黄金峡

1工程概况

黄金峡水库位于汉江干流上游峡谷段，陕西南部汉中盆地以东的洋县境内，坝址位于石泉水电站库尾黄金峡锅滩下游2km处，距洋县62km，佛坪45km，汉中市135km，西汉高速从附近通过，为引汉济渭工程的第一水源地。枢纽由拦河坝、泄洪建筑物、水电站及升船机等组成，主要任务是拦蓄河水，雍高水位、发电和航运。该阶段选定黄金峡水库正常蓄水位450m，死水位440m，河床式电站装机容量75MW，多年平均发电量2.52×108kw·h。

2水文气象

2.1流域概况

汉江系长江左岸一级支流，发源于陕西省宁强县境内，干流自西向东流经汉中、安康两市，至安康白河县进入湖北省，在武汉汉口汇入长江。全流域地跨陕西、四川、重庆、河南、湖北五省（市），流域面积15.9×104km2，全长1577km。

汉江在陕西省省界以上流域面积为66670 km2，其中省内面积62263 km2。 黄金峡坝址位于汉江干流洋县水文站（朱家村）下游72km处，控制流域面积17070km2，占省内流域面积的27.4%。

2.2水文资料

汉江黄金峡坝址处无实测水文资料，上游72km处设有洋县（朱家村）水文站，控制流域面积14192 km2，该站原为1953年6月设立的贯溪铺水文站，1967年3月上迁至朱家村，1996年又下迁至汉江大桥上游，一直观测至今。

洋县至黄金峡坝址支流党水河设有石山村水文站，酉水河设有酉水街水文站。汉江洋县以上干、支流设有武候镇、汉中等13个水文站；黄金峡坝址以上现有90个雨量站，另有7个气象站。

2.2.1径流

黄金峡坝址径流量由3部分组成：即洋县水文站历年实测径流量，洋县～黄金峡坝址区间历年径流量，黄金峡坝址以上历年还原水量。

洋县水文站历年实测径流量根据水文站测站变化情况和流域面积的变化折

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算到同一断面。

洋县到黄金峡坝址区间较大支流有党水河、酉水河、金水河。党水河设有石山村水文站，控制流域面积239 km2。自1956～1967年共有11年流量资料（1959年缺测）。为延长资料系列，采用邻近流域湑水河升仙村为参证站，根据石山村～升仙村1956～1958、1960～1967年11年同步观测资料，建立径流相关方程，插补出石山村相应年份年径流量。根据插补延长后的石山村19～2005年52年径流系列，计算出石山村多年平均径流量为0.993×108m3。采用流域面积比，求得党水河全流域径流量为1.23×108m3。酉水河设有酉水街水文站，控制流域面积911 km2。该站自1959～2005年共有47年实测流量资料。为了与洋县站资料同步，故需插补延长酉水街19～1958年径流系列。其参证站选用邻近流域湑水河升仙村站。依据酉水街～升仙村1959～2005年47年同步观测资料，建立径流相关方程，插补出酉水街相应年份径流量，计算出酉水街多年平均径流量4.293×108m3。金水河流域无实测径流资料，但有岳坝、秧田坝等雨量站。借用邻近流域酉水河降雨径流关系，由金水河流域历年面雨量，求得相应年份径流深，经计算，金水河19～2005年52年平均径流量为3.52×108m3。洋县～黄金峡坝址区间除了以上3条河流控制的面积外，尚有879 km2，这些区间面积大部分为汉江两岸平川段和低山丘陵区，其中低山丘陵区居多，为径流深低值区，故采用党水河低山丘陵区径流深计算。党水河径流深为415.5mm，计算出其他区间面积径流量为3.65×108m3。

由于洋县及石泉水文站径流系列采用19～2005年，故还原水量计算系列为19～2005年。还原计算采用分项调查法，历年还原水量主要考虑农业灌溉用水、工业和生活用水径流。农业灌溉用水根据拟定的灌溉定额、灌溉水回归系数及调查的灌溉面积，计算出农业灌溉净耗水量。工业和生活用水径流根据汉江上游各地区工业结构，参照有关资料，考虑历史条件等因素，对汉江上游各地区城市、工业、乡镇企业耗水量采用用水定额进行计算。

经计算，洋县站19～2005年实测平均径流量为58.49×108m3，洋县～黄金峡坝址区间径流量为12.98×108m3，黄金峡坝址以上还原水量为7.39×108m3。黄金峡坝址合计径流量为78.86×108m3。

