清水河水库坝址与坝型的工程地质评价

清水河干流长261km，多年平均流量为357m3／s，流域面积11850km2。梅村以上干流长170km，河道天然落差100m，控制流域面积10486km 2。按流域开发规划，拟在梅村河段建坝修库，正常蓄水位80m，工程开发目标为防洪、灌溉、供水、发电和航运。

（一）清水河水库坝址选择的工程地质评价

1.坝段的选择

在清水河流域规划阶段，曾考虑了多级开发和一级开发方案，根据区域地质条件（图5-37），选择了鹰峰、红坪和梅村三个坝段，各坝段的地形地质剖面如图5-38 所示。其主要工程地质条件列于表5-14 中。通过对各坝段地形地貌、地层岩性、地质构造及其他条件的综合比较，可以看出梅村坝段建坝兴库条件比较优越，混凝土骨料在梅村上游10km、粘性土在梅村上下游50km范围内，数量、质量均能满足工程需要，故选定该坝段为一级开发方案。

2.坝址的选择

在初步设计第一阶段，对梅村坝段进行了1∶50000 的工程地质勘察，清水河库区综合地质图见附图一。选择羊坊和梅村两个坝址进行比较，各坝址的工程地质条件列于表5-15中。可以看出，梅村坝址河谷较窄，岩层倾向上游，对坝基稳定有利。河谷冲积层覆盖厚度小，相对隔水层埋深浅，便于坝基处理，故决定选梅村坝址为拟建坝址。

3.坝线的选择

在初步设计第二阶段，对梅村坝址区进行了1∶10000 的工程地质勘察，清水河水库梅村坝址区工程地质图见附图二。选择第一、第二、第三坝线进行比较。通过工程地质勘探及试验，获得各坝线的工程地质条件列于表5-16 中。经过分析比较，第一坝线河谷宽度小，覆盖层厚度薄，风化带深度浅，坝区岩石为坚硬完整的砂岩，故选定第一坝线为最优坝线。

图5-37　清水河流域地质构造略图

图5-38　鹰峰、红坪、梅村坝段典型河谷地形地质剖面图

表5-14　鹰峰、红坪、梅村、坝段主要地质条件比较

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表5-15　梅村、羊坊坝址工程地质条件比较

（二）清水河水库坝型选择的工程地质评价

从坝区的工程地质条件来看，不宜修拱坝，可以修建土石坝和重力坝，推荐坝型为重力坝。

表5-16　梅村坝址坝线工程地质条件比较

1.不宜修拱坝

拱坝要求河谷狭窄（坝长／坝高＜3.5，最好为1.5～2），两岸对称且稳定性好，显然第一坝线满足不了。主要存在问题是：①河谷较宽，坝长与坝高之比（280／60）达4.3；②左岸为河弯地段，山体单薄，两岸受力不均。

2.可修土石坝

坝基松散层厚度小，且为有一定承载力的砂砾石，基岩抗压强度高，风化层薄，渗漏容易处理。土料和砂石骨料都能满足工程需要。缺陷是，如修土坝，粘土料场较远（在坝上下游50km范围内），运输不方便；如修堆石坝，水库正常蓄水位80m，河床高程20m，考虑到地基开挖以后，坝高超过60m，这对坝体本身稳定不利。

3.可修重力坝

坝基岩体为石英砂岩，抗压强度高，坝后虽有断层F1，但倾角陡，对坝体稳定没有太大影响；两岸山体为砂岩、石英砂岩，稳定性较好，无滑坡、崩坡等不良地质现象，河床下游抗冲能力强，修筑大坝所需砂石料能满足工程要求，而且料场距离近，分布在坝址上游10km范围内，开采运输条件好。

比较以上坝型分析结果，应优先选择重力坝，而不宜修拱坝。