水库位于湖北省广水市郝店镇以南响塘村,属长江流域府澴河水系,坝址距离郝店镇9km。坝址以上承雨面积5.2km2,主何道长3.8km,主河道比降47%,总库容177.82万m3。其中:调洪库容75.12万m3,兴利库容55.4万m3,死库容47.3万m3。北风咀水库设计灌溉面积5000亩,实际灌溉面积为2000亩。是一座以灌溉为主,兼有防洪、水产养殖等综合利用的小(1)型水库。
1.2.2 自然地理概况
1.2.2.1水文气象
北风咀水库流域属亚热带季风性湿润气候,春暖夏暑,秋爽冬寒,四季分明,雨量充沛,属水文Ⅳ区。每年从5月开始进入雨季,直至9月为多雨洪水期。多年平均降雨量1006.9mm。降水年内分配不均,5~9月占全年的79.3%;多年平均气温14℃,其中:最高气温41.6℃,出现于1959年8月23日,最低气温-16℃,出现于1976年1月31日;多年平均最大风速17.58m/s。无霜期227天,一般初霜期在11月上旬,终霜在3月下旬,终霜在3月下旬。年平均日照2033小时,日照百分率为47%。多年平均蒸发量为1473.6mm。
洪水一般发生在夏秋两季,汛期5-9月份来水量占全年的绝大部分,枯水期11-2月份来水量只占全年的极少数。因此,在尽量减少导流费用,扩展枯水时段施工时间的原则下,据各期施工洪水流量特征,将5-8月划分为主汛期,11-2月划分为枯水施工期,3、4月份定为汛前过渡施工期,9、10月份定为汛后过渡施工期。3月、4月、9月、10月在施工作业面满足渡汛要求的前提下,亦可作为施工期。
1.2.2.2区域地质
北风咀不库地处汉北低山丘陵地带,库区属于鄂北低山区地貌,属于桐柏山—大别山系中段,区内地形起伏,沟壑纵横,总体趋势是北高南低。其山峰海拔高程一般在200~500m,河谷地段高程150~260m左右,地形起伏较大,大坝上游河谷深切,“V”字型冲沟发育。山系自然坡度在30°~60°,“V”字型冲沟发育。河流纵坡比降较大,两岸岩石多裸露。其地貌特征有利于大气降雨的自然汇聚的排泄,强降雨易形成局部的山洪。水库下游地势逐渐开阔, 地貌渐变为低丘与洼地。
1.2.2.2.1大坝工程地质条件
坝区位于秦岭褶皱系之桐柏山——大别复背斜的中段之大悟——红安褶皱束的西部边缘。该背斜核部地层为下元古界大别群(Ptdp),南西翼为中元古界红安群七角山组(Pt2q)和震旦系(Z)。坝址区地质构造相对较简单,野外调查和坝基钻探均未发现比较大的断层构造存在。
根据地质钻孔揭示,坝基岩体主要为片岩。地层岩性简单,裂隙较发育,部分地段岩体已破碎成小块状,岩体的浅色矿物和暗色矿物不清晰。根据地质调查和钻孔勘察,坝址区岩体在垂直方向上可分为三个风化带,即强风化带、弱风化带、微风化带。强风化带厚度在1.8~3.6m间,弱风化带厚度在2.1~2.6m。根据压水及注水试验,强风化岩石的渗透系数在2.6×10~7.6m×10-4之间,属中等透水层;其下部为弱~微透水带,透水率q<10Lu,属相对隔水层。
大坝心墙回填土质量较差,从钻孔揭露来看,主要为壤土、砂壤土,灰褐色,库水位以上土性呈硬塑状,库水位以下土性一般呈可塑状态。土质不均,夹少量碎块石及砂粒,碎块石含量3%~10% 左右,碎石为强~弱风化状态的片岩岩石。粒径一般为1~4cm。根据注水试验,心墙土体的渗透性在5.53×10-4~1.72×10-6cm/s,属中等~微透水性。
1.2.2.2.2溢洪道工程地质条件
溢洪道位于大坝右岸,走向为143°,为劈山建成的开敞式无闸控制泄水明槽,全段均未护砌,无消能防冲设施,两岸边坡陡峭.钻探结果表明,溢洪道为强风化片岩体,节理裂隙发育,岩石破碎,存在坍塌淤积溢洪道的可能。
1.2.2.2.3输水管工程地质条件
输水管进水口形式为分级取水斜卧管。进水口顶部为浆砌石水箱,孔口尺寸为0.2m×0.2m,斜卧管全长50m,直径0.6m。输水管卧管为钢筋混凝土预制圆管,为坝下涵管形式。进口底部高程为139.27m,全长约45m,输水管直径为0.6m,设计流量0.5m3/s。输水管出口接渠道。
输水卧管为坝下埋管,施工不规范,结构不合理。进口斜管及水箱破损,卧管出坝处漏水严重。过坝渠局部地段破损。
输水隧洞位于大坝的右岸,该隧洞在2002年泄洪时,壁衬被冲毁,现已封堵。
1.2.2.2.4天然建筑材料
(1)土料:工程所需的粘土料场拟选在大坝下游约2公里处,材料层为残坡积堆积物,土性为粉质粘土,黄褐色,可塑~硬塑状,粘粒含量16~30%,最佳含水量为17.7%,最大干密度1.74g/cm3,塑性指数为13.1。符合水工建筑心墙坝的原料指标。可利用储藏量能满足大坝的填筑土的要求。
工程所需的坝体代料可利用部分开挖料,其余部分可在坝址区就近开采,运距约500m。
()砂、石料:砂可从小河购买,运距Km,石料从山口一带的碎石场购买,运距约为30Km。
(3)其他建筑材料:钢筋、水泥等其他建筑材料可从应山城区购买,运距28Km。