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某水库建设项目可行性研究报告
某水库建设项目可行性研究报告.doc
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可研专题
上传人:地** 编号:1252295 2024-10-19 414页 3MB
1、 XX水库可研1 综合说明1.1 绪言1.1.1 流域概况XX河流域位于XX县以西约50km,地理位置介于东经 ,北纬 之间。流域东西宽约15km,南北长约220km,总面积约763.6km2 。流域内行政单位为XX乡,该乡东靠XX镇,西依XX市XX镇,南以XX山分水岭和XX县交界,北部直通北沙窝准噶尔盆地南缘边界。XX乡是一个农牧结合的乡,乡政府驻地XX村,辖XX、XX河、老湖、西地4个村民委员会,21个自然村。2008年XX乡总人口9506人,其中非农业人口448人,农牧业人口9058人;农牧业人口中纯牧业人口1545人。耕地7.17万亩,其中平原区耕地面积6.66万亩。年末牲畜存栏4912、68头(只)。至2008年未,XX乡农村经济总收入9686万元,其中种植业收入5532万元,林业55万元,牧业3370万元,其他729万元。农牧民人均收入5819元。XX河灌区现状年总人口2716人,年末牲畜存栏数30055只(标准畜),灌区可耕地面积3.26万亩,现状年灌溉面积2.77万亩。1.1.2 流域规划主要内容2008年5月,受XX县水利局委托,我公司承担了XX县XX河流域规划的编制任务,同年10月经XX县人民政府批准。该规划选择XX河水库为XX河流域近期治理开发项目的首选工程,具有灌溉、防洪等任务,为综合利用水利枢纽工程。规划阶段选择了三处坝址:上坝址、中坝址、下坝址。上坝址水库距3、离XX河出山口4.1km。库区一带河床高程1081.51115.5m,两岸地形相差较大,左岸地形起伏变化较大、地势较高,山体岩石大多裸露,部分地段山体为黄土覆盖;而右岸地形相对平缓,发育、和级阶地,阶地表面被风积黄土覆盖。水库总库容410.0104m3,水库兴利库容为306104m3,防洪库容101.77104m3,死库容60.0104m3,正常蓄水位为1114.8m。中坝址水库距离XX河出山口2.7km。库区一带河床高程1030.001070.00m,两岸地形相差较大,右岸地形起伏变化较大、地势较高,山体岩石大多裸露,少部分地段山体为黄土覆盖;而左岸地形相对平缓,表面被第四系风积黄土覆盖。水4、库总库容490.6104m3,兴利库容为355.6104m3,防洪库容141.46104m3,死库容80.0104m3,正常蓄水位为1063.4m。下坝址水库距离XX河出山口1.3km。库区一带河床高程966.81006.0m,两岸地形相差较大,左岸地形平缓开阔,相对高差3045m,大部分地段被黄土覆盖;而右岸地形相对复杂,沟壑相间,相对高差5070m,山顶大多呈锯齿形、鱼背形。水库总库容482.6104m3,兴利库容为356.8104m3,防洪库容141.38104m3,死库容80.0104m3,正常蓄水位为1003.3m。经初步必选,流域规划阶段初步确定下坝址作为推荐坝址。1.1.3 项目5、建议书主要内容及审批意见2009年4月,在流域规划阶段的基础上,为选择更优的水库坝址,在流域规划阶段确定的下坝址(下文均为下坝址)上游约300m处增加了一条坝址(下文均为上坝址),再次对XX河水库进行地质勘察,采用工程地质测绘、钻探、坑槽探、平洞、物探、岩土试验等手段,进行了综合研究。通过这些工作,初步查清了区域地质、库区地层岩性、地质构造,初步弄清了库区渗漏、淹没、库岸稳定及坝址、放水隧洞、溢洪道等工程地质条件。经过1个多月的外业、内业工作,2010年5月15日提交了XX县XX河水库项目建议书初审稿以供州水利局技术审查。拟建的XX河水库位于XX河出山口上游1.3km处。地理坐标为东经88486、.470,北纬4401.453,水库以上集水面积176.2km2。XX河水库是一座以农牧业灌溉、防洪为主兼顾生态用水的具有综合开发任务的小(1)型水利枢纽工程。工程等级为等,主要建筑物级别4级,次要建筑及临时建筑物级别5级。工程由大坝、放水泄洪兼导流隧洞、溢洪道等建筑物组成。水库总库容469.33104m3,兴利库容301.15104m3,死库容70.0104m3。大坝坝顶高程1003.9m,最大坝高49.15m,坝顶长593.0m,顶宽5.0m。2010年8月2日通过新疆水利水电规划设计管理局新水规设201086号文关于对新疆XX县XX河水库项目建议书的审查意见。具体审查意见详见附件。1.17、.4 工程建设的必要性XX河流域目前存在的主要问题是河道来水时空分布不均,春干旱,夏有余,秋短缺,冬弃水的现象一直未能得到改善,水利投入不足,灌区水利系统不完善,上游缺乏控制性工程,水资源供需矛盾突出,制约了灌区经济社会的发展;河道洪水频发,缺乏必要的防洪设施,灌区洪灾严重;畜牧业是XX乡的传统产业和优势产业,牧民多数采用传统的放牧方式,抗灾能力弱、生产力水平低,不仅效益低下,而且过牧对草原生态造成严重的破坏。水库工程的建设,可以从根本上改变流域防洪现状,提高灌区防洪能力;改善农牧业生产条件,提高农牧业综合生产能力,实现牧民全部定居,提高农牧民经济收入,是灌区本身良性发展的需要;为确保XX乡国8、民经济快速发展,保证全面建设小康社会的实现,缓解水资源不足和供需失衡日趋加剧的矛盾,解决河道来水时空分布不均,工程的建设尤为必要。1.2 气象水文XX河流域地处欧亚大陆中心,远离海洋,属典型的大陆性干旱气候。根据XX县气象站资料,多年平均气温7.1,极端最高气温41.3,极端最低气温-28.6。多年平均风速2.0m/s,最大风速15.7m/s,风向NNW,最大冻土深157cm,最大积雪厚度35cm。多年平均蒸发量为2150.9mm,多年平均降水量179.2mm。XX河发源于天山北坡东段的XX山高山区,源头有大小冰川17条,河流以冰川、积雪融水、降水及沿程地下水补给为主。XX河夏季径流量最大,占9、年径流量的67.1%,冬季径流量最小,不到年径流量的7%,连续最大四个月径流量占年径流量的75.9%,出现在69月,最大月径流量与最小月径流量的比值为14.9。XX河径流量的年际变化比较平稳,多年平均年径流量为1764104m3,最大年径流量为2794104m3,最小年径流量为1198104m3;最大年径流量与最小年径流量的比值为2.3,其Cv值为0.22。1.3 地质拟选XX河流水库库坝区位于北天山优地槽褶皱带XX山前拗陷带内。工程场区附近发育XXXX山前大断裂和雅玛里克断裂,均是全新世活动断裂,对工程的区域构造稳定性产生一定的影响。场区区域构造稳定性较差,但各拟选水库坝址均未跨越或座于断层10、带上,直接影响较小,稳定性相对较好。根据1:400万中国地震动峰值加速度区划图,查得XX河水库坝址区地震动峰值加速度为0.15g,对应地震基本烈度均为度。XX河水库下坝址库区地形地貌、地层岩性和天然建筑材料均满足修建当地材料坝的要求,水库的附属建筑物(溢洪道、放水洞等)的工程地质条件基本可以满足工程建设要求,但左付坝和右坝肩基岩的埋藏条件较复杂,建议下阶段对左岸付坝和右坝肩工程地质条件做进一步的勘探和研究。XX河水库附近天然建筑材料较丰富,主要为黄土料和砂砾石料,黄土料分布在左岸阶地上,储量巨大,质量基本满足作为防渗土料的要求,平均运距500m,开采运输条件较好;C1、C2、C4砂砾料作为上坝11、料场,储量丰富,开采运输条件较好,质量基本满足作为坝壳料的要求(优先推荐C4料场);但作为混凝土骨料使用含泥量均偏高,建议购买C3商品料,C3商品料场位于XX镇,距下坝址约22km。1.4 建设规模XX河水库是一座以农牧业灌溉、防洪为主的具有综合开发任务的小(1)型水利枢纽工程。工程等级为等,主要建筑物级别4级,次要建筑及临时建筑物级别5级。初步确定水库讯限水位1000.73m,起调水位1000.73m。经调洪演算,水库10年一遇洪水标准时防洪高水位为1001.86m,水库50年一遇设计洪水时设计洪水位为1002.47m,1000年一遇校核洪水时校核洪水位为1003.47m,相应总库容为46612、.0104m3。下坝址水库各特征水位如下:死水位:985.71m,死库容:70.0104m3;正常蓄水位:1000.73m,兴利库容301.15104m3;汛期限制水位:1000.73m,相应库容371.15104m3;防洪高水位:1001.86m,防洪库容37.43104m3;设计洪水位:1002.47 m,拦洪库容58.69104m3;校核洪水位:1003.47 m,调洪库容94.85104m3。1.5 主要建筑物型式和工程布置XX河水库位于出山口以南1.3km处,初步推荐采用砼面板堆石坝方案。枢纽由砼面板堆石坝坝体、隧洞、溢洪道、坝后引水闸、退水闸等建筑物组成。根据坝址地形地质条件,坝轴13、线垂直于河床布置,隧洞布置在左岸坝肩下部,溢洪道布置在坝体右岸一条冲沟的鞍部,引水、退水闸布置在隧洞出口后,下坝址坝顶高程1004.60m,防浪墙顶高程1005.80m,最大坝高47.55m,坝顶宽5.0m,上游坝坡1:1.5,下游坝坡1:1.6,坝顶长度610.4m。溢洪道为正槽,布置在右岸岩体上,由进口段、控制段、泄槽段组成。全长96.0m。进口段位于右坝肩,长度30.0m,进口高程999.83m;控制段采用无坎宽顶堰,长度16.0m,宽度32.0m,堰顶高程1000.73m,底部衬砌厚度0.65m;泄槽长50.0m,底坡i0.060.10,底宽为24.0.0m,边墙高2.5m。泄槽段横断14、面为梯形,边坡坡度1:0.5,边墙衬砌厚0.30.5m,底部衬砌厚度0.5m,底板下铺设10cm的C15素砼垫层,溢洪道边墙、底板采用C25F200钢筋砼衬砌。槽身结构分缝长度为10m,底部设纵、横向排水,泄槽末端底高程996.93 m。设计洪水位时溢洪道最大泄流量120.54m3/s,校核洪水位时溢洪道最大泄流量238.16m3/s。隧洞布置在左岸坝肩下部,由进口段、有压洞身段、闸室段、无压洞身段、出口消能段组成。进口底板高程978.0m,有压洞身段长54.8m,圆形断面,内径2.5m,闸室段长16.0m,闸室设检修闸门及工作闸门,闸门孔口尺寸为2.5m2.5m,无压洞身段长334.2m,采15、用城门洞形断面,断面尺寸2.5m2.8m,纵坡i=0.02,出口进入消力池消能,消力池及陡坡长56m,宽5.0m,砼采用C30F200W6。坝后引水闸、退水闸位于隧洞出口后。引水闸、退水闸与隧洞出口消力池采用40m长浆砌石导流堤连接。引水闸1孔,引水流量5.0m3/s,闸室长5.5m,净宽4.0m,高2.0m,退水闸两孔,泄水流量25.0m3/s,闸室长6.0m,单孔净宽4.0m,高3.0m。闸室底板及边墙均采用C25钢筋砼结构。1.6 机电及金属结构库区供电电源电可利用得外里乡电网供应,需架设10kv线路3km。本工程金属结构分两部分,即枢纽工程和引水退水闸。枢纽工程金属结构设备主要分布在放16、水遂洞,设弧形工作闸门1扇,摆铰液压式启闭机1台,容量400KN,行程3.0m;平板检修闸门一扇,卷扬式启闭机一台,容量800kN。引水退水闸金属结构主要为引水闸一扇,退水闸两扇,均为平板钢闸门,启闭机均选用双吊点手电两用螺杆式启闭机3台。1.7 工程管理XX河水库工程性质属公益性项目。XX县水管总站作为XX河水库的法人单位,全面负责水库的建设管理和水库的运营管理工作。为了保证工程的顺利实施、安全运用,工程建设严格贯彻执行“三制”管理机制,既实行法人责任制、招标投标制、建设监理制。根据水利工程管理单位编制定员试行标准SLJ705-81之规定,本工程规模为等小(1)型,初步拟定机构编制人员7人。17、1.8 施工组织设计根据坝址地质地形条件、料场分布和枢纽布置,生产、生活区主要布置在坝体左岸的级阶地上,与枢纽施工区相距约0.3km,与对外交通道路相连,交通比较便利,另外少量临时设施根据施工需要将布置在坝址区。初步拟定砂砾石填筑料由C4料场提供,C1、C2作为备用料场,平均运距1.0km,料场储量丰富,场地开阔;砼骨料由C3料场提供,运距22km。根据地形、水文特点,结合推荐方案枢纽的布置情况,施工期采用上、下游围堰挡水,河床一次断流,导流泄洪兼放水遂洞的施工导流方案。根据水利水电工程施工组织设计规范(S13032004)的规定,导流建筑物为5级,相应的导流标准为P=10%20%。本阶段导流18、设计标准初步确定采用枯水期P=5%(20年一遇)来水频率,相应流量10.2m3/s。坝体临时断面挡水度汛的标准取P=5%(20年一遇),相应洪峰流量为114m3/s。根据推荐方案枢纽布置、工程规模,结合XX河水库工程规模及施工条件,经分析确定本工程推荐方案施工总工期为19个月,其中工程准备期为2个月,主体工程施工期15个月,工程完建期为2个月。第一年5月主体工程开工,8月底导流工程完工,9月底截流,第二年9月底全部完工。1.9 淹没、占地处理XX河水库正常水位回水线长度0.9km。淹没影响占地总面积500亩,其中天然牧草地444.0亩(二等2级)、林地56亩(共6500棵)。XX河水库水库淹没19、补偿总投资为362.545万元。农村移民补偿费为141.028万元;库底清理费8.0万元;其他补偿费31.88万元:预备费22.35万元;有关税费159.28万元。XX河水库工程占地补偿总投资为140.53万元。农村移民安置补偿费为99.58万元;其他补偿费7.97万元;预备费16.13万元;有关税费16.86万元。1.10 环境影响评价XX河水库的修建将解决水资源供求矛盾,基本消除洪水的危害,可实现生态环境良性循环。工程实施后,可有效的节约水资源,不仅可为农业的可持续发展创造条件,也可为生活及生态环境提供更多水量。XX河水库修建后,会减少平原区地下水的补给量;工程施工期的三废及噪声对附近环境20、造成短期影响。工程本身的性质决定了三废的污染较小,工程对环境的污染属于水利工程建设的常规影响,无特殊性,且随着工程施工的结束,这些不利影响将自动消失,不会产生永久的不利影响。从环境保护角度讲,工程施工不会对大气、生态及水环境造成较大的影响,XX河水库的建设是可行的。1.11 水土保持根据当地自然环境条件,结合工程建设实际情况,因地制宜地采取各类水土流失防治措施,建立有效地水土流失防治体系,有效地预防和治理防治责任范围内的水土流失。在项目建设过程中,建立有效的水土流失动态监测网络,及时有效地控制水土流失对当地环境的不利影响。1.12 投资估算及资金筹措本工程推荐方案为下坝址面板坝(隧洞)方案,总21、投资9088.48万元。各部分构成如下:第部分:水库枢纽工程部分投资8438.20万元。第部分:水库淹没处理补偿投资362.55万元。第部分:水土保持投资229.43万元。第部分:环境保护专项投资58.30元。折合库水单方投资19.50元/m3。本工程按静态投资9088.48万元拟定筹措计划,全部申请国家牧区水利工程专项资金。1.13 经济评价从国民经济评价指标分析,项目经济内部收益率为9.10%,大于社会折现率,说明项目资源配置的经济效率达到了可以被接受的水平。敏感性分析结果同样表明,项目具有一定抗风险能力,因此该工程经济上是可行的。财务分析工程实施后出库灌溉供水成本水价0.2968元/m322、。工程实施后,灌区将新增农业总产值760.36万元,农业供水年新增经营成本505.0万元,收入大于支出。计算经营成本水价偏高于已收取成本水价,但是,就工程的效益来讲,社会效益无法估量。水库的兴建,体现了党对少数民族地区人民的关心和重视,是党的民族自治政策的具体体现,使当地牧民通过定居,改变游牧生活、生产方式,增强建设美丽家园的信心,促使社会安定,人民安居,符合中央对新疆工作座谈会精神。“富民兴牧”水利工程,不仅是农牧民实施全面建设小康目标的富民工程,是实施牧民定居的关键工程,也是实现农牧业现代化的基础性,先导性工程,更是实现草原生态环境修复和保护工程以及水利建设工程机制的一项创新工程。综上所述23、,建议早日兴建该水利工程。XX河水库工程特性表序号及名称单 位数 量备 注一、水文1、流域面积全流域km2763.6工程地址(坝址、闸址)以上km2176.22、利用的水文系列年限年301956-1977年(插补)1978-2007年(观测)3、多年平均年径流量104m317644、代表性流量m3/s正常运用(设计)洪水标准及流量m3/s15650年一遇非常运用(校核)洪水标准及流量m3/s3091000年一遇施工导流标准及流量(枯水期)m3/s10.220年一遇5、洪水设计洪峰流量m3/s15650年一遇设计洪水洪量104m31509五日洪量校核洪水洪量104m32587五日洪量6、泥沙多年24、平均悬移质年输沙量万t3.418根据白杨河水文站泥沙资料推算多年平均推移质年输沙量万t1.0254占悬移质的30%二、工程规模1、水库校核洪水位m1003.47设计洪水位m1002.47正常蓄水位m1000.73防洪高水位(P=10%)m1001.86汛期限制水位m1000.73死水位m985.71正常蓄水位时水库面积104m231.45回水长度km0.9总库容104m3466.0防洪库容104m337.43调洪库容104m394.85死库容104m370.0校核洪水位时最大泄量m3/s238.16设计洪水位时最大泄量m3/s120.542、灌溉灌溉面积万亩3.26水库控制灌溉保证率P=75%25、最大引用流量m3/s5.0年用水总量(P=75%)104m31191.47三、淹没损失及工程永久占地1、淹没耕地(P= %)万亩500其中: 草地亩444.0林地亩562 淹没区林木亩563 工程占地亩551.54 管理占地600四、主要建筑物及设备1、挡水建筑物形式砼面板堆石坝地震动峰值加速度g0.15顶部高程m1004.60最大坝高m47.55坝长m610.42、泄水建筑物形式开敞式溢洪道堰顶高程m1000.73溢洪道长度m96.0设计泄洪流量m/s120.54校核泄洪流量m/s238.163、引水建筑物设计引水流量m/s5最大引水流量m/s30进口底板高程m978引水形式隧洞长度m40526、断面尺寸m2.52.5/2.8有压洞2.52.5无压洞2.52.84、输电线电压kV10输电距离km7五、施工1、主体工程数量土方开挖万m16.21石方明挖万m4.01石方洞挖万m0.67坝体填筑万m56.71干砌石方万m0.73浆砌石方万m0.26砼和钢筋砼万m2.41金属结构安装t42.35帷幕灌浆103m0.69固结灌浆103m0.52钢筋及钢材t1409.062、所需劳动力高峰工人数人5003、施工动力及来源供电kw1404、对外交通(公路)距离km75、施工导流方式隧洞6、施工期限准备工期月2施工工期月17总工期月19六、工程运行管理机构运行管理机构性质公益性质运行经费来源水费机构人27、员编制人7管理占地面积6002 气象水文2.1 气象XX河流域地处欧亚大陆中心,远离海洋,只有西风气流将大西洋上空的湿润空气带入并形成降水。从西伯利亚来的强冷空气,从西北方入侵,常造成大风和降温天气。气候特点:冬季寒冷而漫长;海拔1700m以上的山区,四季不甚分明,表现为春、秋相连;春、夏多风,降水少,属典型的大陆性干旱气候。XX河流域没有气象资料,本次选取XX县气象站和XX白杨河水文站气象观测资料进行相应分析。2.1.1 气温、风速、冻土XX县气象站多年平均气温7.1,极端最高气温41.3,极端最低气温-28.6,年最高气温出现在7月,年最低气温出现在12月或1月。一年当中月平均气温低于零度28、的月份长达5个月之久,一般在11月到次年的3月。多年平均风速2.0m/s,最大风速15.7m/s,风向NNW,最大冻土深157cm,最大积雪厚度35cm。XX白杨河水文站多年平均气温6.3,年最高气温出现在7月,年最低气温出现在1月,一年当中月平均气温低于零度的月份长达5个月之久,一般在11月到次年的3月。2.1.2 降水XX县气象站多年平均降水量179.2mm,连续最大四个月降水量90.3mm,出现在69月,占年降水量的50.4%;最大月平均降水量26.7mm,出现在7月,占年均降水量的14.9%;最小月平均降水量5.6mm,出现在1月,仅占年降水量的3.1%。XX白杨河水文站多年平均降水量29、266.9mm,连续最大四个月降水量138.1mm,出现在58月,占到年降水量的51.7%;最大月降水量38.1mm,出现在7月,占到年降水量的14.3%;最小月降水量7.6mm,出现在1月,仅占年降水量的2.8%。2.1.3 蒸发根据XX县气象站20cm口径蒸发器观测资料统计,其多年平均蒸发量为2150.9mm;最大年蒸发量为2689.6mm,出现在1974年,最小年蒸发量为1748.7mm,出现在1993年,最大年与最小年蒸发量比值为1.5倍;年内最大月平均蒸发量386.9mm,出现在7月,约占全年蒸发量的18.0%,最小月平均蒸发量9.5mm,出现在12月,仅占全年蒸发量的0.4%。根据30、XX白杨河水文站20cm口径蒸发器观测资料统计,其多年平均蒸发量为1442.0mm;最大年蒸发量为1868.8mm,出现在1997年,最小年蒸发量为1079.1mm,出现在1988年,最大年与最小年蒸发量比值为1.7倍;年内最大月蒸发量254.7mm,出现在6月,约占全年蒸发量的17.7%,最小月蒸发量11.8mm,出现在12月,仅占全年蒸发量的0.8%。XX县气象站、XX白杨河水文站各气象要素统计见表2-1-1和表2-1-2。XX县气象站气象特征值一览表表2-1-1 项 目一月二月三月四月五月六月七月平均气温()-14.9-11.8-0.811.218.323.225.0降水量(mm)5.631、6.19.416.817.322.726.7蒸发量(mm)9.718.269.9208.2326.1373.7386.9平均风速(m/s)1.11.31.92.72.82.72.5项 目八月九月十月十一月十二月全 年平均气温()23.517.38.2-2.4-12.07.1降水量(mm)21.918.914.510.88.5179.2蒸发量(mm)351.7238.4124.434.29.52150.9平均风速(m/s)2.32.11.81.51.12.0注:平均气温为1961-2006年,降水量、蒸发量为1964-2006年,平均风速为1971-2005年。白杨河水文站气象特征值一览表表2-32、1-2 项目一月二月三月四月五月六月七月平均气温()-12.4-10.0-1.39.016.220.922.4降水量(mm)7.68.013.728.133.936.538.1蒸发量(mm)13.619.150.1150.1224.1254.7244.4项 目八月九月十月十一月十二月全 年平均气温()20.915.46.8-2.4-10.16.3降水量(mm)29.523.320.117.810.3266.9蒸发量(mm)214.1152.579.727.811.81442.0注:平均气温为1965-67、69、71-78、81-2007年,降水量为1965-67、77-2007年,蒸发量为133、965-66、81-2007年。2.2 水文基本资料2.2.1 水文、气象站网(1)XX白杨河水文站(以下简称白杨河站)白杨河站位于XX市大黄山煤矿一分厂,是白杨河的水量控制站,属国家基本水文站。由新疆水文水资源局(原新疆水文总站)于1962年10月设立,1963年9月上迁6km,2005年又下迁80m;现白杨河站地理座标为东经8832,北纬4403,海拔高程1100m,集水面积252km2。该站测验项目有水位、流量、悬移质泥沙、降水量、蒸发量、水质、水温等,汛期58月水位采用自记水位计记录。(2)五圣宫水文站(以下简称五圣宫站)五圣宫站位于XX县泉子街镇甘沟塘村,是白杨河的水量控制站,属国家34、基本水文站,由新疆水文水资源局(原新疆水文总站)于1980年5月20日设立并观测至今。五圣宫站地理座标为:东经8915、北纬4344,海拔高程1450m,集水面积162km2。该站测验项目有水位、流量、降水量、蒸发量、悬移质泥沙、水温等,汛期58月水位采用自记水位计记录。(3)开垦河水文站(以下简称开垦河站)开垦河站位于奇台县七户乡七户一村,是开垦河的水量控制站,属国家基本水文站。该站由新疆水文水资源局(原新疆水文总站)于1956年10月1日设立,1959年5月1日河流测验断面上迁2.5km,1987年水毁, 1988年又上迁290m。1975年10月因该站河流测验断面上游修建电站引水渠,自135、976年以后流量为河、渠合成后流量。