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2.2.2洪水

（1）暴雨洪水特性

汉江上游流域地处大巴山以北，秦岭以南。形成该流域降水的暖湿空气主要来自孟加拉湾和西太平洋。该流域山高坡陡，岩层透水性小，洪水汇流速度快，具有陡涨陡落的特点。分析洋县站19～2005年52年实测洪水资料，洪水最早出现在3月，但洪峰流量较小，最大洪水多出现在7～9月，11月由于受霖雨的影响，亦有洪水发生。实测洪水的最大洪峰流量为13800m3/s(1981年)，一次洪水过程为3～5天。

（2）历史洪水及重现期

从汉江上游洪水发生的情况分析，洋县、贯溪铺、渭门河段最大洪水发生在 1903年，洪峰流量分别为13800m3/s、14500 m3/s 和17800 m3/s。洋县河段次大洪水发生在1981年，洪峰流量为13800m3/s，排位第三、第四的洪水分别发生在1949年和1962年，洪峰流量13500m3/s、13200 m3/s，四场洪水量级基本相同。贯溪铺、渭门河段次大洪水发生在1949年，其量级也与1903年最大洪水相当。石泉河段最大洪水发生在1949年，洪峰流量为20400 m3/s，次大洪水发生在1903年，洪峰流量为19600 m3/s，属同一量级洪水，排位第三的洪水发生在1955年，洪峰流量17100 m3/s。

（3）设计洪水

黄金峡坝址处无实测洪水资料，故采用水文比拟法计算设计洪水，参证站选用洋县站。黄金峡坝址设计洪水根据洋县站设计洪水计算成果按面积比拟法计算。洪峰流量的面积比指数为0.～0.76，本次计算洪峰流量面积比指数采用0.67，时段洪量采用1.0，计算得到黄金峡坝址不同频率的洪峰流量、时段洪量。从洋县站实测洪水过程线中选择1983年7月30日、1956年6月25日两场洪水作为典型。采用分时段同频率控制放大法，即用同一频率的洪峰流量和各时段洪量控制放大典型过程线，洪量控制时段采用24、72、120小时，黄金峡坝址不同频率的洪峰流量、时段洪量计算成果见表1。洪水过程线见图5-15-1～2。上坝址水位流量曲线见图7-1。

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表1 黄金峡坝址设计洪水计算成果表

特 征 值 0.02 Qm(m3/s) W24(×108m3) W72(×108m3) W120(×108m3) 0.05 0.1 0.2 P( % ) 0.33 0.5 1 2 3.3 5 35100 31600 29000 200 24300 22900 20100 17400 15500 13900 23.0 44.0 51.8 20.8 39.8 47.1 19.1 36.6 43.5 17.4 33.4 39.8 16.2 31.0 37.2 15.2 29.2 35.0 13.5 26.0 31.3 11.8 22.7 27.5 10.5 20.3 24.7 9.50 18.4 22.4

（4）施工洪水

根据洋县站的洪水特性和施工组织设计的要求，将全年划分为以下4个期，分期设计洪水计算方法同全年最大洪水计算，选择洋县站作为参证站，计算系列采用1953-2005年52年，计算成果见表2。 表2 黄金峡坝址分期洪水成果表Qm(m3/s) 频 率（%） 分期 10月~次年5月 12月~次年3月20日 3月21日~5月 10月~11月 6~9月 2 7830 533 6780 50 17400 3.33 6710 439 6240 4990 15500 5 5830 415 5990 4290 13900 10 4360 327 3280 3120 11200 20 2940 238 1650 2020 8370

2.3泥沙

黄金峡坝址处无实测泥沙资料，采用洋县水文站泥沙资料推求黄金峡坝址泥沙特征值。根据洋县站1956～2005年50年泥沙系列，计算出多年平均输沙量为515×104t，相应含沙量为0.88kg/m3。洋县~黄金峡坝址区间多年平均输沙量为.8×104t，因此黄金峡坝址断面多年平均输沙量为580×104t。汉江上游干支流无实测推移质资料，故采用比例系数估算推移质。根据流域地形、自然地理、植被和

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水沙条件，参照石泉、安康、丹江口和汉江支流岚河蔺河口等已建水库的设计资料分析估算，黄金峡推悬比采用10%。黄金峡坝址多年平均悬移质输沙量为580×104t，故推移质为58×104t。

2.3.1汉江干流河道水沙分析

黄金峡水库库区河道狭窄，从堰坝村以下到坝址是44km的黄金峡峡谷段，河道蜿蜒曲折，是典型的河道型水库。水库库区由汉江和主要支流金水河、酉水河组成，库区长约60km，水面宽一般为200～300m，最大水面宽为1230m。根据实测的库区纵横断面成果统计，此段河道纵比降为1.15‰，河床为砂卵石河床。良心沟在坝址上游1.5km处汇入干流，金水河在坝址上游10.6km处由左岸汇入汉江，水面宽50～100m，纵比降为24.8‰，为砂卵石河床。

