【正文】 哇沿水庫作為察汗烏 蘇河流域近期建設(shè)的一項關(guān)鍵性水利樞紐工程提出。 2 哇沿水庫工程基本資料 水利電力學(xué)院 3 2 哇沿水庫工程基本資料 地理位置及任務(wù) 哇沿水庫在海西州都蘭縣境內(nèi)，地理位置為東經(jīng) 98176。察汗烏蘇鎮(zhèn)距省會西寧市 428km，北距海西州府德令哈市 217km，西距格爾木市 371km,“ 109”國道在城區(qū)穿過。16?、北緯 35176。察汗烏蘇河長 152km,落差 1912m，河道平均比降為 %。 1968年 3月在察汗烏蘇站下游 （二）站，該站距上游河源 ，控制流域面積 4434km2，有 1968～ 2020年的徑流資料（包含 1973～ 2020年渠道引水流量）及 1968～1999年洪水資料。 泥沙 察漢烏蘇（二）站無實測泥沙資料，在推求壩址處輸沙量時，可采用臨近香日德河香日德站泥沙資料，香日德站多年平均含沙量為 ，則壩址處多年平均含沙量為 t，考慮 30%的推移質(zhì)輸沙量，則壩址處多年平 均輸沙量為 t。 07?、北緯 36176。 下壩址自 2020年 10月至 2020年 11月，由 青海省水利水電勘察設(shè)計 院地質(zhì)隊組織勘察隊伍，進(jìn)行了可研階段的地質(zhì)勘察工作。區(qū)內(nèi)海拔在 3300m以上，相對高差 400～ 700m，總體地勢東南高北西低，屬中山峽谷地貌。山地與河谷交匯處以洪積扇和坡積裙為主，在陰坡及坡腳處有少量重力堆積物，山坡及山頂分布有殘留的風(fēng)積粉質(zhì)粘土。 （ 3）地質(zhì)構(gòu)造 工程區(qū)隸屬于昆侖褶皺系的二級構(gòu)造單元－東昆侖褶皺帶的北緣，其北以深斷裂帶與祁連山褶皺系相隔，西接柴達(dá)木地塊。 在工程區(qū)附近分布的主要是察汗烏蘇河北山斷裂組，該組斷裂分布于察汗烏蘇河以北，總體走向為 NW300176。為正斷層，中間一條則傾向北東，傾角為 30176。可能為一條北東向傾斜的正斷層，對三迭系中～酸性噴發(fā)活動有明顯的控制作用?！?70176。根據(jù)物探資料及鉆孔揭露，砂卵礫石層自上而下可分為三層： 0～ 8m為稍密 中密的沖積砂卵礫石層，含卵石 %，礫石 %，砂 %左右，含泥量 %，結(jié)構(gòu)稍密 中密，礫卵石磨圓一般，多呈次棱角 次圓狀，分選一般，一般粒徑 3～ 6cm，最大粒徑 20cm，其成分以安山巖、花崗巖為主； 6～ 64m為密實的沖積砂礫石層，成分及顆粒組成同上層，主要區(qū)別為結(jié)構(gòu)密實，局部含泥量稍高； 64～ 90m為冰水堆積砂卵礫石層，此層顆粒組成上較上兩層稍粗，卵石含量較高，卵石含量可達(dá) 20%，含泥量也較 上部高，結(jié)構(gòu)密實，其余基本同上層?！?290176。 f1 NE10176。 ～ 斷層泥、壓碎巖 ,無膠結(jié) 壓性 右壩肩 f2 NW315176。 斷層泥、碎裂巖 ,無膠結(jié) 張性 右壩肩 f4 NE70176。 ～ 壓碎巖、糜棱巖 壓性 右岸壩前 巖體風(fēng)化特征 根據(jù)鉆孔揭露與地表調(diào)查， 壩址區(qū)巖體風(fēng)化層主要為強(qiáng)風(fēng)化與弱風(fēng)化兩類，強(qiáng)風(fēng)化層厚度多在1m左右，以物理風(fēng)化為主，巖體多呈碎裂結(jié)構(gòu)，其縱波速多在 1700m/s左右。 2 哇沿水庫工程基本資料 水利電力學(xué)院 7 天然建筑材料 哇沿水庫下壩址擬建壩型為當(dāng)?shù)夭牧蠅?，主要建筑物有土工膜斜墻砂礫石壩、溢洪道、導(dǎo)流洞等。 防滲土料 根據(jù)本次工作調(diào)查，工程區(qū)附近沒有可集中機(jī)械化開采的大規(guī)模土料場分布，區(qū)內(nèi)可作為防滲土料場的地層主要為第四系風(fēng)積、沖洪積成因的粉質(zhì)粘土層，該層土主要分布于各沖階地的表層，分布面積雖廣，但厚度較小，不能進(jìn)行集中機(jī)械化開采。料場分布范圍較大，儲量豐富 ，能滿足設(shè)計需用量。