开垦河水文站地理座标为:东经8950,北纬4336,海拔高程1520m,流域集水面积371km2。该站测验项目有水位、流量、悬移质泥沙、降水量、蒸发量、水质、水温以及气温、气压、风速、日照等,汛期58月水位采用自记水位计记录。(4)跃进水库进库水文站(以下简称跃进水库进库站)跃进水库进库站位于木垒县照壁山乡南闸村,是木垒河水量控制站,属国家基本水文站。该站由新疆水文水资源局(原新疆水文总站)设立于1956年11月,1959年2月撤销。1963年恢复观测,地理座标为:东经9017,北纬4347,海拔高程1360m,流域集水面积461km2,该站自设立以来由于木36、垒河龙王庙水库大坝加高,断面在2km范围内上迁多次。该站测验项目有水位、流量、悬移质泥沙、降水量、蒸发量、水质、水温等,汛期58月水位采用自记水位计记录。(5)XX河测验断面XX河无水文站,由水管单位设立一测水点,常年进行观测。测水点位于XX县XX乡乏马塘村,为XX河径流(来水量)计量断面,由XX县XX乡政府于1964年设立,1978年由县水电局农水科管理,1986年XX县水电局水管总站成立后划归该机构统一管理。该测水点位于XX河出山口以上4km左右,现地理座标为东经884828.2,北纬440127.2,海拔高程1048m,集水面积178km2。XX河测验断面流量测验及整编方式:当河流来水小37、于3.5m3/s且全部引用时用流速仪在输水渠上测流,当河流来水超过3.5m3/s时目估流量;一般情况每天定时测流两次,高洪时视水情加密测次,日均流量由日观测流量次数平均求得。(6)XX县气象站XX县气象站地处XX县城内,属国家基本气候站。该站观测项目有气温、降水量、蒸发量、相对湿度、风向风速、日照、冻土深度、积雪深度等,自1960年10月设站连续观测至今。该站地理坐标为:东经8910,北纬4401,海拔高程735.8m。2.2.2 基本资料本次收集到水文、水管及气象资料详情见表2-2-1。2.2.3 水管资料合理性检查本次收集的XX河径流资料中,19561982年时段的资料是采用1983年昌吉38、水文水资源勘测大队与XX县水电局共同完成的XX水文手册中的数据,该数据主要利用该县1960年、1961年的调查修正资料及19781982年观测目估资料与邻近流域有长期观测资料的XX白杨河水文站、奇台开垦河水文站、木垒河跃进水库进库水文站及该县气象站降水建立相关、统计而得,1982-2007年时段为县水电局提供的观测资料。本次先将这两段径流资料进行合并处理,通过分析来确定资料的使用时段。选择与本流域左右相邻的位于出山口区、具有较好系列一致性且均建于20世纪五六十年代开垦河站、XX白杨河站作为参证站,分别点绘XX河与参证站的年径流模比系数差积曲线(见图2-1-1图2-1-3),图中可见两参证站自建39、站以来至1986年基本处于枯水年群,87年以后处于丰平年群。而XX河变化趋势与代表站有明显不同,1956-1970年处于丰平年群,1971-1994处于枯水年群,1995年以后又处于丰平年群,因此XX河合并资料与两相邻代表站变化趋势不同。设计流域及参证站资料一览表表2-2-1 站名逐年平均流量逐日平均流量逐年降水逐月蒸发量(20cm)逐月平均气温逐月含沙量逐月输沙量白杨河站1962-2007年1962-2007年1965-1967年1977-2007年1965-1966年1981-2007年1965-2007年1967-2007年1967-2007年五圣宫站1981-2007年1981-20040、7年1981-2007年1981-2007年开垦河站1956-2007年1956-2007年1964-1965年1980-2006年跃进水库进库站1963-2007年1963-2007年XX河测验断面1956-1977年(插补)1978-2007年(观测)1990-2007年XX县气象站1961-2006年1961-1962年1964-2006年1961-2006年备注:本次还搜集到白杨河站、开垦河站、跃进水库进库站的历史洪水资料图2-1-1 开垦河年径流量模比系数差积曲线图2-1-2 白杨河站年径流量模比系数差积曲线图2-1-3 XX河年径流量模比系数差积曲线综上所述,通过分析认为该段资料中41、19782007年段均为水管观测资料,不受相关插补因素影响,因此本次选用该段资料进行分析计算。2.2.4 水文基本资料评价 本次选用的国家基本水文站的水文资料均按国家行业规范与标准进行测验、整编、刊印,资料可靠,精度较高,完全可以满足本次水文分析计算对资料的要求。所收集的XX河测验断面19782007年水管观测资料,由于没有测验断面及量水建筑物,当河流引水量小于3.5m3/s时用流速仪在输水渠上测流,当河流来水超过3.5m3/s时目估流量;除引水量进行实测外,来水资料均为人工目估观测,观测次数视具体情况而定,日平均流量根据观测次数平均而得,因此对年径流与时段洪水资料精度会造成一定误差,根据经验42、判断一般目估资料较实测资料相比偏小。2.3 径流2.3.1 径流特性2.3.1.1 径流量的年内分配XX河发源于天山北坡东段的XX山高山区,源头有大小冰川17条,河流以冰川、积雪融水、降水及沿程地下水补给为主。根据XX河测验断面19902007年共18年的月年实测径流系列,其年内分配统计结果见表2-3-1。XX河测验断面径流量年内分配表表2-3-1四季径流量占全年比例(%)连续最大四个月最大月最小月春(3-5月)夏(6-8月)秋(9-11月)冬(12-2月)起迄占比例(%)月份占年比例(%)月份占年比例(%)8.8867.117.26.866-975.9732.322.17从表中数据可以看出,43、XX河夏季径流量最大,占年径流量的67.1%,冬季径流量最小,不到年径流量的7%,连续最大四个月径流量占年径流量的75.9%,出现在69月,最大月径流量与最小月径流量的比值为14.9。年内各月分配占全年百分比见柱状图2-3-1。05101520253035123456789101112月份月水量占年百分比(%)图2-3-1 XX河测验断面年径流量月分配柱状图2.3.1.2 径流量的年际变化从XX河测验断面1978-2007年共30年的实测年径流系列来看,XX河径流量的年际变化比较平稳,多年平均年径流量为1764104m3,最大年径流量为2794104m3,出现在2005年;最小年径流量为11944、8104m3,出现在1982年;最大年径流量与最小年径流量的比值为2.3,其Cv值为0.22(计算值),两值都比较小。形成的原因是夏季高山冰雪融水与中低山降水量随着气候干暖、冷湿的变化产生了较强的互补性。2.3.2 径流系列分析XX河测验断面有30年的实测年径流资料系列,但由于测验不够规范,其资料精度较水文站资料精度低。而其相邻流域XX白杨河水文站具有44年实测水文资料,XX白杨河与XX河同处于一个气候区,并且同发源于XX山脉,它们在径流形成机制上具有一定的相似性。现对XX白杨河水文站44年年径流系列做一致性、代表性与可靠性分析。2.3.2.1 系列可靠性分析XX白杨河水文站为国家基本水文站点45、,资料采集、整编和刊印严格按国家行业规范要求执行,资料质量可靠,完全能够满足水文分析计算精度要求。XX河测验断面是为当地方水管部门为下游供水而观测的水管资料,其测验不够规范,资料整编成果精度较低,可靠性不高。2.3.2.2 系列一致性分析影响系列一致性的主要因素来自区间引水、分水、人类活动以及计算断面上下迁移等。XX白杨河水文站设立于1962年10月,但自1964年始才具备完整的年实测径流系列。自1964年到2007年时段,测站基本断面仅迁移一次,下迁距离为80m,测站以上控制面积为252km2,因迁移所引起的控制面积变化很小,加之区间没有水量的引入与分出,按照有关规范规定其径流系列是一致的,46、故XX白杨河水文站44年年径流系列的一致性较好。XX河测验断面基本没有发生变化,在几十年中其上游也没有大规模的开发活动,下垫面条件也未发生大的变化,通过点绘白杨河站降水资料与XX河历年径流深点绘双累积曲线进行分析(见图2-3-2)可见,点子基本为带状分布,以此证明XX河径流资料系列一致性较好。图2-3-2 XX河径流深与白杨河站降水双累积曲线2.3.2.3 系列代表性分析(1)参证站年径流量长短系列统计参数分析依据XX白杨河水文站年径流量资料,自2007年逆时序向前推,根据矩法估算的不同年代系列长度,进行统计参数对比。由表2-3-2可知,随着样本长度增加,各统计参数系列均值已呈显著的收敛态势,47、CV值趋近稳定。白杨河站不同长度年径流量系列统计参数对照表表2-3-2 起止年份年数径流量(104m3)变差系数均值相对误差(%)Cv计相对误差(%)1985-200723747010.00.133-27.91980-20072870944.50.176-4.81975-20073370323.60.168-9.01970-20073868551.00.183-1.11964-20074567880.00.1850.0(2)参证站年径流量模比系数差积曲线分析从图2-3-3白杨河水文站1964年2007年年径流量模比系数差积曲线中可见,1964年1986年为枯水年群,1987年2007年为丰水年48、群,但都不完整,因此XX白杨河水文站19642007年径流系列的代表性欠佳。图2-3-3 白杨河站年径流量模比系数差积曲线(3)参证站年径流模比系数累积平均过程线分析图2-3-4 白杨河站年径流量模比系数累积平均过程线从图2-3-4年径流量模比系数累积平均过程线中可见:白杨河站年径流系列模比系数累积平均过程线随着年径流量系列长度的增加,其变幅越来越小,当该站年径流量系列长度达到37年以上时,其模比系数累积平均过程线基本收敛于1,并在其附近振荡;当年径流量系列长度达到40年以上时,其模比系数累积平均过程线稳定收敛于1。上述分析说明白杨河站1964年2007年44年年径流系列稳定性较好。综上所述,49、设计站XX河测验断面相对于参证站白杨河站来说,其19782007年30年径流系列处在一个枯丰交替年段,且年径流枯丰周期均不完整,统计参数也未趋于稳定,故系列代表性较差,需要进行必要的插补延长,以提高系列的代表性。2.3.2.4 径流系列相关插补XX河测验断面有1978-2007年共30年的实测年径流系列,XX河流域以东的开垦河站有1957-2007年共51年的连续年径流系列,该流域以西的XX白杨河站有1964-2007年共44年的连续年径流系列,但XX河测验断面与两站的年径流相关系数都很低,与开垦河站的年径流相关系数r=0.26,与XX白杨河站的年径流相关系数r=0.61,点据散乱,因此没有对50、XX河测验断面1978-2007年的年径流系列进行插补延长,本次计算只使用该站1978-2007年30年的连续径流系列资料。2.3.3 设计年径流量2.3.3.1 参证站设计年径流计算根据白杨河站1964-2007年44年径流资料,经过频率计算(见图2-3-5),得到白杨河站断面不同设计频率年径流量(见表2-3-3)。白杨河站年径流量统计参数及不同保证率设计年径流量成果表表2-3-3 项目统计参数不同保证率设计年径流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%白杨河站67880.192.07608670658794815图2-3-5 白杨河站年径流量频率曲线图2.51、3.3.2 XX河测验断面设计年径流计算(1)频率分析计算法对XX河测验断面30年年径流量资料采用P型曲线进行频率分析计算,在适线时,主要考虑平、枯水年的点据(图2-3-6),得到不同保证率的设计年径流量,计算成果见表2-3-4。图2-3-6 XX河测验断面年径流量频率曲线图XX河测验断面不同保证率设计年径流量成果表表2-3-4 计算方法统计参数不同保证率设计年径流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%频率分析计算法17640.254.502000168314401204(2)模数法根据参证站白杨河站相应不同频率设计径流量模数,分别乘以XX河测验断面集水面积52、,可得XX河测验断面的径流量成果(见表3-3-5),计算公式如下。式中:R设。p、R代.p 设计站、参证站相应频率的径流量(104m3)F设、F代 设计站、参证站相应的集水面积(km2)XX河测验断面不同保证率设计年径流量成果表表2-3-5 计算断面不同保证率设计年径流量(104m3)P=25%P=50%P=75%P=95%XX河测验断面5374473741533401(3)长短系列比值法XX河测验断面有1978-2007年30年实测年径流量系列,而与XX河年径流量有成因联系且同步性较好的白杨河站有1964-2007年44年年径流量系列,以长短系列比值法推算出XX河测验断面长系列均值,借用白杨53、河站年径流系列Cv、Cs,推算出XX河测验断面设计年径流量,见表2-3-6。XX河测验断面不同保证率设计年径流量成果表表2-3-6 计算断面统计参数不同保证设计年径流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%XX河测验断面16740.192.01876165414501187(4)等值线法采用昌吉回族自治州地表水资源调查评价1956年-2000年多年平均径流深等值线成果,应用时将成果进行修正至2007年(见表2-3-7),计算出XX河测验断面多年平均年径流量,统计参数Cv、Cs借用白杨河站实测系列计算出Cv、Cs,推算成果见表2-3-8。XX河测验断面等值线成果54、表表2-3-7 计算项目等值线数值(mm)300-400200-300150-200100-15050-10025-5010-25合计计算面积(km2)20.1923.8519.2218.1920.5931.6942.47176.2产流量(104m3)706.6596.2336.3227.4154.4118.874.32214修正后1.036(修正系数)2293XX河测验断面年径流量统计参数及不同保证率设计年径流量成果表表2-3-8 计算断面统计参数不同保证设计年径流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%XX河测验断面22930.192.025702265155、98616262.3.3.3 XX河设计年径流计算XX河水库下坝址位于XX河测验断面以上100m处,XX河测验断面集水面积为178.0km2,下坝址以上集水面积为176.2km2。由于XX河下坝址与测验断面之间无支流汇入与水量引出,故除等值线法外直接将其它方法计算出的XX河测验断面成果用于水库下坝址处,另用等值线法也可计算出各坝址断面的成果,各方法推算出坝址处设计成果见表2-3-9。XX河下坝址断面不同保证率设计年径流量成果表表2-3-9 计算方法统计参数不同保证率设计年径流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%频率分析计算法17640.254.50200056、168314401204模数法5374473741533401长短系列比值法16740.192.01876165414501187等值线法22900.192.025672263198316242.3.4 年径流量合理性分析与成果推荐根据以上四种方法,可以得到拟建XX河水库各坝址处设计年径流量成果,但各种结果是否符合XX河实际情况?现对此予以分析,确定一个合理的年径流量值供拟建水库工程设计使用。模数法适用于邻近流域与设计流域间水文气象和产流条件差异不大的情况,XX河与其附近的XX白杨河水文站都发源于XX山脉的北坡,同处于一个气候区,其河流径流补给来源主要为冰川融水、积雪融水、降水及沿程地下水补给57、。仅从两流域的冰川分布(见表2-3-10)知,参证站的面积是设计站的1.4倍,而冰川储量是设计站的6.8倍,流域内的冰川储量是一座巨大的“高山固体水库”,年消融量较稳定,是河流径流较稳定的补给来源,因此,用模数法计算成果偏大,不符合当地实际情况,因此不推荐此方法成果。参证站及XX河流域冰川分布统计表表2-3-10 站名集水面积(km2)冰川数(条)冰川面积(km2)冰储量(km3)XX河测验断面178175.660.2285白杨河站2521521.141.550频率分析计算要求依据的设计站资料三性较好,从以上有关章节分析可知,设计站资料可靠性和代表性较差,因此用这种方法推出的设计成果精度较差,58、在此也不予推荐。采用昌吉回族自治州地表水资源调查评价19562000年多年平均径流深等值线成果(注:应用时将成果进行修正至2007年),统计参数Cv、Cs借用参证站的成果,该径流深等值线图依据新疆较大河流实测水文资料,且采用1:25万电子地图作为绘制工作底图,在精度的水平控制上充分考虑到参证站点与天然实测值相对误差,因此在计算大流域河川径流时精度较高,而计算小流域河川径流时可能存在较大的误差,只能作为参考。长短系列比值法是规范推荐应用在实测资料系列较短地区的方法,通过此方法可用设计站短系列资料延长至长系列,提高了设计站的资料精度。因此,本次推荐用此方法的计算成果(见表2-3-11)。XX河拟建59、水库年径流量统计参数及不同保证率设计年径流量成果表表2-3-11计算断面统计参数不同保证设计年径流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=90%坝址处16740.192.018761654145012842.3.5 不同设计保证率典型年的选择根据相关规范要求,对典型年的选择遵循以下原则:(1)在实测径流系列中选择;(2)典型年的年径流量与设计年径流量尽量接近;(3)典型年的月径流量分配过程,应对农业灌溉较为不利。根据以上三条原则,从1990年2007年18年有完整月年资料中分别选取2007年为设计证率为25%、50%典型年,1991年为设计保证率为75%和90%的典60、型年。2.3.6 设计年径流量月分配根据所选择典型年与设计年径流量,求出不同保证率的设计年径流量的缩放比Kp: Kp=Wp/Wd式中:Kp设计频率为P的典型年径流量缩放比Wd典型年的年径流量Wp设计年径流量采用同倍比法,以缩放比Kp乘各自典型年的逐月及年径流量,得到设计保证率为25%、50%、75%和90%的月径流量分配过程(见表2-3-12)。XX河水库坝址设计年径流量年内各月分配表表2-3-12 2.4 洪水2.4.1 洪水类型、成因及特征分析XX河流域洪水多发生于春季和夏季,一般以暴雨洪水为主。洪水按成因可分为:暴雨洪水;春季融雪型洪水;混合型洪水。由于项目区无实测洪水水文要素资料,本次61、选用相邻流域XX白杨河洪水资料为例,对XX河洪水特征进行分析。2.4.1.1 暴雨洪水XX河流域的暴雨洪水指区域暴雨洪水和局地暴雨洪水。大尺度的天气系统所形成暴雨过程降水量大,雨区范围大,持续时间长,常常形成区域性暴雨洪水;中小尺度天气系统形成的暴雨,降水历时短,降水量集中,强度大,降水笼罩面积小。这类暴雨可在局部地区尤其是小河和山洪沟形成突发性的陡涨陡落的局地性暴雨洪水,其主要特征是暴雨强度大,历时短,在较短时间内汇集,形成峰高量小,破坏性很大的局地暴雨洪水,发生次数较频繁。图2-4-1是白杨河站1994年7月12日0时至16日20时局地暴雨洪水过程线图。02040608010012014062、160020406080100120历时(h)流量(m3/s)图2-4-1白杨河站1994暴雨洪水过程线2.4.1.2 融雪型洪水XX河流域上游山区在持续高温天气的作用下,冰川和冰雪强烈消融,形成融雪型洪水。其洪水的主要特性是持续时间长、涉及的范围广、峰缓量大、日变化明显、一日一峰,对于某个固定断面峰、谷出现时间基本固定,很有规律。洪水的大小取决于山前积雪深度和气温回升速度。洪水一般特点是历时较长,过程平缓,洪峰流量不大。图2-4-2是白杨河站2007年6月3日至8日的融雪型洪水过程。图2-4-2 白杨河站1973年春季融雪洪水过程线2.4.1.3 混合型洪水混合型洪水是高山区冰雪融水与暴雨洪63、水叠加而形成的洪水,混合型洪水因其组合不同而兼有前两种洪水的特征。图2-4-3是白杨河站1996年7月17日24日一次混合型洪水过程。混合型洪水主要特征综合如下:图2-4-3 白杨河站1996年混合型洪水过程线(1)其洪水过程线兼有季节性积雪融水及暴雨洪水双重形态特征。(2)由于混合型洪水过程之中的暴雨洪水过程是基于冰雪融水洪水过程之上的,因此,洪峰高度一般比单纯的暴雨洪水和融雪洪水相对要高。(3)混合型洪水由于对坡地的侵蚀作用强,含沙量大,更具危害性。(4)洪峰流量量级及持续时间是由气温及暴雨强度和持续时间等多种混合因素决定的。2.4.2 历史洪水下面就设计流域与参证流域有关历史洪水调查情况64、分别进行介绍。2.4.2.1 设计流域历史洪水(1)设计流域历史洪水调查XX县志中只对1987年洪水进行了记载,现摘录如下:1987年7月26日至27日,境内连续两天降中到大雨,山区降水量100mm,平原降水量45.2mm,全县163条河沟爆发洪水,洪水冲出山口,主要河流的最大流量分别为西大龙口河140m3/s,水溪沟35.5m3/s,小龙口河39.0m3/s,东大龙口河95.9m3/s,酿成有史以来最严重的洪灾。XX河自有资料记录以来先后共发生过二场次较大洪水,分别是1987年7月27日、2007年7月17日,均为调查洪水。1987年7月27日XX河发生暴雨洪水,昌吉水文勘测大队于8月10日65、组织人员对该洪水进行调查。调查河段位于XX河测验断面附近,断面以上集水面积176km2。调查河段顺直长度30多米,上下断面扩散,中断面收缩。调查河段为单式断面,河床由沙卵石组成,冲淤变化较大,断面上下游植被良好。根据河床粒径组成情况,参照相邻白杨河站河床糙率情况,选取n=0.056。2007年7月17日受大尺度天气影响,引发天山北坡中段诸多河流及山洪沟发生大洪水,昌吉水文水资源勘测局于2007年7月25日组成调查组在XX县水利局协作下,对7.17洪水进行了调查。调查河段位于XX河出山口以下乌奇公路以北大约300m处村庄内,河段为天然河岸,顺直长度80m,河底坡度尚平整较均匀。调查时河段内布设上66、中、下三个断面,利用多断面约束条件下的方法推算洪峰流量来确定河床糙率,其确定河床糙率值经与洪水调查与计算中糙率表相对照,选取n= 0.035,水面比降通过实测洪痕推算而得。由于本次拟建水库,需要对洪水进行复核,受时间及河段变化影响,87年洪痕很难确认,本项目组在2008年5月8日在拟建坝址附近仅对2007年7月17日洪水进行了复核,断面以上集水面积为172.4km2。调查测量时河段内布设上、中、下三个断面,利用多断面约束条件下的方法推算洪峰流量来确定河床糙率,其确定河床糙率值与邻近XX白杨河站实测河床糙率相比较,最后选取 n = 0.052,水面比降通过实测洪痕推算而得。并通过与XX水利局有67、关水管人员座谈,对该河历史洪水进行了调查,历次洪水调查结果列于表5-2。调查报告主要内容简要介绍见表2-4-1。XX河各场次洪水调查成果表表2-4-1 洪水发生时间调查时间调查地点过水面积(m2)水力半径(m)糙率水面比降洪峰流量(m3/s)可靠程度1987.7.271987.8.10XX河测验断面附近15.300.960.0560.04354.6较可靠2007.7.172007.7.25乌奇公路以北大约300m17.850.550.0350.01948.3较可靠2007.7.172008.5.8下坝址以上1000m21.080.720.0520.02551.2较可靠(2)历史洪水计算方法本次68、在下坝址处附近对XX河2007年7月17日洪水的洪峰流量采用曼宁公式推算。为了减少糙率选择的任意性、增加糙率选择的约束条件,在野外调查河段均布设三个调查断面,河床糙率及河段洪峰流量估算的近似方法如下: 式中:nA、nB、nC A、B、C断面河床糙率SAB、SBC、SAC各断面间水面比降RA、RB、RC各断面水力半径(m)AA、AB、AC各断面面积(m2)对任意给定A断面糙率nA,可由上式确定B、C断面河床糙率。通过试算使由任意两断面为控制计算的河段洪峰流量近似相等,即:QABQBCQAC;相应的一组糙率值经分析基本合理,即为所求,该组糙率值所确定的洪峰流量即为调查河段历史洪水洪峰流量。本次洪调69、断面特征值及洪峰流量计算结果见表2-4-2,图2-4-42-4-6。