黄金峡水库是以调水为主、兼顾水能利用和航运的日调节水库。正常蓄水位450m时，水库面积12.2km2。

黄金峡水库上游有洋县（汉江），酉水街（酉水河）等入库水文站，下游有石泉水文站。汉江洋县站控制流域面积和年径流占坝址的83%。而控制年沙量占坝址的88%。支流中，金水河和酉水河年径流、输沙量基本相当，年径流量占坝址的10%，沙量仅占坝址的4%，洋县站至坝址区间干流径流量占坝址的7%，沙量仅占坝址的7.3%，所以坝址的产沙来源主要来自洋县站以上的干流。

据1956～2005年洋县站和酉水街的同步水沙实测系列统计分析黄金峡坝址处多年平均悬移质年沙量为580×104t，折合446.2×104m3。

本河段未进行过推移质测验。参考汉江干流已建水库的资料，采取入库悬移质泥沙输沙量的10%作为推移质泥沙的年输沙量，即黄金峡坝址多年平均推移质输沙量为58×104t，折合38.7×104m3，故坝址年输沙量为485×104m3。

2.3.2泥沙淤积计算

2.3.2.1计算条件和计算方法

库区纵横断面资料：根据水库泥沙冲淤及回水计算的需要，陕西省水电设计院测量队2007年在本河段干流上布设有63个断面，断面间距0.11～1.58km。根据实际需要，又在1/5000实测地形图上剖取了6个横断面，支流金水河测有6

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个断面，剖取了5个横断面，断面间距0.34～1.1km；酉水河测有4个断面，剖取了1个横断面，断面间距0.8～1.1km，基本代表了河道断面的变化。

泥沙冲淤计算主要依据《水电水利工程泥沙设计规范》（DL/T50-1999）和《泥沙设计手册》计算方法和公式，采用经验法判别淤积形态和计算淤积量，并依据已建石泉电站的淤积情况进行类比。 2.3.2.2泥沙淤积形态判别

黄金峡水库系河道型水库。入库洪水大，库容小，河床比降小。库内水流流速较大，而入库含沙量一般不饱和。水库运行初期为三角洲淤积，远期冲淤平衡后的淤积形态为锥体淤积。

已建石泉电站的淤积形态也为三角洲淤积，综合判定黄金峡枢纽的运行初期的淤积形态为三角洲淤积。当三角洲推移到坝前时，便呈现锥体淤积形态。

2.3.2.3泥沙淤积计算

黄金峡坝址的产沙来源主要来自洋县站以上的干流，参照已运行30余年的石泉电站多年平均年淤积量443×104t，多年平均排沙率58%，本阶段黄金峡排沙率也按58%考虑，多年平均的库容淤损率为1.3%，用水库淤积上延距离法计算枢纽运行20年后的淤积量、淤积形态及库区各横断面的淤积厚度。

水库淤积20年后的淤积量为4074×104m3，淤积末端距坝址的距离为66.2km，淤积坡段比降为1.17‰，试算法结合石泉电站的库容损失率得坝前淤积厚度9.3m。

抽水泵站所在的良心沟位于汉江右岸，距离坝址1.5km，河道顺直，有利于异重流推到坝前。坝址处河道稍有弯曲，右岸泥沙淤积明显，结合良心沟口的位置，泄流排沙洞布置于右岸，对控制良心沟口处汉江干流的淤积高程有利。

本阶段综合考虑底槛高程、泄量、排沙期，参考石泉电站的排沙洞布置和实际运行的排沙效率，建议本阶段泄流排沙洞底槛高程不宜高于413m。泥沙浮容重按8.0kg/m3计算，内摩擦角取为14°。

2.4气象

黄金峡坝址处无气象资料，借用洋县气象站（海拔高程468.6m）资料说明。

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据洋县气象站1961～2006年气象资料统计，多年平均气温14.5℃，极端最高气温39.4℃（2006年7月21日），极端最低气温-11.9℃（1991年12月28日）；多年平均日照时数1720h，多年平均降水量806.4mm，多年平均风速1.2m/s，多年平均最大风速10.7m/s，最大风速16.3m/s（1987年8月11日），多年平均水面蒸发量1065.6mm（φ20cm蒸发皿）。

