武漢市黃陂區蔡榨鎮紅崗山引水隧洞工程可行性研究報告目錄工程特性表1綜合說明11項目背景12項目可研報告編制依據13工程概況14水文15地質16工程任務和規模17工程布置及建筑物18工程機電設備19施工組織設計110環境保護111投資估算112經濟評價113今后工作的建議2水文21流域概況22氣象23水文基本資料24徑流241長軒嶺站徑流242吳家寺水庫徑流25降雨及洪水26泥沙分析3工程地質31勘察工作經過及主要成果32區域地質概況33輸（引）水線路工程地質條件34天然建筑材料35工程地質初步評價及結論4工程任務和規模41本區域經濟發展狀況及工程建設的必要性411本區現狀及近期社會經濟發展規劃412灌區歷年旱災情況413工程建設的必要性42工程任務43灌區需水分析431城鄉居民生活用水分析432灌區農業灌溉需水量分析434供需平衡分析計算44工程規模441引水工程設計流量確定442特征水位5工程選線、工程總布置及主要建筑物51工程等別和標準511主要建筑物級別的選定512工程地震設防烈度的確定52方案比較53工程選線531工程選線原則532工程選線方案54工程總布置55主要建筑物551主要建筑物布置、控制高程及主要尺寸552主要建筑物輸水能力計算553圍巖穩定分析及支護襯砌型式的選定554排沙、泄洪的工程情況555主要建筑物沉降位移觀測布置設計56主要工程量清單6機電及金屬結構61機電611節制閘啟閉機選型62金屬結構621鋼閘門設計622金屬結構規格、數量匯總7工程管理71管理機構711工程規模及任務712管理機構設置72工程管理范圍及保護范圍721設計原則722管理范圍73量水設施74工程監測75工程管理運用76管理運行費來源及使用8施工組織設計81施工條件82建筑材料、設備及器材供應情況83施工水電供應及排水安排84主體工程施工841主體工程施工方法842主要施工機械設備計劃及勞力計劃85施工棄土、棄石的堆放和處理86施工總布置861施工總平面布置原則862施工總平面布置87施工總進度871施工總進度安排原則872工程籌建期、準備期、施工期和完建期進度控制計劃873施工總進度網絡計劃9工程永久占地91占地范圍及實物指標92占地補償安排10環境影響評價101環境狀況102環境影響預測評價103綜合評價與結論11工程投資估算111編制說明1111工程概述1112投資主要指標1113編制原則和依據112投資估算12經濟評價121概述122國民經濟評價1221估算投資費用1222效益估算1223經濟評價指標1224國民經濟評價123財務評價1231估算財務投資年費用1232供水成本1233供水水價測算1234財務評價124綜合評價附圖1、武漢市黃陂區蔡榨鎮紅崗山引水隧洞工程位置圖2、武漢市黃陂區蔡榨鎮引水隧洞工程方案布置圖3、武漢市黃陂區蔡榨鎮紅崗山引水隧洞工程總平面布置圖（方案一）4、武漢市黃陂區蔡榨鎮紅崗山引水隧洞工程縱剖面圖（方案一）5、進口節制閘總體布置圖（方案一）6、出口節制閘總體布置圖（方案一）7、武漢市黃陂蔡榨鎮盤山渠整險加固和防滲處理設計圖（方案二）紅崗山引水隧洞工程特性表序號及名稱單位數量備注一、水文1、流域面積全流域KM2142夏家寺水庫引水工程KM274吳家寺水庫2、利用的水文系列年限年463、多年平均年徑流量夏家寺水庫億M3092吳家寺水庫萬M3479二、水庫1、夏家寺水庫水位設計洪水位M5120正常蓄水位M4990死水位M44872、吳家寺水庫水位設計洪水位M7195正常蓄水位M7095死水位M68953、夏家寺水庫容積總庫容億M3289興利庫容億M31206死庫容億M30904、吳家寺水庫總庫容億M30129興利庫容億M300722死庫容億M300245、調節特性夏家寺水庫多年調節吳家寺水庫年調節6、灌溉面積夏家寺水庫萬畝170吳家寺水庫萬畝178三、引水工程效益指標1、城鎮及工業供水效益保證率（P）95最大引用流量M3/S016年用水總量萬M3503紅崗山引水隧洞工程特性表序號及名稱單位數量備注2、農村人畜飲水效益保證率（P）95最大引用流量M3/S020年用水總量萬M36153、灌溉效益面積萬畝41保證率（P）85年用水總量萬M3890四、引水工程永久占地1、引水工程進口畝3552、引水工程出口畝0五、引水工程主要建筑物及設備1、已建工程（1）吳家洼泵站裝機容量KW2630一用一備設計揚程M3052設計流量M3/S15進水池設計高水位M4824進水池設計水位M4474進水池設計低水位M4224進水池底部高程M3954出水池底部高程M7075（2）輸水渠道總長M14000縱坡I15000底寬M3邊坡N115型式梯形開挖填方式半挖半填設計流量M3/S30防滲措施無渠系利用系數（現狀）0332、擬建工程（1）進口分水閘孔口尺寸（寬高）M1518底板高程M715紅崗山引水隧洞工程特性表序號及名稱單位數量備注結構型式鋼砼閘門型式平面鋼閘門啟閉機T5（2）號明渠起止樁號26002560長度M40進口底部高程M715出口底部高程M7146設計水深M137縱坡I1/1000斷面型式矩型防滲材料砼預制板地基特性石英巖、干枚巖（3）號箱涵起止樁號25602395長度M165進口底部高程M7146出口底部高程M71295設計水深M137縱坡I1/1000斷面型式直墻園弧