图2-4-4 洪水调查上断面图图2-4-5 洪水调查中断面图图2-4-6 洪水调查下断面图2007年7.17洪峰流量计算成果表表2-4-2 发生时间洪调时间调查河段名称断面以上集水面积(km2)水面比降(10-4)过水面积(m2)水力半径(m)河床糙率洪峰流量(m3/s)可靠程度2007.7.172008.5.8下坝址以上1000m172.425021.080.720.05251.2较可靠(3)设计流域历史洪水重现期确定1)出版于2002年的XX县志对解放前的洪水没有记载,解放后至2002年只对1987年这场洪水进行了记载,这70、说明1987年洪水是解放后有资料记载的最大洪水。2)由调查访问可断定2007年洪水是2002年以后至今这时段中最大洪水。通过对这两场洪水在不同断面的计算结果可推断1987年与2007年洪水当属同一量级。两场洪水发生间隔为20年,经仔细论证两场洪水重现期确定为二十一年一遇。2.4.2.2 参证流域历史洪水(1)参证流域历史洪水调查本次计算采用地区洪峰模比系数综合频率曲线法涉及XX白杨河站、开垦河站、跃进水库进库站三个参证站历史洪水调查资料,现就对三站历史洪水调查情况进行简要介绍。1)白杨河历史洪水白杨河自有资料记录以来先后共发生过两场次较大洪水,分别是1918年、1994年7月15日,其中19171、8年为调查洪水,其它为水文站实测。2)开垦河历史洪水开垦河自有资料记录以来先后共发生过三场次较大暴雨洪水,分别是1946年6月4日、1987年6月3日、1996年7月26日。其中前两次为调查洪水,1996年为实测洪水。3)木垒河历史洪水木垒河自有资料记录以来先后共发生过五场次较大暴雨洪水,分别是1946年6月2日、1984年6月21日、1984年7月10日、1996年7月27日和2007年7月15日。其中1946年为调查洪水,其余年份为实测洪水。(2)参证流域历史洪水计算开垦河站1946年6月洪水在水文站基本断面以上400m处分别选取了三个断面,进行了洪水测量,洪峰流量采用曼宁公式推算,糙率根72、据河床组成情况,参照有关规范选用为0.050。木垒河1946年洪水调查是在原水文站断面以上1.5km处进行,根据调查河段河床组成及被调查对象叙述,将调查断面分主槽和左右边滩两部分断面,其中除主槽基本维持1946年洪水后形态,左右边滩被后来几次洪水冲深。根据“水电部东北院洪水调查天然河道糙率表”,参考天山北坡相似小流域实测糙率,主槽糙率选用0.080,边滩糙率选用0.240,采用比降面积法推算洪峰流量。(3)参证流域历史洪水重现期确定1)XX白杨河白杨河1994年洪峰流量150m3/s与1918年洪水调查值159m3/s接近,若将这两次洪水均作特大值处理,会造成设计洪水计算成果偏小,因此,本次分73、析计算只将1994年洪水作为白杨河站45年实测系列第一位处理。2)开垦河、木垒河通过对奇台、木垒两县大多数河流历史洪水调查的情况,1946年洪水是两县大多数河流已调查到的最大洪水,由于缺少相关历史文献佐证,更久远年代是否发生过更大的洪水已无法考证。因此将这两站1946年历史洪水调查考证期的起算年份确定为1946年,即重现期确定为六十三年一遇,对实测系列中最大洪水不作特大值处理。2.4.2.3 对历史洪水调查成果合理性分析评价1987年7月27日XX河洪水是在发生十余天后由昌吉水文勘测大队实地测算得出的,洪水痕迹尚明显可靠,测量及计算方法均符合规范要求,但由于调查河段选择的不太理想,因此本次调查74、成果较可靠。对2007年XX河洪水调查采用的方法符合洪水调查规范要求,调查河段计算断面洪痕高程较明显,比降合理,糙率通过增加多断面约束条件来确定,洪水通过上下游比较基本合理,因此本次调查成果较可靠。开垦河和木垒河1946年历史洪水和白杨河历史洪水调查成果经过上、下多处调查断面成果比较,只是木垒河洪峰流量计算时,由于边滩中生长着杂草、树木等,根据这种情况,糙率选用0.240。因此本次洪水分析直接采用开垦河站414m3/s、木垒河424m3/s调查洪水洪峰流量进行分析计算。2.4.3 年最大设计洪水2.4.3.1 年最大洪水资料(1)XX河测验断面19902007年共18年最大一、三、五日洪量资料75、。(2)白杨河站19632007年、五圣宫站19802007年最大洪峰流量及一、三、五日洪量资料。(3)开垦河站19572007年、跃进水库进库站19632007年洪峰流量及历史洪水调查资料。2.4.3.2 洪水系列三性分析由于XX河流域有较短时段洪量资料,因此我们用收集到同一气候区的邻近XX白杨河流域洪水资料来进行分析。(1)洪水系列可靠性分析白杨河站洪水资料均为实测连续系列,其测验、整编及刊印均严格按国家行业规范标准执行,整编后资料成果可靠,精度也较高,能够满足本次洪水水文分析计算精度要求。XX河测验断面洪水资料测验不够规范,资料整编成果精度较低,可靠性也不高。(2)洪水系列一致性分析就洪76、水系列而言,影响系列一致性的主要因素来自区间引水、分水、人类活动以及计算断面上下迁移等。白杨河站1962年10月设立,1963年9月上迁6km,2005年又下迁80m。本次选用白杨河1963-2007年洪峰流量资料,其测站迁移距离比较近,区间无水量的分出,产汇流条件未发生变化,因此其洪水系列一致性较好。XX河测验断面没有区间引水与分水,在其上游,也没有大规模的开发活动,因此XX河洪水资料系列一致性较好。(3)洪水系列代表性分析由于白杨河洪峰与时段洪量模比系数差积曲线变化趋势与形态基本相似,在此仅以洪峰及三日洪量模比系数差积曲线图为例进行论述。1)洪峰、洪量模比系数差积曲线分析从图2-4-7、277、-4-8中可看出:19631993年为小洪水年群,19942007年为大洪水年群,白杨河45年资料包含一个较完整的涨落过程,所以白杨河洪峰及时段洪量系列代表性较好。2)洪峰、洪量模比系数累积平均过程线分析由图2-4-9可见,随着系列长度的增加,呈现出较好的收敛性。自2007年向前推,当系列长度达34年以上时,均值波动幅度已在10%范围内,当系列长度达39年以上时,波幅小于5%,由图2-4-10可见,三日洪量系列长达31年以上时,均值波动幅度已在10%范围内,当系列长度达36年以上时,波幅小于5%,以上两图均说明随系列长度的增加,系列平均值稳定性显著增加,收敛性较好。图5-7 白杨河站洪峰流量模78、比系数差积曲线图5-8 白杨河站三日洪量模比系数差积曲线图5-9 白杨河站洪峰流量模比系数累积平均过程曲线图5-10 白杨河站三日洪量模比系数累积平均过程曲线3)不同长度系列统计参数对比分析表2-4-3为白杨河站自2007年逆时序向前推,根据矩法估算的不同长度洪峰流量系列统计参数分析对照表。当系列长度达到38年以上时,洪峰流量均值变幅在6.0之内,Cv值在0.1%之内。因此随着样本长度增加,各统计参数系列均值已呈显著的收敛态势,但CV值趋近稳定。白杨河站不同长度洪峰流量系列统计参数对照表表2-4-3 起止年份年数洪峰流量变差系数均值相对误差(%)Cv计相对误差(%)2000-2007853.379、26.7%0.515-31.4%1995-20071363.450.6%0.567-24.5%1990-20071863.851.5%0.628-16.4%1985-20072357.235.8%0.669-11.0%1980-20072851.221.5%0.724-3.6%1975-20073347.813.7%0.730-2.8%1970-20073844.66.0%0.7520.10%1963-20074542.10.0%0.7510.0%综上分析,白杨河站洪水系列系列代表性较好,可满足本次洪水水文分析计算的需求。XX河18年洪量资料系列较短,统计参数不够稳定,代表性不好,需要进行必要80、的插补延长,以提高系列的代表性。(4)洪水系列相关插补分析首先将XX河水库坝址19902007年18年时段洪量与相邻的五圣宫站、白杨河站时段洪量进行相关分析,但相关程度都较低,相关系数r0.70。点距散乱,因此没有对XX河洪量资料进行插补。2.4.3.3 设计洪水计算(1)参证站设计洪水计算根据参证站白杨河站、五圣宫站洪水洪峰及时段洪量资料,计算不同计算频率的计算成果,详见表2-4-4。白杨河、五圣宫站设计洪水频率计算成果表表2-4-4 (2)XX河测验断面设计洪水计算1)洪峰、洪量模数法根据参证白杨河、五圣宫站洪峰及时段洪量计算成果,计算参证站相应不同频率设计洪峰及洪量模数,分别乘以XX河测81、验断面集水面积,可得XX河测验断面的设计洪峰流量和时段洪量成果,计算公式如下,成果见表2-4-5。 或 式中:Q设。p、Q代.p 设计站相应频率的流量(m3/s)W设.p、W代.p 参证站相应频率的洪量(104m3)F设、F代 设计站、参证站相应的集水面积(km2)2)地区洪峰、洪量模比系数综合频率曲线法采用XX河邻近流域的跃进水库进库站、白杨河站、开垦河站实测历年最大洪峰流量与调查历史洪水资料及时段洪量资料作参证站,建立各河历年最大洪峰洪量模比系数系列并绘制洪峰、洪量地区综合频率曲线,并以此推求设计断面所需的设计频率的洪峰洪量值。计算公式如下:式中:Qp、Qd、分别为设计、调查历史洪水洪峰或82、洪量KP 、Kd 分别为设计、调查历史洪水模比系数本次选用的调查洪峰流量54.6m3/s,重现期21年。由于本次只收集到1990至2007年间洪量值,因此调查时段洪量在此间选取1996年洪量值,该年一、三、五日洪量分别为373.3104m3、553.39104m3、675.0104m3,为有实测资料的第一位,重现期为19年。XX河测验断面设计洪水频率计算成果表表2-4-5 参证站项目设计频率P(%)0.10.20.33123.33510白杨河洪峰(m3/s) 224197 179 138 113 95.8 82.5 60.1 一日洪量(104m3)964.2 853.0 774.0601.9 83、497.1 421.9 363.4 267.9 三日洪量(104m3)1707 1520 13851092 913.2 784.5 684.0 519.0 五日洪量(104m3)1875 1693 15611273 1094 964.2 861.4 688.5 五圣宫洪峰(m3/s)292 256 231177 145 121 103 74.0 一日洪量(104m3)699.9 637.3 592.2 491.9 429.2 383.0 346.1 283.2 三日洪量(104m3)1349 1230 1145 952.5 833.0 744.7 674.1 553.3 五日洪量(104m3)84、1830 1668 1552 1292 1130 1010 914.0 750.4 地区洪峰、洪量模比系数频率计算Kp值及设计洪峰洪量成果表表2-4-6 3)频率分析计算法由于XX河测验断面无实测洪峰流量资料,因此本次用此方法只能计算XX河测验断面18年时段洪量系列,按连序系列进行计算,依照水利水电工程设计洪水计算规范,在采用矩法对系列统计参数估算的基础上,再用适线法选配皮尔逊型频率曲线,推求系列的统计特征值。并在适线时,主要考虑理论频率曲线与经验点据拟合较好为原则,最后得到该站不同保证率的设计洪量,计算公式如下,设计成果见表2-4-7。 以上各式中:XA-系列均值(m3/s)n-实测系列年数85、s-系列标准差Cv-系列变差系数Xi-第i年的洪峰流量(m3/s)Pm-排序第m位洪峰流量的经验频率m-样本排序XX河测验断面设计洪水频率计算成果表表2-4-7 4)长短系列比值法利用白杨河水文站45年洪水系列,以长短系列比值法推算出XX河测验断面45年长系列均值,通过借用白杨河水文站洪水系列Cv、Cs值,推算出XX河测验断面设计洪水,见表2-4-8。XX河测验断面设计洪水频率计算成果表表2-4-8 (3)设计洪水推荐成果本次使用四种方法进行设计洪水计算,现对这几种成果的合理性进行必要的分析,以期从中推荐一种较安全、合理的计算成果供设计部门参考。1)频率计算法是规范推荐使用的常规方法之一。XX86、河测验断面作为该流域代表站,理论上说用该洪水资料推算XX河水库坝址设计洪水较合适,为保证设计成果精度,该方法要求依据的资料系列应在30年以上,而本次采用的资料系列远小于规定长度且资料测验精度不佳,所以不推荐此方法计算结果。2)长短系列比值法是规范推荐应用在实测资料系列较短地区的方法,其计算成果主要受设计站实测洪水短系列精度影响,而本次所收集的XX河水管资料受洪水施测方法使资料精度欠佳,因此也不推荐此方法计算结果。3)地区洪峰、洪量模比系数综合频率曲线法是将同一水文分区内水文站点实测洪峰、洪量样本编制地区洪峰、洪量模比系数综合频率曲线推求设计洪水,选用气候条件、地形条件基本相似的水文测站资料作地87、区综合分析,从而降低计算成果的抽样误差,也可消除个别站因受特大值的影响而带来的偶然误差和分区内各站水文特性的差别,将相邻测站资料综合在一起作地区综合分析,可综合出方法中的地区规律性,以解决无资料流域的设计洪水。受所收集资料的影响,本次选用的时段量精度存在以下不确定性:1987年洪峰流量已调查到,但时段洪量资料没有收集到,因此无法对1996年与1987年的时段洪量进行比较,直接影响到洪量的重现期确定,也直接影响到计算成果。因些不推荐此方法的成果。4)最终推荐用白杨河站洪峰、洪量模数推算设计流域成果,原因如下:XX河与其附近的白杨河站都发源于XX山脉的北坡,同处于一个气候区,它们在洪水形成机制上具88、有一定的相似性。参证站白杨河站集水面积为252km2,设计断面集水面积为178km2,面积相差不大,均为小流域。而两流域相邻,其下垫面条件基本接近。参证站白杨河站是国家基本水文站,有45年连续洪水观测资料,其资料观测和整编均严格按行业规范执行,实测水文资料可靠,精度完全能满足水文分析计算要求。故推荐用白杨河站洪峰、洪量模数推算XX河上坝址设计洪水成果见表2-4-9。XX河上坝址断面设计洪水频率计算成果表表2-4-9 参证站项目设计频率P(%)0.10.20.33123.33510白杨河洪峰(m3/s) 22419717913811395.882.560.1一日洪量(104m3)964.285389、.0774.0601.9497.1421.9363.4267.9三日洪量(104m3)1707 152013851092913.2784.5 684.0 519.0 五日洪量(104m3)1875 1693 15611273 1094 964.2 861.4 688.5 (4)XX河上、下坝址设计洪水计算XX河水库上坝址设计洪水计算成果直接移用XX河测验断面设计洪水计算成果,水库下坝址设计洪水根据上坝址设计成果按面积订正求得。从表中可见用模数法推求出下坝址处5%的设计洪峰流量为114m3/s与调查的20年一遇洪峰流量54.6m3/s相差太大,主要因素如下:一是调查洪水精度最终受调查成果的可靠程90、度及重现期的影响。二是从计算成果可知在同频率下相邻流域的的洪峰流量模数比设计流域大。由于设计流域无洪水实测资料,其设计洪水成果通过多种方法计算,通过比较分析确定模数法推求的成果较其他方法更合理。计算成果见表2-4-10。XX河水库各坝址处设计洪水频率计算成果表表2-4-10 设计坝址项目设计频率P(%)0.10.20.33123.33510下坝址洪峰(m3/s)309 272 247 190 156 132 114 82.9 一日洪量(104 m3)1330 1177 1068 830.5 685.9 582.1 501.4 369.6 三日洪量(104 m3)2355 2097 1911 191、507 1260 1082 943.8 716.1 五日洪量(104 m3)2587 2336 2154 1756 1509 1330 1189 950.0 上坝址洪峰(m3/s)22419717913811395.882.560.1一日洪量(104 m3)964.2853.0774.0601.9497.1421.9363.4267.9三日洪量(104 m3)1707 152013851092913.2784.5 684.0 519.0 五日洪量(104 m3)1875 1693 15611273 1094 964.2 861.4 688.5 (5)设计洪水过程线XX河水库典型洪水过程线只有借92、用白杨河水文站资料。根据设计部门要求设计洪水过程时段选定五日,典型洪水过程线的选择遵循以下几个基本原则:1)在实测洪水资料中选择,且优先考虑已发生的稀遇程度较高、峰高量大的大洪水过程;2)选择典型洪水过程线时,兼顾考虑河流的洪峰流量特性,使选择的典型洪水过程发生季节、峰型特征、峰量关系等具有一定的代表性。采用同频率控制放大典型洪水过程线,典型洪水过程洪峰流量和各时段洪量的放大倍比,各时段洪峰、洪量放大倍比计算公式如下: Kf=Qp/Qd K1=W1,P/W1,d K1-3=(W3,p-W1,p)/(W3,d-W1,d) K3-5=(W5,p-W3,p)/(W5,d-W3,d) 各式中:Kf.洪93、峰流量放大倍比K1.1日洪量放大倍比K1-3.1日以外3日以内洪量放大倍比K3-5.3日以外5日以内洪量放大倍比Qp、Qd.设计、典型洪峰流量(m3/s)W1,p、W3,p、W5,p一、三、五日设计洪量(104m3)W1,d、W3,d、W5,d一、三、五日典型洪水洪量(104m3)选取白杨河站1996年7月18日8时至23日8时的洪水过程为典型洪水之二,设计洪水计算成果见表2-4-11,见图2-4-11。XX河水库各坝址处洪水放大成果与设计成果见表2-4-12。XX河水库下坝址设计洪水过程线表2-4-11 月日时96年典型洪水不同频率设计流量(m3/s)0.1%0.2%0.5%1.0%2.0%94、3.33%5.0%10.0%718811.119.517.616.213.211.410.08.967.16910.318.116.315.112.310.69.308.316.641010.718.817.015.612.811.09.668.636.901111.019.317.416.113.111.39.948.887.091211.720.518.617.114.012.010.69.447.551313.824.221.920.216.514.112.511.18.901417.530.727.825.620.917.915.814.111.31518.432.329.226.9295、1.918.916.614.811.91619.333.930.628.223.019.817.415.612.41720.235.532.029.524.120.718.216.313.01819.033.430.127.822.719.517.215.312.31920.035.131.729.223.820.518.116.112.92020.936.733.130.624.921.418.916.913.52120.936.733.130.624.921.418.916.913.52220.435.832.429.824.320.918.416.513.22319.935.031.6296、9.123.720.418.016.112.819019.534.230.928.523.320.017.615.712.6118.732.829.727.322.319.216.915.112.1218.031.628.526.321.518.416.314.511.6317.230.227.325.220.517.615.513.911.1416.529.026.224.119.716.914.913.310.6515.727.624.922.918.716.014.212.610.1615.028.024.922.717.915.012.811.28.50714.226.523.621.97、516.914.212.210.68.04814.226.523.621.516.914.212.210.68.04919.836.932.929.923.619.717.014.811.21025.447.342.138.430.325.321.819.014.41131.057.851.446.937.030.926.523.117.61236.668.260.755.343.636.531.327.320.71342.278.670.063.850.342.136.131.523.91447.889.179.372.357.047.640.935.727.11553.710089.18198、.264.053.546.040.130.41685.015814112910184.772.863.548.21777.114412811791.976.966.057.643.71859.811199.290.471.359.651.244.733.91946.887.277.770.855.846.740.134.926.52032.260.053.448.738.432.127.624.018.22130.356.550.345.836.130.225.922.617.22228.352.747.042.833.728.224.221.116.02326.449.243.839.93199、.526.322.619.715.0720030.657.0 50.8 46.3 36.5 30.5 26.2 22.8 17.3 134.864.8 57.7 52.6 41.5 34.7 29.8 26.0 19.7 238.972.5 64.5 58.8 46.4 38.8 33.3 29.0 22.0 343.180.3 71.5 65.2 51.4 43.0 36.9 32.2 24.4 447.388.1 78.5 71.5 56.4 47.2 40.5 35.3 26.8 551.5101 89.1 80.9 62.9 51.9 44.1 38.0 28.0 655.6109 9100、6.2 87.3 67.9 56.1 47.6 41.0 30.2 759.8117 104 93.9 73.0 60.3 51.2 44.1 32.5 864.0125 111 101 78.2 64.6 54.8 47.2 34.8 9100196 173 157 122 101 85.6 73.7 54.4 1010730927224719015613211482.911105205 182 165 128 106 89.9 77.4 57.1 12103202 178 162 126 104 88.2 76.0 56.0 13100196 173 157 122 101 85.6 73101、.7 54.4 1497.2190 168 153 119 98.0 83.2 71.7 52.8 1594.3184 163 148 115 95.1 80.7 69.5 51.3 1691.4179 158 144 112 92.2 78.2 67.4 49.7 1788.5173 153 139 108 89.3 75.8 65.3 48.1 1885.6167 148 134 105 86.3 73.3 63.1 46.5 1982.6162 143 130 101 83.3 70.7 60.9 44.9 2079.7156 138 125 97.3 80.4 68.2 58.8 43102、.3 2176.8150 133 121 93.8 77.5 65.7 56.6 41.7 2273.9145 128 116 90.3 74.5 63.3 54.5 40.2 2371.0139 123 112 86.7 71.6 60.8 52.4 38.6 21068.1133 118 107 83.2 68.7 58.3 50.2 37.0 164.3126 111 101 78.5 64.9 55.0 47.4 35.0 260.6119 105 95.2 74.0 61.1 51.9 44.7 32.9 356.8111 98.3 89.2 69.4 57.3 48.6 41.9 103、30.9 453.0104 91.7 83.2 64.7 53.5 45.4 39.1 28.8 551.099.8 88.3 80.1 62.3 51.4 43.7 37.6 27.7 649.091.3 81.3 74.1 58.4 48.8 42.0 36.6 27.8 747.087.6 78.0 71.1 56.0 46.9 40.2 35.1 26.6 845.083.9 74.7 68.0 53.6 44.9 38.5 33.6 25.5 