现场地形条件，该河段具备修建高坝的条件，确定该河段为巴山水电站坝址。本阶段经复核选定该坝址。
2.2 坝线、坝型选择 2.2.1 坝线拟定
沿冉家坝河段从上游到下游布置了三条勘线，分别为Ⅰ-Ⅰ′、Ⅱ-Ⅱ′、Ⅲ-Ⅲ′线，通过对坝址区进行了大量的地质勘探工作，分别在原Ⅰ勘线的下游50m处布置了一条辅助地勘线（Ⅰ//—Ⅰ//）；在Ⅲ勘线附近以原Ⅲ勘线右岸为端点向上游偏转17.9 布置一勘线，为Ⅲ//—Ⅲ//；并对左右两岸的覆盖层分布情况进行了大量的地质测绘和详勘。以Ⅰ勘线混凝土拱坝和Ⅲ勘线粘土斜墙坝进行比较。在坝址上段Ⅰ勘线适宜修建砼坝，下段Ⅲ勘线适宜修建粘土斜墙坝，将通过进一步的技术经济比较后最终选定坝型。
经勘探，Ⅲ//—Ⅲ//左岸仍存在较厚覆盖层，一直延伸至Ⅱ-Ⅱ′上游冲沟，右岸Ⅰ、Ⅱ两线630.00m高程以上存在覆盖层，为彻底避开两岸覆盖层，使趾板基础座落在较好的基础上，避免基础开挖影响岸坡覆盖层，拟将Ⅲ—Ⅲ//线的斜墙坝坝线进行微调，右岸位于Ⅲ-Ⅲˊ线处不变，左岸以Ⅲ-Ⅲˊ线为端点向上游旋转21.56 至Ⅱ-Ⅱ′下游侧，然后再沿岸坡折线至冲沟处。整个坝轴线为折线，简称折线方案（Ⅵ-Ⅵ′
线）。
图2-1 勘探线示意图
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本阶段根据现场地形、地质情况对Ⅰ、Ⅲ//和Ⅵ—Ⅵ/勘线进行坝型、坝线比较。
坝址区内河道较顺直，水面宽30~40m，河谷狭窄，呈―V‖字型。两岸无阶地分布，地形基本对称，右岸略缓于左岸。
两岸山坡较顺直，左岸在650m高程以下自然边坡较陡，坡度约45~60°，局部75°，650m高程以上略缓，坡度35~45°；右岸在高程640m以下自然边坡较陡，坡度45~55°，公路边为陡崖或陡坎，以上较缓，坡度一般35~40°，局部20~25°
坝址区左岸分布三条冲沟，右岸一条小冲沟，均大致垂直河流，其中分布在Ⅱ-Ⅱ′线与Ⅲ/—Ⅲ/线之间的冲沟和Ⅲ/—Ⅲ/线左岸坝轴线下游附近冲沟规模较大，沟深源长，常年有水流。其余冲沟沟浅源短，干枯无水。
根据查明的地质情况，覆盖层多分布于边坡中上部，范围较广，右岸崩坡积层主要分布于Ⅰ-Ⅰ′线与Ⅱ-Ⅱ′线之间，坝址下段Ⅲ-Ⅲˊ线下游边坡也有少量分布，其分布范围和厚度均比左岸小，其中坝址上段右岸Ⅰ-Ⅰ′线下游约150m，上游约200m，高程630~930m范围内分布较厚崩坡积层，高程630~720m覆盖层厚一般1.3~7.15m，高程720~930m覆盖层厚一般13~23.8m，最厚达25.5m，Ⅲ-Ⅲˊ线下游厚度一般为1.0~4.6m，局部厚7.18m；左岸覆盖层分布高程为575.0~1190.0m，上下游最大宽度为1150m左右，厚度一般为5~20m，覆盖层厚度大于15.0m的
主要分布在Ⅲ-Ⅲ′线高程630~800m附近和Ⅲ-Ⅲ//线~Ⅱ-Ⅱ′线之间高程660~980m一带，厚度大于30m的分布于Ⅱ、Ⅲ间，高程710~910m，揭露最大厚度为33.7m。崩坡积体成分主要为碎块石、大块石及少量壤土，结构松散，大块石之间多架空，块石直径最大可达2~5m。
