重庆市石柱县曹家湾烟草水源工程
可行性研究报告
目录
1 综合说明 ................................................................ 1 1.1 绪言 .............................................................. 5 1.2 水文 .............................................................. 8 1.3 工程地质 ......................................................... 10 1.4 工程任务和规模 ................................................... 17 1.5 工程布置及主要建筑物 ............................................. 20 1.6 水力机械、电工、金属结构及采暖采风 ............................... 23 1.7 工程消防 ......................................................... 26 1.8 施工组织设计 ..................................................... 26 1.9 工程建设征地与移民安置 ........................................... 30 1.10 环境保护设计 .................................................... 34 1.11 水土保持设计 .................................................... 36 1.12 工程管理 ........................................................ 38 1.13 节能设计 ........................................................ 39 1.14 劳动安全与工业卫生 .............................................. 39 1.15 投资估算 ........................................................ 40 1.16 工程经济评价 .................................................... 41 1.17 招标方案 ........................................................ 42 1.18 结论与建议 ...................................................... 42 1.19 附件 ............................................................ 43 2 水文 ................................................................... 47 2.1 流域概况 ......................................................... 47 2.2 气象 ............................................................. 47 2.3 水文基本资料 ..................................................... 47 2.4 径流 ............................................................. 49 2.5 洪水 ............................................................. 53 2.6 泥沙 ............................................................. 59 2.7 水位流量关系 ..................................................... 60 2.8 水情自动测报系统及站网规划 ....................................... 60
3 工程地质 ............................................................... 68 3.1 概述 ............................................................. 68 3.2 区域地质概况 ..................................................... 68 3.3 水库工程地质条件及主要工程地质问题 ............................... 73 3.4 坝址工程地质条件 ................................................. 75 3.5 选定坝址各建筑物工程地质评价 ...................................... 96 3.6 输水管线工程地质条件及评价 ...................................... 103 3.7 天然建筑材料 .................................................... 106 3.8 结论与建议 ...................................................... 109 4 工程任务与规模 ........................................................ 112 4.1 前期工作概况 .................................................... 112 4.2 地区社会经济现状及发展规划 ...................................... 112 4.3 规划符合性分析 .................................................. 122 4.4 工程建设的必要性 ................................................ 