942.078.3 69.7 63.5 50.1 41.9 36.0 31.4 23.8 1039.072.7 64.7 59.0 46.5 104、38.9 33.4 29.1 22.1 1136.067.1 59.7 54.4 42.9 35.9 30.8 26.9 20.4 1233.061.5 54.8 49.9 39.3 32.9 28.3 24.6 18.7 1330.055.9 49.8 45.4 35.8 29.9 25.7 22.4 17.0 1427.050.3 44.8 40.8 32.2 26.9 23.1 20.2 15.3 1525.747.9 42.6 38.9 30.6 25.6 22.0 19.2 14.6 1624.445.5 40.5 36.9 29.1 24.3 20.9 18.2 13.8 7211105、723.143.0 38.3 34.9 27.5 23.0 19.8 17.2 13.1 1821.740.4 36.0 32.8 25.9 21.6 18.6 16.2 12.3 1920.438.0 33.8 30.8 24.3 20.3 17.5 15.2 11.6 2019.135.6 31.7 28.9 22.8 19.0 16.4 14.3 10.8 2122.541.9 37.3 34.0 26.8 22.4 19.3 16.8 12.7 2225.848.1 42.8 39.0 30.8 25.7 22.1 19.3 14.6 2327.350.9 45.3 41.3 32.5106、 27.2 23.4 20.4 15.5 22028.753.5 47.6 43.4 34.2 28.6 24.6 21.4 16.3 126.148.6 43.3 39.5 31.1 26.0 22.4 19.5 14.8 223.443.6 38.8 35.4 27.9 23.3 20.0 17.5 13.3 320.838.8 34.5 31.4 24.8 20.7 17.8 15.5 11.8 418.233.9 30.2 27.5 21.7 18.1 15.6 13.6 10.3 515.528.9 25.7 23.4 18.5 15.5 13.3 11.6 8.78 612.922107、.7 20.5 18.9 15.4 13.2 11.7 10.4 8.32 710.217.9 16.2 14.9 12.2 10.5 9.21 8.23 6.58 87.6113.4 12.1 11.1 9.07 7.80 6.87 6.14 4.91 97.1512.6 11.3 10.5 8.53 7.33 6.46 5.77 4.61 106.7011.8 10.6 9.80 7.99 6.87 6.05 5.41 4.32 116.2511.0 9.91 9.14 7.45 6.40 5.64 5.04 4.03 125.8110.2 9.21 8.50 6.93 5.95 5.25108、 4.69 3.75 136.5011.4 10.3 9.50 7.75 6.66 5.87 5.24 4.19 147.1912.6 11.4 10.51 8.57 7.37 6.49 5.80 4.64 157.8813.8 12.5 11.5 9.40 8.08 7.12 6.36 5.08 168.5715.1 13.6 12.5 10.2 8.78 7.74 6.92 5.53 178.1514.3 12.9 11.9 9.72 8.35 7.36 6.58 5.26 187.7213.6 12.2 11.3 9.21 7.91 6.97 6.23 4.98 197.3012.8 1109、1.6 10.7 8.70 7.48 6.59 5.89 4.71 206.8712.1 10.9 10.0 8.19 7.04 6.20 5.54 4.43 217.1612.6 11.4 10.5 8.54 7.34 6.47 5.78 4.62 227.4413.1 11.8 10.9 8.87 7.62 6.72 6.00 4.80 237.7313.6 12.3 11.3 9.22 7.92 6.98 6.24 4.99 2308.0114.1 12.7 11.7 9.55 8.21 7.23 6.46 5.17 18.3014.6 13.2 12.1 9.90 8.51 7.50 110、6.70 5.35 28.5915.1 13.6 12.6 10.2 8.80 7.76 6.93 5.54 38.8715.6 14.1 13.0 10.6 9.09 8.01 7.16 5.72 49.1616.1 14.5 13.4 10.9 9.39 8.27 7.39 5.91 59.4416.6 15.0 13.8 11.3 9.67 8.53 7.62 6.09 69.7317.1 15.4 14.2 11.6 10.0 8.79 7.85 6.28 710.017.6 15.9 14.6 11.9 10.2 9.03 8.07 6.45 810.318.1 16.3 15.1 111、12.3 10.6 9.30 8.31 6.64 图2-4-11 下断面设计洪水过程线图XX河水库各时段洪量设计及计算成果对照表表2-4-12 典型年项目设计频率P(%)0.10.20.33123.33510典型年96年一日洪量设计值133011771068830.5685.9582.1501.4369.6计算值136712081097852704597514379相对误差%2.782.632.722.592.642.562.512.54三日洪量设计值235520971911150712601082943.8716.1计算值245721791982154912861097950710相对误差%112、4.333.913.722.792.061.390.66-0.85五日洪量设计值2587233621541756150913301189950计算值2825251122881799150112861119844相对误差%8.426.975.862.39-0.53-3.42-6.26-12.62.4.3.4 成果合理性检查、分析由于XX河水库设计洪水推荐成果是用白杨河站洪水资料以频率计算为基础,采用洪峰洪量模数法计算得到,现就对参证站成果进行合理性分析、检查。(1)设计时段平均流量与历时的关系从图2-4-12中可明显看出各点位置无突出偏离,各条曲线互不交叉,符合随历时的增加,时段平均流量逐渐减小113、及同一时段平均流量随稀遇程度的降低而逐渐减小的规律。图2-4-12白杨河站不同设计频率时段平均流量与历时关系曲线综合图(2)参证站洪水系列统计参数Cv、Cs图分析图2-4-13白杨河站洪水设计不同时段洪量Cv与历时关系曲线综合图图2-4-14白杨河站洪水设计不同时段洪量Cs与历时关系曲线综合图从Cv、Cs值与历时T的关系图中可见,随历时增长而渐减,这即符合本流域洪水特性,又符合一般规律。(3)不同历时洪量频率曲线综合图分析从图2-4-15中可看出,将不同时段洪量频率曲线绘制在同比例尺的同一机率格纸上,既无交叉又保持一定差值,表明各项成果平衡协调。图2-4-15白杨河站时段平均洪量综合频率曲线图114、综上所述,XX河水库设计洪水采用白杨河洪水资料以洪峰洪量模数法计算法推算的成果基本合理,可供工程设计时参考使用。2.4.4 春季设计洪水2.4.4.1 春季洪水资料由于昌吉州东部存在明显的春季洪水,但春洪每年发生的时间与当年气温等气象要素有关,所以要严格划分存在一定困难。经过对四个水文站资料分析,认为将6月上旬作为春、夏洪水分界基本合理,6月上旬以前发生的洪水划作春季洪水,6月上旬以后发生的洪水就划到夏季洪水中去。根据规范规定分期样本可跨期选择,跨期选择的日期不宜超过510日。按分期洪水要求从XX河测验断面逐日平均流量表中只收集到19902007年共18年最大一日、三日、五日洪量资料。从XX白115、杨河站共搜集到1963年2007年45年春季洪峰流量及最大一日、三日、五日洪量资料。2.4.4.2 春季洪水系列三性分析由于XX河流域只有较短系列春季洪量观测资料,此次我们收集到同一气候区的邻近XX白杨河流域洪水资料进行分析。(1)春季洪水系列可靠性分析XX河测验断面及参证站春季洪水系列资料情况及一致性、可靠性与年最大洪水系列的一致性和可靠性情况基本相似,这里不再赘述(2)春季洪水系列代表性分析由于白杨河洪峰与时段洪量模比系数差积曲线变化趋势与形态基本相似,在此仅以洪峰及三日洪量资料进行论述。1)洪峰、洪量模比系数差积曲线分析从图2-4-16中可看出:19631978年为小洪水年群,19791116、995年为大洪水年群,白杨河45年资料包含一个较完整的涨落过程,所以白杨河洪峰及时段洪量系列代表性较好。从图2-4-17中可看出白杨河站实测天然春洪三日洪量系列包括多个大、小洪水年群,三日洪量年际变化较丰富。图2-4-16 白杨河站春洪洪峰流量模比系数差积曲线图2-4-17 白杨河站春洪三日洪量模比系数差积曲线2)洪峰、洪量模比系数累积平均过程线分析图2-4-18 白杨河站春洪洪峰流量模比系数累积平均过程曲线图2-4-19 白杨河站春洪三日洪量模比系数累积平均过程曲线由图2-4-19、2-4-19可见,自2007年向前推,当系列长度达36年以上时,波幅小于5%。白杨河站春洪洪峰流量、三日洪量系117、列随着系列长度的增加,系列平均值稳定性显呈现出较好的收敛性。3)不同长度系列统计参数对比分析表2-4-13可知随着样本长度增加,各统计参数均值已呈显著的收敛态势,但CV值仍不稳定。白杨河站春洪不同长度洪峰、三日洪量系列统计参数对照表表2-4-13 项目起止年份年数洪峰(洪量) 变差系数均值相对误差(%)Cv计相对误差(%)洪峰流量1990-20071811.1 -11.2 0.279 -0.45 1985-20072313.0 3.65 0.464 -0.09 1980-20072812.9 2.98 0.443 -0.13 1975-20073313.1 4.83 0.541 0.06 19118、70-20073812.9 3.11 0.528 0.04 1963-20074512.5 0.00 0.509 0.00 三日洪量1990-200718176.87.08 0.240 -0.24 1985-200723173.9 5.32 0.315 0.00 1980-200728173.4 5.03 0.310 -0.02 1975-200733174.5 5.73 0.311 -0.02 1970-200738171.1 3.66 0.317 0.00 1963-200745165.1 0.00 0.316 0.00 综上分析,白杨河站洪水系列系列代表性较好,可满足本次洪水水文分析计算119、的需求。XX河18年洪量资料系列较短,统计参数不够稳定,代表性不好,需要进行必要的插补延长,以提高系列的代表性。(3)春季设计洪水系列相关插补首先将XX河测验断面春洪洪量资料与相邻的白杨河站春洪洪量资料进行相关分析,但相关程度较低,所以没有对春季洪量系列进行插补。2.4.4.3 春季设计洪水计算(1)参证站设计洪水成果根据参证站白杨河站春季洪水洪峰及时段洪量资料,计算不同计算频率的计算成果见表2-4-14。白杨河春季洪水设计洪水频率计算成果表表2-4-14(2)XX河测验断面设计洪水1)洪峰洪量模数法根据参证白杨河站春洪峰量设计成果,计算出不同频率设计洪峰流量与时段洪量模数,分别乘上XX河测验120、断面集水面积,可得XX河测验断面的设计洪峰流量和时段洪量成果,见表2-4-15。XX河测验断面春洪设计洪水频率计算成果表表2-4-15项目设计频率P(%)0.10.20.33123.33510洪峰(m3/s)43.7 39.3 36.2 29.425.1 22.1 19.615.6一日洪量(104m3)143.2 132.9125.4 108.798.090.183.672.3三日洪量(104m3)287.8 271.7259.7 232.6214.8201.2189.9169.7五日洪量(104m3)382.0 364.0350.6 319.3298.4282.1 268.5243.32)频121、率分析计算法采用XX河测验断面18年时段洪量系列,按连序系列进行计算,依照水利水电工程设计洪水计算规范,在采用矩法对系列统计参数估算的基础上,再用适线法选配皮尔逊型频率曲线,推求系列的统计特征值。并在适线时,主要考虑理论频率曲线与经验点据拟合较好为原则,最后得到该站不同保证率的设计洪量,设计成果见表2-4-16。XX河测验断面春洪设计洪水频率计算成果表表2-4-16 单位:104m33)长短系列比值法利用白杨河水文站45年洪水系列,以长短系列比值法推算出XX河测验断面45年长系列均值,通过借用白杨河水文站洪水系列Cv、Cs值,推算出XX河测验断面设计洪水,见2-4-17。XX河水库春洪设计洪水122、频率计算成果表表2-4-17 单位:104m3(3)春洪设计洪水推荐成果本次使用三种方法进行春季设计洪水计算,现对这几种成果的合理性进行必要的分析,以期从中推荐一种较安全、合理的计算成果供设计部门参考。1)频率计算法是规范推荐使用的常规方法之一。XX河测验断面只有18年春洪洪量资料,不能满足水利水电工程设计洪水计算规范SL44-93要求“洪峰流量和不同时段的洪量系列,应具有30年以上实测和插补延长资料系列”规定,并且资料精度不佳,所以不推荐此计算结果。2)长短系列比值法是规范推荐应用在实测资料系列较短地区的方法,其计算成果主要受设计站短系列精度影响,而本次所收集的XX河水管资料精度不佳,因此也123、不推荐此方法计算结果。3)洪峰、洪量模数法:春季洪水主要由季节积雪融水形成的,而此类洪水的大小与中、低山带的积雪覆盖的面积和积雪厚度以及影响积雪消融的热量因素有关,而XX河与其附近的白杨河站都发源于XX山脉的北坡,同处于一个气候区,因此影响春洪的因素相差不大,而由于白杨河站是国家基本水文站,其资料观测和整编均严格按行业规范执行,实测水文资料可靠,精度完全能满足水文分析计算要求。故推荐用白杨河站洪峰、洪量模数推算XX河坝址设计洪水结果,见表2-4-18。XX河测验断面春洪设计洪水频率计算成果表表2-4-18项目设计频率P(%)0.10.20.33123.33510洪峰(m3/s)43.7 39.124、3 36.2 29.425.1 22.1 19.615.6一日洪量(104m3)143.2 132.9125.4 108.798.090.183.672.3三日洪量(104m3)287.8 271.7259.7 232.6214.8201.2189.9169.7五日洪量(104m3)382.0 364.0350.6 319.3298.4282.1 268.5243.3(4)XX河春季设计洪水计算XX河水库上坝址处设计洪水成果直接移用XX河测验断面设计成果,水库下坝址处设计洪水由上坝址设计成果按面积订正法求得,计算成果见表2-4-19。XX河春洪设计洪水频率计算成果表表2-4-19设计断面项目设125、计频率P(%)0.10.20.33123.33510坝址洪峰(m3/s)60.3 54.2 49.9 40.6 34.6 30.5 27.0 21.5 一日洪量(104m3)197.6 183.4 173.0 150.0 135.2 124.3 115.4 99.8 三日洪量(104m3)397.1 374.9 358.3 320.9 296.4 277.6 262.0 234.2 五日洪量(104m3)527.1 502.2 483.8 440.6 411.7 389.2 370.5 335.7 2.4.4.4 春洪设计洪水过程线XX河水库典型洪水过程线只有借用白杨河水文站资料。根据设计部门126、要求,结合设计流域实际情况,设计洪水过程最长时段选定五日,典型洪水过程线的选择遵循以下几个基本原则:(1)在实测洪水资料中选择,且优先考虑已发生的稀遇程度较高、峰高量大的大洪水过程;(2)选择典型洪水过程线时,兼顾考虑河流的洪峰流量特性,使选择的典型洪水过程发生季节、峰型特征、峰量关系等具有一定的代表性。(3)从防洪安全着眼,选择对工程安全较为不利的典型洪水,即选择两种的过程线作为典型洪水过程线,供设计部门参考。根据上述原则本次从白杨河站45年春洪系列中,选择白杨河站1979年6月8日4时至13日4时洪水过程为典型洪水,该次春洪实测系列中峰高量大,排名前列,不过该场次洪水超出跨期洪水的时间界限127、。水库春季设计洪水过程线成果见表2-4-20和图2-4-20。XX河水库春季设计洪水过程线表2-4-20月日时79年典型洪水不同频率设计流量(m3/s)0.1%0.2%0.5%1.0%2.0%3.33%5.0%10.0%6848.80 12.3 11.7 11.3 10.3 9.61 9.09 8.65 7.84 67.6710.7 10.2 9.8 9.0 8.38 7.92 7.54 6.83 86.549.14 8.71 8.39 7.64 7.14 6.75 6.43 5.82 105.938.29 7.90 7.61 6.93 6.48 6.12 5.83 5.28 125.327.128、44 7.09 6.83 6.22 5.81 5.49 5.23 4.74 144.716.59 6.27 6.04 5.50 5.14 4.86 4.63 4.19 164.10 5.73 5.46 5.26 4.79 4.48 4.23 4.03 3.65 183.494.88 4.65 4.48 4.08 3.81 3.60 3.43 3.11 204.00 5.59 5.33 5.13 4.67 4.37 4.13 3.93 3.56 2211.315.8 15.1 14.5 13.2 12.3 11.7 11.1 10.1 9013.619.0 18.1 17.5 15.9 14.9129、 14.0 13.4 12.1 214.820.7 19.7 19.0 17.3 16.2 15.3 14.5 13.2 412.417.3 16.5 15.9 14.5 13.5 12.8 12.2 11.0 69.9914.0 13.3 12.8 11.7 10.9 10.3 9.82 8.90 87.5910.6 10.1 9.74 8.87 8.29 7.84 7.46 6.76 106.529.12 8.69 8.37 7.62 7.12 6.73 6.41 5.81 125.457.62 7.26 6.99 6.37 5.95 5.63 5.36 4.85 145.087.10 6130、.77 6.52 5.94 5.55 5.24 4.99 4.52 164.70 6.57 6.26 6.03 5.49 5.13 4.85 4.62 4.19 184.70 6.57 6.26 6.03 5.49 5.13 4.85 4.62 4.19 207.8811.0 10.5 10.1 9.21 8.61 8.14 7.74 7.02 228.0311.2 10.7 10.3 9.38 8.77 8.29 7.89 7.15 1008.1811.4 10.9 10.5 9.56 8.93 8.45 8.04 7.28 28.4813.6 12.4 11.7 10.2 9.17 8.4131、3 7.83 6.77 47.8212.6 11.9 11.3 10.2 9.38 8.79 8.30 7.41 67.1511.5 10.9 10.4 9.29 8.58 8.04 7.58 6.78 86.4910.4 9.85 9.42 8.43 7.79 7.29 6.88 6.15 105.829.36 8.83 8.44 7.56 6.98 6.54 6.17 5.52 125.168.30 7.83 7.49 6.70 6.19 5.80 5.47 4.89 144.497.22 6.81 6.51 5.83 5.39 5.05 4.76 4.26 163.836.16 5.81132、 5.56 4.98 4.60 4.30 4.06 3.63 183.665.88 5.56 5.31 4.76 4.39 4.11 3.88 3.47 204.887.85 7.41 7.08 6.34 5.86 5.48 5.18 4.63 228.4913.6 12.9 12.3 11.0 10.2 9.54 9.01 8.05 11011.318.2 17.2 16.4 14.7 13.6 12.7 12.0 10.7 212.0 19.3 18.2 17.4 15.6 14.4 13.5 12.7 11.4 49.8115.8 14.9 14.2 12.7 11.8 11.0 10.133、4 9.30 68.7714.1 13.3 12.7 11.4 10.5 9.86 9.30 8.31 87.7312.4 11.7 11.2 10.0 9.28 8.69 8.20 7.33 106.6910.8 10.2 9.7 8.7 8.03 7.52 7.10 6.34 125.659.08 8.58 8.20 7.34 6.78 6.35 5.99 5.36 144.887.85 7.41 7.08 6.34 5.86 5.48 5.18 4.63 164.887.85 7.41 7.08 6.34 5.86 5.48 5.18 4.63 184.527.14 6.63 6.26 134、5.42 4.89 4.50 4.17 3.61 2013.621.5 20.0 18.8 16.3 14.7 13.5 12.6 10.9 2215.324.2 22.4 21.2 18.4 16.6 15.2 14.1 12.2 12035.860.3 54.2 49.9 40.6 34.6 30.5 27.0 21.5 225.840.8 37.8 35.7 31.0 27.9 25.7 23.8 20.6 420.131.8 29.5 27.8 24.1 21.7 20.0 18.5 16.0 614.422.8 21.1 19.9 17.3 15.6 14.3 13.3 11.5 8135、11.317.9 16.6 15.6 13.6 12.2 11.2 10.4 9.02 109.9815.8 14.6 13.8 12.0 10.8 9.93 9.21 7.96 128.5613.5 12.6 11.8 10.3 9.26 8.51 7.90 6.83 147.0411.1 10.3 9.74 8.45 7.62 7.00 6.50 5.62 166.5810.4 9.65 9.11 7.90 7.12 6.54 6.07 5.25 186.119.66 8.96 8.46 7.33 6.61 6.08 5.64 4.88 205.659.08 8.58 8.20 7.34 136、6.78 6.35 5.99 5.36 228.4913.6 12.9 12.3 11.0 10.2 9.54 9.01 8.05 13011.318.2 17.2 16.4 14.7 13.6 12.7 12.0 10.7 210.917.5 16.5 15.8 14.2 13.1 12.3 11.6 10.3 49.00 12.6 12.0 11.5 10.5 9.83 9.29 8.84 8.01 图2-4-20 XX河春季设计洪水过程线图2.5 工程场址水位流量关系曲线本次项目组在设计坝址处断面选用假定高程系统进行大断面测量,坝址断面大断面图见图2-5-1。图2-5-1 XX河坝址大断137、面图根据水力学原理,采用比降面积法(见下式)推算坝址各级水位下相应流量。式中:i河段平均水面比降;F过水断面面积(m2);R .过水断面水力半径(m);n过水断面河床糙率。在公式中可知糙率的选用对设计成果有很大影响,为了减少糙率n选择的任意性,根据河床粒径情况,参照2008年5月8日洪水调查糙率的取值,最终选取河段n值取0.052,河段平均水面降采用实测资料,以此推算设计断面的水位流量关系。见表2-5-1,断面情况见图2-5-2。