【正文】 +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)計洪水水面線 設(shè)計洪水水面線的計算是以紅山嘴站的洪水資料以及本次擬建防洪堤段實測的 4 條橫斷面 (見圖冊中河道橫斷面現(xiàn)狀圖 )資料為設(shè)計依據(jù)。 270= t。 23 從上表中可以看出，推沙與懸沙之比最小為 ，最大為 ，平均為 ，符合經(jīng)驗系數(shù)β值在山區(qū) ～ 的取值范圍。 巴音溝河屬瑪河流域內(nèi)的一條較大河流，其黑山頭站控制集水面積1579km3(出山口控制站 )，與瑪河比較，流域縱坡、下墊面及產(chǎn)流和 氣象條件均類似，可參照這條河上的β值計算肯斯瓦特斷面的推移質(zhì)輸沙量。對于推移質(zhì)的量，可采用經(jīng)驗公式 W 推 =β178。設(shè)計斷面由于人類活動的影響，而且河道較寬，因此該河段屬于淤積河段。 紅山嘴站多年平均逐月懸移質(zhì)泥沙統(tǒng)計表 表 27 22 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 輸沙率 (kg/s) 12 187 433 輸沙量 (104t) 比例 (%) 月份 8月 9月 10月 11月 12月 年 輸沙率 (kg/s) 317 輸沙量 (104t) 270 比例 (%) 100 1979 年電站引水渠的建成，減少了 河道泥沙的量，因此只能采用1979 年以后的觀測資料 (1983年～ 1989 年，其中 1988 年資料不完整，詳見 28)進(jìn)行分析。 懸移質(zhì)泥沙統(tǒng)計 紅山嘴站懸移質(zhì)泥沙測驗自 1956年 ～ 1978 年共計 22 年資料，其中完整資料有 18 年，根據(jù)觀測資料分析紅山嘴站多年平均懸移質(zhì)輸沙量為 270 萬 t，輸沙率為 ，同期含沙量為 ，侵蝕模數(shù)524t/km2。肯斯瓦特站 1987年 7月 14 日 ～ 15 日二天的輸沙量達(dá)到 t，占當(dāng)年總量的 %。與降雨有關(guān)，全年的沙量，主要集中在數(shù)日之內(nèi)。冬季各月因水量小且平穩(wěn)而且主要是冰川融水和地下水補給，水體含沙量基本為零。 6月 ～ 8 月輸沙量占到全年輸沙量的 %， 7月 ～ 8 月占 80%以上。以肯斯瓦特站懸移質(zhì)測驗為例，實測最大年輸沙量為 t(1999年 )，最小年輸沙量為 萬 t(1992 年 )，二者相差 35 倍之多，分別為均值的 倍和 。降水是產(chǎn)沙多寡的主導(dǎo)因素，相應(yīng)氣溫作用不大。從各區(qū)域而言，泥沙主要來源于山區(qū)的中下部。流域山區(qū)中下游范圍，覆蓋層松散破碎，植被稀少且多為草本，持水能力差，遇有降雨產(chǎn) 流，大量泥沙就隨水體進(jìn)入河道。各段情況為：高山區(qū)為永久性積雪和冰川所覆蓋，水體含沙量極少，冰川下緣冰舌附近，由于冰磧物的存在，豐水期可隨水流而下，產(chǎn)生泥沙。泥沙來源于降雨融雪匯流對流域面的侵蝕和水流對河道的沖刷。 紅山嘴斷面洪峰流量頻率計算結(jié)果表 表 25單位： m3/s 項目 均值 Cv R P(%) 1 2 5 10 20 50 方法一 356 1521 1283 1054 892 769 574 408 268 方法二 360 1538 1297 1066 902 778 580 413 271 注：方法一為實測洪峰系列分析結(jié)果，方法二為加入 1940年歷史洪水的分析結(jié)果。另將 1940 年的歷史調(diào)查洪水作為百年一遇的歷史洪水加入實測洪水系列中進(jìn)行頻率分析，頻率分析結(jié)果見表25。適線原則為：曲線盡量通過點群中心，適當(dāng)照顧高水點據(jù)。從逐年洪峰流量過程線 (圖 25)、峰流量差積曲線 (圖 26)和洪峰流量逆累進(jìn)均值過程線 (圖 27)上可以看出，整個洪水系列中包含了大、中、小洪峰點據(jù)，說明現(xiàn)有 51年系列對總體也具有較好的代表性。因此，在本次洪水設(shè)計中，僅采用 1940 年 紅山嘴斷面的較可靠的歷史調(diào)查洪水，而且根據(jù)調(diào)查到歷史洪水的最早年份 —— 1906 年至今從未發(fā)生過大于1440m3/s 的洪水，因此在本次工作中，將該次歷史調(diào)查洪水的重現(xiàn)期確定為百年一遇。 1931年在肯斯瓦特處的洪峰流量為 870m3/s， 1940 年在紅山嘴出的洪峰流量為 1440m3/s。 (2)在調(diào)查到的四次歷史洪水中，只 有 1931 年和 1940 年的成果資料當(dāng)時評為可靠。