Ⅰ-Ⅰ′线左、右两岸中上部强、弱风化层厚度较大，且右岸大于左岸，河床风化浅。据钻探、硐探资料及地质测绘成果，左岸强风化岩体主要分布于高程660m以上边坡，厚度为0~8.25m，高程660m以下为陡崖，无全、强风化岩体分布，出露的基岩为弱风化岩体，左岸弱风化下限埋深14.80~25.0m，厚度为11.90~13.10m；以下为微风化至新鲜基岩。河床无全、强风化层，弱风化层下深埋深11.2m，厚5.2m；微风化层下限埋深22.2m，厚11.0m；以下为新鲜岩石。右岸强风化岩体主要分布于高程560m以上边坡，强风化下限埋深8.2~8.7m，厚2.90~7.20m；弱风化下限埋深5.9~52.4m，厚度为3.4~43.7m；以下为微风化~新鲜基岩。
Ⅱ-Ⅱ′线左岸强、弱风化层厚度大，河中和右岸强、弱风化层较薄。据钻孔资料，左岸崩坡积层厚度为7.6~28.50m，强风化下限埋深16.0~34.2m，弱风化下限埋深40.5~62.20m，微风化下限埋深74.8~76.70m；河床无强、弱风化层，ZK3孔微风化层下限埋深17.3m，厚7.8m，以下为
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新鲜岩石；右岸覆盖层厚度0~2.0m，强风化下限埋深为0.9~3.6m，弱风化下限埋深9.35~15.50m，微风化下限埋深57.6~ 76.05m。根据洞探资料，Ⅱ-Ⅱ′线左岸弱卸荷带深约27.0m，右岸弱卸荷带深约20.0m。 2.2.2 坝型方案拟定
坝址上段Ⅰ、Ⅱ勘线两岸地形比较对称，地形陡峻，河谷狭窄呈―V‖型，谷底宽40~50m，680m高程河谷宽约324m~348m，宽高比2.33~2.58，从地形、地质条件判断，比较适合进行混凝土坝布置。根据前述地质条件，虽然两勘线右岸高高程均存在覆盖层，但Ⅱ勘线左岸和河床覆盖层较Ⅰ勘线厚，弱风化下限及相对隔水层埋深Ⅱ勘线比Ⅰ勘线深，从地质条件分析，Ⅰ勘线优于Ⅱ勘线，所以本阶段选Ⅰ线作为坝址上段的代表坝轴线进行比较。
Ⅰ-Ⅰ′除左、右两岸中上部强、弱风化层厚度较大外，下部和河床挖除弱风化岩石后，微风化~新鲜岩体完整性较好，坚硬，饱和单轴抗压强度一般50~70MPa，岩体的体积节理数为5~10条/m3，岩体纵波速4000~5500m/s，岩体完整系数在0.78左右，属Ⅱ类岩体，可作为碾压混凝土重力坝和拱坝坝基。均适宜修筑混凝土坝。由于Ⅰ-Ⅰ′线两岸地形陡俊，右岸高高程和左岸下段存在较厚(约25m)崩坡积层，无布置岸边溢洪道的合适地形和地质条件，不适合布置混凝土面板堆石坝和岸边溢洪道。所以对Ⅰ- Ⅰ′初拟进行混凝土拱坝和碾压混凝土重力坝方案比较。
