1、 新疆新疆XXXX县第三水源地工程县第三水源地工程可行性研究报告可行性研究报告 XX勘测设计院（集团）有限责任公司专业资质：工程咨询 证书编号：工咨二一五年三月 1目目 录录1 概述概述.11.1 项目背景项目背景.21.2 编制依据编制依据.31.3 编制范围及内容编制范围及内容.51.4 编制原则编制原则.51.5 主要结论主要结论.52 水文水文.92.1 流域概况流域概况.102.2 气象气象.132.3 水文站网及基本资料水文站网及基本资料.162.4 径流径流.172.5 洪水洪水.262.6 泥沙泥沙.372.7 水位流量关系水位流量关系.392.8 冰情、水温及水化学冰情、水温2、及水化学.413工程地质工程地质.433.1 区域地质概况区域地质概况.443.2 工程地质条件工程地质条件.513.3 天然建筑材料天然建筑材料.763.4 结论与建议结论与建议.794 城市概况城市概况.834.1 县城性质、历史沿革、行政区划县城性质、历史沿革、行政区划.844.2 自然条件自然条件.854.3 人口规模和社会经济发展水平人口规模和社会经济发展水平.884.4 XXXX县城供水现状及存在的主要问题县城供水现状及存在的主要问题.894.5 城市总体规划概况城市总体规划概况.925.3 XXXX县城水资源供需平衡县城水资源供需平衡.1006 项目建设的必要性项目建设的必要性.3、1046.1 现状供水系统存在的主要问题现状供水系统存在的主要问题.105 6.2 项目建设的必要性项目建设的必要性.1067 工程设计标准工程设计标准.1097.1 水量、水质和水压目标水量、水质和水压目标.1107.2 各专业主要设计标准各专业主要设计标准.1108 水源论证水源论证.1118.1 水源的选择水源的选择.1128.2 流域流域XXXX灌区社会经济概况及水资源开发利用现状灌区社会经济概况及水资源开发利用现状.1138.3 金沟河流域金沟河流域XXXX灌区国民经济发展及需水预测灌区国民经济发展及需水预测.1158.4 供需平衡分析供需平衡分析.1328.5 工程规模的确定工程规4、模的确定.1438.6 水源等级分析水源等级分析.1449 工程方案论证工程方案论证.1629.1 供水系统方案供水系统方案.1639.2 第三水厂厂址选择第三水厂厂址选择.1639.3 取水工程取水工程.1639.4 输水工程输水工程.1659.5 第三水厂第三水厂.1749.6 配水干管工程（第三水厂至大美配水干管工程（第三水厂至大美XXXX片区联系管）片区联系管）.18810 推荐工程方案推荐工程方案.19010.1 设计原则设计原则.19110.2 工程建设规模及主要工程内容工程建设规模及主要工程内容.19110.3 取水工程取水工程.19210.4 输水工程输水工程.20310.5 5、第三水厂第三水厂.21210.6 配水干管工程（第三水厂至大美配水干管工程（第三水厂至大美XXXX片区联系管）片区联系管）.23511 施工组织设计施工组织设计.24111.1 施工条件施工条件.24211.2 料场选择与开采料场选择与开采.24511.3 施工导截流施工导截流.24811.4 主体工程施工主体工程施工2.250 3 11.5 施工交通及施工总布置施工交通及施工总布置.255 11.6 施工总进度施工总进度.261 11.7 主要技术供应主要技术供应.263 12 主要工程量及主要设备材料主要工程量及主要设备材料.264 12.1 主要工程量汇总表主要工程量汇总表.265 126、.1 阀件汇总表阀件汇总表.265 12.3 水厂主要构筑物及设备材料表水厂主要构筑物及设备材料表.266 13 管理机构及人员编制管理机构及人员编制.271 13.1 管理机构管理机构.272 13.2 定员编制定员编制.272 13.3 工程运行管理工程运行管理.272 14 征地与拆迁征地与拆迁.277 14.1 概述概述.278 14.2 征地范围征地范围.279 14.3 工程建设征地实物调查工程建设征地实物调查.280 14.4 农村移民安置规划农村移民安置规划.284 14.5 移民后期扶持规划移民后期扶持规划.287 14.6 专业项目处理专业项目处理.288 14.7 补偿投7、资估算补偿投资估算.288 14.8 分年投资计划分年投资计划.294 15 水源防护水源防护.295 15.1 水源防护依据水源防护依据.296 15.2 水源防护措施水源防护措施.296 16 环境保护环境保护.297 16.1 措施依据措施依据.298 16.2 施工期环境影响分析及措施施工期环境影响分析及措施.299 16.3 运行期环境影运行期环境影响分析及措施响分析及措施.302 16.4 建设项目预期治理效果建设项目预期治理效果.305 16.5 环境保护投资初步估算环境保护投资初步估算.305 16.6 结论及建议结论及建议.306 4 17 水土保持水土保持.307 17.18、 概述概述.308 17.2 主体工程水土保持评价主体工程水土保持评价.313 17.3 水土流失防治责任范围及分区水土流失防治责任范围及分区.322 17.4 水土流失预测水土流失预测.324 17.5 水土流失防治标准和总体布水土流失防治标准和总体布局局.330 17.6 分区防治措施设计分区防治措施设计.332 17.7 水土保持监测与管理水土保持监测与管理.341 17.8 水土保持投资水土保持投资.343 18 节能设计节能设计.345 18.1 设计依据设计依据.346 18.2 主要节能降耗措施主要节能降耗措施.346 19 消消 防防.350 20 安全生产与卫生安全生产与卫生9、.352 20.1 设计依据设计依据.353 20.2 总体设计总体设计.354 20.3 劳动安全劳动安全.356 20.4 工业卫生工业卫生.358 20.5 安全卫生设施安全卫生设施.360 20.6 投资估算投资估算.362 21 工程投资估算工程投资估算.363 21.1 编制依据编制依据.364 21.2 总投资估算总投资估算.364 22 经济评价经济评价.369 22.1 项目概况项目概况.369 22.2 项目评价依据项目评价依据.370 22.3 项目投资与资金筹措项目投资与资金筹措.370 22.4 总成本费用估算总成本费用估算.370 22.5 销售收入及销售税金估算销10、售收入及销售税金估算.372 22.6 项目财务评价指标项目财务评价指标.372 5 22.7 盈利能力分析盈利能力分析.372 22.8 贷款偿还能力分析贷款偿还能力分析.373 22.9 评价结论评价结论.373 23 项目招标及内容项目招标及内容.382 23.1 编制依据编制依据.383 23.2 招标范围招标范围.383 23.3 招标组织形式招标组织形式.383 23.4 招标方式招标方式.383 24 结论及存在问题结论及存在问题.384 24.1 结论结论.385 24.2 存在问题存在问题.385 XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 1.1 11、项目背景项目背景1.1.12项目建设的背景项目建设的背景 XX县位于新疆维吾尔自治区北部，准噶尔盆地南缘，天山北麓，地处东经8457869，北纬 43294556之间。东距自治区首府乌鲁木齐市 185 km。东界石河子市、玛纳斯县，与玛纳斯县隔河相望；南到依连哈比尔尕山分水岭，与和静县毗连；西至巴音沟、开干齐、小拐与乌苏市、克拉玛依市、奎屯市接壤；北伸古尔班通古特沙漠，与和布克赛尔蒙古自治县为邻，北疆铁路、乌伊公路、乌奎高速公路横穿境内，战略地位至为重要。XX县城是XX县的政治、经济和文化中心，是以发展农副产品加工、纺织、石油化工、食品工业及旅游为主的综合型城镇，是天山北坡经济带重要节点。近年12、来，XX县工业生产规模不断扩大，以棉纺、粮油、棉浆粕、番茄酱、乳制品、煤炭、煤化工、电力、建材等为主要组成部分的工业发展新格局初步形成。XX县现状工业园区共有 5 处，分别是哈拉干德综合工业园区、金沟河综合工业园、柳毛湾农副产品转化工业园区、东湾煤化工产业园和安集海工贸园区。其中金沟河综合工业园区与XX县城隔金沟河对望，距离XX县城中心约 2km，即是新疆工业循环经济示范园区、全疆和天山北坡“农副产品、纺织加工节点”，也是XX县城的有机组成部分。金沟河综合工业园区作为本供水工程的主要供水对象，经过近年来的建设和发展已初具规模，现已有 13 家企业进驻，主要有中粮集团XX番茄制品分公司、中材屯河13、XX五宫水泥分公司、中粮集团天海粮油公司、金牛集团XX盖瑞乳业公司、秦岭纺织公司等。现状XX县县城供水水源主要有：XX县第一水厂、第二水厂和金沟河综合工业园区的自备水井。现状XX县第一水厂供水能力在 4 万 m3/d6 万 m3/d 之间，第一水厂实际供水量为 1206.12 万 m3（已扣除供给县城周边乡镇的生活用水量 450 万 m3）。第二水厂采用抽取深层地下水作为县城备用水源，通过二级加压的方式向县城供水，现有水源井 7 眼，现状供水能力为 2.3 万 m3/d，水厂现状实际供水量为 181.25 万 m3。现状年金沟河综合工业园区企业自备井 23 眼，实际供水量为 1220 万 m314、，全部采用自备井水水源。根据水资源利用现状，现状年XX县城实际供水量为2607.37万m3，总需水量为3014.52万m3，缺水量为407.15 万 m3，尤其在夏季用水高峰期缺水问题尤为突出，导致县城出现断水、停水现象，而第一、第二水厂只能按片区轮流供水。今后随着城镇化进程的进一步加快 XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 和生活质量的不断提高以及经济的快速发展，县城内生活和工业需水量与日俱增，水资源供需矛盾将更加突出。就目前供水工程的规模，远不能保证县城常住人口逐年上升以及工业快速发展的需水要求。日益突出的用水矛盾已成为制约XX县3城发展的主要瓶颈。鉴于XX15、县城供水现状存在的问题，兴建XX县第三水源地工程显的尤为迫切。该工程的兴建不仅会改善城区居民的生活生产环境，缓解用水紧张局面，还会对XX县城乃至整个周边地区工业和旅游业的较快发展提供有力保障。1.1.2 可行性研究报告的编制过程可行性研究报告的编制过程 为加快本工程的建设，尽早发挥其社会及经济效益，XX县住房和城乡建设局于 2014 年 5 月委托XX勘测设计院（集团）有限责任公司（以下简称“设计院”）进行XX县第三水源地工程可行性研究报告的编制工作。在此之前，我院已经组织各专业人员，多次到现场进行踏勘，收集基础资料，并对该工程进行了前期的准备工作，并与主管部门积极进行沟通，初步确定取水点的位16、置、输水管线线路、第三水厂及配水干管的位置。于 2014 年 5 月中旬我院展开勘测工作，8 月设计院完成了“XX县第三水源地工程可行性研究报告”，并在 2014 年 8 月和 12月分别通过了由XX县住房和城乡建设局和塔城地区发改委组织的专家评审，项目组根据专家意见进行相应的补充修改和完善，目前该项目待批。1.1.3 工程概况工程概况 XX县第三水源地工程是解决XX县城生活（包括居民生活和公共用水）和工业用水的一项重要工程，该工程包括取水工程、输水工程、第三水厂及配水干管工程（第三水厂至大美XX片区联系管）四部分组成。输水管线采用单管布置，全长 18.68km，其中无压段管线长 11.66k17、m，采用 DN1200 和 DN1000 的预应力钢筋混凝土管；有压段管线长 7.02km，有压输水管采用 DN800 玻璃钢管，压力等级为0.6MPa和1.0MPa，刚度为10000N/m2。第三水厂日处理规模为10万m3/d。配水干管工程（第三水厂至大美XX片区联系管）管线全长 5.08km，近期按需要单管布置，采用管径为 DN900，壁厚为 10mm 的涂塑钢管。工程建成后，近期每年可向XX县城供水约 2000 万 m3，工程估算投资为 21227.13 万元。1.2 编制依据编制依据主要规程、规范主要规程、规范1、城市给水工程项目建设标准（建标 120-2009）；XXXX县第三水源地18、工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 2、城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ41-91）；3、生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）；4、生活饮用水水源水质标准（CJ3020-93）；5、地表水环境质量标准（GB3838-2002）；6、防洪标准（GB50201-94）；7、室外给水设计规范（GB50013-2006）；8、城市给水工程规划规范（GB50282-98）；9、市政公用工程设计文件编制深度规定（2013 年版）；10、城镇供水厂运行、维护及安全技术规程（CJJ58-2009）；11、二次供水消毒设备选用与安装（02S104）；12、给排水工程钢筋混凝土水19、池结构设计规程（CECS 138:2002）；13、给排水工程结构设计规范（GB50069-2002）；14、水土保持综合治理技术规范（GB/T16453.1-16453.6-1996）；15、水利建设项目经济评价规范（SL72-94）；16、水工建筑物抗震设计规范（SL203-97）；17、构筑物抗震设计规范（GB50191-93）；18、水利水电工程地质勘察规范（GB50287-99）；19、水利水电工程天然建筑材料勘察规范（SL251-2000）；20、水利水电工程建设征地移民设计规范（SL290-2003）；其他国家市政工程部分工程建设标准强制性条文等。依据文件依据文件1、设计合同（X20、X县住房和城乡建设局、XX4勘测设计院（集团）有限责任公司 2014 年 5 月签）；2、新疆金沟河流域规划报告（2011 年）；3、XX县 2012 年国民经济和社会发展统计公报；4、XX县国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要；5、新疆XX县城市总体规划（2010-2030）；6、XX县工业园总体规划（2011-2025）；7、新疆金沟河向独山子石化供水水资源配置规划报告；8、中国石油独山子石化分公司金沟河引水工程水资源论证报告；XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 9、水质检验报告（2014 年 5 月）。1.35编制范围及内容编制范围及内容 根据与建设单21、位签订的合同内容，本项目主要设计范围为取水工程、输水工程、第三水厂及配水干管（第三水厂至大美XX片区联系管）。按照市政公用工程设计文件编制深度规定（2013 年版）中的有关要求，对XX县第三水源地工程进行设计，主要解决XX县城近远期人饮和工业用水的缺水问题。本工程以XX县城供水现状为基础，以金沟河流域规划和城市总体规划为指导，重点论述以下几个问题：1、科学阐述本工程建设的必要性。2、合理确定本工程的建设规模。3、对本工程的取水工程、输水工程、第三水厂及配水干管（第三水厂至大美XX片区联系管）进行方案论证及设计。4、进行本期建设工程的投资估算和工程经济效益分析。1.4 编制原则编制原则 本工程设22、计主要遵循以下设计原则：1、符合国家有关政策法令、规范、标准的要求。2、结合新疆金沟河流域规划（2011 年）和新疆XX县城市总体规划（2010-2030），对居民用水和工业用水确定出符合城区实际的供水规模，并对规划区水资源作统一规划，远期、近期相结合，对今后水资源更新留有余地。3、采用安全供水的技术措施，保证供水系统的安全可靠，并便于操作及管理。4、贯彻节能方针，推广节能技术，力求取得较好的社会效益。5、保护水源，输水沿线及水厂的环境、制定保证水质的措施，要求水质符合国家生活饮用水卫生标准。6、管网的敷设按照近远期结合，分期建设的原则。7、符合市政公用工程设计文件编制深度规定（2013 年版23、）中规定的给水工程可行性研究报告深度要求。1.5 主要结论主要结论XX县第三水源地工程主要由取水工程、输水工程、第三水厂及配水干管工程（第三水厂至大美XX片区联系管）四部分组成。本次取水工程按远期 2025 XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 年 4000 万 m3规模进行设计，一次建成；输水工程、第三水厂及配水干管（第三水厂至大美XX片区联系管）按近期 2020 年规模进行设计。近期本工程年供水量约为 2000 万 m3，输水管道设计流量为 1.24 m3/s。第三水厂日处理规模为 10 万 m3/d。配水干管（第三水厂至大美XX片区联系管）设计流量为 1.24、5 m3/s。工程估算投资为 21227.13 万元。供水水价为 1.85 元/m36。XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 7工程特性表工程特性表 序号及名称 单位 数量 备注 一、水文 km1.工程点以上集水面积2 1688 万 m3.多年平均年径流量3 3.527 万 m4.枯水期 95%频率径流量3 2.977 5.工程点洪峰流量 m320 年设计洪水标准及流量/s 49.2 m350 年校核洪水标准及流量/s 26.6 6.泥沙 万多年平均悬移质年输沙量t 66.5 kg/m多年平均含沙量3 2.04 二、工程占地 1.永久占地 亩176.48 2.临25、时占地 亩641.54 三、主要建筑物及设备 1.取水工程 a.首部取水口 型式 侧向引水 集水井 闸门数 扇1 m3设计流量/s 1.65 孔口尺寸m 1.51.7 宽高 数量 座1 尺寸m 338.15 长宽高 b.取水渗管 取渗干管管长度m 1220 DN1200、预制钢筋砼管 取渗支管管长度m 644 DN1200、预制钢筋砼管 c.渗管末端集水井 数量 座1 尺寸m 3.23.412 长宽高 引水闸门数量 扇1 引水闸门尺寸m 1.52.0 宽高 节制闸门数量 扇1 节制闸门尺寸m 1.41.3 宽高 d.集水廊道 数量 座2 总长度m 145 钢筋砼 尺寸m 2.33.7 净宽高 26、e.截渗墙 长度m 155.30 C20 埋石砼 顶宽m 0.6 直墙 f.附属建筑物 检查井数量 座7 钢筋砼结构 尺寸m 3.23.210 长宽高 防洪堤（重建）长度m 150 C20 埋石砼 型式m 3.15.5 宽高(重力式)XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 8序号及名称 单位 数量 备注 2.输水工程 a.无压段 管道长度km 0.17 DN1200，预应力钢筋混凝土管 km 11.49 DN1000，预应力钢筋混凝土管 流速m/s 2.2m/s3.9m/s 0.42充满度0.609 分水井 1 座、稳流井 1 座、检查井 29 座、过路涵 2 座27、阀井 1附属建筑物座 b.有压段 管道长度km 7.02 DN800，SN10000N/m 流速m/s 2.45m/s 水头损失m 32.58 镇墩 6 座、进排气阀井 9 座、排水井阀 1 座、流量计井 1 座、减压阀井 1 座、过路涵 4附属建筑物座 3.第三水厂 万 m3水处理量/d 10 4.配水工程 管道长度km 5.078 DN90010mm，涂塑钢管 流速m/s 2.33 水头损失m 32.71 镇墩 7 座、进排气阀井 7 座、排水阀井 1 座、流量计井 1 座、阀井 1座、分水口阀井 3 座、减压阀井 1 座、过路涵 27 座、铁路盖板涵 1座、顶管施工建筑物 3附属建筑物28、个 四、施工 1.主体工程量 万 m明挖土方3 81.48 万 m填筑土方3 62.6 万 m混凝土和钢筋混凝土3 1.99 2.主要建筑材料数量 钢筋、钢材t 197.85 水泥t 2261.38 汽油、柴油t 511.69 3.所需劳动力 总工时 万19.71 高峰人数 人596 4.施工动力及来源 网电为主，自备发电辅助 5.施工工期 月16 五、经济指标 1.总投资 万元21227.13 含建设期利息 2.工程建设直接费 万元16053.75 3.工程建设其他费 万元2185.17 4.基本预备费 万元1823.89 5.建设期利息 万元511.12 6.水土保持部分投资 万元406.29、53 7.环境保护部分投资 万元246.67 元/m8.供水水价3 1.85 XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 92 水文水文审 定：审 定：审 核：审 核：校 核：校 核：编 写：编 写：XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 2.1 流域概况流域概况2.1.110流域概况流域概况 金沟河流域位于新疆塔城地区XX县境内，属玛纳斯河流域内的一条较大内陆河流。该河发源于天山北坡的依连哈比尔尕山，水流由南向北，流经山区、冲洪积平原区，汇入玛纳斯河，最终流归尾闾玛纳斯湖。金沟河流域地理位置介于东经 85038549，北纬 43304430、33之间，南北以天山山脉和古尔班通古特沙漠南缘为界，东西与宁家河和巴音沟河为邻，山区集水面积 1688km2（出山口红山头以上）。河水流至下游洪沟水库和海子湾水库后被拦截，一般年份无水流入玛纳斯河。金沟河源头为高程 5000m左右的永久性冰川地带，最高峰海拔 5242m，海拔 3800m 以上大部分面积为永久性积雪和冰川所覆盖。据中国冰川目录分析，金沟河源头共有冰川 210 条，冰川总面积 207.09km2，冰川总储量 16.81km3，平均覆盖层厚度 81m，冰川冻结系数 16.3，多年平均冰川融水量 1.232108m3，约占金沟河总径流量的 35.0左右，是该河的主要补给源。在海拔 131、700m3800m 范围内，有一条绿色植被覆盖带，此区降水量比较大，蒸发量相对较小，土壤受淋溶作用和生物累积腐殖作用都很强烈，有机质含量较多。土壤类型属于高中山草甸土，植被为高山草甸带和亚高山草甸带，以喜湿的沙草科、可蓼科为主，植物生长茂密。在此区的中下部，土壤类型属于灰褐森林土和山地黑钙土，天山云杉等比较发育，分布于山体的阴坡或半阴坡，属天山森林带。海拔 1700m 以下区域，野生植被逐渐减少，覆盖程度变差，此区河床由粗颗粒卵石组成，水体渗漏量较大。近出山口河段为低山丘陵区，降水稀少，蒸发强烈，野生植被更为稀疏。表层覆盖着第四系黄土及砾石层，下部为比较完整的基岩。自河源至河流出山口红山头（海32、拔高程 820m），主河道长约 90km，沿程汇集有包尔格腊、阿克达斯、阿尔恰特、白杨沟、小白杨沟以及大南沟等一级支流，总集水面积 1688km2，流域形状呈矩形，水系为羽状水系。以出山口为界，上游南部山区为径流的形成区，下游北部冲积平原区为径流的散失区。详见流域水系及水文站网示意图（图 2.1-1）。XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 随着流域各业用水量的不断增加，加上平原水库的拦蓄，在河流平、枯水年份已无水输入玛纳斯河；有较大洪水发生时，平原水库泄洪水量才能到达玛纳斯河干流。2.1.211现有水利工程概况现有水利工程概况 在金沟河出上口以上，人类活动不多。33、只有以农牧业生产相结合的XX县西戈壁乡、博尔通古乡和兵团农八师 142 团的个别单位。山区无蓄水工程，农牧业用水量很少，主要靠小型和简陋的引、输水工程满足灌溉和牲畜等需水。在出山口附近，建有金沟河渠首等引水工程及其相应的输水渠系，为下游灌区各业供水。在流域平原中下游区，建有洪沟水库和海子湾水库，主要是拦蓄金沟河的洪水和冬闲水，补充灌溉期因河道天然来水不足的农业用水。金沟河上主要水利工程简介如下：金沟河渠首金沟河引水渠首始建于 1960 年，位于金沟河出山口处，为人工弯道式渠首。由引水闸、泄洪冲沙闸、溢流堰等组成，引水闸为 3 孔，单孔宽 4m，设计流量 45m3/s；泄洪冲沙闸为 5 孔，单孔34、宽 5m，设计泄流量 220m3/s。洪沟水库洪沟水库始建于 1961 年，1970 年和 1992 年又完成二、三期扩建工程。2000 年至 2003 年，完成大坝安全鉴定、初步设计和技施设计，2005 年完成工程施工。洪沟水库为碾压式均质土坝，最大坝高 12.8m，总库容 1910.2万 m3，其中死库容 333.5 万 m3，兴利库容 1001.3 万 m3，控制灌溉面积 8.5万亩。水库泄水建筑物包括东、西泄水涵洞和泄洪闸，合计最大泄水流量为 217m3/s。海子湾水库海子湾水库始建于 1954 年，1958 年建成蓄水 200 万 m3，1964 年开始扩建，至 1978 年总库容达35、到 1500 万 m3。经过水库大坝安全鉴定、初步设计和技施设计，目前水库的除险加固施工已基本完成。海子湾水库为碾压式均质土坝，最大坝高 12.0m，总库容 1825 万 m3，其中兴利库容 1461.7万 m3，控 制灌溉面积 39.2 万亩。水库泄水建筑物包括泄水涵洞和溢洪闸，合计最大泄水流量为 161.5m3/s。XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 12金沟河流域水系、水文站网示意图金沟河流域水系、水文站网示意图 图图 2.1-1 XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 2.1.313拟建工程概况拟建工程概况 拟建的XX县第36、三水源地工程，其取水工程采用渗管引水布置型式，渗管位于拟建红山水库坝后至金沟河渠首间 1.5km 的河道内，通过 18.68km 输水管线输水至XX县城东南部的第三水厂，供XX县城镇居民及部分工业用水。2.2 气象气象 金沟河流域地处欧亚大陆腹地，且地形起伏较大，最大落差近 5000m，具有大陆性及垂直分带气候特征，山区与平原气候差异很大。南部山区海拔 1900m以上属于大陆性半湿润气候，冬季高寒，夏季凉爽；海拔 1500m 以下的低山丘陵及平原区，属于大陆性温带干旱气候。工程区原红山头水文站具有 19621982 年气温、降水、蒸发资料，而XX县气象站观测年限较长，且观测项目较为齐全，其观测37、场高程为 522.2m，距离工程区约 20km，因此本次气象统计中气温、降水、蒸发选用红山头站，其他气象要素选用XX县气象站为参证站，红山头气象站气象要素成果见表 2.2-1，XX县气象站19562007年气象资料统计成果见表2.2-2。两站气象要素分析如下：气温（红山头站）：多年平均气温 6.6，多年月平均气温最高 23.4，发生于 7 月份；多年月平均气温最低-12.4，发生于 1 月份；极端最高气温 37.5，极端最低气温-31.4。降水（红山头站）：多年平均降水量 175.6mm，以 46 月份最多，冬季降水稀少，最大一日降水量为 28.6mm，全年降水量大于 0.1mm 的天数为 738、5.3 天，大于 5.0mm 的降水天数为 11.8 天。蒸发（红山头站，20cm）：多年平均蒸发量 2569.6mm，其中 58 月蒸发量占全年的 68，12 月至次年 2 月的蒸发量仅占全年的 2%。风速、风向（XX气象站）：多年平均风速为 2.4m/s，历年最大风速 20m/s，风向多为 SW 和 W。其他（XX气象站）：多年平均气压 959.3mb，平均水气压 6.6mb；多年平均日照时数为 2874.3h；多年平均无霜期 170.1 天；多年平均降雪日数 30.3 天，积雪日数 118.6 天，最大积雪厚度 40cm，最大冻土深度 182cm。本次还收集到了八家户水文站多年平均气温、39、降水、蒸发量资料：多年平均气温 5.5，多年平均降水量 382.5mm，多年平均蒸发量 1686.8mm，由于八家户水文站位于红山头上游，可以看出其降水量要大于红山头站，而气温及蒸发量均 XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 14小于红山头站。红山头站历年各月气象要素统计表红山头站历年各月气象要素统计表 表表 2.2-1 项目 1单位月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 平均气温 -12.4 -11.8 -1.2 9.4 16.9 21.8 23.4 极端最高气温 5.0 8.0 18.5 28.5 34.5 37.5 37.4 极端最低气温 -340、1.4 -27.2 -23.5 -13.0 1.0 7.2 14.6 降水量mm 5.8 4.5 10.9 29.6 26.4 19.3 13.2 蒸发量（20cm）mm 16.0 24.3 60.5 208.3 359.7 447.5 502.5 项目 8单位月 9 月 10 月 11 月 12 月 全年 平均气温 20.6 15.1 6.8 -3.4 -6.1 6.6 极端最高气温 36.7 33.0 26.2 13.5 3.0 37.5 极端最低气温 7.2 -2.0 -9.6 -25.0 -30.5 -31.4 降水量mm 21.6 12.3 17.8 7.6 6.7 175.6 蒸发41、量（20cm）mm430.8 303.1 152.2 47.4 17.3 2569.6 XXXX县第三水源地工程可行性研究报告县第三水源地工程可行性研究报告 XXXX15县气象站历年各月气象要素统计表县气象站历年各月气象要素统计表 表表 2.2-2 项目平均气压平均水气压平均相对湿度 日照时数平均气温极端最高气温极端最低气温 降水量日最大降水量蒸发量 单位mbmb%hmmmmmmm/s平均风速最大风速m/s 6 月949.511.140309.123.938.77.222.820.1364.43.120WSW WNW11 7 月946.812.742332.525.642.811.516.9242、23892.917NWSW12 8 月949.611.944318.623.639.8716.419.5336.22.718WENE13 9 月956.58.646276.817.535.2-2.512.215.9232.42.615SWENE11最大风风向最多风向最多风向频率霜日数0.9 5 月954.18.442301.918.837.50.226.226.6310.43.320SWENE SW110003 1 月968.41.579168.1-16.56.535.36.27.37.81.812WSW24277.23133%dddcm降雪日数积雪日数最大积雪深度最大冻土深度cm153 2 43、月967.1279170.7-13.310.7-33.76.89.814.41.813WSW1823.85.528.140180 3 月963.34.373215-1.121.5-2515.817.652.92.493 个SW1519.33.616.638182 4 月957.36.451255.911.232.1-18.327.728.6186.13.215WNW WNE113.71.10.919170 10 月962.46.158240.68.228-9.514.817.7115.3214WNWSW128.910.9711 11 月967.74.175161-2.416.5-21.712.44、913.229.81.911WNWSW1622.33.712.32167 12 月969.22.280124.1-12.33.8-376.95.77.21.773 个SW2123.88.128.829123 全年959.36.6592874.36.942.8-37185.528.62045.92.420SW WSW14129.630.3118.640182.0 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 16 2.3 水文站网及基本资料水文站网及基本资料 2.3.1 水文站网分布水文站网分布 金沟河流域曾设立过四个水文站，两个水管站。