3工程地质

3.1区域地质概况

工程区位于秦岭中低山区，地势北高南低，地面高程900～1200m。汉江由西向东穿行于秦岭与巴山之间，河流蜿蜒曲折，河谷狭窄，两岸山高坡陡，阶地不甚发育。

工程区位于秦岭褶皱系中的南秦岭印支褶皱带中部。较大规模有大龙山—秧田坝倾伏背斜；黑峡子—阳庄河街倒转倾伏向斜；龙山—三岔庵倾伏背斜；长许家台—铁炉乡复向斜；汤坪—东河背斜；宁陕—太山庙向斜；佛平县东复背斜：朝阳庙向斜；构造线方向北西300°～310°。

发育区域二级构造断裂，断层破碎带宽数十至数百米，糜棱岩、压碎岩和断层角砾岩。工程区外围分布的活动断裂有：风镇—山阳活动断裂；阳平关—洋县断裂，饶峰—麻柳坝—钟宝断裂。距坝址较远。

工程区无4级以上地震记录；最大的影响烈度不超过Ⅵ度。

构造形迹以褶皱挤压变形为主，属相对稳定的地区，适宜兴建水利枢纽工程。 根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）标准，工程区地震动峰值加速度为0.067g，地震动反应谱特征周期为0.45s，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。

3.2水库区工程地质条件

3.2.1基本地质条件

（1）地形地貌

工程区按地貌形态可分为两大地貌类型，一类为构造盆地地貌，一类为中低山地貌。东村以上为洋县盆地区，约占库区回水长度的6%，地形开阔平坦，两岸发育有级阶地，东村下游为中低山区，约占库区回水长度的90%，河谷多呈 “V”

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型。多急流险滩，两岸山峰高程600～1000m，基岩大多裸露，仅有缓坡地带及坡脚处分布有第四系松散堆积物，厚度5～10m。

（2）地层岩性

库区出露地层有太古～下元古界（Ar-Pt1）、志留系、石炭系的变质地层及下元古界（Pt1）、蓟县系、青白口系、三叠系的侵入岩和第四系的松散堆积地层。

（3）地质构造

水库区位于秦岭造山带与杨子陆块结合部（东村以下侵入岩区，东村以上断陷盆地），构造形式以脆性断裂为主。

库区测绘共发现断层，其中区域性大断裂2条：金水～酉水断层、潭家湾～玉河断层，走向近EW向，断带宽约20～100m，其余为小规模的断层。

（4）水文地质条件

库区两岸地下水分水岭高于库水位，地下水均受大气降水补给，向河谷排泄。 （5）物理地质现象

库区共发育滑坡7处，以第四系松散层滑坡为主，单个滑坡方量一般20～70×104m3。崩塌体共4处，规模较小，方量一般10～30×104m3，且多位于库水位以下，对水库安全运行无影响。

3.2.2主要工程地质问题

3.2.2.1水库渗漏

（1）库盆周边山体雄厚，岩体由侵入岩组成，岩性较致密，可视为相对隔水层。

（2）库区虽有断层横穿库盆，但沿断层带分布有泉水，其分布高程远高于库水位，因此不会沿断层带形成渗漏。

（3）两岸地下水位较高，均向河水排泄，分水岭远高于库水位。

（4）最近的邻谷为杨柳沟，沟内有泉水分布，高程高于470m，直线距离达3km，岩性为火成岩，故不存在向邻谷渗漏的地形、地质条件。

根据上述地质环境及水文地址条件，库区不存在永久性渗漏问题。 3.2.2.2水库岸坡稳定问题

水库回水总长度65km，库岸总长约130km，可分为三类：基岩岸坡、滑坡

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岸坡、第四系松散堆积岸坡。

（1）基岩岸坡

属基本稳定岸坡，总长度约92km，约占岸坡总长度的71%，其组成岩性主要为早期的侵入岩，分布广范。水库畜水后岸坡整体稳定性较好，仅局部因岩体风化卸荷，会产生小规模的崩塌现象，对水库蓄水无影响。

（2）滑体岸坡

测区共发育七个滑坡，其中1#滑坡位于坝下游，3#、6#滑坡位于库水位以上，仅有2#、4#、5#、7#四个滑坡前缘位于库水中，属整体稳定性差的滑坡，水库蓄水后，在动水压力作用下可能产生再次滑动，对库岸造成破坏。滑体岸坡总长度约1.6Km；约占库岸坡总长度的1.2%，滑坡塌岸累计总方量约210×104m3。