Ⅲ//线位于Ⅰ勘线下游约900多米处，接近于―S‖型的转弯处，谷底宽约80m，680m高程处河谷宽317m，宽高比较Ⅰ、Ⅱ勘线大，右岸山体下游侧即为长河镇，山体较薄，无布置拱坝的拱肩抗力体，右岸坝肩可以进行重力坝布置，但左岸边坡覆盖层深厚，最厚达30多米，分布范围广，垂直向高程为575.0~1190.0m，上下游宽度为1150m左右，做拱坝和重力坝坝肩开挖量大，边坡和拱肩支护处理工作量大，投资多，与粘土斜墙坝比，只趾板局部开挖至基岩，大部分覆盖层只挖除表层，其余作为压覆坝体的一部分，开挖支护工程量将大为减少，而且右岸坝头边坡坡度上缓下陡，高程660m以上边坡坡度约35 ，有布置岸边溢洪道的有利地形条件，适合进行当地材料坝布置，所以Ⅲ//线宜布置当地材料坝，不再进行混凝土坝比较。为避左岸覆盖层对Ⅲ″线微调为Ⅵ线（折线坝线），只进行当地材料坝布置。而坝址15km范围以内没有土源，无布置粘土心墙坝的条件，所以本阶段选Ⅲ-Ⅲ″线和Ⅵ-Ⅵ′勘线布置粘土斜墙坝与Ⅰ勘线的混凝土拱坝和碾压混凝土重力坝进行比较。 2.2.3 坝型、坝线比较
从地形、地质、水工枢纽布置、对当地材料的利用等方面进行综合比较。 ① 地形、地质条件
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Ⅰ-Ⅰˊ勘线两岸地形陡峻，山体雄厚，河道顺直，河谷狭窄呈―V‖型，枯水期水面宽30~40m，水深约2~4m，正常蓄水位680m处河谷宽约290m。两岸地形基本对称，左岸自然坡度为37~60 °，下陡上缓，右岸自然坡度为45~57°。左岸覆盖层主要分布于高程660m以上，厚度1.0~4.8m，
右岸主要分布于高程630~930m，厚度1.5~25.5m，河床砂卵砾石层厚约6.0m。基岩为单一的震旦系下统含砾凝灰质岩屑砂岩（Zayl2）。岩体风化河床较浅，左岸其次，右岸较深，弱风化下限埋深左岸14.8~25m，右岸5.9~52.4m，河床约11.2m。具备修建混凝土拱坝和混凝土重力坝的基本条件。但两岸切坡向延伸的NW~NWW向结构面很发育，通过坝址上段大小断层25条，挤压破碎带14条，与NNW~NE向节理交切，可构成块体侧裂面或拉裂面，顺坡向缓倾角节理断续分布，可构成底滑面，所以两岸坝肩岩体被切割呈大小不等块体，对坝肩抗滑稳定极为不利。且坝基地下水位及相对隔水层埋深较大，因此作为高拱坝的两坝肩工程地质条件差；而重力坝两岸坝基开挖面较大，左右坝头均有不利的裂隙结构面组合为不稳定块体，虽部分将被挖除，但尚有部分残留于坝头岩体内，存在局部不稳定体，基础加固处理工程量大。
Ⅲ//—Ⅲ//线较Ⅰ-Ⅰ′线稍宽缓，两岸山脊高陡，山体雄厚，枯水期水面宽30~40m，水深约1~3m，正常蓄水位680m处河谷宽约317m。两岸地形基本对称，左岸稍缓，坡度为35~40°，右岸自然坡度37~51°。但Ⅲ-Ⅲ″坝轴线左岸覆盖层分布广、厚度大、结构松散，块径大小不一，有架空现象，边坡处于临界稳定状态，开挖将引起上部覆盖层失稳，虽可经削坡支护处理，但边坡支护处理难度大、工期长、投资大，这是制约选择该坝线的主要工程地质问题。
而Ⅵ-Ⅵ′坝线除右岸与坝头交接附近有覆盖层分布外，其它线及以下边坡均基岩出露。左岸冲沟上游坝头及趾板以上边坡覆盖层较薄，厚度一般1~2m。两岸自然边坡基本稳定，无因开挖覆盖层引起的边坡稳定问题；冲左岸沟下游覆盖层较厚，但基本不扰动它，只清除表层的松散腐植土后作为压腹坝体的一部分。
