【文章內(nèi)容簡介】 伯利亞的冷空氣，勢力強(qiáng)大，造成了寒冷而干燥的氣候。流域內(nèi)的氣候特征是降水稀少，氣候干旱，蒸發(fā)強(qiáng)烈，日照時(shí)間長，四季多風(fēng)，冬季寒冷，夏季炎熱，晝夜溫差大是本地區(qū)主要的氣候特征。根據(jù)玉門鎮(zhèn)氣象站多年實(shí)際觀測資料統(tǒng)計(jì)：，，極端最低氣溫－，主要集中在5～8月，%。冬季最大凍土深達(dá)150cm以上，盛吹西風(fēng)，。其他有關(guān)氣象要素詳見表2—1。根據(jù)昌馬水文站資料分析，洪水主要由大面積暴雨形成，每年6月進(jìn)入汛期，到9月底汛期基本結(jié)束，年內(nèi)最大洪水主要發(fā)生在8兩個(gè)月，較大洪水的一次漲落過程一般在10天左右。鞏昌河流域平常都為干河溝，每遇暴雨便發(fā)生大洪水，西城河由于東干渠的退水和部分泉水的出露，河道有長流水。（1）設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算西城河和鞏昌河流域缺乏水文基本資料，設(shè)計(jì)洪水以“瞬時(shí)單位線法”進(jìn)行計(jì)算。洪積扇坡面上的暴雨洪水利用甘肅省水文水資源勘測局2004年出版的《甘肅省暴雨特性研究》進(jìn)行分析計(jì)算。由1/10萬航測地形圖,量算出西城河和鞏昌河溝道的匯水面積（F）、河道長度（L）、河道比降（J）等流域特征參數(shù)。不同歷時(shí)的點(diǎn)暴雨參數(shù)由暴雨等值線圖上流域重心處最大1小時(shí)、6小時(shí)、24小時(shí)點(diǎn)雨量均值（H）及Cv、Cs分別計(jì)算出不同頻率的設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨。3小時(shí)的點(diǎn)雨量由1小時(shí)、6小時(shí)點(diǎn)雨量按H3=。不同歷時(shí)的設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨經(jīng)點(diǎn)面折減系數(shù)及形狀改正系數(shù)后，得到不同頻率的設(shè)計(jì)面暴雨。西城河和鞏昌河流域設(shè)計(jì)面雨量計(jì)算見表2－2－3。西城河設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算表 表2－2 F=252km2， L= km， J=‰ 流域形狀：橢圓設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨參數(shù)控制時(shí)段（h）設(shè) 計(jì) 點(diǎn) 暴 雨（mm）點(diǎn)面系數(shù)形狀系數(shù)設(shè) 計(jì) 面 雨 量（mm）2%%5%10%20%2%%5%10%20%H1=Cv=H6=Cv=H24=15mmCv=0. 78Cs=1 3 6 24 玉門鎮(zhèn)地面氣象站氣象要素統(tǒng)計(jì)表 表2—1項(xiàng) 目單位月 份年一二三四五六七八九十十一十二平均氣溫℃7平均最高氣溫℃23平均最低氣溫℃127極端最高氣溫℃293536發(fā)生日期日/年6/7927/7812/6928/6730/6910/617/5315/752/771/771/7214/787/7/53極端最低氣溫℃發(fā)生日期日/年14/584/803/6511/792/711/801/7927/8427/5827/6628/6918/8118/12/81平均降水量mm2一日最大降水量mm15發(fā)生日期日/年12/5828/5310/5421/763/6722/799/792/661/699/5229/5311/703/5/69平均蒸發(fā)量mm49429最大凍土深