XX河水库坝址处断面水位流量关系对照表表2-5-1 水位(m)流量(m3/s)水位(m)流量(m3/s)水位(m)流量(m3/s)水位(m)流量(m3/s)978.8138、0.21979.219.2979.696.0980.0260978.91.54979.331.6979.7127980.1308979.04.79979.448.4979.8165980.2389979.110.3979.568.9979.9209图2-5-2 XX河坝址断面水位流量关系图2.6 泥沙2.6.1 参证站悬移质含沙量XX河测验断面没有泥沙观测资料,而邻近的白杨河水文站有1979年2007年29年完整的实测悬移质泥沙资料;以该站泥沙资料为基础,对其多年泥沙特征进行分析与评述。通过对白杨河站悬移质泥沙含沙量分析计算,由表2-6-1可看出:白杨河含沙量年内分配极不均匀,含沙量主要集中在139、汛期5-8月,时间上分布与径流相一致。白杨河站实测27年期间的多年平均含沙量为0.671kg/m3,历年最大断面平均含沙量为389kg/m3,发生于1984年6月3日,最大年含沙量是最小年含沙量的198倍。表2-6-2结果表明:最大年含沙量是最小年含沙量的39.8倍,最大年输沙率是最小年输沙率的42倍,说明泥沙的年际变化比径流的年际变化大。白杨河水文站多年平均悬移质泥沙特征值统计表表2-6-1 月 份一月二月三月四月五月六月七月月平均含沙量(kg/m3)0.010 0.012 0.364 0.227 0.241 0.576 1.36 月平均输沙率(kg/s)0.004 0.004 0.126 140、0.113 0.407 2.49 11.8月 份八月九月十月十一月十二月多年平均月平均含沙量(kg/m3)0.294 0.022 0.007 0.006 0.006 0.671 月平均输沙率(kg/s)1.950.050 0.008 0.004 0.003 1.58白杨河水文站悬移质泥沙年特征值统计表表2-6-2 项目比值含沙量(kg/m3)输沙率(kg/s)发生年份最大年4.7810.51995最小年0.120.252001、1982比值39.8422.6.2 参证站悬移质输沙量通过对白杨河站悬移质输沙量分析计算,29年平均悬移质输沙量1.575104t,最大年输沙量是1995年的33.21141、04t,最小年输沙量是1979年的0.728104t,最大年与最小年比值为45.6;历年最大日输沙量为8.99104t,发生1996年7月21日。据以上统计,1996年成为特殊沙量年份的主要因素是当年发生特大洪水所致。以上分析说明,白杨河水文站输沙量不论是年内变化,还是年际变化都非常大。输沙量的这种变化,对下游水利工程、工农业用水及人畜饮水,都将带来很多问题,而且这些泥沙沉积在河道或水库库盘中,不仅严重影响河道行洪与水库安全蓄水,而且危及下游城乡安全,必须给予高度重视。2.6.3 XX河工程场址悬移质输沙量根据白杨河水文站泥沙资料,分别算得其输沙模数为194.0t/km2,进而推得XX河水库坝142、址多年悬移质输沙量约为3.418104t。2.6.4 XX河工程场址输沙总量根据资料分析估算,推移质泥沙可占悬移质输沙量的1530%,若按30%计算,XX河水库坝址的年输沙总量为4.44104t。2.7 冰情影响河流冰情之因素多且复杂,本次仅对直接引用的白杨河实测资料进行分析。白杨河站具有19632007年45年系列的冰情观测资料,根据实测资料分析,参证站初冰日期多出现在11月份,最晚为1994年12月10日;白杨河站终冰日期最早为1965年3月10日;终冰日期最晚为白杨河站2002年4月20日。白杨河站河流冰情要素统计见表2-7-1。参证站白杨河河流冰情要素统计表表2-7-1 站名解冻日期终143、冰日期初冰日期封冻日期封冻天数资料最早最晚最早最晚最早最晚最早最晚最长最短年限白杨河2月1日4月4日3月10日4月20日10月10日12月10日11月14日12月31日9131963-2007最大冰厚可根据水利水电工程水文计算规范SL278-2002中推荐的公式计算:him=8.3-278式中:him最大冰厚,单位cm所求站点的纬度(36- 54N)。根据上式,推得XX河水库坝址处最大冰厚约为87.6cm。2.8 水面蒸发根据白杨河水文站1965-1966年及1981-2007年20cm口径蒸发器观测资料,按照水面蒸发观测规范SD265-88规定,小型蒸发器(皿)蒸发量要统计折算成大水体的蒸发144、量,才能为水面蒸发量。折算系数采用2005年完成的新疆维吾尔自治区地表水资源中对天山北麓中段参证站开垦河折算系数,再将E601蒸发量乘以0.9折算成为大水体的水面蒸发量,作为XX河拟建水库库面蒸发量。由表2-8-1可知,水面蒸发月折算系数变幅较大,尤其是冰期(11-3月),最小月折算系数均出现在该时段内,但由于冰期水面蒸发量级小,对水面蒸发年折算系数计算精度不会产生显著影响。根据白杨河站20cm口径蒸发器观测得多年平均水面蒸发量为1442.0mm;最大年蒸发量为1868.8mm,出现在1997年;最小年蒸发量为1079.1mm,出现在1988年;最大年与最小年蒸发量比值为1.73倍;年内变化最145、大月蒸发量为6月,约占全年蒸发量的17.7%;最小月蒸发量为12月,约占全年蒸发量的0.8%。将借用白杨河站折算后所得大水体水面蒸发量,作为XX河水库库面蒸发量,其库面多年平均蒸发量为790.3mm。白杨河站多年平均水面蒸发量一览表表2-8-1 项 目1月2月3月4月5月6月全年20cm口径蒸发量(mm)13.619.150.1150.1224.1254.7折算系数0.640.570.390.500.630.64E601蒸发量(mm)8.710.919.575.1141.2163.0E601与大水体折算系数0.90.90.90.90.90.9大水体水面蒸发量(mm)7.89.817.667.5146、127.1146.7项目7月8月9月10月11月12月20cm口径蒸发量(mm)244.4214.1152.579.727.811.81442.0折算系数0.660.660.650.540.350.45E601蒸发量(mm)161.3141.399.143.09.75.3878.1E601与大水体折算系数0.90.90.90.90.90.9大水体水面蒸发量(mm)145.2127.289.238.78.84.8790.32.9 水质XX河测验断面以上无污染,无人类活动影响,水质处于天然状态,多年变化不大。根据工作大纲的要求,2008年5月8日在XX河下坝址处取水样一个,由新疆地矿局第二水文工程147、地质大队实验室进行了水质分析,各分析指标详见新疆XX县XX河水库工程水文分析计算。3 工程地质3.1 概述XX县XX河流域隶属于XX县XX乡管辖,东与XX镇接壤,西与XX市黄山河相邻,南至XX顶峰与XX市相接,北至下西沟,东距XX县城约50km,其间有乌奇公路相连,交通较为便利。流域规划阶段初步选定可供修建拦河水库的坝址有3处,分别为XX河水库下坝址、中坝址和上坝址,经过反复对比论证,初步推荐下坝址为首选坝址。项目建议书阶段勘察又在流域规划的基础上重点对推荐的坝址河段进行比选勘察,在下坝址上游约300m处选择一个新坝址(为项目建议书阶段的上坝址)与规划阶段推荐坝址进行了比较。本次工作在拟选两个148、坝址又投入了工程钻探、抽(压)水试验、物探、坑探、槽探、岩土试验等勘察工作,对上阶段初选的天然建筑料场进行了初查,通过上述工作,基本达到了可研阶段的工作深度,可以作为该阶段工程设计的依据。本次工作的目的是在项目建议书阶段基础上对推荐的XX河水库推荐坝址进行进一步的论证,为可研阶段的设计提供可靠的工程地质依据,具体任务是:(1)调查区域地质和地震活动情况、对工程区的区域构造稳定性作出评价。(2)初步查明推荐方案水库、坝址区的工程地质条件和主要工程地质问题,论证建库、坝的条件,并对库区工程地质问题和环境地质问题做出初步评价。(3)初步查明坝址区和其他建筑物(涵洞、溢洪道等)场区的工程地质条件,并对149、有关的主要工程地质问题作出初步评价。(4)初步查明对工程有影响的水文地质条件并作出评价。(5)对所需天然建筑材料进行初查。(6)对各坝线、坝型、枢纽布置进行对比论证,推荐合理的坝址、坝型以及枢纽布置方案。本次勘察的主要手段是区域工程地质测绘、坝址钻探(包括压水试验和抽水试验)、两坝肩钻探、探槽、波速测试、坝址区高密度电法测试、坑探、土的主要物理性质试验、砂砾石颗分试验、岩石薄片鉴定、岩石的主要物理力学性质测试等。通过上述工作,基本查明了区域地质和地震的活动情况,初步查明库区、坝址和其它建筑物区的工程地质条件,对天然建筑材料的分布、储量及质量进行了初查,水库历次勘察完成的主要工作量见表3-1-1150、。XX河水库历次勘察完成的主要工作量统计表表3-1-1项 目单 位数 量工作目的备 注区域工程地质测绘km2500为区域稳定评价提供基础地质图件1:100000工程地质测绘(库区)km210为库区工程地质评价提供基础地质图件1:10000工程地质测绘(上、下坝址区)km23为坝址区工程地质评价提供基础地质图件1:2500下坝址上、下坝址钻探m/孔618/14了解坝基岩性、取样、孔内压水试验,了解岩石的透水性。布置在上、下坝址左右岸和河床中探井m/个915/142了解坝址地层,天然建筑材料的分布、储量,取原状或扰动土样。探槽m/个146/12揭露下坝址东、西坝肩基岩的埋深、分布。电法物探点192151、0了解坝基河床、付坝、涵洞等覆盖层厚度和基岩强风化带范围。采用高密度电法声波物探点400了解坝址岩体的力学性质及风化深度。在钻孔中测试现场大型砂砾料颗分试验组6了解砂砾料的级配,评价天然建筑材料。土料常规试验组27了解土料的物理性质和级配,评价土料场。土料的分散性试验组3评价防渗土料的分散性碱活性骨料组2评价骨料的碱活性C1、C3料场混凝土粗细骨料、坝壳料分析实验组4确定混凝土骨料场和上坝坝壳料场C1、C2料场岩石的物理力学性质试验组10了解坝基岩石主要物理力学性 质岩石薄片鉴定组28岩矿鉴定,对岩石进行分类定 名钻孔压水试验段75了解坝基岩石的透水率单栓塞顶压法钻孔抽水试验台班6了解坝基卵石152、层的渗透性仅限于河床钻孔地下水、河水样简分析组6了解环境水的腐蚀性土的易溶盐分析组9了解各建筑场地土的腐蚀性3.2 区域地质3.2.1 地形地貌XX河流域位于东天山北麓,发源于博格多山脉的高山区,博格多山脉自晚古生代以来,在强烈的新老构造运动和物理风化作用下,形成了当今多种地貌类型,流域地貌形态具有较明显的分带性,河流自源头到下游分布的地貌单元分别是冰蚀构造的高山区、侵蚀构造的中山峡谷区、构造剥蚀的低山丘陵区以及堆积作用的冲洪积平原区,现分述如下:(1)冰蚀构造的高山区位于XX河上游的南部高山区,平均海拔高程30004000m以上,是河流的源头,雪线高程在3500m左右,雪线以上终年积雪不化,153、分布着大小冰川约13条,冰蚀地貌十分完整,卫星图片显示在海拔4000m一带的冰蚀洼地分布着2座高山湖泊(大小海子),湖泊面积约5km2。高山区河谷呈窄深式“V”型峡谷,植被稀少,相对高差400800m,该区主要由石炭系的火山岩组成,山体基岩裸露,山顶呈尖顶状或锯齿状。(2)侵蚀构造的中山峡谷区该区海拔高程20003000m,山体主要由石炭系火山岩和二叠系砂岩组成,断裂构造发育,流水侵蚀作用强烈,山势陡峻,河谷形态为窄深式峡谷与宽谷相间分布,形态呈“V”形,有时呈“U”形,河流下切深度300500m,河谷两岸植被发育,主要以草甸和松林为主,河谷两侧有悬谷,在20002500m高程处的有大量的古冰154、斗地形分布,此外峡谷两侧冲沟发育,沟内有常年流水,不断地补充汇入主河道,该段也是山区降雨比较充沛的地区,是河流的主要产流区。(3)构造剥蚀的低山丘陵区低山丘陵带海拔高程一般5001000m,山体主要由二叠系砂岩、三叠系砂岩泥岩组成,河谷形态一般呈“U”形,本次拟选坝址就位于低山丘陵区河流出山口一带,该区河流下切深度一般50100m,山体呈钝锥形或馒头形,在15002000m高程一带山间分布有规模不同的冰蚀洼地,洼地内常常覆盖有巨厚的冰积物或冰水堆积物,河流切割处往往形成高阶地,XX河在该区阶地较发育,库区右岸可见56级阶地,表明该区新构造运动较强烈,其中级阶地属于堆积阶地,其它均属于基座阶地。155、(4)堆积作用的冲洪积平原区冲洪积平原区根据所处的地貌部位可划分为冲洪积扇区、冲积细土平原区和沙漠区。1)冲洪积扇区:位于河流出山口乌奇公路一带,也称为戈壁砾石带,岩性主要为巨厚的卵砾石夹漂石(本次选定的C1砂石料场就位于该区),海拔高程700900m,河流出山口后呈树枝状散流,地形波状起伏并向北缓倾,地形坡度约58,冲洪积扇宽度24km,在扇缘一带常常和其他河流冲洪积扇叠加,扇的表面常常被暂时性洪流切割呈树枝状的沟壑,地下水埋藏深度大于50m,地下水类型主要是孔隙潜水。2)冲积细土平原区:在冲洪积扇的下游、乌奇公路以北的广大地区,海拔高程500700m,地势平坦开阔,地面坡降一般小于1,上部156、主要由粉土、粉质粘土、粉砂等岩性组成,下部由粉土、粉砂、园砾等组成,河流在此往往为细小的枝状流,地下水类型较复杂,一般表层是孔隙潜水,下部为多层结构的承压水。3)沙漠区:位于河流的末端,属于古尔班通古特沙漠区,海拔高度一般350400m,主要由全新世粉砂构成,活动性多为固定半固定型垄岗状沙丘,比高3070m。3.2.2 地层岩性 XX河流域规划河段出露地层时代主要为石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、第三系和第四系。现由老至新分述如下:(1)石炭系石炭系地层呈带状横贯全区,是组成博格多复背斜的一套主要地层,前人将规划区石炭系地层分为二组:1)柳树构组(C2l),主要分布于XX河上游野驹律沟玉石塔沟157、以南的广大中高山区,岩层走向呈110-120方向延伸,与山体走向基本一致,岩性为一套海底喷发岩及喷发沉积岩,以紫红色、灰绿色安山玢岩、安山岩、闪长玢岩、火山角砾岩为主,多呈厚层状、块状,性脆,节理裂隙较发育,厚度约9425m,与下伏地层接触关系不明。2)祁家沟组(C2q)主要分布于XX河西旱地东台子以南区域,呈弧形状展布,岩性以火山岩、灰岩为主,层理发育,产状清晰,为20065,与下伏地层多呈断层接触,局部为平行不整合接触,厚度2438m。(2)二叠系规划区出露的二叠系地层主要是上岌岌槽子群中的妖魔山组,在XX河一带妖魔山组出露于黄山河水西沟向斜的两翼,为一套泻湖相沉积岩,岩性分为灰黑色灰岩夹158、沥青质页岩、页岩与油页岩互层,有时夹有白云岩,XX河一带出露厚度约5556m。(3)三叠系三叠系地层在本区出露较广,自规划水库下坝址向南沿XX河两岸均有分布并构成黄山河水西沟向斜的核部及两翼,拟选坝址和库区主要由三叠系地层组成,根据前人资料,三叠系地层分为韭菜园子组(T1-2j)、烧房沟组(T23hs)和黄山街组(T3h)。1)韭菜园子组(T1-2j),主要分布于XX河水库下坝址一带,岩性为黄绿色砂岩、紫红色泥岩、泥质砂岩互层,厚度约1170m。2)烧房沟组(T23sh),主要分布在坝址以南的广大区域,岩性为灰绿色中粒砂岩、灰色厚层粉砂岩夹泥岩,厚度约3180m。3)黄山街组(T3h),分布范159、围同烧房沟组地层,岩性为湖沼相灰色、灰绿色泥岩、砂岩、砾岩互层,下部夹炭质页岩及煤线,出露厚度约2730m,与下部烧房沟组呈整合接触。(4)侏罗系侏罗系地层在该区主要分布于XX河西岸的大黄山和东侧的水西沟一带,分布范围有限,且主要为八道湾组(J1b)地层,岩性为一套湖沼相含煤岩系,主要为灰绿色厚层状细砂岩、复矿砂岩、砾岩夹煤层,厚度约350m。(5)第三系第三系地层在本区出露范围有限,主要集中分布在北XX背斜(五梁山)和东台子、干沟煤矿一带,地层时代主要为上新统昌吉河群(N2ch),岩性为苍棕色砾岩夹灰黄色薄层泥质粉砂岩、棕红色泥岩等,厚度约815m。(6)第四系(Q) 第四系地层在规划区分布160、范围广,特别是河流出山口附近大部分区域被第四系地层覆盖,本次规划的坝址两岸坡基本被第四系地层覆盖,根据成因不同可分为冲洪积的砂砾石(Q3apl)、风积黄土(Q3eol)、崩坡积碎石土(Q4dl+cl)、冲洪积砂卵石层(Q3-4al+pl)等。冲洪积砂砾石(Q3apl)多分布于级以上的高阶地上和出山口的冰水扇上,厚度分别为320m不等,风积黄土(Q3eol)主要覆盖在级阶地上;崩、坡积碎石土(Q4dl+cl)主要分布于冲沟的沟口及岸坡坡脚、东坝肩一带,在沟口形成倒石锥、冲击锥或小冲积扇,冲洪积砂卵石层(Q3-4al+pl)主要分布于现代河床、河漫滩和-级阶地上。3.2.3区域地质构造XX河流域规161、划河段在的大地构造上跨越了两个不同的二级构造单元,南部中高山区属于北天山优地槽褶皱带(3)中的XX复背斜(32),它由一系列呈弧形展布的压扭性断裂和褶皱组成;其北侧的低山丘陵区属于XX山前凹陷带(36),二者的分界线则是雅玛里克大断裂,规划区北部广大的冲积平原及沙漠区则属准噶尔凹陷区(2),现将区内的主要构造形迹和特征分述如下:3.2.3.1 褶皱构造(1)XX背斜XX背斜分布于XX河下游乌奇公路以北约5km处,XX镇西五梁山一带,背斜核部由上第三系黄色泥岩组成,两翼地层为下更新统西域砾岩,该背斜长14km,宽6km,为短轴状背斜,该背斜隆起部位在地貌上形成五梁山,轴向NWW,向两端倾没,两翼162、不对称,北翼倾角陡2550,南翼倾角缓1015。(2)黄山河水西沟向斜分布于白杨河、黄山河、XX河、水西沟一带,穿越XX河时轴部从拟选坝址以南45km的地方经过。该向斜长45 km,宽46 km,轴向由东西转为南西,侏罗系八道湾组在黄山河东5km的地带翘起,在西大龙口东3km再现,向斜的东部两翼保存完整,向西在白杨河一带被三工河西台子大断裂错断破坏。该向斜两翼为二叠系、三叠系砂岩、泥质砂岩泥岩,核部为侏罗系八道湾组砂岩、泥质砂岩夹煤层。3.2.3.2 断裂构造XX河流域山区受区域地质构造的影响,断裂构造十分发育,主要是一组近东西向的压扭性断裂,其次为北东向扭性断裂和近南北向的张性及张扭性断裂,163、对本区工程影响较大的断裂主要有:(1)XX北大断裂(3号)该断裂从XX河下游乌奇公路以北约4km的XX镇附近穿过,距拟建坝址12km,前人研究资料表明,该断裂在XX背斜的北翼通过,走向北西西,弧形展布,长度22km,压扭性,倾向南东,倾角4050,为南盘向北推覆的逆冲断层,将第四系垂直错动约百米,在五梁山一带断层面形成100m高的断崖,在断层北盘1m深度测定C14的地质年龄为距今966493年,表明该断层在全新世早期以后有过活动。(2)XXXX山前大断裂(4号)该断裂为现今XX山体和准噶尔盆地的分界线,西起XX甘泉堡道班,东至XX县西南,在XX河出山口一带通过,走向由北西西变为近东西向,呈略向164、北突出的弧形,长度约114km,在北XX西边为XX山前凹陷与XX隆起的分界断裂,该断裂使中、新生界推覆于第四系上更新统之上,断面南倾,倾角4080,属于全新世活动断裂。在距拟建坝址下游约1km的河流右岸清晰可见断层破碎带,二叠系的油页岩逆冲至三叠系砂岩之上,破碎带可见断层泥、碎裂岩,岩层层面严重扰曲。破碎带宽度约3040m,测定C14的地质年龄为距今11108103年,属于全新世活动断裂,沿断层1965年曾发生4.9级地震。 (3)XX河断裂(6号)该断裂在下坝址上游约5km的区域穿过,根据区域地质资料,XX河断裂是二叠系和三叠系的界限,地貌上呈断崖,牵引褶皱明显,长3035km,走向1001165、10,断层面南倾,具压扭性。(4)三工河西台子(雅玛里克)大断裂(5号)该断裂西起XX市雅玛里克山,经七道湾、米泉铁厂构、XX干河子、西大龙口河到达奇台县达坂河,全长约255km,断裂为逆冲性质,是XX推复构造的主要成分,在地貌上为中高山和低山丘陵区的界限,地层时代上为古生界和中生界之间的断裂,距下坝址约15km。在西大龙口河和XX河一带,断层上盘为二叠系油页岩、砂岩,下盘为三叠系砂岩、泥岩,断层面产状19655,破碎带宽度2030m,测定C14的地质年龄为距今30588553年,属于晚更新世活动断裂。3.2.4 区域稳定性分析评价3.2.4.1 新构造运动本区新构造运动十分强烈,表现为山区急166、剧上升,平原区相对下降,并与老构造有相关性和继承性,而区内博格多弧形构造起了主导作用,在漫长的地质发展历史中始终处于差异的构造变动中。本区构造在华力西晚期已初具规模,后来屡受燕山、喜马拉雅运动的影响,在古老的构造格局基础上中新生代地层又卷入其中,近晚期新构造运动十分显著,主要表现为差异升降运动。本区以XXXX山前大断裂为界,断层南部属于相对上升区,北部属于下降区。(1)上升运动在XX河坝址以南分布着典型的桌状台地,台地顶部覆盖有第四系堆积物,与相邻的洪积扇高差达200250m,同时河谷两岸发育有56级阶地,阶地之间高差20100m不等,说明上升运动表现为上升、停顿、再上生、再停顿这样的反复过程167、,同时也表明该区上升运动极为强烈。(2)下降运动断层北部的倾斜平原属于下降区,第四纪以来堆积了大厚度的松散物,据石油局钻孔资料,平原区第四系最大沉积厚度达410m,表明相对南部山区北部平原区长期处于下降状态。3.2.4.2 地震及区域稳定性评价XX河流域位于北天山地震带的东段,根据新疆地震局新疆XX市白杨河水库地震危险性分析报告,坝址30km范围内历史上发生的中强地震主要为1965年11月13日发生在XX峰北侧的6.6级地震,其他的地震离本区较远,影响相对较小,历史上库区遭遇的最高地震烈度为度。根据地震危险性分析报告,本区可能发生的地震均属于浅源地震,震源深度大都在40km以内,较为集中的震源168、深度为1540km,破坏性极大,此外由于坝址区距离XX北大断裂、XXXX山前大断裂和雅玛里克(东天山北缘)距离均小于30Km,特别是北XX断裂属于全新世活动断裂,它是库区周围的主要潜在震源区,因此库区的区域稳定性较差,根据1:400万中国地震动峰值加速度区划图GB183062001,查得本库坝区地震动峰值加速度值0.15g,对应地震基本烈度为度。区域地震动峰值加速度略图区域主要活动断裂统计表表3-2-1编号名称规模(总长度)性质倾向()倾角()断层表现备注3XX北大断裂东西横贯全区长约82公里压扭性S3045在五梁山一带形成100米高断崖,其它多被第四系覆盖晚近期活动明显4山前大断裂全长约11169、4公里,被16号断层位移3公里,分成东西两段压扭性S3040四工河口及东碱沟口断层表现明显,地貌上上升盘正地形、下降盘是负地形晚近期活动明显5三工河西台子大断裂东西横贯全区,是控制性断层,全长约255公里,具划分时代的意义压扭性S4580断层破碎带宽数十米,断层泥多处见到,两侧地层时代差异很大晚近期活动明显6XX河断裂长约30-35公里压扭性S西段是切割二叠三叠的界线,地貌上呈断崖,牵引褶皱明显7西沟断裂长约25公里压扭性S同上8黄山台子断裂长约27公里,向西被5号切断压扭性S是切割二叠和三叠的界线、在断层带上泉水呈带状分布3.2.5 物理地质现象3.2.5.1 风化、卸荷作用XX河流域中低山170、区出露地层多为古生带和中新生代砂岩、泥质粉砂岩夹泥岩、页岩等。在岩性较软弱地带,岩石风化作用表现较为强烈,地表多成全一强风化状态,地貌上为缓坡,坡积物为原岩风化后堆积在坡脚和低洼处,如库区两岸三叠系紫红色泥岩、泥质砂岩被风化后剥落并堆积在岸坡脚和冲沟沟口,同时河床相对宽阔;砂岩相对坚硬,抗风化能力较强,地貌上形成锯齿状山脊和突出的山嘴,如坝址一带砂岩突出两岸,河床相对狭窄。卸荷作用多沿平行沟谷的构造裂隙发育,多发育于河谷两岸的陡立边坡上,卸荷作用产生的岩体变形和破裂形式多以蠕变拉裂为主。 3.2.5.2 崩塌作用崩塌堆积物主要分布在河谷上游中山区的冲沟两岸和干流河谷的高陡边坡处,在断层带影响带171、附近往往也有大量的崩塌物,如坝址下游1公里的XXXX断裂带附近,河谷坡脚堆积大量崩塌下来的白云质砂岩、油页岩等,堆积厚度几米至十几米。3.2.6 区域水文地质概况 XX河流域区域地下水的赋存和分布受气象、水文、地质构造、地层岩性和地貌等因素的控制,自南向北具有明显的分带性,同时水文地质条件符合从山区至平原区地下水补给、径流、排泄的一般规律。(1)山区南部高山区分布有大量的现代冰川,受地质构造和风化作用的影响,岩石裂隙十分发育,大气降水和不断融化的冰川水下渗补给源头河水和基岩裂隙水,排泄主要是以下降泉的形式补给河水。到中山区后,降水充沛,植被发育,有利于涵养水源,地下水主要由大气降水补给,由于河172、流下切,岩石裂隙发育,地下水径流通畅,地下水循环交替作用强烈,泉水众多,地下水主要以泉的形式排泄,低山丘陵区由于降水量减少,蒸发强烈,地下水得到补给量也减少,地下水量相对贫乏。(2)平原区平原区地下水由南至北分布为单一结构的潜水、多层结构的潜水承压水。