【正文】 根據(jù)《。 防洪標(biāo)準(zhǔn)工程可研階段，確定工程防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期）為 30 年一遇，本次根據(jù)防洪堤段的保護(hù)對(duì)象，對(duì)防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核。 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(jì)發(fā)展順利進(jìn)行。而作為隔河相望的東岸防洪工程，卻因?yàn)榉N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)。（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(chǎng)，致使河道內(nèi)亂采亂挖現(xiàn)象十分嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了河道的行洪安全。 存在的主要問題本次修建的應(yīng)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?，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(qiáng)。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。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)位置在瑪河四級(jí)電站，以此向上游修建，改造長度為 。紅山嘴引水渠首和跨河大橋，都對(duì)河道產(chǎn)生不同程度的影響，改變主流方向。治理原則：全河流統(tǒng)一規(guī)劃、突出重點(diǎn)、兼顧一般，近遠(yuǎn)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。本段堤防、護(hù)岸工程均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。本次修建的堤防段，如果洪災(zāi)發(fā)生，將直接威脅到瑪河?xùn)|岸大渠的安全。并對(duì)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(chǔ)沖刷或壅堵。洪災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 億元。水產(chǎn)養(yǎng)殖受災(zāi)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 。根據(jù)兵團(tuán)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(jì)，僅兵團(tuán)受災(zāi)人口就達(dá) 8119 人，倒塌房屋 614 間。在 1966 年暴雨洪水過后，兵團(tuán)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(shí)，冰雹有一尺厚，下雨一刻鐘后就迅速匯流，整個(gè)洪水過程歷時(shí)約 7 個(gè)小時(shí)，在肯斯瓦特水文站實(shí)測(cè)洪峰流量達(dá) 758m3/s，造成下游嚴(yán)重洪水災(zāi)害。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” 。經(jīng)過洪水調(diào)查，推算歷史洪峰流量為 1470m3/s。 歷史洪水災(zāi)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(shí) 測(cè) 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(bǔ) 給 為 輔 。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。瑪河流域行政區(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。364 工程任務(wù)和規(guī)模 自然及社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況和防洪要求 自然及社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況瑪納斯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。共計(jì)卵石儲(chǔ)量 萬 m3，完全可以滿足工程需求。堤防沿線土層均不具鹽脹性、膨脹性、凍脹性。（4）工作區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深 。（3）擬建堤防段地層巖性為第四系沖積堆積卵石，臨時(shí)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(shí)無基坑排水問題。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(jí)河谷階地，在工作區(qū)出露于瑪河Ⅱ級(jí)階地。（2）勘察段內(nèi)出露地層有第三系、第四系。表35 堤身填筑材料質(zhì)量評(píng)價(jià)表序號(hào) 項(xiàng)目 試驗(yàn)平均值 指標(biāo) 評(píng)價(jià)1 礫石含量 % 5mm 至相當(dāng)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(chǎng)混凝土用粗、細(xì)骨料及堤身填筑料符合質(zhì)量技術(shù)要求，質(zhì)量可以滿足使用要求。