（3）第四系松散堆积岸坡

可分为三类：阶地堆积岸坡，崩坡积岸坡，冲洪积岸坡。

阶地堆积岸坡：库岸长约25Km，约占库岸总长度的19%；经初步估算蓄水后坍塌宽度约36～65m，塌岸方量约210×104m3。

崩坡积岸坡：库岸长约1.5Km，约占岸坡总长度的1.2%，蓄水后坍塌宽度约26～62m，塌岸方量约120×104m3。

冲、洪积岸坡：主要由卵石或块石构成，岸坡长约10.3km，约占岸坡总长度的7.8%，主要分布于库尾庞家湾以上，基本不存在塌岸。

以上塌岸累计总方量约0×104m3。 3.2.2.3淹没及浸没

库区以峡谷地形为主，金水镇居民众多，存在淹没，其它地方均为零散居民。淹没耕地约360亩。正常蓄水位附近无较大面积的耕地分布，水库回水区浸没范围甚小。

3.2.2.4水库固体径流

库区多为基岩，植被覆盖率高，固体径流物质贫乏，淤积物质来源主要库岸坍塌堆积，对水库正常运行影响轻微。

3.3坝址工程地质条件

黄金峡水库工程在规划阶段共选有史家村、带阳滩、懒人床、高白沙共四个

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坝址进行比较论证。经对初选的四个坝址进行综合分析,本阶段在对四个坝址进行初步比较的基础上，最终确定相距约2km的带阳滩上坝址及懒人床下坝址作为重点比较。

3.3.1地形地貌

上坝址位于良心沟下游约1.5km处，坝轴线处谷底宽度180.0m，高程403.0m～414.0m。下坝址距离上坝址约1.4km，河谷相对较宽为260.0m。上、下坝址区地貌形态属中低山区，汉江呈SN向，河床高程400m～405m，两岸天然坡度40°～45°，河谷呈开阔的“V”型谷，两岸发育多条小冲沟。

3.3.2地层岩性

坝址区出露地层主要有太古～下元古界的变质岩、青白口纪晚元古代碾子沟组竹园沟段及杜家沟段的侵入岩以及第四系松散堆积层。

（1）太古～下元古界后河群响洞子岩组（Ar～pt1）x：岩性为二云斜长片麻岩夹少量变粒岩，仅在下坝址下游高白沙村对岸出露。

（2）青白口纪晚元古代碾子沟组侵入岩

岩性为中细粒花岗片麻岩，出露于上下坝址汉江河谷，成为坝址工程区主要地层岩性。

（3）第四系松散堆积层

主要有中更新统冲积堆积、上更新统冲积堆积、全新统冲积堆积、全新统洪积堆积、全新统坡积堆积、全新统崩积堆积。

3.3.3地质构造

坝区出露地层为古老的侵入岩系，地质构造简单，主要构造形迹有断层、裂隙，坝区发育断层17条，均规模较小。裂隙三组：第一组走向NW340°～350°,倾向SW（NE），第二组走向NE20°～30°, 倾向NW（SE），第三组走向40°～70°，倾向NW（SE）。多为高倾角，裂面多平直、光滑，发育间距0.5～2.0m,多闭合，少量张开者一般2～10mm，多充填岩粉及泥质。

3.3.4物理地质现象

受区域地质构造、地层岩性以及水文地质条件的控制，坝址区物理地质作用

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以岩体风化、卸荷为主，分述如下：

（1）岩体风化

岩体具有明显的球状或囊状风化的特点，风化深度变化较大，展布不均匀。勘探揭示强风化最大水平深度达47m（下坝址右岸PD4平硐），铅直厚度可达30m。而相对低洼地形段，风化深度较浅，风化水平深度一般10～20m。

（2）岩体卸荷

探洞揭示上坝址卸荷带水平深度6m～8m，下坝址卸荷带水平深度13m～24m。

3.3.5水文地质条件

（1）地下水类型及分布特征

基岩裂隙水主要分布于坝区岩体裂隙中，向河谷方向排泄。第四系孔隙潜水在河床及漫滩的松散层中分布，受河水及基岩裂隙水的双重补给，并向河流排泄。

（2）环境水化学特征

根据水质分析成果，地下水类型为HCQ3-- Ca2+-Mg2+型水，地表水和泉水对混凝土无腐蚀性。

3.3.6岩石（体）物理力学性质及地质参数建议值

（1）岩石的物理力学性质

坝址区岩性为中细粒花岗片麻岩。试验弱风化岩石饱和抗压强度平均值为56MPa，软化系数平均值为0.71；微风化饱和抗压强度平均值为71.46MPa，软化系数平均值为0.72；属中硬岩-坚硬岩。