本次勘察總體方量為 104m3，僅 能滿足壩體防滲料需求，當(dāng)庫區(qū)如采用防滲土料防滲時，則方量不能滿足規(guī)范中勘察方量大于三倍需求量的要求，而且該類防滲料在水平防滲時易受沖刷，因此建議水平鋪蓋時采用土工膜進(jìn)行防滲。 50?～ 99176。 察汗烏蘇河流域內(nèi)的行政區(qū)為都蘭縣的察汗烏蘇鎮(zhèn)和熱水鄉(xiāng)，是一個以漢族為主，蒙古族為主體少數(shù)民族，漢、蒙、藏、回、土、撒拉等 19 個民族組成的多民族聚居區(qū)。流域內(nèi)牲 畜為 萬頭（只），其中大牲畜 萬頭，小牲畜 萬頭（只）。流域內(nèi)的熱水灌區(qū)和察蘇灌區(qū)從上世紀(jì)五十年代開始建設(shè)，耕地面積一度達(dá)到 10萬畝。同時由于缺水，灌區(qū)輪灌面積達(dá) 。 ②哇沿水庫工程實施后，利用新增供水量，促進(jìn)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整 目前流域農(nóng)田灌溉面積為 ，按照 2030年農(nóng)村人口計算，人均灌溉農(nóng)田面積為 ，約為我省目前的平均水平（根據(jù) 2020年青海省國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和統(tǒng)計公報計算為 ）的 3倍。枸杞是一種多年生灌木，其根系發(fā)達(dá)， 對土壤的適應(yīng)性較強(qiáng)，具有保持水土、防風(fēng)固沙、改良土壤等作用。 （ 2）保障工業(yè)用水，支持國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展 隨著柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗區(qū)的逐步建成，其強(qiáng)大的輻射作用，給流域工業(yè)發(fā)展帶來前所未有的機(jī)遇。 隨著工業(yè)的發(fā)展，必然會帶動建筑業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 流域國民經(jīng)濟(jì)將逐步走向持續(xù)健康發(fā)展的道路。但目前流域農(nóng)業(yè)灌溉缺水嚴(yán)重，在灌溉季節(jié)，河道基本上處于斷流狀態(tài)，河道基本功能得不到保證，一系列生態(tài)問題將逐步顯現(xiàn)。但是只強(qiáng)調(diào)河道和湖泊濕地生態(tài)保護(hù)的重要性，而不去解決國民經(jīng)濟(jì)缺水的根本問題，在目前流域嚴(yán)重缺水的狀況下是難以做到的。 工程任務(wù) 在哇沿水庫實施以前，流域缺水深度在 18%以上，主要在 5月、 6月、 8月三個月缺水。 根據(jù)流域用水戶的分類，分別確定流域現(xiàn)狀供水工程和擬 建工程的任務(wù)。 根據(jù)流域水資源規(guī)劃成果和上述的分析，確定哇沿水庫是一個綜合利用水庫，其工程任務(wù)以灌溉和供水為主?？紤]到水庫供水量中農(nóng)業(yè)灌溉占 82%，因此以枯水年（ 75%）年徑流作為調(diào)節(jié)計算的來水資料。下泄水量要通過 下游斷面的水資源供需分析來確定，哇沿水庫斷面處天然來水量減去下泄水量即為斷面處的可利用水量。以上，地形呈“ U”字對稱，副壩段為 Ⅲ ~Ⅴ階地，地形寬緩 兩岸岸坡坡度在 40176。其用水過程線見表 41。水庫興利庫容為水庫最大蓄水量減去死庫容，為 1608 104m3。 表 43 水庫水位 — 面積 — 庫容關(guān)系表 序號 水庫水位 Z（ m） 面積 S（ 104m2） 庫容 V（ 104m3) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 。 青海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：青海省都蘭縣哇沿水庫大壩設(shè)計 水利電力學(xué)院 16 水庫特征水位選擇 水庫庫容曲線以實測的 1:1000庫區(qū)圖量算，水庫水位 面積 庫容量算成果見表 43。