自金沟河干流上游往下游分别为红旗渠45、站、八家户站、霍尔果斯站、红山头站。出山口处设有金沟河总干渠渠首站，支流大南沟曾设立过大南沟渠首站，其中八家户站、红山头站、霍尔果斯站为国家基本水文站，其他为专用站。经过多年观测现在仅存有八家户水文站与金沟河总干渠渠首站。金沟河流域水文（水管）站情况详见表 2.3-1，测站位置详见图 2.1-1。金沟河流域水文（水管）站一览表金沟河流域水文（水管）站一览表 表表 2.3-1 站名 地理位置 集水面积 资料年限 类别 东经 北纬（km2）红旗渠站 8523 4353 1030 1976-1982 水文站 八家户站 8526 4357 1400 1983-2013 水文站 霍尔果斯站 8526 446、408 1492 1954-1958 水文站 红山头站 8527 4411 1688 1962-1982 水文站 大南沟渠首站 203 1956-1979 水管站 金沟河总干渠渠首站 8527 4411 1688 1962-2013 水管站 2.3.2 水文测验情况水文测验情况 红旗渠站：为沙湾县水电局专用水文站，观测年限为 19761982 年，观测资料经过塔城地区水文勘测队的审查，其资料质量较差。观测项目有水位、流量、悬移质泥沙等。大南沟渠首站：为金沟河支流大南沟渠首水管站，属于兵团水管部门设立的专用站，该站资料年限为 19561979 年，观测项目有流量、水位等，测验多采用 0.6 水深47、一点法测流，定时观测，一般不随时监测。霍尔果斯站：原名金沟河站，位于红山头水文站上游约 8km，本站于1954 年由新疆生产建设兵团设立，1956 年改由新疆水利厅领导，1959 年 3月撤消。观测项目有水位、流量等。测验方法为流速仪、浮标法，多数为测水面流速，少数为 0.6 水深法，资料质量较差。金沟河总干渠渠首站：为金沟河引水总干渠渠首专用水管站，设立于1962 年 3 月，下距红山头站仅 300m，观测项目有水位、流量、悬移质泥沙等，测验多采用 0.6 水深一点法测流，定时观测，一般不随时监测。红山头站：国家基本水文站，设立于 1962 年 1 月 1 日，1983 年撤销。沙湾县第三水48、源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 17 测站控制集水面积 1688km2，该站为金沟河出山口基本水文控制站，观测项目有水位、流量、悬移质泥沙等。八家户站：国家基本水文站，1983 年由红山头水文站上迁 33km 观测至今，红山头水文站撤消。水文站所在测验河段顺直，无岔流、串沟。单式岩石河床，河底为砂砾、卵石，河道有冲淤现象。该站观测项目有水位、流量、悬移质输沙率、降水量、蒸发量、水温、气温等，各项观测资料经过自治区水文水资源局的整编和审查，资料精度相对较高。本次设计，鉴于各个站点实测资料情况，主要选用八家户水文站、红山头水文站、金沟河总干渠渠首站为设计依据站。2.3.349、 水文资料及复核测验情况水文资料及复核测验情况 我院于 2004 年、2007 年在 金沟河二级水电站可行性研究报告 及 金沟河防洪规划报告项目中，对金沟河各水文站及水管站资料均进行了复核，未发现有不合理之处。本次工作还收集了金沟河流域规划报告（2011年 2 月）、金沟河红山水库枢纽工程可行性研究报告（2012 年 10 月），对所收集资料进行检查，均未发现明显错误，可以用于工程设计。2.4 径流径流 2.4.1 径流特性径流特性 金沟河的径流特性与北疆多数混合型补给的河流相似，主要受气温和降水的影响，有着年际变化平缓，年内分配集中的特点。年水量的多寡，与气温的高低有着明显的联系，同时又受降50、水的制约。即天气晴朗气温较高时，高山区永久性积雪和冰川融水量增加，此时山区降水量相对不大。阴雨天气时气温偏低，高山区永久性积雪和冰川融水量少，而中、低山区降雨产流较多。这种相互制约的关系，使金沟河水量的年际变化相对平稳。金沟河河源区覆盖着永久性积雪和冰川，冰川面积 207km2，占红山头水文站以上流域面积的 12.3%，是典型的冰川融雪型补给河流。径流补给来源：以冰川积雪的消融补给为主，降雨补给为辅，地下水补给次之的混合型补给。2.4.2 径流系列的还原及插补延长径流系列的还原及插补延长（1）径流系列还原 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 18 金沟河出山口51、处曾设有红山头水文站。该站 1983 年向上游迁移 33km改为八家户水文站，两站资料年限分别为 19621982 年，19832013 年。八家户水文站上游有八家户灌区引水。红山头水文站与八家户水文站之间，只有支流大南沟汇入，大南沟有部分灌区引水。因此，红山头站以上还原水量分为八家户灌区和大南沟灌区两部分用水，参考新疆金沟河流域地表水资源评价（自治区水文局，2008 年），根据以上两灌区历年引水量及年内引水过程线，即可计算出八家户站、红山头站还原后径流系列。金沟河红山头站以上八家户灌区、大南沟灌区多年平均引水过程见表 2.4-1。红山头站以上灌区多年平均引水过程线红山头站以上灌区多年平均引水52、过程线 表表 2.4-1 灌区 月份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 八家户 水量（104m3）0 0 0 0 179 420 268 比例（%）0 0 0 0 14.0 32.8 20.9 大南沟 水量（104m3）0 0 0 0 428 956 969 比例（%）0 0 0 0 12.2 27.2 27.5 灌区 月份 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 全年 八家户 水量（104m3）194 112 12.4 96.0 0 1282 比例（%）15.1 8.7 1.0 7.5 0 100 大南沟 水量（104m3）589 250 134 193 0 3553、19 比例（%）16.7 7.1 3.8 5.5 0 100 （2）径流系列插补延长 红山头水文站与金沟河总干渠渠首站相距仅 300m，区间基本无支流汇入，且两站在刊布资料时，常互为引用，根据两站同期年径流资料分析（见表 2.4-2），两站实测值相对误差范围-11.21%以内，因此红山头站 19621982 年与总干渠渠首站 19832013 年径流资料可作为同一个系列，由此组成红山头站 19622013 年 52 年径流系列。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 19 红山头站与金沟河总干渠渠首站实测年径流系列对比表红山头站与金沟河总干渠渠首站实测年径流系列对54、比表 表表 2.4-2 年份 差值 相对误差（%）年份 差值 相对误差（%）1962-0.002 -0.05 1973 0.001 0.03 1963-0.007 -0.23 1974 0.000 0.00 1964 0.003 0.09 1975 0.001 0.04 1965-0.002 -0.06 1976 0.002 0.07 1966 0.003 0.08 1977 0.004 0.13 1967-0.004 -0.12 1978 0.000 0.00 1968 0.001 0.03 1979 0.000 0.00 1969 0.001 0.03 1980 0.000 0.00 1955、70 0.003 0.11 1981-0.038 -1.00 1971 0.001 0.03 1982 0.039 1.21 1972 0.000 0.00 （3）径流系列一致性 根据表 2.4-2 可知，红山头水文站与总干渠渠首站 19621982 年并行观测部分水量相差极小，两站合并成一站有 19622013 年共 52 年资料，与上游八家户水文站 19832007 年实测径流资料，做同期径流资料相关性分析，见图 2.4-1。从图中可以看出，红山头站与八家户站径流相关系数达到 0.997，相关性极好，这是因为两水文站属于同一条河流上下游，区间汇水也较均匀，从侧面也反映了还原后的红山头水文站56、径流系列具有较好的一致性。图图 2.4-1 2.4.3 径流系列代表性分析径流系列代表性分析 点绘红山头站年径流模比系数累积平均曲线和模比系数差积曲线图，（见图沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 20 2.4-22.4-3，其中模比系数累积平均曲线纵坐标 Kn 为jiKii11，j=1，2，3 至 52）：（1）从年径流模比系数累积平均曲线图中可以看出本次设计采用的系列模比系数均值逐渐趋于稳定，当系列正排至 2002 年时，即系列长度达到 41 年时，其均值稳定趋近于 1。（2）从年径流模比系数差积曲线图中可以看出本次设计采用的系列分别包含有丰水段（1994257、002 年）、枯水段（19701994 年）和平水段（19621970年、20032013 年）过程。通过以上分析：本次设计采用的径流系列基本合理，整个系列包含有完整的丰、平、枯周期，具有较好的代表性，能满足本次设计需要。图图 2.4-2 图图 2.4-3 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 21 2.4.4 径流年际年内变化径流年际年内变化 金沟河的径流特征与北疆多数混合型补给的河流相似，主要受到气温和降水的影响，有着年际变化平缓，年内分配集中的特点。年径流量的多少与气温的高低有着明显的关系，同时又受到降水因素的制约。即年内阴雨天气较多时，气温偏低，则融雪量58、少，径流偏小；反之，气温升高时，则融雪量增加，径流偏大。据红山头站多年径流资料分析：金沟河最大年径流为多年平均径流的 1.35倍，最小年径流为多年平均径流的 0.84 倍，最大年径流为最小年径流的 1.61 倍，年径流变差系数为 0.13。总的来看，金沟河径流年际变化不大。红山头站径流特征见表 2.4-3。金沟河红山头站径流量特征值金沟河红山头站径流量特征值 表表 2.4-3 站名 Cv 值 多年平均 最大年 最小年 最大年径流/最小年径流 径流（108m3）径流（108m3）年份 径流（108m3）年份 红山头 0.13 3.527 4.788 1999 2.978 1963 1.61 金沟59、河径流补给主要为冰川积雪融水，气候属于典型的大陆型气候，冬冷夏热，日温差较大，因此径流的年内变化相对较大。红山头水文站多年平均流量为11.18m3/s，多年平均径流量为 3.527 108m3。据红山头站径流资料分析：金沟河径流的年内分配主要集中在 68 月，该时段径流量占全年径流量的 66.6%，这部分水量主要来自高山区的积雪和冰川消融。每年春洪水量不大但较集中，除与冬季积雪量有关外，也与春季气温上升的快慢有关，春洪往往给下游造成较大的损失，冬季水量来源于冰川和地下水补给，量小且平稳。枯水期 11 月次年 4 月仅占全年径流量的 15.4%。这部分水量除部分春洪水量外，大多来源于高山冰川消融60、和地下水出露补给。金沟河红山头水文站多年平均各月流量及径流年内分配见表 2.4-4。金沟河红山头站多年平均径流年内分配表金沟河红山头站多年平均径流年内分配表 表表 2.4-4 月份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 流量（m3/s）3.06 3.02 3.22 3.17 8.07 22.09 36.31 径流量（108m3）0.082 0.073 0.086 0.082 0.216 0.572 0.972 百分比（%）2.32 2.07 2.44 2.33 6.13 16.23 27.58 月份 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年均流量 年径流量 流量（m361、/s）30.01 10.36 5.55 5.12 3.30 11.18 3.527 径流量（108m3）0.804 0.269 0.149 0.133 0.088 百分比（%）22.80 7.61 4.22 3.76 2.51 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 22 2.4.5 设计年径流及年内分配设计年径流及年内分配（1）设计年径流 拟建工程取水点位于金沟河出山口处，距离原红山头水文站下游 500m，红山头站集水面积 1688km2，取水点以上集水面积 1690km2，区间面积仅占红山头以上面积的 0.12%，区间集水面积极小，因此工程取水点径流可直接采用62、红山头径流系列。以红山头站 19622013 年 52 年径流系列，进行频率分析，用 P-型曲线适线，目估定线，以大部分点群为主要趋势，重点照顾中低水部分，对偏离点群趋势较远的个别点据从轻考虑其权重。设计成果见表 2.4-5，频率曲线见图 2.4-4。沙湾县第三水源地工程取水断面设计径流成果表沙湾县第三水源地工程取水断面设计径流成果表 表表 2.4-5 项目 统计参数 设计频率 均值 Cv Cs/Cv 10%25%50%75%85%90%95%流量（m3/s）11.18 0.13 10 13.14 11.92 10.89 10.12 9.81 9.65 9.44 径流量（108m3）3.52763、 0.13 10 4.145 3.760 3.434 3.190 3.093 3.042 2.977 沙湾县第三水源地工程取水断面年径流频率曲线图沙湾县第三水源地工程取水断面年径流频率曲线图 图图 2.4-4 （2）设计年径流年内分配 拟建工程主要任务是供水。设计代表年的年内分配，根据年径流频率计算结果，按丰水年（P=25%）、平水年（P=50%）、枯水年（P=75%）、偏枯水年（P=85%、P=95%）选择典型年进行缩放。所选典型年主要考虑以下原则：沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 23 典型年年径流量应接近设计保证率的年径流量；选择年内分配不均，对供水相64、对不利的年份；选取若干个满足以上两个条件的实测年份，然后分析比较其年内分配，从中选择资料齐全、年内分配相对不利的年份作为典型年。根据拟建工程取水断面年径流频率分析结果和典型年的选择原则，在连续52 年系列中，分别选取典型年，75%和 85%设计代表年年径流量较为接近，可选择的典型年有限，故选取同一年作为典型年。设计代表年的年内分配按所选典型年的年内分配同倍比缩放，成果见表 2.4-6。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 24 沙湾县第三水源地工程取水断面设计年径流年内分配成果表沙湾县第三水源地工程取水断面设计年径流年内分配成果表 表表 2.4-6 设计频率 典65、型年 项目 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年值 25%1978 典型年流量（m3/s）3.00 2.75 2.45 2.39 7.50 31.14 45.01 33.58 7.95 5.03 3.83 2.54 12.35 设计年流量（m3/s）2.89 2.65 2.36 2.31 7.24 30.05 43.43 32.41 7.67 4.85 3.69 2.45 11.92 设计年径流量（108m3/s）0.078 0.064 0.063 0.060 0.194 0.779 1.163 0.868 0.199 0.166、30 0.096 0.066 3.760 百分比（%）2.06 1.71 1.68 1.59 5.16 20.72 30.94 23.08 5.29 3.46 2.55 1.75 100.00 50%1998 典型年流量（m3/s）3.12 2.99 2.94 2.87 6.53 27.51 35.56 25.12 9.78 5.13 5.54 3.88 10.97 设计年流量（m3/s）3.09 2.97 2.92 2.85 6.48 27.30 35.29 24.93 9.70 5.09 5.50 3.85 10.89 设计年径流量（108m3/s）0.083 0.072 0.078 0.67、074 0.173 0.708 0.945 0.668 0.251 0.136 0.142 0.103 3.434 百分比（%）2.41 2.09 2.27 2.15 5.05 20.61 27.52 19.45 7.32 3.97 4.15 3.01 100.00 75%1989 典型年流量（m3/s）2.53 2.09 3.07 2.72 9.37 17.58 34.93 24.46 15.38 4.79 4.45 2.65 10.41 设计年流量（m3/s）2.46 2.03 2.99 2.65 9.12 17.10 33.97 23.79 14.95 4.66 4.33 2.58 1068、.12 设计年径流量（108m3/s）0.066 0.049 0.080 0.069 0.244 0.443 0.910 0.637 0.388 0.125 0.112 0.069 3.190 百分比（%）2.07 1.54 2.51 2.15 7.65 13.89 28.52 19.97 12.15 3.91 3.52 2.16 100.00 85%1989 典型年流量（m3/s）2.53 2.09 3.07 2.72 9.37 17.58 34.93 24.46 15.38 4.79 4.45 2.65 10.41 设计年流量（m3/s）2.39 1.97 2.89 2.56 8.84 169、6.57 32.93 23.06 14.50 4.51 4.19 2.50 9.81 设计年径流量（108m3/s）0.064 0.048 0.078 0.066 0.237 0.430 0.882 0.618 0.376 0.121 0.109 0.067 3.093 百分比（%）2.07 1.54 2.51 2.15 7.65 13.89 28.51 19.97 12.15 3.91 3.51 2.16 100.00 95%1997 典型年流量（m3/s）2.34 2.24 2.55 2.95 8.73 17.64 32.41 23.93 8.78 3.92 4.15 2.55 9.42 70、设计年流量（m3/s）2.35 2.25 2.56 2.96 8.75 17.68 32.48 23.99 8.80 3.93 4.16 2.56 9.44 设计年径流量（108m3/s）0.063 0.054 0.068 0.077 0.234 0.458 0.870 0.642 0.228 0.105 0.108 0.068 2.977 百分比（%）2.11 1.82 2.30 2.57 7.88 15.40 29.23 21.58 7.66 3.53 3.62 2.30 100.00 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 25 2.4.6 枯水径流分析枯水71、径流分析 据红山头水文站实测资料分析，金沟河枯水时段主要集中在 11 月次年 4 月。历年实测最小日平均流量为 1.28m3/s，发生于 1977 年 4 月 30 日，最小旬平均流量为 1.75m3/s，发生于 1982 年 4 月下旬，最小月平均流量1.84m3/s，发生于 1975 年 4 月。金沟河枯水期较长，其径流年内分配也极不均匀，12 月次年 3 月，径流的补给主要是依靠地下水，因此该时段的径流年际变化较平缓，11 月和 4 月由于有中低山区融雪补给，造成该时段径流年际变化较大。根据红山头水文站逐年 11 月次年 4 月平均流量组成一个系列，采用P-型曲线，用矩法估算参数，目估定72、线得取水工程断面枯水期平均流量成果，见表 2.4-7，频率曲线见图 2.4-5。沙湾县第三水源地工程取水断面沙湾县第三水源地工程取水断面枯枯水期设计流量水期设计流量成果表成果表 表表 2.4-7 项目 统计参数 设计频率 均值 Cv Cs/Cv 50%75%85%90%95%流量（m3/s）3.03 0.13 5 10.89 10.12 9.81 9.65 9.44 沙湾县第三水源地工程取水断面沙湾县第三水源地工程取水断面枯水期平均流量枯水期平均流量频率曲线图频率曲线图 图图 2.4-4 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 26 2.5 洪水洪水 沙湾县第三水73、源地工程主要由取水首部、供水管线等组成。其洪水威胁主要分为两部分，一是金沟河洪水对取水工程的威胁，二是低山区冲洪沟暴雨洪水对供水管线沿线的威胁，本次工作分别对上述两种洪水进行分析。2.5.1 河流洪水成因及特性河流洪水成因及特性 金沟河发源于天山北坡的依连哈比尔尕山，流域内洪水与天山北坡大多数以冰川与永久性积雪为补给源的河流洪水特性相似，洪水成因、洪水类型有着较为普遍的共性。金沟河洪水从成因上划分，有冰川积雪消融成因洪水、暴雨成因洪水、积雪消融与暴雨混合成因洪水。（1）融雪型洪水 金沟河融雪型洪水多发生于春、夏季，主要受到气温影响。该类洪水的特点是日变化明显，一日一峰，峰不高，量也不大，过程变74、化比较平缓。据八家户站与红山头站 19622013 年历年实测洪峰资料分析，历年最大洪峰流量多发生在 78 月，占 50 年之多，仅 1963 年和 1991 年发生于 6月，1982 年发生于 5 月。从年气温的变化过程可以看出：7 月最高，68月次之。由此分析，金沟河洪水成因以高温期的冰川和永久性积雪消融为主，其他因素为辅。（2）暴雨型洪水 暴雨型洪水特征表现为：降雨强度大，洪水持续时间短，水势突涨突落，洪峰高，但洪量不大。该类洪水的形成与降雨笼罩面积、走向、及降雨强度等因素有密切关系。如 1967 年 7 月 17 日金沟河下游发生大暴雨洪水，红山头站实测洪峰达 214m3/s。对洪峰流75、量进行分析，洪峰前期降雨量达 26.4mm，河道从涨水到退落，仅半天左右，形成一个尖瘦的过程线。又如 2000 年 7 月 1 日 21 时 45 分，金沟河渠首发生突发性局部暴雨洪水，根据石河子水文水资源勘测大队 2001 年对金沟河渠首暴雨洪水调查反应，此次大暴雨主要来自金沟河西南方向，呈带状分布，带状宽度不大，但是降雨强度很大，暴雨中心位置在金沟河渠首上游大南沟支流霍斯托别克村附近，大降水形成超渗产流由大南沟西沟汇入至金沟河渠首断面，大沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 27 暴雨强度之大实属罕见。经分析，此次大暴雨洪水是由特定的天气状况下局部大暴雨造成76、河槽与坡面同时汇流而成，金沟河红山头站洪峰流量达142m3/s，暴雨出现时间为 7 月 1 日 21 时 45 分至 22 时 20 分，历时仅 35 分钟，洪水过程呈陡涨陡落的尖瘦型。2003 年 7 月 17 日凌晨，金沟河再次发生暴雨洪水。据石河子水文水资源勘测局洪水调查小组调查分析：这场洪水由山区大面积、高强度、短历时的降雨形成。其中金沟河上游支流白杨沟暴雨洪峰流量 60.3m3/s；大南沟暴雨洪峰流量 28.3m3/s；达板沟暴雨洪峰流量 451m3/s；红山头水文站断面暴雨洪峰流量 564m3/s；金沟河渠首以下大渡槽断面暴雨洪峰流量 405m3/s（含引水渠流量）。这场洪水从涨洪77、到消落仅仅持续了半个小时左右，洪峰高、洪量小，具有典型的暴雨洪水特征。（3）混合型洪水 混合型洪水为前两类洪水的组合，此类洪水的形成一般是由于前期气温较高，流域内大量积雪融化，再加上大尺度的降雨天气过程，就会在融雪洪水基础上再叠加一个暴雨洪水。混合型洪水是金沟河历年发生的洪水频率最高的一类洪水，这类洪水对拦河水利工程威胁很大。混合型洪水多发生于夏季，其特点是洪峰高、洪量大，历时也较长。例如 1996 年 7 月份金沟河进入汛期，天山一带出现了罕见的持续高温，0层高度达 5200m，3000m 高空气温达 14，1000m 高空气温达 8。7月 16 日起，金沟河流域受到大气环流影响，沿天山一带78、普降大雨，其中山区降暴雨，使受高温影响多日的永久积雪和冰川得到降水补充后形成高山冰雪融水与暴雨混合型洪水，根据金沟河八家户站实测资料显示，洪峰流量达 203m3/s，订正后达 210m3/s，1 日洪量达 12.1106m3，红山头站实测洪峰流量达 343.8m3/s，1 日洪量达 15.88106m3。这次洪水历时长，持续约 12 天；洪量大，仅金沟河 7 月 1628 日洪量达到 80.56106m3，占该河径流量的 22.8%。又如 1999 年 78 月，由于持续多日的高温和连续降雨，使金沟河流域遭受到历史特大洪水的袭击。7 月 17 日以来，沙湾县境内沿天山一带主要河流相继进入主汛期79、。7 月 19 日，金沟河最高洪峰流量达到 168m3/s，到沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 28 8 月 2 日，洪峰骤增至 378m3/s。这次洪水的典型特征是：峰值大，持续时间长，300m3/s 的流量持续近 3 个小时，200m3/s 的流量持续近 8 个小时，超过 100m3/s 的流量达 4 日。分析此次洪水的原因主要有两点：（1）持续多日的高温：从 7 月 15 日开始 500 百帕气温达到-6，700 百帕气温达 12，零度层高度 4800m，17 日 500 百帕气温达-5，700 百帕气温达 14，8月 2 日，5500m 的高空气温达80、到了-3，零度线为 5075m，连续多日高温持续不下；（2）持续的降雨既加速了融雪又加大了径流补给：7 月 19 日金沟河流域临近肯斯瓦特水文站降水量 19mm，红霓沟煤窑站降水 21mm，塔西河石门子站 29.8mm，18 日至 21 日总降水量达 57.2mm；8 月 1 日晚至 2 日凌晨，玛纳斯河流域山区普降中到大雨，其中肯斯瓦特站日降水量 25mm，八家户站日降水量 17.2mm，金沟河逐渐回落的洪峰又相继涨水形成比 7 月中旬第一次洪峰更大的洪峰，最大流量 255m3/s。2.5.2 历史洪水历史洪水 金沟河流域无调查历史洪水，据新疆玛纳斯河流域水利志记载相邻流域玛纳斯河 190681、 年曾发生特大洪水，洪峰流量约 1470m3/s，是百余年来的首大洪水。1999 年 8 月 2 日特大洪水流量为 1095m3/s，金沟河 1906 年也发生了特大洪水，根据新疆金沟河流域规划（2011 版，通过水利厅审查）报告反映：金沟河 1999 年与 1906 年洪水相比，大于 1906 年洪水量级，但无法准确确定其重现期；红山头站 2003 年洪峰流量 564m3/s 大于 1999 年洪峰 379m3/s，同样无法准确确定其重现期。因此，经综合分析：本次设计 2003 年洪水不作特大值处理，按常规洪水考虑。2.5.3 洪水系列洪水系列 本次收集到八家户水文站 19832013 年、82、红山头水文站 19621982 年和金沟河总干渠渠首站 19832013 年逐月径流量及历年最大洪峰资料，由于两站距离仅 300m，且在测验时资料常互为引用，根据 2.4.1 节分析，可以把两站资料合并，由此得到红山头站 19622013 年年最大洪峰系列。考虑上游八家户水文站具有实测洪水系列，统计两水文站最大洪峰流量，对其做相关性分析，见图 2.5-1，从图可以看出两水文站最大洪峰流量相关关系较好，相关系数达到 0.92，说明红山头水文站与八家户水文站洪水系列具有较好的一致性。拟建工程引水断面与红山头站区间面积极小，因此洪水系列直接采用红山头站成果。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第83、三水源地工程可行性研究报告 29 图图 2.5-1 2.5.4 设设计洪水计洪水 以红山头水文站 19622013 年共 52 年洪峰流量系列，按连续系列进行频率计算，采用 P-型曲线适线，矩法估算初值，目估定线。经计算得到设计洪峰流量成果见表 2.5-1，频率曲线见图 2.5-2。取水工程断面设计洪峰流量成果表取水工程断面设计洪峰流量成果表 表表 2.5-1 均值 Cv R 设计频率（%）0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 50 131 0.96 6 1370 1170 905 718 543 337 211 125 88.1 取水工程断面年最大洪峰流量频率曲线图取水工程断面年最84、大洪峰流量频率曲线图 图图 2.5-2 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 30 2.5.5 施工期设计洪水施工期设计洪水 根据施工组织设计，取水工程施工时段为枯水期（9 月翌年的 4 月），统计历年分期时段洪水，以其作为一个连续系列，作频率分析，按 P-型曲线适线，计算分期时段相应设计洪峰流量成果见表 2.5-2。取水工程断面分期设计洪水成果表取水工程断面分期设计洪水成果表 表表 2.5-2 分期时段 不同频率设计值 5%10%20%94 月洪峰（m3/s）49.2 37.5 26.6 2.5.6 冲洪沟设计洪水冲洪沟设计洪水 输水管道沿线属于低山丘陵区，总85、体地势北高南低、东高西低，海拔在 500800m 之间，相对高差 1050m，属剥蚀堆积块状隆起山前丘陵区，呈东西向带状分布。