（2）岩体质量分级

依据《工程岩体分级标准》（GB50218-94）进行岩体质量分级见表3。 表3 岩体质量分级表

坝 址 岩 性 风化程度 弱风化 花岗片麻 岩 微风化 弱风化 微风化 计算参数 Rc 56 71 56 71 Kv 0.59 0.68 0.53 0.72 质量指标 BQ 405 473 390 483 基本质 量级别 Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅱ 上坝址 下坝址 11

（3）岩石（体）物理力学性质建议值见表4。 表4 岩石(体)物理力学指标建议值表

岩 体 力 学 参 数 建 议 值 岩 岩 岩 性 名 称 体 风 化 程 度 弱风花岗化 片麻微风岩 化 Ⅱ 2.85 71 0.95 2.3 1.2 1.2 1.15 1.0 0.7 0.4 10.0 13.0 0.25 3.0 Ⅲ 岩体石 基本密 质量度 级别 ρ Rb f c f' c' f' c' f c E0 Ee ν F MPa g/cm3 MPa -- MPa -- MPa -- MPa -- MPa GPa GPa -- 强度 强度 强 度 强 度 强 度 抗压 抗剪 抗剪断 抗剪断 抗 剪 模 模 比 岩石 岩石 岩 体 岩/砼 岩 体 变 弹 松 承载力 泊 岩体 2.80 56 0.9 1.3 0.9 0.8 0.8 0.7 0.6 0.2 4.6 7.0 0.28 2.0

3.4各坝址工程地质条件评价

3.4.1上坝址（带阳滩）工程地质条件

（1）坝基覆盖层工程特性

河床堆积卵石，厚度5～14m，相对密度Dr＝0.65，变异性大，均匀性差。承载力400kPa；

（2）坝基岩体工程地质分类

参照《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99中附录L进行坝基岩体工程地质分类。强风化岩体为Ⅴ类；弱风化岩体为BⅢ类；微风化岩体为AⅡ类。

（3）坝基（肩）稳定性评价

坝肩断层带宽度较小，发育长度不大，又无其它产状的结构面切割，坝肩整体稳定。控制滑动面主要为坝体砼与岩体接触面；河床段坝基，岩体完整性较好，无较大规模的结构面发育，不存在有不利结构面组合的坝基抗滑和深层抗滑稳定

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问题。

岩体透水性较弱，岩体完整性相对较好，故不存在坝基渗透稳定问题。 （4）岩体透水性及防渗处理意见

根据混凝土重力坝设计规范要求，岩体透水率可按q≤3Lu作为防渗下限控制标准，防渗下限埋深左岸铅直厚度35～50m；河床31～33m；右岸12～22m。帷幕下限应深入防渗下限以下5m。

3.4.2下坝址（懒人床）工程地质条件

（1）坝基覆盖层工程特性

河床堆积卵石，厚度5～14m，相对密度Dr＝0.，变异性大，均匀性差。承载力400kpa；

（2）坝基岩体工程地质分类

参照《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99中附录L进行坝基岩体工程地质分类。强风化岩体为Ⅴ类；弱风化岩体为BⅢ1类；微风化岩体为AⅡ类；

（3）坝基（肩）稳定性评价

坝肩断层带宽度较小，发育长度不大，又无其它产状的结构面切割，坝肩整体稳定。控制滑动面主要为坝体砼与岩体接触面；河床段坝基，岩体完整性较好，无较大规模的结构面发育，不存在有不利结构面组合的坝基抗滑和深层抗滑稳定问题。

岩体透水性较弱，但两坝肩存在断层破碎带及影响带，断层带内充填泥质及岩屑，在库水作用下易产生渗透破坏，需进行工程处理。。

（4）岩体透水性及防渗处理意见

根据规范要求,岩体透水率按q≤3 Lu作为防渗下限控制标准,防渗下限埋深左岸铅直厚度35～50m;河床31～33m;右岸12～22m。帷幕下限应深入防渗下限以下5m。

3.4.3 坝址比较意见

设计比选坝型为混凝土重力坝，就两坝址的工程地质条件和主要工程地质问题而言，基本相当，均具备修建混凝土重力坝的基本地形地质条件，上坝址相对

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较优，因此，上坝址可作为推荐坝址。

3.5电站工程地质条件

电站地貌单元为高漫滩，地面高程408～414m,上部为厚约8.0～14.0m卵石层,下伏基岩高程约398～399m，岩性花岗片麻岩，强风化层厚度1～3m。建议将电站基础放置在弱风化基岩上，弱风化岩石饱和抗压强度Rb=56MPa，地基承载力为f=2.0MPa，电站基坑开挖坡比砂卵石层水上1：1.4；水下1:1.75。