型斷面尺寸（底寬、豎高、弧段高）M15、14、04結構類型鋼砼止水材料紫銅片地基特性石英巖、干枚巖（4）隧洞起止樁號23950750長度M1645進口底部高程M71295出口底部高程M6965設計水深M137縱坡I1/1000斷面型式直墻園弧型斷面尺寸（底寬、豎高、弧段高）M15、14、04紅崗山引水隧洞工程特性表序號及名稱單位數量備注鋼筋砼錨噴襯砌M32172地基特性石英巖、干枚巖（5）號箱涵起止樁號07500510進口底部高程M6965出口底部高程M6941長度M240設計水深M137縱坡I1/1000斷面型式直墻園弧型斷面尺寸（底寬、豎高、弧段高）M15、14、04結構類型鋼砼止水材料紫銅片地基特性石英巖、干枚巖（6）號明渠起止樁號05000000長度M500進口底部高程M694出口底部高程M689設計水深M137縱坡I1/1000斷面型式矩型斷面尺寸（寬高）M1518地基特性石英巖、干枚巖（7）交叉建筑物人行橋座2樁號（1）2575樁號（2）0100跨度M2橋型板橋結構鋼筋砼橋寬M2橋長M22高度M18地基特性石英巖、干枚巖紅崗山引水隧洞工程特性表序號及名稱單位數量備注六、施工1、主體工程數量明挖土方M3620明挖石方M38875洞挖石方M36300填筑土方M3620漿砌石方M3419砼和鋼筋砼M32350金屬結構T3172、主要材料木材M378水泥T1353鋼材T323炸藥T143、施工勞力總工日工日2000平均人數人50高峰人數人904、施工臨時房屋M23005、施工動力及來源供電KW4發電機組馬力756、對外交通（公路）距離KM65運量萬T107、施工占地畝1448、施工期限施工準備月1施工月6竣工驗收月1七、經濟指標1、靜態總投資萬元884572、總投資萬元93765100建筑工程萬元590206294紅崗山引水隧洞工程特性表序號及名稱單位數量備注機電設備及安裝工程萬元00金屬結構及安裝工程萬元82109臨時工程萬元4050432永久占地補償萬元384041其他費用萬元161411722價差預備費萬元5307566建設期還貸利息萬元003、綜合利用經濟指標供水成本元/M3002單位灌溉面積投資元/畝22869經濟內部收益率2624經濟凈現值萬元65922經濟效益費用比189城鎮供水水價元/M30038農村人畜飲水水價元/M30038灌溉供水水價元/M300201綜合說明11項目背景武漢市黃陂區蔡榨鎮位于武漢市城區東北部60KM，黃陂城區東部20KM，東與紅安縣交界，西與王家河鎮接壤，北與塔耳崗鄉隔山相望，南與六指店毗鄰，地勢北高南低，其北部與大別山余脈相連，屬武湖流域上游的低山丘陵缺水死角地區，紅崗山為全鎮地形制高點，海拔高程為280M。全鎮東西最大橫距約12KM，南北最大縱距約14KM，版土面積約82KM2，轄35個村，總人口46715人，耕地面積41000畝，山林面積15000畝，水面面積7490畝。蔡榨鎮農業以種植小麥、水稻、油菜、花生、芝麻等作物為主，還有紅崗山茶場、上崗銀杏、長嶺崗板栗等三大農業基地。鄉鎮企業有20余家，以生產化工設備和金屬結構為主。2003年全鎮工農業總產值1685億元，其中工業總產值163億元，農業總產值0055億元，財政收入6544萬元，人平年純收入2550元，是湖北省重點貧困鄉鎮之一。蔡榨鎮屬亞熱帶季風氣候區，冬冷夏熱，雨熱同季，春夏秋冬四季分明，無霜期長，多年平均氣溫1650C，最高氣溫380C，多年平均降雨量為1170MM。全鎮土壤為黃沙土和黃粘土，局部地區為粉紅色強風化巖石。鎮域范圍內只有吳家寺河上游可利用的有限河川徑流，且承雨面積太小，遠遠不能滿足工農業及人民生活的用水要求。因特殊的地理位置，全鎮地下水缺乏且開采價格昂貴，水質較差，是武漢市目前唯一沒有使用自來水的鄉鎮。長期以來，該鎮467萬人的生產生活用水主要依賴于1959年興建的吳家寺水庫（小（一）型水庫）。由于吳家寺水庫庫容大，承雨面積小，難以發揮水庫調節的作用，水源有限，供水缺口較大。隨著社會經濟的進步和發展，供需水的矛盾越來越突出。為此，國家于二十世紀七十年代在灄水流域的夏家寺水庫東南庫汊修建了吳家洼電力抽水站（總裝機2630KW），并在夏家寺水庫與吳家寺水庫之間的流域分界山崗紅崗山修建于長142KM的半挖半填盤山渠道，擬在干旱年份從夏家寺水庫提水補充吳家寺水庫水源。夏家寺水庫至吳家寺水庫的盤山渠道，因建設時間較長，地勢較高，地質條件太差，渠線較長，年久失修，渠內淤塞嚴重，雜草叢生，半填的渠堤大部份被山洪沖垮，滑坡嚴重，未沖垮的渠段其滲漏也非常嚴重，渠系利用系數僅033。更為嚴重的是，此渠道貫穿黃陂區王家河鎮，大旱季節不同地域的群眾肆意挖垮渠道搶水的事件時有發生，不僅使有限的水資源得不到合理調度利用，而且浪費也十分嚴重，使下游的蔡榨鎮476萬人經受了缺水之苦，極大地制約了該鎮的經濟發展，使該鎮成為全市聞名的貧困鄉鎮。為了解決人民群眾的缺水問題，當地鎮政府于2003年舉債修建了一座供水能力為025萬噸/日的自來水廠，廠地選在吳家寺水庫南側，取吳家寺水庫之水。由于前述的原因，吳家寺水庫急需開辟新的水源渠道，以彌補該庫的來水不足。根據武漢市國際工程投資咨詢公司編制的“武漢市黃陂區蔡榨鎮紅崗山引水隧洞工程項目建議書”和黃陂區蔡榨鎮政府的委托，我院承擔了該項目的可行性研究工作。