管道工程洪水威胁主要来自沿线西、西南方向的冲洪沟，供水管线较长，但穿越区内地形、地质条件相对简单，沿线只有位于金沟河出山口附近有 4 条洪沟，对管线有一定威胁，管线剩余沿线均位于山前冲积平原区，地形起伏较小，无冲洪沟威胁。2.5.6.1 洪水来源、成因及计算方法洪水来源、成因及计算方法 依照洪水成因，冲洪沟洪水主要分为两种类型：融雪型洪水。低山丘陵区的在冬季积雪，如果积雪量大，在来年的春季，气温回升快，这时低山区和丘陵区的积雪融化能形成较大的春洪。暴雨型洪水。受局部天气86、和地形的影响，降雨形成有较大破坏能力的洪水。暴雨一般发生在中、低山区，汇流速度较快，形成的洪水具有陡涨陡落，峰高量小，水势汹猛的特点，这类洪水的历时很短，在数小时内即可完成。因季节性融雪汇流时间长，洪水流量较小，一般很少引起洪灾，所以本次冲沟洪水计算主要考虑暴雨洪水。2.5.6.2 暴雨特性及成因暴雨特性及成因 深居亚欧大陆腹地的金沟河流域，远离海洋，属北温带大陆性气候。因此，从海洋来的水汽团对该区基本无影响，本区主要是汽团在山前爬升过程中致冷而形成的，多是局部性暴雨，丘陵地带或盆地边缘，暴雨强度大、历时短。2.5.6.3 设计雨量设计雨量 工程区附近有红山头水文站，有实测不连续的几年最大一日87、降雨量资料，因沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 31 年限较短，不能为设计提供依据。位于红山头上游的八家户水文站，具有实测的19832013 年连续 31 年的最大一日降雨量，因处于上游山区，其降雨量大于下游区，考虑工程设计偏安全，可直接利用该站成果，不再进行修正。该站的降雨观测方法和精度，符合国家要求，观测资料精确具有可靠性，能为工程设计提供依据。以八家户水文站连续实测的 31 年最大一日降雨量资料进行频率分析计算，采用 P-型曲线适线，目估定线。经计算得到工程区设计最大一日降雨量成果见表 2.5-3，频率曲线见图 2.5-3。金沟河八家户水文站最大一日降88、水量频率计算成果表金沟河八家户水文站最大一日降水量频率计算成果表 表表 2.5-3 单位：单位：mm 均值 Cv R P（%）0.1 0.2 0.5 1 2 3.3 5 10 20 27.8 0.34 3.5 73.2 68.6 62.3 57.5 52.6 48.7 45.8 40.5 34.7 金沟河八家户站年最大一日降雨量频率曲线图金沟河八家户站年最大一日降雨量频率曲线图 图图 2.5-2 2.5.6.4 推理公式法计算成果推理公式法计算成果 因供水工程管线沿线洪水威胁主要来源于山前冲洪沟，且冲洪沟集水面积都在 1.0km2以下，属于小流域洪水计算，本次采用水利水电工程设计洪水计算规范（89、SL44-2006）中推荐的推理公式法计算。如下：nPPmFSQ/278.0 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 32 278.0)/(4/13/1mpQmJL 公式中为洪峰径流系数，分两种情况进行分析计算：（1）全面汇流时，即ct PnS/1（2）部分汇流时，即ct nctn1)/(，而nPcSnt/1/)1(式中的各参数物理意义 PmQ:设计洪峰流量，sm/3；：洪峰径流系数；：汇流时间，h；ct：净雨历时，h；n：暴雨衰减系数；F：流域集水面积，km2；PS：设计雨力；m：汇流系数；：净雨历时内平均损失率hmm/；L：河流长度，km；J：河道平均比降。式90、中各参数的确定，对计算成果有着直接的关系，因此确定各参数时，尽量利用前人的分析结果，并采用多种方法，分析比较后确定。冲洪沟集水面积 F 的确定：F 为冲洪沟出山口以上的汇流面积，本次在 1：10000 电子地形图上描绘出分水岭后，量算出汇流面积，详见表 2.5-4。冲洪沟长度L的确定：L是从洪沟出山口起，至分水岭的最长的洪沟距离。在电子地形图上量算各洪沟长度见表 2.5-4。冲洪沟平均比降 J 的确定：J 为沿 L 的冲洪沟平均比降。各冲洪沟比降见表 2.5-4。汇流参数m的确定：汇流参数m是反映流域特性的综合性参数，在有实测雨、洪资料和调查的雨洪资料的情况下，可分析计算而得，但项目区所处地带91、的各冲洪沟,既无洪水实测调查资料，也无对应暴雨过程记录。因此，本次计算采沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 33 用水利水电工程设计洪水计算规范SL44-2006 中给出的计算公式，值见表2.5-4。根据项目区的下垫面情况，以类情况计；来确定m值，查表 2.5-5 结合当地的情况取定m值，见表 2.5-4。公式中基本参数表公式中基本参数表 表表 2.5-4 沟号 面积 F（km2）沟长 L（m）坡降 J 汇流参数 m 1#0.10 599 0.135 1.17 1.00 2#0.13 728 0.126 1.45 1.02 3#0.07 583 0.103 192、.24 1.01 4#0.15 697 0.092 1.54 1.02 小流域下垫面条件分类表小流域下垫面条件分类表 表表 2.5-5 类 别 雨洪特性、河道特性、土壤植被条件 的简单描述 推理公式洪水汇流参数 m 值=110=1030=3090=90400 I 北方半干旱地区，植被条件较差，以荒坡、梯田或少量的稀疏林为主的土石区，旱作物较多，河道呈宽浅型，间隙性水流，洪水陡涨陡落 1.01.3 1.31.6 1.61.8 1.82.2 II 南、北方地理景观过渡区，植被条件一般以稀疏林、针叶林、幼林为主的石山区或流域内耕地较多 0.60.7 0.70.8 0.80.9 0.91.3 III 93、南方、东北湿润山丘区，植被条件良好，以灌木林、竹林为主的石山区，或森林覆盖度达 4050，或流域内多为水稻田、或以优良的草皮为主，河床多为砾石、卵石，两岸滩地杂草丛生，大洪水多位尖瘦型中小洪水多为矮胖型 0.30.4 0.40.5 0.50.6 0.60.9 IV 雨量丰沛的湿润山区，植被条件优良，森林覆盖度可达 70以上，多为深山原始森林区，枯枝落叶层厚，壤中流较丰富，河床呈山区型，大卵石，大砾石河槽，有跌水，洪水多为陡涨陡落 0.20.3 0.30.35 0.350.4 0.40.8 注：值计算公式3/1/JL。雨力PS的确定：雨力PS采用下式计算：1,24nPPtHS)24(ht ,Pd94、PKHH,1,24，PdH,1是根据项目区内或项目区附近气象资料多年最大一日降雨量系列进行频率分析计算,得到的设计值；PH,24取汇流区内最大 24h 降水量设计值；K按新疆可能最大降雨图集中所推荐的值 1.13 计。暴雨衰减指数 n 值的确定 新疆地域辽阔，地形复杂，暴雨衰减指数 n 值变幅较大,为合理起见，本地沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 34 段暴雨衰减指数采用新疆可能最大暴雨图集所控制的 1 小时、24 小时的暴雨均值、VC值、VSCC/值、计算设计值，采用水利水电工程设计洪水计算规范SL44-2006 给出的公式：)24/1lg(/)/lg(195、241HHn 在新疆可能最大暴雨图集中查红山头水文站 1 小时、24 小时的暴雨均值、VC值、VSCC/值，计算得项目区 n 值见表 2.5-6。暴雨衰减指数暴雨衰减指数 n 值统计表值统计表 表表 2.5-6 项 目 H Cv Cs/Cv n 1 小时 24 小时 1 小时 24 小时 1 小时 24 小时 1%2%3.33%5%工程区 12 28 0.65 0.55 3.5 3.5 0.780 0.774 0.769 0.764 由表 2.5-6 看出，n 值是随频率变化的，但考虑到实测暴雨的分布情况及工程安全，区内 n 值取 0.780。净雨历时平均损失率的确定（1）采用小流域暴雨洪峰流96、量计算一书中对的实验研究成果。实验研究成果确定了与暴雨强度的关系：1rPRS。式中 R 为损失系数，r1为损失指数，它综合反映了不同下垫面土壤类型的损失情况，其损失情况见表 2.5-7。根据集水面积的土壤、植被、降雨情况，取 III 类土壤和前期土壤干旱，取 R、r1为 1.08、0.75。值计算结果见表 2.5-8。（2）采用公式)1/(1)1/()/()1(nnannhsnn计算，式中的 n、s 同推理公式一样，ha为设计净雨量，设计净雨量由设计暴雨量乘以暴雨洪峰径流系数求得，暴雨洪峰径流系数由中小流域设计暴雨洪水图集研究成果和流域下垫面、暴雨情况，又有新疆中小流域设计暴雨洪水图集研究结果97、：暴雨洪峰径流系数在0.240.5 之间，经计算确定区内洪峰径流系数为 0.32。值计算结果见表 2.5-8。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 35 各类土壤损失参数各类土壤损失参数 R,r1 值值 表表 2.5-7 损失等级 II III IV V VI 特征 粘土地下水位较高（0.3-0.5米）盐碱土地面；土壤脊薄的岩石地区植被差，轻微风化的岩石地区。植被差的砂质粘土地面，戈壁滩土层较薄的土石山区；植被中等风化中等的山区北方地区坡度不大的山间草地。植被差的粘砂土地面；风化严重土层厚的土石山区；草灌较密的山丘区或草地；人工幼林或土层较薄中等密度的林区；水土98、流失中等的黄土塬面地 植被差的一般砂土地面、土层较厚、森林较密的地区；有大面积水土保持措施，治理较好的土质山区 无植被松散的砂土地面，茂密并有枯枝落叶的原始森林 地区举例 燕山、太行山、秦岭北坡山区 陕北黄土高原丘陵区，娥眉径流站丘陵区及山东涝山等地。峨眉径流站高山区，湖南龙潭及短徒桥径流站；广州径流站。广东北江部分地区；土层较厚郁闭度 70%以上的森林地区 东北原始森林区及西北沙漠边缘区 前期土壤湿润 R 0.83 0.93 0.98 1.1 1.22 r1 0.56 0.63 0.66 0.76 0.87 前期土壤中等湿润 R 0.93 1.02 1.1 1.18 1.25 r1 0.6399、 0.69 0.76 0.83 0.9 前期土壤干旱 R 1 1.08 1.16 1.22 1.27 r1 0.68 0.75 0.81 0.87 0.92 值计算成果统计表值计算成果统计表 表表 2.5-8 区域 项目 p=1%p=2%p=3.33%p=5%p=10%p=20%冲洪沟区 方法（1）14.0 12.8 11.9 11.2 9.9 8.5 方法（2）14.6 13.7 12.9 12.3 11.2 10.0 采用值 14.3 13.2 12.4 11.7 10.6 9.2 综合分析上述计算结果的基本条件，主要分析冲沟下垫面土壤、植被情况后，确定本地区净雨历时平均损失率值。分两种方100、法计算，采用两者的均值。以上计算结果，经分析均在新疆天山北坡冲沟净雨历时平均损失率值的变化范围之内，能满足本阶段要求。依据上述给出的公式、参数，采用计算机试算，得出各设计频率的洪峰流量，各冲洪沟与管线工程相交断面处设计洪峰流量见表 2.5-9。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 36 输水管线沿线冲洪沟设计洪峰流量计算成果输水管线沿线冲洪沟设计洪峰流量计算成果 表表 2.5-9 洪沟 P 面积 F（km2）沟长 L（m）坡降 J 汇流参数m 衰减指数n 雨力 Sp 净雨损失率 产流历时 tc 汇流历时 洪峰径流系数 洪峰流量 Q（m3/s）1#1%0.10 3101、99 0.150 0.75 1.00 0.780 32.29 14.3 0.407 0.147 0.976 2.25 2%29.54 13.2 0.401 0.152 0.966 1.99 3.33%27.35 12.4 0.396 0.156 0.958 1.79 5%25.72 11.7 0.392 0.159 0.951 1.39 10%22.74 10.6 0.384 0.166 0.938 2.50 2#1%0.13 728 0.126 1.45 1.02 0.780 32.29 14.3 0.407 0.326 0.819 2.21 2%29.54 13.2 0.401 0.336102、 0.811 1.95 3.33%27.35 12.4 0.396 0.345 0.804 1.76 5%25.72 11.7 0.392 0.353 0.798 1.61 10%22.74 10.6 0.384 0.368 0.787 1.36 3#1%0.07 583 0.103 1.24 1.01 0.780 32.29 14.3 0.407 0.322 0.821 1.29 2%29.54 13.2 0.401 0.332 0.813 1.14 3.33%27.35 12.4 0.396 0.341 0.806 1.02 5%25.72 11.7 0.392 0.348 0.800 0103、.94 10%22.74 10.6 0.384 0.364 0.789 0.79 4#1%0.15 697 0.092 1.54 1.02 0.780 32.29 14.3 0.407 0.330 0.817 2.67 2%29.54 13.2 0.401 0.340 0.809 2.36 3.33%27.35 12.4 0.396 0.350 0.802 2.12 5%25.72 11.7 0.392 0.357 0.796 1.95 10%22.74 10.6 0.384 0.373 0.785 1.64 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 37 2.6 104、泥沙泥沙 2.6.1 泥沙的成因与特征泥沙的成因与特征 金沟河属一条多泥沙河流，泥沙主要来源于水流对河道的冲刷及降雨汇流对汇流面的侵蚀。从整个山区来看，海拔 3600m 以上基本为永久性积雪和冰川所覆盖，产沙量极少。海拔 1700m3000m 地带植被覆盖率很高，水土保持较好，产沙量也不大。在山区中、下游大部分范围内，覆盖层松散破碎，植被稀少且多为草本植物，一旦进入汛期暴雨将两岸松散风积物带入河道，尤其遇大暴雨洪水时，河道泥沙骤增，因而暴雨洪水是金沟河泥沙产生的主要原因。就整个产流区而言，泥沙主要来源于流域中、下部。据八家户站和红山头站实测泥沙资料分析，金沟河泥沙有如下特征：（1）泥沙的年际变105、化很大。八家户站年最大输沙量为 216.1104t，发生于 1999 年，红山头站年最大年输沙量 109104t，发生于 1962 年；八家户站年最小输沙量 17.7104t，发生于 1993 年，红山头站年最小输沙量26.4104t，发生于 1965 年；八家户站、红山头站多年平均输沙量分别为66.5104t、75.5104t。（2）泥沙的年内分配集中。红山头站实测 6 年资料中，68 月输沙量占全年的 97.7，而 7 月就占全年的 56.8。这与流域面上覆盖物干燥松散，水量集中有关。冬季输沙量基本为零。（3）含沙量集中。全年的输沙量，主要集中在数日之内。如红山头站 1967年 7月 17106、日日均输沙率 5260kg/s，输沙量 45.4104t，占全年的 60.1%。2.6.2 悬移质泥沙分析悬移质泥沙分析 金沟河八家户水文站具有 19852004 年共 20 年悬移质泥沙资料，下游红山头站具有 1962、19641968 共 6 年泥沙资料。由于上、下游站资料不同步，选用站泥沙资料系列较短，而且河流泥沙与流域降水时间、降水量大小、下垫面情况密切相关，影响因素多而复杂，并且还与测验手段和精度有关，根据水利水电工程水文计算规范（SL278-2002），当泥沙资料具有 20 年以上，可统计泥沙特征值。因此，本次设计不进行插补延长，直接采用八家户站实测资料分析计算。据八家户水文站泥沙107、资料分析，八家户站断面多年平均含沙量为 2.13kg/m3，多年平均悬移质输沙率为21.1kg/s，多年平均悬移质输沙量为 66.5104t，连续最大三个月输沙量为沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 38 64.9104t，出现时间为 68 月，占年输沙量的 97.7%，详见表 2.6-1。红山头水文站因资料系列太短，代表性较差，因此以八家户水文站为参证站，据此推求出红山头水文站多年平均悬移质输沙量为 75.5104t，其多年平均悬移质输沙量见表 2.6-2。八家户站悬移质输沙量（率）多年平均年内分配表八家户站悬移质输沙量（率）多年平均年内分配表 表表 2.6108、-1 项目 月 份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 含沙量（kg/m3）0.0 0.0 0.0 0.2 0.4 1.2 3.99 输沙率（kg/s）0.0 0.0 0.1 0.3 2.3 20.5 141.3 输沙量（104t）0.0 0.0 0.0 0.1 0.6 5.5 37.8 百分率（%）0.0 0.0 0.0 0.1 0.9 8.3 56.8 项目 月 份 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年平均 连续最大 三个月 含沙量（kg/m3）2.68 0.33 0.08 0.00 0.00 2.13 输沙率（kg/s）81.1 3.4 0.2 0 0 2109、1.1 输沙量（104t）21.7 0.9 0.1 0 0 66.5 65 百分率（%）32.6 1.3 0.1 0 0 100 97.7 红山头站悬移质输沙量（率）多年平均年内分配表红山头站悬移质输沙量（率）多年平均年内分配表 表表 2.6-2 项目 月 份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 输沙率（kg/s）0.0 0.0 0.1 0.3 2.4 24.2 160.1 输沙量（104t）0.0 0.0 0.0 0.1 0.6 6.3 42.9 百分率（%）0.0 0.0 0.0 0.1 0.9 8.3 56.8 项目 月 份 8 月 9 月 10 月 11 月 12 110、月 年平均 连续最大 三个月 输沙率（kg/s）91.9 3.8 0.2 0.0 0.0 23.9 输沙量（104t）24.6 1.0 0.1 0.0 0.0 75.5 73.7 百分率（%）32.6 1.3 0.1 0.0 0.0 100 97.7 2.6.3 推移质泥沙计算推移质泥沙计算 金沟河上仅红山头站有 5 年推移质泥沙测验成果，见表 2.6-3。河道出现推移质的时间一般在 6 月上旬9 月上旬。5 年平均输沙量为 9.26 104t，最大年与最小年之比为 2.47。根据推移质与悬移质同期 3 年输沙量资料，可以计算出年推移质沙量占悬移质沙量的 11.1%（0.111）。参照经验公式111、 W推W悬，山区河流经验系数 取值范围 0.150.30，并参考黑山头站 1964 年1974 年间同期5 年的平均推、悬沙之比（0.147），确定红山头站经验系数取 0.15，由此沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 39 推算红山头站多年平均推移质输沙量为 11.3 104t。红山头站推移质泥沙测验成果表红山头站推移质泥沙测验成果表 表表 2.6-3 年份 1963 1966 1967 1968 1969 平均 推移质 输沙率（kg/s）2.99 2.64 2.73 1.82 4.5 2.94 输沙量（104t）9.429 8.326 8.609 5.74 112、14.191 9.26 悬移质输沙量（104t）78.4 91.9 34.4 推沙/悬沙（%）10.62 9.37 16.68 11.1 2.6.4 泥沙总量泥沙总量 根据上述分析计算，红山头水文站多年平均悬移质输沙量为 75.5104t，多年平均推移质输沙量为 11.3 104t，其天然输沙量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和，即红山头站多年平均年输沙量为 86.8 104t。因本工程取水断面与红山头站断面距离极近，因此可用红山头站泥沙总量代替，即取水工程断面多年平均年输沙总量为 86.8 104t。2.7 水位流量关系水位流量关系 拟建取水工程断面附近河道无水位观测资料，仅有河道大断面测量资113、料，河道断面位置示意见图 2.7-1。本次计算采用 2014 年我院测量的 1：1000 地形图上查出的水面比降作为河段比降。根据实地踏勘，综合河床组成、河道变化情况和两岸植被情况，并参考附近已建、拟建工程设计成果，确定出糙率值（n=0.04），而后用稳定均匀流公式计算取水工程断面的水位流量关系曲线。水位流量关系采用曼宁公式计算，公式如下：Q=n-1J1/2R2/3F；式中：Q-流量（m3/s）；n-糙率；J-比降；R-水力半径（m）；F-面积（m2）。根据设计断面河段比降、拟定的河床糙率，结合实测的河道大断面成果，采用上述公式计算设计断面水位流量关系，结果详见表 2.7-1表 2.7-2，关114、系曲线图见图 2.7-2图 2.7-3。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 40 取水工程取水工程导流围堰导流围堰断面河道水位流量关系成果断面河道水位流量关系成果 表表 2.7-1 序号 水位（m）流量（m3/s）序号 水位（m）流量（m3/s）1 826.45 1.81 6 827.45 295 2 826.65 8.15 7 827.65 439 3 826.85 29.7 8 827.85 607 4 827.05 83.3 9 828.05 800 5 827.25 174 10 828.25 990 取水工程取水工程首部首部断面河道水位流量关系成果断115、面河道水位流量关系成果 表表 2.7-2 序号 水位（m）流量（m3/s）序号 水位（m）流量（m3/s）1 820.1 0.92 7 821.3 224 2 820.3 7.28 8 821.5 297 3 820.5 23.3 9 821.7 382 4 820.7 55.5 10 821.9 473 5 820.9 102 11 822.1 572 6 821.1 158 12 822.3 791 图图 2.7-1 图图 2.7-2 826.101002003004005006007008009001,000沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 41 图图116、 2.7-3 2.8 冰情、水温及水化学冰情、水温及水化学 2.8.1 冰情冰情 金沟河红山头站无冰情观测资料，本次收集到八家户站不完全的 19832007 年、霍尔果斯水文站 19561958 年的部分冰情观测资料。根据资料分析可知：金沟河冬季冰情较为复杂，八家户站冬季水面封冻现象很普遍，一般开始结冰日期为 11 月上旬，开始封冻日期为 12 月-1 月初，全部融冰日期在 4 月中旬左右。下游霍尔果斯水文站冰情资料较少，只能定性反映出冬季有岸冰。详细情况见表 2.8-1。金沟河冰情统计表金沟河冰情统计表 表表 2.8-1 项目 开始结冰 开始封冻 开始解冰 开始融冰 多年平均 冰厚 最早最晚117、 最早最晚 最早最晚 最早最晚 日期 11.0711.28 12.011.27 1.213.14 3.014.05 0.31m （月.日）2.8.2 水温水温 金沟河流域八家户水文站具有 19832006 年水温观测资料，红山头水文站具有 19621982 年 15 年不完全水温资料。根据两站水温观测资料分析：金沟河多年平均水温为 4.26，最高水温一般出现在 6 月，历年最高水温 20，发生于 1981 年 7 月 23 日，冬季最低水温一般在 0左右，两水文站多年平均各月水温统计见表 2.8-2。819.6819.8820.0820.2820.4820.6820.8821.0821.282118、1.4821.6821.8822.0822.2822.4822.60100200300400500600700800H(m)Q(m3/s)取水工程首部断面河道水位流量关系曲线取水工程首部断面河道水位流量关系曲线沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 42 金沟河八家户站、红山头站多年月平均水温统计表金沟河八家户站、红山头站多年月平均水温统计表 表表 2.8-2 站名 月份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 八家户站 水温（）0.1 0.2 0.8 3.6 7 8.5 9.1 月份 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年平均 水温（）119、8.7 7.3 3.5 0.8 0.2 4.2 站名 月份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 红山头站 水温（）0.7 0.9 2.8 6.5 9.6 11.2 11.8 月份 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年平均 水温（）11.2 9 5.4 2.2 0.9 6.0 2.8.3 水化学水化学 本次工作于 2014 年 5 月 26 日在取水工程首部位置河道内采集地下水 4 组，地表水 2 组进行试验分析。据采取的地表水和地下水水质分析成果，河水和河道地下水水化学类型为 HCO3.SO4Ca.Na 型、HCO3.SO4Ca 型和 SO4.HCO3Ca.Na120、 型水，矿化度 214248mg/L。由 3.2.1.5 节水质全分析报告资料可以看出：勘察时采集的 2 组河水中浑浊度 23.424.5，pH 值 8.68.61，铁离子含量 0.78mg/L0.97mg/L，总大肠菌群200.5MPN/100mL，超出标准要求；4 组地下水中浑浊度 94.2129.4，铁离子含量 1.00mg/L1.04mg/L，均有肉眼可见物，菌落总数 433 CFU/Ml479CFU/Ml,其中两组水样总大肠菌群 129.8 MPN/100mL200.5MPN/100mL，其中一组水样色度为 30，氨氮含量为 0.61mg/L，COD 为 5，超出标准要求；地下水其它121、各项已检测指标符合生活饮水卫生标准（GB5749-2006）所规定的限值；初步分析，潜水水质中肉眼可见物、总铁含量超标与探坑开挖后坑壁坍塌，溶入大量上部泥质含量较高的地层颗粒有关，而地表河水受上游不同季节洪水携带物或河道上游工矿企业活动有关。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 43 3 工程地质工程地质 批批 准准：周吉军周吉军 审审 定：定：刘永明刘永明 审审 核：李核：李 利利 校校 核：核：杨海亮杨海亮 编编 写写：林林 静静 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 44 3.1 区域地质概况区域地质概况 3.1.1 地形地122、貌地形地貌 工程区所在的金沟河流域从南到北依次发育了侵蚀构造高山及中山、剥蚀堆积丘陵及山间谷地和山前冲洪积平原等三大地貌类型。侵蚀构造高山及中山：侵蚀构造高山及中山分布于金沟河八家户水文站以南，海拔 1400m 以上，属天山主脉。地貌形态南部为高山，北部为中山及中低山。植被发育，为天然林场及牧场。本区新构造运动强烈，河谷切割较强烈，河床纵坡大于 20，河谷两岸阶地不发育，多为大于 50的陡坡，形成典型的“V”型河谷。剥蚀堆积丘陵及山间谷地：剥蚀堆积丘陵及山间谷地分布于金沟河八家户水文站以北，北界为金沟河红山头，海拔 7001400m，地貌形态主要为丘陵、山间谷地。丘陵多为中新生代地层，植被较发123、育，为天然牧场；山间谷地地形平缓，为农耕地及人工草场。本区新构造运动较强烈，河谷间歇性切割，河床纵坡大于 15，河谷两岸不对称发育级阶地，河谷呈“U”形，深度 50120m，宽 200m500m。山前冲洪积平原：金沟河渠首以北为广阔冲积平原，海拔 350700m，地形坡度 320，由南往北倾。3.1.2 地层岩性地层岩性 区域地层包括侏罗系下统（J1）、中统（J2）、新近系、古近系以及第四系冲洪积、风积和坡积等成因的堆积层。侏罗系下统三工河组（侏罗系下统三工河组（J1s）分布于国防公路以南区域，为灰黄色、褐黄色、黄绿色及浅绿色厚层状及厚层中厚层状的砂岩、砂砾岩及砾岩互层，产状 S5E75。侏罗124、系侏罗系中中统统西山窑西山窑组（组（J2x）分布于国防公路以北一带，在金沟河河谷八家户水文站也有露头，为一套灰绿色、黄绿色、褐红色及褐灰色中厚层、薄层状砂岩、粉砂岩、泥岩夹砾岩、煤层和菱铁矿的湖泊沼泽相沉积层。新近系和古近系新近系和古近系（E、N）该套地层主要分布于低山丘陵区北部的出山口处附近，呈条带状北东南东向展布，为独山子安集海、玛纳斯、霍尔果斯达背斜北翼组成地层；在江南庙沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 45 断裂南侧附近亦有分布，呈条带状南东向延伸。古近系（E）：岩性为樱红色、砖红色砂质泥岩，青灰色、浅灰色砂岩、棕红色粗砂岩夹细砾岩及纤维石膏透镜体。125、新近系（N）：岩性为中厚层状褐黄色、砖红色砂质泥岩、泥岩互层夹灰色砂砾岩、中粒岩屑砂岩。第四系（第四系（Q）下更新统西域组（Q1x）：岩性为砾岩，灰白色、棕黄色，碎屑结构，岩层具斜交层理，钙质胶结或半胶结，与下伏独山子组（N2d）地层呈整合接触。主要分布于低山丘陵区北部的出山口处附近，呈条带状北东、南东向展布；在江南庙断裂北侧附近亦有分布，呈条带状南东向延伸。中更新统冲积层（Q2pl）：岩性为含漂石的砂砾石层，砾石成分以凝灰岩、花岗岩等为主，卵砾石磨圆较好，多呈圆状或扁圆状，分选一般，厚度 1015m。主要分布在河床两岸、级阶地上。上更新统冰碛层（Q3gl）：岩性为灰白色含泥、巨砾的漂卵砾石层126、，局部泥砂质胶结，巨砾、卵砾石成分以花岗岩为主，呈次圆状或次棱角状，分选差，最大粒径达 3m。主要分布级阶地面上部。上更新统风积黄土（Q3eol）：岩性为浅黄色粉土，厚度一般 12m，分布在阶地顶部，表面平坦。上更新统冲积层（Q3al）：岩性为含漂石的砂卵砾石层，砾石成分以凝灰岩为主，卵砾石磨圆较好，多呈扁圆状，分选一般，厚度一般 24m。主要分布在河床两岸、级阶地上。全新统洪积层（Q4pl）：岩性为浅黄色含土砂砾石或碎块石土，成分以凝灰岩等为主，厚度不均，主要分布在河流两岸冲沟内。全新统冲积层（Q4al）：岩性为含漂石的砂卵砾石层，砾石成分以凝灰岩、砂岩等为主，少量为花岗岩，卵砾石磨圆较好，127、呈圆状或扁圆状，分选差，主要分布在现代河床及冲洪积平原。