123 4.5 工程开发任务及工程规模 .......................................... 127 5 工程布置及建筑物 ...................................................... 153 5.1 设计依据 ........................................................ 153 5.2 工程等别和标准 .................................................. 156 5.3 坝址、管线的选择 ................................................ 159 5.4 主要建筑物型式选择 .............................................. 166 5.5 工程布置 ........................................................ 186 5.6 挡水建筑物 ...................................................... 188 5.7 泄水建筑物 ...................................................... 198 5.8 取水建筑物 ...................................................... 202 5.9 泵站 ............................................................ 206 5.10 边坡工程 ....................................................... 210 5.11 灌溉和排水建筑物 ............................................... 212 5.12 交通建筑物 ..................................................... 221 5.13 工程安全监测 ................................................... 223 5.14 建筑环境与景观 ................................................. 225 6 水力机械、电工、金属结构及采暖通风 .................................... 228 6.1 水力机械 ........................................................ 228 6.2 电工 ............................................................ 229 6.3 金属结构 ........................................................ 235 6.4 采暖通风及空气调节 .............................................. 238 7 消防设计 .............................................................. 239 7.1 工程概况及其特征 ................................................ 239 7.2 消防设计依据和设计原则 .......................................... 239 7.3 工程消防设计 .................................................... 240 7.4 消防电气 ........................................................ 241
8 施工组织设计 .......................................................... 242 8.1 施工条件 ........................................................ 242 8.2 料源选择与料场开采 .............................................. 249 8.3 施工导流 ........................................................ 252 8.4 主体工程施工 .................................................... 259 8.5 施工交通运输 .................................................... 270 8.6 施工工厂设施 .................................................... 271 8.7 施工总布置 ...................................................... 275 8.8 施工总进度 ...................................................... 279 8.9 主要技术供应 .................................................... 282 9 工程建设征地与移民安置 ................................................ 285 9.1 概况 ............................................................ 285 9.2 建设征地处理范围 ................................................ 286 9.3 实物指标调查 .................................................... 288 9.4 农村移民安置规划设计 ............................................ 296 9.5 专业项目处理 .................................................... 308 9.6 水库水域开发利用 ................................................ 