综上所述，Ⅰ-Ⅰ′线具备修建混凝土坝、Ⅲ—Ⅲ//线和Ⅵ-Ⅵ′线具备修建粘土斜墙坝的地形、地质条件，但混凝土拱坝、碾压混凝土重力坝对坝基的工程地质条件要求高，特别是对两拱肩的工程地质条件要求更高，除建基面需置于微风化岩或完整的弱风化岩下部外，对坝基的断层、挤压破碎带均需槽挖处理，坝址上段拱坝两坝肩NW-NWW向结构面发育，特别是右坝肩，该组结构面很发育，与缓倾角和其它走向的中陡倾角结构面组合后，构成坝肩不稳定体，两坝肩的岩体抗滑稳定条件差，坝肩抗滑稳定问题突出，坝基开挖和加固处理工程量大。此外，两坝肩开挖大、工期长、投资大，风险也大，综合比较Ⅵ-Ⅵ′坝线没有特殊的地质问题，地质条件简单、明朗，
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相对较优。
综合以上各个方面，仅从地形条件看，混凝土拱坝和粘土斜墙坝均有建坝可能，但拱坝方案对地质要求较高，左右岸拱肩槽存在不利滑动结构面，碾压混凝土坝方案略好，但开挖形成高边坡和基础处理工作量大，另外筑坝所需的大量材料均需从外县万源等运进，混凝土骨料也要从较远的料场运进，对交通条件较差的大长河区须增加很多运输成本，在投资方面没有优势，相反，粘土斜墙坝方案可充分利用当地材料，就地开采，且Ⅵ线避开左岸深厚覆盖层问题，总投资还是较拱坝和碾压混凝土坝省，也没有制约性的技术难度，因此本阶段选Ⅵ线粘土斜墙坝方案。
溢洪道位于右坝头，利用右岸山坡开挖而成，溢洪道轴线与坝轴线夹角132.2°。由进水渠、控制段、泄槽、挑流鼻坎及尾水渠等建筑物组成。
引水隧洞进水口均位于大坝上游附近水库内厂房位于坝址下游任河左岸城口县境内的雷打石，距坝址区约5~6km，引水系统长约2.9km。 2.3 枢纽的总体布置
通过对坝型、坝线和引水洞线比较，确定以坝址下段Ⅵ-Ⅵ/线作为坝轴线，粘土斜墙坝坝为选定坝型，采用短引水洞线方案。具体枢纽布置如下：
土石坝坝顶路面高程686.07m，坝顶宽10m，建基面最低高程530.00m，最大坝高156.07m，防浪墙顶高程687.27m。坝顶下游侧设挡墙。
溢洪道位于右坝头，利用右岸山坡开挖而成，溢洪道轴线与坝轴线夹角132.2°。由进水渠、控制段、泄槽、挑流鼻坎及尾水渠等建筑物组成。溢洪道总长约519.5m，进水渠底板高程661.50m，控制段为3孔开敞式溢洪道，每孔净宽13.0m，堰顶高程667.50m。泄槽纵坡1:20和1:2，底宽45.00m，挑坎为分条复式扭曲挑流鼻坎，尾水渠渠底高程565.30m。
引水隧洞进水口均位于大坝上游附近水库内厂房位于坝址下游任河左岸城口县境内的雷打石，距坝址区约5~6km，引水系统长约2.9km。
3 挡水建筑物
3.1 坝体设计
为了减少左岸崩坡积层的开挖，避免岸坡形成高边坡，坝轴线在左岸向上游偏转144.06°，挖除表层松散的崩坡积层，充分利用深部崩坡积层作为斜墙的支承体。左岸坝头段，受地形和崩坡积层的影响，采用粘土斜墙坝，右岸坝头段设溢洪道左导墙。
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