表 34 料場(chǎng)混凝土用細(xì)骨料評(píng)價(jià)表序號(hào) 項(xiàng)目 試驗(yàn)平均值 指標(biāo) 評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)。根據(jù)表 3－1 計(jì)算出的砂含量百分?jǐn)?shù)，繪制砂級(jí)配曲線，詳見下圖，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)細(xì)骨料質(zhì)量評(píng)價(jià)。料場(chǎng)顆粒級(jí)配表表 32粒徑(mm) ＞8080～4040～2020～55～2.5～～～～＜0.15合計(jì)含量(%) 100由以上數(shù)據(jù)可以看出，粗骨料各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)符合質(zhì)量技術(shù)要求，質(zhì)量較好。（2）混凝土用粗骨料質(zhì)量評(píng)價(jià)。地層結(jié)構(gòu)單一，磨圓度好，分選性差，級(jí)配良好，無無用層，無地下水影響。料場(chǎng)儲(chǔ)量 250 萬33m3。 ”本次勘察取顆分樣試驗(yàn)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。依據(jù)試驗(yàn)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。 土的腐蝕性評(píng)價(jià)擬建防洪堤地基土為巨厚的卵礫石層，細(xì)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。 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(chǔ)以上無地下水，可不考慮地下水的腐蝕性。防洪堤永久邊坡建議值 1：1～1：，在開挖過程中應(yīng)注意排水，筑堤料可以就地取材，但應(yīng)注洪水對(duì)堤腳的沖刷。S04CaMg 型水，礦化度 ，PH 值 ，對(duì)普通水泥無腐蝕。本河段地表河水為 HCO3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。9′″N，86176。7′″N，86176。CLNa型水，對(duì)鋼筋砼及鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性，只有在古河道地段和水系附近，存在局部淡化帶。S04Ca 型水，對(duì)鋼筋砼及鋼結(jié)構(gòu)無腐蝕性；溢出帶以北沖積平原區(qū)，潛水以垂直交替為主，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(xué)類型為 S04區(qū)內(nèi)水質(zhì)亦有明顯的南北分帶性，山間洼地內(nèi)潛水化學(xué)類型為 HC03Ca 和HC03山間洼地內(nèi)礫巖上部覆蓋有數(shù)十米厚的全新統(tǒng)砂礫石松散層，根據(jù)物探資料，含水層厚度 300m 左右，滲透系數(shù) ～，地下水水位埋深在河床及谷地內(nèi)較淺，瑪河二級(jí)電站渠首附近地下水水位埋深在 2O～30m 左右，在石灰窯一帶河床有泉水溢出。第一排與第二排背斜構(gòu)造之間的東西向山間洼地內(nèi)堆積較厚的下更新統(tǒng)西域組礫巖及中更新統(tǒng)砂卵礫石，構(gòu)成一座天然調(diào)節(jié)地下水庫，瑪河紅山嘴以南一帶，地下水沿深切的河谷，以侵蝕下降泉的形式匯入河中。工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖30據(jù)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》GB18306－2022，工程區(qū) 5O 年超越概率 1O％的地震動(dòng)峰值加速度為 ，對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為Ⅷ度。具體見下圖，構(gòu)造略圖29 區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)瑪納斯土谷魯斷裂從工程區(qū)通過，該斷裂為全新世活動(dòng)斷裂，該區(qū)自中新世以來，斷裂活動(dòng)較強(qiáng)烈，區(qū)域穩(wěn)定性差。該斷裂在瑪河渠首下游 400m 左右處通過。據(jù)新疆地震局在被切割的地層取樣進(jìn)行熱釋光年齡測(cè)定，最新為距今 5700177。之間，第三系地層向北逆沖于第四系沉積物上，斷裂在瑪納斯河口切割 I～Ⅳ級(jí)階地，在Ⅳ級(jí)階地上形成高達(dá) 7m 左右的斷層陡坎。傾向 SE，傾角在 40176。由霍爾果斯向東延伸至瑪納斯、吐谷魯一帶，全長 120km，為一壓扭性斷裂。傾向 SE，傾角 40176。該斷裂自新生代以來表現(xiàn)出強(qiáng)烈的活動(dòng)跡象，該斷裂距瑪河渠首 35km?！?5176。另外，全新統(tǒng)風(fēng)積沙分布于瑪河下游右岸，為古爾班通古特沙漠的南部邊緣，主要有沙垅、沙梁、沙丘等形態(tài)，相對(duì)高差約 1O～2Om。