3.1.3 地质构造地质构造 本区构造从南到北主要划分为北天山褶皱带、山前拗陷带和准噶尔地块三个地质构造单元。据新疆维吾尔自治区区域地质志，工程区属北天山褶皱带的山前拗陷区（乌鲁木齐山前拗陷带36）。受燕山运动和喜马拉雅运动的影响，沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 46 山前拗陷区的中新生代地层发生褶皱和断裂，形成了轴向与天山平行的一系列褶皱和断裂构造。褶皱构造主要包括轴向与天山平行的四排隆起背斜构造，其主要特点是：各背斜呈雁行式排列，两翼不对称，北翼陡南翼缓，相互间以宽缓的向斜相隔。四排背斜自南向北依128、次为：第一排背斜包括：达字庙鼻状构造、南玛纳斯背斜、清水河子鼻状构造、齐古背斜、昌吉背斜。第二排背斜包括：霍尔果斯背斜、玛纳斯背斜、吐古鲁背斜。第三排背斜包括：独山子安集海背斜。第四排背斜包括：西湖隆起和呼图壁隆起。断裂构造为一系列与天山平行、走向 NWW 的断裂，主要有博洛霍洛断裂、精河阿什里断裂、清水河子断裂、玛纳斯隐伏断裂、独山子安集海断裂、霍尔果斯达里亚断裂。区内升降运动也较为强烈，总体具有南部相对于北部上升幅度较大：南部强烈上升，剥蚀形成低山丘陵地貌，北部相对下降，接受沉积形成山前倾斜平原。本项目取水工程位于乌鲁木齐山前拗陷带西段的霍尔果斯背斜部位（见图3.1-1 地质构造略图）。3129、.1.4 地震活动与区域构造稳定性地震活动与区域构造稳定性 工程区处于北天山地震构造带中西部，区内新构造运动强烈，属新疆地震活动较强烈的区域之一，有地震活动频度与强度较高，原地重复较多、发震构造相同的特点。沿活动断裂构造的造山运动是该区发生地震的主要因素，对工作区有影响的构造为霍尔果斯背斜。通过对区内地震资料的收集分析整理，工程区 100km 范围内，发生 Ms4.7级以上地震 23 次，其中：7.07.9 级地震 2 次，6.06.9 级地震 1 次,5.05.9级地震 17 次。据新疆地震台网 1970 年到 2000 年测观记录，区内 M5.0 级地震 7 次。地震震源深度一般在 103130、5km，以浅源地震为主（见图 3.1-2 地震震中分布图）。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 47 地质构造略图地质构造略图 图图 3.1-1 地震震中分布图地震震中分布图 图图 3.1-2 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 48 据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本项目取水工程地震动峰值加速度 0.30g，对应地震基本烈度为度；供水管线部分 K0+000K3+000 段地震动峰值加速度 0.30g，对应地震基本烈度为度，K3+000 至终点地震动峰值加速度 0.20g，对应地震基本烈度为度。地震动峰值加131、速度区划见图 3.1-3。地震动峰值加速度区划图地震动峰值加速度区划图 图图 3.1-3 3.1.5 水文地质条件水文地质条件 工程区南部中高山区，由古生界海相及陆相火山碎屑岩和以花岗岩为主的侵入岩组成，受东西构造体系控制，经历了加里东期以来的多次构造运动的反复作用，地层变动剧烈，岩层岩体破碎严重，节理裂隙甚为发育，为大气降水入渗形成地下水提供了良好的赋存空间，反映地下水富集的基岩裂隙泉在南部中高山区分布众多。分布于该区的区域性大断裂，为压扭性主干断裂，一般均阻挡地下水流向下游区的径流，在补给源南侧的断裂破碎带，是地下水的富集带，并为地下水的深部循环与储存创造了条件。而南部山区的北东北北东向断132、裂是伴随主干断裂而产生的次级张性或张扭性断裂，不仅控制着山区河流的流向，而且也为地下水的浅部循环与储存创造了条件。基岩山区的地下水就是按照这一规律赋存沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 49 与分布的，即：基岩裂隙水主要受构造控制，仅在局部沟谷低洼地带存在松散岩类孔隙水；中、高山区的基岩裂隙水比低山丘陵区丰富；断裂裂隙密集而具张性结构面地带的地下水，比断裂裂隙稀疏的地带丰富；山区山势高峻，沟谷深切，地下水交替强烈，矿化作用弱，地下水矿化度低。低山丘陵区“南山洼地”（即剥蚀堆积丘陵及山间谷地，包括东湾镇、西戈壁镇、博尔通古乡地区）内堆积了厚度达 350m 以上的133、第四系下更新统西域组（Q1）的砾岩及中更新统乌苏群（Q2）、上更新统新疆群（Q3）和全新统（Q4）的砂砾石、卵砾石。砾岩和砂砾石、卵砾石中的空隙为地下水储存提供了巨大的空间；流经此地的玛纳斯河、宁家河及金沟河等河流在径流的途中河水大量渗漏，为地下水提供了充足的补给来源，储藏了丰富的第四系松散堆积层孔隙潜水；而“南山洼地”南、北的第一排、第二排背斜构造及塔西河地下南北向相对隆起则形成天然坝体。该区地下水在其下游出山口“南山洼地”北缘的玛纳斯河红山咀、金沟河红山头等水文站一带，受第二排背斜构造的阻挡，地下水以泉水溢出的形式回归河道。“南山洼地”的含水层厚度一般大于 200m。第四系下更新统西域组（134、Q1）下伏的新近系上新统独山子组（N2）及中新统塔西河组（N1）中的泥岩构成了含水层的隔水底板。地下水水位埋藏深度一般大于 100m。由于受第一排背斜构造的阻隔，侵蚀构造中高山区的地下水很少能够直接补给“南山洼地地下水库”，仅在宁家河以西的相对较窄的地段有山区基岩裂隙水补给。本区含水层厚度大，地下水在垂向上存在三个循环带，即浅层循环积极带、中层缓慢交替带、深层滞留带。地下水在水平方向上存在二个流向，一是从上游向下游（由南向北）的纵向径流，二是在东西方向上由宁家河、金沟河向玛纳斯河河谷的横向径流，其中南北向径流的水力坡度为 1.5，东西向径流水力坡度为 1.31.7。由于“南山洼地”地下水存在上135、述南北向和东西向的双向流动，到了洼地的北部，受第二排背斜构造的阻挡，地下水面是由南向北、由西向东，朝玛纳斯河河谷红山嘴一带随地形倾斜的曲面，即地下水面在玛纳斯河河谷红山嘴一带为一漏斗。该地下水面漏斗不是开采形成的降落漏斗，而是玛纳斯河河谷内泉水溢出所形成的天然漏斗。天然漏斗向东延伸至塔西河，向西延伸至宁家河、金沟河，呈由南向北收敛的“长扇”型，扇柄即是玛纳斯河红山嘴一带河谷。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 50 本区由于地下水位埋藏深，地下水以水平径流排泄为主，泉水溢出是地下水的主要排泄形式；垂向上的蒸发、河床潜流及基岩裂隙水排泄量极少。“南山洼地”的北部136、，受第二排背斜构造的阻挡，深切割的河床切穿潜水含水层后形成下降泉。在玛纳斯河河谷红山嘴三级电站以南 3.57km 的地段形成了长达 3.5km的泉群。泉水主要在高出河床十多米的 IV 级阶地的阶坎下部和 I 级阶地、II 级阶地、III 级阶地的阶坎及后缘出露，形成了近 1km2的湿地和天然林地。在三个泉子沟的沟尾和宁家河卡子湾水库、金沟河红山头等以南的河谷中均有泉水零星出露，其泉群规模远远小于玛纳斯河河谷。平原区该段西起安集海镇的元兴宫村，东到金沟河镇的东戈壁村，为金沟河出山口后形成的冲洪积扇。本段南部为第二排构造背斜褶皱带，北部为第三排构造背斜褶皱带。由于组成背斜的岩层为透水性差或不透水的137、泥岩、砂岩、砾岩互层，因此本区形成了背斜间向斜洼地（山前坳陷带）松散岩类孔隙潜水富水带。并且南部“南山洼地”的地下水与本区无直接的水力联系，仅能通过泉水溢出形成地表水汇入金沟河后，流经本区时入渗补给本区地下水。本区地下水主要接受金沟河河水入渗补给以及西侧巴音沟河砾质平原区地下水的侧向补给。由于受北侧第三排背斜构造的阻挡，地下水向东北径流，绕过第三排背斜构造带，最终于三道河子镇一带，侧向补给平原区。本段地下水埋藏较深，南部元兴宫、南五宫一带，潜水位埋深在 110150m之间，北部沙湾县县城一带（S115 线附近）潜水位埋深在 5065m 左右，含水层主要为砂卵砾石、中粗砂，渐向北，粘性土夹层增多138、。金沟河发源于天山北坡的依连哈比尔尕山，水流由南向北，流经山区、冲洪积平原区，汇入玛纳斯河，最终流归尾闾玛纳斯湖。该河属冰雪融水及降雨混合补给型的山溪性河流。水量的来源以冰川和永久性积雪为主，其次为降雨、季节性融雪和地下水补给。金沟河径流受气温和降水的影响，有着年际变化平缓，年内分配集中的特点。年水量与气温的高低有着明显的联系，同时又受降水的制约。由红山头水文站37年(1962年1999年)系列计算资料统计分析，多年平均径流量为3.527亿m3，多年平均流量为 11.18 m3/s。实测最大洪峰流量 378m3/s，（1999 年 7 月 27 日），最小洪峰流量 38.5m3/s，（1995139、 年 7月 21 日），平均洪峰流量模数 0.065m3/s km2。径流年内分配极不均匀，汛期 68 月份的径流量占全年径流量的 68.3%，冬季沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 51 11 月至翌年 4 月，水量只占总量的 14.1%。本工程取水工程即位于低山丘陵区金沟河出山口一带，该段河谷基岩由新近系砂质泥岩、泥岩等组成的单斜构造形成，由于泥岩透水性差，裂隙不发育，是相对隔水层，因此，取水工程地下水主要是孔隙潜水，分布在河床卵砾石层中，主要受河水补给，以潜流形式向下游排泄。3.2 工程地质条件工程地质条件 3.2.1 取水工程水文地质条件取水工程水文地140、质条件 3.2.1.1 地下水赋存条件地下水赋存条件 取水工程位于金沟河渠首上游约 1.5km 范围内，据本次物探解译成果及钻探资料，工作区地层为二元结构，主要由卵石混合土和基岩组成，卵石混合土最大揭露厚度 9.6m，泥岩透水性差，裂隙不发育，是相对隔水层。该地层为地下水的赋存提供了良好空间，金沟河河道垂直入渗使区内第四纪松散卵石混合土层中赋存了丰富的孔隙水，为工作区主要含水层，勘察时河床潜水位埋深在 0.3m1.1m，平均水力坡度 0.93%。地下水类型为潜水。（详见图 3.2-1 潜水位等值线图）3.2.1.2 含水层特征及富水性含水层特征及富水性 取水工程地下水为第四系松散堆积物单一结构141、孔隙潜水，含水层岩性为卵石混合土，富水性较好。根据两组抽水试验结果，渗透系数为 46.8m/d53.4m/d，平均值 50.1m/d，建议设计采用计算时，适当考虑工程运行后由于地下水流向有所改变，会增大卵砾石层的泥沙淤积量，造成其透水性降低，渗透系数减小的情况。影响半径 R=2 SHK，当最大降深按 6m 考虑，平均含水层厚度按 9.0m计算时，影响半径为 254.8m。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 52 潜水位等值线图潜水位等值线图 图图 3.2-1 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 53 3.2.1.4 地下水补给142、量计算地下水补给量计算 拟建取水工程地下水的补给量按取水工程运行后的工况考虑，主要包括天然状态下地下水潜流量和取水工程运行后河流地表水的垂向渗漏量。1、地下水潜流量计算、地下水潜流量计算 在取水工程上游约 150m 断面（物探 B 剖面）作为标准计算断面。潜流量计算公式选用达西公式：QKIA 式中：Q计算断面地下水潜流量，m3/d；K含水层渗透系数，m/d，取抽水试验平均值，为 50.1m/d；I地下水水力坡度，从等水位线图上计算获取，为 0.011；A计算断面过水面积，m2，从BB 剖面图上计算获取，为1290m2；通过计算，该断面处河床上部全新统（Q4al）卵砾石层的地下水潜流量为711m143、3/d。2、河道渗漏补给量计算、河道渗漏补给量计算 拟建取水工程现代河床内常年有地表水水流，勘察时河水流量约为 5.0 m3/s（432000m3/d）。根据 1:1000 的取水工程地形图量取铺设渗管段河床水面面积为19400m2。根据奎屯河河谷水源地（独山子石化第一水源地）勘察现场河床卵砾石渗漏试验，当河床面卵砾石在清淤的状态下，河道渗漏量为 2.14m3/m2.d；当河床面卵砾石在不清淤的状态下，河道渗漏量为 1.27m3/m2.d。类比奎屯河河谷水源地试验资料，取平均值 1.71，则拟建取水工程范围河床勘察期间渗漏补给量为194001.7133174 m3/d。通过计算，勘察期间测区地144、下水潜流量为 711m3/d，河道渗漏补给量为 33174m3/d，则地下水补给量为 33885m3/d。拟建取水工程年开采量为 3000104m3，平均每天的开采量为 82191.8 m3，日最大开采量为 107136m3，大于勘察期间所测得地下水补给量 33885m3/d。由3.3 节的计算可知，地下水补给量主要为河道渗漏量，要满足 107136m3/d 的供水需要，需增加工程措施加大地表水的入渗转化量，则河流过水面积需达到（107136-711）/1.71=62237m2，且上游来水量不得小于 129600m3/d（考虑蒸发及安全系数等因素）时可满足本工程最大单日供水要求。建议设计采用时145、，尚需考虑下游灌溉、生态基流等用水情况，按相应工况进行详细的计算，并按相关要求做好运营期间的清淤、维护等工作。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 54 3.2.1.5 水化学特征及水质评价水化学特征及水质评价 本次工作在取水工程河道采集地下水 4 组，地表水 2 组进行试验分析。据采取的地表水和地下水水质分析成果，河水(SY1和SY2)、河道地下水（SY3SY6）水化学类型为 HCO3.SO4Ca.Na 型、HCO3.SO4Ca 型和 SO4.HCO3Ca.Na 型水，矿化度 214248mg/L。（详见水质成果分析报告）。由水质全分析报告资料可以看出：勘察时146、采集的 2 组河水中浑浊度 23.424.5，pH 值 8.68.61，铁离子含量 0.78mg/L0.97mg/L，总大肠菌群200.5MPN/100mL，超出标准要求；4 组地下水中浑浊度 94.2129.4，铁离子含量 1.00mg/L1.04mg/L，均有肉眼可见物，菌落总数 433 CFU/Ml479CFU/Ml,其中两组水样总大肠菌群 129.8 MPN/100mL200.5MPN/100mL，其中一组水样色度为 30，氨氮含量为 0.61mg/L，COD 为 5，超出标准要求；地下水其它各项已检测指标符合生活饮水卫生标准（GB5749-2006）所规定的限值（详见表3.2-1 生147、活饮用水卫生标准水质评价表）；初步分析，潜水水质中肉眼可见物、总铁含量超标与探坑开挖后坑壁坍塌，溶入大量上部泥质含量较高的地层颗粒有关，而地表河水受上游不同季节洪水携带物或河道上游工矿企业活动有关。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 55 生活饮用水水质评价表生活饮用水水质评价表 表表 3.2-1 采样时间 2014.5.30 取 样 位 置 SY1（河水）SY2（河水）SY3（潜水）SY4（潜水）SY5（潜水）SY6（潜水）项目 单位 标准限值（GB 57492006）实测值 评价结果 实测值 评价结果 实测值 评价结果 实测值 评价结果 实测值 评价结果 148、实测值 评价结果 色度 度 15 5 合格 10 合格 30 超标 5 合格 5 合格 10 合格 浑浊度 度 1，水源与净水条件限制时为 3 23.4 超标 24.5 超标 106.1 超标 94.2 超标 129.4 超标 101.1 超标 嗅和味 无 无异嗅、异味 无 合格 无 合格 无 合格 无 合格 无 合格 无 合格 肉眼可见物 特征 不得含有 无 合格 无 合格 有 超标 有 超标 有 超标 有 超标 pH 值 6.5-8.5 8.6 超标 8.61 超标 8.43 合格 8.37 合格 8.3 合格 8.31 合格 总硬度（以CaCO3 计）mg/L 450 125.9 合格 149、125.9 合格 136.8 合格 131.1 合格 135.2 合格 135.2 合格 铁 mg/L 0.3 0.78 超标 0.97 超标 1 超标 1.04 超标 1.01 超标 1.03 超标 挥发酚（以苯酚计）mg/L 0.002 0.002 合格 0.002 合格 0.002 合格 0.002 合格 0.002 合格 0.002 合格 锰 mg/L 0.1 0.05 合格 0.05 合格 0.05 合格 0.05 合格 0.05 合格 0.05 合格 硫酸盐 mg/L 250 59.9 合格 58.0 合格 70.4 合格 57.0 合格 82.5 合格 88.4 合格 氯化物 m150、g/L 250 16.2 合格 13.4 合格 17.3 合格 19.7 合格 18.0 合格 18.0 合格 溶解性固体 mg/L 1000 224 合格 214 合格 248 合格 226 合格 234 合格 242 合格 氟化物 mg/L 1.0 0.4 合格 0.5 合格 0.5 合格 0.6 合格 0.6 合格 0.6 合格 氰化物 mg/L 0.05 0.002 合格 0.002 合格 0.002 合格 0.002 合格 0.002 合格 0.002 合格 砷 mg/L 0.01 0.01 合格 0.01 合格 0.01 合格 0.01 合格 0.01 合格 0.01 合格 铬（六151、价）mg/L 0.05 0.004 合格 0.004 合格 0.004 合格 0.004 合格 0.004 合格 0.004 合格 铝 mg/L 0.20 0.01 合格 0.02 合格 0.02 合格 0.02 合格 0.02 合格 0.02 合格 氨氮（以 N计）mg/L 0.50 0.02 合格 0.02 合格 0.61 超标 0.02 合格 0.02 合格 0.02 合格 COD mg/L 3，水源限制原水耗氧量大于6mg/L 时为 5 1 合格 0 合格 5 超标 0 合格 0 合格 0 合格 硝酸盐(以氮计)mg/L 10，地下水源限制时为 20 1.9 合格 1.2 合格 1.2152、 合格 1.5 合格 2.6 合格 1.9 合格 镉 mg/L 0.005 0.0005 合格 0.0005 合格 0.0005 合格 0.0005 合格 0.0005 合格 0.0005 合格 铅 mg/L 0.01 0.0025 合格 0.0025 合格 0.0025 合格 0.0025 合格 0.0025 合格 0.0025 合格 汞 mg/L 0.001 0.0001 合格 0.0001 合格 0.0001 合格 0.0001 合格 0.0001 合格 0.0001 合格 锌 mg/L 1.0 0.003 合格 0.003 合格 0.003 合格 0.003 合格 0.003 合格 0153、.003 合格 阴离子合成洗涤剂 mg/L 0.3 0.05 合格 0.05 合格 0.05 合格 0.05 合格 0.05 合格 0.05 合格 硫化物 mg/L 0.02 0.02 合格 0.02 合格 0.02 合格 0.02 合格 0.02 合格 200.5 超标 200.5 超标 200.5 超标 129.8 超标 83.1 超标 59.1 超标 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 56 为对超标指标进行复核和监测，又于 2014 年 7 月 17 日在拟取水工程河道采集地表水2组进行试验分析。据水质分析成果，河水(SY9和SY10)浑浊度395.0154、414.0，铁离子含量 1.5mg/L1.7mg/L，超出标准要求。3.2.2 取水工程地质条件取水工程地质条件 3.2.2.1 地形地貌地形地貌 取水工程位于金沟河出山口处的河谷中，两岸基岩出露，地貌单元属低山区河谷，高程一般在 810890m，相对高差一般为 2050m。河谷呈“U”字形，宽 70210m。河谷两岸地形坡度一般为 1550。3.2.2.2 地层岩性及物理力学性质地层岩性及物理力学性质 根据本次勘察工作，取水工程出露的地层包括上新近系上新统独山子组（N2d）和第四系全新统冲积层（Q4al）、第四系全新统坡积层（Q4pl）及少量第四系全新统人工堆积层（Q4ml）。古近系上新世独155、山子组（E2d）主要分布于河床两岸和底部，在金沟河河床中揭露埋深最大为 9.6m（参见图 3.7.3-10 推测基岩等埋深图），岩性为砖红色砂质泥岩，青灰色、浅灰色砂岩、棕红色粗砂岩夹细砾岩及纤维石膏透镜体。单层厚一般为 1015cm，产状：265 280，SW7280。全新统冲积层（Q4al）分布于金沟河河床中，岩性为卵石混合土，青灰色，稍密状，砾石成分以凝灰岩、砂岩为主，少量为花岗岩，卵、砾石磨圆度较好，呈圆形或亚圆形，级配较好，厚度 10m 左右。第四系全新统坡积层（Q4dl）仅分布于取水工程最下游右岸，金沟河渠首导流堤的东侧，岩性为粘土（部分含砂砾），由河床右岸的泥岩坡积而成，呈薄层状156、覆盖于卵石混合土之上。全新统人工堆积层（Q4ml）主要指金沟河渠首导流堤，梯形线状分布，顶宽约 4m，底宽一般 6m8m，与河床内高差一般在 1m2m，岩性主要为卵石混合土，迎水面混凝土护坡。勘察时河床潜水位埋深在 0.3m1.1m，详见图 3.2-1 潜水位等值线图，平均水力坡度 0.93%。现对取水工程主要岩土层物理力学性质分述如下：沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 57 卵石混合土层：青灰色，由表层到层底为松散密实状态，砾石磨圆度较好，以亚圆形为主，成分主要为凝灰岩、砂岩等为主。200mm60mm 的颗粒含量占21.3%36.6%，60mm40mm 的157、颗粒含量占 5.2%8.0%，40mm20mm 的颗粒含量占 11.2%13.8%，20mm10mm 的颗粒含量占 10.7%13.0%，10mm2mm 的颗粒含量为 19.1%23.4%，2mm0.5mm 的颗粒含量为 7.2%8.9%，0.5mm0.075 的颗粒含量为 7.5%10.3%，0.075mm0.005 的颗粒含量为0.9%1.4%，粒径小于0.005mm的颗粒含量为0，有效粒径d10为0.4mm0.6mm，不均匀系数为 65.494.4，曲率系数为 1.17，级配较好。根据两组抽水试验结果，渗透系数为 46.8m/d53.4m/d，平均值 50.1m/d，建议设计采用计算时，158、适当考虑工程运行后由于地下水流向有所改变，会增大卵砾石层的泥沙淤积量，造成其透水性降低，渗透系数减小的情况。承载力建议值为 350kPa，变形模量为 28MPa（表层松散，当埋深大于 2.5m 时取用该值）。开挖边坡时，坡高小于 8m，坡度临时采用 1:1.01:1.25；坡高大于 8m，临时采用 1:1.251:1.5，水下开挖坡度建议采用 1:2.0。砂质泥岩、砂岩层：为新近系上新统独山子组，砖红色、灰绿色，岩体呈薄层中厚层状，岩层产状 265 280，SW7280，岩体抗风化较弱。强风化层厚度一般在 1m3m，承载力为 200 kPa。开挖边坡时，建议坡度采用1:0.5 1:0.75。沙159、湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 58 水源地首部地质勘探点布置图水源地首部地质勘探点布置图 图图 3.2-2 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 59 3.2.3 供水管线工程地质条件供水管线工程地质条件 3.2.3.1 段（段（K0+000K0+700）该段位于金沟河红山头渠首右岸河漫滩，走向平行河道向北，地形起伏不大（地面高程 815.213809.833m），（K0+22.54K0+152.9）段为人工挖掘形成的鱼塘，（K0+450K0+600）段离右岸山体较近，山体出露岩性为砂质泥岩和泥质砂岩，局部山体陡立，距拟建管160、线最小距离约 3.0m。在勘探深度内揭露地层为第四系全新统冲洪积（plalQ4），岩性由低液限粉土、卵石混合土组成，自上而下分述如下：第层低液限粘土，厚度 1.202.00m，土黄色，稍湿，稍密状态，含砾石，主要由风化泥岩冲积形成，天然密度 1.79g/cm3，天然含水率 19.8%，标准贯入试验击数 5 击，承载力特征值 110kPa。第层卵石混合土，青灰色，稍湿饱和，稍密中密状态，埋深 1.202.00m，揭露厚度 3.80m，未揭穿，局部夹低液限粘土透镜体，一般粒径 2060mm，最大粒径可达 180mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；颗粒组成为：60mm 含量29161、.4%，6040mm 含量6.4%，4020mm 含量 12.5%，2010mm 含量 12.2%，102mm 含量 21.1%，20.5mm 含量 8.1%，0.50.25mm含量 4.2%，0.250.075mm 含量 4.9%，0.075mm 含量 1.1%，不均匀系数 76.58，曲率系数 1.17，级配不良，重型动力触探试验锤击数修正值 10.613 击，平均值 13 击，承载力特征值 350kPa，变形模量 28MPa。该段 K0+22.54K0+152.9 为人工挖掘形成的鱼塘，勘察期间地下潜水位埋深 0.004.20m，管线设计开挖深度 3.50m，管基持力层为卵石混合土。建议162、该段卵石混合土时开挖边坡按地下水位以上 1：0.751：1，水下 1：2。3.2.3.2 段（段（K0+700K7+000）该段位于金沟河干涸河道，走向平行河道向北，地形起伏不大（地面高程809.833720.765m），（K3+300K3+600）、（K5+600K6+100）段离河床右岸较近，该段河床右岸坡高一般在 7.0011.00m，在坡脚因岸坡坡面碎落，形成大量卵石混合土堆积，拟建管线距右岸坡脚最小距离约 2.0m。在勘探深度内揭露地层为第四系全新统冲洪积层（plalQ4），岩性为卵石混合土,青灰色，稍湿，稍密状态，最大揭露厚度5.00m，未揭穿；一般粒径2060mm，最大粒径可达1163、90mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；颗粒组成为：60mm沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 60 含量28.6%，6040mm含量7.0%，4020mm含量11.6%，2010mm含量11.9%，102mm 含量 22.3%，20.5mm 含量 7.9%，0.50.25mm 含量 4.3%，0.250.075mm 含量 4.8%，0.075mm 含量 1.6%，不均匀系数 75.49，曲率系数 1.14，级配良好，重型动力触探试验锤击数修正值 9.6015.80 击，平均值 13.20 击，承载力特征值 350kPa，变形模量 28M164、Pa。该段在勘察深度内未揭露地下水位。管线设计开挖深度 3.50m，管基持力层为卵石混合土。建议该段卵石混合土临时开挖边坡按 1：0.751：1。3.3.3.3 段（段（K7+000K14+000）该段位于金沟河东岸阶地上，走向近东西向，地形起伏不大（地面高程720.765621.07m），该段K7+580K7+700分布挖掘渠道时人工堆填的砾石堆，高约 0.50m，K11+800K12+200 段为人工堆积填土，高约 0.502.00m。在勘探深度内揭露地层为第四系全新统人工堆积层（mlQ4）及第四系上更新统全新统冲洪积层（plalQ43），岩性由填土、级配不良砾组成，自上而下分述如下。第层165、填土：厚度 0.40m1.40m，土黄色，稍湿，稍密状态，岩性主要由级配不良砾组成，部分含有低液限粉土和植物根系。第层级配不良砾：青灰色，稍湿，稍密中密状态，埋深 0.401.40m，厚度 3.6010.00m，一般粒径 1030mm，最大粒径可达 55mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；重型动力触探试验锤击数修正值5.8011.30 击，平均值 8.10 击，承载力特征值 220kPa，变形模量 20 MPa。该段在勘察深度内未揭露地下水位。管线设计开挖深度 3.50m，管基持力层为级配不良砾。建议该段级配不良砾临时开挖边坡按 1：0.751：1。3.2.3.4 段（段166、（K14+000K18+670.39）该段位于金沟河东岸阶地上，走向近东西向，地形起伏不大（地面高程621.07597.596m），多为林带和耕地。在勘探深度内揭露地层为第四系上更新统全新统冲洪积层（plalQ43），岩性由低液限粉土、级配不良砾组成，自上而下分述如下。第层低液限粉土：厚度 1.20m4.50m，土黄色，稍湿湿，稍密状态，天然密度 1.80 g/cm3，天然含水率 23.8%，颗粒组成：0.075mm 含量 20.2%，沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 61 0.0750.005mm 含量 56.5%，0.005mm 含量 23.3%，液限 167、28.9%，塑限 15.8%，湿陷系数 0.0100.048，粘聚力 16.6kPa，内摩擦角 15.2，压缩系数 0.48MPa-1，压缩模量 4.8MPa，具中等压缩性，轻型动力触探试验锤击数 16.021.0 击，平均值 17.7 击，承载力特征值 110kPa。第层级配不良砾：青灰色，稍湿，稍密中密状态，埋深 1.204.50m，厚度 3.808.00m，一般粒径 1030mm，最大粒径可达 45mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；重型动力触探试验锤击数修正值5.711.2 击，平均值 8.20 击，承载力特征值 220kPa，变形模量 20MPa。该段在勘察深度168、内未揭露地下水位。该段管线设计开挖深度 3.50m，管基持力层为低液限粉土和级配不良砾。建议该段低液限粉土临时开挖边坡按 1：0.75，级配不良砾临时开挖边坡按 1：0.751：1。勘探点布置见勘探点平面布置图，土层分布情况详见工程地质纵剖面图。3.2.3.5 配水干管工程地质条件配水干管工程地质条件 该段位于金沟河东岸阶地上，走向近南北向，地形起伏不大（地面高程597.469524.556m）。在勘探深度内揭露地层为第四系上更新统全新统冲洪积层（plalQ43），岩性由填土、低液限粉土、级配不良砾组成，自上而下分述如下。第层填土：厚度 0.30m2.20m，土黄色，稍湿，稍密状态，岩性主要由169、低液限粉土和级配不良砾组成，部分含有植物根系。