【正文】 直交替為主，受蒸發(fā)濃縮，水質(zhì)也隨之變化，礦化度明顯升高，如莫索灣灌區(qū)水化學類型為 S04CLNa、CLNa 型水，礦化度一般在5g/L 以上，對鋼筋砼及鋼結(jié)構(gòu)具有強腐蝕性；下野地灌區(qū)位于沖積平原下部，潛水礦化度多在 3g/L 以上，其中多為 1O～2Og/L，水化學類型為 S04CLNa型水，對鋼筋砼及鋼結(jié)構(gòu)具有強腐蝕性，只有在古河道地段和水系附近，存在局部淡化帶。 工程地質(zhì)條件本堤防工程河段位于低山丘陵區(qū)瑪納斯背斜處，起點（44176。7′″N，86176。5′″E） ，終點在十戶窯村附近（44176。9′″N，86176。6′″E） 。海拔 705～660m，呈隆起形態(tài)，由第三系泥巖和砂巖互層組成，河谷多為“U”形，河床縱坡約 8‰，河床寬 350~900m，河岸多陡立，基巖裸露，形成數(shù)十米搞的陡坎。該段河床及河漫灘兩岸一級階地上，地層巖性為全新統(tǒng)(Q 4al)沖積含漂石砂卵礫石，厚度大于 5m，粒徑大于 150mm 的漂石含量約 12％，粒徑 5~150mm 的礫石含量約 65％，粒徑小于 5mm 的含量約 23％，曲率系數(shù) Cc=，不均勻系數(shù)Cu=。本河段地表河水為 HCO3S04CaMg 型水，礦化度 ，PH 值 ，對普通水泥無腐蝕。天然密度 ～，滲透系數(shù) 102cm/s，屬強透水層，承載力 500kPa，工程地質(zhì)條件好，沿河地下水水位埋深 1～3m，該段岸坡泉水出露，泉水與河水水化學類型均為 HCO3S04CaMg 型，礦化度32，PH 值 ，對混凝土、鋼筋混凝土無腐蝕性。防洪堤永久邊坡建議值 1：1～1：，在開挖過程中應注意排水，筑堤料可以就地取材，但應注洪水對堤腳的沖刷。工程區(qū)所處位置地質(zhì)條件較好，無軟弱夾層等不良地質(zhì)條件。 工程地質(zhì)問題 環(huán)境水的腐蝕性工程區(qū)地下水位較低，防洪堤基礎以上無地下水，可不考慮地下水的腐蝕性。防洪堤段地表水為天山冰雪融水，礦化度低，水質(zhì)好，對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性。 土的腐蝕性評價擬建防洪堤地基土為巨厚的卵礫石層，細顆粒含量少，透水性好，且位于瑪納斯河沖洪積平原中上部，受瑪納斯河水的溶濾影響，可不考慮地基土的腐蝕性。 凍脹問題根據(jù)《水工建筑物抗冰凍設計規(guī)范》 （SL211－98）中對土的凍脹性的判別標準，在季節(jié)凍融層內(nèi)，土中粒徑小于 ㎜的土粒含量按重量比大于總土重的 10％的土即為“凍脹性土” 。依據(jù)試驗資料，防洪堤堤基及防洪堤填筑材料均為砂卵礫石，小于 的顆粒按重量百分比約占 %~%，屬非凍脹性土，因此不用采取抗凍脹措施。 地震液化問題根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB5O2872022 附錄中“ 土的地震液化初判第三條，粒徑小于 的顆粒含量質(zhì)量百分率相應于地地震動峰值加速度為 、 分別不小于 17％，18％時，可判為不液化。 ”本次勘察取顆分樣試驗成果，粒徑小于 的顆粒含量質(zhì)量百分率為O％～％，均小于 17％，因此堤基為不液化土，可不考慮地震液化問題。 天然建筑材料（1）工程天然砂礫石填筑料料場選在堤線內(nèi)的天然河道上，距擬建堤壩100m，長度 ，寬度為 300m，深度 ，平均運距 2km。料場儲量 250 萬33m3。地層巖性為卵石，母巖成分主要為凝灰質(zhì)碎屑巖，其次為花崗巖。地層結(jié)構(gòu)單一，磨圓度好，分選性差，級配良好，無無用層，無地下水影響。沿河道探坑取樣，進行顆分、干松密度、比重、吸水率、含泥量、水溶鹽含量、天然休止角等試驗，對其進行質(zhì)量評價。（2）混凝土用粗骨料質(zhì)量評價。