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（1）上坝线水文工程地质条件特征

两岸：地形为中低山斜坡，山体较完整厚实，山坡陡峻，坡角在50～55°间，自然边坡稳定。基岩为寒武系中统（∈2）灰黑色钙质粉砂岩，上部岩石风化强烈，呈灰黄色，表层节理裂隙发育，裂面可见褐色锈斑及水蚀现象，强风化下限深度3～5米，弱风化下限深度5.0～9.2米，岩石坚硬完整，裂隙稍发育，下部微风化～新鲜岩石坚硬致密、完整。钻孔压水试验，深度14.6～32.0米范围内为中等透水带，透水率为12.7～46.7Lu，以下至55米深度为弱透水带，透水率为1.4～9.7Lu，其下为微透水。

河床：地形为“V”型峡谷。河床狭窄，上部河床第四系冲积层主要为漂石、滚石、砾石、混夹中粗砂，大小悬殊，分选性极差，厚度1.5～2m。基岩为寒武系中统（∈2）灰黑色钙质粉砂岩，强风化层被河床流水冲刷剥蚀。弱风化带下限深度约4m，其下为微风化～新鲜岩石，岩石坚硬致密，裂隙不甚发育。钻孔压水试验，深度15m范围内为中等透水带，透水率为10.2～21.3Lu间，其下为微透水带。

（2）下坝线水文工程地质条件特征

两岸：地形为中低山斜坡，山体较完整厚实，山坡陡峻，坡角在42～50°间，自然边坡稳定。基岩为寒武系中统（∈2）灰黑色钙质粉砂岩，上部岩石风化强烈，呈灰黄色，表层节理裂隙发育，裂面可见褐色锈斑及水蚀现象，强风化下限深度3～5米，弱风化下限深度5.0～8.2米，岩石坚硬完整，裂隙稍发育，下部微风化～新鲜岩石坚硬致密、完整。钻孔压水试验，深度12.0～25.0米范围内为中等透水带，透水率为11.2～50.1Lu，以下至55米深度为弱透水带，55米以下为微透水。

河床：地形为“V”型峡谷。河床狭窄，上部河床第四系冲积层主要为漂石、滚石、砾石、混夹中粗砂，大小悬殊，分选性极差，厚度1.5～2m。基岩为寒武系中统（∈2）灰黑色钙质粉砂岩，强风化层被河床流水冲刷剥蚀。弱风化带下限深度约5m，其下为微风化～新鲜岩石，岩石坚硬致密，裂隙不甚发育。钻孔压水试验，深度15m范围内为中等透水带，透水率为11.2～16.21Lu间，其下为微透水带。

（3）坝线工程地质条件对比结论

上、下坝线基岩性质及地质构造条件相同，都具备建坝条件。但是下坝线地形对称，两岸山坡稍陡，河谷最窄，两岸山体雄厚稳定，可适宜各种坝型。上坝线两岸山坡稍缓，河谷较宽，不适宜拱坝坝型，推荐下坝线为开发坝线。

1.3.2引水隧洞工程地质条件

引水隧洞进、出口山坡较陡，山体边坡稳定，基岩裸露，稍作清挖即可成洞，洞身段洞顶埋深大部分在50m以上，岩石坚硬致密，成洞工程地质条件良好。围岩工程地质分类为Ⅱ类。

1.3.3压力管道工程地质条件

压力管道为斜坡山坡，上部覆盖层较薄，大部分基岩裸露，岩石坚硬致密，清除覆盖层及部分强风化岩石，管墩即可直接置于弱风化基岩上，地基允许承载力较高。

1.3.4厂房工程地质

厂房为河岸式厂房，将坡脚覆盖层及河床堆积物清挖，厂基可直接置于弱风化岩石上，岩石坚硬，允许承载力较好，场地工程地质条件与施工条件较好。

1.3.5建筑材料

坝址区土料丰富，砂砾料欠缺，可采用机制砂砾料，区内岩石为钙质粉砂岩，岩石坚硬，也可在隧洞掘进中的洞渣中选取砂砾料。块石料，坝址附近有大面积钙质粉砂岩，岩石坚硬，易开采。

1.4工程任务和规模

1.4.1电站建设的必要性

某水电站地处湖南省邵阳市城步县，位于长滩溪中下游，上有东岭水电站，某水电站的主要供电范围是城步县，并通过汀坪35kv变电所经县电网与湖南省电网进行功率交换。

城步县现有人口25.7万人，耕地面积18.06万亩，截至2003年底，全县国内生产总值为7.76亿元（当年价），农业总产值3.85 亿元，工业总产值6.64亿元。城步县主要工业有电力、造纸、建材、水泥、机械和食品加工等。

根据《湖南省城步县“十五”水电农村电气化规划报告》，负荷预测基准年为1999年，设计水平为2010年。预测2000年至2005年，用电量年均增长率13.30%，最大用电负荷年均增长率13%；从2005的到2010年用电量年均增长率12.4%，最大用电负荷年均增长率12.4%。1999年全县年用电量0.873亿kw.h，负荷预测，到2010年全县最大用电负荷达58MW，年用电量为2.73亿kw.h。

