【正文】 東西較平直，天山廟以東走向北西西，再往東轉(zhuǎn)北東東，形成往南突出的弧形，斷裂北傾，傾角 70176。 （ 2）南山口西斷裂 ： 走向 333176。 （ 3）東溝斷裂 ： 東溝斷裂是庫壩區(qū)附近的一條斷裂，是在花崗巖體中發(fā)育的一條北東東走向的斷裂，斷裂的東段沿 QA 河谷分布，成東西向延伸，東段在河谷南側(cè)不遠(yuǎn)的基巖 中通過，總長度約 25 公里，斷裂傾角較陡，在 75176。 2. 活動斷裂與地震 （ 1）達(dá)板果勒斷裂 ： 達(dá)板果勒裂東端在未來 100 年內(nèi)發(fā)生 6～ 7 級左右地震的可能性最大，但其最近的可能震源距庫區(qū)在 20 公里以上，按地震影響場的衰減系數(shù)，對庫區(qū)的影響裂度也在 7176。以下。 3. 區(qū)域穩(wěn)定評價 壩庫區(qū)位于天山東段構(gòu)造塊體內(nèi)，盡管附近有東溝斷裂存在，經(jīng)自治區(qū)地震局論證鑒定，活動量不大，它不是本區(qū)地震活動的控制性斷裂，因此，區(qū)域構(gòu)造環(huán)境較好，庫壩區(qū)處于較穩(wěn)定的塊體內(nèi)。 水庫區(qū)工程地質(zhì)條件 1. 庫區(qū)地質(zhì)概況 QA水庫在大地構(gòu)造單元上屬北天山地向斜褶皺帶 ,哈爾里克復(fù)背斜 ,出露的地層有泥盆系中統(tǒng)大南湖級第三亞組和不同成因類型的第四系地層?！?46176?！?80176。巖石呈灰色，風(fēng)化面黑色，板狀－層狀構(gòu)造，由正常碎屑和火山碎屑組成。巖性為砂、卵石。 2. 構(gòu)造 庫區(qū)的內(nèi)共有大小斷層 20 條，最長達(dá) 公里，最短的僅幾十米，以走向 60176。的最發(fā)育，主要斷層有 F F1 F18。中段 72176。傾向南東，傾角 62176。中段傾角陡，破碎帶寬 6～ 10 米，破碎帶由內(nèi)向外依次有斷層泥、糜棱巖、角礫石和壓碎巖，斷層破碎帶連續(xù)，從壩址左壩肩穿過。傾角80176。 F18 斷層：位于壩址上游 公里處，接近南北走向。～ 80176。 3. 庫岸穩(wěn)定 水庫基底巖石為凝灰?guī)r，河谷及兩側(cè)岸坡為厚度不大的松散堆積物覆蓋，進(jìn)入壩址附近因岸坡變陡，大部分范圍基巖裸露，基巖完整。出露在庫區(qū)回水標(biāo)高范圍以上，水庫建成蓄 水后不存在滑動、坍塌問題。 5. 水庫淹沒及浸沒 庫區(qū)內(nèi)無工礦企業(yè)、居民點(diǎn)，僅有 5 畝耕地， 萬余株野生喬灌木及 268 畝天然草場，故無大的淹沒損失，巖質(zhì)庫岸也不存在浸沒問題。 壩區(qū)河流呈近東西走向，河流以下切為主，河谷呈 “V”字形，現(xiàn)代河床寬 27～ 50m，河流彎急，流速大。 壩址區(qū)出露巖層主要有粉砂質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖、大理巖、第四系沖積物及坡積物，沖積物厚度 2～ 5m，坡積物厚度 0～ 14m。 壩址區(qū)內(nèi)無大的斷裂構(gòu)造發(fā)育，只發(fā)育有幾條規(guī)模較小的斷層和兩級裂隙，現(xiàn)簡述如下： F1 斷層：位于左岸，走向 43176。總長 公里，破碎帶寬度 6～10m，在左壩肩高出回水線以上 300m出露，距左壩肩水平距離 300m，對建壩影響不大。傾向南西，傾角 80176。 F19 斷層：位于左壩肩，總長 50m，走向 62176。 傾角直立。 第一組裂隙：傾向 258176。傾角 60176。 第二級裂隙：傾向 320176。傾角 58176。 兩組節(jié)理相交呈 “X”型，其中第一組裂隙位于右岸壩腳附近，長 20m，張開寬度約 10cm，因規(guī)模較小，易于處理?！?10176?！?80176。