枚岩褐黄色，风化呈砂状或片状结构松散 中风化千枚岩灰色，变晶结构，千枚状构造 微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造 Ⅲ段 桩号 残坡积碎石土黄褐色结构松散 强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散 中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构 中风化千枚岩灰色，变晶结构，千枚状构造 微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造 Ⅳ段 桩号 残坡积碎石粘土黄褐色结构松散 强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散 中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构 微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造 Ⅴ段 残坡积碎石土黄褐色结构松散 强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，结构松散 中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶结构片状结构 微风化石英片岩灰色，粒状变晶结构，片状构造本区设计基本地震加速度值为，抗震设防烈度为度。 通过对进行灌水试验，渗透系数为， 为极微透水。由于引水工程走向与岩石走向接近，隧洞段主要工程地 质问题是洞室围岩的稳定性问题，近似顺层开掘，易出现塌落冒顶 问题。在箱涵施工时，上覆土层薄，岩石强风化较厚且结构松散，岩 体完整性差节理裂隙发育，抗渗水能力差的问题，基槽边坡稳定存 在定问题。具体保持稳定的施工方法，可视经济工艺环境等因 素综合由设计计算确定。 工程任务和规模 武汉市黄陂区红岗山引水隧洞工程的主要目的是解决黄陂区蔡 榨镇人的生活用水人畜饮水以及亩农田的灌溉用水， 改善蔡榨地区的水环境。其综合利用的主要任务是 城镇供水及人畜饮水主要解决蔡榨镇工业用水和生活用 水及人畜饮水水源的不足。 农业灌溉补源灌溉蔡榨镇农田，灌溉面积亩，灌 溉保证率可达。 改善蔡榨镇水环境利用该引水工程将夏家寺水库优质水 资源引到吴家寺水库，补充稀释净化该区域内集水，使该区域内 水质进步改善，改善水环境及生态环境，为蔡榨人民创造个人与 自然的亲合环境。 红岗山和保护范围 设计原则 本工程的管理范围是黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程 的区域，也是管理单位直接管理和使用的引水工程范围，应包括吴家 洼泵站引水渠箱涵节制闸分水闸遂洞监测设施等各组成 部分的含盖范围及管理和运行所必须的其它设施占地范围。 本工程的保护范围是为了保证工程安全，在工程管理范围以外划 综合说明 项目背景 武汉市黄陂区蔡榨镇位于武汉市城区东北部，黄陂城区东部 ，东与红安县交界，西与王家河镇接壤，北与塔耳岗乡隔山相望，南与 六指店毗邻，地势北高南低，其北部与大别山余脉相连，属武湖流域上游的 低山丘陵缺水死角地区，红岗山为全镇地形制高点，海拔高程为。 全镇东西最大横距约，南北最大纵距约，版土面积约， 辖个村，总人口人，耕地面积亩，山林面积亩，水 面面积亩。 蔡榨镇农业以种植小麦水稻油菜花生芝麻等作物为主，还有红 岗山茶场上岗银杏长岭岗板栗等三大农业基地。乡镇企业有余家， 以生产化工设备和金属结构为主。年全镇工农业总产值亿元，其 中工业总产值亿元，农业总产值亿元，财政收入万元，人 平年纯收入元，是湖北省重点贫困乡镇之。 蔡榨镇属亚热带季风气候区，冬冷夏热，雨热同季，春夏秋冬四季分明， 无霜期长，多年平均气温，最高气温，多年平均降雨量为。 全镇土壤为黄沙土和黄粘土，局部地区为粉红色强风化岩石。镇域范围内只 有吴家寺河上游可利用的有限河川径流，且承雨面积太小，远远不能满足工 农业及人民生活的用水要求。因特殊的地理位置，全镇地下水缺乏且开采价 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,格昂贵，水质较差，是武汉市目前唯没有使用自来水的乡镇。 长期以来，该镇万人的生产生活用水主要依赖于年兴建的吴 家寺水库小型水库。 由于吴家寺水库库容大，承雨面积小，难以发挥水库调节的作用，水源 有限，供水缺口较大。随着社会经济的进步和发展，供需水的矛盾越来越突 出。为此，国家于二十世纪七十年代在滠水流域的夏家寺水库东南库汊修建 了吴家洼电力抽水站总装机，并在夏家寺水库与吴家寺水库之 间的流域分界山岗红岗山修建于长的半挖半填盘山渠道，拟在 干旱年份从夏家寺水库提水补充吴家寺水库水源。 夏家寺水库至吴发电等综合效 益的大型水库，承雨面积，总库容亿，兴利库容亿， 死库容亿，相应设计洪水位，正常蓄水位，死水位 ，设计灌溉面积万亩，设计年发电量万度。 