4工程规模

根据1988年编制的《汉江上游干流梯级开发规划报告（黄金峡～将军河）》、1990年编制的《汉江上游黄金峡至夹河河段综合利用规划》及《汉中市水利发展“十一五”规划》等规划报告，在不考虑黄金峡抽水入三河口水库的情况下，规划提出黄金峡枢纽的正常蓄水位450m，死水位440m，电站装机100MW。本次在考虑调水的情况下，分析论证黄金峡特征水位和装机规模。黄金峡水库工程为Ⅱ等工程，其永久泄水建筑物按2级标准设计。正常运用的设计洪水标准为100年一遇，非常运用的校核洪水标准为1000年一遇。

4.1水库库容曲线

根据黄金峡水库1：5000地形图测量资料，对初选的黄金峡水库坝址进行水位高程与水库库容、水位与面积计算。天然情况的水位与库容、水位与面积关系见表5和图4-1-1。

表5 黄金峡水库天然情况水位与库容、水位与面积关系表

高程（m） 面积（万m2） 库容（万m3） 410 94.4 0 420 192.6 1435 430 293.3 38 440 617.2 8417 450 1221.2 17609 460 2569.5 36562

4.2正常蓄水位确定

正常蓄水位变化不仅影响枯水期电量，也影响汛期电量，为此，在初选黄金峡水库死水位为440.0m时，拟定了445m、450m、455m方案，分别与三河口

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水库正常蓄水位3m，汛限水位1m，死水位为588.0m，受水区地下水进行联合调节计算，装机容量按装机与保证出力倍比基本相同拟定。

各正常蓄水位比较的装机容量分别按65MW、 75MW 、85MW，机组台数采用3台。按同一坝型和相同的施工强度估算其工程投资。按供水与发电费用分摊后，用水库分摊的发电费用进行不同正常蓄水位方案的比较。

从满足调水任务分析，黄金峡水库正常蓄水位445.0m、死水位440.0m方案与三河口水库正常蓄水位3m、汛限水位1m、死水位为588.0m，受水区地下水进行联合调节计算，不能满足引汉济渭设计水平年2020年调水任务供水保证率95%的要求；黄金峡水库正常蓄水位450.0m、死水位440.0m与水库正常蓄水位455.0m、死水位440.0m方案分别与三河口水库正常蓄水位3m、汛限水位1m、死水位为588.0m，受水区地下水进行联合调节计算，均能满足引汉济渭设计水平年2020年调水任务供水保证率95%的要求。

从水库淹没损失分析，各正常蓄水位的水库淹没实物指标不同，445.0m方案的淹没损失投资为111294.68万元，450.0m方案的淹没损失投资为118850.84万元，455.0m方案的淹没损失投资为5307.45万元，正常蓄水位从445.0m抬高到450.0m，淹没损失投资增加7556.16万元；正常蓄水位从450.0m抬高到455.0m，淹没损失投资增加417556.6万元；足以说明正常蓄水位455.0m方案在满足调水任务情况下，对上游的洋县有巨大的淹没损失，因此，从水库淹没损失方面分析，正常蓄水位以450.0m相对较优。

从黄金峡水库分摊的发电投资的动能经济指标分析，正常蓄水位445.0m的单位千瓦投资为58.26元/kW、单位电能投资为1.55元/kW·h；正常蓄水位450.0m的单位千瓦投资为5778.元/kW、单位电能投资为1.52元/kW·h；正常蓄水位455.0m的单位千瓦投资为60.59元/kW、单位电能投资为1.61元/kW·h；以正常蓄水位450.0m的单位动能指标最低。从动能经济性分析，正常蓄水位450.0m相对较合适。

综合引汉济渭设计水平年调水任务供水保证率要求、黄金峡水库淹没损失和发电投资的动能经济指标分析，确定黄金峡水库正常蓄水位为450.0m。

4.3初拟死水位

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死水位的选定本阶段主要考虑黄金峡泵站布置、排防沙及枢纽布置的要求，结合汉江梯级开发规划、河道泥沙淤积及上游防洪要求，综合考虑运行期抽水和发电的效益等因素综合确定。

据黄金峡坝址1956~2005年50年同步水沙系列统计，多年平均径流量70.77×108m3，悬移质输沙量580×104t，多年平均含沙量为0.812 kg/m3，汉江属少沙河流。