距 今最近的調(diào)查是 1977 年由新疆農(nóng)墾總局和石河子水文水資源局聯(lián)合調(diào)查成果。如干流上 1963年 8月、 1996年 7月和 1999年 7月、 8 月連續(xù)二次洪水過程，山區(qū)均有較大的暴雨出現(xiàn)。是水利工程、特別是攔河水庫的重點防范對象。 ③混合型洪水 混合型洪水主要發(fā)生于 7 月和 8 月，由高山區(qū)的融雪 (冰 )洪水和中低山區(qū)的暴雨洪水迭加而成。受局部天氣和地形的影響，降雨也可形成有較大破壞能力的洪水。春季如果積雪量大，氣溫回升快，這時中、低山區(qū)和丘陵區(qū)的積雪融化也能形成較大的春洪。受氣溫控制，冰川及永久性積雪消融，洪水有明顯的一日一峰，峰谷變化較有規(guī)律。 洪水類型 瑪河的洪水主要受氣溫和降水的影響。 ④峰型多變。歷年平均十五日洪量占全年徑流量的 %。 ③時間和水量集中。多年平均一、三、七、十五日洪量相當(dāng)于日均流量 265m3/s、 230m3/s、 200m3/s和 177m3/s。 ②持續(xù)時間長。除個別年份出現(xiàn)較大洪峰外，其它多在 200m3/s～ 400m3/s 之間，紅山嘴站年平均流量差積曲線1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999 2020年份∑( k i / k 1 )紅山嘴站年平均流量逆累計均值曲線1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999 2020年份Q(m3/s) 17 平均為 356m3/s。由此說明洪水的成因， 以高溫期的冰川及永久性積雪融化為主，以降水補給為輔。 洪水 洪水成因及特征 瑪河洪水主要集中于 7 月和 8月的汛期，據(jù)紅山嘴站實測 49年洪水資料分析，歷年最大洪峰流量發(fā)生于七、八月份的占到絕大多數(shù)，僅 1976年和 1984年出現(xiàn)在 6月下旬。可以認(rèn)為，紅山嘴站 51 年徑流系列對于總體的分布，具有較好的代表性。從紅山嘴站 1954 年 ～ 2020 年系列頻率分析上看，基本符合上述河流的普遍性規(guī)律， Cs/Cv 偏大是受最近幾個特豐水年的影響。 14 紅山嘴年徑流頻率計算成果表 表 22單位： m3/s 實測 系列項數(shù) n=51 理論頻率曲線設(shè)計值表 Qa==== 頻率 P(%)KP設(shè)計值 QP頻率 P(%)KP設(shè)計值 QP 15 紅山嘴斷面徑流多年平均月分配表 表 24 月份 項目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 Q(m3/s) W(108m3) % 月份 項目 8月 9月 10月 11月 12月 年 Q(m3/s) W(108m3) % 100 徑流系列代表性分析 瑪河屬于多水源補給的山溪性河流，徑流的年際變化主要受氣溫和降水的影響。冬季水量來源于冰川和地下水補給，量小且穩(wěn)定，持續(xù)時間較長。從歷年實測的徑流資料分析，這部分水量主要來自高山區(qū)的積雪和冰川消融。頻率分析結(jié)果見表 23。也就是說 ， 夏季天氣晴朗氣溫較高時，高山區(qū)永久性積雪和冰川融水量增加，此時降水量相對不大；陰雨天氣時氣溫偏低，冰雪融水量減少，而中低山區(qū)降雨產(chǎn)流較多。 徑流 徑流特征 瑪河徑流特征，與北疆多數(shù)混合型補給河流相似，主要受氣溫和降水的影響，有著年際變化平緩，年內(nèi)分配集中的特點。各項觀測資料經(jīng)過水文 站、水文水資源分局和水文水資源局的整編和審查，精度是可靠的。1956 年以前，測驗斷面遷移頻繁，但是遷移范圍都在 1km以內(nèi)，前后資料視為相同，可合并使用。主要測驗項目有水位、流量、泥沙、蒸發(fā)、降水、水化學(xué)等， 1995年撤站以后，該站交自治區(qū)瑪河管理處管理，仍按照規(guī)范要求進(jìn)行流量觀測。 11′，斷面控制了瑪河全部的地表徑流。 12 13 紅山嘴站為瑪河出山口控制站，站點位于東經(jīng) 86176。 目前僅存肯斯瓦特站、紅霓溝煤窯站和清水河子站。 各月最大風(fēng)速及其對應(yīng)風(fēng)向統(tǒng)計表 表 22 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 最大風(fēng)速 12 12 18 16 18 20 18 20 14 12 10 12 風(fēng)向 W E E W SW W W W W W W W 水文測驗 瑪河自 1952 年開始，共設(shè)水文站 7處，分別是：干流上的紅霓溝煤窯站、肯斯瓦特站、紅山嘴站、楊家擺站、小拐站和支流清水河上的煤窯溝站、清水河子站 ，測站分布見圖 21。 