红岗山引水隧洞工程的取水枢纽为夏家寺水库东南汊的吴家洼泵站。该 站兴建于年月，装机容量为用备。设计流量， 设计扬程进水池设计高水位，设计水位，设计低水 位，底部高程出水池设计水位，设计低水位， 底部高程。 吴家洼泵站出水池下游原有段长为的挖方渠道，修筑时质量较 好，输水能力较强，只需对部分局部地方进行整修加固即可运用。 红岗山引水工程第方案内容是从此段渠道开始，从上游至下游 布置进口明渠进口钢筋砼箱涵输水隧洞出口钢筋砼箱涵和出口明渠， 共计长，并在引水工程进出口分别设置节制闸各座。 红岗山引水工程第二方案内容是将分水闸下游原的半挖半填盘 山渠道和附属建筑物进行整险加固处理和防渗处理。 对上述第二方案在技术经济和社会影响等方面进行分析研究和综 合比较，提出技术上可行经济上合理社会影响简单的择优方案具体内 容和设计详见工程选线工程总布置及主要建筑物。 水文 本灌区属典型的亚热带大陆性气候区，多年平均降水量，年日照 时数小时，年平均气温，无霜期约天。本工程水文分析的主要内容有设计灌溉保证率的选定设计代表年的 选择灌区供用水调节计算及引水流量的确定。 经计算，设计灌溉保证率为，设计代表年为年。灌区水量平 衡按长系列年共年的来用水资料进行逐旬的分析计算， 结果表明，整个灌区存在资源性的缺水问题。现状情况下，灌区的灌溉保证 率只有年本工程建成后，灌区灌溉保证率将达到，设计 引水流量。 地质 本阶段，在该工程的引水区域进行了地质勘察工作，共布孔个，完成 钻孔进尺。 根据钻孔揭露及室内分析研究成果，引水工程区域地基结构主要分为 第层残坡积碎石土，第层石英片岩，第层为千枚岩，第④层石英片岩。 主要特征见下表 引水隧洞工程区域工程地质特征表 表 分段及探孔岩土分层状态描述厚度层底标高单轴抗压强度 Ⅱ段 桩号 残坡积碎石土黄褐色结构松家寺水库的盘山渠道，因建设时间较长，地势较高，地 质条件太差，渠线较长，年久失修，渠内淤塞严重，杂草丛生，半填的渠堤 大部份被山洪冲垮，滑坡严重，未冲垮的渠段其渗漏也非常严重，渠系利用 系数仅。 更为严重的是，此渠道贯穿黄陂区王家河镇，大旱季节不同地域的群众 肆意挖垮渠道抢水的事件时有发生，不仅使有限的水资源得不到合理调度利 用，而且浪费也十分严重，使下游的蔡榨镇万人经受了缺水之苦，极大 地制约了该镇的经济发展，使该镇成为全市闻名的贫困乡镇。 为了解决人民群众的缺水问题，当地镇政府于年举债修建了座 供水能力为万吨日的自来水厂，厂地选在吴家寺水库南侧，取吴家寺 水库之水。由于前述的原因，吴家寺水库急需开辟新的水源渠道，以弥补该 库的来水不足。 根据武汉市国际工程投资咨询公司编制的武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山 引水隧洞工程项目建议书和黄陂区蔡榨镇政府的委托，我院承担了该项目的可行性研究工作。 项目可研报告编制依据 武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程可行性研究委托书 武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞项目建议书 陂政文号文武汉市黄陂区人民政府关于请求批准蔡榨镇 红岗山隧洞开挖配套工程项目的请求 武汉市黄陂区财政局关于落实红岗山引水隧洞工程配套资金的承 诺函 水利水电工程可行性研究报告编制规程 水利水电工程水文计算规范 灌溉与排水工程设计规范 水工隧洞设计规范 黄陂县水资源评价及开发利用分析 夏家寺水库和吴家寺水库相关水文及设计资料 吴家洼泵站工程设计资料 红岗山引水隧洞工程地质勘察报告 工程概况 武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程位于滠水流域左岸的夏家寺 水库与武湖流域的吴家寺水库之间的红岗山，全长，其主要任务是将 滠水流域的夏家寺的水通过吴家洼泵站提水和红岗山引水工程输水至武湖 流域的吴家寺水库，以解决黄陂区蔡榨镇城镇供水农村人畜饮水和农业灌 溉的缺水问题。 红岗山引水隧洞工程的取水水源为武汉市黄陂区北部的滠水支流夏家寺河的夏家寺水库，该水库于年月动工兴建，至年月分四 次完成全部设计内容，是座以防洪灌溉为主，兼有养殖，长。纵向坡比 ，渠底高程为。明渠截面为矩形，尺寸为。 出口明渠段是挖方段是填方。挖方渠段全截面均为开挖岩石成 型。填方渠段则采用浆砌石边墙。 竖井布置为了在开挖隧洞时便于施工通风通气，在整个 隧洞段从进口至出口分别布置个直径为的竖井，其位置为 桩号和井顶高程分别为 和井深分别为 和。 输水能力计算 红岗山引水隧洞工程设计流量，按规范要求加大流量 系数为，则加大流量，主要建筑物输水能力 均按明渠均匀流，流量复核。 明渠过流能力计算断面， 经试算，拟定过水深。计算过程如下  故满足要求。 隧洞地下箱池过流能力计算，断面为直墙园弧型，底宽 ，直墙高，园弧高，经试算，拟 定过水深。计算过程如下   故满足要求。 按规范规定无压隧洞水面线以上空间不得小于隧洞断面面积的 ，其净空高不得小于。