計算過程見表 42。本次設(shè)計根據(jù)地質(zhì)資料及前述所做的工作，推薦選擇下壩址為優(yōu)選壩址。 4 .水文水利計算 水利電力學(xué)院 13 4 .水文水利計算 壩址選擇 本設(shè)計分選了兩個壩址進(jìn)行設(shè)計工作，兩壩址均位于察汗烏蘇河中下游段，都蘭縣城距上壩址42km, 距下壩址 ，兩壩址相距 。徑流月分配見表 31。供水任務(wù)主要是：為城鎮(zhèn)和新 增工業(yè)項目提供水源保障。擬建工程指哇沿水庫，其供水任務(wù)是結(jié)合現(xiàn)狀供水工程滿足第二類用水戶，為第三類用水戶提供水源保障。如果首先保證其他行業(yè)用水，農(nóng)業(yè)的缺水狀況將越加嚴(yán)重，如果盡量滿足農(nóng)業(yè)用水，其他行業(yè)的發(fā)展將受到限制 。在哇沿水3 工程任務(wù)及必要性 水利電力學(xué)院 11 庫 斷面和察汗烏蘇水文站斷面， 75%枯水年河道內(nèi)下泄水量分別不小于 2299 104m3和 2555 104m3，占多年平均徑流量的 10～ 20%。比如甘肅省的民勤盆地，由于對水資源無節(jié)制的開發(fā)導(dǎo)致湖泊干涸、土地荒漠化，生態(tài)環(huán)境的惡化已經(jīng)對本地區(qū)人民生活構(gòu)成嚴(yán)重威脅，甚至對周邊的蘭州市及肅中地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。到 2030年，國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到 ，年均增長 %，人均 GDP達(dá)到 。但是流域現(xiàn)狀缺水嚴(yán)重，新發(fā)展工業(yè)項目的取水問題難以解決，工業(yè)項目的實施受水源的限制變得十分困難。 近年來察汗烏蘇地區(qū)已經(jīng)培育開發(fā)了白靈菇、茶樹菇、雞腿菇等十多種食用菌系列產(chǎn)品，生產(chǎn)已經(jīng)初具規(guī)模。 流域氣候干旱、夏季炎熱、日照時間長，晝夜溫差大，具有得天獨厚的枸杞生長自然條件。 通過實施哇沿水庫工程，流域現(xiàn)狀缺水的農(nóng)田可以得到灌溉保證。 2020年流域耕地面積為 ，農(nóng)林牧總灌溉面積為 ，對流域現(xiàn)狀農(nóng)林牧灌溉面積按照設(shè)計枯水年來水量進(jìn)行供需分析后，保證灌溉的面積為 萬畝，不能保證灌溉的面積為 萬畝。因此必須要從流域水資源開發(fā)利用的全局出發(fā)，以水資源的可持續(xù)利用為原則，以水資源的高效利用、合理配置為目標(biāo)，以流域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃及未來水資源供需形勢為依據(jù)，對水庫建設(shè)的必要性進(jìn)行論證。 2020 年國內(nèi)生產(chǎn)總值（ GDP）為 ，工業(yè)增加值為 。 27?～ 36176。 3 工程任務(wù)及必要性 水利電力學(xué)院 9 3 工程任務(wù)及必要性 地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r 哇沿水庫的受水區(qū)為都蘭縣的熱水鄉(xiāng)和察汗烏蘇鎮(zhèn)，就社會經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展而言，熱水鄉(xiāng)和察汗烏蘇鎮(zhèn)可以代表整個察汗烏蘇河流域。 壩址區(qū)附近的砂礫石做為砼骨料，可能存在潛在堿活危害，需進(jìn)一步判別，細(xì)骨料中含泥量較高，需洗泥后使用，粗細(xì)骨料其余指標(biāo)可滿足規(guī)范要求，儲量較大。 