【導讀】內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院²1²東勝區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市中部偏東。格爾旗沙吃堵；西南39公里至伊金霍洛旗阿勒騰席熱；西139公里至杭錦旗錫尼；北83公里至達拉特旗樹林召，105公里至包頭；東北257公里至自治區(qū)首府呼和浩特。及包頭一神木大柳塔鐵路交匯于東勝。m3用水量，可作為供水或灌溉的水源。該工程建成后，對東勝區(qū)南端周圍的生態(tài)環(huán)境可以進一步改善。增加城市功能，為投資者創(chuàng)造良好的投資及生活環(huán)境。并且對下游南繞城高速路的安全將起到積極的保護作用。我院于2020年10月完成工程地質(zhì)勘察和測量工作。上，于2020年1月完成內(nèi)蒙古東勝區(qū)三臺基湖工程初步設(shè)計。在編制過程中，依據(jù)國家相應(yīng)的法規(guī)、規(guī)定、規(guī)程、規(guī)范及辦法。兩條支流均發(fā)源于鄂爾多斯市東勝區(qū)境內(nèi)，分別從西。三臺基湖壩址以上流域內(nèi)由于鄂爾多斯市城市擴建，已基本全部城區(qū)化。本河流洪水峰高量小歷時短，洪量統(tǒng)計時段選擇最大24小時。測洪量資料，本次設(shè)計采用兩種方法進行計算。

　　

【正文】 東勝區(qū)三臺基湖設(shè)計洪水成果表（ 采用 平均值） 單位： m3/s 控 制 斷 面 F(km2) Q1% Q2% Q5% Q10% Q20% 兩 庫 區(qū) 間 779 611 396 259 146 全 流 域（壩址以上） 1058 828 536 351 199 最大 24 小時洪量 本河流洪水峰高量小歷時短，洪量統(tǒng)計時段 選擇 最大 24 小時 。由于項目區(qū)無實測洪量資料，本次設(shè)計采用兩種方法進行計算。 方法一：《內(nèi)蒙水文手冊》中的地區(qū)綜合法，即： 式中：— W 24 — 最大 24 小時洪量均值； C — 與流域自然地理特性、暴雨特性有關(guān)的經(jīng)驗性參數(shù)，本地區(qū)屬黃土高原區(qū)取 ； CFW ?內(nèi)蒙古 東勝區(qū)三臺基湖 工程可行性研究報告 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院 178。 30178。 F — 集水面積 （ km2） 。 按以上方法，計算水庫最大 24小時設(shè)計洪量， 成果見表 253。 方法二：徑流系數(shù)法，即按設(shè)計暴雨產(chǎn)生洪水進行計算： 式中：— W 24 — 最大 24 小時洪量均值； H24P— 24 小時設(shè)計面雨量， H24P＝ Kp* H24； H24 — 24 小時點雨量； F — 集水 面積 （ km2） ； — 洪峰徑流系數(shù)，根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》要求，百年一遇系數(shù) 取 ，二十年一遇取 。 按以上方法，計算水庫最大 24小時設(shè)計洪量， 成果見表 253。 表 253 三臺基 湖 入 湖 最大 24小時洪量設(shè)計成果表 控制斷面 流域面積 （ km2） 方 法 標 準（ P） 設(shè)計洪量（萬 m3） 兩庫區(qū)間 地區(qū)綜合法 百年一遇 二十年一遇 徑流系數(shù)法（采用） 百年一遇 二十年一遇 全流域（壩 址以上） 地區(qū)綜合法 百年一遇 二十年一遇 徑流系數(shù)法（采用） 百年一遇 二十年一遇 由上表可見，方法一比方法二計算成果大約 50%～ 80%，原因是方法一根據(jù)鄰近流域測站所得綜合方法，由于集水面積相差懸殊導致計算結(jié)果偏差較大；而方法二則是根據(jù)流域現(xiàn)狀下墊面變化而確定的洪峰徑流系數(shù)，較符合實際。所以，本次設(shè)計采用方法二的計算成果。 ?*H*FW 24P24 ?ψ內(nèi)蒙古 東勝區(qū)三臺基湖 工程可行性研究報告 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院 178。 