309 9.7 水库库底清理 .................................................... 309 9.8 实施总进度及年度计划 ............................................ 315 9.9 实施管理 ........................................................ 316 9.10 建设征地补偿投资估算 ........................................... 319 10 环境保护设计 ......................................................... 330 10.1 设计依据 ....................................................... 330 10.2 生态保护 ....................................................... 336 10.3 水环境保护 ..................................................... 339 10.4 土壤环境保护 ................................................... 341 10.5 人群健康保护 ................................................... 341 10.6 污染防治措施 ................................................... 343 10.7 其他环境保护 ................................................... 345 10.8 环境管理及监测 ................................................. 347 10.9 投资概算 ....................................................... 349 10.10 结论及建议 .................................................... 350 11 水土保持设计 ......................................................... 351 11.1 设计依据 ........................................................ 351 11.2 项目及项目区概况 ............................................... 351 11.3 水土流失预测 ................................................... 354 11.4 水土流失防治总则 ............................................... 356 11.5 水土流失防治分区和水土保持措施总体布局 ......................... 358 11.6 水土保持措施布置和设计 ......................................... 359 11.7 水土保持措施工程量 ............................................. 369 11.8 水土保持管理 ................................................... 371
11.9 水土保持监测 ................................................... 372 11.10 投资估算与效益分析 ............................................ 374 11.11 结论 .......................................................... 378 12 工程管理设计 ......................................................... 379 12.1 工程管理体制 ................................................... 379 12.2 工程建设期管理 ................................................. 380 12.3 工程运行管理 ................................................... 383 12.4 管理范围和保护范围 ............................................. 385 12.5 工程管理设施与设备 ............................................. 386 13 劳动安全与工业卫生 ................................................... 389 13.1 总则 ........................................................... 389 13.2 建设项目概况 ................................................... 391 13.3 主要危险因素分析 ............................................... 400 13.4 工程安全与工业卫生设计 ......................................... 401 13.5 工程施工期安全 ................................................. 410 13.6 投资 ........................................................... 421 14 节能设计 ............................................................. 423 14.1 设计依据 ........................................................ 423 14.2 工程能耗分析 ................................................... 