經(jīng)本次工作勘察，塊石料初選于壩址上游 ，塊石料巖性為灰白色花崗巖，料場內(nèi)花崗巖基本裸露，局部表層覆有 ～ 1m的坡積粉質(zhì)粘土層，花崗巖為中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖體表層強(qiáng)風(fēng)化層厚度 3～ 4m，巖體內(nèi)節(jié)理裂隙發(fā)育較少，總體較完整。 由于本工程砼骨料需用量較少，而庫壩區(qū)砂礫石豐富，因此本次工作未選取專門的砼料場，而對下游砂礫石料作了砼骨料室內(nèi)試驗分析，以評價作為砼骨料的可能。 物理地質(zhì)現(xiàn)象 壩址區(qū)物理地質(zhì)現(xiàn)象除沖溝、風(fēng)化剝蝕、凍土外，在壩址區(qū)兩岸山體部分地段還有巖體的卸荷現(xiàn)象，多存在于邊坡較陡處，由于節(jié)理的切割與巖體風(fēng)化，在卸荷帶下部多形成坡崩積碎塊石錐。 壓碎巖、斷層泥 壓性 右岸壩前 f5 NE65176。 ～ 斷層泥、角礫巖 ,無膠結(jié) 張性 右壩肩 f3 NE75176。 NW∠80176。～ 80176。 地質(zhì)構(gòu)造 壩址區(qū)構(gòu)造主要為察汗烏蘇隱伏斷層，壩址區(qū)內(nèi)小型斷層不發(fā)育，根據(jù)本次工作調(diào)查，壩址區(qū)發(fā)育的斷層主要有 6條，見表 22。 地層巖性 壩址區(qū)基巖巖性較單一，為三迭系安山巖，呈暗綠色，以長石、輝石為主，為堅硬巖石，在壩青 海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：青海省都蘭縣哇沿水庫大壩設(shè)計 水利電力學(xué)院 6 址區(qū)兩岸出露。 下壩址工程地質(zhì)條件 地形地貌 壩址區(qū)河谷呈“ U”型，河床寬 430m左右，河床縱比降為 ?，河床地形平坦，河床兩岸發(fā)育有不對稱的Ⅰ級階地，階面高出河床 5m，呈條帶狀分布于河床兩岸。南面斷層自洛門延至東蘭山，與工程區(qū)距離較近。與察汗烏蘇河走向基本平行，包括三條斷層，其中南北兩斷層斷面向南西 傾，傾角為 60176。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造中褶皺由于受侵入巖影響，分布零亂，在工程區(qū)附近構(gòu)造主要表現(xiàn)為斷裂。河谷兩側(cè)分布有較大溝谷十幾條，部分為常年流水沖溝，其它小型溝谷都較短，溝底縱坡降較陡，多為“ U”型谷，溝口處常形成洪積扇，但規(guī)模大多較小?！?50176。 區(qū)域地質(zhì)概況 （ 1）地形地貌 工程區(qū)位于柴達(dá)木盆地東南部，屬鄂拉山脈。都蘭縣哇沿水庫在 2020年 — 2020年分別作了不同深度的設(shè)計工作， 2020年 6月至 2020年 10月，哇沿水庫上壩址由 青海省水利水電勘察設(shè)計院 進(jìn)行了可研階段的地質(zhì)勘察工作，相應(yīng)的工作達(dá)到了可研精度要求，但由于地質(zhì) 條件差，因此未進(jìn)行可研審查，調(diào)整方案進(jìn)行下壩址工作。 蒸發(fā)量 察漢烏蘇（二）站無實測蒸發(fā)資料，故根據(jù)都蘭蒸發(fā)站資料，其月分配見表 21。 青 海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：青海省都蘭縣哇沿水庫大壩設(shè)計 水利電力學(xué)院 4 洪水 察漢烏蘇河流域 的洪水每年有春汛和夏汛兩個洪水期，春汛發(fā)生在每年的 4月至 5月，主要由冰雪融水形成；而較大洪水都發(fā)生在夏汛，主要由暴雨形成，洪水出現(xiàn)時間大多在 7～ 9月。 據(jù)都蘭縣氣象資料，該地區(qū)多年平均降雨量為 194mm，并且自東向西逐漸減少，年內(nèi)降雨分配很不均勻，蒸發(fā)量達(dá) 1213mm，由東向西逐漸增加，空氣干燥，年相對濕度 %，多年平均氣溫℃～ ℃，平均無霜期 120～ 185d，平均日照時數(shù) ，極端最低氣溫 ℃，極端最高氣溫 33℃，年平均風(fēng)速 ，年最大風(fēng)速 20m/s，風(fēng)向多為正西向，最大凍土深度 。 31?之間，流域面積 497