【正文】 1新疆瑪納斯河防洪工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告1 綜合說明 緒言 工程地理位置瑪納斯河流域（以下簡稱“瑪河流域” ）位于新疆天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的重要區(qū)域，地處天山北麓準(zhǔn)噶爾盆地南緣。東至塔西河，西至巴音溝河，南靠依連哈比爾尕山與和靜縣相連，北接古爾班通古特沙漠。地理位置東經(jīng) 85176。01′～86176。32′，北緯 43176。27′～45176。21′，徑流總面積 19800km2?，敿{斯河發(fā)源于天山北麓依連哈比爾尕山，流向由南向北，是準(zhǔn)噶爾盆地南緣最大的一條溶雪型山溪河流，干流全長 324km，多年平均徑流量 億m3，主要支流有清水河和呼斯臺(tái)郭勒河。本次防洪工程改造段位于紅山嘴引水渠首至夾河子水庫河段之間，起點(diǎn)位置在瑪河二級(jí)電站以南，瑪河河谷水源地管線起點(diǎn)處，以此向下游修建，改造長度為 ，主要防護(hù)對象為河谷水源地取水設(shè)施和輸水管線、二級(jí)電站引水渠，右岸 萬畝耕地和 萬人生命財(cái)產(chǎn)安全。 興建緣由瑪河流域總面積 萬 km2，經(jīng)過兵、地人民五十多年的開發(fā)建設(shè)，奇跡般的將亙古荒原變成了綠洲，建立了輝煌的業(yè)績。自 1959 年至今，修建了一系列的水利水電工程，對保障地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，發(fā)揮了重要的作用。瑪河流域包括行政區(qū)為：農(nóng)八師石河子市、瑪納斯縣、沙灣縣、農(nóng)六師新湖總場和克拉瑪依市的小拐鄉(xiāng)，總?cè)丝? 萬人，總耕地面積 萬畝。沿瑪河兩岸有許多重要的防護(hù)對象，如：瑪河的梯級(jí)電站、河谷水源地工程、東岸大渠、瑪納斯縣火電廠、石河子開發(fā)區(qū)和石河子飛機(jī)場等。近年來，瑪河遭遇連續(xù)豐水年，洪峰流量有加大趨勢，河床泥沙淤積抬升、主流游蕩，洪水災(zāi)害頻繁發(fā)生，對兩岸的防護(hù)對象造成很大的危害和威脅。新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院于 2022 年 12 月完成了《新疆瑪納斯河防洪規(guī)劃》 ，此次防洪規(guī)劃任務(wù)以堤防工程和河道治理規(guī)劃為重點(diǎn)，對指導(dǎo)瑪河防洪工作具有重要的意義。2本次堤防工程位于二級(jí)電站引水渠首至紅山嘴引水渠首 10km 之間，主要防洪對象為 2022 年~2022 年新建的瑪河河谷水源地，河谷水源地不屬于防洪總體規(guī)劃中防洪對象，但在原防洪規(guī)劃中包含本段堤防規(guī)劃內(nèi)容，當(dāng)時(shí)規(guī)劃的防洪對象主要為電站引水渠、各類渠系建筑物、瑪河伴行路、二級(jí)電站、三級(jí)電站，兩岸村莊，河谷耕地等。隨著 2022 年河谷水源地的建成，本段的防洪任務(wù)變得較重，且緊迫程度增加。故在資金有限的情況下，本段堤防優(yōu)先進(jìn)行建設(shè)。 編制依據(jù)（1） 《新疆瑪納斯河防洪規(guī)劃》 ，新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院 2022 年 12 月編制；（2） 《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201－94；（3） 《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50286－98；（4） 《堤防工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》SL171－96；（5） 《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》DL5021－93；（6） 《瑪河管理章程》 ；（7）工程可行性研究階段上級(jí)主管部門審查評審意見。按照《新疆瑪納斯河防洪規(guī)劃》中的指導(dǎo)思想和原則，結(jié)合瑪河洪水特性和防洪工程現(xiàn)狀，經(jīng)過多方案比較，擬定瑪河總體規(guī)劃方案為：山區(qū)水庫與堤防相結(jié)合、近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合的防洪總體方案。在此防洪規(guī)劃中，將肯斯瓦特水庫壩址至二級(jí)電站引水渠首河段防洪標(biāo)準(zhǔn)定為重現(xiàn)期 10 年一遇。將二級(jí)電站引水渠首至紅山嘴引水渠首河段根據(jù)防洪對象不同劃分為不同的防洪標(biāo)準(zhǔn)，其中東岸二級(jí)電站引水渠及各類渠系建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn)確定為重現(xiàn)期 30 年一遇。