12項目可研報告編制依據（1）武漢市黃陂區蔡榨鎮紅崗山引水隧洞工程可行性研究委托書；（2）武漢市黃陂區蔡榨鎮紅崗山引水隧洞項目建議書；（3）陂政文20047號文“武漢市黃陂區人民政府關于請求批準蔡榨鎮紅崗山隧洞開挖配套工程項目的請求”；（4）武漢市黃陂區財政局關于落實紅崗山引水隧洞工程配套資金的承諾函；（5）水利水電工程可行性研究報告編制規程（DL502093）；（6）水利水電工程水文計算規范（SL2782002）；（7）灌溉與排水工程設計規范（GB5028899）；（8）水工隧洞設計規范（SL2792002）；（9）黃陂縣水資源評價及開發利用分析（19978）；（10）夏家寺水庫和吳家寺水庫相關水文及設計資料；（11）吳家洼泵站工程設計資料；（12）紅崗山引水隧洞工程地質勘察報告（20047）13工程概況武漢市黃陂區蔡榨鎮紅崗山引水隧洞工程位于灄水流域左岸的夏家寺水庫與武湖流域的吳家寺水庫之間的紅崗山，全長2600M，其主要任務是將灄水流域的夏家寺的水通過吳家洼泵站提水和紅崗山引水工程輸水至武湖流域的吳家寺水庫，以解決黃陂區蔡榨鎮城鎮供水、農村人畜飲水和農業灌溉的缺水問題。紅崗山引水隧洞工程的取水水源為武漢市黃陂區北部的灄水支流夏家寺河的夏家寺水庫，該水庫于1959年11月動工興建，至1976年6月分四次完成全部設計內容，是一座以防洪、灌溉為主，兼有養殖、發電等綜合效益的大型水庫，承雨面積142KM2，總庫容289億M3，興利庫容1206億M3，死庫容09億M3，相應設計洪水位5120M，正常蓄水位4990M，死水位4487M，設計灌溉面積196萬畝，設計年發電量8萬度。紅崗山引水隧洞工程的取水樞紐為夏家寺水庫東南汊的吳家洼泵站。該站興建于1978年8月，裝機容量為2630KW（一用一備）。設計流量15M3/S，設計揚程3052M；進水池設計高水位4824M，設計水位4474M，設計低水位4224M，底部高程3954M；出水池設計水位7526M，設計低水位7276M，底部高程7075M。吳家洼泵站出水池下游原有一段長為32KM的挖方渠道，修筑時質量較好，輸水能力較強，只需對部分局部地方進行整修加固即可運用。紅崗山引水工程第一方案內容是從此段32KM渠道開始，從上游至下游布置進口明渠、進口鋼筋砼箱涵、輸水隧洞、出口鋼筋砼箱涵和出口明渠，共計長26KM，并在引水工程進出口分別設置節制閘各1座。紅崗山引水工程第二方案內容是將分水閘下游原142KM的半挖半填盤山渠道和附屬建筑物進行整險加固處理和防滲處理。對上述第一、二方案在技術、經濟和社會影響等方面進行分析研究和綜合比較，提出技術上可行、經濟上合理、社會影響簡單的擇優方案（具體內容和設計詳見“工程選線、工程總布置及主要建筑物”）。14水文本灌區屬典型的亞熱帶大陸性氣候區，多年平均降水量1170MM，年日照時數19802350小時，年平均氣溫163，無霜期約250天。本工程水文分析的主要內容有設計灌溉保證率的選定、設計代表年的選擇、灌區供用水調節計算及引水流量的確定。經計算，設計灌溉保證率為P85，設計代表年為1976年。灌區水量平衡按長系列（19601998年）共39年的來用水資料進行逐旬的分析計算，結果表明，整個灌區存在資源性的缺水問題。現狀情況下，灌區的灌溉保證率只有P50；2015年本工程建成后，灌區灌溉保證率將達到P85，設計引水流量Q15M3/S。15地質本階段，在該工程的引水區域進行了地質勘察工作，共布孔5個，完成鉆孔進尺90M。根據鉆孔揭露及室內分析研究成果，引水工程區域地基結構主要分為第層殘坡積碎石土，第層石英片巖，第層為千枚巖，第層石英片巖。主要特征見下表引水隧洞工程區域工程地質特征表表1分段及探孔巖土分層狀態描述厚度（M）層底標高（M）單軸抗壓強度MPA殘坡積碎石土黃褐色、結構松散0508260強風化石英片巖褐黃色，風化成砂狀，結構松散1157110中風化石英片巖褐黃色，粒狀變晶結構片狀結構306810段樁號05801345（ZK5）中風化千枚巖灰色，變晶結構，千枚狀構造2505810204殘坡積碎石土黃褐色、結構松散13909強風化千枚巖褐黃色，風化呈砂狀或片狀結構松散68854中風化千枚巖灰色，變晶結構，千枚狀構造102820段樁號13452261（2K4）微風化石英片巖灰色，粒狀變晶結構，片狀構造1367860420殘坡積碎石土黃褐色、結構松散0313415強風化石英片巖褐黃色，風化成砂狀，結構松散9012545中風化石英片巖褐黃色，粒狀變晶結構片狀結構11012345中風化千枚巖灰色，變晶結構，千枚狀構造14212025段樁號22612363（2K3）微風化石英片巖灰色，粒狀變晶結構，片狀構造28010645420殘坡積碎石粘土黃褐色、結構松散098552強風化石英片巖褐黃色，風化成砂狀，結構松散238322中風化石英片巖褐黃色，粒狀變晶結構片狀結構168162段樁號23632600（ZK2）微風化石英片巖灰色，粒狀變晶結構，片狀構造226442420殘坡積碎石土黃褐色、結構松散067860強風化石英片巖褐黃色，風化成砂狀，結構松散657270中風化石英片巖褐黃色，粒狀變晶結構片狀結構1036890236段ZK1微風化石英片巖灰色，粒狀變晶結構，片狀構造1406520本區設計基本地震加速度值為005G，抗震設防烈度為6度。