1)单一结构的潜水含水层主要分布在出山口至XX镇一带,地下水的补给主要为河水、其次为大气降水,坡面洪流等,含水层为大厚度的卵砾石层,颗粒由南向北变小,潜水位埋深也逐渐变浅,乌奇公路以南水位埋深100m,公路一带50m,单井涌水量5000m3/d,含水层渗透系数80m/d,径流条件好,饱水带厚度大于100m,属于强富水带,地下水的排泄主要是向下游径173、流流出,该区地下水水质一般较好,矿化度小于0.5g/l。2)多层结构的潜水承压水主要分布在乌奇公路以北的广大平原区,地下水结构为上部潜水含水层,岩性为砂砾石、中粗砂、中细砂等,并向北粒径逐渐变细,富水性变弱,单井涌水量由5001000 m3/d变为1001000 m3/d,含水层渗透系数250m/d,地下水水质一般,矿化度小于15g/l。下部为承压含水层,在300m深度内大致有三层含水岩组,第一层顶板埋深50100m,第二层70140m,第三层110220m,含水层岩性主要为砾砂、中粗砂、细纱等,渗透系数513m/d,该区地下水水质一般较好,矿化度一般0.52g/l。3.2.7 前期工作概况 174、XX河水库下坝址库区地形地貌、地层岩性和天然建筑材料均满足修建当地材料坝的要求,库区不存在邻谷渗漏等条件,水库的附属建筑物(溢洪道、放水洞等)的工程地质条件基本可以满足工程建设要求,淹没、浸没损失较小,下阶段需对左右坝肩基岩埋深和山体厚度等工程地质条件做进一步的勘探和研究。XX河水库中坝址库区左岸地形与下坝址基本相同,地层岩性和天然建筑材料基本满足修建当地材料坝的要求,但左岸基岩面高程低、需要修建长约200m的付坝解决左岸的绕坝渗漏问题,右岸上游有一冲沟正对坝体,遇洪峰时将对坝体产生不利影响,因此中坝址的地形地貌条件相对较差。XX河水库上坝址库区地形地貌条件与下坝址基本相同,但右坝肩基岩出露高175、程1090.00m左右,高于正常蓄水位1114.8m,上覆第四系黄土和卵石层,由于基岩上部的卵砾石属于强透水层,为避免通过卵砾石层漏水,设计时需要考虑修建长约120m的付坝,此外右岸阶地面平整,农田和民房广布,侵占农田和民房的面积较大。 根据各坝址的地形地貌、地层岩性、淹没损失等条件综合比较,下坝址的工程地质条件稍优于其它坝址,因此下坝址为推荐工作坝址。3.3 XX河水库工程地质条件及评价本阶段选定为上下两个坝址,根据坝址区地形地貌、地层岩性、地质构造及其它工程地质条件,本阶段主要选定砼面板堆石坝、沥青心墙坝及粘土心墙坝三种坝型进行比选,本次勘察是在项目建议书阶段工作的基础上,对上、下坝址进行176、补充勘探工作,按可研阶段的精度要求重点对两坝址进行进一步的勘探、测绘、分析各坝址的建坝条件,并做出评价,现分述如下。3.3.1水库工程地质条件3.3.1.1 库区工程地质条件(1)地形地貌XX河水库下坝址位于XX县XX河出山口以南约1.3km的河道上,库区一带河床高程966.81006.0m,水库设计规模为:坝顶高程1004.60m,正常蓄水位1000.73m,总库容466万m3。库区在大的地貌单元上属于低山丘陵区、河流出山口一带,库区范围内两岸地形相差较大,左岸地形平缓开阔,相对高差3045m,大部分地段被黄土覆盖,山顶大多呈浑圆形;而右岸地形相对复杂,沟壑相间,相对高差5070m,山顶大多177、呈锯齿形、鱼背形,山顶也多被第四系地层覆盖。库首一带河床宽度约120m,向上游库盘开阔,最宽处可达350m(照片5)。XX河进入库区后河道向西弯曲呈“S”形,左岸岸坡相对较陡,坡度一般6070,相对高差3045m,右岸岸坡坡度一般4060,相对高差1020m。如前所述,受新构造运动的影响,库区一带河流两岸阶地较发育,特别是右岸,最多可见级。级阶地由于出露高程低,大部分已被侵蚀,仅在坝址一带右岸沿河床零星分布,范围极小。级阶地在库区河流右岸大部分地段有分布,分布高程一般在1000m左右,阶地类型为基座式,阶面略倾向河床,倾角510。根据右岸阶地的钻孔(ZK2)资料,组成物质主要是卵砾石层(Q2f178、gl),表层为风积黄土(Q3eol)覆盖。卵砾石层(Q3fgl)厚度一般 2.8m,风积黄土(Q3eol)厚度3.5m。级阶地在库区两岸均有发育,但左岸保存较完整,右岸则被后期剥蚀严重,左岸钻孔(ZK3)资料显示,级阶地在坝址一带表层黄土厚度8.6m,下部卵砾石厚度7.2m,下伏三叠系砂岩、泥质砂岩,左岸级阶地黄土是土料的主要来源地。受后期动力地质条件和水流作用的影响,库区两岸阶地面起伏不平,库区两岸东西走向的冲沟也较发育,规模较大的冲沟有4-5条,其余均较小,比较典型的大冲沟主要发育在右岸库尾一带,主要有二条,两冲沟距坝址约650900m,冲沟的走向大致为NW向,与河流方向斜交,其中一条为X179、X河中下游的主要支流,沟谷形态为“V”形,最大切割深度大于3050m,沟内基岩裸露,岸坡稳定,沟口均有小规模的冲积锥,沟内有长年性流水汇入主河道,流量估计为0.10.5m3/s。(2)地层岩性下坝址库区出露的地层主要为二叠系、三叠系和第四系。现由老至新分述如下:1)二叠系地层主要是上岌岌槽子群中的妖魔山组,主要出露在坝址下游,分布在XX河出山口一带的小龙口,XXXX山前断裂的上盘,岩性为一套泻湖相沉积岩,为灰黑色灰岩夹薄层沥青质页岩、页岩与油页岩互层,有时夹有白云岩,受断层的影响,岩石破碎,表层往往风化剥落堆积在右岸坡脚形成坡积物,产状21585,出露厚度600900m。2)三叠系三叠系地层在180、库区出露较广,根据前人资料,库区出露的三叠系地层分为韭菜园子组(T1-2j)、烧房沟组(T1-2sh)和黄山街组(T3h):韭菜园子组(T1-2j),主要分布于坝址及库首一带,岩性为黄绿色中厚层砂岩、紫红色泥岩、泥质砂岩互层,产状18852,出露厚度380400m。烧房沟组(T1-2sh),主要分布在库盘的中段,岩性为灰绿色中粒砂岩、灰色中厚层粉砂岩夹泥岩,产状18852,出露厚度350500m。黄山街组(T3h),主要分布在库中及库尾一带,是库区分布范围最广的一套地层,岩性为湖沼相灰色、灰绿色泥岩、砂岩、砾岩互层,下部夹炭质页岩及煤线,出露厚度8501200m。3)第四系(Q) 第四系地层在181、库区分布范围广、厚度大,特别是左岸级阶地及河床大部分区域被第四系地层覆盖。1)冲洪积砂砾石(Q3apl):是组成库区两岸级基座阶地的主要地层,根据钻孔及探井资料,在左岸该层厚度57m,右岸(坝址一带)该层厚度210m,灰色-灰白色,稍密结构,分选性差,磨园度一般,最大可见粒径40cm,属于强透水层。风积黄土(Q3eol):主要分布在库区左岸并覆盖在级阶地上,厚度510m,土黄色,具有垂直节理及大孔隙,是较好的粘土材料,本次勘察土料场就位于左岸级阶地上。崩坡积碎石土(Q4dl+cl):主要分布于库区冲沟的沟口及岸坡处,岩性主要为因风化剥蚀下来的碎石夹黄土,厚度210m不等,结构松散。冲洪积砂卵石182、层(Q4al+pl):主要分布于现代河床、河漫滩和级阶地上,岩性为青灰色、灰色卵砾石、砂砾石,分选性一般,磨园度较好,根据钻孔资料,坝址附近砂砾石厚度6.212.5m,钻孔抽水试验表明,河床砂砾石的渗透系数K为26.438.2m/d,属于强透水层。(3)物理地质现象1)风化、卸荷作用XX河水库库区出露地层岩性多为砂岩、泥质砂岩、砾岩、油页岩等,岩石物理风化作用表现较为强烈。其中泥岩和泥质砂岩、油页岩层地表多呈全强风化状态,风化作用较强,地貌上往往形成缓坡或垭口,风化物在水流作用下堆积在冲沟沟口或库岸边坡的坡脚。砂岩、砾岩相对较坚硬,地貌上多形成陡崖或山脊。河谷缓坡带强风化层深度一般35m,弱风183、化层深度1015m。卸荷作用多沿平行沟谷的切层构造裂隙发展,由于谷坡地带产状与河谷之间的组合关系不同,谷坡的相对高差及陡缓情况各异,组成谷坡的岩性也有差别,故卸荷作用产生的岩体变形和破裂形式多样,主要有回弹拉裂、蠕变拉裂等,如库尾一带左岸陡峭岩壁上砂岩卸荷裂隙较发育,裂隙带水平发育宽度58m,库岸边坡不稳定,局部已经形成不稳定岩体。2)崩塌作用 库区崩塌作用强烈的地段主要为厚层砂岩夹泥岩、油页岩组成的高陡边坡处,坡面常呈陡崖,岩层及裂隙倾角较陡,崩塌现象时有发生,崩塌堆积物主要由大块石及碎石组成,堆积在库岸坡坡脚,堆积厚度几米至十几米。3)泥石流库区可能发生泥石流的地段多在河道两岸较大洪沟的沟184、口,在库区发育有大小冲沟56处,在暴雨洪水期形成洪积物,(岩性为砂、含土砂砾石泥流),顺沟而下堆积于洪沟口,并形成小型洪积锥体,但这些泥石流一般规模不大,对工程不会造成大的影响,但会增加水库的淤积。(4)水文地质库坝区水文地质条件较简单,地下水主要为基岩裂隙水和松散岩类孔隙潜水,基岩裂隙水大多埋藏于砂岩裂隙中,补给源主要为山区大气降水,最终以下降泉的形式排泄至河道,区域水文地质资料显示,库区一带属于地下水相对贫乏区,单泉流量小于0.5l/s,水化学类型为HCO3Ca型,PH=7.88.35,对砼无腐蚀性;松散岩类孔隙潜水大多埋藏在于现代河床的冲积层内,含水层岩性为卵砾石,库区一般含水层厚度小于185、612m,渗透系数26.438.2m/日,属于强透水层,富水性较好,本次钻孔水样简分析表明,潜水PH值8.648.67,总碱度158.5mg/l,SO42-含量172.9211.3 mg/l,HCO3-含量182.6 mg/l,地下水水质类型属于HCO3Ca型,对普通水泥无腐蚀性。此外在库区及低邻谷调查没有发现泉水出露。3.3.1.2 水库区主要工程地质问题分析(1)水库渗漏一般来讲水库渗漏的方式主要是通过左右库岸向邻谷渗漏。右岸:右库岸主要由河流右岸的级及以上的阶段组成,受后期剥蚀作用的影响,级阶地表层的黄土和砾石层大部分被剥蚀,大部分区域基岩裸露,岩层主要是三叠系的泥岩、砂岩,山顶呈锯齿状186、和鱼背状,仅局部地带第四系砂砾石和黄土得以保留(接近坝址一带),山顶呈浑圆状,山顶局部基岩表层被13m的坡积碎石土或黄土覆盖,基岩面出露高程往往大于水库的正常蓄水位高程1000.73m,右岸山体宽厚,岩层倾向上游,无低于水库正常蓄水位的邻谷存在,尽管冲沟较发育,但大部分冲沟的走向基本都与河流方向正交或斜交,并且冲沟纵坡一般较大,因此库水通过右库渗漏的可能性小。左岸:左岸主要由河流级阶地构成,左岸级阶地阶面相对平坦,起伏不大(照片7),地层主要是表层为510m厚的黄土,其下为47m厚的砂砾石层,下伏三叠系的泥岩、砂岩,在库区的一定范围内级阶地的基岩出露高程低于正常蓄水位,但向西延伸约800m基岩187、隆起且封闭,基岩面高程远高于水库的正常蓄水位,上述条件有利于水库蓄水,因此初步判断左岸在水库蓄水后也不会发生明显的邻谷滲漏问题。此外库区范围内无大的断层发育,无低于正常蓄水位的邻谷存在,因此初步评价XX河水库蓄水后不会产生邻谷渗漏问题。(2)水库坍岸水库左岸坡的级基座阶地上覆盖有冲洪积砾石和风积黄土,厚度815m,这些松散堆积物,在水库蓄水后,必然会产生一定的塌岸,塌岸宽度约1015m;其中黄土最大厚度811m,具有湿陷性的最大厚度约7.0m,其物理力学性质见表3-3-1。经计算自重湿陷量124.5mm,总湿陷量为405mm, 为(中等)级自重湿陷场地。左岸岸坡坡度1520,湿陷黄土水下稳定边188、坡1015,自坝轴线往上游左岸可能发生库岸坍塌的长度约350m,平均宽度约30m,经计算可能发生水下塌岸的黄土体积约1.45万m3。此外,库区左岸为土料场,在取土料的同时建议对库岸进行削坡整治以减少蓄水后库岸塌方量。右岸大部分区域基岩裸露,岸坡相对较缓,但在坡脚、冲沟沟口堆积有大量的坡积物,水库蓄水后可能产生水下滑移和塌岸,也应引起高度重视。岸坡风积黄土物理力学性质指标统计表表3-3-1取样深度(m)含水量(%)密度(g/cm3)孔隙比e压缩系数av0.1-0.2MPa-1压缩模量ESMPa湿陷系数s自重湿陷系数zs粘聚力MPa内摩擦角1.07.21.460.9860.722.70.0910.189、0202.07.01.570.8390.335.50.0670.02512.024.63.05.61.500.8970.316.10.0780.0234.08.01.620.7940.1116.70.0160.0028.026.15.06.01.600.7900.1215.50.0180.0156.05.81.570.8190.1215.40.01313.025.27.08.61.610.8190.0919.20.0088.08.71.630.7960.1116.70.0160.00110.024.79.09.11.670.7640.1214.60.012统计个数9.009.009.009.0190、09.009.00944最大值9.091.670.9860.7219.20.09110.02513.026.1最小值5.621.460.7640.092.70.0080.0008.024.6平均值7.331.580.830.2312.490.0350.01010.825.2标准差1.3160.0660.0680.2085.9890.0330.0112.2170.686变异系数0.1800.0420.0820.9210.4800.9321.1480.2060.027统计修正系数1.1120.9741.0511.5760.7001.5831.7180.7640.969标准值8.11.540.877191、0.368.70.0560.0168.224.4(3)水库淤积水库位于出山口一带,除河道内有树木外岸坡植被稀少,此外库区及上游一带第四系松散堆积物出露范围广,岩性主要是风积黄土、砂砾石、坡洪积碎石土等,水库蓄水后边岸坍塌、水下滑移和上游洪水携带的泥沙将会使水库的淤积问题加重,库区大小冲沟携带的泥沙也会进入库区,因此该水库将存在较严重的淤积问题。(4)水库淹没水库正常蓄水位附近:库区左岸为低液限粉土和下伏砂卵砾石,右岸大部分范围基岩出露,因此水库可能受到浸没影响的范围为正常蓄水位附近库区左岸、坝后以及库区上游。低液限粉土毛细水上升高度一般1.52.0m,根据库区剖面图及测量地形图(1:5000)192、粗略计算,可能受浸没影响的范围约为6500m2。水库蓄水后主要淹没库区范围内的树木和左岸-阶地的牧民草场,此外还将淹没2户牧民房屋,淹没损失相对较小。(5)水库诱发地震1)水库区域范围内主要发育东西走向的逆冲断层、主要产生南北向的水平挤压应力,不会产生垂向的应力集中;库区周围发育的活动断层(XX北大断裂、XXXX山前大断裂和雅玛里克断裂)均在库坝区以外,库区内没有大的活动性断裂通过。2)坝址和库区地层岩性以泥岩、砂岩和少量砾岩为主,属中软岩,岩石强度不高,不会产生较大的应力集中。3)库坝区岩石垂直裂隙不发育、裂隙延伸浅,不利于库水向深处渗漏增加深部岩体的孔隙水压力。岩体的透水性也较差,库水向深193、部渗透的可能性小,不会对原水文地质条件产生大的改变。4)库区位于低山丘陵区,水库最大坝高近50m,正常蓄水位1000.73m,总库容466万m3,水库库容小于一般能诱发地震的水库规模。综上所述,根据库坝区的岩性、断裂构造、地震活动、构造应力、水文地质结构面与库水连通情况等综合分析,水库发生诱发地震的可能性不大。(6)水土腐蚀性评价1)土腐蚀性评价土的腐蚀性评价内容包括河床坝基砂砾石、两岸坡阶地砂砾石、黄土等,评价范围为不同深度各土层对水工建筑物混凝土结构的腐蚀等级。根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)2009年版表12.2.4,按类环境考虑。河床坝基砂砾石易溶盐腐蚀性分析表表3-3194、-2采样深度(m)离子含量(mg/kg土)腐蚀性等级评定SO42-HCO3-Cl-Mg2+对砼结构对钢筋混凝土结构中的钢筋0.5425.5362.5589.530.5弱腐蚀微腐蚀1.0386.01670.068.037.0弱腐蚀微腐蚀3.0219.962.3115.68.67微腐蚀微腐蚀5.0145.0355.779.46.19微腐蚀微腐蚀7.0181.9924.5353.312.4微腐蚀微腐蚀坝肩两岸黄土易溶盐腐蚀性分析表表3-3-3采样深度(m)离子含量(mg/kg土)PH值腐蚀性等级评定SO42-HCO3-Cl-Mg2+对砼结构对钢筋混凝土结构中的钢筋1.02929.83408.8318195、00.8651.058.75中腐蚀中腐蚀3.03842.40274.591159.2118.239.25强腐蚀中腐蚀5.02487.95268.491896.5817.029.03中腐蚀中腐蚀7.08534.93244.082275.89117.907.86强腐蚀中腐蚀坝肩两岸砂砾石易溶盐腐蚀性分析表表3-1-4采样深度(m)离子含量(mg/kg土)PH值腐蚀性等级评定SO42-HCO3-Cl-Mg2+对砼结构对钢筋混凝土结构中的钢筋1.0193.044668.012.0微腐蚀微腐蚀2.088.944685.012.0微腐蚀微腐蚀3.0106.525477.09.4微腐蚀微腐蚀根据易溶盐分析统196、计表,综合评价河床砂砾石表层(地下水位以上1.0m厚)对建筑材料具有弱腐蚀。两坝肩土体中,黄土对建筑材料均具有中强腐蚀性,砂砾石对建筑材料为腐蚀性。(2)水的腐蚀性评价场地除河床潜流外无地下水出露,水的腐蚀性评价主要是指河水和潜流的腐蚀性评价(河水补给地下潜流),依据水利水电工程地质勘察规范(GB5028799)中附录G“环境水对混凝土腐蚀性评价”标准进行腐蚀性评价。环境水对混凝土腐蚀性评价表表3-3-5腐蚀性 类型腐蚀性特征判定依据腐蚀程度界限指标环境水评价结果试验值试验值河水潜 流溶出型HCO3含量(mmol/L)弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀1.07HCO30.70.702.992.99无腐蚀一般197、酸性型PH值弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀6.5pH6.06.0pH5.5ph5.58.648.67无腐蚀碳酸型侵蚀性CO2含量(mg/L)弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀15CO23030CO260CO260/硫酸镁型Mg2+含量(mg/L)弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀1000Mg2+15001500Mg2+20002000Mg2+30004.914.6无腐蚀硫酸盐型SO42含量(mg/L)弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀普通水泥250SO42+400400SO42+500500SO42+1000172.9211.3无腐蚀由表3-3-5可知,XX河水库坝址区环境水对混凝土无腐蚀性。3.3.2 下坝址工程地质条件及评价3.3.2.1 198、坝址区工程地质条件评价(1)地形地貌下坝址位于XX河出山口以南约1.5km的河道上,地貌类型属于低山丘陵区,河谷形态为不对称的“U”型谷。坝址一带河床高程965970m,河道顺直,主流偏向于左岸,坝址附近河谷宽度略窄,最小宽度约210m,为该河段相对较理想的建坝场址。坝址一带河流发育有级阶地,级阶地高出河床约23m,属于堆积阶地,级阶地(仅右岸存在)高出河床1518m,属于基座阶地,级阶地高出河床约3555m,属于基座阶地,级阶地高出河床约6570m,属于基座阶地,坝址一带河谷阶地特征见下表。XX河坝址一带河谷阶地划分与特征表表3-3-6阶地级数与河拔高度(m)阶地类型及时代阶地物质组成级数河199、拔高度阶地类型及高程(m)形成时代23m堆积(970972m)(Q4)表面为洪积碎石、亚砂土,下部为青灰色含漂石砂卵砾石,厚度23m。1518m基座(982988m)(Q4)仅右岸保存,表面25m为黄土,下为23m厚的含漂石砂卵砾石,下伏三叠系砂岩夹泥岩。3555m基座(10101035m)(Q3-4)表面310m为黄土,下为47m厚的含漂石砂卵砾石,下伏三叠系砂岩夹泥岩。6570m基座(10401075m)(Q3)表面12m为黄土,下为23m厚的含漂石砂卵砾石,下伏三叠系砂岩夹泥岩。由于水库正常蓄水位为1000.73m,高于级阶地的基岩面高程(976.4m),两坝肩将延伸至级阶地上,右岸级阶200、地基岩面出露高程较高,岸坡坡度相对较陡,约1825;左岸级阶地基岩面出露高程较低,岸坡坡度相对较陡,约2530。坝址一带小型冲沟较发育,左岸约34条,右岸约35条,冲沟走向一般与河流近似正交,沟口宽度24m,深度23m,平时无流水,仅暴雨期有部分洪流汇入河道,上述冲沟的存在对坝体的安全无大的影响。(2)地层岩性坝址区出露的地层主要为三叠系韭菜园子组(T1-2j)和烧房沟组(T23sh):1)韭菜园子组(T1-2j):根据岩性的不同,该组在坝址一带可分为6段,由北至南分别为:砂岩夹细砾岩,出露在坝址下游约350m的河流两岸,灰黄色、褐黄色,块状构造,表层微风化,新鲜岩石致密坚硬,裂隙不发育,产状201、19565。厚度约75m。泥质砂岩,棕红色,暗红色,块状构造,表层微风化,新鲜岩石致密坚硬,裂隙不发育,产状18562。厚度约95m。中细砂岩,黄绿色,中厚层,块状构造,表层风化较严重,新鲜岩致密坚硬,裂隙较发育,产状18560,厚度约130m。泥岩夹薄层砂岩,棕红色,薄层,泥岩表层风化较严重,风化岩往往在坡脚堆积,裂隙不发育,产状19565,厚度约125m。厚层砂岩,出露于拟定的坝轴线一带,灰绿色,块状构造,表层微风化,新鲜岩石致密坚硬,产状17552。厚度约135m,该层节理裂隙较发育,在坝址左岸砂岩中进行的节理裂隙统计结果显示,主要发育有3组裂隙。泥岩夹薄层砂岩,棕红色,暗红色,薄层,泥202、岩表层风化较严重,地貌上形成河流的凹岸,裂隙不发育,产状19550,厚度约225m。2)烧房沟组(T23sh),主要出露在坝址右岸及溢洪道进口一带,岩性为灰绿色中粒砂岩、灰色中厚层粉砂岩夹紫红色泥岩,产状18852,出露厚度10001200m。3)第四系(Q) 坝址一带出露的第四系地层主要为:冲洪积砂砾石(Q3apl):覆盖于坝址两岸级基座阶地上,厚度57m,灰色,结构稍密,分选性差,磨园度较好,最大可见粒径40cm,属于强透水层。风积黄土(Q3eol):主要分布在坝址左岸并覆盖在级阶地的砂砾石层上,右岸沉积厚度较薄,左岸厚度510m,土黄色,具有垂直节理及大孔隙,具有中等湿陷性,是较好的筑坝203、材料。冲洪积砂卵石层(Q4al+pl):主要分布于现代河床、河漫滩和级阶地上,岩性为青灰色、灰色卵砾石、砂砾石,分选性一般,磨园度较好,根据坝址河床钻孔资料,河床坝基砂砾石层厚度6.212.5m,钻孔抽水试验表明,河床砂砾石的渗透系数K为26.438.2m/d,属于强透水层。(3)地质构造 本次勘察表明,坝址区没有大的断裂、褶皱存在,地质构造主要为倾向上游的单斜构造和坝址区砂岩层发育的裂隙,受区域地质构造和外动力地质作用的影响,坝址一带岩石(主要是砂岩)中裂隙较发育,在左坝肩一带进行的节理裂隙统计表明,中厚层砂岩中主要发育有3组裂隙,分别为:走向为278的10条/米(顺层裂隙),走向为303的204、9条/米,走向为8的6条/米,裂隙倾角4769;左岸岸坡倾向133,岩层产状18852,裂隙倾向与岸坡倾向夹角3580,左坝间岩体稳定性较差。在坝址右岸砂岩中进行的节理裂隙统计结果,主要发育有3组裂隙,分别为:走向为280的6条/米,走向为295的12条/米(顺层裂隙),走向为25的8条/米,裂隙倾角4077;右岸岸坡倾向213,岩层产状20540,裂隙倾向与岸坡倾向夹角882,右坝间岩体稳定性差。裂隙宽度一般0.20.5cm,长度35m不等,一般无充填物。(4)下坝址心墙坝坝轴线工程地质条件与评价根据XX河水库下坝址的规划布局,水库正常蓄水位1000.73m,粘土心墙坝顶高程1003.80m205、沥青心墙坝顶高程1003.95m。为查明坝址一带地层结构,本次勘察采用钻探、坑探、物探、坑槽探等综合手段对坝址进行勘察,基本查明了坝址一带的地层岩性和地层结构(详见下坝址坝轴线-工程地质剖面图),现将坝线分为左付坝段(桩号02500100)、左坝肩(01000150)、河床坝基段(01500250)、右坝肩段(02500300)和右付坝段(03000700)分段评价:1)左付坝段(桩号02500100)的工程地质评价左付坝段(桩号02500100)全长350m,位于左岸级阶地上,地面高程9961020m,阶面倾向河床,坡度约7,表层510m为黄土,湿陷系数0.0180.091,具有强湿陷性;206、压缩系数0.110.72,压缩模量2.719.2,为中-高压缩性土。