第层低液限粉土：厚度 0.3m2.80m，土黄色，稍湿湿，稍密状态，天然密度 1.52 g/cm3，天然含水率 11.0%，颗粒组成：0.075mm 含量 0.7%，0.0750.005mm 含量 74.0%，0.005mm 含量 25.3%，液限 24.6%，塑限 15.0%，湿陷系数 0.0170.116，具轻微强烈湿陷性，粘聚力 14.6kPa，内摩擦角 19.5，压缩系数 0.29MPa-1，压缩模量 6.80MPa，具中等压缩性，轻型动力触探试验 14.020.0 击，平均值 15.5 击，承载力特征值 110kPa。第层级配不良砾：青灰170、色，稍湿，稍密中密状态，埋深 1.504.10m，厚度 1.808.50m，一般粒径 1030mm，最大粒径可达 110mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；重型动力触探试验锤击数修正值5.013.5 击，平均值 9.30 击，承载力特征值 220kPa，变形模量 20MPa。该段在勘察深度内未揭露地下水位。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 62 该段管线设计开挖深度 3.50m，管基持力层为低液限粉土和级配不良砾。建议该段低液限粉土临时开挖边坡按 1：0.75，级配不良砾临时开挖边坡按 1：0.751：1。3.2.4 管线工程地质问题评171、价管线工程地质问题评价 3.2.4.1 环境水腐蚀性评价环境水腐蚀性评价 本次勘察仅在管线段揭露地下水，（K0+22.54K0+152.9）段为人工挖掘形成的鱼塘。取地下水样 5 组进行室内水质简分析试验，试验结果见附表水质分析报告。依据水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008）对其腐蚀性做出评价，结果见表 3.2-2、表 3.2-3 和表 3.2-4。环境环境水对混凝土腐蚀性判别表水对混凝土腐蚀性判别表 表表 3.2-2 腐蚀性 类型 腐蚀性判定依据 腐蚀程度 界限指标 评价 水类别 试验值 腐蚀 程度 一般酸性型 PH 无腐蚀 弱腐蚀 中等腐蚀 强腐蚀 pH6.5 6.5pH6.172、0 6.0pH5.5 pH5.5 环境水 8.38.43 无腐蚀 重碳酸性 HCO3-含量（mmol/L）无腐蚀 弱腐蚀 中等腐蚀 强腐蚀 HCO3-1.07 1.07HCO3-0.70 HCO3-0.70-环境水 1.6781.698 无腐蚀 镁离子型 Mg2+含量（mg/L）无腐蚀 弱腐蚀 中等腐蚀 强腐蚀 Mg2+1000 1000Mg2+1500 1500Mg2+2000 Mg2+2000 环境水 6.07.9 无腐蚀 硫酸盐型 SO42-含量（mg/L）无腐蚀 弱腐蚀 中等腐蚀 强腐蚀 SO42-250 250SO42-400 400SO42-500 SO42-500 环境水 57.173、088.4 无腐蚀 环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性判别表环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性判别表 表表 3.2-3 腐蚀性判定依据 腐蚀程度 界限指标 评价 水类别 试验值 腐蚀程度 Cl-含量（mg/L）弱腐蚀 中等腐蚀 强腐蚀 100500 5005000 5000 环境水 17.319.7 无腐蚀 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 63 环境水对钢结构腐蚀性判别表环境水对钢结构腐蚀性判别表 表表 3.2-4 腐蚀性判定依据 腐蚀程度 界限指标 评价 水类别 试验值 腐蚀程度 pH 值、（Cl-+SO42-）含量（mg/L）弱腐蚀 中等腐蚀 强腐174、蚀 pH 值 311、（Cl-+SO42-）500 pH 值 311、（Cl-+SO42-）500 pH 值3、（Cl-+SO42-）任何浓度 环境水 8.318.43 76.7110.5 弱腐蚀 由表 3.2-2 结果：环境水对混凝土结构无腐蚀性。由表 3.2-3 结果：环境水对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性。由表 3.2-4 结果：环境对钢结构具弱腐蚀性。3.2.4.2 土的腐蚀性评价土的腐蚀性评价 管线共采取化分土样 13 组，依据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)“附录 G”场地处于高寒、干旱区，卵石混合土为强透水土层，土层含水率试验资料2.4%23.8%，平均值 15.6%，175、稍湿，环境类型为类。土对建筑材料的腐蚀性评价详见表 3.2-5、表 3.2-6、表 3.2-7。由表 3.2-5表 3.2-7 可知：输水管线场地土对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性；对钢结构在、段具中腐蚀性，其余段具微腐蚀性。配水干管场地土对混凝土结构具弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具中腐蚀性；对钢结构具中腐蚀性。应根据相关规范采取相应的防护措施。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 64 土对混凝土结构的腐蚀性评价表土对混凝土结构的腐蚀性评价表 表表 3.2-5 项目 腐蚀介质 硫酸盐含量 镁盐含量 pH 值 综合评价结果 腐蚀性176、特征评价依据 SO2-4 含量(mg/kg)Mg2+含量(mg/kg)界限指标与腐蚀程度 750 微 4500 微 5.0 微 7504500 弱 45006000 弱 5.04.0 弱 45009000 中 60007500 中 4.03.5 中 9000 强 7500 强 3.5 强 取样位置 深度(m)试验值 评价 结果 试验值 评价结果 试验值 评价结果 k0+300 2.53.5 427 微 3 微 9.91 微 微 K3+000 2.53.5 50 微 3 微 9.74 微 微 K4+500 2.53.5 34 微 3 微 9.94 微 微 K6+000 2.53.5 50 微 3177、 微 9.74 微 微 K18+670 2.53.5 357 微 5 微 10.41 微 微 K10+800 2.53.5 34 微 2 微 9.90 微 微 K14+200 2.53.5 50 微 3 微 9.91 微 微 K17+000 2.53.5 145 微 6 微 9.29 微 微 K14+600 2.53.5 105 微 4 微 9.42 微 微 K15+900 2.53.5 155 微 5 微 9.23 微 微 K0+440 2.03.0 4101 弱 40 微 9.25 微 弱 KJD6(3033)2.02.5 69 微 10 微 8.68 微 微 KJD11(5044)2.0178、2.5 20 微 5 微 8.89 微 微 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 65 土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价表土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价表 表表 3.2-6 项目 腐蚀介质 土中的 Cl-含量 腐蚀性特征判定依据 Cl-含量(mg/kg)界限指标与腐蚀程度 400 微 400750 弱 7507500 中 7500 强 取样位置 深度(m)试验值 评价结果 K0+300 2.53.5 36 微 K3+000 2.53.5 4 微 K4+500 2.53.5 3 微 K6+000 2.53.5 4 微 K18+670 2.53.5 641179、 弱 K10+800 2.53.5 3 微 K14+200 2.53.5 4 微 K17+000 2.53.5 7 微 K14+600 2.53.5 6 微 K15+900 2.53.5 11 微 K0+440 2.03.0 3818 中 KJD6(3033)2.02.5 296 微 KJD11(5044)2.02.5 18 微 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 66 土对钢结构腐蚀性评价表土对钢结构腐蚀性评价表 表表 3.2-7 项目 腐蚀介质 视电阻率（m）pH 值 综合评价结果 界限指标与腐蚀程度 100 微 5.5 微 10050 弱 5.54.5 180、弱 5020 中 4.53.5 中 20 强 3.5 强 取样位置 深度(m)试验值 评价结果 试验值 评价结果 K0+300 05 2025 中 9.91 微 中 K3+000 010 300400 微 9.74 微 微 K4+500 010 300350 微 9.94 微 微 K6+000 010 300350 微 9.74 微 微 K18+670 010 25180 中 10.41 微 中 K10+800 010 100160 微 9.90 微 微 K14+200 010 24110 中 9.91 微 中 K17+000 010 35175 中 9.29 微 中 K14+600 010 181、20120 中 9.23 微 中 K15+900 010 20130 中 9.91 微 中 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 67 3.2.4.3 土的盐渍化及盐胀性评价土的盐渍化及盐胀性评价 在勘探深度范围内，取 13 组化分土样，进行易溶盐分析，试验资料详见附表土样分析结果汇总表，易溶盐含量部分大于 0.3%，按含盐化学成份分类属硫酸盐渍土氯盐渍土，按含盐量分类属弱中盐渍土。管基土硫酸钠含量 0.005%0.053%，小于 1%，因此管基土不具盐胀性。3.2.4.4 场地土湿陷性问题及评价场地土湿陷性问题及评价 拟建管线沿线 K14+000 至管线终点、182、配水管线沿线分布第四系晚更新统全新统冲洪积低液限粉土，由附表土工试验成果汇总表可知有湿陷性，其湿陷系数(s)在 0.0100.116 之间，自重湿陷系数 0.0030.043，由低液限粉土土层厚度和湿陷系数按最不利条件考虑，根据湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004），自重湿陷量按式 3.2-1 计算，计算结果见表 3.2-8。（式 3.2-1）式中 siz第 i 层土的自重湿陷系数；ih第 i 层土的厚度（mm）；0因地区土质而异的修正系数，本地区取 0.5。场地土湿陷类型判定表场地土湿陷类型判定表 表表 3.2-8 线路编号 取样位置 取样深度(m)zsi hi(mm)0 总自重183、湿陷量(mm)湿陷类型 管线段 TK15+900 2.602.90 0.015 4500 0.5 33.75 非自重 配水干管 TK0+060 2.202.50 0.043 3200 0.5 68.8 非自重 总湿陷量按式 3.2-2 计算，计算结果见表 3.2-9：（式 3.2-2）式中 si第 i 层土的湿陷系数；ih第 i 层土的厚度；考虑基底下地基土的受水浸湿可能性和侧向挤出等因素的修正系数，基底下 05m 深度内取 1.5。isinihsisiznizsh10沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 68 场地土湿陷等级判价表场地土湿陷等级判价表 表表 3184、.2-9 线路编号 取样位置 取样深度(m)si hi(mm)湿陷量(mm)湿陷等级 管线段 TK15+900 2.602.90 0.048 1500 1.5 108 级(轻微)配水干管 TK0+060 2.202.50 0.116 1100 1.5 191.4 级(轻微)由表 3.2-8 和表 3.2-9 可知场地土的湿陷类型和湿陷等级，见表 3.2-10。地基土湿陷类型和湿陷等级表地基土湿陷类型和湿陷等级表 表表 3.2-10 线路桩号 湿陷类型 湿陷等级 管线段 非自重 级(轻微)配水干管 非自重 级(轻微)根据表 3.2-10 的场地土湿陷类型判定，场地湿陷等级为级轻微，管线输水管线 185、K15+500K17+000 段、配水干管 K3600K4+420 段低液限粉土土层厚度在 3.6m4.5m，管基以下（开挖深度按 3.5m 计）会存在 0.1m1.0m 的湿陷性土层，建议根据相关规范采取处理措施。3.2.4.5 管基土冻胀性评价管基土冻胀性评价 该区季节性冻土标准冻深为 1.40m。管线段、段管基土小于 0.075mm 的颗粒含量 2.5%6.8%，依据水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）第3.0.8 条“土中粒径小于 0.075mm 的土粒质量不大于总质量 10%的土为非冻胀性土”的规定判定：管基土属非冻胀性土；管线段、段低液限粉土层小于0.075mm 的颗粒186、含量 45.1%66.1%，依据水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）第 3.0.8 条“土中粒径小于 0.075mm 的土粒质量大于总质量 10%的土为冻胀性土”的规定判定：低液限粉土层属冻胀性土。3.2.4.6 跨渠段工程地质条件跨渠段工程地质条件 1、跨渠段跨渠段 该段管线桩号为 K7+179K7+421，由南向北分别斜跨丰产渠、金沟河新干渠、金沟河老干渠，渠边堆积人工填土，由卵砾石组成，处于山前冲洪积平原，地形起伏较小，根据钻孔揭露的地层、取样试验及原位测试，勘探深度 10.00m内揭露地层为第四系上更新统全新统冲洪积层（Q3-4al+pl），自上而下分述如下：第层-级配不良187、砾：青灰色，稍湿，稍密中密状态，埋深 1.5010.00m，ZK7+200 和 ZK7+420 均有分布，一般粒径 520mm，最大粒径 58mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；重型动力触探试验锤击数修沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 69 正值 7.5018.0 击，平均值 11.3 击，承载力特征值 220kPa，变形模量 20MPa。第层-卵石混合土：青灰色，稍湿，稍密中密状态，最大揭露厚度 8.50m，未揭穿，仅在 ZK7+200 揭露；一般粒径 2060mm，最大粒径 210mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩188、为主；颗粒组成为：60mm 含量27.6%，6040mm 含量 8.0%，4020mm 含量 12.6%，2010mm 含量 10.9%，102mm 含量 20.3%，20.5mm 含量 8.9%，0.50.25mm 含量 5.3%，0.250.075mm 含量 4.8%，0.075mm 含量 1.6%，不均匀系数 75.49，曲率系数 1.14，级配良，重型动力触探试验锤击数修正值 11.5020.00 击，平均值 16.20 击，承载力特征值 350kPa，变形模量 28MPa。在勘察深度内未揭露地下水位，基础不受地下水影响。场地土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性189、，对钢结构具微腐蚀性。土中粒径小于 0.075mm 的土粒质量为 2.5%6.8%，不大于总质量 10%，依据水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）第 3.0.8 条，跨渠段地基土属非冻胀性土。跨渠段低液限粉土层小于 0.075mm 的颗粒含量 45.1%66.1%，依据水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）第 3.0.8 条“土中粒径小于0.075mm 的土粒质量大于总质量 10%的土为冻胀性土”的规定判定：低液限粉土层属冻胀性土。跨渠段场地土为第层-级配不良砾，第层-卵石混合土，并且在地下水位以上，建议基础开挖边坡按 1：0.751：1。2、跨渠段跨渠段 该渠段位于管线190、 K17+217K17+234，处于山前冲洪积平原，地形起伏较小，根据钻孔揭露的地层及原位测试，勘探深度 10.00m 内揭露地层为第四系上更新统全新统冲洪积层（Q3-4al+pl），自上而下分述如下：第层-低液限粉土：厚度 2.00m2.50m，土黄色，稍湿湿，稍密状态，天然密度 1.80 g/cm3，天然含水率 20.5%，颗粒组成：0.075mm 含量 20.7%，0.0750.005mm 含量 56.0%，0.005mm 含量 23.3%，液限 28.9%，塑限 15.8%，湿陷系数 0.048，粘聚力 16.6kPa，内摩擦角 15.2，压缩系数 0.48MPa-1，压缩模量 4.8191、MPa，具中等压缩性，轻型动力触探试验锤击数修正值 16.0021.00 击，平均值 17.70 击，承载力特征值 110Pa。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 70 第层-级配不良砾：青灰色，稍湿，稍密中密状态，埋深 2.002.50m，厚度 7.508.00m，一般粒径 1030mm，揭露最大粒径 51mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；重型动力触探试验锤击数修正值5.8011.30 击，平均值 8.10 击，承载力特征值 220kPa，变形模量 20MPa。在勘察深度内未揭露地下水位，基础不受地下水影响。场地土对混凝土结构具微腐蚀192、性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性。土中粒径小于 0.075mm 的土粒质量为 2.5%6.8%，不大于总质量 10%，依据水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）第 3.0.8 条，跨渠段地基土属非冻胀性土。跨渠段低液限粉土层小于 0.075mm 的颗粒含量 45.1%66.1%，依据水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）第 3.0.8 条“土中粒径小于0.075mm 的土粒质量大于总质量 10%的土为冻胀性土”的规定判定：低液限粉土层属冻胀性土。跨渠段场地土为第层低液限粉土，第层级配不良砾，并且在地下水位以上，建议基础开挖边坡按 1：0.751：1193、。3.2.4.7 稳流井工程地质条件稳流井工程地质条件 该稳流井位于金沟河东岸阶地上，走向近东西向，地形起伏不大，位于桩号K11+650 处，在勘探深度内揭露地层为第四系上更新统全新统冲洪积层（Q3-4al+pl），岩性为级配不良砾，青灰色，稍湿，稍密中密状态，勘探深度 10.00m内未揭露土层厚度，一般粒径 1030mm，最大粒径 52mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；重型动力触探试验锤击数修正值 9.8015.30 击，平均值 11.10 击，承载力特征值 220kPa，变形模量 20MPa。该段在勘察深度内未揭露地下水位。场地土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土194、结构中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。土中粒径小于 0.075mm 的土粒质量为 2.5%6.8%，不大于总质量 10%，依据水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）第 3.0.8 条，稳流井地基土属非冻胀性土。稳流井基底持力层为级配不良砾。建议该处临时开挖边坡按 1：0.751：1。3.2.4.8 穿越高速段工程地质条件穿越高速段工程地质条件 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 71 该段管线桩号为 K2+755K3+030，采用顶管方式向北穿越乌奎高速匝道，并从乌奎高速可利用的桥涵穿过，地形起伏较小，根据钻孔揭露的地层、取样试验及原位测试，勘195、探深度 10.00m 内揭露地层为第四系上更新统全新统冲洪积层（plalQ43），自上而下分述如下：第层填土：厚度 0.60m2.00m，土黄色，稍湿，稍密状态，岩性主要由低液限粉土和级配不良砾组成，部分含有植物根系。第层低液限粉土：厚度 0.50m0.70m，土黄色，稍湿湿，稍密状态，天然密度1.52 g/cm3，天然含水率13.5%，颗粒组成：0.075mm含量0.7%，0.0750.005mm 含量 74.0%，0.005mm 含量 25.3%，液限 24.6%，塑限 15.0%，粘聚力 14.6kPa，内摩擦角 19.5，压缩系数 0.29MPa-1，压缩模量 6.80MPa，具中等压196、缩性，轻型动力触探试验锤击数 14.020.0 击，平均值 15.5 击，承载力特征值 110kPa。第层级配不良砾：青灰色，稍湿，稍密中密状态，埋深 2.202.60m，厚度 2.507.40m，一般粒径 1030mm，最大粒径可达 100mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；重型动力触探试验锤击数修正值5.711.2 击，平均值 8.20 击，承载力特征值 220kPa，变形模量 20MPa。在勘察深度内未揭露地下水位，基础不受地下水影响。场地土对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性。该段低液限粉土层小于 0.075mm 的颗粒含197、量 45.1%66.1%，依据水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）第 3.0.8 条“土中粒径小于 0.075mm 的土粒质量大于总质量 10%的土为冻胀性土”的规定判定：低液限粉土层属冻胀性土。该段管线设计开挖深度 3.50m，管基持力层为级配不良砾。建议该处临时开挖边坡按 1：0.751：1。3.2.4.9 穿越穿越 S115 线线段工程地质条件段工程地质条件 该段管线桩号为 K5+014K5+036，采用顶管方式向北穿越 S115 线，地形起伏较小，根据钻孔揭露的地层、取样试验及原位测试，勘探深度 10.00m 内揭露地层为第四系上更新统全新统冲洪积层（plalQ43），自上198、而下分述如下：第层填土：厚度 1.20m1.30m，土黄色，稍湿，稍密状态，岩性主要由低液限粉土和级配不良砾组成，部分含有植物根系。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 72 第层低液限粉土：厚度 1.60m1.90m，土黄色，稍湿湿，稍密状态，含砂，天然密度1.75 g/cm3，天然含水率14.2%，颗粒组成：0.075mm 含量5.0%，0.0750.005mm 含量 66.5%，0.005mm 含量 28.5%，液限 29.0%，塑限 15.5%，粘聚力 23.6kPa，内摩擦角 22.5，压缩系数 0.19MPa-1，压缩模量 9.31MPa，具中等压缩199、性，轻型动力触探试验锤击数 16.021.0 击，平均值 17.7 击，承载力特征值 110kPa。第层级配不良砾：青灰色，稍湿，稍密中密状态，埋深 2.903.10m，厚度 6.907.10m，一般粒径 1030mm，最大粒径可达 80mm，磨圆度较好，呈亚圆形，母岩成分以火成岩、变质岩为主；重型动力触探试验锤击数修正值5.711.2 击，平均值 8.20 击，承载力特征值 220kPa，变形模量 20MPa。在勘察深度内未揭露地下水位，基础不受地下水影响。场地土对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中腐蚀性，对钢结构具中腐蚀性。该段低液限粉土层小于 0.075mm 的颗粒含量 200、45.1%66.1%，依据水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）第 3.0.8 条“土中粒径小于 0.075mm 的土粒质量大于总质量 10%的土为冻胀性土”的规定判定：低液限粉土层属冻胀性土。该段管线设计开挖深度 3.50m，管基持力层为级配不良砾。建议该处临时开挖边坡按 1：0.751：1。3.2.4.10 饱和砂土地震液化评价饱和砂土地震液化评价 管线及其附属建筑物地基土无饱和粉土和砂土，不存在地震液化问题。3.2.4.11 不良地质现象评价不良地质现象评价 在拟建管线 K0+450K0+600 段离右岸山体较近，山体出露岩性为砂质泥岩、泥岩及泥质砂岩，局部山体陡立，距拟建管线201、最小距离约 3.0m；在拟建管线K3+300K3+600 段、K5+600K6+100 段离河床右岸较近，该段河床右岸坡高一般在 7.0011.00m，在坡脚因岸坡坡面碎落、坍塌，形成大量卵石混合土堆积，拟建管线距右岸坡脚最小距离约 2.0m。建议对以上距离管线较近地段的右岸边坡进行人工放坡或支护处理，避免因边坡不稳定对施工造成影响。3.2.5 第三水厂工程地质条件第三水厂工程地质条件 拟建第三水厂位于沙湾县南五宫水库东北角，水处理厂场地南北长 225m，东西宽 125m，占地面积 6064.1m2，场地内布置建筑物有：综合办公楼 1 栋；水沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工202、程可行性研究报告 73 处理车间、加氯间、配电间、反冲洗间、加药间、泥处理车间、锅炉房各 1 间；进水控制井 1 座，清水池 3 座，建筑布置详见“图 01勘探点平面置图”。3.2.5.1 地层岩性地层岩性 场地地层为第四纪晚更新世全新世冲洪积层（plalQ43），岩性自上而下可划分为两层：第层粉土层，土黄色，稍湿，稍密。层厚 1.104.80m，ZKS5 和 ZKS11处最薄。摇振反应中等，无光泽反应，干强度、韧性低。第层圆砾层，青灰色，稍湿，稍密中密。埋深 1.104.80m，揭露厚度 3.0011.40m，未揭穿。颗粒组成平均值：大于 20mm 含量为 37.54%，20mm2mm含量为203、38.83%，2mm0.075mm含量为22.85%，小于0.075mm含量为0.78%；不均匀系数为 64.3，曲率系数为 2.2。3.2.5.2 场地土物理力性质场地土物理力性质 第层粉土，天然密度（）1.65g/cm3，天然含水率（）11.8%，孔隙比（e）0.7670.900，液限（l）23.75%，塑限（p）15.97%，塑限指数（Ip）7.8，湿陷系数（s）0.0320.069，具中等湿陷性，自重湿陷系数（zs）0.0010.019，湿陷起始压力（Psh）50112kPa，粘聚力 16.2kPa，内摩擦角 19.5，压缩系数（1-2）0.185MPa-1，压缩模量（E1-2）10.204、5MPa，为中压缩性土。标准贯入试验锤击数（N）68 击，综合确定承载力特征值 120kPa。第层圆砾，天然密度 2.05g/cm3，天然含水率 2.3%，重型动力触探试验锤击数（N63.5）1118 击，根据圆砾层颗粒组成、密实程度综合确定卵石层承载力特征值 400kPa，变形模量 30MPa。颗粒分析试验成果详见表 3.2-11，各岩土层分布情况详见工程地质剖面图。筛分试验成果汇总表筛分试验成果汇总表 表表 3.2-11 野外 编号 取样 深度 颗粒组成（%）曲率 系数 不均匀 系数 定名 20 202 2 m mm mm mm CC Cu TKT1 5.506.50 34.88 36.9205、6 28.17 2.5 59.7 圆砾 TKT5 2.503.50 32.58 43.29 24.13 1.8 63.8 圆砾 TKT6 1.502.50 44.81 34.57 20.63 2.4 69.5 圆砾 TKT7 3.006.00 45.77 36.58 27.72 1.5 68.3 圆砾 TKT8 2.604.00 35.77 38.37 23.14 2.9 57.9 圆砾 TKT11 2.405.00 31.44 43.19 20.99 2.2 66.7 圆砾 平均值 37.54 38.83 23.63 2.2 64.3 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可206、行性研究报告 74 3.2.5.2 场地特殊性土评价场地特殊性土评价 1、地基土冻胀性、地基土冻胀性 拟建场地季节性冻土标准冻土深度为 1.40m；第层粉土天然含水率 7.7%15.2%，小于 19%，依据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）附录 G，冻胀类别为不冻胀，冻胀等级为级；第层砾石层粒径小于 0.075mm 颗粒含量占 0.78%，小于 15%，天然含水率为 2.5%，小于 12%，依据建筑地基基础设计规范（GB500072002）附录 G，冻胀类别为不冻胀，冻胀等级为级。2、盐渍土分类及水、土腐蚀性、盐渍土分类及水、土腐蚀性 盐渍土分类 拟建场地第层粉土易溶盐含量在 0207、.459%1.323%之间，大于 0.3%，判定为盐渍土，按含盐化学成分为氯盐渍土和亚氯盐渍土，按含盐量分为弱中盐渍土。评价结果见表 3.2-12。土的盐胀性评价表土的盐胀性评价表 表表3.2-12 取样 地点 取样深度（m）CL-/2SO42-按含盐 性质分 总含盐质量百分数 按含盐量分类 TKT2 1.5-2.5 3.34 氯盐渍土 0.459 弱盐渍土 TKT3 1.5-2.5 16.72 氯盐渍土 0.591 弱盐渍土 TKT4 2.0-2.5 5.04 氯盐渍土 1.080 中盐渍土 TKT7 0.5-2.5 1.62 亚氯盐渍土 1.216 中盐渍土 TKT8 0.5-2.5 2.208、06 氯盐渍土 1.102 中盐渍土 TKT11 0.5-2.0 1.79 亚氯盐渍土 1.323 中盐渍土 土腐蚀性评价 场地地层为稍湿的粉土层和地下水位以上强透水的砾石层，根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009 年版）附录 G，场地环境类型为类。