東岸瑪河伴行路、二級(jí)水電站、三級(jí)水電站、輸電線路等防洪對象均布置在二級(jí)臺(tái)地上，位置較高，基本不存在洪水威脅，防洪標(biāo)準(zhǔn)均不超過重現(xiàn)期 30 年一遇。 可行性研究報(bào)告主要結(jié)論受自治區(qū)水利廳瑪河流域管理處的委托，我院承擔(dān)本次河谷水源地防洪工程的設(shè)計(jì)工作，可研階段的設(shè)計(jì)工作已于 2022 年 6 月完成，并于 6 月 29 日通過水利廳組織的專家評審，基本同意可研報(bào)告成果，主要審查意見結(jié)論如下：（1）瑪河是新疆天山北坡經(jīng)濟(jì)帶最大的一條河流，暴雨洪水，融雪洪水時(shí)有發(fā)生。本次河道治理工程，可遏制河段水流的侵蝕，提高河道行洪能力，降3低河谷水源地、電站引水渠、村莊及耕地防洪風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，瑪納斯河河谷水源地東岸防洪工程的建設(shè)是必要的。（2）基本同意設(shè)計(jì)洪峰流量分析計(jì)算成果，工程斷面 20 年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為 945m3/s。下階段應(yīng)規(guī)范洪水計(jì)算方法及肯斯瓦特水庫調(diào)洪演算出庫洪水的設(shè)計(jì)成果，并進(jìn)一步分析紅山嘴水文站洪水與肯斯瓦特水文站洪水的關(guān)系，復(fù)核工程斷面洪峰流量成果。（3）原則同意報(bào)告提出的各控制性節(jié)點(diǎn)斷面的水位流量關(guān)系分析計(jì)算成果。應(yīng)補(bǔ)充大洪水的水面線調(diào)查，結(jié)合調(diào)查成果對洪水位進(jìn)行合理性分析。（4）同意報(bào)告區(qū)域穩(wěn)定性評價(jià)，地震動(dòng)峰值加速度為 ，對應(yīng)地震基本烈度為Ⅷ，區(qū)域穩(wěn)定性差?；就夥篮榈痰墓こ痰刭|(zhì)條件評價(jià)?；就馓烊唤ㄖ牧系脑u價(jià)意見，應(yīng)進(jìn)一步落實(shí)天然建筑材料的儲(chǔ)量、質(zhì)量及運(yùn)距。（5）同意工程的任務(wù)為通過建設(shè)永久性防洪堤工程，保護(hù)河段右岸水源地、電站引水渠、耕地及人口等。基本同意本次選擇瑪納斯河右岸 2+240～12+040段新建堤防，建設(shè)長度 ?；就獍幢Ｗo(hù)對象確定的防洪堤工程的洪水標(biāo)準(zhǔn)，采用 20 年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，抵御洪水能力為 945m3/s。（6）同意管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置及管理辦法，本工程建設(shè)期項(xiàng)目法人為瑪納斯河管理處，工程建成后仍由瑪納斯河流域管理處進(jìn)行管理；基本同意工程管理范圍和保護(hù)范圍；同意工程采用公開招標(biāo)的形式，委托招標(biāo)單位組織進(jìn)行進(jìn)行招標(biāo)工作。（7）基本同意施工期導(dǎo)流方式及施工排水措施；基本同意施工期交通布置方案和施工總體布置；基本同意施工總進(jìn)度及工期安排。（8）工程臨時(shí)占地和永久占地均在喝道管理范圍內(nèi)，不考慮占地賠償問題。（9）基本同意工程建設(shè)對環(huán)境影響的預(yù)測評價(jià)結(jié)論。對環(huán)境無大的不利影響，且造成的不利影響可通過適當(dāng)?shù)沫h(huán)保措施進(jìn)行減免。（10）基本同意水土流失預(yù)測評價(jià)及所采取的水土保持措施與布局，應(yīng)進(jìn)一步復(fù)核防治責(zé)任范圍，細(xì)化水土保持設(shè)計(jì)。（11）同意工程投資估算編制依據(jù)，基本同意編制原則及方法，同意按照第二季度價(jià)格水平，總投資 萬元。4（12）基本同意國民經(jīng)濟(jì)評價(jià)原則和方法，本工程國民經(jīng)濟(jì)評價(jià)經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率大于社會(huì)折現(xiàn)率，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值大于零，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比大于 1，在經(jīng)濟(jì)上市合理可行的。審查意見說明：可研階段的建設(shè)內(nèi)容為整個(gè)河谷水源地 2+240~12+040 段共計(jì) ，工程概算為 萬元。