x灌区续建配套及节水改造渠首工程施工组织设计.docx

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x灌区续建配套及节水改造渠首工程施工组织设计新疆x灌区阿克陶灌区x渠工程1综合说明1.1绪言x灌区续建配套及节水改造规划中的主要工程建设内容有5项。

其中一是渠首工程，规划全灌区配套新建5座渠首，续建配套5座渠首；二是渠系及建筑物配套。

由于灌区工程配套率低，防渗率低，规划中安排了2条总干渠的续建配套；48条干渠的防渗改造和487座配套建筑物的新建改建。

本项目中的阿克陶县x渠过库山河渡槽工程即是规划中的工程之一。

阿克陶县x渠穿越库山河工程涉及阿克陶、疏勒两县的引水与防洪，是两县水事纠纷的热点之一。

库山河洪水每年都会对阿克陶镇及玉麦乡造成危害，淹没两乡部分农田和农舍,对两乡生产和生活造成危害,且洪水期间x引水渠被冲毁,造成渠道断流，严重影响农田灌溉，洪水过后又要人工将毁坏的渠道修好，与引库山河水的疏勒县发生矛盾。

本工程的兴建将解决以上问题，使两乡免受洪灾及旱灾，解决阿克陶县与疏勒县引库山河水发生的矛盾，有利民族团结,维护社会稳定，因此是非常必要的。

本工程于x年12月完成可行性研究报告，并上报水管总站审批，x年5月可行性研究批文下达，经完成外业复测及踏勘调查后进入实施阶段。

1.2水文1.2.1气象x灌区地处欧亚大陆腹地，三面高山环绕，受塔克拉玛干大沙漠的影响，降雨稀少而蒸发强烈，气候干燥，昼夜温差大，属典型的大陆性极度干旱气候。

根据灌区内喀什市、阿克陶县、岳普湖县三个气象站的统计资料，其特征如下：

1）气温灌区内年平均气温为11.5℃，1月平均气温-6.6℃，7月平均气温25.6℃，极端最低气温可达-27.4℃，极端最高气温41.8℃，最大冻土深度82cm，本区属寒冷地区。

2）降水灌区降水稀少，年际变化小，年平均降水量为58.9mm，主要集中在夏季。

冬季降雪少，年平均积雪日数为21天，积雪最大厚度为22cm。

3）蒸发灌区气候干旱，光照充足，蒸发强烈。

年平均蒸发量2574mm，夏季蒸发量大，冬季小。

1.2.2水文据对沙曼站43年实测径流系列分析，库山河多年平均流量6.357亿m3。

库山河多年平均输沙率57.7kg/s,多年平均输沙量182万吨，多年平均含沙量2.83kg/s。

1.3工程地质x渠过库山河工程地处山前倾斜冲洪积平原区，海拔1100—1800m，地形起伏较大，冲沟发育，地层由冲洪积卵砾石组成，坡降5—15‰，河床两岸阶地发育，一般有3—5阶地，河流切割深度5—30m，地形自南向北倾斜，植被稀少。

地层岩性属全新统（Q3al）冲积层卵砾石，结构松散，据附近一大口井揭露，20m内均为卵砾石，地基承载力f0=250—300kPa。

本区地下水埋藏较深，在10m以下，水质良好。

工程区位于天山与昆仑山褶皱带之间，大地构造单元为塔里木地台次一级构造单元喀什拗陷范围内，据2001年《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度为0.2g，对应地震烈度为Ⅷ度区，可作为防震设计的依据。

该工程位于库山河中上游，区内沉积物均为粗颗粒地层，滩地面积较大。

工程两侧1km处即为阿克陶县的砂石料场。

由颗粒分析结果得知，料场岩性为卵石，卵石含量占全重的66—80%，砾石占10.5—18%，砂粒含量占9.5—16%。

1.4工程任务和规模x渠过库山河工程的主要任务是修建过库山河的交叉建筑物，以提高引水保证率，确保阿克陶灌区农业灌溉用水。

本工程包括：

过库山河渡槽及防洪堤工程。

渡槽为四等工程，设计流量为3.0m3/s，加大流量为3.9m3/s。

1.5工程布置及主要建筑物本工程为阿克陶县x渠过库山河渡槽工程，包括渡槽上游3km渠道改建工程、渡槽工程、跌水工程及导流防洪堤工程。

渡槽布置在3+050m~3+200m处，长150m，设计流量3.0m3/s，加大流量为3.9m3/s。

在渡槽出口处设一格栅式跌水，跌水跌差2.67m。

从0+000m~3+040.5m对x渠进行改建，将其纵坡由约1/762调整为1/2041，抬高渠底，以满足渡槽过河条件。

在渡槽两端天然河床上修建导流堤和防洪堤，导流堤总长560m，高3m，迎水面边坡1:

1.5，浆砌石护坡，护坡厚0.4—0.5m。

防洪堤总长5.4km，高3m，迎水面边坡1:

2.0，堤身采用砂砾石填筑。

1.6施工本工程沿线交通便利，距沥青路仅1km,施工场地平坦开阔。

渡槽需设部分土围堰进行施工导流，采用推土机推土筑堤压草袋防冲围堰。

施工生活区集中布置在河道两岸，在防洪堤沿线设置临时材料库。

需修建临时生活、生产用房120m2。

砼骨料由河滩中料场筛取，工程两侧1km处即为阿克陶县的砂石料场。

由颗粒分析结果得知，料场岩性为卵石，卵石含量占全重的66—80%，砾石占10.5—18%，砂粒含量占9.5—16%。

施工工期为一年，从2004年3月15日至2004年9月15日。

主要完成如下工程量：

主要工程量表工程量项目土方挖方（万m3）土方填方（万m3）砼及钢筋砼（万m3）卵石铅丝笼（万m3）x渠过库山河渡槽工程17.9530.510.1080.1031.7设计概算本建设项目总投资664.26万元，工程总投资625.57万元，其中建筑工程投资482.37万元，机电设备及安装工程0万元，金属结构及安装工程0万元,临时工程投资32.09万元，其他费用81.32万元，预备费29.79万元。

一至五部分合计595.78万元,静态总投资625.57万元。

水土保持工程投资38.69万元1.8环境影响评价本工程利用原有老工程进行改建，不新占用土地，未破坏植被，不存在施工期对植被的破坏，对环境无不利影响。

本项目实施后,将促进灌区的农业、牧业、林业及园艺等与水利相关产业的发展，对社会经济和生态环境起到显著的改善作用，具有较大的工程效益。

另外，灌区的经济发展、民族团结，人民生活水平提高了，对当地社会稳定也是有力的支持，尤其是对边疆少数民族地区，其社会效益和影响就更为显著。

总之，阿克陶县x渠穿越库山河渡槽工程，有利影响占主导地位，不利影响很小，不利因素可通过工程措施和环保措施将其降低到最小程度，工程改建是可行的。

1.9水土保持国家对水土保持实行：

“预防为主、全面规划、综合治理、因地制宜、加强管理、注重效益”的方针，因此，我们在x渠过库山河渡槽工程设计时，本着上述方针，并控制在生产和建设过程中人为新增的水土流失。

具体措施为：

在工程施工中，回填方尽可能利用挖土方，如需借方则到地形凸处取土。

弃土倾倒地地形低凹处，施工完毕对这些进行整修、恢复并复土，尽可能地种植牧草或其它植被。

本工程在投资中列入了水土保持设施补偿费及水土流失防治治理费，用于工程建设过程及建成后水土流失防治治理工作。

该工程项目实施后，对灌区的社会、经济和生态环境将得到显著改善，也符合国家目前花大力气治理生态环境的大政方针。

水土保持的指导思想是：

开发项目水土保持方案应遵循“谁开发、谁保护、谁造成水土流失谁负责治理”的原则。

尽管x渠过库山河渡槽工程对水土保持的正面影响很大，但是在工程实施过程中，还应保持土方开挖与土方填筑的大致平衡，对松动过的地表层进行平整压实，对施工弃土、弃渣应找出较为合适的堆放点，以防止新的水土流失。

1.10结论阿克陶县x渠过库山河渡槽工程为x灌区续建配套与节水改造规划中的项目,工程在灌区中的地位十分重要。

阿克陶县x渠过库山河渡槽工程涉及克州的阿克陶县和喀什地区的疏勒县,x渠虽然只有3m3/s的流量，但它是阿克陶县从盖孜河向库山河的调水渠，对阿克陶县实现跨河流调水，解决干旱缺水有重大作用。

同时这段库山河河道是疏勒县防洪的重点地段，因此工程对疏勒县、阿克陶县都很重要。

表1—1工程特性表序号名称单位数量备注一水文沙曼站资料1流域面积km22利用的水文系列年限年423多年平均径流量亿m36.3164河道泥沙多年平均输沙量万t1820多年平均含沙量Kg/m32.831二工程建设标准1工程规模小型2工程等级四级3建筑物级别主要建筑物级4次要建筑物级4临时建筑物级5三主要建筑物