425 14.3 工程节能设计 ................................................... 426 14.4 节能效益评价 ................................................... 427 15 投资估算 ............................................................. 428 15.1 编制说明 ....................................................... 428 15.2 编制依据 ....................................................... 428 15.3 基础价格 ....................................................... 428 15.4 工程单价取费标准 ............................................... 430 15.5 需要说明的问题 ................................................. 430 15.6 预备费 ......................................................... 431 15.7 投资估算表 ..................................................... 431 15.8 投资估算附表 ................................................... 431 16 经济评价 ............................................................. 455 16.1 概述 ........................................................... 455 16.2 国民经济评价 ................................................... 456 16.3 财务评价 ....................................................... 461 16.4 综合评价 ....................................................... 463 17 社会稳定风险分析 ..................................................... 465 17.1 编制依据 ....................................................... 465 17.2 项目简介 ....................................................... 465 17.3 工程建设合法性与区域经济带动性 ................................. 467
17.4 风险识别方法 ................................................... 469 17.5 风险识别分析 ................................................... 469 17.6 项目可行性研究 .................................................. 475 17.7 维稳处突工作保障体系及措施 ..................................... 476 17.8 社会稳定风险评估结论 ........................................... 480 18 招标方案 ............................................................... 1 18.1 招标方案编制依据 ................................................. 1 18.2 招标范围 ......................................................... 1 18.3 招标方式 ......................................................... 2 18.4 招标组织形式 ..................................................... 2 18.5 招标初步方案 ..................................................... 2
1 综合说明
1.1 绪言
1.1.1 工程位置
曹家湾烟草水源工程是一座以烤烟灌溉、农业灌溉、城镇供水、农村人畜饮水为主的综合性Ⅳ等小⑴型水利工程。工程所在地位于石柱县冷水镇捌龙村，坝址距冷水镇约 5km、距石柱县城 45km。
1.1.2 兴建缘由
曹家湾烟草水源工程的修建主要是解决石柱县冷水镇灌区内的农业（以烟叶、莼菜、高山反季节蔬菜为主）灌溉和农村居民及牲畜饮水。
石柱县是重庆渝东枢纽门户，是三峡库区绿色生态经济强县、“国家级生态示范区”、重庆市特色农业的经济大县之一。曹家湾烟草水源工程的兴建对改善当地农业灌溉条件，促进农业经济的生产，提高抗击自然灾害能力，确保烟叶、莼菜、高山反季节蔬菜等生产
作物产量稳中有增，保证乡镇供水及农村人、畜饮水，保障当地居民身心健康，促进当地社会经济全面发展和提高人民生活水平，构建和谐社会，推动当地城乡统筹发展，具有十分重要的作用。因此，建设该工程十分必要的。
2010 年 4 月 1 日，水利部启动了西南五省（自治区、直辖市）重点水源工程近期建设规划编制工作。石柱曹家湾烟草水源工程作为冷水场镇供水的主要水源，已经纳入重庆市近期重点水源工程之中。
在《重庆市石柱县现代农业综合示范工程建设规划》（重庆市石柱县人民政府重庆市石柱现代农业综合示范工程规划建设管理办公室 2012 年 4 月 18 日）中指出：加快曹家湾小⑴型水库骨干水源工程、青布坪中型灌区续建配套工程、小型农田水利工程和节水灌溉工程的建设。
在《重庆市石柱县重点水源工程近期建设规划报告》（石柱土家族自治县水务局，2010年 4 月）中指出：全县重点水源工程规划以新建东方红（导流洞已动工）、回龙场等两座中型水库为龙头；新建曹家湾、跳脚石、崔家坪、陆家沟、亮厂、陶家坝、大玉槽、过江龙和扩建马二沟、茶元沟、宋家沟、徐家坝等小⑴型水库 12 座；新建小⑵型水库 24 座；新建坡口、黎场两处提水工程；新建王家、马武两处引水工程；新建崔家坪小⑴型、陆家沟小⑴型水库与东方红中型水库连通工程、万胜坝中型水库与龙池坝中型水库连通、东方红中型水库与亮厂小⑴型水库连通等两处连通工程。共需完成总投资 32.75 亿元。到 2020年所有工程建成后，灌溉农田面积 22.42 万亩，可解决 41.13 万人和 14.22 万头牲畜的饮用水困难。