料場平均運距 ，根據(jù)料場砂礫石總含量，分別計算各粒徑組礫石含量百分數(shù)，繪制出礫石級配曲線，并根據(jù)實驗結(jié)果對混凝土用粗骨料質(zhì)量評價，詳見下表。料場顆粒級配表表 32粒徑(mm) ＞8080～4040～2020～55～2.5～～～～＜0.15合計含量(%) 100由以上數(shù)據(jù)可以看出，粗骨料各項物理力學指標符合質(zhì)量技術要求，質(zhì)量較好。表 33 料場混凝土用粗骨料評價表序號 項目 試驗平均值 指標 評價1 比重 ＞ 符合2 干松密度 ＞ 符合343 吸水率 % ＜％ 符合4 針片狀顆粒含量 % ＜15％ 符合5 軟弱顆粒含量 % ＜5％ 符合6 含泥量 % ＜1％ 符合7 顆粒模數(shù) ～ 符合（2）細骨料質(zhì)量評價。根據(jù)表 3－1 計算出的砂含量百分數(shù)，繪制砂級配曲線，詳見下圖，并根據(jù)試驗結(jié)果對細骨料質(zhì)量評價。由以上結(jié)果可知出，細骨料各項指標均符合技術要求，質(zhì)量較好。表 34 料場混凝土用細骨料評價表序號 項目 試驗平均值 指標 評價1 比重 ＞ 符合2 干松密度 ＞ 符合3 含泥量 % ＜3％ 符合4 水溶鹽含量 % ＜1％ 符合粒度模數(shù) % ～ 符合5 粒度 平均粒徑% ～ 符合（3）堤身填筑料質(zhì)量評價。堤身填筑料質(zhì)量評價詳見下表。表35 堤身填筑材料質(zhì)量評價表序號 項目 試驗平均值 指標 評價1 礫石含量 % 5mm 至相當于 3/4 填筑層厚的顆 符合35粒在 20～80％的范圍內(nèi)2 緊密密度 ＞2t／m 3 符合3 含泥量 % ＜10％ 符合4 內(nèi)摩擦角 % ＞30 符合綜上所述，本料場混凝土用粗、細骨料及堤身填筑料符合質(zhì)量技術要求，質(zhì)量可以滿足使用要求。 結(jié)論及建議（1）瑪納斯河河道堤防勘察段處于天山北麓，準噶爾盆地南緣，區(qū)域?qū)儆谑幼印魣D壁基本穩(wěn)定亞區(qū)，區(qū)域穩(wěn)定性較好，地震基本烈度為Ⅶ度。（2）勘察段內(nèi)出露地層有第三系、第四系。第三系中～上更新統(tǒng)獨山子組（N 12d） ，分布于三級電站南側(cè)低山丘陵區(qū)。第四系中更新統(tǒng)沖洪積層（Q 2a+pl）組成瑪納斯河Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級河谷階地，在工作區(qū)出露于瑪河Ⅱ級階地。第四系全新統(tǒng)沖積層（Q al4） ，分布于瑪河河床及河漫灘，河漫灘一般高出30～50cm。（3）擬建堤防段地層巖性為第四系沖積堆積卵石，臨時開挖邊坡比建議取1：，永久邊坡比建議取 1：，非洪水期 勘探深度內(nèi)未見地下水，施工時無基坑排水問題。堤基下部沒有軟弱夾層等不良地層。（4）工作區(qū)標準凍深 。地表水對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土中的鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)均無腐蝕性。堤防沿線土層均不具鹽脹性、膨脹性、凍脹性。（5）瑪納斯河東岸堤防擬采用漿砌卵石護坡，共需卵石量約 萬 m3，所用卵石從附近河道中拾取。共計卵石儲量 萬 m3，完全可以滿足工程需求。（6）工程所需筑堤材料位于堤線的天然河道內(nèi)，距擬建堤壩 100m，長度3000m，寬度為 300m，深度 ，平均運距 2km，所選的天然建筑材料儲量豐富，開采運輸條件較好，混凝土用粗、細骨料及堤身填筑料均符合要求，可用于本工程的建設，填筑標準相對密度不小于 。364 工程任務和規(guī)模 自然及社會經(jīng)濟情況和防洪要求 自然及社會經(jīng)濟情況瑪納斯河流域位于新疆天山北坡經(jīng)濟帶的重要區(qū)域，地處天山北麓準噶爾盆地南緣。