（一）干渠全长km17设计流量m3/s3.0加大流量m3/s3.9横断面式结构型10+000—3+040.5全断面土料，下铺0.5mm塑膜防渗。

底宽m2渠深m1.85边坡1:

1.5堤宽2.0m23+216.6—末端全断面土料，序号名称单位数量备注底宽m4渠深m1.4边坡1:

1.5堤宽2.0m

（二）建筑物1渡槽座1结构型式钢筋砼U型薄壳，预制吊装m设计流量m3/s3.0加大流量m3/s3.92跌水结构型式筛网式跌差m2.673防洪堤km6浆砌石护坡m断面型式梯型断面四施工1主体工程量

（1）渠道土方开挖万m3土方回填万m312.24砼万m3塑膜铺设万m22.9

（2）渠系建筑物土方开挖m38652.7土方回填m22800序号名称单位数量备注砼和钢筋砼m310822主要建筑材料水泥t525钢材t33.24木材m35柴汽油t100.73砂m31118石子m310313所需劳动力总工日工日25887高峰人数人4施工临时房屋m21205施工动力来源自发电6施工导流导流方式m河道导流导流流量m3/s1017施工工期月6六经济指标1项目总投资万元664.262工程总投资万元625.573建筑工程万元595.782水文2.1流域概况库山河属于x河流域，由于下游河道整治、灌溉引水及沙漠区的蒸发渗漏，现库山河地表水已难汇入x河干流，成为独立水系。

库山河发源于帕米尔高原公格尔山东测，干流在左岸因受公格尔山的影响，水系较左岸发育，有三条支流汇入，尤其是中游的其木干河，与其木干冰川相连，其中最长的一条冰川达20km，是公格尔山东测最大的冰川，也是径流高值区，其木干以下到库尔干是长约35km的峡谷，两岸山势陡峭，沙曼水文站设在土子坎山口以上约27km，是该河唯一的水量控制站，出山口以下，水流呈扇形扩散，通过库山河总干渠、支干渠等渠系工程引入阿克陶、英吉沙等灌区，最终在疏勒县消失。

库山河全长约165km，流域总面积为6950km2，沙曼水文站以上集水面积为2169km2，河长约93km，河道平均坡降30%左右。

2.2气象库山河流域地处欧亚大陆腹地，远离海洋，受x河流域区三面高大山体层层阻隔，东部受塔克拉玛干大沙漠的影响，降雨稀少而蒸发强烈，气候干燥，昼夜温差大，属典型的大陆性极度干旱气候。

根据灌区内喀什市、阿克陶县、岳普湖县三个气象站的统计资料，其特征如下：

气温：

灌区内年平均气温为11.5℃，1月平均气温-6.6℃，7月平均气温25.6℃，极端最低气温可达-27.4℃，极端最高气温41.8℃。

无霜期、最大冻土深度：

灌区内无霜期较长，历史平均约228d，初霜期一般年份出现在10月中旬，终霜期一般在3月下旬。

最大冻土深度82cm。

降水：

灌区降水稀少，年际变化小，年平均降水量为58.9mm，主要集中在夏季。

冬季降雪少，年平均积雪日数为21天，最大积雪厚度为22cm。

蒸发：

灌区气候干旱，光照充足，蒸发强烈。

年平均蒸发量2574mm，夏季蒸发量大，冬季小。

风速、风向：

多年平均风速1.6m/s，最大风速20m/s，风向西北偏北。

2.3水文基本资料库山河在出山口以上约27km设有沙曼水文站，该站是库山河唯一的水量控制站，地理坐标东经75°42′，北纬38°53′，海拔高程2330m，集水面积2169km2，1956年月11日设立观测至今，观测项目有水位、流量、降水、蒸发、丙情、泥沙、水化学等。

截止x年有46年连续、完整按规范整编的洪水资料，并编入国家水文年鉴和国家水文数据库，资料可靠。

2.4径流2.4.1径流来源和特征库山河发源于海拔7555m的慕士塔格山和海拔7579m的公格尔山东南坡，源头分布有303.853km2的冰川，冰川覆盖度达14.01%，汉热铁克河沿程还接纳了慕士塔格山和公格尔山消融冰雪水。