根据《中国烟草总公司重庆市公司石柱县现代烟草农业建设规划》，云南红塔集团重庆市石柱县特色优质烟基地单元分为南宾基地单位和马武基地单元。其中南宾基地单元主要由沙子镇、冷水镇、六塘乡、三星乡、大歇镇、临溪乡、鱼池镇、龙沙镇辖区内烟田，共计 29 个植烟村。植烟土壤主要为黄棕壤，地形以中山为主。该基地单元生产的烟叶以 K326 为主要品种，所生产的烟叶为对口工业企业云南红塔集团提供生产原料，由云南红塔集团派人常驻并指导收购，并且以南宾站为中转点，云南红塔集团直接从南宾站调烟到复烤企业南宾基地单元内基本烟田面积 3.8 万亩，2010 年规划烟叶种植面积 1.9 万亩，生产收购计划 5 万担。根据规划，冷水镇烟田主要分布在太平槽一带的河源、太平、玉龙 3个村，烟田规划基本烟田面积 6000 亩，种植面积 3000 亩，20 个种植单元。
2012 年 7 月，重庆市水利电力建筑勘测设计研究院受石柱县水务局委托，完成了《重庆市石柱县曹家湾水库方案规划报告》。规划曹家湾水库是一座以农业灌溉、城镇供水、农村人畜饮水为主的综合性小⑴水利工程，已上报重庆市水利局审批。
综上所述，新建曹家湾烟草水源工程是符合国家及地区水资源规划的。
1.1.3 工程任务与规模
曹家湾烟草水源工程的修建主要是对石柱县冷水镇河源、太平、玉龙 3 个村的烟田及部分农田进行灌溉，同时兼顾场镇供水。因此确定本工程的开发任务是以烤烟灌溉、农业灌溉、城镇供水、农村人畜饮水为主等综合性效益。水库总库容 112.69 万 m3 ，工程属Ⅳ等小⑴型。设计灌面 7679 亩。灌区内农村人口 4500 人，大牲畜 1595 头，小牲畜 5800 头。水库多年平均可供水量为 173.00 万 m3 。
1.1.4 方案规划报告的主要结论
曹家湾烟草水源工程的开发任务是以农业灌溉、城镇供水、农村人畜饮水为主等综合性效益。推荐坝址以上流域面积 2.46km2 ，总库容 112.69 万 m 3 ，规划灌溉面积 7679 亩。
工程等别属Ⅳ等小⑴型，主要建筑物拦河坝、进水口为 4 级，次要建筑物为 5 级；拦河坝设计洪水重现期采用 30 年一遇，校核洪水重现期采用 200 年一遇；消能防冲建筑洪水标准采用 20 年一遇；渠系建筑物采用 10 年一遇洪水设计。
曹家湾烟草水源工程主要建筑物由拦河坝、进水口、供水管道等组成。水库正常蓄水位 1487.00m，设计洪水位 1488.16m（P=3.33%），校核洪水位 1488.54m（P=0.5%），总库容112.69 万 m3 。经综合比较,推荐上坝址 C15 埋石混凝土重力坝方案，最大坝高 31.50m，坝轴线长 102.0m。进水口布置于大坝左岸非溢流坝段，分四层取水。水库设计灌溉面积 7679亩，供水管道总长 12.17km。工程静态总投资 8487.81 万元；工程总工期 19 个月。
1.1.5 主要勘测设计过程
我院根据合同要求，在经过多次现场踏勘的基础上，对区域水文地质与工程地质资料进行了复核，2011 年 3 月进场开展工程地质测绘、钻探、试验等勘察工作，于 2011 年 5月完成全部外业地质勘察工作，同时开展室内资料整理，并于 2011 年 10 月底提交全部勘察成果。
2012 年 2 月我院编制完成了《重庆市石柱县曹家湾水库工程方案规划报告（第一版）》，2012 年 6 月，重庆市水利局组织专家对该报告进行了审查并提出修改意见，我院根据意见
进行了相应修改和补充，于 2012 年 7 月修订完成了《重庆市石柱县曹家湾水库工程方案规划报告（第二版）》。同年 9 月重庆市水利局再次组织专家对修改后的《规划报告》进行了讨论。基本同意方案规划报告布置方案，基本同意重力坝方案，并要求在下一阶段优化方案及结构设计，并复核工程投资。
2012 年 9 月 12 日至 2012 年 10 月底完成灌区供水管线的测量；2012 年 11 月中旬完成灌区供水管线的地勘工作；2013 年 5 月上旬完成了《重庆市石柱县曹家湾烟草水源工程可行性研究报告》（送审稿）。2013 年 6 月 18 日，市水利局组织有关专家现场踏勘，专家组于 7 月 31 日对送审稿进行了审查并提出来修改意见。8 月 26 日，我院完成了补充料场的勘察工作，9 月 4 日业主提交了河水水质检测报告。8 月 30 日，我院针对专家提出的修改意见修改完成了《重庆市石柱县曹家湾烟草水源工程可行性研究报告》（修订稿）
在勘测设计工作过程中得到了当地人民政府、有关部门、石柱县水务局、重庆石柱水利电力开发总公司的大力支持和帮助，使得本工程可研设计工作得以顺利完成。在此特向关心和支持我院工作的有关领导、专家和同志们以及与我院合作的单位表示衷心的感谢！
1.2 水文
1.2.1 流域概况
曹家湾烟草水源工程位于油草河一级支流曹家溪上游段冷水镇捌龙村。油草河发源于石柱县黄水镇摩天坡，由西向东，经莫家坳、洋河进入湖北利川的佛堂、建南，于东福店汇入磨刀溪。油草河石柱县境内河流长 42.9km，河床比降 10.18‰，控制流域面积 316km2 。工程坝址以上控制流域面积 2.46km2 ，河段长 2.48km，河床比降 49.61‰。
1.2.2 气象
石柱县属四川盆地周边山地中亚热带湿润气候区，气候温和，降水充沛，日照较少，四季分明，光热时空分布不均，垂直气候差异大，灾害性天气频繁，具有春雨、伏旱、秋（雨）绵、冬干等气候特点。
工程所在地属七曜山暴雨区，多年平均降水量 1425mm；多年平均气温 11.7℃；多年平均蒸发量 1227.5mm；多年平均风速 0.86m/s，多年平均最大风速 12.0m/s。
1.2.3 径流
径流: 曹家湾水库与万胜坝水文站属于同一流域，且距离较近，其多年平均降雨量基本相同，因此本次设计不考虑降雨修正，仅考虑面积修正的结果，曹家湾水库坝址多年平
均流量为 0.0679m3 /s，多年平均径流深 873mm。
1.2.4 设计洪水
洪水：曹家河的洪水全由暴雨形成，每年 4 月开始进入汛期，5～9 月是本流域暴雨多发季节，特大暴雨、洪水常发生在此时期，而 7、8 月本流域常发生伏旱，若遇暴雨也有大洪水发生。经计算，坝址设计洪水成果见表 1-1。
表 1-1
坝址设计洪水成果表
单位：m3 /s 频率 P（%）
各频率设计洪峰流量（m3 /s）
0.10% 0.20% 0.50% 1% 2% 3.3% 5% 10% 20% 50% 洪峰流量（m3 /s）
58.7
53.4
46.5
41.4
36.2
32.5
29.5
24.4
19.1
11.9
1.2.5 分期设计洪水