土对建筑材料腐蚀性评价详见表 3.2-13、表 3.2-14。土对混凝土结构腐蚀性评价表土对混凝土结构腐蚀性评价表 表表 3.2-13 腐蚀性介质 SO42-Mg2+总矿化度 PH 含量（mg/kg 土）793613 069 27113469 9.0510.24 评价 标准 微 750 4500 6.5 弱 7504500 45209、006000 7500090000 6.55.0 中 45009000 60007500 90000105000 5.04.0 强 9000 7500 105000 4.0 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 75 腐蚀等级 弱 微 微 微 注：表中判断标准数据是以水评价标准乘以注：表中判断标准数据是以水评价标准乘以 1.5 后为使用判别标准。后为使用判别标准。土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价表土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价表 表表 3.2-14 腐蚀介质含量 土中 CL-的含量（mg/kg）144780 环境条件 稍湿的粉土（含水率小于 20%的土210、层）评价 标准 微 7500 腐蚀性等级 中 由表表 3.2-13、表 3.2-14 可知：场地内土对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性。3、地基土盐胀性评价、地基土盐胀性评价 由试验资料，地基土中 NaSO4含量为 0.009%0.485%，未超过 1%，因此地基土不具盐胀性。4、湿陷性土、湿陷性土 场地上部的粉土层湿陷系数 0.0320.069，属中等湿陷性土。根椐湿陷性黄土地区建筑规范（GBJ50025-2004），自重湿陷量按式 3.2-3计算，计算结果见表 3.2-15。（式 3.2-3）式中 siz第 i 层土的自重湿陷系数；ih第 i 层土的厚度（mm）；211、0因地区土质而异的修正系数，本地区取 0.5。粉土自重湿陷性评价表粉土自重湿陷性评价表 表表 3.2-15 坑号 zsi ih（mm）0 自重湿陷量 mm 评价标准 评价结果 TKT2 0.019 4300 0.5 41 自重湿陷性量计算值小于或等于 70mm 时，定为非自重湿陷性土；大于 70mm 时，定为自重湿陷性土 非自重湿陷场地 isiznizsh10沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 76 由表 3.2-14 可知，场地为非自重湿陷性场地。总湿陷量按式 3.2-4 计算：niisihs （式 3.2-4）式中 si-第 i 层土的湿陷系数 -第 i 212、层土的厚度（mm）-考虑地基土的侧向挤出和浸水机率等因素的修正系数（取1.5）粉土湿陷性评价表粉土湿陷性评价表 表表 3.2-16 坑号 （mm）湿陷量（mm）评价标准 湿陷等级 TKT2 0.059 4300 1.5 381 非自重 湿陷性场地 s300 为级 300s700 为级 级（中等）TKT4 0.034 2900 1.5 148 级（轻微）TKT5 0.069 2100 1.5 217 级（轻微）TKT8 0.069 2600 1.5 269 级（轻微）TKT11 0.034 2400 1.5 122 级（轻微）由表 3.2-16 可知，场地粉土层湿陷等级级（中等）。3.3 天然建213、筑材料天然建筑材料 工程需要的建筑材料主要包括砂砾石垫层料、混凝土骨料。本次勘察在管线沿线分布有混凝土商品料场，因此工程所需的垫层料和混凝土骨料可从商品料场购买。混凝土骨料场的储量及质量如下。3.3.1 诚信料场诚信料场 3.3.1.1 概述概述 诚信料场位于拟建引水管线 K5+600 北侧约 100m 的金沟河干涸河道内，坐标东经 852905.2，北纬 441330.3。为商业料场，机械采挖、筛选、水洗流程配套，储量丰富，日产 700m3，为当地水利、建筑等工程供应混凝土用砂石料。根据天然剖面及坑探揭露，地层岩性从上至下分为砾石，层厚大于 10.0m，青灰色、灰白色为主，多呈亚圆次棱角状，214、一般粒径 2040mm，中粗砂充填。无需修筑便道。取天然级配颗粒料扰动样 2 组，试验成果见附表，岩性为级配不良砾，颗粒粒组含量见表 3.3-1。ihsiih沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 77 各粒径组含量表各粒径组含量表 表表 3.3-1 粒径(mm)80 8040 4020 205 52.5 2.51.25 1.250.63 0.630.315 0.3150.158 80 8040 4020 205 52.5 2.51.25 1.250.63 0.630.315 0.3150.158 50m。该水源地通过 32.45km 重力输水暗渠向第一水厂输水。215、该水源地地下潜水接受河流常年地表水的渗入补给和上游地下水的侧向补给，补给条件优越，同时根据水质检测报告显示，水质优良。（2）第二水厂水源 第二水厂水源位于县城南部区域，地面高程在 543m554m 之间。该水源地采用抽取深层地下水作为县城备用供水水源。现有水源井 7 眼，现状供水能力为2.3 万 m3/d，年取水量约 181.25 万 m3，该地区地下水以侧向补给为主。（3）企业自备机井水源 沙湾县城现状企业自备机电井 23 眼，设计供水量 1639 万 m3/a，现状年实际供水量为 1220 万 m3。4.4.1.2 水厂现状供水能力水厂现状供水能力 沙湾县城现有两座水厂，均采用地下水作为水216、源。现状供水主要以第一水厂为主，第二水厂作为备用。（1）第一水厂 第一水厂位于县城西南方向 5.5km 处，设计供水能力 6 万 m3/d，现状供水能力为 4 万 m3/d6 万 m3/d 之间，年实际供水量为 1206.12 万 m3。现状水厂内有清水池两座，规模为 2000 m3和 5000 m3。第一水厂原水经沉淀、消毒后采用重力流的方式向县城及县城下游四个乡镇（老沙湾、四道河子、柳毛湾、商户地）部分片区供水。第一水厂运行至今水质满足生活饮用水标准，水量较为稳定。（2）第二水厂 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 91 第二水厂位于县城南部，现状供水能力217、为2.3万m3/d，年实际供水量为181.25万 m3。现状水厂有清水池两座，规模均为 3000 m3，加氯间 1 座，二级加压泵房1 座，水源井井深 150m165m，单井出水量 180 m3/h200 m3/h，原水经沉淀、消毒，由二级加压泵供水，出水水质满足生活饮用水标准。但由于沙湾县城地下水已经超采，且第二水厂提水成本较高，出水较为困难，因此，第二水厂作为沙湾县城的备用水源，只在枯水期 35 月开始启用。4.4.1.3 水资源利用现状水资源利用现状 根据调查，2012年沙湾县城实际供水量为2607.37万 m3，总需水量为 3014.52万 m3，县城缺水量为 407.15 万 m3。218、其中第一水厂供水量为 1206.12 万 m3，可供给沙湾县城生活、城镇绿化及环境卫生需水共 651.29 万 m3，供给县城工业需水554.83 万 m3。其余 181.25 万 m3生活、城镇绿化及环境卫生需水可由第二水厂供给。企业自备水井可供工业需水 1220 万 m3。4.4.2 存在的主要问题存在的主要问题（1）水资源短缺，缺乏供水工程 沙湾县城现状供水工程主要有第一水厂水源地工程、第二水厂水源地工程以及各企业自备机井水源工程。现状年沙湾县城实际供水量为 2607.37 万 m3，总需水量为 3014.52 万 m3，在现有供水工程供水能力范围内，县城缺水 407.15 万m3，尤其219、在夏季用水高峰期缺水问题尤为突出，导致县城出现断水、停水现象，而第一、第二水厂只能按片区轮流供水，且第一、第二水厂供水能力均已达到极限。同时，由于缺乏新的供水工程，县城缺水问题不仅影响了县城人民的生活质量，还限制了当地经济的发展。今后随着人口的增长和经济的发展，县城内生活和工业需水量与日俱增，水资源供需矛盾将更加突出。（2）现状水源及水厂供水能力有限 现状沙湾县城第一水厂水源位于县城西侧 38km 巴音沟河洞子渠处，该水源地采用截取地下潜水作为县城主要供水水源，该工程设计日供水量为 6 万 m3/d。由于巴音沟河于 2012 年已建成向沙湾县哈拉干德工业园区年调水 2000 万 m3的调水工程220、，巴音沟河水资源量已经达到极限，已没有多余水量供第一水厂水源工程引取。在现状水利工程条件下，沙湾县城第一水厂水源工程年引水量仅为1206.12 万 m3，而第二水厂由于提水成本较高，出水较为困难，主要作为县城备用水源，只在枯水期 35 月开始启用，且现状年第二水厂和金沟河综合工业园沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 92 区实际供水量为 1401.25 万 m3，折至井口为 1205.08 万 m3，该地区地下水处于超采状态。受巴音沟河地表水及沙湾县城地下水资源量的限制，第一、第二水厂及企业自备水井供水能力均已达到极限，无再扩建可能。今后随着工业园区入驻企业的221、增加，工业用水量也将逐年上升，就目前现有水厂的供水范围及供水能力，远不能保证园区工业快速发展的需水要求。（3）水资源开发不合理，地下水超采 现状年金沟河综合工业园区企业自备井 23 眼，实际供水量为 1220 万 m3，第二水厂实际供水量 181.25 万 m3，现状第二水厂和金沟河综合工业园区实际供水量为 1401.25 万 m3，折至井口为 1205.08 万 m3。根据新疆沙湾县地下水资源开发利用与保护规划（2012 年 5 月），该地区可开采量仅为 1177 万 m3，沙湾县城地下水处于超采状态，急需新的水源供水工程。4.5 城市总体规划概况城市总体规划概况 4.5.1 城市总体规划概222、况城市总体规划概况 1、依据新疆塔城地区沙湾县城市总体规划（2010-2030 年）。2、规划年限 近期：2010-2015；中期：2016-2020；远期：2021-2030，远景展望到本世纪中叶。3、城市规模（1）人口规模：2015 年中心城区总人口达 15.59 万人；2020 中心城区总人口达 19.35 万人；2030 年中心城区总人口达 27.31 万人。（2）用地规模：近期建设用地规模控制在 24km2左右，人均建设用地控制在 155 平方米左右；远期中心城区总人口 27.31 万人，城市建设用地规模控制在40 km2左右，人均建设用地控制在 150 m2以下。（3）城市布局 规223、划形成“两核、两轴、多片区”的总体结构。两核：位于县城东北部的新区综合服务中心核和位于县城中西部的老城综合服务中心核。两轴：沿金沟河从南向北拓展的城市精神发展主轴；沿乌鲁木齐东路-乌鲁木齐西路形成的城市发展轴。多片区：新城综合发展区（综合服务中心+商业中心）、老城综合发展区、四个综合居住区、两个工业集中区、一个生态居住综合发展区及三个备用区。根据各片区主导功能的不同，为管理方便，将沙湾中心城区划分为 12 个功沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 93 能分区：新城综合发展区（综合服务中心+商业中心）、老城综合发展区、三个综合居住区、两个工业集中区、一个生态居住224、综合发展区及三个备用区。一个新城综合发展区：是以行政、滨河商业、文化、金融、居住为主的多功能区，显示沙湾大美风光；一个老城综合发展区：以商贸、居住等为主；四个综合居住区：以居住功能为主，配套居住公共服务设施的片区。两个工业集中区：两个工业组团，分别为以食品、轻工纺织为主的轻工工业集中区，以新型建材为主的工业集中区；一个生态居住综合发展区：以休闲、度假、商务、餐饮文化、居住等为主的功能片区。三个备用区：为城市预留发展空间。4.5.2 总体规划中给水规划概况总体规划中给水规划概况（1）供水量预测 根据城市总体规划，远期居民生活、工业及市政绿化最高日用水量为 19.69万 m3/d。（2）水厂规划 225、规划区用水主要由第一水厂、金沟河综合工业园区水厂负责，现状第一水厂设计规模为 6 万 m3/d，因此规划开辟新水源，对金沟河综合工业园区水厂扩建至 14 万 m3/d，位于规划区南部紧邻纬三路，占地面积 12.88 hm2。（3）管网规划 给水管网采用枝状与环状网相结合布置形式。主干道采用环状管网，管径为DN400DN600，并沿城市主干道布置，以保证供水安全性。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 94 5 沙湾县城需水预测及供需平衡沙湾县城需水预测及供需平衡 批批 准：周吉军准：周吉军 审审 定：高宗昌定：高宗昌 审审 核：张亦冰核：张亦冰 校校 核：文金核226、：文金凤凤 编编 写：李云霞写：李云霞 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 95 5.1 规划范围、设计水平年及供水保证率规划范围、设计水平年及供水保证率 规划范围：本工程规划范围为沙湾县城（未包括金沟河镇）及金沟河综合工业园区。设计水平年：本工程现状年为 2012 年，按照规范要求设计水平年一般选取为工程建成后 510 年，则本工程设计水平年为 2020 年或 2025 年。根据金沟河流域规划报告（2011 年），独山子区在 2020 年以前由金沟河调水工程属于应急供水工程，不属于常规供水工程；在 2020 年以后调水工程将作为备用水源工程，仅在艾比湖调水精227、-奎管道工程出现意外事故时临时启用。同时，拟建红山水库现仅完成可行性研究阶段工作，结合本工程特点，本次选取近期设计水平年为 2020 年，远期规划水平年为 2025 年。供水保证率：本工程供水对象主要包括沙湾县城生活（包括居民生活和公共用水）和金沟河综合工业园区部分用水，依据室外给水设计规范（GB50013-2006），第 5.1.4 条的规定，“用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的年保证率应根据城市规模和工业大用户的重要性选定，宜采用 90%97%”。据此，本工程供水保证率取为 95%。5.2 沙湾县城社会经济发展及需水量预测沙湾县城社会经济发展及需水量预测 由于沙湾县城与金沟河镇均228、为独立的供水管网，故规划水平年将对沙湾县城和金沟河镇各业发展指标及需水量分别进行预测，本节只分析沙湾县城（未包括金沟河镇）各业发展及需水情况。5.2.1 社会经济发展预测社会经济发展预测 沙湾县城国民经济发展指标是根据沙湾县总体发展战略和全面建设小康社会的奋斗目标要求，以沙湾县国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要、沙湾县新型工业化第十二个五年发展规划、新疆沙湾县城市总体规划（2010-2030）、沙湾县工业园总体规划（2011-2025）、金沟河流域规划报告（2011 年）等规划为基础进行预测的。5.2.1.1 人口发展预测人口发展预测 人口规划目标是在摸清现有人口、年龄、性别构成的基础上，229、结合当前的人口政策和“十二五”规划及远景设想，以及今后经济的发展，来确定人口增长率。据调查，现状年 2012 年沙湾县城人口为 11.24 万人，外来常住人口 1.48 万人，未来随着新型工业化的实施、旅游产业的带动以及宜居城市吸引将带动大量沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 96 外来人口本地化，机械增长将有较大的提高。预计设计水平年 2020 年和 2025年沙湾县城人口将分别达到 18.13 万人和 22.05 万人，其中外来常住人口分别为7.14 万人和 10.48 万人，人口平均增长率分别为 6.1%和 3.9%。5.2.1.2 工业发展预测工业发展230、预测 目前，沙湾县正着力实施“工业强县”战略，依托沙湾县的区位优势、资源优势和发达的现代农业优势，建设具有沙湾特色的新型工业化体系，发展潜力巨大。随着西部大开发战略的实施和中央新疆工作座谈会、全国对口支援新疆工作会议精神的深入贯彻落实，将为沙湾县未来一段时期内经济社会带来前所未有的发展机遇。“十二五”期间，沙湾县一要做大做强绿色食品加工业，到“十二五”末，全县优质面粉产量达到 20 万 t，油料（含棉籽）加工能力达到 90 万 t，饲料加工企业达到年产 10 万 t 饲料的生产规模，力争将沙湾县打造为我国西部地区重要的粮油加工集散基地和农副产品加工转化出口基地；二要强力推进轻工纺织产业，力争通231、过 5 到 10 年的时间，形成环锭纺 100 万锭，其中高支纱达 50 万锭，纺纱总量达到 20 万 t，建成西部棉纺城的有机组成部分、北疆棉纺工业发展的重要基地；三要积极壮大精细化工业，力争到 2015 年矿区煤炭生产能力达到 500 万 t/a，全县煤化工产业转化煤炭能力达 400 万 t，初步形成上下游产品配套能力强的煤化工产品链，重点实施总投资 515 亿元的 17 个项目；四要做精做深新型建材制造业，建成年产 200 万 t 新型干法水泥、年产 30 万 m3商品砼生产线等项目；五要积极发展新型能源产业，新增金沟河、巴音沟河梯级水能开发装机 100MW，兴建 3 个太阳能光伏电站，232、抓好 2350MW 热电联产项目、4330MW 火电厂建设项目（一期）项目等。沙湾县现状工业园区共有 5 处，分别是哈拉干德综合工业园区、金沟河综合工业园、柳毛湾农副产品转化工业园区、东湾煤化工产业园和安集海工贸园区。工业今后发展方向为：集聚发展要素，优化产业布局，实施“工业向园区集中”的战略，实现差异化分工，主要建设沙湾县工业园（一园两区，即哈拉干德工业园区和金沟河综合工业园区）、柳毛湾农产品转化园。其中金沟河综合工业园区与沙湾县城隔金沟河对望，距离沙湾县城中心约 2km。金沟河综合工业园区充分利用沙湾县丰富的农产品及矿产资源，通过一系列龙头项目的建设，实现以点带面，以工带农，矿产资源优势转233、化，定性为“以农副产品加工为龙头，建材化工、沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 97 棉纺加工为一体的现代化特性综合性工业园”，工业园即是新疆工业循环经济示范园区、全疆和天山北坡“农副产品、纺织加工节点”，也是沙湾县城的重要组成部分。园区经过近年来的建设和发展已初具规模，现已有 13 家企业进驻，主要有中粮集团沙湾番茄制品分公司、中材屯河沙湾五宫水泥分公司、中粮集团天海粮油公司、金牛集团沙湾盖瑞乳业公司、秦岭纺织公司、新疆瑞隆公司、天宝绿色食品公司、天鹰科技公司、宏发冶炼公司、龙盛祥塑料制品公司、永兴铜材公司、沙龙纺织公司。本工程供水对象包括金沟河综合工业园区234、，为此，工业发展预测只包括金沟河综合工业园区。根据国家和自治区总体规划，预计未来随着金沟河综合工业园区入驻企业的增加，园区工业发展势头较为强劲。2012 年沙湾县城工业增加值为 13.81 亿元，预计到 2020 年和 2025 年将分别达到 52.61 亿元和 80.95 亿元，2012 年2020年年均增长率为 18%，2020 年2025 年年均增长率为 9%。5.2.1.3 建筑业和第三产业发展预测建筑业和第三产业发展预测 2012 年沙湾县建筑业和第三产业增加值为 31.69 亿元，在新型工业化的引领下，未来沙湾县将实现新型工业化和新型城镇化的联动推进，逐步建立起功能健全、设施完备的235、城镇化体系，预计 2020 年和 2025 年建筑业和第三产业增加值将分别达到 78.45 亿元和 110 亿元，2012 年2020 年年均增长率为 12%，2020 年2025 年年均增长率为 7%。5.2.1.4 城镇绿化及环境卫生发展预测城镇绿化及环境卫生发展预测 2012 年沙湾县城绿化面积 2827.7 亩，环境卫生面积 1.12km2。随着沙湾县城镇化进程的加快，预计 2020 年和 2025 年沙湾县城生态环境绿化面积分别为6560.29 亩和 7545.63 亩，环境卫生面积分别为 1.95km2和 2.46 km2。5.2.2 需水量预测需水量预测 本次需水量预测所采用的主236、要方法为指标预测法。生活需水采用人均日用水定额预测水量；城镇生产即工业、建筑业和第三产业，采用万元增加产值取水量的方法进行预测；城镇绿化及环境卫生需水按单位面积用水量进行预测。本节需水预测，除城镇绿化及环境卫生需水量外，其他业净需水量均为用户净需水量，毛需水量均为折算至金沟河渠首节点水量。现状年（2012 年）折算系数为 0.86，2020 年折算系数为 0.88，2025 年折算系数为 0.89。5.2.2.1 生活需水预测生活需水预测 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 98 现状年（2012年）沙湾县城居民生活用水定额为140 L/人 d，需水量为667237、.92万 m3。随着城镇化进程的发展和未来生活质量的不断提高，居民生活用水水平也会相应提高，用水定额也将逐步增大。预计到 2020 年，沙湾县城居民需水定额为 160L/人 d，需水量为 1203.47 万 m3，2020 年需水量较现状年增加了 535.55万 m3。到规划水平年 2025 年，居民需水定额将增加至 170L/人d，需水量为1536.96 万 m3，2025 年需水量较现状年增加了 869.04 万 m3。沙湾县城生活需水量预测详见表 5.2-1。生活需水量预测表生活需水量预测表 表表 5.2-1 名称 生活净需水量（万 m3）生活毛需水量（万 m3）2012 年 2020 238、年 2025 年 2012 年 2020 年 2025 年 沙湾县城 574.41 1059.05 1367.89 667.92 1203.47 1536.96 5.2.2.2 工业需水预测工业需水预测 现状年沙湾县工业增加值耗水定额为 90m3/万元，需水量为 1445.05 万 m3。随着节水技术的推广和深入，工业产业结构调整力度的加大，用水水平以及用水管理水平的提高，工业用水定额将有所下降。依据塔城地区沙湾县三条红线要求，预计到 2020 年，工业增加值耗水定额将下降至 48m3/万元，需水量为 2869.70 万m3，2020 年需水量较现状年增加了 1424.65 万 m3。到规划水239、平年 2025 年，工业增加值耗水定额为 40 m3/万元，需水量为 3638.15 万 m3，2025 年需水量较现状年增加了 2193.10 万 m3。沙湾县城生活需水量预测详见表 5.2-2。工业需水量预测表工业需水量预测表 表表 5.2-2 名称 净需水量（万 m3）毛需水量（万 m3）2012 年 2020 年 2025 年 2012 年 2020 年 2025 年 沙湾县城 1242.74 2525.34 3237.96 1445.05 2869.70 3638.15 5.2.2.3 建筑业和第三产业需水预测建筑业和第三产业需水预测 现状年沙湾县城建筑业和第三产业增加值耗水定额为 240、20m3/万元，用水量为736.93 万 m3。随着节水技术的提高，预计到 2020 年和 2025 年建筑业及第三产业增加值耗水定额将分别下降至为12m3/万元和8m3/万元，需水量分别为1069.89万 m3和 989.14 万 m3。2020 年需水量较现状年增加了 332.96 万 m3，2025 年需水量较现状年增加了 252.21 万 m3。沙湾县城建筑业和第三产业需水量预测详见表 5.2-3。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 99 建筑业和第三产业需水量预测表建筑业和第三产业需水量预测表 表表 5.2-3 5.2.2.4 城镇绿化及环境卫生需水241、预测城镇绿化及环境卫生需水预测 现状年沙湾县城镇绿化用水毛定额为 500 m3/亩，城镇绿化需水量为 164.4万 m3；环境卫生用水毛定额为 1500m3/km2，环境卫生需水量为 0.22 万 m3。至规划水平年用水定额保持不变，2020年城镇绿化和环境卫生需水量分别为372.74万 m3和 0.33 万 m3，2025 年城镇绿化和环境卫生需水量分别为 423.91 万 m3和0.41 万 m3。2020 年和 2025 年城镇绿化及环境卫生总需水量较基准年增加了208.46 万 m3和 259.71 万 m3。沙湾县城城镇绿化及环境卫生需水量预测详见表5.2-4。城镇绿化及环境卫生需水242、量预测表城镇绿化及环境卫生需水量预测表 表表 5.2-4 名称 城镇绿化毛需水量（万 m3）环境卫生毛需水量（万 m3）2012 年 2020 年 2025 年 2012 年 2020 年 2025 年 沙湾县城镇 164.40 372.74 423.91 0.22 0.33 0.41 5.2.2.5 总需水量预测总需水量预测 根据以上综合分析，沙湾县城经济社会总需水量由2012年的3014.52万m3，增加到2020年的5516.14万m3，增加了2501.62万m3。其中，生活需水量由667.92万 m3增加到 1203.47 万 m3；工业用水量由 1445.05 万 m3增加到 286243、9.7 万 m3；建筑业和第三产业用水量由 736.93 万 m3增加到 1069.89 万 m3；城镇绿化及环境卫生需水量由 164.62 万 m3增加到 373.08 万 m3。2025 年沙湾县城经济社会总需水量增加至 6588.58 万 m3，其中生活需水量增加到 1203.47 万 m3；工业用水量增加到 3638.15 万 m3；建筑业和第三产业用水量增加到 989.14 万 m3；城镇绿化及环境卫生需水量增加到 424.33 万 m3。沙湾县城经济社会总需水量汇总详见表5.2-5。沙湾县城社会经济总需水量预测表沙湾县城社会经济总需水量预测表 表表 5.2-5 单位：万单位：万 m244、3 水平年 生活 工业 建筑业和第三产业 城镇绿化 合计 2012 年 667.92 1445.05 736.93 164.62 3014.52 2020 年 1203.47 2869.70 1069.89 373.08 5516.14 2025 年 1536.96 3638.15 989.14 424.33 6588.58 名称 净需水量（万 m3）毛需水量（万 m3）2012 年 2020 年 2025 年 2012 年 2020 年 2025 年 沙湾县城 633.76 941.50 880.33 736.93 1069.89 989.14 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水245、源地工程可行性研究报告 100 5.3 沙湾县城水资源供需平衡沙湾县城水资源供需平衡 5.3.1 可供水量分析可供水量分析 5.3.1.1 沙湾县城供水水源及供水能力分析沙湾县城供水水源及供水能力分析 现状沙湾县县城供水水源主要有：沙湾县第一水厂、第二水厂和金沟河综合工业园区的自备水井。根据巴音沟河 2011 年2013 年近三年的供水资料，沙湾县第一水厂供水能力在 4 万 m3/d6 万 m3/d 之间，在 7 月、8 月和 9 月供水能力均可达到设计供水能力 6.0 万 m3/d。根据本次工作调查，现状年第一水厂实际供水量为 1206.12 万 m3（已扣除供给县城周边乡镇的生活用水量 4246、50 万 m3），考虑供水工程及巴音沟河水资源利用现状，取近三年巴音沟河供水工程月供水量的平均值作为规划水平年第一水厂各月可供水量，则设计水平年 2020 年和 2025 年第一水厂可供水量为 1283.48 万 m3（已扣除供给县城周边乡镇的生活用水量 450万 m3）。近三年巴音沟河水源地供水量统计详见表 5.2-6。第二水厂采用抽取深层地下水作为县城备用水源，通过二级加压的方式向县城供水，现有水源井 7 眼，现状供水能力为 2.3 万 m3/d。根据水厂现状运行情况，该水厂只在枯水期 35 月开始启用，水厂现状实际供水量为 181.25 万 m3。规划水平年第二水厂受地下水量及用地等因素247、的限制，不再进行扩建，保持现状规模及取水方式，完善水厂的配套设施。金沟河综合工业园区现状企业自备井 23 眼，实际供水量为 1220 万 m3，全部采用自备井水水源。现状年第二水厂和金沟河综合工业园区实际供水量为1401.25 万 m3，折至井口为 1205.08 万 m3。根据新疆沙湾县地下水资源开发利用与保护规划（2012 年 5 月），该地区地下水潜水已经超采，因此，规划水平年第二水厂和自备水井地下水年开采量将下降至可开采量 1177 万 m3范围内。近三年巴音沟河水源地供水量统计表近三年巴音沟河水源地供水量统计表 表表 5.2-6 单位：万单位：万 m3 水平年 1 月 2 月 3 月248、 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11月 12月 合计 2011年 130.1 130.0 130.1 110.9 103.8 117.9 167.9 171.170.145.138.129.1646.2012年 131.9 131.0 130.9 109.8 102.1 116.7 168.7 169.168.144.142.138.1656.2013年 133.5 136.7 137.8 151.5 150.8 165.9 184.8 187.185.162.151.149.1898.平均 131.8 132.6 132.9 124.1 118.9 133.5 17249、3.8 176.174.151.144.139.1733.近三年巴音沟河水源地供水量统计表（扣除供给周边乡镇的近三年巴音沟河水源地供水量统计表（扣除供给周边乡镇的 450 万万 m3）续表续表 5.2-6 单位：万单位：万 m3 水平年 1月 2月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 合计 2011年 92.92.92.6 73.4 66.33 80.42 130.4 133.5 132.6 108.4 100.6 92.41 1196.2012年 94.93.5 93.4 72.3 64.67 79.24 131.2 132.4 131.3 250、107.3 105.4 100.6 1206.沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 101 2013年 96.99.100.114.113.3 128.4 147.3 149.9 148.4 124.8 113.6 112.4 1448.平均 94.3 95.1 95.4 86.61 81.46 96.02 136.33 138.6 137.46 113.5 106.55 101.82 1283.48 5.3.1.2 可供水量分析可供水量分析 由以上分析可知，现状年沙湾县城实际供水量为 2607.37 万 m3，其中第一水厂实际供水量为 1206.12 万 m3251、（已扣除供给县城周边乡镇的生活用水量 450万 m3），第二水厂和金沟河综合工业园区实际供水量为 1401.25 万 m3，折至井口为 1205.08 万 m3。设计水平年 2020 年沙湾县城可供水量为 2518.58 万 m3，其中第一水厂实际供水量为 1283.48 万 m3（已扣除供给县城周边乡镇的生活用水量450 万 m3），第二水厂和金沟河综合工业园区可供水量为 1235.09 万 m3，折至井口为 1086.88 万 m3。设计水平年 2025 年沙湾县城可供水量为 2576.23 万 m3，其中第一水厂实际供水量为 1283.48 万 m3（已扣除供给县城周边乡镇的生活用水量 252、450 万 m3），第二水厂和金沟河综合工业园区可供水量为 1292.75 万 m3，折至井口为 1150.55 万 m3。沙湾县城各水平年可供水量汇总表详见表 5.2-7。沙湾县城各水平年可供水量汇总表沙湾县城各水平年可供水量汇总表 表表 5.2-7 单位：万单位：万 m3 项目 2012 年 2020 年 2025 年 巴音沟河调入水量 第一水厂 1206.12 1283.48 1283.48 地下水 第二水厂和企业自备水井 1401.25 1235.09 1292.75 折至井口 1205.08 1086.88 1150.55 合计 2607.37 2518.58 2576.23 5.3253、.2 供需平衡分析供需平衡分析 水资源供需分析主要遵循以下原则：（1）以现状水资源利用格局及工程布局状况为基础，进行供需平衡计算。（2）需水供给优先顺序原则：在需水供给优先序上，首先要满足生活用水，其次是工业，然后是其他用水。从供需状况汇总表5.2-8中可以看出，2012年沙湾县城实际供水量为2607.37万 m3，总需水量为 3014.52 万 m3，县城缺水量为 407.15 万 m3。其中第一水厂实际供水量为 1206.12 万 m3，供给沙湾县城生活、城镇绿化及环境卫生需水共651.29 万 m3，供给县城工业需水 554.83 万 m3。其余 181.25 万 m3生活、城镇绿化及环254、境卫生需水由第二水厂供给。企业自备水井实际供工业需水 1220 万 m3。近期设计水平年 2020 年，沙湾县城可供水量为 2518.58 万 m3，总需水量为5516.14 万 m3，县城缺水量为 2997.56 万 m3。其中第一水厂可供给县城生活和城沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 102 镇绿化及环境卫生用水 1283.48 万 m3；第二水厂可供给生活和城镇绿化及环境卫生用水 181.25 万 m3；金沟河综合工业园区企业自备水井供给工业用水 1053.84万 m3。远期规划水平年 2025 年，沙湾县城可供水量为 2576.23 万 m3，总需水255、量为6588.58 万 m3，县城缺水量为 4012.35 万 m3。其中第一水厂可供给县城生活和城镇绿化及环境卫生用水 1283.48 万 m3；第二水厂可供给生活和城镇绿化及环境卫生用水 181.25 万 m3；金沟河综合工业园区企业自备水井供给工业用水 1111.50万 m3。综上所述，随着人口的增长和经济的发展，县城内生活和工业需水量与日俱增，水资源供需矛盾日益突出。就目前供水工程的规模，远不能保证县城常住人口逐年上升以及工业快速发展的需水要求。日益突出的用水矛盾已成为制约沙湾县城发展的主要瓶颈，由此为缓解今后县城的供水压力，亟需增加新的、更加可靠的供水水源。各水平年沙湾县城供需状况详256、见表 5.2-8。沙湾县城供需状况汇总表沙湾县城供需状况汇总表 表表 5.2-8 单位：万单位：万 m3 项目 2012 年 2020 年 2025 年 需水量 生活、生态环境 832.54 1576.55 1961.29 工业 2181.98 3939.59 4627.29 合计 3014.52 5516.14 6588.58 可供水量 巴音沟河调水 第一水厂 供生活、生态环境用水 651.29 1283.48 1283.48 供工业 554.83 0.00 地下水 第二水厂 供生活、生态环境用水 181.25 181.25 181.25 自备水井 供工业 1220.00 1053.84 1257、111.50 小计 1401.25 1235.09 1292.75 折至井口 1205.08 1086.88 1150.55 合计 2607.37 2518.58 2576.23 供需平衡 余水 缺水 407.15 2997.56 4012.35 注：沙湾县第一水厂注：沙湾县第一水厂 2012 年、年、2020 年和年和 2025 年可供水量中均已扣除供给县城周边乡镇的年可供水量中均已扣除供给县城周边乡镇的生活用水量生活用水量 450 万万 m3。5.3.3 工程建设规模分析及分期实施设想工程建设规模分析及分期实施设想 由上节分析可知，近期设计水平年 2020 年本工程供水规模约为 3000 258、万 m3，最大月供水量为 250 万 m3；远期规划水平年 2025 年本工程供水规模约为 4000万 m3，最大月供水量为 333.33 万 m3。但从 8.4.3 节可供水量分析中可以看出，沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 103 近期设计水平年 2020 年，由于金沟河径流年内分配不均，缺乏调蓄工程，在红山水库未建成、独山子不调水、先保证现有用户用水的条件下，除丰水期 5 月9 月本工程能引取 250 万 m3外，其余月份均无法引取 250 万 m3。在 P=95%来水保证率下，本工程供水规模为 2394.15 万 m3，最大月供水量为 250 万 m259、3/月。在红山水库未建成、独山子调水 1500 万 m3、先保证现有用户用水的条件下，除丰水期 5 月9 月本工程能引取 250 万 m3外，其余月份均无法引取 250 万 m3。在P=95%来水保证率下，本工程供水规模为 1904.15 万 m3，最大月供水量为 250万 m3/月。远期规划水平年 2025 年在红山水库建成、独山子不调水的条件下，通过红山水库的调节，本工程供水规模为 4012.35 万 m3，最大月供水量为 334.36 万 m3/月。综上所述，根据金沟河径流特点及红山水库的建设周期，近期设计水平年2020 年本工程供水规模约为 2000 万 m3，最大月供水量为 250 260、万 m3，输水工程、第三水厂及配水干管按远期规划、近远期结合、以近期为主进行设计；远期规划水平年 2025 年本工程供水规模约为 4000 万 m3，最大月供水量为 333.33 万 m3，取水工程按远期规模进行设计，一次建成。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 104 6 项目建设的必要性项目建设的必要性 批批 准：周吉军准：周吉军 审审 定：高宗昌定：高宗昌 审审 核：张亦冰核：张亦冰 校校 核：文金核：文金凤凤 编编 写：李云霞写：李云霞 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 105 6.1 现状供水系统存在的主要问题现状261、供水系统存在的主要问题（1）水资源短缺，缺乏供水工程 沙湾县城现状供水工程主要有第一水厂水源地工程、第二水厂水源地工程以及各企业自备机井水源工程。现状年沙湾县城实际供水量为 2607.37 万 m3，总需水量为 3014.52 万 m3，其中第一水厂实际供水量为 1206.12 万 m3，供给沙湾县城生活、城镇绿化及环境卫生需水共 651.29 万 m3，供给县城工业需水 554.83万 m3。其余 181.25 万 m3生活、城镇绿化及环境卫生需水由第二水厂供给。企业自备水井实际供工业需水 1220 万 m3。在现有供水工程供水能力范围内，县城缺水 407.15 万 m3，尤其在夏季用水高峰262、期缺水问题尤为突出，导致县城出现断水、停水现象，而第一、第二水厂只能按片区轮流供水，且第一、第二水厂供水能力均已达到极限。因此，现有供水工程已不能满足现状沙湾县城生活及工业用水的要求。同时，由于缺乏新的供水工程，县城缺水问题不仅影响了县城人民的生活质量，还限制了当地经济的发展。今后随着人口的增长和经济的发展，县城内生活和工业需水量与日俱增，水资源供需矛盾将更加突出。（2）现状水源及水厂供水能力有限 现状沙湾县城第一水厂水源位于县城西侧 38km 巴音沟河洞子渠处，该水源地采用截取地下潜水作为县城主要供水水源，该工程设计日供水量为 6 万 m3/d。由于巴音沟河于 2012 年已建成向沙湾县哈拉263、干德工业园区年调水 2000 万 m3的调水工程，巴音沟河水资源量已经达到极限，已没有多余水量供第一水厂水源工程引取。在现状水利工程条件下，沙湾县城第一水厂水源工程年引水量仅为1206.12 万 m3，而第二水厂由于提水成本较高，出水较为困难，主要作为县城备用水源，只在枯水期 35 月开始启用，且现状年第二水厂和金沟河综合工业园区实际供水量为 1401.25 万 m3，折至井口为 1205.08 万 m3，该地区地下水处于超采状态。受巴音沟河地表水及沙湾县城地下水资源量的限制，第一、第二水厂及企业自备水井供水能力均已达到极限，无再扩建可能。由于现状水厂供水范围主要为沙湾县城西城区和东城区的生活264、及城镇绿化用水，供给金沟河综合工业园区用水较少仅为 554.83 万 m3。金沟河综合工业园区作为沙湾县城的有机组成部分，经过近年来的建设和发展已初具规模，现已有13 家企业进驻。工业园区用水主要由企业自备水井供给，在现有供水水厂的范围内，现状园区用水已经出现短缺，影响了正常的生产，用水困难成为金沟河综沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 106 合工业园区招商引资的弊端。同时根据沙湾县工业园总体规划，工业园发展方向为向南和向东发展，规划水平年计划将工业园区用水纳入到沙湾县城供水系统，由沙湾县城水源地统一供应。今后随着工业园区入驻企业的增加，工业用水量也将逐年上265、升，就目前现有水厂的供水范围及供水能力，远不能保证园区工业快速发展的需水要求。（3）水资源开发不合理，地下水超采 现状年金沟河综合工业园区企业自备井 23 眼，实际供水量为 1220 万 m3，第二水厂实际供水量 181.25 万 m3，现状第二水厂和金沟河综合工业园区实际供水量为 1401.25 万 m3，折至井口为 1205.08 万 m3。根据新疆沙湾县地下水资源开发利用与保护规划（2012 年 5 月），该地区可开采量仅为 1177 万 m3，沙湾县城地下水处于超采状态，急需新的水源供水工程。6.2 项目建设的必要性项目建设的必要性 6.2.1 是城市发展的需要是城市发展的需要 沙湾县266、城是沙湾县的政治、经济和文化中心，是以发展农副产品加工、纺织、石油化工、食品工业及旅游为主的综合型城镇，是天山北坡经济带重要节点。根据新疆塔城地区沙湾县城市总体规划（2010-2030 年），沙湾县城县域城市化水平现状为 44.4%，2025 年达到 60%左右。城市发展的总体目标是立足县域区位、资源、人文优势，贯彻落实中央西部大开发和“稳疆兴疆、固边富民”战略部署，紧紧围绕以经济建设为中心，坚持实施市场导向的优势资源转换战略、工业强县战略、城镇化发展战略、科教兴县战略和可持续发展战略，以构筑和谐社会为重要目标，把沙湾建成“西部经济强县、特色农产品生产与加工基地、生态旅游景区”，创建具有良好生267、态环境和文化魅力的繁荣城市和宜居城市。预计到2015年中心城区总人口将达到15.59万人，2020中心城区总人口达到19.35万人；2030 年中心城区总人口达到 27.31 万人，远期居民生活、工业及市政绿化最高日用水量则达到 19.69 万 m3/d。而现状沙湾县城第一水厂设计供水能力为 6.0 万m3/d，第二水厂供水能力为 2.3 万 m3/d。就目前水厂的供水能力，远不能满足城市发展的需要，急需寻找新的水源。6.2.2 是解决沙湾县城缺水的迫切需要是解决沙湾县城缺水的迫切需要 目前，由于沙湾县城现状水源地实际年供水量为 2607.37 万 m3，总需水量为 3014.52 万 m3，268、县城已经出现断水现象，缺水量为 407.15 万 m3，给人们的生沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 107 产生活造成了一定的影响。今后随着人口的增长和经济的发展，县城内生活和工业需水量与日俱增，水资源供需矛盾将更加突出，到规划水平年 2020 年，沙湾县城可供水量为 2518.58 万 m3，总需水量为 5516.14 万 m3，县城缺水量为 2997.56万 m3，将严重影响人们的生产生活，限制当地经济的发展；到规划水平年 2025年缺水现象将更为严峻，沙湾县城可供水量为 2576.23 万 m3，总需水量为 6588.58万 m3，县城缺水量为 401269、2.35 万 m3。就目前供水工程的规模，远不能保证县城常住人口逐年上升以及工业快速发展的需水要求。日益突出的用水矛盾已成为制约沙湾县城发展的主要瓶颈，由此新建新的供水工程显得尤为迫切。6.2.3 是沙湾县经济和社会可持续发展的迫切需要是沙湾县经济和社会可持续发展的迫切需要 沙湾县地处天山北坡经济区的核心区域，县委、县政府按照地区党委、政府的统一部署，制定各项优惠政策，借助援疆工作对口支援的经济平台，不断加大招商引资力度，加快推动工业化进程，使该县国民经济取得突飞猛进的快速增长。“十二五”规划期是该地区完成工业化任务的重要时期，工业化进程将明显加快。由于投资力度及基础设施建设的加强，也将拉动这270、一地区相关产业的发展。对地区经济整体水平的提升具有重要意义。沙湾县城作为天山北坡经济带重要节点；以旅游度假、绿色食品、新型建材、轻工纺织、文化教育等特色产业为主体，是中国西北部区域统筹发展、现代产业体系完备的宜居花园城市，同时，也是沙湾县的政治、经济和文化中心，2012年沙湾县城工业增加值达到 13.81 亿元，工业需水量为 1445.05 万 m3；建筑业和第三产业增加值为 31.69 亿元，需水量则为 736.93 万 m3；而今后随着工业化进程的加快，以及旅游业的较快发展，对水资源的利用需求更加迫切。因此，兴建本工程是沙湾县经济社会可持续发展的迫切需要。6.2.4 是贯彻中央新疆工作座谈271、会会议精神的重要举措是贯彻中央新疆工作座谈会会议精神的重要举措 2014 年 5 月 28 日至 29 日，第二次中央新疆工作座谈会在北京举行。这次会议全面总结了 2010 年中央新疆工作座谈会以来的工作，科学分析了新疆形势，明确了新疆工作的指导思想、基本要求、主攻方向，对当前和今后一个时期新疆工作作了全面部署。会议强调：以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导，坚决贯彻党中央关于新疆工作的大政方针，围绕社会稳定和长治久安这个总目标，以推进新疆治理体系和治理能力现代化为引领，以经济发展和民生改善为基础，以促进民族团结、遏制宗教极端思想蔓延等为重点，坚持依法治沙湾县第三水源地工程可行272、性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 108 疆、团结稳疆、长期建疆，努力建设团结和谐、繁荣富裕、文明进步、安居乐业的社会主义新疆。会议还强调，举全国之力，深入推进对口援疆工作，基建、高效节水、优势资源转化、劳动密集型产业、支持新疆生产建设兵团发展壮大等都将成为今后支持新疆发展方面的亮点。通过第二次中央新疆工作座谈会议的召开，新疆再次迎来大开发、大发展的热潮，新疆经济社会发展将再次站在新的历史起点上。金沟河综合工业园区作为沙湾县城的有机组成部分，充分利用沙湾县丰富的农产品及矿产资源，通过一系列龙头项目的建设，快速发展以与东面石河子纺织城、西面的独山子大石化形成优势互补的错位对接，实现以273、点带面，以工带农，矿产资源优势转化，努力培育为以农副产品加工为龙头，新型建材、棉纺加工为一体的现代化特色综合性工业园。发展形成拳头产品，扩大生产规模，带动人口向县城积聚，同时完善园区设施配套，申报自治区级园区；发展成新疆工业循环经济示范园区，力争建设成为全疆和天山北坡“农副产品、纺织加工节点”。该工业园的重要发展，必将为县城，塔城地区乃至全疆经济的腾飞，社会的稳定作出重要的贡献。因此，该工程的兴建是关系到工业园区是否能发挥其功能的关键因素之一，应尽早实施。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 109 7 工程设计标准工程设计标准 批批 准：周吉军准：周吉军 审审274、 定：高宗昌定：高宗昌 审审 核：核：李学红李学红 校校 核：核：张张 良良 编编 写：李云霞写：李云霞 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 110 7.1 水量、水质和水压目标水量、水质和水压目标 7.1.1 水量目标水量目标 近期设计水平年 2020 年，本工程年供水量约 2000 万 m3，最大月供水量为250 万 m3/月，设计流量为 1.24 m3/s。远期规划水平年 2025 年，本工程年供水量约为 4000 万 m3，最大月供水量为 333.33 万 m3/月，设计流量为 1.65 m3/s。第三水厂日处理规模为 10 万 m3/d。配水干管设计275、流量为 1.5 m3/s。7.1.2 水质目标水质目标 本工程主要满足沙湾县城城镇居民生活用水和部分工业用水，经与业主商定，水质全部达到国标生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）。7.1.3 水压目标水压目标 根据沙湾总体规划及现状情况，本次设计供水水压在最大用水时需满足六层楼房供水需求，即最不利点自由水头应不小于 0.28MPa；最大用水加消防时，最不利点自由水头应不小于 0.1MPa。本工程第三水厂地面高程为 597m，采用重力流供水，受水城区管网高程为524m，高差为 73m，末端供水压力30m。7.2 各专业主要设计标准各专业主要设计标准 7.2.1 工程等别工程等别 沙湾县城非276、农业人口为11.24万人50万人，水厂日处理规模为10万m3/d，依据 城市给水工程项目建设标准（建标 120-2009），沙湾县城城市类别为三类，建设规模为三类。7.2.2 抗震设防标准抗震设防标准 据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），拟建取水工程及管线K0+000K3+000 段地震动峰值加速度 0.30g，K3+000K18+670.39 地震动峰值加速度 0.20g，对应地震基本烈度为度。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 111 8 水源论证水源论证 批批 准：周吉军准：周吉军 审审 定：高宗昌定：高宗昌 审审 核：张亦冰核：张亦冰 277、校校 核：文金核：文金凤凤 编编 写：李云霞写：李云霞 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 112 8.1 水源的选择水源的选择 8.1.1 水源选择的主要原则水源选择的主要原则（1）水质良好 水质指标经过常规净化与消毒后，应符合生活饮用水水源水质标准（CJ302093）的规定。（2）水量充沛可靠 水源水量除应满足本流域当前生活、公共用水及工业等需要外，还必须考虑本流域设计水平年各业发展需水的要求等因素。8.1.2 水源的选择水源的选择 沙湾县境内共有五条较大的河流，从东到西依次为玛纳斯河、宁家河、金沟河、大南沟河、巴音沟河。由于大南沟河为金沟河的支流，径流量278、已计入金沟河，故以下只对其余四条河流进行分析。（1）玛纳斯河玛纳斯河红山嘴断面多年平均年径流量 13.23 亿 m3。该河位于沙湾县东端，离供水区较远，输水距离较长，成本较高，且引水难度大，不宜作为本工程引水水源。（2）宁家河宁家河是位于玛纳斯河和金沟河之间的一条河流，宁家河西干渠渠首站多年平均年径流量为 0.736 亿 m3。2013 年建成的宁家河水库位于宁家河出山口约 2.1km 处，该水库主要以灌溉、人畜饮水为主兼顾下游灌区防洪，水库总库容 986 万 m，兴利库容 650 万 m。在宁家河渠首上游 20m 处，2012 年已修建截取地下潜水的西戈壁镇饮水工程，年引水量为 450 万 279、m；且该河 2013 年已建成东湾镇引水工程，年引水量为 600 万 m。该河流水资源有限，在保证该流域各业用水的前提下，即使通过宁家河水库调节，已无多余水量供沙湾县城调取。（3）金沟河金沟河是沙湾县的一条较大的河流，金沟河在红山头水文站测得多年平均年径流量 3.527 亿 m3。该河流水量较为充沛，根据金沟河流域规划，在距金沟河渠首以上约 1.5km 处，将拟修建以灌溉、防洪、工业供水并兼顾发电为主要任务的红山水库，该坝址处多年平均径流量 3.527 亿 m3，多年平均流量11.18m3/s，水库总库容 5506 万 m。该工程现已完成可行性研究阶段工作，该水库作为金沟河上的控制性工程，起着280、龙头水库的重要作用，对控制和削减金沟河洪水、调节金沟河水资源、提高水资源开发利用水平和促进流域国民经济发展都具有极其重要的作用，且设计水平年通过红山水库调节和进一步扩大该流域节水沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 113 灌溉面积，该流域有余水可向沙湾县城供水。（4）巴音沟河巴音沟河是位于沙湾县最西端一条较大的河流，出山口黑山头站多年平均年径流量为 3.089 亿 m3。在该河洞子渠下游 6km 处，已修建截取地下潜水的取水工程，作为县城主要供水水源，该工程设计日供水量为 6 万 m3/d；且该河 2012 年已建向沙湾县哈拉干德工业园区调水工程，年可供水量 281、2000 万 m3。根据分析，该河流水资源量已经达到极限，已没有多余的水量再向沙湾县城调水。从以上分析可以看出，金沟河在设计水平年 2020 年和 2025 年，通过红山水库调节和进一步扩大节水灌溉面积，该流域有余水向沙湾县城供水，因此，本次设计选定金沟河为取水水源。以下进一步分析金沟河流域沙湾灌区设计水平年用水情况，以确定合理的引水规模。8.2 流域沙湾灌区社会经济概况及水资源开发利用现状流域沙湾灌区社会经济概况及水资源开发利用现状 8.2.1 社会经济概况社会经济概况 金沟河流域行政区辖新疆塔城地区沙湾县城镇、大泉乡、金沟河镇、博尔通古乡、八家户、元兴宫、良种场及新疆生产建设兵团第八师的 282、142 团 31 连、32连、33 连与 143 团一营、二营及 144 团。根据流域水资源特点及地形、地貌、土壤特性分布，结合水利工程状况和行政区划，以金沟河渠首为节点，将金沟河流域划分为上游灌区和下游灌区，其中上游灌区包括八家户、博尔通古乡及 142团 32、33 连，下游灌区包括沙湾县城镇、大泉乡、金沟河镇、元兴宫、良种场、142 团 31 连、143 团一营、二营及 144 团。本工程主要供水对象为沙湾县城人饮及工业用水，且金沟河为沙湾县和兵团共同使用，为此，本次只分析金沟河流域沙湾灌区，灌区以金沟河渠首为节点，划分为上游灌区和下游灌区，其中上游灌区包括八家户及博尔通古乡，下游灌区包括283、沙湾县城镇、大泉乡、金沟河镇、元兴宫及良种场。金沟河流域沙湾灌区经济以农牧工结合，农工商一体化为特色。灌区农业以粮食、棉花、甜菜为主，油料、蔬菜次之；工业主要以农副产品原料加工、制造工业为主，已初步形成以纺织、建材、酿酒为格局的体系。2012 年金沟河流域沙湾灌区总人口 14.6 万人，其中城镇人口 11.50 万人，农村人口 3.1 万人。全流域灌溉面积 40.75 万亩，其中种植业面积 37.06 万亩，林业面积 3.03 万亩，牧业面积 0.66 万亩，牧业以饲养牛、羊为主，现状年末流域牲畜存栏头数 38.16 万头（标准畜）。现状年流域内工业增加值为 15.37 亿元，建筑业和第三产业284、增加值沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 114 为 36.35 亿元。金沟河流域沙湾灌区中部有 312 国道、乌奎高速公路及北疆铁路贯通，便利的交通，为该灌区农副产品的流通和餐饮业的繁荣创造了良好的条件。依托得天独厚的土地、光热资源优势，快速发展农业生产成为该区的一大特色。8.2.2 水土资源利用现状水土资源利用现状 8.2.2.1 土地资源利用现状土地资源利用现状 流域土地资源的综合开发利用程度较高，耕地占全流域总面积的 16.7%（含团场），人均耕地 5.1 亩；森林面积 68.85 万亩，占全流域面积的 17.5%；牧草面积 140.86 万亩，占全流285、域面积的 35.76%；居民点及工矿用地 7.08 万亩，占全流域面积的 1.8%；交通用地 2.07 亩，占全流域面积的 0.53%；未利用土地 114.14亩，占全流域面积的 28.98%，水域面积为 28.66 万亩。8.2.2.2 流域内水利工程现状流域内水利工程现状 金沟河流域沙湾灌区现状水利工程主要有柳树沟水库、海子湾水库、红旗渠首、大南沟团结渠首以及金沟河引水渠首。1.控制性枢纽工程（1）水库工程 金沟河流域沙湾灌区内现有 2 座平原水库，分别为柳树沟水库和海子湾水库。柳树沟水库和海子湾水库主要引蓄金沟河河水与沙湾河泉水用于下游的老沙湾灌区灌溉。水库工程特性统计表水库工程特性统计286、表 表表 8.2-1 水库名称 坝型 设计库容（万m3）有效库容（万m3）最大坝高（m）坝长（m）坝顶宽（m）备注 柳树沟水库 均质土坝 1360 1200 12.6 4.6 5 调往老沙湾灌区 海子湾水库 均质土坝 1825 1461.7 12 6.4 6 调往老沙湾灌区（2）渠首工程 金沟河流域沙湾灌区引水渠首主要有 3 座，即山口以上红旗渠首、大南沟团结渠引水渠首和出山口以下金沟河引水渠首。这 3 座引水渠首对全流域的农田灌溉和工业生产用水起到了重要保证作用，特别是下游灌区的金沟河引水渠首，控制了整个灌区 85.2%的灌溉面积，对整个灌区发展作用巨大。红旗渠首引水渠首位于金沟河中上游右岸287、，为拦河式渠首，设计流量 3m3/s。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 115 该渠首一方面给渠首电站供水，另一方面满足八家户 3.52 万亩耕地农业灌溉需水要求。团结渠引水渠首位于金沟河支流大南沟上游，为底拦栅式渠首，设计流量4m3/s。主要为博尔通古乡和 142 团 32 连、33 连的 7.54 万亩耕地供水。金沟河引水渠首始建于 1960 年，位于红山头出山口处，为人工弯道式渠首。该渠首由非常溢流堰、泄洪冲沙闸、引水闸机上下游导流堤组成。泄洪冲沙闸 5孔，单孔宽 5m，设计泄流量 220 m3/s；引水闸为 3 孔，单孔宽 4m，设计流量 45 m3288、/s，控制灌溉面积 57.03 万亩。2.其他工程（1）渠道工程 金沟河流域沙湾灌区干渠总长107.36km，防渗长度105.56km，防渗率98.32%，支渠总长 175.81km，防渗长度 173.81km，防渗率 98.86%；斗渠总长 228.61km，防渗长度 228.2km，防渗率 99.82%；农渠总长 1083.05km，防渗长度 270.76km，防渗率 25.1%。其中八家户红旗干渠总长 10.17km，全线均已防渗，设计引水流量 3m3/s。大南沟团结干渠总长 5.7km，全线均已防渗，设计流量 4m3/s。灌区引水总干渠从渠首进水闸至 14 号闸，全长 37.48km，289、设计流量 2545m3/s。引水总干渠多年平均引水量 1.88 亿 m3/s，控制灌溉面积 57.03 万亩，是下游平原灌区的骨干引水工程。（2）机电井工程 流域灌区内已建配套机电井 434 眼，主要分布在下游平原区。8.3 金沟河流域沙湾灌区国民经济发展及需水预测金沟河流域沙湾灌区国民经济发展及需水预测 8.3.1 设计保证率设计保证率 根据 灌溉与排水工程设计规范 GB50288-99 及 微灌工程技术规范（GB/T 50485-2009）中有关规定，在干旱地区以旱作物为主的地面灌溉，灌溉设计保证率取 50%75%；喷、微灌 85%95%，因此本设计地面灌溉保证率取 75%，高效节水设计保290、证率取 85%，灌区工业及人畜用水保证率为 95%。由于城镇绿地多以滴灌为主，为此城镇绿地及环境卫生用水保证率按滴灌设计保证率取 85%。8.3.2 分析范围分析范围 由于博尔通古乡、142 团 32、33 连和八家户均位于金沟河上游，水资源较沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 116 为丰富，各设计水平年以需定供，在进行金沟河流域沙湾下游灌区供需分析时，需扣除上游三个单位用水，因此，确定将 142 团 32、33 连纳入本次分析范围。本次分析范围最终确定为 142 团 32、33 连灌区、上游灌区、下游灌区，上游灌区包括博尔通古乡、八家户，下游灌区包括沙湾县291、城镇、大泉乡、金沟河镇、元兴宫及良种场。沙湾县城社会经济发展及需水预测详见第 5 章，本章节只引用其成果，不再进行赘述。8.3.3 国民经济发展预测及需水预测国民经济发展预测及需水预测 8.3.3.1 社会经济发展预测社会经济发展预测 依托金沟河流域优越的自然资源和地域优势，按照国家西部大开发战略要求，全面贯彻落实科学发展观，转变发展创新模式、提高发展质量，实施优势资源转换战略，努力将资源优势转化为经济优势，大力推进新型工业化，建设资源节约型、环境友好型流域，切实把流域经济社会发展转入全面协调可持续发展的轨道。