兩岸及壩基工程地 質(zhì)條件分述如下： 左壩肩 現(xiàn)代河床陡崖高 13m，陡崖之上為 Ⅱ 級階地， Ⅱ 級階地之上為坡積碎石覆蓋，南北向分布寬度 70m，坡度 25176。厚 0～ 13m，結(jié)構(gòu)疏松，透水性強(qiáng)，需全部清除，在此之 上岸坡變陡，為 65176。未發(fā)現(xiàn)有大的不穩(wěn)定體和緩傾角滑移面，出露巖石較完整，堅(jiān)硬，強(qiáng)風(fēng)化層厚度 1～ 3m，弱風(fēng)化層厚度 5～ 10m，工程地質(zhì)條件較好。左右，右壩肩未發(fā)現(xiàn)有大的不穩(wěn)定巖體和緩傾角滑移面，但在 1980～ 2055m高程范圍有一 段地層較破碎，產(chǎn)狀紊亂，風(fēng)化深度 20m左右，該段上部巖石破碎是由于表部風(fēng)化裂隙發(fā)育，較軟弱，風(fēng)化強(qiáng)烈現(xiàn)象造成。 若在右岸布置溢洪道，應(yīng)考慮清除破碎巖石及坡積物。 根據(jù)洞探揭露，兩岸壩肩由河床岸邊深入巖體內(nèi)部 10m以后， 大部分巖石堅(jiān)硬完整，節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖層走向與河流走向呈大交角，圍巖穩(wěn)定性較好，均可布置導(dǎo)流洞和放水洞。為滿足設(shè)計(jì)要求，共選擇了 7 個料場，各料場情況如下： C6 料場 水庫大壩壩體填筑料場，位于 QA 溝口右岸 Ⅰ 級階地和該級階地質(zhì)沿相連接的山前堆積層，料場距大壩 5 公里，該處沉積層巨厚，貯量豐富，測算料場儲量在 100 萬立方米。從 分布情況看，階地前沿多為沖、洪積堆積物，卵、礫石磨圓度好呈滾圓，夾有大量漂石，多數(shù)礫石直徑 500mm，個別有超過此粒徑的向階地后沿發(fā)展 ,主要是山前洪積堆積層，分選及磨圓度都較差，顆粒以棱角狀和次棱角狀為主，最大顆料直徑 250 至 350mm，山前個別漂礫大于 800mm。該料場物理力學(xué)指標(biāo)見表 、 表 。 C2 砂石料場 C2 砂石料場位于東溝村東南 300 米的沖溝溝口，距水庫大壩 公里，沖洪積沉積與堆積混合堆積，洪積扇地貌，堆積厚度大于 20m，扇軸長 400m，儲量約 萬立方米，此處山溝水量較小，搬運(yùn)及沉積物以細(xì)顆粒居多，粗顆粒相對減少，卵礫石磨 圓度較好，砂子磨圓較差，砂子成分含量中以正長石為主。該料場土料的壓縮系數(shù)為 ，屬中等壓縮性土，粘粒含量高，達(dá) %，可塑性好，塑性指數(shù)為 ，屬品質(zhì)較好的 斜心墻 土料。 C5 砂 石料場 C5 砂石料場位于 QA 溝口以西沖溝溝口，距水庫大壩約 公里，料場順溝底呈條帶分布，長約 1320m，寬約 200m，探坑深度 5m，儲量約 132 萬立方米。 C7 石料場 石料場位于 QA 溝口河漫灘，距水庫大壩約 5 公里，該處 200mm 至 600mm 漂石儲量豐富，收集方便，運(yùn)距較近，預(yù)測儲量 5 萬立方米，并且卵石、漂石磨圓度好，石質(zhì)堅(jiān)硬，主要成分為花崗巖，是很好的砌石材料。 鋼筋與木材 均可通過鐵路、公路運(yùn)輸，滿足工程需要。 