由于受 2022 年度批復(fù)資金的限制，本工程分期實(shí)施，2022 年具體實(shí)施 2+240~6+450 段，共計(jì) 。 水文 水文瑪河發(fā)源于天山北麓依連哈比爾尕山，流向由南向北，是準(zhǔn)噶爾盆地南緣最大的一條溶雪型山溪河流，干流全長 324km（河源至小拐） 。山區(qū)（紅山嘴水文站以上）集水面積 5156km2，河長 190km?，敽訌搅髂陜?nèi)分配，主要集中在 6～9 月，水量占全年徑流量的 ％。其中 7 月份和 8 月份水量占年徑流量的 ％。從歷年實(shí)測的徑流資料分析，這部分洪水量主要來自高山區(qū)的積雪和冰川消融。也與春季氣溫回升的快慢有關(guān)，春洪往往給下游各業(yè)造成較大的損失。冬季水量來源于泉水和地下水潛流補(bǔ)給，水量小而且穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間較長?，敽雍樗饕杏?8 月份，根據(jù)肯斯瓦特水文站實(shí)測洪水資料，歷史最大洪峰流量發(fā)生于 8 月份的占到絕大多數(shù)，僅 1976 年和 1984 年出現(xiàn)在 6月下旬。洪水類型主要為冰川融雪型洪水、暴雨型洪水和混合型洪水。洪水主要有峰不高但量大、持續(xù)時(shí)間長、時(shí)間和水量集中等特點(diǎn)?，敽訉儆谝粭l多沙河流，泥沙來自于降雨溶雪對流域面的侵蝕和水流對河道的沖刷。從河源至出山口，泥沙隨高程的遞減而逐漸增加。泥沙的特征，與新疆天山北坡同類型河流的產(chǎn)沙情況基本一致，主要有年際變化很大、年內(nèi)分配集中、含沙量集中等特點(diǎn)。由于紅山嘴水文站斷面以上泉水的匯入，根據(jù)紅山嘴站的冰情觀測資料(1955 年～1978 年)可以看出，河道開始結(jié)冰結(jié)日期在 11 月中旬，最早在 11月 1 日(1957 年)，最晚為 12 月 20 日(1958 年)。全部融冰日期為 3 月中下旬，最早為 1 月 13 日(1957 年)，最晚為 4 月 13 日(1957 年)，但是河道基本不封凍，只是在 1965～1961966～1967 和 1970～1971 河道封凍了。自 1979 年電站引5水渠建成后，紅山嘴斷面以下河段冬季基本沒有流水，也就沒有冰情了?，敽铀w比較潔凈，物理性質(zhì)為無色無味，在流量平穩(wěn)期呈澄清狀態(tài)。水的類型以 Ca２+ 為主，PH 值一般為 ，礦化度約 ，歷年平均總硬度在。紅山嘴水文站平均離子總量為 257mg/L，離子徑流量為104t?？纤雇咛厮恼酒骄x子總量為 1937mg/L，離子徑流量為104t。根據(jù)石河子市環(huán)境保護(hù)部門對瑪河肯斯瓦特水文站和紅山嘴水文站水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，采用內(nèi)梅洛污染指數(shù)法，評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為《地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》GB3838－2022 第二類標(biāo)準(zhǔn)，評價(jià)結(jié)果為：水體屬于一級(jí)清潔水質(zhì)，多年水質(zhì)變化不大，相對比較穩(wěn)定。 氣象瑪河流域?qū)儆诘湫偷拇箨懶愿珊禋夂騾^(qū)，系統(tǒng)的天氣過程主要受強(qiáng)大的蒙古高壓和西風(fēng)氣流控制,其特點(diǎn)是：四季氣溫懸殊，干燥少雨，冬季長而夏季短；氣溫年較差和日較差都很大，并有春季升溫快、秋季降溫迅速等特點(diǎn)。現(xiàn)以工程所在地附近紅山嘴水文站作為參證站，將其主要?dú)庀笠蜃雍喪鋈缦拢焊鶕?jù)紅山嘴水文站實(shí)測資料分析，紅山嘴水文站多年平均氣溫 ℃，7 月平均氣溫為 ℃，1 月平均氣溫為－℃，極端最高氣溫 39℃，極端最低氣溫－℃。降水主要集中在春夏兩季，多年平均降水量為 ，年最大、最小降水量分別為 和 。多年平均蒸發(fā)量(蒸發(fā)器為 φ20cm型)為 。最大凍土深度為 137㎝～197㎝，最大積雪深度 25㎝～40㎝，平均相對濕度在 48％～65％之間。 工程地質(zhì)擬建的防洪規(guī)劃河段位于天山褶皺帶北麓烏魯木齊山前坳陷內(nèi)，受構(gòu)造作用，山前坳陷區(qū)形成了一系列與天山大致平行、走向 NWW 的斷裂。根據(jù)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》GB18306－2022，地震動(dòng)峰值加速度為 ，地震基本烈度為Ⅷ度。工程區(qū)區(qū)內(nèi)地下水埋深不等，對防洪堤工程影響不大，本河段地表水礦化度較低，對鋼筋混凝土及鋼結(jié)構(gòu)無腐蝕性。