分期洪水：工程施工设计要求，将全年分为 6 个分期时段，分期洪水成果见表 1-2。
表 1-2
分 期洪水成果表
分
期 频率（P）
5 10 20 50 4 月 8.14 6.31 4.49 2.03 10 月 5.25 4.09 2.91 1.31 11 月～3 月 4.82 3.71 2.59 1.12 10 月～3 月 6.30 5.03 3.73 1.90 10 月～4 月 8.11 6.79 5.38 3.25 5 月～9 月 35.6 29.3 23.0 14.2 1.2.6 泥沙
油草河无实测悬移质泥沙资料，依据《四川省水文手册》采用查图法推求坝址以上悬移质年输沙量。曹家湾水库坝址年平均输沙总量为 1759t，泥沙容重取为 1.3t/m3 ，则曹家湾水库坝址年泥沙淤积体积为 1353m3 。
1.2.7 水位流量关系曲线
曹家湾水库坝址下游断面水位流量关系曲线见表 1-3。
表 1-3
曹家湾水库 坝址 下游断面水位流量关系曲线 水位（m）
流量（m3 /s）
水位（m）
流量（m3 /s）
水位（m）
流量（m3 /s）
1460.50 0.00 1461.50 3.38 1462.60 29.23 1460.60 0.01 1461.60 4.34 1462.70 33.42 1460.70 0.04 1461.70 5.58 1462.80 38.05 1460.80 0.13 1461.80 7.04 1462.90 42.64 1460.90 0.28 1461.90 8.07 1463.00 48.11 1461.00 0.50 1462.00 9.72 1463.10 54.50 1461.00 0.50 1462.10 12.30 1463.20 61.34 1461.10 0.81 1462.20 15.22 1463.30 68.15 1461.20 1.24 1462.30 18.28 1463.40 75.98
1461.30 1.80 1462.40 21.68
1461.40 2.51 1462.50 25.42
1.3 工程地质
1.3.1 区域地质
1.3.1.1 地形地貌 工程区地处四川盆地东南边缘，属中低山山地。主要山脉有七曜山、五峰山、上界山、太平山，山脉延伸方向为北东--南西向，与构造线基本一致。区内山岭标高七曜山为 1500～1800m（最高峰九股林 1895.10m），大风包山山峰高程 1934m。
工程所在的曹家溪河谷地形标高 1452.30～1465.26m。纵观全区，山岭连绵，山体宽厚，沟谷深切，相对高差达 500m 以上。
区内地貌受岩性及构造影响，峡谷、平坝与山脉相间分布，从成因上可分为侵蚀堆积地貌与岩溶地貌两大类。
1.3.1.2 地层岩性 区内主要出露沉积岩地层，区内从寒武系至第四系均有分布，岩性以碳酸盐岩及陆源碎屑沉积岩为主。寒武系～志留系地层主要分布在背斜轴部，三迭系～侏罗系地层主要分布在背斜两翼及向斜轴部。
第四系主要沿河谷、溶蚀、侵蚀洼地堆积，按成因类型主要有冲积（Q 4al ）、洪积（Q4pl ）、残坡积（Q 4el+dl ）、崩积（Q4col ）与洞穴堆积，物质成分为砂卵砾石、粘土、碎块石。
1.3.1.3 地质构造 本区在大地构造上属扬子准地台（Ⅰ级）上扬子台坳（Ⅱ级）渝东南陷褶束（Ⅲ级）中的七曜山凹褶束（Ⅳ级）。工程区附近无区域性断裂通过。
1.3.1.4 区域水文地质条件 ⑴ 地下水类型及出露特征 本区地下水类型以碎屑岩空隙水为主，其次为碳酸盐岩喀斯特水，零星分布松散岩类孔隙水。
⑵ 地下水补给、迳流、排泄的基本特征 区域内地下水的补给来源主要是大气降水，大气降水可直接由落水洞或溶洞注入地下，或在迳流过程中通过裸露岩层的孔隙、裂隙渗入地下补给地下水。因此，地下水动态受降雨量控制明显，丰水期和枯水期流量可相差数倍到数十倍。
区域内的地下分水岭与地表分水岭是基本一致的，但个别地段因有流域外喀斯特水源补给，致使地下分水岭出现偏移现象。
⑶ 喀斯特发育特征
区内可溶岩（碳酸盐岩）与非可溶岩（碎屑岩）相间分布，在可溶岩分布区的喀斯特形态主要有喀斯特峡谷、喀斯特洼地、暗河、落水洞及漏斗等。
区内 T 1j 、P 1 等地层的岩性为中厚层灰岩、白云岩、白云质灰岩，喀斯特发育强烈，暗河大泉流量大于 100 L/S；T 2b 、T 1d 、P 2 等地层的岩性以泥质灰岩为主夹页岩，喀斯特发育相对较弱。
1.3.1.5 区域稳定性评价与地震 本工程场址处于川东弱震地区，地震活动水平较低，中强地震相对较少。按地震部门划分，工程区属金佛山——綦江地震带，构造背景与七曜山——金佛山基底断裂相关。
工程区区域构造稳定性良好，根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2001），地震基本烈度为Ⅵ度。
1.3.2 库区地质概况及主要工程地质问题
1.3.2.1 地形地貌 水库位于曹家溪上游河段，库区曹家溪由北西向南东流淌，河床高程 1458.37～1494.00m，河谷狭窄，河床宽 5～15m，Ⅰ级阶地发育，阶地高程 1470～1485m，岸坡高程1460～1490m，山顶高程 1511～1553m，库区河段山高谷深，为典型的“U”型河谷。两岸坡由砂岩、页岩及第四系松散堆积层组成，谷坡较陡。
1.3.2.2 地层岩性 库区及其外围除第四系外，主要分布侏罗系中统地层。
1.3.2.3 地质构造 库区在大地构造上位于七曜山凹褶束（Ⅳ级）。褶皱主要涉及七曜山背斜，见 2.4 节，库区位于该背斜北西翼，岩层倾向上游，产状较平缓，倾向 290～292°，倾角 6～10°。
库区内无断层发育，仅发育有 2 组规模不大的裂隙，裂隙产状：① 350°∠83°；②261°∠86°。两组裂隙裂面均光滑无充填，延伸 2 ～5m，切层深 1～2m，主要发育于砂岩中。
1.3.2.4 物理地质现象
库区无滑坡、泥石流等不良地质现象分布。砂岩风化强烈，沿河两岸岸坡均有残坡积体分布，厚度一般 0～3.5m，最厚近 5m，大部分位于正常蓄水位以上。
1.3.2.5 水文地质 库区属碎屑岩地层，地下水主要为基岩裂隙水及第四系松散空隙水。
基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中，主要赋存于砂岩裂隙中，接受降水及空隙水补给，排泄于曹家溪或以泉的型式排泄于地表，据调查，库区内发育有泉 W3，发育于村庄对岸山上，发育高程 1484.35m，流量约 0.02L/s。
第四系空隙水主要赋存于第四系松散堆积层中，接受大气降水补给，排泄于低洼地表及曹家溪。
1.3.2.6 水库主要工程地质问题 ⑴ 水库渗漏 水库两岸地形完整，与周边低邻谷相距较远。组成库盆及两岸的地层岩性为页岩、砂岩，岩体的渗透性微弱，属隔水层。库区内地表无断裂分布，裂隙带不发育，岩体较完整。水库封闭条件好，库水不会发生向邻谷及库盆的渗漏。