表 21 各料場 砂礫料顆粒級配匯總表 表 22 各料場 砂礫料場理學(xué)實(shí)驗(yàn)成果表 料場 比重 天然密度 (g/cm3) 含泥量 （﹪） 內(nèi)摩擦角 滲透 干燥（度） 飽和（度） 滲透系數(shù) （ cm/sec） 臨界坡降 C1 102 C2 102 C5 102 C6 102 料場 粒徑含量 （ %） 有效粒徑 （ mm） 不均勻系數(shù) 曲率系數(shù) ＞ 200（ mm） 200~150（ mm） 150~100（ mm） 100~60（ mm） 60~20（ mm） 20~5（ mm） 5~2（ mm） 2~（ mm） ~（ mm） ~（ mm） ＜ （ mm） C1 C2 C5 C6 表 土料基本性質(zhì)試驗(yàn)成果表 料場 天然濕密度 (g/cm3) 天然干密度 (g/cm3) 天然含水量 （％） 土粒比重 Gs 流限 WL 塑限 Wp 塑性指數(shù) Ip 顆粒組成（％） 擊實(shí) 滲透系數(shù) K(cm/s) 不固結(jié)不排水剪 UU 固結(jié)不排水剪 CU 固結(jié)排水剪 CD 細(xì)粒沙 ＞ 粉粒~ 粘粒＜ 最優(yōu)含水量 Wop 最大干容重 γdmax φ （度） C （ KPa） φ （度） C （ KPa） φ （度） C （ KPa） C3 ～ ～ ～ ～ ～ ～ n108 C4 ～ ～ ～ ～ ～ ～ n107 表 土料化學(xué)分析成果表 料場 易溶鹽（﹪） 中溶鹽（﹪） 難溶鹽（﹪） 有機(jī)質(zhì)（﹪） C3 C4 工程規(guī)模 地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況 QA 灌區(qū)南北長 30 公里，東西寬 公里， QA 市居灌區(qū)中部，為行政公署、兵團(tuán)農(nóng)場管理局、鐵路分局、吐 —哈 油田生產(chǎn)、科研、生活基地， QA 市人民政府所在地，是 QA地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心。 根據(jù)灌區(qū)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，灌區(qū)內(nèi)的人口由現(xiàn)狀年的 萬人發(fā)展到 2020 年 萬人， 2020 年 萬人，農(nóng)業(yè)種植面積由現(xiàn)狀的 萬畝，發(fā)展到 2020 年的 萬畝，2020 年的 萬畝；工業(yè)總產(chǎn)值由現(xiàn)狀年的 億元發(fā)展到 2020 年 25 億元， 2020 年的 億元。 灌區(qū)具有優(yōu)越的土地、光熱資源優(yōu)勢，發(fā)展農(nóng)業(yè)有廣闊的前景，同時灌區(qū)內(nèi)又有發(fā)展鹽化工、石油化工、煤炭、電力等工業(yè)的基本條件和優(yōu)勢，僅擬建的石油化工提出的用水申請 ,即要求年供水量 2500 萬噸。因此，興建 QA 水庫工程非常必要，非常緊迫。工程興建后可以向石油化工年提供水量 106 m3，向灌區(qū)年供水 106 m3，全年供水 106 m3，改善灌溉面積 104畝。經(jīng)水庫泥沙淤積計(jì)算，確定水庫死庫容 106m3，相應(yīng)死水位 。根據(jù)規(guī)范 SL2522020，本工程等級為三等工程，主要建筑物級別為 3 級，臨時建筑物為 5 級。 水庫泥砂淤積 QA 河多年平均輸 沙 量為 104t，徑流含沙量 ， 屬少沙河流 ， 經(jīng)計(jì)算106 m3的淤積庫容淤積年限超過 55 年。 第三章 工程 等別及建筑物級別 根據(jù) SL2522020《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》之規(guī)定，水利水電工程按其工程規(guī)模，效益和在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性分為五等，綜合考慮水庫的總庫容、防洪庫容、灌溉面積等，工程規(guī)模由庫容決定，由于該工程正常蓄水位為什么 ，庫容為 900 萬m3，介 于 ～ 億 m3 之間， 則可將該工程級別定為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型，主要建筑物為 3 級，次要建筑物為 4 級，臨時建筑物為 5 級。 