通過對ZK2、ZK3進行灌水試驗，滲透系數K為109107CM/S，為極微透水。由于引水工程走向與巖石走向接近，隧洞段主要工程地質問題是洞室圍巖的穩定性問題，近似順層開掘，易出現塌落、冒頂問題。在箱涵施工時，上覆土層薄，巖石強風化較厚且結構松散，巖體完整性差、節理裂隙發育，抗滲水能力差的問題，基槽邊坡穩定存在一定問題。具體保持穩定的施工方法，可視經濟、工藝、環境等因素綜合由設計計算確定。16工程任務和規模武漢市黃陂區紅崗山引水隧洞工程的主要目的是解決黃陂區蔡榨鎮46715人的生活用水、人畜飲水以及41000畝農田的灌溉用水，改善蔡榨地區的水環境。其綜合利用的主要任務是（1）城鎮供水及人畜飲水主要解決蔡榨鎮工業用水和生活用水及人畜飲水水源的不足。（2）農業灌溉補源灌溉蔡榨鎮農田，灌溉面積41000畝，灌溉保證率可達85。（3）改善蔡榨鎮水環境利用該引水工程將夏家寺水庫優質水資源引到吳家寺水庫，補充、稀釋、凈化該區域內集水，使該區域內水質進一步改善，改善水環境及生態環境，為蔡榨人民創造一個人與自然的親合環境。紅崗山引水隧洞工程采用已建的吳家洼泵站及擬建的26KM長的引水工程補充吳家寺水庫的水源，設計引水流量為15M3/S。17工程布置及建筑物（1）線路布置紅崗山引水隧洞工程進水口位于王家河鎮內黃家樓村南側。整個工程的縱向布置為進口明渠40M，進口地下箱涵165M，輸水隧洞1645M，出口地下箱涵240M，出口明渠500M。（2）工程布置紅崗山引水隧洞工程設計引水流量15M3/S，渠內水流型態為無壓明渠均勻流，渠底縱向坡比為11000。進口分水閘樁號為2600；進口明渠樁號為25602600，長40M；進口地下箱涵樁號為23952560，長165M；輸水隧洞樁號為07502395，長1645M；出口地下箱涵樁號為05100750，長240M；出口節制閘樁號為05000510，長10M；出口明渠樁號為00000500，長500M。（3）主要建筑物型式明渠截面尺寸15M（寬）18M（高），挖方渠段全截面均為開挖巖石成型的矩形，填方渠段則采用漿砌石砌筑側墻呈矩型。地下箱涵截面為直墻園弧型，底寬15M，直墻高14M，園弧高04M。園弧段采用02M厚鋼筋砼預制件。輸水隧洞截面為直墻園弧型，底寬15M，直墻高14M，園弧高04M。全截面采用02M厚鋼筋砼錨噴預制件。18機電設備及金屬結構本工程機電設備主要是進出口節制閘的啟閉機。通過計算，本工程機電設備選用5T手用LQ型螺桿式啟閉機。本工程金屬結構設計部分主要是附屬工程兩個水閘的鋼閘門及閘槽的埋件設計。另外，在進口段地下箱涵入口處段一攔污柵；地下隧洞段4個豎井上均設鋼筋網蓋各一付。19施工組織設計（1）對外、對內交通條件紅崗山引水隧洞工程距武漢市城區65KM，距黃陂城區25KM，距318國道12KM，距黃紅公路（黃陂至紅安）6KM，對外交通十分暢通和方便，工程所需的各種建筑材料、設備和器材能順利運至施工工地。紅崗山引水隧洞工程施工現場有二條交通道路，且已建成通車，這二條路均與工程軸線同向平行，分布于軸線兩側。一條道路是吳紅鄉級公路（吳家寺水庫至紅崗山茶場），長12KM，路面寬35M，且為砼路面；另一條道路是長韓公路（長堰至韓集），亦為鄉級公路，長8KM，路面寬35M，路面為泥結石路面。（2）工程籌建期、準備期、施工期和完建期進度控制計劃本工程總工期為2004年8月1日2005年4月30日，共計273天。其控制性進度計劃為工程籌建期2004年8月1日8月31日完成工程前期論證、立項審批和施工圖設計工作。工程準備期2004年9月1日9月30日完成工程的“三通一平”、材料準備、臨時工程和征地協調等工作。工程施工工期2004年10月1日2005年3月31日完成明渠、箱涵和隧洞等主體工程以及節制閘和人行橋等附屬工程的施工。工程完建期2005年4月10日2005年4月30日完成工程的竣工驗收和試運行工作。110環境評價（1）工程對環境的影響該工程的主體建筑大部分發生在地下，建筑物大部分屬隱蔽工程，進出口渠道均已存在，所以本工程對當地地貌總體改變甚微，施工期對交通不產生任何影響，施工期對環境的影響均屬臨時性、局部性，一旦施工結束，污染源便不存在，污染即消失。（2）工程對環境的有利影響提高了蔡榨全鎮廣大人民防旱抗災的能力，改善了當地生活生產環境，繁榮了該地區經濟，創造了良好的投資環境，擺脫了完全依賴吳家寺有限水源的限制，從而減少了旱災發生的頻率，給當地人們提供了合理的、穩定的生產生活環境，極大改善了黃陂區東部地區人民群眾的生存環境。（3）工程對環境的不利影響工程施工時，對環境可能造成短時的污染，對山體地面的擾動，可能造成小范圍內山體滑坡、水土流失等現象。隧洞的出口明渠段可能引起局部邊坡坍塌，使明渠淤塞現象發生。（4）結論本工程實施后，所帶來的社會、經濟效益是巨大的，工程對環境的有利影響是可見的，工程對環境的不利影響是微妙的、短暫的，是可以防治接受的，有利影響遠大于不利影響。所以，本工程的實施對環境的評價是可行的，工程建設十分必要。111工程投資估算（1）編制依據本工程估算主要依據水利部水總2002116號文頒發的水利工程設計概（估）算編制規定以及其它有關規定編制。建筑工程執行水利部水總2002116號文頒發的水利建筑工程概算定額，施工機械臺時費采用水利部水總2002116呈文頒發的水利工程施工機械臺時費定額。