⑵ 库岸稳定 水库库岸浅表由第四系松散堆积层组成，基岩为侏罗系中统新田沟组（J2x）砂岩、页岩，岩层倾向 NW，倾角 8～10°，沿河两岸主要为斜向坡，少量顺向坡及逆向坡。河谷两岸斜坡地形坡角一般 10～25°，水库中部较开阔平坦，发育有Ⅰ级阶地。
库岸以基岩岸坡为主，整体稳定性好，局部崩坡积堆积体厚度小、方量小，且大部分在淹没线以下，对水库正常运行无影响。
⑶ 水库淹没与浸没 库区回水范围内有少量民房、土地将背淹没，淹没线以下及附近无大的集镇、工矿企业及交通线路，亦无较重要的人文古迹与风景名胜。据现场调查，库区无矿产淹没问题。
在正常蓄水位附近，库岸 90%以上为土质岸坡，两岸坡度较陡，第四系覆盖层厚度不大，不具备产生浸没的条件，且正常蓄水位附近无大片开阔农田，浸没问题不突出。
⑷ 水库淤积 由于水库库岸稳定性较好，基本不存在因库岸失稳而产生水库淤积。在洪水期，暴雨的冲刷会产生水土流失，有一定数量悬移物质将进入库内，其中一部分沉积于库内产生淤
积，但根据同类地区工程经验，淤积对水库正常运行影响小。
⑸ 水库诱发地震 库区所在区域构造相对稳定，岩层产状较平缓，地震活动微弱，地震基本烈度为Ⅵ度，无区域性断裂通过，岩性为页岩岩、砂岩等碎屑岩，透水性微弱，不利库水下渗，加之水库抬高水头不大，水库蓄水后对深部地应力影响小，诱发水库地震的可能性小。
1.3.3 坝区地质
曹家湾水库可研阶段勘察工作在 2 个坝址进行，两坝址相距约 270m，地形地质条件基本相似。下坝址位于石柱县冷水镇曹家溪上游的捌龙村杨家河坝以上 40.0m 左右，上坝址位置下坝址以上 270.0m。上、下两坝址均具有拟建坝型的基本地质条件，经综合比较，推荐上坝址。
1.3.3.1 地形地貌 上坝址位于石柱县冷水镇曹家溪上游的捌龙村杨家河坝附近，河床枯水位高程1458.42～1462.87m，水深＜0.2m，河谷底宽 2～8m。两岸山顶高程 1538.54～1553.45m，相对高差达 75～95m。曹家溪在此段河道弯曲，呈“Z”型，首先河流流入方向为 110°，后转为 177°，流出方向为 107°，岩层走向与河流流向夹角 85～88 °，为横向谷，坝轴线处河谷较窄，河谷形态呈“U”型。上坝址水库正常蓄水位 1487.00m 时谷宽 73.69m。
岩层倾上游偏右岸，两岸坝肩及河床坝基均由岩屑砂岩、页岩组成。左岸公路高程（1459.31～1464.08m）以上整体上为一均质斜坡，其中公路以上至 1480m 为基岩出露的均质斜坡或陡坎，1480m 以上为覆盖层均质斜坡，平均地形坡度 33°；右岸河床至 1465m 高程为较缓的芥菜种植耕地，1465m 以上为覆盖层均质斜坡，平均地形坡度 34°。
上坝址冲沟不发育，仅在上坝线右岸上游约 50m 发育一浅切冲沟，深 1～2m，宽 5～8m，属季节性冲沟。
1.3.3.2 地层岩性 上坝址地层主要为第四系和侏罗系中统新田沟组（J2x）第二段。
1.3.3.3 地质构造 地质构造上坝址在大地构造上位于七曜山凹褶束（Ⅳ级），主构造线呈北北东至北东向展布。
1.3.3.4 水位地质
坝址区地下水可分为第四系孔隙水与基岩裂隙水两类。第四系孔隙水主要赋存于覆盖层中，沿基岩与覆盖层分界渗出地表，接受大气降水的补给，水量小，受季节影响明显。
基岩裂隙水主要赋存于侏罗系中统新田沟组第二段（J 2x2 ）中-厚层状砂岩裂隙中，接受大气降水及第四系孔隙水补给，因坝址区属砂岩、页岩互层区，页岩为相对隔水层，砂岩中的裂隙水常沿砂岩与页岩接触带以泉的形式渗出地表，上坝址见有 W1、W2 泉水点，泉水流量均小于 0.02L/s。
1.3.3.5 物理地质现象 岩体风化与岩性密切相关，砂岩一般不易风化，页岩则受到不同程度的风化。坝址岩体主要由砂岩和页岩组成，两岸坝肩呈现垂直风化分带特征，河床坝基岩体以砂岩为主，少量页岩，砂岩一般呈新鲜状，多沿层面、裂隙面微弱风化。页岩风化后呈灰黄色，附铁锈等物质。岩体风化也与构造关系密切，局部沿层面和裂隙风化较深。
左岸岸坡大部分基岩裸露，岸坡岩体在长期自重应力作用下，加之人工开挖影响，产生卸荷回弹、应力松弛而发生卸荷。卸荷带特征主要表现为具有良好的透水性，沿裂隙发生卸荷拉张，多充填次生夹泥。根据现场调查，左岸强卸荷带水平宽度一般 2～8m。
1.3.3.6 坝址主要工程地质问题 ⑴ 坝基岩体不均匀沉降问题 坝址岩层产状均倾向上游偏右岸，两岸坝肩为中-厚层状砂岩、中层状页岩。河床坝基坝轴线以岩屑砂岩、页岩为主。两岸坝肩为中-厚层状砂岩岩屑砂岩与中层状页岩互层，河床坝基为中-厚层状岩屑砂岩。岩屑砂岩饱和抗压强度 50MPa，变形模量 4GPa，页岩饱和抗压强度 23MPa，变形模量 1GPa，两种岩石变形模量差异较大，在各类作用力之下，存在不均匀压缩变形问题。
⑵ 坝基及绕坝渗漏问题 两坝址河床坝基为岩屑砂岩、页岩，根据钻孔压水试验知，河床浅表为强透水岩层，坝基存在渗漏问题；两坝肩为砂岩、页岩，加之岸坡砂岩中卸荷裂隙较为发育，亦存在强透水层，存在绕坝渗漏问题。故坝址需对大坝进行帷幕防渗灌浆处理。
⑶ 坝肩边坡稳定问题 两坝址两岸为侏罗系中统新田沟组第二段（J 2x2 ）岩屑砂岩与页岩互层，砂岩中主要发育两组裂隙：①走向 80°，倾向 350°，倾角 83°，延伸 2～5m，裂面平直光滑，无充填，
切层深 1～2m，间距 3～5m；②走向 351°，倾向 261°，倾角 86°，延伸 2～6m，裂面平直光滑，无充填，切层深 1～2m，间距 5～8m。两组裂隙几乎垂直发育，对坝肩浅表岩体切割成块，开挖后导致坡脚临空，坝肩岩体可能产生滑移，因此开挖过程中应考虑锚固处理。
1.3.4 推荐坝址工程地质评价
通过对上、下坝址的比较，上、下两坝址均具有拟建坝型的基本地质条件，其工程地质条件上坝线优于下坝址，选择上坝址为推荐坝址。
坝址河道顺直，顺直段河道长约 250m，河流流向 110°，为横向谷，呈“U”型，河谷底宽 3～8m，河床枯水位高程 1461.61m，水深＜0.2m。
河床为第四系冲积物，厚 0～1.6m，下伏基岩为侏罗系中统新田沟组第二段第六层（J 2x2-6 ）中-厚层状岩屑砂岩。建基岩体中裂隙不发育，据地表调查裂隙统计，以走向 80°和走向 351°，两组最为发育。裂隙面多充填有粘土，充填厚度一般小于 5mm。
左岸非溢流坝段地表覆盖层零星覆盖，基岩为 J 2x2-6 、J2x2-7 砂岩、页岩，属 BⅢ1、 C Ⅲ 类岩体，强风化带厚 1.0～8.0m，弱风化带厚 6.0～10.7m。建基面高程 1458.0～1488.5m，开挖后将形成齿槽、齿槽上下游三个方向的岩质边坡，边坡高 5.0～11.0m，水平开挖深度12.7～16.8m。边坡中主要发育两组裂隙，为顺向坡，裂隙与层面组合构成不稳定楔形块体，可能产生崩落或掉块，建议进行锚固处理；齿槽上、下游游边坡为侧向坡，裂隙 1 或裂隙2 与层面组合构成不稳定楔形块体，可能产生崩落或掉块，建议进行锚固处理。