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?，敽恿饔蛐姓^(qū)域主要有農(nóng)八師石河子市、瑪納斯縣、沙灣縣和克拉瑪依市的小拐鄉(xiāng)等，是新疆重要的糧、棉、糖、油料基地之一。根據(jù) 2022 年統(tǒng)計資料，流域內(nèi)總?cè)丝? 萬人，其中石河子市（含農(nóng)八師）人口 萬人，瑪納斯縣人口 萬人，沙灣縣人口 萬人，克拉瑪依市人口 29 萬人。流域內(nèi)耕地總面積 萬畝，總播種面積 萬畝，糧食總產(chǎn) 萬 t，棉花總產(chǎn) 萬 t，牲畜存欄數(shù) 萬頭?，敽恿饔蚴切陆?jīng)濟最發(fā)達的地區(qū)之一，國內(nèi)生產(chǎn)總值 億元，第一產(chǎn)業(yè) 億元，第二產(chǎn)業(yè) 億元，第三產(chǎn)業(yè) 億元。 歷史洪水災害瑪河是新疆天山北坡最大的河流，洪 水 主 要 集 中 于 7 月 和 8 月 的 汛 期 ， 據(jù) 水文 站 實 測 洪 水 資 料 分 析 ， 歷 年 最 大 洪 峰 流 量 發(fā) 生 于 七 、 八 月 份 的 占 到 絕 大 多 數(shù) ，洪 水 的 成 因 ， 以 高 溫 期 的 冰 川 及 永 久 性 積 雪 融 化 為 主 ， 以 降 水 補 給 為 輔 。根據(jù)《新疆維吾爾自治區(qū)瑪納斯河流域水利志》和已有的水文資料記載，歷史上發(fā)生災害性洪水的年份有：公元 1906 年（光緒 31 年） ，瑪納斯縣（原稱綏來縣）志記載，發(fā)生了災害性大洪水，文中說“河水暴漲，莫河渠水成黑色渾漿，并有濃烈的硫磺味” 。經(jīng)過洪水調(diào)查，推算歷史洪峰流量為 1470m3/s。37據(jù)鐵道部第一設計院歷史洪水調(diào)查成果，1931 年發(fā)生歷史洪水災害，在312 國道瑪河大橋附近選擇洪痕，實地測量推得洪峰流量為 843m3/s。調(diào)查訪問資料記載“烏拉烏蘇趙洪老先生、瑪河涼州孟、葉二先生回憶，1931 年或 1930年發(fā)生了大洪水” 。據(jù)“瑪河水利志”記載，經(jīng)歷史洪水調(diào)查 1940 年曾發(fā)生特大洪水，在瑪河肯斯瓦特大橋下游處最大洪峰達到 1150m3/s。在 1966 年暴雨洪水過后，兵團瑪管處、水利廳瑪管處、石河子水文站和瑪納斯縣等單位組織洪水調(diào)查，其調(diào)查結(jié)論是：暴雨中心在森林帶下緣，暴雨中伴隨著冰雹，不到半小時，冰雹有一尺厚，下雨一刻鐘后就迅速匯流，整個洪水過程歷時約 7 個小時，在肯斯瓦特水文站實測洪峰流量達 758m3/s，造成下游嚴重洪水災害。1985 年 3 月底發(fā)生春洪災害，前山帶有較大降雨，山中有雨夾雪或雪，在降雨的同時，氣溫較高，肯斯瓦特日平均氣溫 2℃左右，致使淺山帶積雪融化而形成春洪，這次春洪使很多農(nóng)田受淹，烏伊公路交通中斷，造成嚴重的春洪災害。根據(jù)兵團農(nóng)八師水利局、沙灣縣水利局、瑪納斯縣水利局以及自治區(qū)交通廳的洪水損失情況統(tǒng)計，僅兵團受災人口就達 8119 人，倒塌房屋 614 間。農(nóng)作物受災面積 32 萬畝，成災面積 萬畝，絕收面積 萬畝。水產(chǎn)養(yǎng)殖受災面積 萬畝，公路中斷 37 條次，毀壞路基 ，損壞輸電線路，損壞通訊線路 。夾河子水庫溢洪閘沖毀，豐收水庫壩體沖毀，堤防沖毀 55 處，共計 ，損壞水閘 6 處，損壞灌溉設備 304 處，機電井156 眼，水文站 1 個。洪災造成的直接經(jīng)濟損失達 億元?，敽游挥诩t山嘴渠首至夾河子水庫之間的河段，洪災形式主要表現(xiàn)在防洪堤被潰壩淘刷或漫頂，直接威脅到東岸大渠和西岸石河子市開發(fā)區(qū)的安全。并對北疆鐵路、烏奎高速、312 國道、紅山嘴引水渠首、跨河渡槽、穿河涵洞、高壓輸變電路等建筑物造成基礎沖刷或壅堵。