【正文】 水質(zhì) XX河上各測站水化學(xué)觀測資料不多，除紅山嘴站有 8年系列外， 其余各站只有1982 年～ 1984 年三年資料。水的類型以 CⅡ Ca為主， PH 值一般為 ，礦化度約 ，歷年平均總硬度在 毫克當(dāng)量 /升左右。肯斯瓦特站平均離子總量為 193mg/L，離子徑流量為 萬 t。 26 3 工程地質(zhì) 區(qū)域地質(zhì)概況 地形地貌 XX 河位于天山北麓中段，準噶爾盆地南緣，地形由南向北呈明顯的四個階梯 狀分布 ： (1)中高山區(qū)： XX 河上游哈熊溝以南為中高山區(qū)，海拔 1500～ 4000m，大多數(shù)山峰在 4000m 以上，河谷下切強烈，呈“ V字形， 兩岸多呈 5O176。陡坡，河道縱坡 20％～ 22‰，地形險峻，為古生代地層分部區(qū)； (2)中低山區(qū)：哈熊溝～肯斯瓦特段，為中低山區(qū)，海拔 800～ 1700m，河道為“ V形峽谷，切割深度 100～ 350m，河谷兩岸有數(shù)級階地分布，兩岸階地不對稱分布，河道縱坡 9‰左右，為中新生代地層分部區(qū)； (3)低山丘陵區(qū)：肯斯瓦特～紅山嘴段，為低山丘陵區(qū)，海拔 650～ 1000m，呈山間洼地形態(tài)，河谷多為“ U形或較開闊谷地，兩岸均有階地發(fā)育，但不對稱，為新生代地層分部區(qū)； (4)沖洪積平原區(qū)及風(fēng)積沙漠區(qū)：紅山嘴以北為沖洪積平 原區(qū)及風(fēng)積沙漠區(qū) ，海拔 300～ 600m，河道在紅山嘴～夾河子水庫段較為開闊，地層以礫石為主，上覆薄層土壤的雙層結(jié)構(gòu)；夾河子以下河段河道愈來愈彎曲，形成“ S形河道，在炮臺、下野地一帶 XX 河沿古爾班通古特大沙漠南側(cè)蜿蜒向西延伸。 地層巖性 區(qū)內(nèi)出露的地層由南向北依次為志留系、泥盆系、石炭系、二迭系、三迭系、侏羅系、白堊系、第三系和第四系。工作區(qū)內(nèi)出露的地層主要為新生界地層，前山帶隆起是由第三系地層組成，山前傾斜平原由巨厚的第四系松散堆積物組成。 ④ 上更新統(tǒng) 全新統(tǒng)（ Q34）： 地層主要出露于烏伊公路以北，是組成細土平原的主要物質(zhì)，主要巖性為含卵石的砂礫石、中粗砂、粉細砂和低液限粉土、低液限粘土等；全新統(tǒng)地層主要出露于現(xiàn)代河床及河漫灘上，為較松散的卵石、礫石、砂和土組成。 地質(zhì)構(gòu)造 測區(qū)位于天山褶皺帶北麓烏魯木齊山前拗陷區(qū)，受地質(zhì)構(gòu)造影響，區(qū)內(nèi)中、新生界地層產(chǎn)生褶皺，形成一系列近東西向展布的褶皺及斷裂構(gòu)造，簡述如下： (1)褶皺 中生代以來，受燕山中早期、喜馬拉雅末期構(gòu)造運動的影響，在山前拗陷區(qū)形成了軸向與天山平行的四列隆起背斜構(gòu)造，其主要特點是呈雁行狀，兩翼不對稱，北翼陡南翼緩，相互間以寬緩的向斜相隔，四列背斜自南向北依次為： 第一排背斜：包括南 XX 背斜、清水河子鼻狀構(gòu)造、齊古背斜等 第二排背斜：包括 XX背斜、吐 谷魯背斜等； 第三排背斜：包括獨山子背斜和安集海背斜； 第四排隆起：為西湖隆起和呼圖壁隆起； (2)斷裂 受構(gòu)造作用，山前拗陷區(qū)形成了一系列與天山大致平行，走向 NWW 的斷裂，主要有： ①準噶爾南緣斷裂：該斷裂是一條分隔天山與準格爾拗陷的邊界斷裂，總體走向 西北偏西 ，傾向 SW，傾角 40176。 ，總長 240km，屬壓扭性區(qū)域深大斷裂。 28 ②霍爾果斯一 XX 一吐谷魯斷裂：該斷裂位于北天山山前北翼，總體走向80176。 ～ 60176。該斷裂發(fā)育于 XX 背斜的山前地帶處，走向 100176。 ～ 50176。該斷裂在地貌上亦有所反映，斷裂通過河床處，斷裂上盤植被較為茂盛，說明基底抬升，地下水位埋深較淺，斷裂下盤，植被稀少，沿河床植被呈東西向帶狀展布。 400年，說明該斷裂在全新世仍有活動。 ③北 XX隱伏斷裂：位于石河子市北 20km，為一區(qū)域性隱伏活動斷裂。 據(jù)地礦局資料，準噶爾南緣斷裂活動速率～ ，為一強烈活動斷裂，亦是大震發(fā)震斷裂，該 區(qū)歷史上曾有過多次中強震記錄，其中就有 19O6年 XX 西南發(fā)生過 8 級地震 。 區(qū)域 水文地質(zhì)條件 南部山區(qū)由透水性較差的第三系地層組成的東西向背斜構(gòu)造，阻隔了山區(qū)地下水與平原區(qū)地下水的相互聯(lián)系。平原區(qū)地下水通過扇緣溢出帶向準噶爾沖積平原過渡，為一個基本完整的水文地質(zhì)單元，平原區(qū)巨厚的第四系 松散地層，為地下水的儲存和運移提供了良好的空間。 