（2）投資估算工程總投資為9376479萬元。其中建筑工程5901994元，機電設備及安裝工程為0，金屬結構設備及安裝工程為82077元，臨時工程為404951元，獨立費用為1652554元，基本預備費804158元，價差預備費530744元。112經濟評價本次經濟評價主要依據國家計委頒布的建設項目經濟評價方法與參數，水利部頒布的水利建設項目經濟評價規范（SLT294）。經分析，本工程國民經濟評價結果表明，按規定采用社會折現率12，其各項指標均滿足要求，說明項目經濟效益較好，在經濟上合理可行。作為一項社會公益性工程，財務分析結果表明本工程也能實現自身運行和良性循環。根據國民經濟評價和財務評價，綜合評價說明本工程經濟效益巨大，社會效益明顯，經濟上合理，技術上可行，建議工程盡早實施，造福于民。113今后工作的建議（1）鑒于該工程的必要性、可行性和緊迫性，建議有關部門迅速組織專家對本工程前期可行性研究成果進行審查，使該工程能早日實施。（2）本工程建設單位應積極進行下階段初步設計前的資料收集、地質詳勘、征地協調和施工隊伍信息收集等工作，為工程的順利開展和實施創造必要的條件和環境。2水文21流域概況211地理位置武漢市黃陂區位于長江中游北岸，武漢市北郊，東與紅安縣和新洲區接壤，西與孝感毗連，北與大悟山水相依，南與武漢市洪山隔江相望。地處東徑114911437，北緯30403022，自然面積2261KM2，其中耕地面積8483萬畝，占自然面積的25。山區、丘陵、平原分別占自然面積的15、50和35。蔡榨鎮位于黃陂區東部20KM處，東與紅安縣交界，西與王家河鎮接壤，北與塔耳崗鄉山川毗鄰（現木蘭湖、原夏家寺），南與六指店為鄰。地勢北高南低，其北部與大別山相連，屬低山丘陵地區；南部為崗狀平原區，素有九嶺十八崗之稱。北部紅崗山為全鎮制高點，海拔280M，為武湖水系吳家寺水庫所在河流吳家寺河的發源地。212流域概況灄水北起大別山麓，流徑大悟、紅安、黃陂三縣、區，南入長江，全程14214KM，總落差10695M，流域面積2317KM2。1955年長軒嶺最高洪水位3471M，相應流量4560M3/S，多年平均枯水流量為088M3/S。灄水屬季節性河流，多年平均降雨量為1170MM。灄水共有支流61條，在黃陂境內的主要支流有7條，流程17928KM，流域面積896KM2。長堰河（即夏家寺河）是其中的一條支流，起源于鐵匠崗，途徑盧家咀、吳家河、夏家寺水庫、彭家大堰、陳家畈、子熊、草蒲潭，由吳子口入灄水，流程3643KM，流域面積2215KM2，亦是季節性河流。夏家寺水庫是一座以防洪、灌溉為主，兼有發電、養殖的綜合性大型水庫。水庫于1959年11月開工，1965年10月竣工，承雨面積142KM2。水庫樞紐工程由主壩、輸水管、西付壩、西輸水管、溢洪道等五部分組成。大壩壩頂高程5374M，最大壩高26M，防浪墻頂高程5454M，壩頂總長590M，壩頂寬7M，為粘土心墻壩，水庫防洪設計標準為100年一遇，設計洪水位5070M；校核標準為可能最大暴雨，校核洪水位5287M，水庫總庫容289億M3；死水位4487M，相應死庫容09億M3。吳家洼提水站位于夏家寺水庫東南角的一個分叉山谷，于1974年開工建設，1978年8月竣工受益，其引水渠底高程4174M，規模為2630KW，設計流量15M3/S，揚程3052M，布置型式為沉井式，出水渠底高程7125M，現有灌溉渠長142KM，系盤山半挖半填土渠。武湖位于黃陂區東南部，湖中心距離黃陂城區23KM。東靠新洲區倉埠街，南抵新洲區陽邏街新閘，西近黃陂大咀，北臨六指人造湖，承雨面積355KM2。黃陂區境內有吳家寺等5條支流匯入武湖，流域面積1995KM2，流程729KM。吳家寺河源于蔡榨鎮紅崗山茶場，經黃家樓、韓陳益進吳家寺水庫，由六指入北湖，流程25KM，流域面積56KM2。吳家寺水庫是一座以防洪、灌溉為主，兼顧養殖的小（一）型水庫，于1958年11月開工建設，1960年4月建成。水庫承雨面積74KM2，總庫容1290萬M3，興利庫容722萬M3，死庫容240萬M3。水庫大壩為均質壩，壩頂高程7337M，最大壩高1412M，壩頂長542M。水庫防洪設計標準為5年一遇，設計洪水位7195M；校核標準為50年一遇，校核洪水位7265M；正常高水位7095M，溢洪道堰頂高程7095M，輸水管底高程6483M。蔡榨經過幾十年的建設，特別是改革開放以來，當地政府抓住經濟發展的良好機遇，積極開展農田水利基本建設，基本形成了以吳家寺水庫為龍頭，蓄引提相結合的供水體系，區內現有小（一）型水庫1座，小（二）型水庫4座，塘堰2126口。22氣象夏家寺水庫與吳家寺水庫相距僅75KM，兩流域緊密相連，均屬中緯度亞熱帶季風區，氣候溫和，雨量充沛，日照充足，多年平均氣溫163，極端高溫達393。七月最熱，多年平均286，極端低溫零下126，一月最冷，多年平均23。無霜期約250天，年日照19802350H。多年平均降水量1170MM。根據武漢市水文水資源勘測局編制的黃陂縣水資源評價及開發利用分析，降水量年內分配和年際變化極不均勻，洪澇和干旱災害時有發生，從年際變化上，主要水文特征是豐水年（頻率在20以下）年降水量在1400MM以上，實測最大年份為1983年，平均降水量19841MM；枯水年（頻率在95以上1年降水量在800MM左右，實測最小年份為1966年和1978年，年降水量僅7699MM和7711MM。