【正文】 1522 1304 1097 817 614 422 表 9 設(shè)計(jì)洪水過程線 小時 .秒 立方 序號 百年一遇洪水 p=1% 五百年一遇洪水 p=% 千年一遇洪水 p=% 時間 t 流量 Q 時間 t 流量 Q 時間 t 流量 Q 1 2 3 4 5 6 8 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 歷史洪水調(diào)查 據(jù)高陽縣志記載和調(diào)查訪問，從 1529 年（明嘉靖七年）到 1917 年（明國六年）黑水河共發(fā)生四次大洪水 ： 1529 年、 1694 年（清康熙三十二年）、 1862 年（清同治六年）和 1917 年。據(jù)傳 1917 年的大洪水將一塊約 立方米、重 200余噸的大石頭向下游推移了 200 多步（約 240米）。根據(jù)洪水痕跡推算（河床糙率采用 n=）洪峰流量為 1085 秒立方米。重現(xiàn)期為百年一遇。洪水過程是：凌晨 4 時許（天剛蒙蒙亮）起漲， 8 時許（早飯時）最大，中午 12 時左右（午飯時）退去一半，洪水總 歷時約 8～ 10小時，三天后河上方能過人。 序號 高程 m 面積 104㎡ 庫容 104m3 9 4 、泥沙 表 10 守口堡水庫水位 庫容、面積曲線 本流域沒有實(shí)測泥沙資料，原《初步設(shè)計(jì)報告》根據(jù)《山西省水利設(shè)計(jì)參考手冊》所附的侵蝕模數(shù)圖，查的本流域侵蝕模數(shù)為每立方公里 1500 噸。水文分析報告借用下墊面產(chǎn)沙條件大體相似的唐峪河恒山水庫泥沙分析成果中龍蓬峪的侵蝕模數(shù)每平方公里 2455 噸，求得守口堡水庫年來沙量為 萬噸，其中包括推移質(zhì) 萬噸。 泥沙干容重：推移質(zhì) ,懸移質(zhì) ,孔隙 率 。 水庫特性 根據(jù)萬分之一地形圖求得守口堡水庫水位 — 庫容、面積曲線見表 10。 下游水位流量關(guān)系 根據(jù)壩址下游河道縱坡及河道橫斷面用均勻流公式計(jì)算得水位 流量關(guān)系曲線見表 11。 表 11 下游水位 流量關(guān)系曲線 m3/s 1 1200 2 1205 3 1210 4 1215 5 1220 6 1225 7 1230 8 1235 9 1240 10 1245 11 1250 水位 m 斷面位置（壩軸線下游） 100m 200m 0 10 25 0 47 20 82 47 132 80 215 125 320 10 第二節(jié) 工程 地形 地質(zhì)條件 一 、地貌 庫區(qū)山坡多系由太古代的花崗片麻巖及第四紀(jì)的黃土覆蓋，山頂大部分為片麻巖組成，黃土覆蓋很薄甚至沒有，整個庫區(qū)皆為荒山野嶺。河寬約 130～ 200 米，河床內(nèi)大卵石 、漂石很少，多為小的塊石、 粗砂及泥土摻雜，淤積較厚，河床西側(cè)臺地種植谷子、黍子、山藥等。河兩岸支溝溝口均有泥沙卵石形成的沖積堆。 壩址兩岸皆為 50～ 90 米高的石山，巖石為大粒徑花崗巖及花崗片麻巖，表面風(fēng)化嚴(yán)重，破碎層厚度一般在 2～ 5米左右。兩岸均夾有 4～ 5 條基本直立、致密而堅(jiān)硬的石英山脈。 二 、地層 庫區(qū)為古老的變質(zhì)巖區(qū)和第四紀(jì)黃土坡積層及近代沖擊層，由新至老概述如下： ① 第四紀(jì)地層 近代沖積層：主要分布于河床及河漫灘的臺地上，河床中多為粗砂及礫石，并有少量的卵石，其成份多為花崗片麻巖及角閃片麻巖風(fēng)化后的產(chǎn)物 。