平原區(qū)扇頂附近潛水埋深 15Om 左右，向北逐漸變淺，在高程 43Om 附近出現(xiàn)地下水溢出帶，由于山前為斷層接觸，在紅山嘴至四級電站 水平距離內(nèi)，存在一個落差約 130m 左右的地下跌水，潛水以地下瀑布的形式補給扇區(qū)地下 水，往北到瓊州戶、 XX 河大橋、石河子市南的石河子鄉(xiāng)、 143 團南灌區(qū)中心公路以南，即烏伊公路以南的傾斜平原區(qū)，潛水埋深一般大于 50m，滲透系數(shù) 4O～ 7Om/d；由烏伊公路向北，到石河子總場良繁場、 大泉溝 、 142團南，為溢出帶，潛水埋深 O～ 5m，滲透系數(shù) ；溢出帶以北，潛水埋深小于 3m，至莫索灣、下野地北、小拐 一 帶，潛水埋深普遍大于 3m，多為 5～ 10m，滲透系數(shù) ～ 。 S04Ca 型水，礦化度小于 ，對鋼筋砼及鋼結(jié)構(gòu)無腐蝕性；沖洪積扇中部和溢出帶區(qū)是地下水水平徑流區(qū)，潛水礦化度較低，一般小于 ，為 HC03Ca 和 HC03178。 CLNa、 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(xué)類型為 S04178。 工程地質(zhì)條件 本堤防工程河段位于低山丘陵區(qū) XX背斜處，起點（ 44176。5′ ″ E），終點在十戶窯村附近（ 44176。 6′ ″ E） 。 該段河床及河漫灘兩岸一級階地上，地層巖性為全新統(tǒng) (Q4al)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=。 S04Ca178。天然密度 ～ ，滲透系數(shù) 179。 S04Ca178。 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 洪水對堤腳的沖刷。 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。 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XX河沖洪積平原中上部，受 XX 河水的溶濾影響，可不考慮地基土的腐蝕性。 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。 ” 本次勘察取顆分樣試驗成果，粒徑小于 O％～ ％，均小于 17％，因此堤基為不液化土，可不考慮地震液化問題。 料場儲量 250 萬m3。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。 （ 2）混凝土用粗骨料質(zhì)量評價。 料場顆粒級配表 表 32 粒徑(mm) ＞ 80 80～40 40～20 20～5 5～ ～ ～ ～ ～ ＜ 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(xué)指標符合質(zhì)量技術(shù)要求，質(zhì)量較好。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。 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 5 粒度 粒度模數(shù) % ～ 符合 平均粒徑 % ～ 符合 （ 3）堤身填筑料質(zhì)量評價。 表35堤身填筑材料質(zhì)量評價表 34 序號 項目 試驗平均值 指標 評價 1 礫石含量 % 5mm至相當(dāng)于 3/4填筑層厚的顆粒在 20～ 80％的范圍內(nèi) 符合 2 緊密密度 ＞ 2t／ m3 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(shù)要求，質(zhì)量可以滿足使用要求。 （ 2） 勘察段內(nèi)出露地層有第三系、第四系。第四系中更新統(tǒng)沖洪積層（ Q2a+pl）組成 XX 河 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 級河谷階地，在工作區(qū)出露于 XX 河 Ⅱ 級階地。 （ 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。 （ 4） 工作區(qū)標準凍深 。堤防沿線土層均不具鹽脹性、膨脹性、 凍 脹性 。 共計卵石儲量 萬 m3，完全可以滿足工程需求。 35 4 工程任務(wù)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 XX 河流域位于 XX 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。 