
Wm（万m3）
930
856
532
473
426
341
250
表1-6XX水库设计分期洪水成果表
时段（月）
项目
下坝址P（%）
0.1
2
3.3
5
10
20
年（1~12）
Qm
（m3/s）
587
365
326
291
226
163
W24
（万m3）
930
532
473
426
341
250
汛后期（10~11）
Qm
（m3/s）
455
263
236
W24
（万m3）
863
438
387
枯期（1~4）
Qm
（m3/s）
44.1
30.5
18.8
W24
（万m3）
80.0
58.7
38.7
1.2.6泥沙
XX水库水文专用站具有2003～2008年1～12月的实测悬移质泥沙资料，实测悬移质平均含沙量为0.388kg/m3，相应输沙模数339t/km2，此值比地区水资源调查成果中的模数（500～1000t/km2）明显偏小，专用站实测泥沙资料因年限短而不具代表性，同时该站6年观测期内无论降雨量或是径流均属偏枯年份，故本阶段采用《云南省土壤侵蚀遥感调查报告》（2000.8）中的“云南省土壤侵蚀图”（XX幅）进行估算。
据此求得水库坝址断面处多年平均输沙量4.25万t，推移质按占悬移质的20%计，悬、推移质的容重分别以1.3、1.7t/m3计，则求得水库各泥沙特征值，成果见表1-7。
表1-7XX水库泥沙特征值表
总量
悬移质
推移质
悬移质输沙模数（t/km2）
万t
万m3
万t
万m3
万t
万m3
4.25
3.14
3.54
2.72
0.71
0.42
568.2
1.2.7蒸发量
XX站仅有2003～2008年（E-601）实测蒸发量资料，与XX气象站同期年蒸发量经相关分析，相关系数仅为r=0.626，而两者同期年蒸发量平均比值为0.882，此值基本反映了蒸发量随高程增高而递减的规律。
鉴于蒸发量年际变化不大及随高程增大递减幅度小的特点，本次蒸发量估算按两站同期年蒸发量平均比值（0.882）对XX气象站实测蒸发量修正后进行移用。
则求得XX水库多年平均水面蒸发量均值为960.8mm，Cv=0.12，取Cs=2.0Cv。
陆面蒸发量采用闭合流域水量平衡方程式计算，根据流域年降水量及年径流量分析结果，求得陆面蒸发量为456.1mm。
库区由陆面蒸发量转为水面蒸发量后增加的损失量，两者差值504.7mm即为蒸发增损量。
从XX站多年实测蒸发量资料中选取2005～2006年作典型过程，按同倍比法缩放修匀后，控制分配到月，成果见表1-8。
表1-8XX水库设计蒸发增损量月、年分配表单位：
mm
月份
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
合计
数值
49.9
45.9
36.0
42.2
35.3
35.3
29.2
35.1
37.6
56.4
56.2
45.6
504.7
1.2.8水文测报系统
根据通讯条件及初步规划，经初步分析，拟建水文测报系统中心站1个，水库水文站（含坝前水位站）2个，雨量站3个，具体站点位置待系统规划时进一步确定。
经初步估算，整个系统总投资为78.8万元。
1.3工程地质
1.3.1区域地质
工程区位于青、藏、滇、缅、印尼“歹”字型构造体系的安乐～勐片街为界，东部北北西向为主构造体系中无量山亚带与西部凤庆洛党北北西向构造带中小龙街、哀牢山亚带之间，在北东～南西向主压应力作用下，形成炭山背斜﹑三架枪向斜﹑凹特吃向斜﹑班岁背斜、小马鹿山头向斜，川河断裂及大磨山断裂等构造。
测区内出露地层由新到老分别为白垩系地层、三迭系石钟山组地层、第四系地层。
区内地下水主要为大气降水补给，地下水的类型主要包括松散岩类孔隙水、基岩裂隙水，碳酸盐岩类水，地下分水岭与地形分水岭基本一致。
查1/400万《中国地震动参数区划图》（2001年版），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45S。
相应地震基本烈度为Ⅶ度。
1.3.2水库区工程地质条件
（1）地层岩性
库盆主要由以紫红色含砾长石石英砂岩、泥岩粉砂质、粉砂岩、泥岩为主的砂泥质碎屑岩组成，地表岩体已经全风化，下伏弱～微风化岩体为相对隔水层，其上广泛覆盖有第四系堆积物。