设计水平年的人口、国民经济发展预测主要依据有：沙湾县国民经济和社会发展第十二个五年规292、划纲要、金沟河流域规划（2011 年）、沙湾县新型工业化第十二个五年发展规划、新疆沙湾县城市总体规划（2010-2030）、沙湾县工业园总体规划（2011-2025）、石河子 2013 年领导干部手册、2013 年沙湾县领导干部手册、新疆兵团第八师国民经济和社会发展第十二个五年规划等。1人口发展预测人口发展预测 据调查统计，2012 年金沟河流域沙湾灌区总人口为 14.6 万人，142 团 32、33 连人口为 0.063 万人；其中沙湾上游灌区人口为 1.05 万人，下游灌区人口为13.55 万人。根据金沟河流域近几年的人口增长情况，结合地区“十二五”规划，同时依据各单位计划生育委员会的计划293、和考虑到本地区的年龄结构和民族构成，预计2012年2020年，人口增长率为51.29；2020年2025年，人口增长率为34.5。预计 2020 年和 2025 年灌区总人口将分别达到 21.78 万人和 25.81 万人，142 团32、33 连人口分别为 0.0683 万人和 0.0706 万人；其中沙湾县上游灌区人口分别为 1.14 万人和 1.17 万人，下游灌区人口分别为 20.64 万人和 24.63 万人。金沟河流域沙湾灌区各水平年人口发展预测详见表 8.3-1。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 117 金沟河流域金沟河流域沙湾灌区沙湾灌区各水294、平年人口发展预测表各水平年人口发展预测表 表表 8.3-1 灌区名称 人口（人）增长率（）2012 年 2020 年 2025 年 2012-2020 年 2020-2025 年 142 团 32、33连 城镇人口 136 153 159 15.00 8.00 农村人口 490 530 546 10.00 6.00 小计 626 683 706 11.10 6.45 上游灌区 城镇人口 678 764 795 15.00 8.00 农村人口 9833 10647 10971 10.00 6.00 小计 10511 11412 11766 10.33 6.13 下游灌区 城镇人口 114309 295、183486 222691 60.94 39.49 农村人口 21184 22939 23635 10.00 6.00 小计 135493 206424 246327 54.04 35.98 金沟河流域沙湾灌区 城镇人口 114988 184250 223487 60.70 39.37 农村人口 31016 33586 34606 10.00 6.00 小计 146004 217836 258092 51.29 34.50 注：金沟河流域注：金沟河流域沙湾灌区人口沙湾灌区人口中未包括中未包括 142 团团 32、33 连人口数量。连人口数量。2工业发展预测工业发展预测 规划期是灌区完成工业化任296、务的重要时期，工业化进程将明显加快。2012年金沟河流域沙湾灌区工业增加值为 15.37 亿元，142 团 32、33 连工业增加值为152 万元；其中沙湾上游灌区为 0.207 亿元，下游灌区为 15.16 亿元。根据国家和自治区总体规划，预计未来该地区工业发展势头较为强劲。预计到 2020 年和2025 年金沟河流域沙湾灌区工业增加值将分别达到 55.88 亿元和 85.12 亿元，142团 32、33 连工业增加值分别增加至 0.0326 亿元和 0.0416 亿元。金沟河流域沙湾灌区各水平年工业发展预测详见表 8.3-2。金沟河流域金沟河流域沙湾灌区沙湾灌区各水平年工业发展预测表各水平297、年工业发展预测表 表表 8.3-2 灌区名称 工业增加值（万元）自然增长率（%）2012 年 2020 年 2025 年 2012-2020 年 2020-2025 年 142 团 32、33 连 152 326 416 10 5 上游灌区 2071 3656 4385 7 4 下游灌区 151615 555191 846844 17.6 9 金沟河流域沙湾灌区 153686 558847 851230 17.5 9 注：金沟河流域沙湾灌区工业增加值中未包括注：金沟河流域沙湾灌区工业增加值中未包括 142 团团 32、33 连工业增加值。连工业增加值。3建筑业和第三产业发展预测建筑业和第三产业298、发展预测 2012 年金沟河流域沙湾灌区建筑业和第三产业增加值为 36.35 亿元，142 团32、33 连建筑业和第三产业增加值为 0.0346 亿元，在新型工业化的引领下，预计 2020 年金沟河流域沙湾灌区建筑业和第三产业增加值将达到 86.91 亿元，142沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 118 团 32、33 连建筑业和第三产业增加值达到 0.052 亿元。到 2025 年金沟河流域沙湾县建筑业和第三产业增加值则达到 120.81 亿元，142 团 32、33 连建筑业和第三产业增加值则达到 0.067 亿元。金沟河流域沙湾灌区各水平年建筑业和第299、三产业发展预测详见表 8.3-3。金沟河流域金沟河流域沙湾灌区沙湾灌区各水平年建筑业和第三产业发展预测表各水平年建筑业和第三产业发展预测表 表表 8.3-3 灌区名称 建筑业和第三产业增加值（万元）自然增长率（%）2012 年 2020 年 2025 年 2012-2020 年 2020-2025 年 142 团 32、33 连 346 552 671 6 4 上游灌区 5592 8913 10844 6 4 下游灌区 357888 860191 1197264 11.6 6.8 金沟河流域沙湾灌区 363480 869104 1208108 11.5 6.8 注：金沟河流域沙湾灌区增加值中未300、包括注：金沟河流域沙湾灌区增加值中未包括 142 团团 32、33 连增加值。连增加值。4灌溉面积发展预测灌溉面积发展预测（1）灌溉面积发展预测 金沟河流域沙湾灌区水土资源有限，为了实现灌区各业可持续发展，本着地尽其用，水尽其利，充分利用流域自然资源的原则，本次规划根据流域发展规划的指导思想和方针，重点是调整大农业结构，减少种植业面积，扩大林草灌溉面积，以改善流域内的生态环境。设计水平年农业灌溉面积按照已审查通过的新疆维吾尔自治区金沟河流域规划报告（新疆水利水电勘测设计研究院，2011 年2 月）面积计算。种植业通过改土培肥与改造中低产田，减少稳产高产田等措施提高其单产和总产。各水平年规划的灌301、溉面积为：现状年 2012 年金沟河流域沙湾灌区灌溉面积为 40.75 万亩，142 团 32、33 连为 0.82 万亩，其中沙湾上游灌区为 10.24 万亩，沙湾下游灌区为 30.51 万亩；2020 年和 2025 年灌溉面积均为30.05 万亩，142 团 32、33 连为 0.82 万亩保持不变，其中沙湾上游灌区为 7.79万亩，沙湾下游灌区为 22.26 万亩。金沟河流域沙湾灌区各水平年灌溉面积详见表 8.3-4。金沟河流域金沟河流域沙湾灌区沙湾灌区各水平年灌溉面积预测各水平年灌溉面积预测表表 表表 8.3-4 名称 水平年 2012 年 2020 年 2025 年 142 团 3302、2、33 连 0.82 0.82 0.82 上游灌区 10.24 7.79 7.79 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 119 下游灌区 30.51 22.26 22.26 金沟河流域沙湾灌区 40.75 30.05 30.05 注：金沟河流域注：金沟河流域沙湾灌区灌溉面积沙湾灌区灌溉面积合计中未包括合计中未包括 142 团团 32、33 连灌溉面积。连灌溉面积。（2）大农业结构发展预测 根据金沟河流域灌区的自然条件，社会经济条件和农业生产现状等因素综合考虑，灌区农业生产以调整大农业结构为主，提高棉花这一支柱产业的品质和效益，增加林果业等特色产业，适应和扩大303、市场需求。总体思路是：种植业面积所占比例逐渐降低，增大饲草料面积，抓好林网和生态林建设。调整粮经作物比例，发展特色经济，以提高经济效益。大力发展牧草和林业面积，改善灌区生态环境。由于 142 团 32、33 连种植作物较为单一，且灌溉面积较少，在此只列出金沟河流域沙湾灌区各水平年大农业结构，详见表 8.3-5。金沟河流域金沟河流域沙湾灌区沙湾灌区各水平年大农业结构各水平年大农业结构预测表预测表 表表 8.3-5 项目 2012 年 2020 年 2025 年 面积（万亩）比例（%）面积（万亩）比例（%）面积（万亩）比例（%）1.粮食作物 15.76 21.08 8.43 13.69 7.83 304、12.71 冬麦 6.42 8.59 3.78 6.13 3.18 5.16 春麦 4.68 6.26 1.94 3.15 1.94 3.15 玉米 2.90 3.88 1.40 2.27 1.40 2.27 其他粮食作物 1.75 2.35 1.32 2.14 1.32 2.14 2.经济作物 21.30 28.49 16.45 26.71 16.45 26.71 棉花 12.96 17.33 9.96 16.17 9.96 16.17 油料 2.24 3.00 1.99 3.23 1.99 3.23 瓜菜 3.65 4.89 3.64 5.92 3.64 5.92 甜菜 0.89 1.20305、 0.29 0.48 0.29 0.48 其他经济作物 1.55 2.08 0.57 0.92 0.57 0.92 3.园林 3.03 4.05 3.45 5.61 3.75 6.09 4.牧草 0.66 0.88 1.71 2.78 2.01 3.26 灌溉面积 40.75 54.50 30.05 48.78 30.05 48.78 粮经比 42.52:57.48 29.23:70.77 32.25:67.75 农林牧比 90.96:7.43:1.09 89.72:9.19:1.09 80.82:12.49:6.69 （3）节水灌面积发展预测 为提高水资源利用效率，缓解日益紧张的水资源供需矛306、盾，在完善和提高常规节水措施的同时，沙湾县近年来还大力发展高新节水技术，不仅取得了丰富的经验，而且也取得了较好的效果。2012 年灌区建成高新节水灌溉面积 16.6 万亩，根据沙湾县整体发展要求及流域规划要求，预计到 2020 年和 2025 年通过大力发沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 120 展高新节水技术，灌区节水灌溉面积将分别达到 18.66 万亩和 21.21 万亩。由于142 团 32、33 连种植作物较为单一，无节水灌溉面积，故在此只列出金沟河流域沙湾灌区各水平年节水灌面积发展指标，详见表 8.3-6。金沟河流域沙湾灌区各水平年金沟河流域沙湾灌307、区各水平年节水灌溉面积发展预测表节水灌溉面积发展预测表 表表 8.3-6 单位单位:万亩万亩 灌溉方式 作物 水平年 2012 年 2020 年 2025 年 节水灌 冬麦 0.07 1.98 1.75 玉米 0.00 1.40 1.40 其他粮食作物 0.00 0.00 0.50 棉花 12.49 9.96 9.96 油料 0.00 0.00 0.79 瓜菜 3.42 3.60 3.60 甜菜 0.11 0.11 0.11 其他经济作物 0.51 0.51 0.51 林果 0.00 0.30 1.78 苜蓿 0.00 0.80 0.81 小计 16.60 18.66 21.21 5牲畜发展预308、测牲畜发展预测 金沟河流域地处干旱、半干旱荒漠地区，自然植被稀少，品质单一，可食性牧草不多。经过十几年的发展，各团、乡、场的畜种和畜群已形成了一定的结构和规模，2012 年金沟河流域沙湾灌区年末牲畜存栏数（标准畜，下同）为 38.16万头，142 团 32、33 连牲畜存栏数为 0.28 万头。本次规划根据各水平年灌区的发展，并结合牲畜品种、市场需求，充分利用农区所提供的饲草饲料，坚持以草定畜，增草增畜，大力发展畜牧业。通过产业结构调整，逐步实现冬春舍饲、夏秋放牧格局。养殖方式上采取天然放养与人工圈养相结合，逐步改粗放经营为集约经营，提高牲畜出栏率，保证肉产品质量。设计水平年牲畜增长率指标依据309、新疆金沟河流域规划（2011 年）拟定的指标确定，设计水平年 2020 年和 2025 年金沟河流域沙湾灌区牲畜数量将分别增加至 42.99 万头和 45.18 万头，分别较现状年增加了 4.83 万头和 7.02 万头；142团 32、33 连牲畜数量将分别增加至 0.31 万头和 0.33 万头。金沟河河流域沙湾灌区各水平年牲畜发展预测详见表 8.3-7。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 121 金沟河流域沙湾灌区各水平年金沟河流域沙湾灌区各水平年牲畜发展预测表牲畜发展预测表 表表 8.3-7 单位单位:万头万头 名称 牲畜（万头标准畜）自然增长率（%）310、2012 年 2020 年 2012-2020 年 142 团 32、33 连 0.28 0.31 1.5 上游灌区 13.43 15.13 1.5 下游灌区 24.74 27.87 1.5 金沟河流域沙湾灌区 38.16 42.99 1.5 6城镇绿化及环境卫生发展预测城镇绿化及环境卫生发展预测 灌区城镇绿化及环境卫生主要集中在沙湾县城，金沟河流域沙湾灌区城镇绿化及环境卫生发展面积详见 5.2.1 节，在此不再赘述。8.3.3.2 需水预测的方法需水预测的方法 本次需水量预测所采用的主要方法为指标预测法。生活需水分城镇生活和农村生活，采用人均日用水定额预测水量；城镇生产即工业、建筑业和第三产311、业，采用万元增加产值取水量的方法进行预测；农业需水和城镇绿化及环境卫生需水按单位面积用水量（牧畜按头数）进行预测。在进行需水量的预测时，除了基于宏观经济发展水平外，还对供水能力及水价等因素对需水增长的抑制作用给予必要的考虑。本节需水预测，除农业和城镇绿化及环境卫生需水量外，其他业净需水量均为用户净需水量，毛需水量均为折算至金沟河渠首节点水量。除农业外，其他业现状年（2012 年）折算系数为 0.86，2020 年折算系数为 0.88，2025 年折算系数为 0.89。8.3.3.3 需水量预测需水量预测 1生活需水预测生活需水预测 生活需水量包括县城居民生活用水、乡镇居民生活用水和农村居民生活312、用水。生活用水指标受城区规模，居民住宅的卫生设备，供水设施状况及节水技术水平等多种因素的影响。2012 年县城居民生活用水定额为 140 L/人d，乡镇居民生活用水定额为 80L/人d，农村居民生活用水定额为 60L/人d。随着居民生活水平的不断提高，用水定额也将有所增加。预计到 2020 年和 2025 年，县城居民需水定额分别为 160L/人d 和 170L/人d，乡镇居民需水定额分别为 100L/人d 和 110L/人d，农村居民需水定额分别为 75L/人d 和 85L/人d。金沟河流域沙湾灌区生活需水量则由2012年的756.69万m3增加至2020年的1321.34沙湾县第三水源地工313、程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 122 万 m3，到 2025 年则达到 1672.82 万 m3。142 团 32、33 连生活需水量由 2012 年的 1.73 万 m3增加至 2020 年的 2.31 万 m3，到 2025 年达到 2.65 万 m3。金沟河流域沙湾灌区各水平年生活需水量预测详见表 8.3-8。生活需水量预测表生活需水量预测表 表表 8.3-8 名称 生活净需水量（万 m3）生活毛需水量（万 m3）2012 年 2020 年 2025 年 2012 年 2020 年 2025 年 142 团 32、33 连 1.47 2.01 2.33 1.73 2314、.31 2.65 上游灌区 23.51 31.94 37.23 27.66 36.71 42.31 下游灌区 626.35 1129.66 1450.22 729.03 1284.63 1630.51 金沟河流域沙湾灌区 649.87 1161.60 1487.45 756.69 1321.34 1672.82 2工业需水预测工业需水预测 现状年金沟河流域沙湾灌区工业增加值耗水定额为 90m3/万元，工业需水量为 1608.34 万 m3，142 团 32、33 连工业需水量为 1.59 万 m3。随着节水技术的推广和深入，工业产业结构调整力度的加大，用水水平以及用水管理水平的提高，工业用水定315、额将有所下降。预计到 2020 年和 2025 年，根据沙湾县三条红线的要求，工业增加值耗水定额分别下降至 48m3/万元和 40m3/万元，则设计水平年 2020年和规划水平年 2025 年金沟河流域沙湾灌区工业需水量分别为 3048.26 万 m3和3825.75 万 m3，142 团 32、33 连工业需水量分别为 1.78 万 m3和 1.87 万 m3。金沟河流域沙湾灌区各水平年工业需水量预测详见表 8.3-9。工业需水量预测表工业需水量预测表 表表 8.3-9 名称 工业净需水量（万 m3）工业毛需水量（万 m3）2012 年 2020 年 2025 年 2012 年 2020 年316、 2025 年 142 团 32、33 连 1.37 1.56 1.66 1.59 1.78 1.87 上游灌区 18.64 17.55 17.54 21.68 19.94 19.71 下游灌区 1364.53 2664.91 3387.38 1586.66 3028.31 3806.04 金沟河流域 沙湾灌区 1383.17 2682.46 3404.92 1608.34 3048.26 3825.75 3建筑业和第三产业需水预测建筑业和第三产业需水预测 现状年流域内建筑业和第三产业增加值耗水定额为 20 m3/万元，沙湾县建筑业和第三产业需水量为 845.3 万 m3，142 团 32、3317、3 连建筑业和第三产业需水量为 0.81 万 m3。随着节水技术的提高，预计到 2020 年和 2025 年建筑业及第三产业增加值耗水定额将分别下降为 12 m3/万元和 8 m3/万元，则设计水平年沙湾县沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 123 建筑业和第三产业需水量分别为 1185.14 万 m3和 1085.94 万 m3，142 团 32、33连建筑业和第三产业需水量均为分别为 0.75 万 m3和 0.6 万 m3。金沟河流域沙湾灌区各水平年建筑业和第三产业需水量预测详见表 8.3-10。建筑业和第三产业需水量预测表建筑业和第三产业需水量预测表 表318、表 8.3-10 名称 净需水量（万 m3）毛需水量（万 m3）2012 年 2020 年 2025 年 2012 年 2020 年 2025 年 142 团 32、33 连 0.69 0.66 0.54 0.81 0.75 0.60 上游灌区 11.18 10.70 8.68 13.00 12.15 9.75 下游灌区 715.78 1032.23 957.81 832.30 1172.99 1076.19 金沟河流域 沙湾灌区 726.96 1042.92 966.49 845.30 1185.14 1085.94 4农业需水预测农业需水预测（1）灌溉制度：灌溉制度制定是通过潜在腾发量（即319、作物参照需水量）Et0，作物系数 KC及土壤供水系数 KW来计算作物的需水量 ET，即 ET=Kc KW Et0，求出作物需水量 ET 后，参考中国主要作物需水量与灌溉资料提供的作物需水量等值线图和本灌区现有的灌溉实验资料，分别制定出不同灌溉方式的灌溉制度。金沟河流域沙湾灌区灌溉制度详见表 8.3-118.3-12。（2）灌溉水利用系数拟定 金沟河流域沙湾灌区的渠系水利用系数根据渠道防渗率和现状实际引水情况测算，灌溉水利用系数根据灌区的渠系水利用系数和田间水利用系数的乘积得出，金沟河流域沙湾灌区综合灌溉水利用系数由现状年的 0.58 提高到 2020 年的0.65 和到 2025 年的 0.6320、8。各灌区的渠系水利用系数及灌溉水利用系数见表8.3-13表 8.3-15。（3）农业需水量预测 农业需水量包括农田、林地和草场需水。农业需水预测采用农作物净灌溉定额和灌溉水利用系数法预测。首先根据各类农作物播种面积及其净灌溉定额计算净需水量，然后根据灌溉水利用系数的预测成果，计算渠首节点毛需水量。随着未来各灌区节水灌溉面积的不断推广和普及，节水投入力度的持续加大，农业用水由现状年的 19897.57 万 m3下降到 2020 年的 12294.83 万 m3。到 2025年则下降至 11603.75 万 m3。农业需水量详见表 8.3-16。（4）综合灌溉定额 沙湾县第三水源地工程可行性研究321、报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 124 现状灌区综合毛灌溉定额为 488.34m3/亩，通过对灌区各骨干工程的续建配套和对田间工程的逐步完善以及高新节水技术的大力推广，加上科学的管理，灌区综合毛灌溉定额到 2020 年为 409.18m3/亩，2025 年为 386.18m3/亩。农业需水量和毛灌溉定额汇总表农业需水量和毛灌溉定额汇总表 表表 8.3-16 名称 水平年 综合毛定额（m3/亩）灌溉需水量（m3）2012 年 2020 年 2025 年 2012 年 2020 年 2025 年 142 团 32、33 连 482.15 431.26 419.54 395.36 353.6322、3 344.02 上游灌区 501.47 451.76 438.06 5135.19 3514.62 3408.03 下游灌区 483.93 394.30 368.05 14762.38 8780.21 8195.71 金沟河流域 沙湾灌区 488.34 409.18 386.18 19897.57 12294.83 11603.75 5牲畜需水预测牲畜需水预测 牲畜用水量由单位标准畜的用水定额及折合标准畜的数量决定。在制定牲畜用水定额时已考虑了现代化养殖带来的用水量的增加，因此牲畜用水定额保持不变，标准畜用水净定额按 10L/只d 计。金沟河流域沙湾灌区牲畜需水量预测详见表 8.3-17。牲323、畜需水量预测表牲畜需水量预测表 表表 8.3-17 名称 净需水量（万 m3）毛需水量（万 m3）2012 年 2020 年 2025 年 2012 年 2020 年 2025 年 142 团 32、33 连 2.76 3.11 3.27 3.21 3.53 3.67 上游灌区 134.28 151.26 158.98 156.14 171.89 178.63 下游灌区 247.36 278.65 292.86 287.63 316.65 329.06 金沟河流域 沙湾灌区 381.64 429.91 451.84 443.77 488.54 507.69 6城镇绿化及环境卫生需水预测城镇绿化324、及环境卫生需水预测 金沟河流域沙湾灌区城镇绿化及环境卫生用水详见 5.2.2 节，在此不再赘述。7总需水量预测总需水量预测 根据以上综合分析，2012 年金沟河流域沙湾灌区经济社会总需水量为23872.43 万 m3，2020 年各业需水量总计为 18711.18 万 m3，2025 年各业需水量为 19120.27 万 m3。2020 年较现状年下降了 5161.25 万 m3，2025 年较现状年下降了 4752.15 万 m3。金沟河流域沙湾灌区不同水平年过程线详见表 8.3-18。沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 125 灌溉制度表（上游灌区灌溉制度325、表（上游灌区 142 团团 32、33 连、八家户、博尔通古）连、八家户、博尔通古）表表 8.3-11 灌溉方式 项目 作物 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11月 灌次 合计 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 地面灌溉 冬麦 50 50 50 50 60 60 6 320 春麦 50 50 50 60 60 5 270 其他粮食作物 60 60 55 55 55 5 285 油料 60 60 55 55 50 5 280 其他经济作物 55 55 55 55 55 55326、 6 330 园林 60 55 55 55 55 5 280 苜蓿 60 55 55 55 55 5 280 节水灌 冬麦 30 30 30 30 30 30 30 30 8 240 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 126 灌溉制度表（下游灌区元兴宫、大泉乡、金沟河乡、良种场）灌溉制度表（下游灌区元兴宫、大泉乡、金沟河乡、良种场）表表 8.3-12 灌溉方式 项目 作物 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11月 灌次 合计 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上327、旬 中旬 下旬 上旬 地面灌溉 冬麦 50 50 50 50 60 60 6 320 玉米 60 60 65 65 60 5 310 其他粮食作物 55 55 55 55 60 5 280 棉花 70 70 70 70 70 5 350 油料 60 65 65 60 60 5 310 瓜菜 40 45 45 40 40 40 40 40 8 330 甜菜 50 50 50 50 50 50 50 7 350 其他经济作物 55 55 55 55 55 55 6 330 园林 60 60 60 60 60 5 300 苜蓿 60 60 60 60 55 5 295 节水灌 冬麦 25 20 20328、 25 25 30 30 25 50 8 250 玉米 25 25 25 25 25 25 25 25 25 9 225 其他粮食作物 20 30 30 30 30 30 20 20 20 9 230 棉花 20 20 30 30 30 25 25 25 25 30 10 260 油料 30 30 30 30 25 25 25 25 8 220 瓜菜 20 20 20 20 20 20 25 25 20 20 15 15 12 240 甜菜 25 25 25 25 25 25 25 25 20 20 10 240 其他经济作物 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 15 329、15 12 230 园林 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 14 280 苜蓿 30 25 25 25 25 25 25 30 8 210 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 127 不同水平年不同水平年各灌区各灌区渠系渠系水利用系数表水利用系数表 表表 8.3-13 II 区 III 区 干渠渠系水利用系数 支渠渠系水利用系数 斗渠渠系水利用系数 农渠渠系水利用系数 地面灌渠系水利用系数 节水灌渠系水利用系数 2012 年 142 团 32、33 连 0.92 0.9 0.87 0.9 0.65 0.72 上330、游灌区 0.92 0.90 0.87 0.90 0.65 0.72 下游灌区 0.88 0.88 0.88 0.91 0.62 0.69 金沟河流域沙湾县灌区 0.89 0.89 0.88 0.91 0.63 0.69 2020 年 142 团 32、33 连 0.92 0.92 0.91 0.93 0.709 0.766 上游灌区 0.92 0.92 0.91 0.93 0.71 0.77 下游灌区 0.90 0.89 0.91 0.93 0.73 0.729 金沟河流域沙湾县灌区 0.91 0.90 0.91 0.93 0.68 0.74 2025 年 142 团 32、33 连 0.92331、 0.92 0.92 0.93 0.720 0.774 上游灌区 0.92 0.92 0.92 0.93 0.720 0.774 下游灌区 0.91 0.90 0.92 0.93 0.75 0.753 金沟河流域沙湾县灌区 0.91 0.91 0.92 0.93 0.71 0.76 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 128 不同水平年不同水平年各灌区各灌区灌溉灌溉水利用系数表水利用系数表 表表 8.3-14 II 区 III 区 地面灌 节水灌 综合灌溉水利用系数 渠系水利用系数 灌溉水利用系数 田间水利用系数 渠系水利用系数 灌溉水利用系数 2012 年 332、142 团 32、33 连 0.65 0.56 0.91 0.72 0.66 0.56 上游灌区 0.65 0.56 0.91 0.72 0.66 0.56 下游灌区 0.63 0.55 0.91 0.68 0.62 0.58 金沟河流域沙湾县灌区 0.64 0.55 0.91 0.70 0.64 0.58 2020 年 142 团 32、33 连 0.709 0.63 0.92 0.766 0.70 0.63 上游灌区 0.71 0.63 0.92 0.77 0.70 0.63 下游灌区 0.68 0.60 0.92 0.73 0.67 0.66 金沟河流域沙湾县灌区 0.70 0.62 0333、.92 0.75 0.69 0.65 2025 年 142 团 32、33 连 0.720 0.65 0.92 0.774 0.71 0.65 上游灌区 0.72 0.65 0.92 0.77 0.71 0.65 下游灌区 0.70 0.63 0.92 0.75 0.69 0.69 金沟河流域沙湾县灌区 0.72 0.65 0.92 0.78 0.71 0.68 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 129 金沟河流域沙湾灌区金沟河流域沙湾灌区 2012 年各业需水过程线年各业需水过程线 表表8.3-18 万万m3 项目 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 合计 142团32、33连 生活 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.