砂的成份以石英、長石為主，及少量的云母片。大的卵石為片麻巖。 坡積層 :多分布于河流兩岸山坡山麓等近山地帶，成份和顏色等都與山體上方的 巖石性質(zhì)有密切的關(guān)系，以片麻巖碎屑及泥沙摻雜。其機(jī)械成份也頗不一致 ，粗大的是半棱角狀片麻巖石塊、巖石碎屑 。中等者一般為豆?fàn)畲笮∏規(guī)Ю饨堑乃樾?；最小著則為粘土及黃土一類，并以后者為主。坡積物上部多為片麻巖碎塊，棱角狀土分布于其中，無分選性；下部顆粒逐漸變細(xì)，亞粘土逐漸增加。由于坡積物的成因是基巖風(fēng)化物借重力的作用及雨水的搬運(yùn)，而在山坡或山麓堆積下來，股微具棱角。 黃土：主要分布 于出山口處得黃土丘陵區(qū)，其次分布在庫區(qū)的山頂（覆蓋于片麻巖上，厚度較?。┘吧狡?的 梯田上。黃土成份以粉砂為主，用肉眼可以看出黃土特性，大 185 480 285 675 410 915 585 1170 850 1400 1120 1640 1390 1650 11 空隙，顏色為黃色。 ② 太古代 片麻巖分布于各山包及山坡上，其中包括花崗片麻巖、角閃片麻巖及巖脈等?；◢徠閹r顏色為綠黃色、灰色，成份以石英為主含少量的長石、云母片或角閃石，質(zhì)地異常堅(jiān)硬；還有以石英、長石、云母片為主的一種花崗片麻巖，質(zhì)地軟且風(fēng)化嚴(yán)重。角閃片麻巖顏色為灰黑色，成份以角閃石為主，其次為石英、長石。軟弱巖層與堅(jiān)硬巖層一般呈互層。 鐵質(zhì)石英巖脈為黑褐色，質(zhì)地較堅(jiān)硬，比重 也較大。 三、 巖層產(chǎn)狀及構(gòu)造 壩址右岸為單斜構(gòu)造，走向東南 西北，傾向庫外，對儲水不利。但在基巖內(nèi)夾有白色火成巖，呈粒狀，有截水能力。表層風(fēng)化比較嚴(yán)重，風(fēng)化層厚 2米左右。 壩址左岸巖石走向東北 西南，傾向 東南、西北，巖石為直立，可能有些透水。山頭及長城以南均為風(fēng)化的花崗片麻巖，表層破碎比較嚴(yán)重，風(fēng)化層厚度約 2～ 5米。 壩址兩岸的石英巖脈夾層有阻水作用。 庫區(qū)兩岸的巖石構(gòu)造與風(fēng)化程度，大致與壩址處相同。 四 、河床覆蓋層 1957 年曾在河床中鉆探一空，孔深 米，于 米深處見巖石，配合沿壩軸線電測分析， 河床基巖深度由右岸向左岸依次為 37910米， 1958 年，截水墻基坑開挖長 173 米，寬 11 米，絕大部分基巖埋深子啊 10 米左右。風(fēng)化巖厚度 3～ 6米。 五、 地震 1989 年 2月陽高縣地震局確定：守口堡水庫地區(qū)地震基本烈度為七度。 第三節(jié) 筑壩材料力學(xué)性質(zhì)及施工 件 一 、天然建筑材料 1．河卵石及砂礫石料 在壩址附近，河卵石及砂礫石料極為豐富。從壩址上游 1200 米到下游 1000 米之內(nèi)，估計(jì)可開采卵石 萬立方米，砂礫石料則儲量更大，用之不歇。 ，經(jīng)加工便可使用。 下游兩岸，清出風(fēng)化層后，用之不盡。 表 12 鉆孔剖面柱狀圖 深度（米） 鉆孔剖面柱狀圖巖性描述 12 河床表面為粗砂及礫石，有少量的卵石，空口高程 1200 米 飽和灰黑色，一般直徑 5～ 60 毫米，最大直徑 105 毫米含有中細(xì)砂約占 30%及云母片（碎石） 飽和灰黑色，含有碎石約占 30%，直徑 3～ 85 毫米 飽和灰黑色，含有碎石，礫石和卵石，最大直徑 105毫米及含有少量的粘土 灰黑色，含有碎石約占 30%，中間夾有風(fēng) 化片麻巖（細(xì)砂） 棕深色，含有石英、長石。