年內分配特點是汛期49月降水量占年總量的736，在主要作物生長期內，連續最小三個月降水一般發生在810月，只占全年的242。從氣象特征看，降雨量較豐沛，雨熱同期，日照充足，無霜期長，有利于灌區農作物的生長。23水文基本資料灄水流域分布的各類水文站點主要包括大悟夏店水文站、長軒嶺水文站、黃陂雨量站等。灄水流域黃陂區境內水文、雨量站共9處，其中水文（水位）站2處、雨量站7處。水文站有長軒站和黃陂城關站，現有觀測項目有水位、流量、泥沙、降水、蒸發等，兩站均系省水文網站，系列長、精度高、資料完整，其中黃陂城關站實測降水量資料45年，長軒嶺水文站實測資料有46年。長軒嶺水文站位于黃陂區長嶺鎮，該站距河口1260KM，距夏家寺水庫12KM，控制來水面積1313KM2，由省水文水資源局于1956年設立。吳家寺水庫無水文氣象觀測站，但其氣候因素、土壤植被等下墊面因素與相鄰水系灄水相似，因此，本次水文計算采用水文比擬法，借用參證站（長軒嶺站）的徑流，采用流域面積比換算出吳家寺水庫的徑流特征值。黃陂區境內雨量站基本情況見表21。各分區雨量站控制情況是灄水中上游區包括長嶺崗、姚家集、夏家寺、長軒嶺4站；府河區包括張家大灣、灄口2站；灄水下游區包括黃陂、灄口2站。區內降雨量點平均密度為每360KM2一站，分區間控制相互銜接，能滿足區內地區分布的控制要求。24徑流241長軒嶺站徑流灄水流域長軒嶺以上調節性能較好的大型水庫只有梅店水庫，控制面積僅110KM2，占長軒嶺控制面積的84，對徑流的影響有限，因此，長軒嶺站的逐旬徑流將直接由長軒嶺站實測的流量過程統計計算得到。見表22。黃陂區降雨量選用站特征值表表21降水量MM序號站名實測年數延長后年數19561990實測最大年實測最小年最大與最小之比實測多年平均最大月系列多年平均降水量CV降水年份需水量年份月份月最大降水量月最小降水量最大月與最水月之比1長軒嶺3535122440232130719838280196626784192004212張家大灣133512616024182611983952619841974957986503姚家集2835118780231895619837766196624781502163774夏家寺2835118710242017919836819196630770682552775長嶺崗2835111660232014819836990198729644561692646黃陂3435116320221961719836610196630650223551417灄口18351228402220285198386031976246383986145242吳家寺水庫徑流根據長嶺控制來水面積20366KM2及吳家寺水庫承雨面積74KM2，由表21換算出吳家寺水庫徑流，見表22。25降雨及洪水251降雨全區降雨量高低相差在100MM左右，降水量在地區間分布較不均勻。其年內分配特點是汛期49月降水量占年總量的736。年際變化較劇烈，以長軒站為例，1983年降水量為21307MM，1966年最枯年僅為8280MM，相差26倍。252洪水夏家寺水庫防洪設計標準為百年一遇，校核洪水標準為可能最大洪水。目前，夏家寺水庫正常溢洪道在洪水位519M時，防洪能力為千年一遇，超過千年一遇洪水標準，水位超過522M時啟用非常溢洪道可抗御可能最大洪水。水庫無汛限水位，庫水位接近正常水位4990M時，通過灌溉發電提前降低05M進行調節。吳家寺水庫防洪設計標準為5年一遇，相應設計水位為7195M，校核洪水標準為50年一遇，相應校核洪水位7265M,正常水位7095M,溢洪道堰頂高程7095M，寬76M，最大泄量172M3/S。26泥沙分析紅崗山引水隧洞工程是由吳家洼泵站提取夏家寺水庫的水引入吳家寺水庫，而夏家寺水庫是一座大型水庫，總庫容289億M3，水面面積371KM2，因此，工程所引水為水庫沉淀后的凈水，水質較好，清徹透明，泥沙含量極少，不存在泥沙淤積問題。3工程地質31勘察工作概況本項目是在項目建議書完成后，由湖北省地質勘察基礎工程公司于二00四年六月八日進場勘察，二00四年六月二十七日結束地質勘察的外業工作。勘察深度為可研階段初勘，共布置鉆孔5個，鉆孔總進尺為90M，詳見表31。表31主要勘察工作量統計表工作項目單位工作量工程地質調繪比例尺11000KM206鉆探M90M/5孔探槽M381勘探巖樣組16土體物理力學試驗件7巖石常規物理力學試驗組10巖石單軸抗壓強度試驗組16巖石薄片鑒定件3水質分析件2室內試驗鉆孔注水試驗孔2在上述工作的基礎上，進行了室內成果分析研究，對紅崗山工作區區域地質、環境、巖石物理力學性質、主要工程地質問題進行了分析和評價，對天然建筑材料進行了儲量、質量評價。32區域地質概況（1）地形地貌區內自太古界和元古界以來一直緩慢上升，長期遭受剝蝕作用，形成低山、丘陵地形。丘陵地形，分布于本區北部和東南角，由太古界、元古界片麻石、混合巖、片巖等組成，絕對高程100500M（1956年黃海高程，下同），切割深度小于300M，山脊走向以北西為主，丘頂較渾圓，山脊開闊，溝谷多為“U”形，谷底和坡麓洪沖積和殘坡積物厚215M不等。