31178。 設(shè)計洪水 過程線 根據(jù)《內(nèi)蒙水文手冊》中綜合各水文站資料分析編制的概化過程線方法，考慮對工程 不利成果的原則放大設(shè)計洪水過程線。三臺基 湖 設(shè)計洪水過程線詳見 表254。 施工設(shè)計洪水 根據(jù)中華人民共和國國家《防洪標準》（ GB50201— 94）規(guī)定及施工要求，確定施工期 為 1 年（渡汛） ， 施工標準為 10 年一 遇洪水，經(jīng)計算該標準設(shè)計洪峰流量為 m3/s。 水庫壩址 泥沙 分析 據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)水土保持支溝骨干工程技術(shù)手冊》查得，鄂爾多斯市天然植被狀況多年平均輸沙模數(shù)為 7000～ 10000 t/km2178。 a。三臺基川上無實測泥沙資料。而且現(xiàn)狀市區(qū)內(nèi)已經(jīng)基本全部平整硬化，正在興建區(qū)域可能在 雨水產(chǎn)匯流過程中挾帶少量泥沙，壩址以上河道整治設(shè)計在各個雨洪進入河道的入口處設(shè)置沉沙池，將雨水中的泥沙在進入河道前進行沉降，入庫泥沙甚微，忽略不計。 另外，三臺基湖位于鄂爾多斯市內(nèi)，難免有生活垃圾進入湖區(qū)，而且該庫兼有市區(qū)景觀作用。所以，每次在大水過后，水庫運行至低水位時，應(yīng)進行人工清淤，湖區(qū)淤積面不超過堰頂高程。 內(nèi)蒙古 東勝區(qū)三臺基湖 工程可行性研究報告 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院 178。 32178。 表 254 東勝區(qū)三臺基湖設(shè)計洪水過程線 橫坐標ti/tz 縱坐標Qi/Qm 三臺基湖壩址（ ） 兩庫區(qū)間（ ） 上庫相應(yīng)（ ） 上庫下泄 三臺基湖組合 P＝ 1% P＝ 5% P＝ 1% P＝ 5% P＝ 1% P＝ 5% P＝ 1% P＝ 5% P＝ 1% P＝ 5% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 5 3 13 7 32 14 1 1 1058 61 29 92 45 113 55 122 59 122 60 2 117 58 108 54 97 48 86 43 0 0 0 0 0 75 38 75 38 內(nèi)蒙古 東勝區(qū)三臺基湖 工程可行性研究報告 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院 178。 33178。 溢洪道出口水位～流量關(guān)系 三臺基湖 建成后，入庫洪水由溢洪道下泄。根據(jù) 我院 2020年 實 測的 1/500地形圖及大橫斷面資料。水庫 溢洪道出口處河道 水位 ～ 流量 關(guān)系采用曼寧公式計算河道斷面的過流能力，計算公式如下： 式中： Q 流量（ m3/s）； R 水力半徑（ m）； A 過水斷面面積（ m2） J 水面比降 ，本設(shè)計取 ‰ ； n 河床糙率 n隨水位流量增加而增加 ， 取值 。 溢洪道出口處河道 水位流量關(guān)系見圖 2－ 1。 139113921393139413951396139713980 2020 4000 6000 8000 10000流量（m3/s）水位（m ） 圖 21 三臺基湖溢洪道出口河道斷面水位～流量關(guān)系圖 2132 JRnAQ ??內(nèi)蒙古 東勝區(qū)三臺基湖 工程可行性研究報告 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院 178。 34178。 冰情 據(jù) 鄰近流域 水文站冰情資料統(tǒng)計，每年開河一般在 3月中、下旬，封凍 11 月中、下旬，封凍天數(shù)多年平均 約 為 116 天，最長為 140 天 左右 ，最短的僅 90 天 左右 ，歷年最大冰厚 。 據(jù)調(diào)查了解， 本流域河段內(nèi) 歷史上沒有發(fā)生過冰塞、冰壩現(xiàn)象。 