（2）水库渗漏（下坝址）
库区为含砾长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩为主的砂泥质碎屑岩类，透水性较小。
库区周边均有高于回水线的泉点及常年流水性冲沟存在，蓄水条件较好，是良好的储水构造库盆。
库区东部有一厚80～100m灰岩夹页岩条带从库尾穿越库区地表分水岭，但灰岩条带上有高于正常蓄水位的泉点存在，在库外下游下板桥村旁龙树河流过灰岩条带位置，无泉点出露，不存在通过灰岩条带向库外渗漏的可能。
地下分水岭与地形分水岭基本一致，库水总体上不会向邻谷和下游产生渗漏。
（3）库岸稳定
水库库岸一般较陡，两岸坡度在30～45°，蓄水后不存在地下水位壅高而产生浸没问题。
库区内第四系残坡积分布广泛，基岩浅层为全强风化砂岩、泥岩、粉砂岩组成，两岸坡度30°～50°，岸坡基本稳定。
水库蓄水后，共有5个滑坡将被部分或全部淹没，部分滑坡在库水作用下将产生不同程度的坍、滑，使其规模扩大发展，形成新的边岸。
其它岸坡在库水作用下会产生新的表层小规模坍滑。
已发现的滑坡、坍塌体总量为5.0×104m3，不会影响水库正常运行。
（4）水库淤积
库区沟谷发育，地表多为残坡积土和全风化岩体，抗冲刷性差，不良物理地质现象发育，因此水库固体径流来源丰富，淤积量较大，为防止水土流失进一步加重，建议对水库库区流域内加强植被保护，严禁毁林开垦，已开垦陡坡的地方退耕还林，以确保水库的正常效益。
（5）水文地质条件
区内地下水主要接受大气降水补给，沿各含水透水层中孔隙、裂隙径流，最终向龙树河河床排泄。
库区内地下水类型主要为：
①松散岩类孔隙含（透）水层：
主要含水岩组为第四系冲洪积砂﹑砂卵砾石﹑粉细砂土等，含（透）水层厚一般5～30m，含（透）水特征为弱～强，地下水接受降水﹑地表水和基岩地下水的侧向补给，以泉和散流状排泄于河流。
②基岩裂隙孔隙含（透）水层：
工程区主要出露碎屑岩的裂隙孔隙含（透）水层，由于山坡较陡，含透水层受冲沟的切割，径流途径短﹑速度快。
③碳酸盐岩类含（透）水层：
该含（透）水层岩组零星分布。
基岩裸露，有溶洞﹑溶沟﹑溶槽﹑石牙﹑洼地及漏斗分布，受构造和地下水的作用，形成较发育的构造溶蚀裂隙，各种溶蚀地貌及溶隙有利于大气降水的补给，因此，大气降水是地下水的主要补给来源。
地下水径流受地形和构造控制。
一般排泄于陡崖下﹑沟谷﹑坡脚与碎屑岩接触带排泄。
泥岩、粉砂质泥岩、弱风化粉砂岩、泥质粉砂岩、微风化的含砾长石石英砂岩，岩体渗透系数K小于0.1m/d，为相对隔水层。
1.3.3坝址区工程地质条件
1.3.3.1拦河坝工程地质条件
坝址位于不规则的“U”型河谷上。
坝址区为含砾长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩为主的砂泥质碎屑岩，两岸不对称，左岸残坡积碎石土厚0～7m，强风化带埋深5.5～33.7m；右岸残坡积碎石土厚0～3.5m，强风化带埋深7.5～36.9m；河床带冲洪积层厚0～3.2m，强风化带埋深3.5～4.5m。
左岸坝轴线上游侧发育一冲沟，长约100m。
河床基础及两岸岩体为中等透水，需要进行基础防渗处理。
1.3.3.2输水隧洞工程地质条件
输水隧洞布置在拦河坝的右岸。
进口段：
围岩为Ⅴ类，岩体为强风化中粗细含砾长石石英砂岩及泥岩夹泥质粉砂岩。
岩体呈碎裂结构，开挖边坡极不稳定。
洞身段：
围岩类别为Ⅲ～Ⅳ类，岩体为弱～微风化含砾长石石英砂岩，局部夹粉砂岩、泥岩。
岩体呈中～厚层结构，该段为稳定性差～不稳定性差段，洞身多位于地下水位线以下。
出口段：
上覆层为第四系残坡积砂壤土及粉砂岩夹泥岩，坡积土厚3～4m，结构松散，需全部清除。
洞身位于地下水位之上。
开挖边坡山外侧不稳定。
1.3.3.3导流泄洪隧洞工程地质条件
导流泄洪隧洞位于拦河坝的左岸。
进口段：
围岩为Ⅴ类，极不稳定段，岩体为强风化泥质粉砂岩夹泥岩。
岩体呈碎裂结构。
进口上覆岩层较薄，隧洞线位于地下水位线以上。
洞身段：
围岩类别为Ⅲ～Ⅳ类，稳定性差，局
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