经计算自重湿陷量127.5mm,总湿陷量405mm,为(中等)自重湿陷性场地,必须全部清除。该层黄土的主要物理力学指标见表3.1-1; 下部为4.07.2m的卵砾石层,渗透系数K=10-210-3cm/s,渗透变形类型为管涌型,允许渗透比降0.1。根据相对密度试验,该层卵砾石干密度平均值2.08g/cm3,相对密度0.65,结构中密密实,可作为坝体的一部分使用,但心墙范围的卵砾石层必须彻底清除,该层土的主要物理力学指标见表3-3-7。左、右岸坝肩砂砾石物理力学性质指标一览表表3-3-7天然密度天然含水量相对密度内摩擦角渗透系数207、DrK20g/cm3%/度cm/s2.152.261.732.840.610.7330401.16.410-2下伏基岩为三叠系韭菜园子组粉砂岩、泥质粉砂岩,根据钻探和物探资料,左付坝基岩面高程9921020m,桩号0-1400-250段基岩面高于水库正常蓄水位,其余段均低于水库正常蓄水位。根据勘探资料,基岩强风化层厚度25m,纵坡波速15002500m/s,风化系数0.40.6,透水率q=1820lu,岩体破碎、强度低,建议清除。弱风化层厚度89m,纵坡波速25003500m/s,风化系数0.70.8,透水率10lu在基岩面以下25m,透水率5lu在基岩面以下35m。建议:左副坝坝基帷幕灌浆深208、度在满足渗流稳定前提下,为减少工程投资,建议帷幕灌浆深度按基岩面以下20m控制。将防渗体深入弱风化层中至少3m,基岩临时开挖边坡1:0.5、覆盖层1:1.0。该层岩石的主要物理力学指标见表3-3-8。坝址一带岩石的主要物理力学性质表(平均值)表3-3-8湿密度g/cm3干密度g/cm3软化系数干抗压强度MPa自由膨胀率%湿抗压强度MPa自然吸水率%开挖分级剪切强度(烘干)剪切强度(浸水)岩石硬度等级2.582.530.634534.6352.22C=1MPa=45C=1.2MPa=42中硬岩2)左坝肩段(桩号01000150)的工程地质评价如XX河水库下坝址轴线工程地质剖面图,左坝肩依托在河谷209、左岸级基座阶地的阶坎上,左岸与河床相对高差2830m,岸坡坡度4050,岸坡稳定,基岩裸露,地层岩性主要为三叠系韭菜园子组中厚层粉砂岩、泥质粉砂岩,灰绿色,块状构造,表层强风化,新鲜岩石致密坚硬,产状18852。该层节理裂隙较发育,在坝址左岸砂岩中进行的节理裂隙统计结果显示,主要发育有3组裂隙,走向主要为北西280303和北东8,坝址一带河流走向为北东40,与北东8裂隙走向相近,表明坝肩砂岩中发育有顺河走向的裂隙。根据ZK3钻孔压水试验资料,一般小于5 Lu值的界限深度为基岩面以下约35m,小于10Lu值的界限深度为基岩面以下30m。根据钻探和物探资料,该套地层的强风化带范围为25m,弱风化带210、范围89m,建议左坝肩防渗体应深入弱风化层内至少3m,并对弱风化层进行灌浆处理。3)河床坝基段(01500250)的工程地质评价坝址一带主河床宽度约100m,根据ZK4、ZK9钻孔资料和河床高密度电法物探资料,河床段第四系覆盖层厚度6.212.5m,岩性均为第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)卵砾石层,属于强透水层,地下水位埋深约1.0m,地下水类型属河床潜流,下覆基岩主要为三叠系韭菜园子组中厚层灰绿色粉砂岩、灰褐色泥质粉砂岩,块状构造,岩芯观测发现,表层微风化,新鲜岩石致密坚硬,产状NE17552。河床卵石磨圆度较好,主要为亚圆、次棱角状,可见最大粒径为0.8m。卵砾石天然密度为2.112.211、24g/cm3,天然含水量为3.46.7,干密度为2.042.10g/cm3;通过取样试验,其相对密度为0.640.76,属中密密实状,渗透系数K=3.110-24.410-2cm/s,为强透水层。河床表层漂石较多,具有架空结构,下部重型动力触探N63.5=810击,承载力特征值350kPa,建议清废0.6m,经大型机械振动碾压后可作为坝壳基础。建议心墙防渗体置于弱风化基岩上,卵砾石渗透变形类型为管涌型,允许水力比降经验值为0.10。XX河水库河床卵砾石相对密度试验成果表表3-3-9试样编号TJ1TJ2TJ3TJ4TJ5TJ6最大干密度 (g/cm3)2.29 2.38 2.33 2.54 2212、.31 2.31 最小孔隙比e0.176 0.129 0.153 0.057 0.163 0.162 天然干密度d0 (g/cm3)2.00 2.10 2.06 2.20 2.152.15天然孔隙比e00.345 0.281 0.306 0.223 0.251 0.251 最小干密度 (g/cm3)1.668 1.746 1.779 1.878 1.943 1.956 最大孔隙比e00.613 0.541 0.512 0.433 0.385 0.375 相对密度Dr0.61 0.63 0.57 0.56 0.60 0.58 根据对钻孔岩芯进行的薄片鉴定和主要物理力学测试,坝址区的粉砂岩和泥质粉213、砂岩的特征为:粉砂岩:一般为块状构造,岩石中的细砂屑直径为0.150.06mm,呈次园状、次角状,在岩石中分布不均匀,呈层状集中,成分主要是石英、长石,此外还有少量的铁矿屑、绿泥石、角闪石等构成,而胶结物、泥质物、水云母等分布碎屑之间,此外岩石中可见钙质粉砂岩团块。根据岩块的主要物理力学性质试验:颗粒密度为2.71g/cm3,干密度为2.61g/cm3,湿密度为2.65g/cm3,自然吸水率为1.27,饱和吸水率为1.35,孔隙率为3.69,单轴抗压强度(饱和)为62.9MPa,单轴抗压强度(烘干)为108MPa,属坚硬岩,软化系数为0.58,抗剪强度指标为:浸水状态时c1.5MPa,48度,214、自由膨胀率为34。泥质粉砂岩:主要由粒度细小的粉砂岩屑与泥质物构成,二者占的比例相差较大,泥质物占4060,其余主要为细砂屑,粉砂屑呈次园状、次角状、角状,磨园不佳,其成分由石英、长石、有机质碎屑等组成,呈团块状、不规则的层状分布,界限分明;泥质物一般呈条带状、不规则状分布,界限不分明。根据岩块的主要物理力学性质试验:颗粒密度为2.68g/cm3,干密度为2.53g/cm3,湿密度为2.58g/cm3,自然吸水率为2.06,饱和吸水率为2.19,孔隙率为5.60,单轴抗压强度(饱和)为37.9MPa,单轴抗压强度(烘干)为41.2MPa,属中硬岩,软化系数为0.68,抗剪强度指标为:浸水状态时215、c1.0MPa,42度,自由膨胀率为37。根据钻孔波速测试,岩体纵波波速VP=25004000m/s,完整性系数KV=0.290.70,RQD值20%80%,坝基岩体工程地质分类B1。根据河心钻孔ZK4、ZK9压水试验,总体来讲,坝基基岩的透水率自上而下逐渐减小,一般小于5Lu值的界限基岩面以下约50m,小于10Lu值的界限为基岩面以下30m,建议坝基防渗帷幕以透水率10lu值控制。本段无断裂通过,建议基础临时开挖边坡基岩1:0.5,河床卵砾石水上1:1.0,水下1:1.25。4)右坝肩段(02500300)的工程地质评价右坝肩依托在河谷右岸的级基座阶地的阶坎上,与河床相对高差仅1517m,岸216、坡平均坡度4550(照片7),地层岩性同左岸相同,表层为3.5m厚的黄土,黄土下为2.8m厚的卵砾石层,下伏基岩为三叠系韭菜园子组中厚层粉砂岩、泥质粉砂岩,灰绿色,块状构造,表层强风化,新鲜岩石致密坚硬,产状17552,该岩层节理裂隙较发育,在坝址右岸砂岩中进行的节理裂隙统计结果显示,主要发育有3组裂隙,走向主要为北西280295和北东25,坝址一带河流走向为北东40,与北东25裂隙走向夹角仅15,表明坝肩砂岩中发育有顺河走向的裂隙。根据钻孔压水试验资料,一般小于5Lu值的界限深度为基岩面以下2040m,小于10Lu值的界限深度为基岩面以下2025m。建议右副坝坝基帷幕灌浆深度在满足渗流稳定前217、提下,为减少工程投资,建议帷幕灌浆深度按基岩面以下20m控制。根据钻探和物探资料,强风化层厚度为25m,纵坡波速15002500m/s,风化系数0.40.6,岩体破碎、强度低,建议清除。弱风化层厚度89m,纵坡波速25003500m/s,风化系数0.70.8,透水率5lu在基岩面以下30m,建议右坝肩防渗体应深入弱风化岩体内,并对弱风化层进行防渗处理,建议基岩临时开挖边坡1:0.5,覆盖层1:1.0。5)右付坝段(03000700)的工程地质评价右付坝全长400m,位于右岸、级基座阶地上,地面高程 983.61011m,地面坡向倾向河床,坡度约17.0,由于受后期剥蚀作用的影响,阶地保存不完整218、,其中0+3000400段表层35m为黄土,湿陷系数0.0180.091,压缩系数0.110.72,压缩模量2.719.2,为中-高压缩性土,具有(中等)自重湿陷性。下部为2.04.2m的卵砾石层,渗透系数K=10-210-3cm/s,渗透变形类型为管涌型,允许渗透比降0.1。卵砾石干密度平均值2.05g/cm3,相对密度0.73,可作为坝体的一部分,但心墙部位建议清除。下伏地层为三叠系韭菜园子组灰绿色粉砂岩、暗红色泥质粉砂岩,根据ZK2、ZK5钻孔资料,基岩强风化带厚度约25m,纵坡波速15002500m/s,风化系数0.40.6,岩体破碎、强度低,建议清除。弱风化层厚度89m,纵坡波速25219、003500m/s,风化系数0.70.8,透水率5lu在基岩面以下35m,建议右坝肩防渗体应深入弱风化岩体内,并对弱风化层进行防渗处理,建议基岩临时开挖边坡1:0.5,覆盖层1:1.0。0+4000+470段斜坡面上部411m为坡积、洪积碎石土,根据钻孔、探槽和探井揭露下伏地层为三叠系韭菜园子组灰绿色粉砂岩、暗红色泥质粉砂岩。山体斜坡面基岩面较陡,覆盖层厚度大,山体较单薄。坡积土应全部清除,防渗体部分应清除强风化基岩。0+4700+625段地面起伏较大,大部分地段基岩出露,基岩岩性为三叠系韭菜园子组和烧房沟组褐红色泥岩、灰色泥质砂岩和灰绿色粉砂岩、砾岩等,局部地段基岩被洪积物覆盖。0+6250220、+700段地面高程10091013m,表层为1.03.0m的风积黄土,下伏基岩岩性为三叠系烧房沟组灰绿色中粒砂岩、灰色中厚层粉砂岩夹泥岩。(5)下坝址面板坝工程地质条件与评价左岸址板:岸坡相对高度2530m,边坡走向5060,坡度2030,边坡上大多基岩裸露,坡顶上则均被第四系风积黄土和冲洪积卵砾石覆盖,覆盖层厚度27m,下伏为三叠系韭菜园子组粉砂岩、泥质粉砂岩。基岩强风化层厚度25,纵坡波速15002500m/s,风化系数0.40.6,弱风化层厚度910m,纵坡波速25003500m/s,风化系数0.70.8,新鲜岩石纵波波速35004500m/s,风化系数0.9。岩层产状SW21352,倾221、向上游,址板线开挖走向SE115174,坡面倾向上游与岩层倾向相同,建议址板开挖时进行边坡支护。根据钻孔压水试验资料可知,岩体透水率q=4.120.3lu,属弱中等透水岩体,小于10Lu值的界限深度为基岩面以下27m,一般小于5 Lu值的界限深度为基岩面以下35m,址板地基应清除风积黄土、砂卵砾石层和基岩强风化层,基础置于弱风化层上。左岸趾板帷幕灌浆深度在满足渗流稳定前提下,为减少工程投资,建议帷幕灌浆深度按基岩面以下20m控制。建议开挖边坡覆盖层1:1.0,强风化基岩1:0.5,弱风化基岩1:0.3。河床址板:河床宽约120m,主河道靠近左岸,根据钻孔揭露,河床覆盖层厚约12.5m,河床基岩222、面呈下凹型,覆盖层主要为含漂石砂卵砾石,天然密度为2.112.24g/cm3,干密度为2.042.10g/cm3,渗透系数K=3.110-24.410-2cm/s,为强透水层,相对密度为0.640.76,属中密密实。下部基岩为三叠系韭菜园子组中厚层灰绿色粉砂岩、灰褐色泥质粉砂岩,块状构造,产状NE17552,根据钻孔波速测试强风化层厚度25,纵坡波速15002500m/s,风化系数0.40.6,弱风化层厚度910m,纵坡波速25003500m/s,风化系数0.70.8,5lu值界限一般在基岩面以下埋深约40m,10lu值界限一般在基岩面以下埋深约30m,岩石物理力学性质指标同心墙坝方案。河床表223、层漂石较多,具有架空结构,下部重型动力触探N63.5=810击,承载力特征值350kPa,建议清废0.6m,经大型机械振动碾压后可作为坝壳基础。建议河床址板基础需清除砂砾石及基岩强风化层,基础置于弱风化层上,坝基防渗帷幕以透水率10lu值控制,开挖边坡砂卵砾石水上1:1.0,水下大于1:1.2。右岸址板:址板线通过坡度较缓的级阶地,为基座阶地,高程983991m,阶地前缘边坡走向2030,坡度约18。阶地面上大多被第四系全新统上更新统风积黄土覆盖,厚度25m。下部为砂卵砾石层,厚度57m,天然干密度平均为2.08g/cm3,干燥状态C=3337kPa,=3135,饱和状态C(平均)=16 kP224、a,(平均)=27,渗透系数平均K=5.610-2cm/s,相对密度为0.68,属密实状,建议覆盖层开挖边坡1:1.0。下部基岩为三叠系韭菜园子组中厚层灰绿色粉砂岩、灰褐色泥质粉砂岩,块状构造,产状SW20540,址板线后段上游基岩出露,距离址板线最近距离约18.0m。根据钻孔波速测试强风化层厚度25,纵坡波速15002500m/s,风化系数0.40.6,弱风化层厚度910m,纵坡波速25003500m/s,风化系数0.70.8,5lu值界限一般在基岩面以下埋深35m,10lu值界限一般在基岩面以下埋深约26m。右岸址板帷幕灌浆深度在满足渗流稳定前提下,为减少工程投资,建议帷幕灌浆深度按基岩面225、以下20m控制。址板基础应清除覆盖层及强风化基岩,基础置于弱风化基岩上,覆盖层开挖边坡1:1.0,基岩强风化层1:0.5,弱风化层1:0.3,并进行防渗处理。3.3.2.2 溢洪道的工程地质评价XX河水库下坝址溢洪道布设于右付坝山体东侧的自然冲沟内(0500以东),冲沟入口走向约SE112,而后走向渐变为NE38。溢洪道为开敞式,进口底板高程999.65m,堰顶底板高程1000.73m,出口底板高程994.53m,长度136m,堰宽32m,最大下泄流量238.16m3/s。(1)进口段(00000030)的工程地质评价溢洪道进口段在地貌上是一条走向约SE112的天然冲沟沟口,冲沟呈”V”形,两226、岸坡坡度3035,天然岸坡较稳定,沟底高程10001004m,沟底及两壁表层为1.03.0m厚的坡积土,下伏基岩岩性主要为三叠系烧房沟组暗红色泥质粉砂岩,产状SE109SW55,表层全风化,镐头可挖动的深度约0.6m,岩石抗风化能力较差,由于该段沟底高程为1003m1005m,高于溢洪道设计底高程,因此该段属于挖方工程,根据工程类比,岩石可挖性分级为级,岩石开挖边坡可按1:0.5控制,覆盖层1:1.0。(2)泄槽段(00300120)的工程地质评价该段自然沟的走向变为40,沟底被2.04.0m厚的坡洪积碎石土覆盖,但沟壁上基岩基本出露,岩性为三叠系韭菜园子组的浅灰色灰绿色厚层砂岩夹泥质粉砂岩,227、产状SE115SW55,表层强风化。该段沟底高程为100m995m,低于溢洪道设计底高程,因此该段可利用自然冲沟泄洪。由于沟底沉积了一定厚度的碎石土,因此该段抗冲刷能力较差。溢洪道底板座在基岩上,属于挖方工程,根据工程类比,岩石可挖性分级为级,岩石开挖边坡可按1:0.5,控制覆盖层1:1.0。溢洪道段岩石的主要物理力学性质指标可参考下表选用:溢洪道一带岩石的主要物理力学性质表3-3-10湿密度g/cm3干密度g/cm3软化系数干抗压强度MPa自由膨胀率%湿抗压强度MPa自然吸水率%开挖分级剪切强度(烘干)剪切强度(浸水)岩石硬度等级2.652.530.584234.6282.06C=1Mpa=228、45C=0.5 MPa=42中硬岩3.3.2.3 放水洞工程地质条件评价(1)右岸坝下涵洞方案放水洞布设在右岸级基座阶地上(桩号0280),为坝下涵洞,走向约NE45 ,放水洞进口底高程978.0m,长度142m,闸井底板高程969.89m,消力池底板高程964.96m,设计引水流量5.0m3/s,钢筋混凝土结构。放水涵洞一带的地层结构详见下坝址涵洞工程地质剖面图,现分段评价:1)进口段(0-0100005)涵洞进口地形为河流凹岸、级基座阶地的顶部,地形上有利于涵洞进口的施工。根据设计涵洞底高程位置,涵洞基础悬空,建议挖除地层上部冲洪积物,采用毛石混凝土填充至新鲜基岩上。根据实际调查,涵洞进口229、段岸坡陡立,坡度约7080,周围无滑坡、崩塌及其他不良地质现象存在,但由于进口位置岸坡坡度较陡,地层岩性主要为卵砾石和黄土,建议进口段施工时也应该进行削坡处理,坡度可按1:1.5控制,同时应清除表层34m厚的坡积物,确保涵洞进口段的稳定。2)洞身 (00050062)段涵洞陡坡和闸井段基础座在三叠系韭菜园子组的浅灰色灰绿色厚层砂岩夹泥质粉砂岩,产状SE115SW55,表层强风化,岩石抗风化能力较弱。涵洞基槽为挖方,最大挖方深度约10m,根据工程类比,岩石可挖性分级为级,岩石开挖边坡可按1:0.5控制,覆盖层1:1.0。3)洞身、消力池(00620172)段涵洞基础位于冲洪积卵石和洪积粉土层上,230、卵砾石层厚度56m,稍密状,最大可见粒径300mm,上覆粉土厚度23m,下伏三叠系韭菜园子组暗红色泥质粉砂岩、灰黄色中厚层砂岩,建议挖除黄土和卵砾石至新鲜基岩上,采用毛石混凝土换填至涵洞底标高。建议覆盖层临时开挖边坡1:1.0。 (2)左岸涵洞左岸涵洞布置在左岸基岩岸坡上,沿线零星分布一些冲洪积卵砾石,基岩岩性为三叠系韭菜园子组粉砂岩、泥质粉砂岩,呈厚层状,强风化层厚度25m,弱风化层厚度910m。涵洞长度148m,进口处接128m长引水明渠,出口处接124m长明渠,基础均位于基岩上,全部为挖方,最大挖深约20.0m,根据工程类比,岩石可挖性分级为级,岩石开挖边坡可按1:0.5控制。岩石的主要231、物理力学性质可参考表3-1-4,基岩承载力允许时400500kPa。 (3)左岸隧洞方案放水隧洞位于河床左岸,进口底板高程为980.0m,出口底板高程为970.22m,纵坡2,长度为405m。 引水设计流量5.0m3/s,有压段长54.8m,圆形断面,闸室段长16m,无压段长334.2m,城门洞形。进口:河床岸坡高度2030m,坡度50,岸坡为三叠系韭菜园子组粉砂岩、泥质粉砂岩出露,进口段位于褐红色泥岩夹薄层砂岩中,呈厚层状,强风化层厚度06m,岩石颗粒密度为2.68g/cm3,干密度为2.53g/cm3,湿密度为2.58g/cm3,自然吸水率为2.06,饱和吸水率为2.19,孔隙率为5.60232、,单轴抗压强度(饱和)为37.9MPa,中硬岩,单轴抗压强度(烘干)为41.2MPa,软化系数为0.68,抗剪强度指标为:浸水状态时c1.0MPa,42度,自由膨胀率为37。进口段围岩裂隙发育,无地下水活动,属类围岩,成洞条件较差,应进行锚杆加钢筋网、喷砼支护。洞身:洞身穿越级阶地,洞体埋深1350m,顶部较平坦、完整,切割较弱,呈缓坡状,围岩由三叠系韭菜园子组粉砂岩、泥质粉砂岩互层组成。岩体呈厚层状、块状,倾向SSW,走向110倾角50左右,岩层走向与硐轴线呈60斜交。岩体中无断层发育,中硬岩和较软岩互层状,根据钻孔 (ZK3、ZK6)岩体波速测试,岩体纵波波速(Vp)为20003500ms233、,纵波波速比为0.300.62,属完整性差岩体。据钻孔(ZK2)资料岩芯采取率7085,RQD值25一80,岩石的饱和极限抗压强度为28.062.0MPa,弹性抗力系数1015MN/m3。总体属中硬岩,围岩稳定性较差,裂隙较发育,无地下水影响,围岩类别为类,成洞条件较差,应喷混凝土、系统锚杆加钢筋网支护。出口:地形为河床岸坡和河床级阶地,岸坡高约20m,坡度约33,斜坡面三叠系韭菜园子组粉砂岩、泥质粉砂岩出露,表层全风化层0.51.0m,强风化厚度25m,属完整性差岩体,围岩裂隙发育,无地下水活动,围岩类别为类,成洞条件差,建议对浅埋段采取明挖,建议削坡按1:0.5考虑。应进行锚杆加钢筋网,喷234、砼支护。闸井基础承载力特征值1.52.0MPa,基岩强风化层开挖边坡1:0.51:0.75,弱风化层1:0.31:0.5。出口消力池底板座在河床卵石层上,卵石层厚度58m,稍密状,最大可见粒径300500mm,承载力特征值为300kPa。3.3.3 上坝址工程地质条件及评价3.3.3.1 坝址区工程地质条件及评价上坝址与下坝址相距300400m,库区一带河床高程980.01020.0m,库区的工程地质条件基本相同,不再赘述。水库设计规模为:坝顶高程为1013.18m、1013.15m、1013.25m(面板堆石坝、粘土心墙坝和沥青心墙坝),正常蓄水位1010.19m,总库容461.14万m3。235、左坝肩0-1000+100上覆411m的风积黄土,湿陷系数0.0180.091,具有强湿陷性;压缩系数0.110.72,压缩模量2.719.2(见表3-3-1),为中-高压缩性土。经计算自重湿陷量124.5mm,总湿陷量为405mm,为级(中等)自重湿陷场地,工程地质性质差,必须全部清除。中间夹15m的卵石层,属强透水性,是产生渗漏的主要途径。下伏三叠系黄山街组韭菜园子组粉砂岩、泥质粉砂岩,岩层产状20350,裂隙不发育,基岩面高程在9931009m, 均在水库正常蓄水位1010.19m以下。根据勘探资料,强风化层厚度25m,纵坡波速15002500m/s,风化系数0.40.6,透水率q=18236、20lu,岩体破碎、强度低,建议清除。弱风化层厚度89m,纵坡波速25003500m/s,风化系数0.70.8,根据下坝址类比和钻孔压水试验透水率5lu在基岩面以下35m,因此弱风互层需做防渗处理。建议将防渗体深入弱风化层中,基岩临时开挖边坡1:0.5、覆盖层1:1.0。根据工程类比,以及下坝址岩石物理力学性质试验,岩块的主要物理力学性质试验:颗粒密度为2.71g/cm3,干密度为2.61g/cm3,湿密度为2.65g/cm3,自然吸水率为1.27,饱和吸水率为1.35,孔隙率为3.69,单轴抗压强度(饱和)为62.9MPa,单轴抗压强度(烘干)为108MPa,软化系数为0.58,抗剪强度指标237、为:饱和状态时c1.5MPa,48度,自由膨胀率为34。河床0+1500+375宽约225m,卵砾石覆盖层厚度8.015.0m,属强透水性;下伏三叠系韭菜园子组砂岩夹薄层细砾岩,岩石物理力学性质与左坝肩相同。根据河心钻孔压水试验,小于5Lu值的界限基岩面以下为3545m,小于10Lu值的界限为基岩面以下30m,综合考虑建议坝基基岩防渗处理深度应为40m。本段无断裂通过,建议基础临时开挖边坡基岩1:0.5,河床卵砾石水上1:1.0,水下1:1.25。右坝肩桩号0+3600+420段上覆59m厚的洪积粉土,工程地质性质差。其余为阶地卵石层和下更新统冲洪积层,属强透水性,是产生渗漏的主要途径。下伏基238、岩为三叠系烧房沟组砂岩、泥岩互层,基岩面高程在975.01009.0m,低于正常蓄水位1010.19m。根据物探资料,强风化层厚度25,纵坡波速15002500m/s,风化系数0.40.6,岩体破碎、强度低,建议清除。弱风化层厚度89m,纵坡波速25003500m/s,风化系数0.70.8,建议将防渗体深入弱风化层中,基岩临时开挖边坡1:0.5、覆盖层1:1.0。3.3.3.2 溢洪道工程地质条件XX河水库上坝址溢洪道布设于右岸山体半坡,冲沟入口走向约12。溢洪道进口底板高程1009.59m,堰顶高程1010.19m,宽度32.0m,出口底板高程1004.88m,长度200m,最大下泄流量23239、8.08m3/s。溢洪道沿线出露地层岩性均为三叠系烧房沟组黄绿灰色粉砂岩、泥质粉砂岩互层,岩石表层风化较严重,根据工程类比,该段岩石开挖等级为级,岩石开挖边坡可按1:0.5控制。3.3.3.3 放水洞的工程地质评价放水洞布设在左岸河床,为坝下涵洞,走向约72,放水洞进口底高程986.0m,消力池底板高程972.62m,长度144.3m,设计引水流量5.0m3/s,钢筋混凝土结构。放水涵洞一带的地层结构详见上坝址涵洞工程地质剖面图。涵洞进口段为填方,距河床面约3m,河床卵石层厚615m,稍密状,可见最大粒径0.5m,承载力标准值300kPa。涵洞出口段座在三叠系韭菜园子组黄绿灰色粉砂岩、泥质粉砂240、岩上,岩石表层风化较严重,根据工程类比,该段岩石开挖等级为级,岩石开挖边坡可按1:0.5控制,河床覆盖层水上1:1,水下1:1.25。3.3.4 上、下坝址比较根据项目建议书阶段结论,本次勘察在拟选下坝址的基础上对上、下坝址进行分析论证,通过比较,下坝址略优于上坝址。详见下表3-3-11。