在主要河流進入平原前的低山地帶見高程5060M、7080M、90100M三級剝夷面，常有以脈石英為主的礫碎石堆積。（2）地層巖性元古界地層元古界紅安群分布于北部，以正變質巖為主，副變質巖為次，主要為淺中深程度變質的片巖、片麻巖、最大厚度13173M。新生界地層新生界地層為上更新統殘坡積層（QELDL），分布于現代河流的兩側，構成級堆積階地，主要由粘土、砂土、砂礫石及碎石土組成。厚度一般厚230M。（3）地質構造工作區位于淮陽山字形前弧西翼部位，并疊加有新華夏系構造形跡和伴隨多期巖漿活力，大部分巖石遭受中深程度的區域動力變質，因此區域構造頗為復雜。淮陽山字形前弧西翼構造呈北西南東向展布，分為三個褶皺帶和一個斷裂帶，包括青山口雙峰尖緊密倒轉褶皺帶、覓兒寺褶皺帶、舊街眼龍倒轉褶皺帶和青山口斷裂帶。本次工作區處于覓兒寺褶皺帶。塔耳崗向斜和長軒嶺背斜之間。褶皺軸向北100600西，呈明顯弧形展布。主要由片巖、片麻巖組成。另有兩條呈北100西長4KM小型性質不明斷裂分布于此區。（4）地震根據中國地震動參數區劃圖（GB183062001），本區設計基本地震加速度值為005G，相應抗震設防烈度為6度。（5）水文地質根據地下水賦存、埋藏條件，區內地下水可分為松散堆積層孔隙潛水主要賦存于紅崗山兩坡低洼地帶的填土及第四系殘坡積碎石土中，含水層厚度變化較大，連通性較差，富水性不均一，孔隙潛水分布較廣，目前各村落及私人用水都屬此類。變質巖裂隙水廣泛分布，含水層由元古界紅安群磨盤組（PT2M）千枚巖、片巖組成。其特點是巖石結構致密，片理發育，裂隙一般不發育，局部雖相對發育，但被石英脈充填，往往呈封閉狀態。富水性很弱，水力聯系不密切，滲水能力差。在地形有利于大氣降水和地表水補給地下水的條件下，可使地下水相對富集。33輸（引）水線路工程地質條件紅崗山引水隧洞工程，共分為四段，各段具體情況見表32。（1）地形地貌隧洞段及周邊屬構造剝蝕丘陵地形，山脊走向以北西向為主，丘頂較渾圓，山脊開闊，溝谷為“U”形。高程679014520M。表32引水工程分段表段號型式設計規格（MM）樁號長度（M）走向地下箱涵1518方形058013457653360隧道1518圓拱形134522619163500地下箱涵1518方形226122631023000地下箱涵1518方形226326002373360（2）地層巖性根據現場地質調繪、鉆探資料，并結合室內試驗成果綜合分析，該區除頂部少量人工耕植土（QML）及坡殘積碎石土（QELDL）外，下伏基巖為元古界紅安群磨盤組（PT2M）千枚巖、片巖。各巖土層工程地質特征分述如下第層殘坡積碎石土（QELDL），厚度030130M，黃褐色，主要由碎石、風化巖石和粘性土組成，頂部為人工種植物農作物及樹木。結構松散。第層石英片巖，可分為強風化和中風化帶強風化石英片巖；厚度0870M，褐黃色，風化成砂狀，局部未完全風化可見薄層層理，結構松散，（見ZK3號孔照片頂部），巖石易折斷，節理面被鐵質浸染，可見較多白云母片。巖芯采取率很低。中風化石英片巖厚度0200M，褐黃色，粒狀變晶結構，片狀構造，主要礦物成分為長石、石英、云母及角閃石等。節理、裂隙較發育，節理面被鐵質浸染，巖層傾角290340，局部可見揉皺現象，裂隙被石英脈充填，巖芯采取率6080。巖石完整性較好。第層為千枚巖，可分為強風化和中風化帶強風化千枚巖厚度01150M，褐黃色，風化呈砂狀或片狀，主要礦物成分由綠泥石、白云母及石英組成，結構松散，巖芯采取率極低。中風化千枚巖厚度0300M，灰色，變晶結構，千枚狀構造，主要礦物成分為綠泥石、長石、石英、白云母片等，巖層傾角300370，巖芯呈短柱狀，巖芯采取率為6070，巖石完整性較好。第層，石英片巖，可分為強風化、中風化和微風化帶。強風化石英片巖厚度0590M，褐黃色，風化成砂狀或球狀，局部可見層理，節理面被鐵質浸染，主要礦物成分為絹云母、綠泥巖、長石、石英等，巖芯采取率極低。中風化石英片巖厚度0380M，黃色，粒狀變晶結構，片狀構造，節理、裂隙較發育，節理面被鐵質浸染，主要礦物成分綠泥石、石英等，可見絹云母片。巖芯呈短柱狀，巖芯采取率80，巖石完整性好。微風化石英片巖厚度172M，灰色，粒狀變晶結構，片狀構造，主要礦物成分由石英、綠泥石和白云母等組成，局部可見石英脈，可見揉皺現象（見ZK3號孔照片），巖石產狀250360，巖芯采取率80以上，巖石完整性好。（3）地質構造隧洞段位于淮陽山字形前弧西翼部位北東側，長軒嶺背斜北翼，為元古界紅安群磨盤組的千枚巖、片巖組成。地層中見有揉皺現象，節理、裂隙較發育，但多被泥質或石英脈所充填（見ZK3號孔照片）。（4）水文地質隧洞段地下水埋深0607M。地下水類型有松散堆積層孔隙水和變質裂隙水。松散堆積層孔隙水主要賦存于第層和巖石強風化帶中。受大氣降水及地表水等的補給；變質巖裂隙水則主要賦存于元古界紅安群磨盤組千枚巖、片巖中，富水性弱，透水性差，水力聯系不密切，抗滲透能力強。通過對ZK2、ZK3進行注水試驗，滲透系數K為109107CM/S214107CM/S,為極微透水。