內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)三臺基水庫下庫工程地質(zhì)勘察報告 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院 178。 1178。 3 工程地質(zhì) 緒言 自然地理概況 三臺基 水庫 下庫 位于 鄂爾多斯高原中部， 鄂爾多斯市東勝區(qū)南郊 ， 擬選壩址位于舊 109 國道三臺基大橋南約 km， 北距三臺基水庫大壩約 km，地理坐標為 東經(jīng) 109176。 59′ ～ 110176。 01′ ，北緯 39176。 46′ ～ 39176。 48′ 。 交通便 利（見圖 311） 。 圖 311 交通位置 比例尺 1∶ 200,000 內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)三臺基水庫下庫工程地質(zhì)勘察報告 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院 178。 2178。 鄂爾多斯市地處中溫帶，屬典型的溫帶大陸性季風氣候。天氣變化無常，太陽輻射強烈、日照較豐富、干燥少雨、無霜期短。春季多風沙，回暖升溫快，夏季酷熱短暫，秋季氣溫下降顯著，冬季寒冷干燥。 根據(jù)東勝區(qū)氣象站 1960～ 2020 年氣象資料系列統(tǒng)計，多年平均氣溫為 ℃ ，歷年最高氣溫為 ℃ ，歷年最低氣溫－ ℃ （ 1971 年 1 月 22 日）。全年日照時數(shù)為 2856～ 3246 小時，多年平均降水量為 mm， 最大降水量為 mm（ 1961年 ） ，最小降水量 mm（ 2020 年 ） ，多年平 均汛期（ 7～ 9 月）降水量為 mm，占年降雨量的 %。多年平均蒸發(fā)量為 mm。年平均蒸發(fā)量是降水量的 倍。區(qū)內(nèi)風多雨少，全流域盛行西風和西北風，一般風速為 ～ m/s。凍結(jié)期一般從 11 月份開始，翌年 4 月底解凍，最大凍土深為 170 cm，霜凍期平均為 195 天。 三臺基 水庫下庫 工程的任務(wù)是攔蓄中水、供水、灌溉、景觀功能及兼顧防洪 ， 工程主要由大壩、溢洪道組成。 三臺基 水庫下庫 大壩壩頂長 m，壩頂總寬 m，其中設(shè) m寬機動車道和兩側(cè)各設(shè) m 人 行道。壩頂高程為 m， 正常蓄水位為 m， 總庫容 為 104 m3， 最大壩高 m。壩頂設(shè)仿漢白玉欄桿，欄桿高 m，采用鋼筋混凝土基座，基座頂高程 m。大壩上游壩坡 1∶ 3，下游壩坡 1∶ ～1∶ ，上游護坡采用 cm鋼筋混凝土護砌。下游護坡采用彩色釉面六角磚護砌。 溢洪道采用開敞式，堰型為寬頂堰，堰頂高程 m，凈寬 m，控制段長度 m，泄槽段長度 m，縱坡 i=，采用底流消能，消力池 深 m，池長 m。消力池后接 m海漫，后接防沖槽，防沖槽后開挖明渠引水至下游河道，明渠底寬 m，邊坡 1∶ ，總長度 m。 勘察目的及任務(wù) 本次工作任務(wù)是在收集區(qū)域地質(zhì)資料和歷年本區(qū)工程勘察資料的基礎(chǔ)上，通過工程地質(zhì)測繪、工程地質(zhì)鉆探、工程物探、原位測試、巖土物理力學試驗等手段，對各建筑物的工程地質(zhì)條件、存在的工程地質(zhì)問題進行分析、論證和評價，為設(shè)計提供可靠的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料。 （ 1）收集區(qū)域地質(zhì)及地震資料，對區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性進行分析、評價，并提出地震 動參數(shù)值及地震基本烈度。 （ 2）查明水庫區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，對水庫滲漏、庫岸穩(wěn)定、浸沒和固內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)三臺基水庫下庫工程地質(zhì)勘察報告 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院 178。 3178。 體徑流等問題作出評價，預測蓄水后可能引起的環(huán)境地質(zhì)問題。 （ 3）查明壩址、溢洪道的工程地質(zhì)條件并進行評價，為選定壩線、壩型和其他建筑物軸線位置及地基處理方案提供地質(zhì)資料與建議。 （ 4）進行天然建筑材料詳查 。 勘察工作方法 本次 工作 采用 工程地質(zhì)測繪、工程地質(zhì)鉆探、 工程物探、 原位測試、巖土物理力學試驗等手段 查明工作區(qū)工程地質(zhì)條件 ，勘察工作 中執(zhí)行的 規(guī)程、 規(guī)范有： （ 1）《 水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范 》 GB 50287— 99； （ 2）《 中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范 》 SL 55— 2020； （ 3）《 水電水利工程水庫區(qū)工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)程 》 DL/T 5336— 2020； （ 4）《 水利水電工程地質(zhì)測繪規(guī) 程 》 SD 299— 2020； （ 5）《 水利水電工程鉆探規(guī)程 》 SL 291— 2020； （ 6）《 水利水電工程 物 探規(guī)程 》 SL 326— 2020； （ 7）《 水利水電工程 注水試驗規(guī)程 》 SL 345— 2020； （ 8）《 水利水電工程 鉆孔抽 水試驗規(guī)程 》 SL 320— 2020； （ 9）《 水利水電工程 鉆孔壓 水試驗規(guī)程 》 SL 31— 2020； （ 10）《 水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程 》 SL 251— 2020； （ 11）《 水利水電工程制圖標準 》 SL 73— 95； （ 12）《 中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 》 GB 18306— 2020 及 其它有關(guān)的現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范。 完成工作量 野外勘察工作 于 2020 年 8 月 6 日開展，完成了工程地質(zhì)測繪、 工程物探、 鉆探取樣、原位試驗及料場調(diào)查取樣 等 工作。完成的主要勘察工作量見表 311。 內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)三臺基水庫下庫工程地質(zhì)勘察報告 內(nèi)蒙古自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計院 178。 4178。 表 311 完成的主要勘察工作量 工作方法 工作內(nèi)容 單位 數(shù)量 備 注 工程地質(zhì) 測 繪 1∶ 2020 庫區(qū)工程地質(zhì)測 繪 km2 1∶ 1000 壩址區(qū) 工程地質(zhì)測繪 km2 鉆探 工程地質(zhì)鉆探 m／孔 ／ 13 松散層 m 基巖 m 物探 電測深測線 條 3 電測深點 個 58 原位試驗 標準貫入試驗 組 6 重型動力觸探試驗 組 26 抽水試驗 組 3 ZK ZK ZK9 抽水孔 壓水試驗 段 13 注水試驗 段 10 基巖注水 取樣 水樣 組 6 原狀樣 組 18 散狀樣 組 66 室內(nèi)試驗 土的物理力學及化學性 質(zhì)試驗 組 44 天然建筑 材料 探坑 m／ 個 ／ 21 室內(nèi)試驗 組 8 區(qū)域地質(zhì)概況 地形地貌 本區(qū)為鄂爾多斯高原的一部分，區(qū)內(nèi)海拔高度在 1300～ 1500 m，東勝區(qū)、伊金霍洛旗一帶，地形切割明顯，相對高差在 200 m左右，長嶺縱橫，川谷交織，構(gòu)成嶺壑紛繁的崎嶇景觀。地貌類型以剝蝕丘陵地貌及河流侵蝕堆積地貌為主。 地層巖性 本區(qū)域的地層主要為 中生界白堊系， 新生界 第三系和 第四系地層， 自下而上 分述如下： 白堊系 （ K） 本區(qū)分布的白 堊系地層主要為白堊系下統(tǒng)，分為兩個組。 （ 1） 伊金霍洛組 （ K1y） 分為