27(1)第三系(R)：第三系地層為一套下第三系(E)湖相雜色砂巖和上第三系(N)褐紅色、灰綠色泥巖、砂巖及礫巖組成；(2)第四系(Q)：①下更新統(tǒng)西域組(Q 1)：主要為膠結(jié)及半膠結(jié)狀礫巖組成，出露于山區(qū)河谷內(nèi)；②中更新統(tǒng)烏蘇群(Q 2)：出露于山前帶及河流出山口段，巖性為深灰色含漂礫的卵礫石、砂礫石及低液限粘土，該層主要分布于高階地上；③上更新統(tǒng)新疆群(Q 3)：主要出露于烏伊公路以南，是組成戈壁礫石帶的主要物質(zhì)，為沖洪積沉積，主要為青灰色卵石、礫石及低液限粉土組成，其上部的低液限粉土自南向北厚度由幾十厘米到 2～3m。上游高山區(qū)的古生代地層，巖石堅(jiān)硬，構(gòu)造發(fā)育，中低山區(qū)為中生代和新生代地層，巖層呈東西向條帶狀分布夕低山丘陵區(qū)主要為新生代沉積物，第四系地層主要分布于河谷及兩岸高臺(tái)及紅山嘴以北的平原區(qū)。夾河子水庫以下河道經(jīng)過多次變遷改道，衛(wèi)星影像清楚可見古河道遺跡。～7O176。根據(jù)石河子市環(huán)境保護(hù)部門對(duì)瑪河肯斯瓦特站和紅山嘴站水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2022)第二類標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)結(jié)果為：水體屬一級(jí)清潔水質(zhì)，多年水質(zhì)變化不大，相對(duì)比較穩(wěn)定。紅山嘴站平均離子總量為 257mg/L，離子徑流量為 萬 t?？傮w上說，瑪河水體比較潔凈，物理性質(zhì)為無色無味，在流量平穩(wěn)期呈澄清狀態(tài)。自 1979 年電站引水渠建成后，紅山嘴斷面以下河段冬季基本沒有流水，也就沒有冰情了。各 斷 面 水 位 、 流 速 及 最 大 水 深 計(jì) 算 表 (P=%)表 210序 號(hào) 樁 號(hào) 水 位 (m) 最 大 水 深(m) 過 水 斷 面面 積 (m2) 濕 周 n I1 0+000 2 0+800 3 2+000 4 2+600 5 3+200 防 洪 堤 段 河 道 水 面 線 圖圖 29 其他 冰情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(cè)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)。 計(jì) 算 采 用 斷 面 比 降 法 ， 結(jié) 果 見 表 210。由 于 擬 建 的 防 洪 堤 工 程 位 于 紅 山 嘴 水 文 站 附 近 ， 而 且 擬 建 的 防 洪堤 僅 ， 因 此 可 以 直 接 采 用 紅 山 嘴 站 的 洪 水 分 析 結(jié) 果 。 設(shè)計(jì)洪水水面線設(shè) 計(jì) 洪 水 水 面 線 的 計(jì) 算 是 以 紅 山 嘴 站 的 洪 水 資 料 以 及 本 次 擬 建 防洪 堤 段 實(shí) 測(cè) 的 4 條 橫 斷 面 (見 圖 冊(cè) 中 河 道 橫 斷 面 現(xiàn) 狀 圖 )資 料 為 設(shè) 計(jì) 依據(jù) 。 參 照 其 值 ， 在 肯 斯 瓦 特 站 斷 面 取 β =， 由 此 推 算 肯 斯 瓦 特?cái)?面 多 年 平 均 推 移 質(zhì) 輸 沙 量 為 W 推 =270= 萬 t。 黑 山 頭 站 有 5 年 懸 沙 和 推 沙 同 期 觀 測(cè) 資 料 ， 見 表 29。W 懸 ， 并 選 擇 合 適 的 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) β 值 推 求 。紅 山 嘴 河 道 站 逐 月 輸 沙 率 表表 28 單 位 ： kg/s； 萬 t項(xiàng)目 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年輸沙量1983 年 0 0 280 494 0 0 0 2281984 年 0 0 144 131 371 0 0 0 1985 年 0 0 148 254 158 0 0 0 1891986 年 0 0 761 577 0 0 0 3791987 年 0 0 269 1360 157 0 0 0 4841988 年 161 607 1989 年 0 0 422 118 0 0 0 159平均 0 0 0 0 0 249 推移質(zhì)泥沙的估算瑪 河 上 各 測(cè) 站 均 缺 少 推 移 質(zhì) 泥 沙 測(cè) 驗(yàn) 資 料 。 從 表 中 可 以 看 出 紅 山 嘴 斷 面 的 泥 沙 主 要 集 中 在洪 水 期 ， 是 符 合 肯 斯 瓦 特 站 泥 沙 分 布 規(guī) 律 的 。 多 年 平 均 逐 月 懸 移 質(zhì) 泥 沙 統(tǒng) 計(jì) 表 見 表 27?，?河 泥 沙 的 上 述 特 征 ， 與 新 疆 天 山 北 坡 同 類 型 河 流 的 產(chǎn) 沙 情 況 基 本 一致 。 如1969 年 7 月 30 日 紅 山 嘴 站 日 均 懸 移 質(zhì) 輸 沙 率 為 11200kg/s， 相 當(dāng) 于 萬 t， 占 到 全 年 輸 沙 量 的 %。③ 含 沙 量 集 中 。 在 這 三 個(gè) 月 中 ， 特 別 是 7 月 和 8 月 ，氣 溫 較 高 ， 流 域 覆 蓋 層 干 燥 松 散 ， 加 之 暴 雨 強(qiáng) 度 較 大 ， 河 道 水 量 大 ，易 于 泥 沙 的 產(chǎn) 生 和 輸 送 。② 泥 沙 的 年 內(nèi) 分 配 集 中 。 如 果 一 年 中 降 雨 次 數(shù) 多 、 強(qiáng) 度 大 ， 年 輸 沙 量 就 大 ， 反 之