（5）物理力學指標表33巖石抗壓物理力學指標飽和抗剪強度地層代號巖性取值飽和密度G/CM3飽和及吸水率飽和單軸抗壓強度（MPA）飽和彈性模量ESO（GPA）飽和泊松比C統計數9618107最大值2790716982543025966446最小值2690272791123019823397平均值27404246315450238944215PT2M石英片巖（微風化）推薦值2740404201400021850400034天然建筑材料對紅崗山引水工程進行施工時，可因地制宜、充分利用就近或就地天然建筑材料。（1）砂料灄水河及長江碼頭砂場砂量充足，粒度均勻，泥質含量少，質量能完全滿足本次工程施工規范要求，且交通條件好，運輸方便。（2）石料可就近開采利用隧道開掘出石英片巖，該微風化巖石強度高，一般抗壓強度可達42MPA以上，用以砌筑箱涵及隧洞拱頂。35工程地質初步評價及結論（1）工程地質分段段樁號05801345，為1518方形地下箱涵，長度765M，箱涵走向3360M，巖石走向318325，傾向4855，傾角一般3037，箱涵走向與巖層走向交角約1421。從11剖面來看，組成箱涵的圍巖為元古界（PT2M）中風化石英片巖。段樁號13452261，為1518圓拱形隧道，長度916M，隧道走向350，巖層走向318328，傾向4858，傾角一般2834，隧道走向與巖層走向交角約2232。從11剖面看，組成隧道的圍巖為元古界（PT2M）微風化石英片巖。段樁號22612363，為1518方形地下箱涵，長度102M，箱涵走向300，巖層走向318324，傾向3648，傾角一般為2937。箱涵走向與巖層走向交角約1824。從11剖面來看，組成箱涵的圍巖為元古界（PT2M）微風化石英片巖。段樁號23362600，為1518方形地下箱涵，長度237M，箱涵走向336，巖層走向323328，傾向3237，傾角一般為2932，箱涵走向與巖層走向交角約813，從11剖面來看，組成箱涵的圍巖為元古界（PT2M）中風化石英片巖。（2）工程地質評價段從ZK5來看，覆蓋層厚約050M，為殘坡積碎石土，下伏基巖為元古界紅安群磨盤組（PT2M）石英片巖。強風化石英片巖厚度115M，層底高程7110M；中風化石英片巖厚度30M，層底高程6810M；其圍巖為元古界紅安群磨盤組（PT2M）中風化千枚巖，巖石單軸抗壓強度為204MPA，按巖石強度分級為較軟巖，巖體完整性較好，抗滲透能力較強，圍巖工程地質分類為類。在開挖箱涵時，采用放坡并配合噴錨掛網支護，施工過程防止地表水和松散堆積層孔隙水滲入基槽。段該段覆蓋層厚約03013M，主要由第四系殘坡積碎石粘土組成，下伏基巖為元古界紅安群磨盤組（PT2M）石英片巖（見探井2）。隧洞段所處地層為元古界紅安群磨盤組（PT2M）微風化石英片巖。巖石單軸抗壓強度為420MPA，按巖石強度分級為中硬巖，巖體完整性較好，抗滲透能力強。圍巖工程地質分類為類，該段工程地質條件屬好的。但隧道走向與巖層走向夾角2232，近順走向掘進，應防止頂板（薄層巖層時）出現塌落、冒頂現象，遇節理、裂隙發育時，應進行適當噴錨灌漿等。段從ZK2來看，覆蓋層厚約09M，主要由第四系殘坡積碎石粘土組成，下伏基巖為元古界紅安群磨盤組（PT2M）石英片巖（見探井1）。強風化石英片巖厚度23M，層底標高8322M；中風化石英片巖厚度16M，層底高程8162M；之下均為微風化石英片巖。可見圍巖為元古界紅安群磨盤組（PT2M）微風化石英片巖，巖石單軸抗壓強度為420MPA，按巖石強度分組為較硬巖，巖體完整性好，抗滲透能力強。圍巖工程地質分類為類。該段工程地質條件屬好的。但在開挖箱涵時，采用放坡并配合噴錨掛網支護，同時防止地表水及地下水滲入基槽。段從ZK1來看，覆蓋層厚約060M，為殘坡積碎石土，下伏基巖為元古界紅安群磨盤組（PT2M）石英片巖。強風化石英片巖厚度約590M，層底標高7270M，中風化石英片巖，巖石單軸抗壓強度為236MPA，按巖石強度分級為中硬巖，巖體完整性較好，抗滲透能力較強。圍巖工程地質分類為類。該段工程地質屬好的。但在開挖箱涵時，采用放坡并配合噴錨掛網支護，同時防止地表水及地下水滲入基槽。（3）結論武漢市黃陂區蔡榨鎮紅崗山隧道，經過本次可行研究階段的勘探工作，初步查明了各地質單元體的工程地質條件，通過分析整理，得到具體結論如下本區在區域構造上屬淮陽山字形前弧西翼及新華夏構造。根據中國地震動參數區劃圖（GB183062001），本區設計基本地震加速度值為005G，相應抗震設防烈度為6度。由于引水工程走向與巖石走向接近，隧洞段主要工程地質問題是洞室圍巖的穩定性問題，近似順層開掘，易出現塌落、冒頂問題。在箱涵施工時，上覆土層薄，巖石強風化較厚且結構松散，巖體完整性差、節理裂隙發育，抗滲水能力差的問題，基槽邊坡穩定存在一定問題。具體施工方法，可視經濟、工藝、環境等因素綜合而定。本次勘察時間緊，任務要求急，僅作了部分地質調查和施工了極少量鉆探工作，其勘探程度和控制精度有限，所提交的成果資料基本上滿足可行性研究勘察階段的技術要求，為進一步查明區域及工作區地質條件，充分論證各工程地質單元的穩定及滲漏問題，建議應進行進一步作詳細勘探，以便工程施工能經濟、合理、安全、順利地完成。4工程任務和規模41區域經濟發展狀況及工程建設的必要性411本區現狀及近期社會發展規劃（1）灌區社會經濟現狀黃陂紅崗山引水工程受益區域為蔡榨鎮，現有人口46715人，其中農業人口36715人，城鎮