紅山嘴水文站多年平均氣溫、降水量、蒸發(fā)量統(tǒng)計 表 表 21 11 項目 單位 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 氣溫 ℃ 降水 mm 蒸發(fā) mm 項目 單位 8月 9月 10月 11月 12月 年值 氣溫 ℃ 降水 mm 蒸發(fā) mm 由于紅山嘴水文站缺少凍土和風(fēng)速的觀測資料，因此采用石河子氣象站凍土和風(fēng)速、風(fēng)向的觀測資料進(jìn)行分析，最大凍土深度為 140cm。多年平均蒸發(fā)量 (蒸發(fā)器為 φ20cm 型 )為 ?，F(xiàn)以工程所在地附近紅山嘴水文站作為參證站，將其主要氣象因子簡述如下： 根據(jù)紅山嘴水文站實測資料分析，紅山嘴水文站多年平均氣溫 ℃ ， 7月平均氣溫為 ℃ ， 1 月平均氣溫為 ℃ ，極端最高氣溫 39℃ ，極端最低氣溫 ℃ 。 本次擬建的防洪堤位于瑪河紅山嘴渠首下游約 處的右岸，防洪堤長，主要是防止洪水對東岸大渠的威脅。沿程有花牛溝、韭菜薩依、吉蘭德、回回溝、?？μ厮_依、哈熊溝、蘆草溝、大 (小 )白楊溝、清水河等支流，均在肯斯瓦特水文站以上匯入干流。 按行政轄區(qū)劃分，流域內(nèi)有石河子市、農(nóng)八師 14 個農(nóng)牧團(tuán)場、昌吉州瑪納斯縣、塔城地區(qū)沙灣縣、農(nóng)六師新湖總場及克拉瑪依小拐鄉(xiāng)等行政區(qū)。40′ ～ 45176。01′ ～86176?，敽恿饔虬ㄋ骱?、瑪納斯河、寧家河、金溝河、大南溝和巴音溝河等六條較大的內(nèi)陸河流，由南向北，最后流歸尾閭瑪納斯湖。本工程實施后，可保證東岸大渠正常運行，保證下游灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，具有很大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，所以項目建設(shè)是必要的，項目應(yīng)盡快實施。 經(jīng)濟(jì)評價 本項目的國民經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為 %，大于社會折現(xiàn)率。 工程投資估算 本工程總投資 萬元 ， 其中：建筑工程投資 萬元 ， 臨時工程投資 萬元 ， 獨立費用投資 萬元 ， 預(yù)備費 萬元 ， 水土保持工程費 萬元 。 為確保工程質(zhì)量和施工進(jìn)度，工程建設(shè)期內(nèi)實行項目法人負(fù)責(zé)制 （項目法人為自治區(qū)水利廳瑪管處） ，施工實行招投標(biāo)制，建設(shè)過程實行建設(shè)監(jiān)理制。章程明確了自治區(qū)瑪管處在流域內(nèi)實施水資源的分配，組織防洪，協(xié)調(diào)水事糾紛，并負(fù)責(zé)瑪河工程的管理維修 等職能 ，經(jīng)過多年的努力，形成了一個完整的管理體系。 工程管理 本工程管理單位為自治區(qū)水利廳瑪河流域管理處，瑪管處的機構(gòu)設(shè)置一直按照國家行業(yè)管理，定額定編，尚較完善。 有利影響： 本工程為防洪工程，工程建成運行后，將提高本段河道右岸 相應(yīng)防洪對象的 防洪標(biāo)準(zhǔn)，減少洪災(zāi)發(fā)生，保護(hù)了右岸居民和生產(chǎn)單位的 生命財產(chǎn)安全 ，有利于區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展。采取有效的衛(wèi)生防疫手段，以保證施工人員的健康問題。 （ 4）優(yōu)化施工組織設(shè)計，減少擾動范圍；對因工程建設(shè)占用和破壞的草地等應(yīng)采取切實可行的有效恢復(fù)和補償措施，防止產(chǎn)生新的水土流失。 （ 3）保護(hù)工程區(qū)空氣環(huán)境和聲環(huán)境。 （ 2）保護(hù)瑪河的水質(zhì)。 8 本工程水保措施概算總投資 萬元，其中水土保持設(shè)施補償費 萬元。平整土地面積為 178。 （ 3）臨時施工區(qū)水保措施 臨時施工區(qū)主要包括砼拌和站、工區(qū)、汽車停放修理場地等一些臨時場地，本工程運料路線不需要修建臨時道路，沿線交通便利。因此僅對施工工區(qū)內(nèi)擾動河灘進(jìn)行土地平整。實現(xiàn) 6 大防治目標(biāo)：擾動土地治理率達(dá)到 90％以上，水土流失總治理度達(dá)到 80％以上，控制比為小于 2，攔渣率大于 90％，由于項目區(qū)土壤不