在夾河子水庫下游，洪水沖毀耕地和土質(zhì)堤防工程，對河岸兩邊居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，遭遇到特大洪水時還會沖斷呼～克公路和克～烏輸油管線。本次修建的堤防段，如果洪災發(fā)生，將直接威脅到瑪河東岸大渠的安全。38 防洪要求根據(jù)《新疆瑪納斯河防洪規(guī)劃》要求，本次防洪工程要求是：在規(guī)劃水平年內(nèi)，防洪堤段的防護對象在發(fā)生防洪標準重現(xiàn)期之內(nèi)的洪水時，通過合理的防洪調(diào)度，不受洪水災害。本段堤防、護岸工程均達到設計標準。防洪管理結(jié)構(gòu)健全，非工程措施運行可靠，水土保持和環(huán)境保護初見成效。治理原則：全河流統(tǒng)一規(guī)劃、突出重點、兼顧一般，近遠期結(jié)合、上下游結(jié)合、水庫與堤防結(jié)合、工程措施與非工程措施結(jié)合、新建堤防與已建堤防結(jié)合。 河道現(xiàn)狀及存在的主要問題 河道現(xiàn)狀瑪河近幾十年，因人類活動對河道的影響最為顯著，尤其是夾河子水庫建成后，對整個河床帶來的變化最大，使上游河道產(chǎn)生淤積，下游河道沖刷、斷流。紅山嘴引水渠首和跨河大橋，都對河道產(chǎn)生不同程度的影響，改變主流方向。中下游河道在垂直方向上的淤積抬升和在水平方向上的左右擺動，依然是河床的主要演變趨勢。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，起點位置在瑪河四級電站，以此向上游修建，改造長度為 。紅山嘴引水渠首至夾河子水庫河段，位于沖洪積平原區(qū)，海拔高程 580～448m。河流出山口后，坡度變緩，形成了淺緩開闊的河漫灘，河床縱坡約 8～9‰，河床寬度300～700m。河床在此段形成了不對稱型河谷，左岸發(fā)育有Ⅰ～Ⅴ級階地，右岸可見Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ階地分布?，F(xiàn)代河床及河漫灘上，為較松散的卵礫石、砂及低液限粉土，透水性較強。河床內(nèi)砂卵石顆粒逐漸減小，河床淤積嚴重，上游引水渠首把大量清水引入渠道，使河道泥沙全部淤積在河床和水庫內(nèi)，造成水庫淤積和河床抬升。 存在的主要問題本次修建的應急工程堤防段，主要存在以下問題：（1）右岸被洪水淘刷，河岸坍塌，洪水期洪水直接威脅東岸大渠。東岸大渠擔負著流域內(nèi)水力發(fā)電、灌溉、水庫蓄水以及瑪納斯火電廠用水的重要使命，洪災一旦發(fā)生，造成的損失將不可估量。（2）因現(xiàn)狀沒有防洪堤，河道管理范圍不明確，沿線有很多大大小小的砂39石料場，致使河道內(nèi)亂采亂挖現(xiàn)象十分嚴重，嚴重影響了河道的行洪安全。（3）左岸通過兵團農(nóng)八師多年的建設，已建成了標準較高的堤防工程，為流域內(nèi)的防洪起到了很大的作用。而作為隔河相望的東岸防洪工程，卻因為種種原因至今沒有建成完善，成了現(xiàn)狀瑪河防洪最薄弱的環(huán)節(jié)。 防洪標準、堤線布置及堤距選擇 工程任務本次工程的任務是 建設永久性防洪導流堤，消除洪水對瑪河右岸東岸大○ 1渠的危害。 保證流域內(nèi)的農(nóng)業(yè)灌溉及重要的城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)供水，使流域內(nèi)○ 2經(jīng)濟發(fā)展順利進行。 改善生態(tài)環(huán)境、防洪減災、興利除害，最大限度的利用○ 3好水資源。 防洪標準工程可研階段，確定工程防洪標準（重現(xiàn)期）為 30 年一遇，本次根據(jù)防洪堤段的保護對象，對防洪標準進行復核。本次工程主要保護對象為瑪河東岸大渠，東岸大渠設計輸水流量 100m3/s，現(xiàn)狀為干砌石襯砌。根