巖石堅(jiān)硬但有裂縫，上部破碎漏水嚴(yán)重（花崗片 麻巖） 4．土料 ① 守口堡村西得西山坡上，為本土最好的黃土，儲量為 35 萬立方米，運(yùn)距 1 公 里。 ② 守口堡村西得北山坡，初估黃土儲量 5萬立方米，土質(zhì)一般，運(yùn)距 500米。 ③ 孤山廟溝，過長城的南山坡，估計(jì)儲量為 20萬立方米，土質(zhì)一般，運(yùn)距 1 公里。 ④ 以上四 羊圈溝以南的山坡上，一般黃土儲量 10萬立方米，運(yùn)距 1公里。 處黃土料場，共計(jì)儲量 10 萬立方米、運(yùn)距 1 公里內(nèi)。 ⑤ 紅、白兩色優(yōu)質(zhì)粘土，分布在孤山廟溝和長城相交處的東北 山坡上，估計(jì)可以出土 11 萬立方米，運(yùn)距 1 公里左右。 黃土的①② 兩個料場，運(yùn)輸需要爬坡；③④兩料場運(yùn)輸需要跨溝過河；僅粘土料場運(yùn)輸可順坡而下直達(dá)壩上，條件較好。 13。 表 13 開挖邊坡（供參考） 巖石的風(fēng)化程度 巖石的破碎程度 邊坡坡度與高度值 高 15 米以內(nèi) 高 30米以內(nèi) 高 40米以內(nèi) 微風(fēng)化至中等風(fēng)化 節(jié)理較多 1； ～ 1: 1:～ 1: 1: 節(jié)理發(fā)育 1:～ 1: 1: 1:～ 1: 強(qiáng)風(fēng)化 節(jié)理較多 1:～ 1: 1: 1:～ 1: 節(jié)理發(fā)育 1: 1:～ 1: 二 、建筑材料物理力學(xué)特性 14。 表 14 基巖物理力學(xué)特性 項(xiàng)目 單位 花崗片麻巖 粗?；◢弾r 13 比重 t/m3 孔隙率 % 容重 t/m3 吸水率 % 抗壓強(qiáng)度 干 kg/cm2 800 700 濕 625 590 軟化系數(shù) 摩擦系數(shù) 彈性系數(shù) kg/cm2 3 105 2 105 泊桑比 滲透系數(shù) 新鮮 cm/s 8 105 半風(fēng)化 3 103 抗剪強(qiáng)度 巖石 /混泥土 牢固系數(shù) 進(jìn)出口及斷層帶 2 其它 6～ 8 彈性抗力系數(shù) 進(jìn)出口及斷層帶 kg/cm2 40 其它 160～ 250 15。 表 15 筑壩材料及非巖石地基的物理力學(xué)性質(zhì) 名 稱 項(xiàng)目 筑壩材料 非巖石地基 回填黃土 回填砂卵石 堆石及墊層 風(fēng)化巖筑壩 壩基砂卵石 階地黃土 比重 t/m3 孔隙率 % 37 28 30 30 30 41 干容重 t/m3 飽和容重 t/m3 濕容重 t/m3 浮容重 t/m3 內(nèi)摩擦角 水上 23 36 42 34 水下 34 40 32 34 20 14 粘著力 kg/cm2 滲透系數(shù) cm/s 3 106 2 103 1 101 4 104 5 102 1 105 三 、施工條件 ①鋼材：根據(jù)指示，可自包頭、太原、長治及邯鄲等城市運(yùn)入。 ②木材：可自山西或內(nèi)蒙古自治區(qū)調(diào)入。 ③水泥：可由山西省大同市調(diào)入。 