上、下坝址工程地质条件对比表表3-3-11比较内容下坝址上坝址对比评价地形地貌位于XX河出山口上游约1.3km,属低山丘陵区,河谷呈“U”型,谷底宽约100m,两岸不对称,坝顶长度610m(面板坝方案)。 位于XX河出山口上游约1.5km,属低山丘陵区,河谷呈“U”型,谷底宽约200m,两岸不对称,坝顶长度6241、87m。下坝址优地层岩性左岸上覆Q34eol黄土最大厚度约9.0m,Q3apl卵石最大厚度约7.5m,下伏三叠系韭菜园子组(T12j)粉砂岩、泥质粉砂岩互层;河床覆盖层厚度610m;右岸黄土厚35m,卵石厚度34m,岸坡上堆积大量坡积、洪积物。正常蓄水位高程1000.73m,左岸基岩高程993m,低于正常蓄水位约7m;右岸基岩高程977m,低于正常蓄水位23m。左岸上覆Q34eol黄土最大厚度约11.0m,Q3apl卵石最大厚度约6.0m,下伏三叠系韭菜园子组(T12j)粉砂岩、泥质粉砂岩互层;河床覆盖层厚度12.5m;右岸河床分布级堆积阶地,阶高56m,岩性为洪积粉土,岸坡堆积大量坡积、洪积242、物。正常蓄水位高程1010.19m,左岸基岩高程1001.43m,低于正常蓄水位约8m;右岸基岩高程978m,低于正常蓄水位约31m。下坝址优地质构造左岸以泥质砂岩、砂岩为主,节理、裂隙较发育,右岸基岩被覆盖;距离XXXX山前大断裂1km,距雅玛里克断裂约15km。左岸以泥质砂岩、泥岩为主,节理、裂隙不发育,右岸基岩被覆盖;距离XXXX山前大断裂1.3km,距雅玛里克断裂约14.7km。上坝址略优不良物理地质现象坝址一带无大冲沟发育。坝址右岸上游发育一条常年流水的大冲沟,对坝体有威胁。下坝址优临谷渗漏与库岸稳定左右岸均无临谷渗漏问题;左右岸第四系松散堆积物可能发生水下滑移和坍塌。同下坝址(左右243、岸均无临谷渗漏问题;左右岸第四系松散堆积物可能发生水下滑移和坍塌)。基本相同坝肩渗漏和黄土湿陷左右岸强湿陷性黄土应全部挖除(坝基),库岸取土料时削坡处理;防渗心墙应嵌入弱风化基岩内;左右坝肩基岩隆起,不存在绕坝渗漏问题。左岸强湿陷性黄土应全部挖除(坝基),库岸取土料时削坡处理;防渗心墙应嵌入弱风化基岩内;右岸河床级堆积阶地,阶高56m,岩性为洪积粉土应全部清除;左右坝肩基岩隆起,不存在绕坝渗漏问题。基本相同浸没淹没影响水库蓄水后将淹没库区范围内少量的树木和草场,淹没损失较小。水库蓄水后将淹没库区范围内少量的树木和草场,淹没损失较小。基本相同建筑物方案左岸隧洞方案工程地质条件较好;右岸涵洞基础部244、分座在基岩上,其余部分需地基处理;溢洪道利用天然冲沟,冲沟内基岩大多出露,挖方工程量较小。左岸坝下涵洞基础坐在河床覆盖层上;溢洪道利用天然冲沟,但沟底高程较高,挖方工程量大。下坝址优3.4 天然建筑材料XX河水库坝址附近天然建筑材料较丰富,主要分布在出山口一带,为土料和砂砾料,本次天然建筑材料的勘察阶段属于初查。(1)土料(T1)土料场分布于坝址左岸级基座阶地上,岩性为土黄色、黄褐色粉土,土质均一,具有大孔隙和垂直节理,本次勘察圈定料场面积0.375km2,有用土层平均厚度8m,顶部无用层厚度0.5m,总储量300万m3(详见土料场产地分布图),根据测试,土料的天然含水量平均6.63%,天然容245、重1.48g/cm3,塑限17,液限24.8,塑性指数7.8,粘粒含量平均16%,最优含水量15.4%,最大干密度1.79 g/cm3,击实后的渗透系数3.310-6cm/s,易溶盐含量0.99%,有机质含量6.9。土料场开采运输条件好,适合于机械化开采,平均运距约500m,土料的质量评价见表4-1。从表中可以看出,作为防渗体使用时土料的塑性指数偏低,有机质含量偏高、天然含水量偏低,其它指标基本满足防渗体土料的质量要求,储量极为丰富。土料的允许水力比降经验值为0.35。土料分散性试验结果,3组土料为过渡型土。土料黏土矿物主要为云母/伊利石、绿泥石,土料黏土矿物对土料的分散无促进作用。土料的粉粒246、含量较高,达到了59.068.0%,冲蚀破坏主要以粉土的不耐冲蚀破坏为主,因而在设计施工中应引起重视。XX河水库T1土料场土料质量评价一览表表3-4-1序号项目要求指标实际指标(平均值)合格情况均质坝防渗体均质坝防渗体1粘粒含量1030为宜1540为宜16合格合格2塑性指数71710207.8合格不合格3渗透系数碾压后小于104cm/s碾压后小于105cm/s3.3106cm/s合格合格4有机质含量5%2%6.9不合格不合格5水溶盐含量200200606020205.05含量(%0CuCc河床1#17.531.521.68.019.4146.811.1河床2#23.524.020.68.618247、.3114.98.4坝轴线1#8.039.019.510.117.4130.410.9坝轴线2#0.022.529.413.534.6471.43.9最大值23.539.029.413.534.6471.411.1最小值2.022.519.58.017.4114.93.9平均值12.329.322.810.122.4215.98.65)石灰石料据调查,在XX白杨河内有一处石灰岩矿,该矿的石灰岩主要供给干河子水泥厂,矿区距水库坝址约60km,石灰岩储量丰富,可以满足沥青砼墙坝的要求。3.5 结论(1)拟选XX河流水库库坝区位于北天山优地槽褶皱带XX山前拗陷带内。工程场区附近发育XXXX山前大断裂248、和雅玛里克断裂,均是全新世活动断裂,对工程的区域构造稳定性产生一定的影响。历史上拟选库区遭遇的最高地震烈度为度,因此场区区域构造稳定性较差,但各拟选水库坝址均未跨越或座于断层带上,直接影响较小,可进行本工程建设。(2)根据1:400万中国地震动峰值加速度区划图,查得XX河水库坝址区地震动峰值加速度为0.15g,对应地震基本烈度均为度。(3)XX河水库下坝址库区地形地貌、地层岩性和天然建筑材料均满足修建当地材料坝的要求,水库的附属建筑物(溢洪道、放水洞等)的工程地质条件基本可以满足工程建设要求。(4)XX河水库上坝址库区工程地质条件与下坝址基本相同,通过上下坝址坝址区工程地质条件比较,下坝址具有249、河谷窄、坝长短,河床覆盖层相对浅,库容相对大,左岸隧洞工程地质条件较好,投资较省等优点,因此推荐下坝址为优选方案。(5)根据易溶盐分析统计表,综合评价河床砂砾石表层(地下水位以上1.0m厚)对建筑材料具有弱腐蚀,1.0m以下河床砂砾石对建筑材料微腐蚀。两坝肩土体中,黄土对建筑材料均具有中强腐蚀性、砂砾石对建筑材料为腐蚀性。水库坝址区环境水(河水、地下潜水)对混凝土无腐蚀性。(6)XX河水库附近天然建筑材料较丰富,主要为黄土料和砂砾石料,黄土料分布在左岸阶地上,储量大,质量基本满足作为防渗土料的要求,平均运距500m,开采运输条件较好。C1、C2砂砾料场分别位于下坝址以北36km的河道左右岸,储250、量丰富,开采运输条件较好,质量基本满足作为坝壳料的要求(优先推荐C1料场),其中C1料场有简易公路相通,平均运距约3.5km;C2料场直线距离约4km,至坝址区需修建运输道路,开采条件相对较差,因此优先推荐C1料场,C2料场可作为备用料场。C1、C2砂砾料场作为混凝土骨料使用含泥量均偏高,建议水洗处理。或直接购买C3商品料,C3商品料场位于XX镇,距下坝址约18km。C4料场位于XX河河床内,总储量大于96万m3,漂卵石含量较多,其中水上开采厚度1.01.5m,水下开采6.57.0m,坝轴线附近500m范围禁止开采,平均运距约1.0km。(7)根据上、下坝址的工程地质条件比较,下坝址为本阶段地251、质上推荐坝址。4 工程任务和规模4.1 工程建设的必要性4.1.1 自然地理及水资源(1)自然地理概况XX河流域位于XX县西偏北约50km,地理位置介于东经88308852,北纬43304425之间。流域东西宽约15km,南北长约220km,总面积约763.6km2 。流域内行政单位为XX乡,该乡东靠XX镇,西依XX市XX镇,南以XX山分水岭和XX县交界,北部直通北沙窝准噶尔盆地南缘边界。XX河流域的地形地貌复杂多样,地势南高北低,由西南向东北倾斜。其地形自南向北依次为XX高山区、XX中低山区、XX山前平原区。流域南部最高处海拔4344.8m,北部最低处海拔500m左右。流域内的气侯、植被及水252、文要素垂直地带性十分明显。XX高山区位于山地南部,海拔4344.81700m之间。海拔3500m以上的高山地带为高寒山区,古代冰川和现代冰川都分布在这一地带,共有大小冰川13条,面积6.27km2,是XX河的发源地;海拔28001700m地区内,生长着茂密的原始针叶林、混交林,是较典型的温带原始针叶林带。这一区域河网发育,河谷纵横,形成XX河系的上游支流。XX中低山区指XX山主体以北、前山以南的山地,海拔高度在8502500m之间。中山区年降水量约在600700mm之间,植被生长茂盛,沿沟谷河流两侧和森林下限的山麓地带生长着多种草类植物,形成山麓湿润草原带;海拔8501700m左右为山前低山丘253、陵带,地势不高,山势平缓,起伏不大,地区坡度1823。低山被河流切割成若干地段,多呈丘陵特征。低山地带受干旱沙漠气候影响较大,干旱少雨,多风,是这一区域气候的主要特点。地表松散堆积物裸露,植被稀少,为半荒漠草原,水土流失严重,是XX河系泥沙的主要发生地。XX山前平原区南接前山山麓,北到冲积扇的北缘,呈东西带状,由南向北倾斜。按堆积物分布状况由南向北可分为山前冲洪积倾斜平原、冲积亚沙土微倾斜平原、北部冲积亚粘土平原。山前冲洪积倾斜平原土质薄,坡度大,渗水性强,水土流失严重,是畜牧业的春秋草场;冲积亚沙土微倾斜平原区土层堆积较厚,土壤肥沃,灌溉方便,耕作时间长,适宜多种作物生长,是流域主要农业区;254、北部冲积亚粘土平原堆积物以亚粘土为主,这一带干旱荒芜,植物稀少,土壤含盐碱较重,属于干旱草原区。整个山前平原南部海拔高度850m,倾斜大,坡降23左右,中下部坡降为1左右,最北部海拔高度550m。流域地处北半球中纬度地区,受温带天气系统和北冰洋冷空气的影响,在气候上属中温带大陆性干旱气候。由于地形地势的不同,南部山区夏季凉爽,冬季气温较平原高,温差小,降雨量较多。(2)水资源概况XX河发源于XX山,终于下游北部戈壁,河流全长71km,汇水面积201km2。出山口以上河长40.6km,集水面积183km2。XX河径流量的年际变化比较平稳,多年平均年径流量为1764104m3。XX河灌区中上游部分255、农田灌溉用水依靠引用山区河水,只有下游平原区部分耕地提取地下水作为补充水源。XX乡地下水补给量为2563104m3,可开采量为1285.0104m3,地区共有机电井88眼,现状年开采量1158104m3,平均每口井出水量约40m3/h。XX河灌区共有机电井26眼,年开采量为399104m3。根据XX县地下水超采区划定报告(昌吉州水科所),XX乡属未超采区。 4.1.2 社会经济概况(1)XX县社会经济概况XX县行政隶属昌吉回族自治州,地处亚欧大陆腹地,是古代“丝绸之路”新北道通往欧亚诸国的必经之路。行政区地理位置东经88308930,北纬43304530,呈南北向带状分布。县域东西宽60km,256、南北长214km,总面积8117km2,占昌吉州总面积的10.47%,是昌吉回族自治州重要的粮油生产基地。XX县东临奇台县,西接XX市,南以天山山脊线为界,与XX市和吐鲁番市接壤,北越卡拉麦里山与阿尔泰地区富蕴县交界,县府XX镇至XX市171km,具有得天独厚的地缘优势。辖区包括四镇五乡(XX镇、XX镇、泉子街镇、北庭镇、XX乡、庆阳湖乡、XX乡、大有乡、新地乡)、新疆生产建设兵团农六师107团和红旗农场。XX县土地肥沃,气候宜人,具有农作物生长的良好条件,一直是新疆重要的粮食基地,粮食总产量名列昌吉州前茅;本县是一个以农业生产为主,农牧结合的县,南部山区产的白皮大蒜,品种优良,驰名中外,近年257、来行销亚、欧等国际市场。该县的自然资源也相当丰富,蕴藏着数以百计的宝贵矿产,石油、煤炭、铁矿石的储量都很是可观。根据XX县社会经济统计资料,2008年末XX县总人口13.67万人,比上年增长0.8%,其中非农业人口4.76万人,农业人口8.91万人。人口自然增长率4.94。2008年实现地区生产总值20.51亿元,第一产业增加值8.53亿元,第二产业增加值5.35亿元,第三产业增加值6.63亿元。三产业的比例为42:26:32。人均生产总值16000元。县属农林牧渔总产值129053万元;其中,农业产值59659万元,林业产值6225万元,畜牧业产值61524万元,渔业产值694万元。农林牧渔258、服务业产值951万元,县属农林牧渔业增加值7.6亿元。农作物总播种面积68.0万亩;其中,粮食播种面积29.02万亩,棉花播种面积1.06万亩,油料播种面积4.77万亩,蔬菜播种面积7.05万亩,加工番茄6万亩,土豆播种面积8万亩。粮食产量10.76万吨,棉花产量636吨,油料产量8202吨,土豆产量11.66万吨,蔬菜产量26.2万吨。年末牲畜存栏48万头(只),全年牲畜出栏62万头,家禽饲养量503万羽。(2)流域社会经济概况XX乡是一个农牧结合的乡,该乡在1984年机构改革时由原XX公社析出建立,是XX河流域内唯一的乡级行政单位。乡政府驻地XX村,辖XX、XX河、老湖、西地4个村民委员会259、,21个自然村。河流出山口以上的行政单位有XX河村委会,出山口以下有XX村委会、老湖村委会、西地村委会。2008年流域内总人口9506人,其中非农业人口448人,占总人口的4.71;农牧业人口9058人,占95.29;农牧业人口中纯牧业人口1545人,占总人口的16.25%。流域内人口主要居住在平原区,共计8209人,占总人口的86.36%;山区人口1297人,占总人口的13.64%。流域内居民主要由汉族、哈萨克族、维吾尔族、蒙古族、回族等8个民族组成,其中汉族占总人口的66.37%,哈萨克族占18.77%,维吾尔族占10.73%,其他少数名族占4.13%。XX乡土地总面积763.6km2,有260、天然草场94万亩;耕地7.17万亩,其中平原区耕地面积6.66万亩。年末牲畜存栏49168头(只),折合标准畜79740头,其中平原区61400头。XX乡平原灌区分为两部分:XX河灌区以及调水灌区(西大龙口河水),其中XX河灌区耕地面积3.26万亩;调水灌区耕地面积3.4万亩。至2008年未,XX乡农村经济总收入9686万元,其中种植业收入5532万元,林业55万元,牧业3370万元,其他729万元。农牧民人均收入5819元。大农业种植面积7.17万亩,其中种植业面积5.58万亩,牧草面积0.96万亩,林地面积0.63万亩,种植业林草比例为77.9:8.7:13.4。农作物总播种面积5.58万261、亩,其中小麦播种面积1.3万亩,玉米播种面积1.59万亩,油料播种面积1.43万亩,土豆播种面积0.15万亩,蔬菜播种面积0.75万亩,其他作物播种面积0.36万亩,粮经比例为5.2:4.8。粮食产量14737吨,平均单产530.5kg/亩,高于全县平均单产370.67kg/亩;油料产量2788吨,平均单产195.0kg/亩,高于全县平均单产171.95kg/亩;土豆产量3750吨,平均单产2500kg/亩;蔬菜产量22438吨,平均单产2982.58kg/亩,低于全县平均单产3716.2kg/亩。流域内经济结构主要以种植业为主,占农村经济总收入的57.11,其次是畜牧业,占34.79。乡政府262、驻地XX村距XX县城约30km,西距自治区首府XX市145km,距昌吉市180km,土乌大高等级公路、国道216线及省道303线贯穿全境,交通便利。(3)XX河灌区社会经济概况XX河灌区现状年总人口2716人,年末牲畜存栏数30055只(标准畜),XX河灌区耕地面积3.26万亩,现状年充分灌溉面积2.77万亩。4.1.3 水利工程现状(1)水库工程流域现有小型水库2座,分别为东大槽子水库和庙湾子水库。东大槽子水库是一座以灌溉为主的小(2)型平原水库,水库位于仰坝以北西地以东处。水库坝型为均质土坝,于1974年竣工,竣工时坝高8.0m,坝长2200m,库容32104m3,控制灌溉面积0.09万亩263、。庙湾子水库是一座以灌溉为主的小(2)型平原水库,水库位于仰坝西北方向。水库坝型为均质土坝,坝高6.5m,坝长1600m,设计库容20104m3,水库于1966年竣工,控制灌溉面积0.6万亩。由于经济社会的发展,各业用水量增加、地下水大量开采、泉水干枯、多年来水库未进行维护,东大槽子及庙湾子水库目前已无水可蓄,无法充分发挥作用。(2)引水枢纽XX河渠首位于拟建XX河水库下游100m处,最早修建于1965年,为无坝引水渠首,灌溉期均靠临时拦坝引水,由于渠首抵御洪水能力低,每年洪水期都被冲毁,毁后再进行修建。现渠首设引水闸2孔,每孔净宽2.0m,设计引水流量5.0m3/s。(3)渠道工程流域内总干264、干、支、斗、农五级渠系共长152.35km,其中总干渠1.51km,干渠12.79km,支渠29.33km,斗渠42.76km,农渠65.96km,建有各类水工建筑物47座。经过多年建设,干、支、斗渠部分实现了防渗,三级渠系防渗率30%,其中干渠防渗5.72km,防渗率40%;支渠防渗14.01km,防渗率47%;斗渠防渗6.187km,防渗率14.5%。灌区条田比较规整,渠系建筑物基本配套,整个灌区已实现条田林网化,每块条田的控制面积300500亩。XX河总干渠1.51km,设计控制灌溉面积6.5万亩,梯弧形断面,干砌灌浆衬砌,原设计流量10.0m3/s,加大流量12.5m3/s,目前输水265、流量只能达到2.5m3/s。干渠3条,总长12.79km,均为梯弧形断面,干砌灌浆衬砌,设计流量46m3/s,现最大过水能力1.5m3/s。支渠10条,总长29.331km,梯形、梯弧形断面,干砌灌浆衬砌,设计流量24m3/s,现最大流量1.5m3/s。斗渠20条,共长42.76km,大部分为梯形断面,少部分为“U”形断面,过水流量0.51.0m3/s。农渠共长65.96km,梯形断面,以土渠为主,过水流量0.20.5m3/s。(4)提水工程目前XX乡内共有机电井88眼,其中XX河灌区内有26眼机电井,下游西大龙口河调水灌溉区60眼。提取的地下水主要用于人畜饮水及补充灌溉用水。4.1.4 工程266、建设的必要性(1)是农牧业发展的迫切需要水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,是国民经济的基础。流域属于干旱缺水地区,农业旱情突出,天然来水分配极不均衡,又无山区水库调节,流域春、夏季缺水严重。XX河灌区的灌溉季节为每年的410月,45月的水量占全年水量的17.35%,68月份占75.45%,910月份占7.18%,季节性分配不均,调蓄能力缺乏,河道来水远不能满足灌溉需水,供需不平衡成为制约流域各业生产的主要因素。多年来,XX乡在建设节水型社会上投入了大量的人力物力,大力推广节水技术,但是所做的这些坚持统筹规划、适度开发、合理调控、节约水资源的工作并不能从根本上解决XX河灌区的灌溉缺水问267、题,也无法改善灌区的春、夏季缺水状况。要满足流域灌区水土平衡和可持续发展的需要就必须修建灌区的控制性骨干工程,将天然来水中无法利用的洪水及各季闲水积蓄起来,先借其优良的水资源调控能力,配套相应的输水工程,调余补缺,解决灌区的灌溉缺水问题,改善灌区春夏季缺水状况,同时兼顾其它各业对水量的需求,保持水资源总量平衡,使国民经济和社会发展各业用水得到保证,推动灌区经济的可持续发展。畜牧业是XX乡农业和农村经济的支柱产业,2008年,XX乡年末牲畜存栏49168头(只),折合标准畜79740头,牧业产值3370万元,占到总产值的34.79%,牧区人均收入3890元,比农业灌区人均收入少1929万元。“十268、一五”期间,XX县在牧民定居、规模化养殖等方面做了大量的工作,XX乡已有牧民定居点三个,分别是阿克托别村、阿克奇村以及五道坝村,已定居牧民157户,新增饲草料基地4952亩。在取得上述成绩的同时,我们也应该看到,目前XX乡畜牧业生产仍然以家庭散养的传统放牧方式为主,抗灾能力弱、生产力水平低,适应市场变化的能力差,牧民为提高收入大量增加放牧的牲畜头数,放牧头数已远远超过5.13万头(标准畜)的理论载畜量,草原生态遭到严重破坏,草场退化、荒漠化现象日趋严重,传统的畜牧业发展模式已适应不了农村经济现代化建设的要求。由于现有的自然草场不断退化,生态环境恶化,牧业生产抗御自然灾害的能力较弱。农牧民收入增269、长缓慢,贫困人口仍然大量存在。为使广大农牧民尽快走上富裕道路,就要改变传统牧业方式,减少游牧放牧量,加大规模化养殖基地建设,全面提升畜牧业综合生产能力和产业安全水平,促进畜牧业持续健康快速发展。“十二五”期间,XX县加快了畜牧业发展的步伐,制定了“十二五”畜牧业发展目标:将XX县建设成为畜牧业大县,确定畜牧业在大农业的主导地位,初步建立畜牧业产业体系。“十二五”期间,将加快养殖基地建设,促进畜牧业生产经营方式转变;加快牧民定居工作,促进牧区经济发展作为畜牧业发展的工作重点。XX乡计划在2013年前实现牧民全部定居,定居牧民307户,新增饲草料基地6306亩,加上现有的人工灌溉草场面积,2020270、年,灌区人工灌溉草场面积将达到11084亩,饲草料基地面积将达17930亩;新增牲畜2935头,折合标准畜3812头,置换天然草场11.24万亩。为完成上述目标,改变当地草原生态现状,就必须加大加快饲草料基地的建设。而饲草料基地建设的成功与否,适时适量的灌溉成为关键因素。实施XX河水库工程可极大地改善流域农牧业生产基础条件,促进农牧业稳产、高产,保证农牧业生产的持续稳定发展,同时通过牧民定居和发展饲草料基地建设,提高农牧民经济收入、加快农牧民的脱贫致富步伐、提高农牧民生活水平和质量,为XX乡畜牧业发展奠定坚实的物质基础。从现状年水资源供需分析计算结果(详见供需分析部分)来看,灌区P=75%来水271、情况下的缺水主要集中在49月,为农牧业灌溉季节性缺水。工程兴建后,可存蓄夏季洪水及冬季弃水,缓解灌区供需水矛盾,同时结合灌区续建与配套工程,流域可供水量均能满足用水要求。这表明XX河水利枢纽工程的兴建不仅解决了平原灌区长期存在缺水问题,而且可以很好地满足XX河流域2020年发展规划的用水要求。因此,XX河水库工程的兴建是XX乡农牧业发展的迫切需要。(2)是流域防洪的需要 XX河是一条洪水灾害比较严重的河流,由于原有工程防洪标准低,防洪工程严重缺失,防洪标准进一步降低;遇到较大洪水就威胁河道两岸的水利工程设施和农田,造成灾害,损失巨大。加之XX河流域缺乏控制性水库枢纽工程,洪峰、洪量均无法补削减272、调控。多年来,全流域各族人民群众在党和政府的领导下,与洪水灾害进行了顽强的斗争,已修建了部分半永久性、临时性及少部分的永久性防洪工程。但由于防洪工程基本上都是临时性建议工程,标准低,达不到设防标准。防洪工程年复一年的投入大量的人力物力和财力,仍处于消极被动的局面,落后的防洪工程现状根本无法保证流域内人民正常的生产生活需要,严重影响了流域国民经济的发展。 1)1959年4月28日下午6时许,XX河流域骤降暴雨,历时约一个小时,洪水陡至,冲毁房舍349间,直接经济损失2094万元。2)1963年8月4日午夜至7日中午,持续78级大风,5日降大雨,7日晚方停,风雨成灾。冲塌房舍95间,冲毁渠道280273、0m,直接经济损失622万元。3)1987年7月26日至27日,境内连续两天降中到大雨,山区降水量100mm,平原降水45.2mm。全县山洪暴发,各沟河的流量猛增,洪水冲出山口,顺原有河道滚滚而下,酿成有史以来最严重的水灾。洪灾造成XX乡灾害严重,总计冲毁农田27035亩(颗粒无收13716亩),林地225亩,树木2万株;各种道路42km,桥涵32座,水利建筑物9座;机井12眼,渠道10.5km;淹死大小牲畜1163头,冲跨公用、民用房舍1337间。直接经济损失达4025万元。4)1988年3月14日,发生春洪,洪水漫过国道S303线,冲毁农田5000亩、道路2000m、塘坝2处,101间房屋倒塌。17日,冲倒房屋99间,冲走粮食9470kg,冲毁冬麦田1090亩、道路500m。直接经济损失达5856万元。5)1996年7月中旬,XX河骤降暴雨,洪水陡至,冲毁房舍多处,直接经济损失1675万元。6)2005年8月10日,XX河村遭受暴雨带来的洪水灾害, 洪水冲上路面,将路两边的林带或农田连成一片水域,庄稼颗粒未收,直接经济损失2025万元。7)2007年7月16日夜间,XX河流域
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