度cm141150150150400051353103150最大積雪深度cm8131652000089616平均日照時(shí)數(shù)h平均風(fēng)速m/s最大風(fēng)速m/s26242425222020282021222128發(fā)生日期日/年2/607/5630/7122/7715/755天/5年3天/6114/5526/5820/7418/6929/7114/8/55相應(yīng)風(fēng)向16方位WWWWWE,WW,WNWWSWWWWWWSW鞏昌河設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算表 表2－3 F=300km2， L= km， J=‰ 流域形狀：橢圓設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨參數(shù)控制時(shí)段（h）設(shè) 計(jì) 點(diǎn) 暴 雨（mm）點(diǎn)面系數(shù)形狀系數(shù)設(shè) 計(jì) 面 雨 量（mm）2%%5%10%20%2%%5%10%20%H1=Cv=H6=Cv=H24=15mmCv=0. 78Cs=1 3 6 24 雨型分配過程根據(jù)設(shè)計(jì)流域所在分區(qū)考慮流域面積大小采用3小時(shí)主雨峰控制，入滲損失需在原河西地區(qū)f～tc～Ptc綜合圖上查出的f進(jìn)行修正，產(chǎn)、匯流參數(shù)選用河西內(nèi)陸河的綜合成果。產(chǎn)匯流分區(qū)根據(jù)流域下墊面情況確定所屬分區(qū)。由此可計(jì)算出不同頻率設(shè)計(jì)洪水。玉門（鎮(zhèn)）市區(qū)西城河和鞏昌河城市防洪不同頻率的設(shè)計(jì)洪水見下表2－4：玉門（鎮(zhèn)）市城市防洪最大洪峰流量計(jì)算成果表 表2－4溝 名F（km2）不同頻率的設(shè)計(jì)值（m3/s）2%%5%10%20%西城河252281229187127鞏昌河300316253207140備 注　～流量關(guān)系曲線西城河和鞏昌河斷面的水位～流量關(guān)系是根據(jù)本次實(shí)測的橫斷面資料，計(jì)算出各斷面水位～面積關(guān)系，以實(shí)測河段水面縱比降推算，各斷面糙率值根據(jù)河道特性選用。根據(jù)水面比降隨水位逐漸升高而加大，糙率隨水位升高而逐漸減小的特點(diǎn)。用水力學(xué)滿寧公式計(jì)算出水位～流量關(guān)系。經(jīng)分析選用的糙率及比降基本合理，水位～流量關(guān)系曲線可以作為設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)。西城河斷面的水位流量關(guān)系見附圖2－2－2－2－2－9。鞏昌河斷面的水位流量關(guān)系見附圖2－2－12－12－12－14。 西城河橫71斷面水位流量關(guān)系曲線151515161517050100150200流量(m3/s)水位(m)圖2－83工程地質(zhì)玉門市（新市區(qū)）西城河、鞏昌河沿岸出露的地層巖性主要為第四系（Q）不同成因的堆（沉）積物，按由老到新的順序敘述如下：（1）上更新統(tǒng)戈壁組沖洪積砂卵礫石層（aplQ3spgr）分布在河道及河道兩岸戈壁灘上，出露于兩岸沖洪積粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土、河道沖積砂卵礫石層之下，厚度3～5m，顏色為黃褐色，卵礫石成份有花崗巖、砂巖、石英巖、灰?guī)r、灰綠色的變質(zhì)巖等，～4cm，大者4～8cm，但形狀為扁平狀及次圓狀，磨圓度較好，卵礫石含量為60～65%，砂為中、細(xì)砂，含量20～25%，砂的成份為石英、長石、巖屑、巖粉，充填在卵礫石的空隙間；含泥量10～15%。