XX 河流 域行政區(qū)域主要有農(nóng)八師石河子市、 XX 縣、沙灣縣和克拉 XX依市的小拐鄉(xiāng)等，是 XX重要的糧、棉、糖、油料基地之一。 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。 歷史洪水災(zāi)害 XX 河是 XX 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。經(jīng)過洪水調(diào)查，推算歷史洪峰流量為 1470m3/s。調(diào)查訪問資料記載“烏拉烏蘇趙洪老先生、 XX 河涼州孟、葉二先生回憶， 1931 年或 1930 年發(fā)生了大洪水”。 在 1966 年暴雨洪水過后，兵團 XX管處、水利廳 XX 管處、石河子水文站和XX 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(zāi)害。 根據(jù)兵團農(nóng)八師水利局、沙灣縣水利局、 XX 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(zāi)人口就達 8119 人，倒塌房屋 614 間。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 。洪災(zāi)造成的直接經(jīng)濟損失達 億元。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(chǔ)沖刷或壅堵。 本次修建的堤防段，如果洪災(zāi)發(fā)生，將直接威脅到 XX 河?xùn)|岸大渠的安全。本段堤防、護岸工程均達到設(shè)計標準。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。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。 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 XX 河四級電站，以此向上游修建，改造長度為 。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?，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。 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。 （ 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。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 XX 河防洪最薄弱的環(huán)節(jié)。 ○2 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) 經(jīng)濟發(fā)展順利進行。 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(fù)核。根據(jù)《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》 SL18－ 2021 中的工程級別和規(guī)模劃分標準，確定渠道規(guī)模為大型，工程級別為 3 級。 XX 河?xùn)|岸大渠是流域內(nèi)人民生產(chǎn)生活的一條生命線，又是 XX 火電廠 冷卻水的主要來源，雖然有地下水作為其備用水源，但運行費用高，成本大。根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》 GB50286－ 98中的劃分標準，確定該段堤防工程的級別為 3級。 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 GB18306－ 2021 可知，工程區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度。 線路布置及堤距選擇 （ 1） 堤線布置原則：應(yīng)與河勢流向相適應(yīng)，并與大洪水的主流線大致平行。 （ 2）穩(wěn)定河寬計算。河道穩(wěn)定寬度一般不宜太窄，避免由于束窄水流造成流速加大，淘挖河道岸坡威脅堤防安全。 T178。以此作為參考，并結(jié)合現(xiàn)狀，最終確定河道的寬度取值。在進行河道整治規(guī)劃設(shè)計時，權(quán)衡防洪、供水等各方面的需要。根據(jù)確定河道整治寬度 ， 力求與天然河道主河槽相適應(yīng)，統(tǒng)一規(guī)劃，尊重歷史，兼顧左右岸。河道順直段及彎道兩岸連接宜選擇以