根據(jù)《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL211－98）中對土的凍脹性的判別標(biāo)準(zhǔn)，本次河道段筑堤及堤基均為屬于非凍脹性土，不用采取抗凍脹措施。6工程區(qū)砂石料場，混凝土粗細(xì)骨料、卵石料儲(chǔ)量豐富，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合要求。 工程任務(wù)和規(guī)模本期防洪工程的任務(wù)是建設(shè)瑪河水源地 2+240～6+450 段右岸防洪堤，解決該河段水源地工程設(shè)施面臨的防洪問題，并解決該河段右岸電站引水渠，1 千畝河谷耕地、5 千人農(nóng)村人口等免受洪水威脅?，敽铀吹赜扇∷O(shè)施及輸水管道等部分組成，取水區(qū)共設(shè)置 36 眼井，單井深度為 90m，輸水管道長度為 ，直徑為 。工程設(shè)計(jì)取水流量為4m3/s?，敽铀吹毓こ虨棰蟮戎行凸こ蹋饕ㄖ锛?jí)別為 3 級(jí)。設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為 2O 年一遇，校洪防洪標(biāo)準(zhǔn)為 5O 年一遇。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194 及《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252—2022，并結(jié)合防護(hù)對象的工程等別及建筑物級(jí)別，確定本次堤防工程防洪標(biāo)準(zhǔn)同水源地防洪標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，校核防洪標(biāo)準(zhǔn)為 5O 年一遇。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5028698 中的堤防工程的劃分標(biāo)準(zhǔn)，確定本次堤防工程的級(jí)別為 3 級(jí)。本次堤防工程建設(shè)樁號(hào)為 2+240～6+450，總長度為 。 工程布置及主要建筑物本次防洪工程樁號(hào)為 2+240～6+450，主要是對瑪河水源地取水設(shè)施、輸水干管、電站引水渠等進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)內(nèi)容中最靠近河道的是瑪河水源地輸水管線。防洪堤總體上沿著輸水管線靠近河道側(cè)布置。本工程主要建筑物為防洪堤，防洪堤迎水面邊坡 1:，背水面邊坡1:，迎水面采用 CF200 現(xiàn)澆混凝土板襯砌，護(hù)坡板厚度 15cm，防洪堤采用天然砂礫石填筑，砂礫石填筑相對密度不小于 。防洪堤現(xiàn)澆混凝土板分縫尺寸為 3m3m，縫寬 2cm，高壓閉孔板填縫。防洪堤頂設(shè) CF200 現(xiàn)澆混凝土封頂板，封頂板寬 ，厚 6cm，每隔 1m 設(shè)一道縫，縫寬 2cm，高壓閉孔板填縫。防洪堤每隔 500m 設(shè)置一錯(cuò)車道。錯(cuò)車道處堤頂寬 。7 工程施工本期瑪河河谷水源地防洪工程，工期在一定程度上受春洪、氣象條件和已建工程運(yùn)行條件影響，但大部分堤線距河道主流較遠(yuǎn)，可以選擇非洪水期進(jìn)行施工，對工期影響不大。施工單位應(yīng)按照規(guī)定的工期，精心安排，就可以確保施工安全和已建工程的正常運(yùn)行。工程建設(shè)對外交通運(yùn)輸，可沿 312 國道和東岸大渠右岸的伴行公路及砂礫石路面到達(dá)工程點(diǎn)。沿 312 國道向東可達(dá)烏魯木齊，向西可達(dá)石河子市。施工中所需三材、機(jī)械設(shè)備、生活物資、等均由 312 國道和東岸大渠右岸的伴行公路運(yùn)輸。工程主要工程量有：土方開挖 萬 m3；土石方填筑 萬 m3；砌石 萬 m3。主要材料用量：水泥 1370t；柴油 ；施工總工時(shí) 萬個(gè)。工程劃分為兩個(gè)標(biāo)段，施工期初步定為 2022 年的 4 月 1 日至 7 月底，工期為 100 天。 工程永久占地本工程地處新疆瑪納斯縣瑪納斯河段右岸，本次修建防洪堤全長，共計(jì)新增占地 畝，其中工程占地 畝，管理范圍占地 畝，占地范圍均為瑪河河道管理范圍。 水土保持（1）防治目標(biāo)：根據(jù)自治區(qū)三區(qū)劃分公告，項(xiàng)目區(qū)處于水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，依據(jù)《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》 （送審稿） ，本項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)為 III 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn) 6 大