局部泥鈣質(zhì)微膠結(jié)，水平層理，斜層理清晰，局部夾有粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)壤土及中細(xì)砂層透鏡體，厚度薄厚不均勻，～。（2）全新統(tǒng)（Q4）①?zèng)_積砂卵礫石層（alQ4spgr）：分布在西城河、鞏昌河河底，厚度1～2m，顏色為青灰色，卵礫石成份為灰綠色的變質(zhì)巖、砂巖、灰?guī)r、石英巖、花崗巖等，～3cm，大者4～8cm，但含量較少，形狀多具橢圓狀及扁平狀，磨圓度較好，含量65～70%，砂為中、細(xì)砂，充填在卵礫石的空隙間，含量20～25%；含泥量5～10%，整層見有水平層理，密實(shí)度較好。②洪積礫質(zhì)土（aplQ4grt）：分布在鞏昌河上游，～，顏色為灰白～土黃色，組成物質(zhì)以砂土為主，次為小礫石，～2cm，礫石磨圓度好，該層結(jié)構(gòu)疏松，出露在地表。③沖洪積粉質(zhì)壤土（alplQ4FL）：分布于兩河道臺(tái)地上，出露在地表，厚度1～3m，顏色為土黃色～黃褐色，成份為粉粒含量占45～50%，砂粒含量占25～30%，粘粒含量占10～15%，肉眼可見到云母片，含植物根系，該層土質(zhì)均一，密實(shí)度較好。④沖洪積粉質(zhì)粘土（alplQ4FCL）：分布在兩河道兩岸臺(tái)地上，粉質(zhì)壤土之下，厚度1～2m，顏色為肉紅～磚紅色，成份粉粒含量30～53%，粘粒含量31～40%，砂粒含量11～35%，土質(zhì)均一，具有粘性，塑性好，結(jié)構(gòu)密實(shí)。⑤沖積砂壤土（alQ4slt）：分布在西城河玉門鎮(zhèn)河西大橋上下游至鐵路大橋上下游河漫灘上，～1m，灰黑色～黑褐色，成份主要為中、細(xì)、粉砂，植物根系較多，并含有小礫石，～2cm，地表潮濕，植被叢生，密實(shí)度較差。工程區(qū)位于昌馬洪積扇北部地帶：主體是疏勒河出山后形成大型三角州，三角州南起昌馬大壩（渠首），向東北橫展玉門鎮(zhèn)（新市區(qū)），地理坐標(biāo)東徑97176。01′～97176。05′，北緯40176。04′～40176。08′，四周礫石戈壁環(huán)抱。地形南高北低，東高西低，～，地面坡降7‰，地貌屬于礫石平原及細(xì)土平原，地形開闊平坦。玉門鎮(zhèn)（新市區(qū)）西面有西城河橫穿市區(qū)村鎮(zhèn)，東面有鞏昌河環(huán)繞玉門市（新市區(qū)）區(qū)，河道寬70～300m，下切深度5～8m。鞏昌河道內(nèi)無水流，在河流的末端見有地下水滲出。西城河從柳墩灣分水閘下泄的細(xì)小流水在河底流趟，在玉門鎮(zhèn)河西大橋上游約150m開始，有地下水滲出排泄于河道。兩河道沿岸上部有厚約5～8m的各類土層，下部及河道內(nèi)為第四系全新統(tǒng)（Q4）、上更新統(tǒng)（Q3）的砂礫石層，兩河道沿岸無大沖溝、無泥石流、滑坡、湖泊、暗河、沙漠、坍塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象形成，對兩河道的防洪不受影響。工程區(qū)位于“祁、呂、賀”山字型構(gòu)造西翼反射弧的北部邊緣與陰山東西復(fù)雜構(gòu)造帶相銜接的部位，經(jīng)歷了歷次構(gòu)造變動(dòng)，基底構(gòu)造比較復(fù)雜。挽近期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在老構(gòu)造基礎(chǔ)上有新的比較強(qiáng)烈的復(fù)活，波及范圍較廣，形跡表現(xiàn)也較為明顯。第四紀(jì)以來，以沿老構(gòu)造繼承性活動(dòng)的區(qū)域性不均衡升降運(yùn)動(dòng)為主，表現(xiàn)為祁連山區(qū)的強(qiáng)烈上升，山前地帶震蕩上升，山前平原的沉降及北山的緩慢上升等。