溢流坝段地形平坦，为河床，地表被第四系覆盖，成份主要为砂卵砾石，厚 1.0～1.6m，下伏基岩为 J 2x2-6 砂岩，属 BⅢ1 类岩体，强风化带厚 0.7～2.3m，弱风化带厚 5.7～8.2m。建基面高程 1458.0m，开挖后将形成齿槽上下游两个方向的边坡，其边坡主要为岩质边坡，最大边坡高约 6m。边坡稳定性较好。
右岸非溢流坝段地表被覆盖层覆盖，厚 1.0-1.5m，基岩为 J 2x2-6 、J2x2-7 砂岩、页岩，属 B Ⅲ1、 C Ⅲ 类岩体，强风化带厚 2.3～3.6m，弱风化带厚 5.9～8.1m。建基面高程 1458.0～1488.5m，开挖后将形成齿槽、齿槽上下游三个方向的岩质边坡，边坡中主要发育两组裂隙，为逆向坡，裂隙与层面组合不构成不稳定块体，稳定性较好；齿槽上、下游游边坡为侧向坡，裂隙 1 或裂隙 2 与层面组合构成不稳定楔形块体，可能产生崩落或掉块，建议进行锚固处理。
左、右岸防渗线路选择：防渗帷幕应向左、右岸山体延伸接弱透水岩体或高地下水位。
河床防渗：河床 ZK3 钻孔揭示覆盖层厚 1.6m，强风化带厚 0.7m，弱风化带厚度 5.0～6.4m，ZK3 钻孔压水试验在高程 1440.56m 以上岩体透水性大于 5Lu 或不起压，需进行帷幕灌浆处理。
1.3.5 渠系及灌区地质
曹家湾水库渠系沿线为中低山地貌，地面一般高程 700～1000m，区内出露地层有第四系残坡积层，侏罗系上统蓬莱镇组、遂宁组，中统上沙溪庙组。第四系残坡积层主要为粉质粘土夹碎石，一般厚度 2～4m，侏罗系上统蓬莱镇组、遂宁组，中统上沙溪庙组岩性主要为泥岩、粉砂岩、砂岩，局部直接出露于地表。渠系主要涉及构造为马头场向斜，附近无断层通过，除局部存在零星小体积崩塌、危岩与土层塌滑外，无影响渠道稳定的严重不良地质现象存在，边坡自然稳定性一般较好。
灌区属中低山地貌，地形起伏不大，相对高差小，地势开阔，地形坡度一般 10～30°。地表分布有厚 3～5m 残坡积粉质粘土。下伏地层为侏罗系上统遂宁组、蓬莱镇组及中统上沙溪庙组，岩性为主要为泥岩夹粉砂岩，少量砂岩。
1.3.6 天然建筑材料
⑴ 坝址区 ① 土料 本工程大坝上游库内约 130m 处为耕植农田，地表为第四系残坡积（Q 4el+dl ）粘土，厚3-5m，可开采面积约 600m2 ，储量约 2400m 3 ，可满足工程围堰所需土料。
② 砼骨料 本工程大坝为砼重力坝，所需骨料约 3.72 万 m3 。
本阶段根据规范要求与设计需求，选取 3 个料场做了勘察工作，分别为长天槽灰岩料场、么长沟砂岩料场及下河坝砂岩料场。经勘察，以上料场料源质量及储量均能满足工程要求。么长沟砂岩料场距离渝利铁路较近，不宜开采，本工程骨料可考虑在长天槽灰岩料场购买，亦可在下河坝砂岩料场开采。考虑到本工程地表（地下）水对砼存在中等腐蚀，不宜使用灰岩作为砼骨料。故本工程所需骨料仅可在下河坝砂岩料场开采。
下河坝砂岩料场距离么长沟砂岩料场较近，两料场相距约 0.5km，该料场位于一斜坡上，斜坡脚为公路，料场距离枢纽区约 7.5km。有公路相通，交通较为便利。
料场地表地形坡度 15～35°，地表为林地。料场地表均为第四系残坡积（Q 4el+dl ）含碎
石粘土覆盖，厚 2.0～6.9m，下伏基岩为三迭系上统须家河组（T 3xj ）砂岩，偶夹有页岩，本次勘察揭示一层页岩（zk4），层厚 1.12m。基岩强风化带厚 1.5～6.0m，弱风化带厚 2.1～4.0m。岩层产状 272°∠21°。该料场区无崩塌、滑坡等不良地质现象存在。
本次勘察共取 3 组微风化砂岩进行室内岩石试验，微风化砂岩天然密度 2.60g/cm3 ，吸水率 1.05％，平均单轴饱和抗压强度 64.8MPa，属坚硬岩类。
根据钻孔揭示砂岩风化情况及开采条件等因素，建议以 1400m 高程为开挖底界，1460m高程为开挖顶界，每 20m 设一马道，马道宽 1m，该料场为一顺向坡，建议切向开挖（既由北向南开挖），建议覆盖层开挖坡比 1：1，强风层开挖坡比 1：0.5，弱风化层及微新岩体开挖坡比 1：0.3。边坡整体稳定，但局部需锚固处理。
该料场砂岩强度高，为坚硬岩，弱风化层及以下微新岩层均为可用料，根据平行断面法进行储量计算可知：主要剥离层为表层的含碎石粘土、强风化砂岩及页岩夹层，剥离量4.25×104 m 3 ，有用层储量 9.87×10 4 m 3 ，剥采比为 0.43:1。
⑵ 输水管线 曹家湾烟草水源工程输水管线大部分位于碎屑岩地区，沿线附近砂岩料较丰富，因此料场的选择可就地取材，以离建筑物最近为原则。输水管线沿线所需的骨料需由人工骨料制作替代，质量及储量均能满足要求。
1.4 工程任务和规模
1.4.1 工程建设任务和作用
曹家湾水库是一座以烤烟灌溉、农业灌溉、城镇供水、农村人畜饮水为主的综合性Ⅳ等小⑴型水利工程。其规划基准年为 2012 年，设计水平年根据灌区经济社会发展趋势确定为 2020 年。
曹家湾烟草水源工程的兴建对改善当地农业灌溉条件，促进农业经济的生产，提高抗击自然灾害能力，确保各类烤烟、粮食生产作物产量稳中有增，保证乡镇供水及农村人、畜饮水，保障当地居民身心健康，促进当地社会经济全面发展和提高人民生活水平，构建和谐社会，推动当地城乡统筹发展，具有十分重要的作用。
1.4.2 灌区及供水供需水量平衡
⑴ 曹家湾水库灌区范围为冷水镇的河源村、捌龙村及天河村，本次规划水平年 2020年，规划灌溉面积 7679 亩（其中基本烟田 6000 亩、），多年平均灌溉毛需水量为 128.5 万
m3 ，基本保证灌区在 P=75%时的灌溉用水。
⑵ 曹家湾水库农村供水范围与灌区基本一致，主要解决冷水镇河源村、捌龙村、太平村及玉龙村的人畜饮水问题。供水人口 2900 人，大牲畜 1595 头，小牲畜 5800 头，供水保证率可达 95%，水库多年平均需水量 14.72 万 m3 。
⑶ 曹家湾水库为冷水镇提供生产及生活用水。本次规划到 2020 年，供水人口 4500人，工业产值 3106 万元，多年平均供水量为 36.80 万 m3 ，供水保证率可达 95%。
总计多年平均可供水量为 173.0 万 m³。其中灌溉供水 121.9 万 m3 ，乡镇、农村人畜饮水 51.1 万 m3 。
1.4.3 工程规模
1.4.3.1 特征水位选择 ⑴ 死水位选择 本工程水库死水位选择的主要控制条件为自流灌区的控灌高程要求，其次为泥沙淤积情况及进水口分层取水中底层进水口淹没深度确定。根据分析，坝前淤积高程为 1468.21m。
进水口底层进水口管最小淹没深度为1.50m，管径DN500，管中心高程确定为1468.75m，因此本阶段拟定死水位为 1470.50m。
⑵ 正常水位选择 本阶段拟定了 1486.00m、1487.00m、1488.00m 共 3 个正常蓄水位方案，从水量指标、水库淹没、工程投资进行了综合比较。本阶段推荐正常蓄水位为 1487.00m，相应正常库容97.10 万 m3 ，兴利库容 91.82 ...