根据黄金峡水库水工布置和规划的死水位进行淤积形态分析与计算，水库淤积20年后的淤积量为4074×104m3，满足泥沙淤积库容要求的最低死水位为430.5m。

按照黄金峡水库死水位440m，经东西线泵站站址方案比选，东线方案良心河站址的泵站工程与隧洞工程总投资比西线方案金水河站址节省4.47×108元。从工程经济性方面分析，初步确定黄金峡死水位440m与东线方案良心河站址作为水库水位与站址输水线路的代表方案。

在满足调水任务情况下，兼顾水能利用，结合本阶段泵站站址位置与黄三隧洞线路比选的代表方案结论，确定黄金峡水库死水位为440.0m

4.4黄金峡电站装机规模

黄金峡水库供电范围为陕西电网，系统有足够的空间吸收其容量和电量。根据水力动能计算结果，随着装机容量的增大，黄金峡电站的年发电量随之增加，但其增值呈递减趋势；各装机容量的保证出力都相同，装机容量由65MW增大到75MW，多年平均发电量增加2100万kW·h，增加装机增加的年利用小时为2100h；装机容量由75MW增大到85MW，多年平均发电量增加2000万kW·h，增加装机增加的年利用小时为2000 h，由此可见，装机容量越大，增加装机增加的年利用小时越低，从水资源合理开发利用考虑，装机不宜过大，以75MW较为合理。

从发电投资的经济指标分析，装机容量65MW的单位电能投资为1.65元/ kW·h，装机容量75MW的单位电能投资为1.72元/ kW·h，装机容量85MW的单位电能投资为1.90元/ kW·h；从方案间的差额经济内部收益率分析，装机容量由65MW增大到75MW的差额内部收益率9.15%，大于装机容量由75MW增大到85MW的差额内部收益率4.00%，显然，从经济相对合理性分析，装机容量75MW

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相对较经济。

综上所述，从水资源开发利用、经济合理性分析，黄金峡电站装机容量为75MW。

5天然建筑材料

调查的天然建材类型主要有混凝土粗、细骨料、块石料及围堰用土料。其中混凝土骨料约320×104m3，土料约24×104m3。根据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》的要求，勘察储量可满足要求。

初选的混凝土骨料以坝址区为中心分别在上、下游选择了主河道的冲积砂、卵石（Q42al）。砂砾石料场共四个，沿河道呈带状分布，料场地貌单元及岩性成分特征基本一致，地貌单元属汉江漫滩，根据取样试验成果，料场的质量和储量都可满足设计要求。各料场开采条件好，但受下游石泉水库回水影响，各料场地下水位较浅，大部分砂砾料均为水下开采。所选四处料场都位于坝址附近3km范围以内，运距较短，但各料场与坝址之间仅有简易的小道相通，交通不便。

勘察的石料场共三处，岩性为细粒角闪岩，石英片岩，中粒花岗岩，岩石坚硬，质量满足规范要求，山坡表层覆盖薄层坡积物，开采条件较好，运距5-34km。

选择的土料为汉江右岸史家村周围的坡洪积碎石质壤土（Q4dl+pl）及阶地表层的冲积砂壤土（Q4al），为库水淹没区。土料岩性主要为壤土及粉质粘土,呈硬塑状,含少量碎石、块石,含量不大于10%，固结后阻水性能较好，可作为围堰防渗土料。料场距离上坝址仅0.5km，开采及运输条件较好。

根据所调查的各料场规模及试验资料，所选的四处砂砾石料场混凝土粗细骨料总储量可满足工程需求。黄金峡水电枢纽工程石料用量较小，所选石料场，可满足工程建设需要。所选的土料场储量、质量、开采及运输条件较好，可满足工程要求。

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4100100002000030000库容(万m3)40000420430440450水位(m)04605001000图4-1-1 黄金峡水库水位～库容、水位～面积关系图面积(万m2)150020002500Z～V Z～F 18

图5-15-1 汉江黄金峡坝址设计洪水过程线(洋县站1956年典型）350003000025000流量（m3/s）200001500010000500006-22 0:006-23 0:006-24 0:006-25 0:006-26 0:006-27 0:006-28 0:00时间(月-日 时：分）P=0.1%p=0.33%P=0.5%

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图5-15-2 汉江黄金峡坝址设计洪水过程线(洋县站1956年典型）2500020000流量（m3/s）1500010000500006-22 0:006-23 0:006-24 0:006-25 0:006-26 0:006-27 0:006-28 0:00时间(月-日 时：分）1956年典型P=1%P=2%P=5%

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水位(m)432图7-1 黄金峡上坝址下游水位流量关系曲线42742241741240740205000100001500020000流量(m/s)325000 21

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