壩址處有鄉(xiāng)級公路北 達(dá)內(nèi)蒙古自治區(qū)豐鎮(zhèn)縣，南抵陽高縣。經(jīng)陽高縣的鐵路線為京包電氣鐵路，公路為同張鐵路。壩址距陽高縣城 10 公里。陽高縣至大同的鐵路運(yùn)距 57公里，經(jīng)大同至太原的鐵路運(yùn)距 348 公里。 ，普工由當(dāng)?shù)亟鉀Q。 第四節(jié) 工程設(shè)計(jì)要求 一 、工程設(shè)計(jì)補(bǔ)充條件 ，下游河道安全泄量≤ 450m3/s。 ，正常引水流量 ，加大引水流量 。 ，厚 11 米，已砌至河床表面，若利用需進(jìn)行防滲和加固處理 。 20～ 30年淤積量計(jì)算。 640 萬立方米。 7 月 1 日時灌溉要求水庫保證儲水量為 232 萬立方米。 ①淹沒守口堡村河灘高產(chǎn)良田 200 畝。 ②淹沒通往內(nèi)蒙古的鄉(xiāng)級公路一條，需另開新路 3000 米。 二 、附圖 1. 守口堡水庫庫區(qū)地形圖一張 1:2020 2. 守口堡水庫壩址地形圖一張 1:1000 3. 守口堡水庫壩址軸線橫斷面圖一張 1:500 4. 黑水河水系圖一張 1:50000 15 5. 主要建 筑工程單位估價匯總表 第三章 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算 第一節(jié) 水庫調(diào)洪任務(wù) 水庫防洪的任務(wù)：一是修建泄洪建筑物，保護(hù)水庫不受到洪水夷頂造成大壩失事；二是設(shè)置防洪庫容，儲納洪水或阻滯洪水，減輕下游地區(qū)的洪水威脅，以保證下游防護(hù)區(qū)的安全。同時可通過興利調(diào)節(jié)計(jì)算，可以 把 枯水年的徑流重新分配，滿足下游用水部門的要求，由于天然河流水資源存在著利弊兩重性，又由于該庫區(qū)下游京包電氣化鐵路。村莊、農(nóng)田以免受到洪水威脅，因此對水庫在 設(shè)計(jì)和運(yùn)行時必須首要注意水庫的防洪問題。 水庫 調(diào)洪主要是攔儲洪水、消減洪峰、延長泄洪時間，使下泄流量能安全通過下游河道。調(diào)洪計(jì)算的任務(wù)是在水工建筑物或下游防護(hù)對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)一定的情況下，根據(jù)已知的設(shè)計(jì)入庫洪水過程線、水庫地形資料，擬定泄洪建筑物的型式和尺寸、調(diào)洪方式。通過調(diào)洪計(jì)算，推求出水庫出流過程、最大下泄流量、防洪庫容和水庫相應(yīng)的最高洪水位。 第二節(jié) 水庫樞紐的防洪標(biāo)準(zhǔn) 在制定防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時，考慮到水庫承擔(dān)下游鐵路、公路、村莊、農(nóng)田的防洪任務(wù)。故除要考慮水庫樞紐的水工建筑物自身的安全防洪標(biāo)準(zhǔn)外，還要考慮下游防護(hù)對象。當(dāng)此標(biāo)準(zhǔn)的洪水發(fā)生時，通過 下游河道的最大泄量不超過河道的允許泄量或控制水位。一般水工建筑物 防洪標(biāo)準(zhǔn)要高于防護(hù)對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榇髩我坏┦?，造成水體突然泄放，其后果相