祁連山以北為遼闊的走廊平原，這里新生界以來系強(qiáng)烈山前沉降帶。據(jù)物探資料，昌馬洪積扇第四系（Q）松散堆積物最大厚度可達(dá)700m左右，由南向北逐漸變薄。拗陷的中心靠近南部山前大斷層附近，昌馬洪積扇的北部，特別細(xì)土平原綠洲一帶，第四系（Q）松散堆積物厚度小于100m，說明北部的基底逐漸相對抬升。據(jù)歷史記載，從公元143年至1954年的1811年中，有記載和資料可查的地震共109次，其中破壞性地震27次，約占總地震次數(shù)的25%，近幾十年來，地震引起的崩塌現(xiàn)象普遍存在，地震活動(dòng)較為頻繁，山區(qū)與走廊南緣接觸處深大斷裂不斷復(fù)活，造成1906年至1932年的紅崖、清水堡、昌馬堡的大地震。1932年12月25日的昌馬地震的震源構(gòu)造為香毛山斷裂，地震裂度為7至8度，震源較淺，震后山前地裂嚴(yán)重，震中在香毛山、紅窯子，全長116km，～，頻繁的地震發(fā)生，是現(xiàn)代地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的反映，是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍的見證。根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2001），本區(qū)50年超越概率為10%，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度。建議工程區(qū)建筑物設(shè)計(jì)按Ⅶ度設(shè)防。工程區(qū)水文地質(zhì)條件受地層巖性和構(gòu)造的控制，南戈壁山前有一深大斷裂構(gòu)成阻水邊界，祁連山基巖裂隙水不能直接補(bǔ)給盆地，而是補(bǔ)給山區(qū)的河流和溝谷，匯集于疏勒河，疏勒河出昌馬峽后，河川徑流以散流的形式滲入昌馬洪積扇的砂卵礫石層，成為孔隙性潛水的主要補(bǔ)給來源。地下水流方向由南向北流動(dòng)，至洪積扇前緣與細(xì)土平原交界處以泉水的形式溢出地表，成為泉水溢出帶，部分以地下水徑流進(jìn)入細(xì)土區(qū)，成為承壓水的補(bǔ)給來源。根據(jù)地下水的賦存條件和水理性質(zhì),補(bǔ)、逕、排條件可分為南部洪積扇單一含水層潛水區(qū),綠洲細(xì)土平原單一含水層的上部潛水區(qū)及下部承壓水區(qū),北部戈壁洪積礫石碎石層一般不含或含水甚少。南部洪積扇單—含水層潛水區(qū)：含水層由巨厚的中、上更新統(tǒng)砂卵礫石組成，潛水埋藏深度由南向北變淺。在鞏昌河兩岸地下水埋深在8～13m，河底埋深5～8m。西城河兩岸埋深8～13m，河底埋深從玉門二中至蘭新鐵大橋150m，～，該段地下水以泉水的形式溢出地表流入西城河，河流末端滲入西沙崗墩灘。潛水的補(bǔ)給來源是礫石層潛水徑流和農(nóng)業(yè)灌溉水的滲漏及下部承壓水的越流補(bǔ)給。排泄方式主要為潛水蒸發(fā)和植物蒸騰，其次是地下水徑流排泄于河道。第四系全新統(tǒng)（Q4）沖洪積粉質(zhì)壤土滲透系數(shù)1～3m/d。第四系全新統(tǒng)（Q4）～。上更新統(tǒng)（Q3）砂卵礫石層滲透系數(shù)6～15m/d。在玉門鎮(zhèn)西城河、鞏昌河的兩岸細(xì)土層以下，含水層為單一的砂礫石層，部分有粉質(zhì)壤土和粉質(zhì)粘土的透鏡體。承壓水受南部地下徑流補(bǔ)給，排泄于河道及越流補(bǔ)給土層潛水中。含水層厚度40～80m，承壓水頭一般高于潛水位，除部分地區(qū)外，一般不自流，徑流條件好，水量較為豐富。據(jù)兩河道不同地段及不同深度，西城河取水樣5組，在室內(nèi)進(jìn)行水質(zhì)化學(xué)試驗(yàn)分析，4水樣為重碳酸硫酸鎂鈣型水（HCO3——SO42——Mg2+—