調(diào)洪演算 設(shè)計(jì)洪水過程線 根據(jù)資料現(xiàn)在設(shè)計(jì)洪峰流量和壩址處水文站的單位洪水流量過程線，故本次設(shè)計(jì)洪水過程線采用以洪峰控制的同倍比 放大法對典型洪水進(jìn)行放大，分別得設(shè)計(jì)洪水過程線與校核洪水過程線。水量平衡方程為 122121 22 VVtqqt ??????? () 式中 Q1—— 時段 t? 始的入庫 流量， m3/s； Q2—— 時段 t? 末的出庫流量， m3/s； V1—— 時段 t? 始的水庫蓄水量， m3/s； V2—— 時段 t? 末的水庫蓄水量， m3/s； t? —— 計(jì)算時段， 。 聯(lián)合另一方程： q2=f(H)= () 式中 A系數(shù)，與建筑物形式和尺寸，閘孔開度以及淹沒系數(shù)有關(guān)系，A=(2g)1/2； m流量系數(shù)； B堰頂高度； b指數(shù)，對于堰流一般為 3/2 。本設(shè)計(jì)中采用 試算法 。 2. 基本數(shù)據(jù) 由于該溢流堰不設(shè)閘門，故 根據(jù)資料可知，該水庫的起調(diào)水位高程為 米，其相應(yīng)的庫容為 900 萬立方米。重 力壩的結(jié)構(gòu)簡單 ,施工方便 ,抗御洪水能力強(qiáng) ,抵抗戰(zhàn)爭破壞等意外事故的能力強(qiáng) ,工作安全可靠 ,至今仍廣泛使用。其基本剖面為上游近于垂直的三角形剖面 ,眼垂直軸線方向常沒永久伸縮縫 ,將壩體分成若干獨(dú)立工作的壩段 ,壩體剖面較大。重力壩的斷面大 ,筑壩材料抗沖刷能力強(qiáng) ,適用于在壩頂溢流和壩身設(shè)置泄水孔。樞紐布置方便一般不需要另設(shè)河岸溢洪道或洪隧洞。壩體板樣 ,立模和混凝土澆筑和振搗都比較方便 ,有利于機(jī)械化施工 ； ，應(yīng)力較小，筑壩材料強(qiáng)度高，耐久性好，因而抵抗水的滲漏、洪水漫頂、地震和戰(zhàn)爭破壞的能力都比較 強(qiáng) ； 、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)任何形狀的河谷都可以修建重力壩，因?yàn)閴误w作用于地面上的壓應(yīng)力不高，所以對地質(zhì)條件的要求也較低 ； ，也可以在壩內(nèi)設(shè)置泄水孔，一般不需要另設(shè)溢洪道或泄水隧洞，樞紐布置緊湊 ； f． 結(jié)構(gòu)作用明確重力壩沿壩軸線用橫縫分成若干段，各壩段獨(dú)立工作，結(jié)構(gòu)作用明確，應(yīng)力分析和穩(wěn)定計(jì)算都比較簡單。 d． 壩體體積大，施工期混凝土的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力較大，在施工期對混凝土溫度控制的要求較高。與重力壩相比，在水壓力作用下壩體的穩(wěn)定不需要依靠本身的重量來維持，主要是利用拱端基巖的反作用來支承。因此，是一種經(jīng)濟(jì)性和安全性都很好的壩型。此外，拱壩還可以在壩身開孔解決泄流問題，不需另外修建溢洪道，壩體重量輕，抗震性能好。 施工導(dǎo)流需一次斷流，工另開導(dǎo)流隧洞。 地質(zhì)條件 建造拱壩的地形條件是左右兩岸對稱，岸坡平順無突變，砰面上為向下流收縮的峽谷地段，如 V形和 U形河谷。理想的地質(zhì)條件是基巖均勻單一、完整穩(wěn)定、強(qiáng)度高、剛度大、透水性小和耐風(fēng)化。 壩型三：土石壩