据电力系统电力电量平衡，即使某电站参与平衡后，电力电量缺口仍很大，电力电量的供需矛盾仍将存在。

从城步县发展规划来看，城步县小电网急需增加新的电源点以改变目前电网内供电的紧张局面，目前在长滩溪干流上修建某电站是切实可行的、是有必要的。

1.4.2正常蓄水位及装机容量选择

正常蓄水位选择了605m、610m、615m、620m四个方案进行技术经济比较，确定正常蓄水位为620m。

装机容量进行了12.6MW、16MW两个方案的经济比较，推荐装机规模为16MW。

1.4.3水库多年运行特性指标

水库多年运行特征指标如下：坝址多年平均流量3.48m3/s；电站最大水头221m，最小水头183m，加权平均水头211m，设计水头192m；装机容量16MW，保证出力（P=90%）2.75MW，多年平均发电量5714万kw.h，装机利用小时3571h，水量利用系数91.6%。

1.5工程选址、枢纽总布置及主要建筑物

1.5.1工程等级和防洪标准

本工程水库正常蓄水位620m时,库容为885m3,总库容905万m3，电站装机容量16MW，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定，工程规模为小I型，工程等级为Ⅳ等。永久性建筑物大坝属4级建筑物，电站厂房、升压站等属4级建筑物，临时建筑物属5级。

大坝防洪标准为50年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核；电站厂房防洪标准为50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核；消能防冲按30年一遇设计。

1.5.2坝址选择

根据《长滩溪流域水电开发规划报告》规划某电站正常蓄水位为620m，2004年6月经城步县水利局以城水农电字[2004]33号文批复城步县忠协水电开发有限公司《关于要求兴建某水电站的申请报告》，原则同意按规划拟定的方案在汀坪乡安乐村古树塘附近建坝，控制集雨面积102km2，水库容积880万m3。据此以古树塘狭谷河段作为坝址，选择上、下两条坝线进行了比较，结论如下：

（1）地形条件：两条坝线都在同一峡谷中，但下坝线在峡谷出口段，枢纽布置、施工场地布置、导流、开挖的弃碴处理等问题，都优于上坝线。

（2）地质条件：两个坝址都具备建坝条件，但下坝线地形对称，两岸山坡稍陡，河谷最窄，可适宜各种坝型，而上坝线两岸山坡较缓，河谷较宽，不适宜拱坝坝型。

（3）工程投资方面：从表5.3-1中成果可知，下坝线工程投资较上坝线减少436万元。

综合上述，上坝线与下坝线相比，地形、地质、施工、工程投资等方面，下坝线都优于上坝线，故本阶段推荐下坝线方案。

1.5.3坝型选择

本工程洪水流量较大，库容小，泄洪任务重，要求渲泄最大洪水为741m3/s。由于本坝址不具备修建土石坝条件，只适宜于建浆砌石坝。为降低造价尽量减少工程量，并利用当地块石，砌石坝，选择了拱坝与空腹重力坝两种坝型，经比较拱坝造价比空腹重力坝少436万元，故本阶段设计坝型，推荐细石砼砌块石拱坝，溢流坝面型式采用“WES”曲线。

1.5.4枢纽总布置及主要建筑物

根据选定的坝址，在进行枢纽总平面布置时，应在满足枢纽泄洪要求前提下，力求平面布置紧凑、工程投资最省、施工及管理运行方便。根据电站工程的开发方式，结合坝址地形地质条件、河流特性等，本工程推荐方案水库枢纽总平面布置，主要建筑物从左至右依次是，左岸非溢流坝段，溢流坝段，右岸非溢流坝段。最大坝高67m，坝顶长160.74m。

河床段为3孔溢流闸坝，左、右两侧采用非溢流坝型式与两岸山坡相接。闸孔尺寸为10×5m（宽×高），堰顶高程为615m，采用钢质弧门挡水，卷扬机启闭。溢流坝采用面流消能。

导流兼冲砂闸孔布置在溢流坝段左侧，安装潜孔闸门，在坝体内布置启闭竖井，启闭台设在坝顶。

引水隧洞布置在左岸坝端，洞底板进口高程为581m，采用塔式进水口，安装潜孔式闸门，启闭台用交通桥与坝顶相连。引水隧洞长5841m，洞径3m，在出口接压力钢管长377m，管径1.8m。

厂房为引水式布设在大坝下游11.7km处，设计水头192m，装机2×8000kw。

1.5.5基础处理

本坝址河流走向大部分横切岩层走向，为横向河谷，表层节理裂隙发育，主要建筑物的主要问题是渗漏问题；本阶段选用以下基础处理方案：

基础处理：由于两岸岸坡风化带下限埋藏较浅，山坡的坡度很陡、节理裂隙发育，从稳定和防渗的要求，两岸开挖基面至少到弱风化层的下部，河床溢流坝基础都要置于微风化层。故表层风化层及河床的冲积层和风化层，都采取开挖处理，临时开挖边坡；基岩1:0.4～1:0.2，土层1:1～1:1.5。

帷幕灌浆：本设计阶段大坝防渗帷幕排孔距2.5m，深度10～15m，最后都要满足单位吸水量小于5Lu的要求，作为控制标准。