库山河径流主要来自高山冰川及冰雪融化补给，少部分来自降水和地下水，其径流大小与消融冰雪水关系密切。

库山河的这种补给决定了其径流年际变化不大，而年内分配相差悬殊的特征。

据对沙曼站43年实测径流系列分析，年径流流量最大年是最小年的1.88倍，系列变差系数CV为0.14，多年平均径流量6.357亿m3。

年内径流主要集中于夏季汛期，占年径流量的64.6%；冬季仅占年径流量的6.4%；春、秋两季各占年径流量的9.7%和19.3%。

2.4.2径流计算沙曼水文站自1956年建站至1999年已有43年径流资料，该站观测项目齐全，资料经自治区水文总站审核并刊布于水文年鉴，成果准确可靠。

库山河在沙曼站以上河段属山区径流形成区，无较大规模的水利工程设施，径流受人类活动影响较小，下垫面条件变化较小，资料系列一致性很好。

从表2—1中可见，沙曼站径流系列统计参数值随着系列长度的增加，波动幅度减小，当系列长度达到35年以上时，参数值逐渐趋于稳定。

沙曼站不同时段径流系列统计参数对照表表2—1年份系列长度（年）均值（亿m3）CV年份系列长度（年）均值（亿m3）CV1990—1999106.50.1451970—1999306.310.141985—1999156.250.131965—1999356.310.141980—1999206.350.1351957—1999436.350.141975—1999256.40.14综上所述，沙曼水文站资料准确可靠，一致性良好，具有一定的代表性，可应用于工程设计。

沙曼站位于土孜坎山口以上10km处，基本控制了库山河的径流。

依据《水利水电工程水文计算规范》（SDJ214—83），在采用矩法估算沙曼站径流系列参数值的基础，运用适线法选配P—Ⅲ型频率曲线，推求系列统计参数及设计径流量、径流年内分配。

成果见下表2—2、2—3。

表2—2沙曼站设计年径流量表单位：

亿m3均值CVCV/Cs各保证率设计年径流量5%10%25%50%75%90%6.350.1427.887.517.086.315.735.24表2—3沙曼站设计径流年内分配过程单位：

亿m3保证率（%）单位1月2月3月4月5月6月全年50典型年（1970）m3/s4.293.763.644.7210.430.5分配比%1.961.721.672.164.7613.97设计月径流量m30.120.110.110.140.300.887月8月9月10月11月12月典型年（1970）m3/s49.0052.5035.1011.407.495.55218.35分配比%22.4424.0416.085.223.432.54100.00设计年径流量m31.421.521.010.330.220.166.3175典型年（1970）m3/s5.224.494.816.5211.831.8分配比%2.241.932.072.805.0713.67设计月径流量m30.130.110.0120.160.290.787月8月9月10月11月12月典型年（1970）m3/s65.0054.0024.9011.106.686.39232.71分配比%27.9323.2010.704.772.872.75100.00设计年径流量m31.601.330.610.270.160.165.732.5洪水库山河洪水类型主要有融冰雪型、暴雨型及暴雨冰雪混合型三种。

高山冰雪融水洪水主要是高山区的冰川和永久积雪夏季大量消融补给河流形成，它的变化与气温变化相对应，洪水变化缓慢，日变化明显，洪量大而峰值不大；冰川湖突发性洪水是高山冰川在运动中形成的冰川湖的突然排泄或溃决造成的，它峰高量小，陡涨陡落，破坏性极大，洪水的时空分布主要取决于冰川的动态变化，无明显规律；暴雨洪水是由较大强度的暴雨形成的，其特征是来势凶猛，陡涨陡落，挟沙量大，主要发生在夏季，如1966年8月10日和1977年6月13日发生的区域性大暴雨在库山河产生了历年较大的洪水。

据沙曼站46年实测洪水系列统计，融雪型洪水有28次，占60.9%，实测最大洪峰流量为1983年的183m3/s；暴雨型洪水有7次，占15.2%，实测最大洪峰流量为2001年的195m3/s；混合型洪水有11次，占23.9%，实测最大洪峰流量为1999年8月2日的689m3/s；1882年和1949年两场历史特大洪水调查成果仅为参考级（表2—4摘录于喀什地区水电局水文分站编印的《喀什地区水文手册》），且与1999年的最大洪水基本属于同一等级，因此仅用沙曼站46年实测洪水系列进行频率分析计算，设计洪水成果见表2—5、图2—1。

表2—4库山河历史洪水调查表调查地点洪水发生时间调查时间计算因素推流方法可靠程度断面面积糙率比降平均流速流量沙曼站19421958.41206.27746用H～An1/2法延长参考沙曼站19531958.471.25.2363用H～An1/2法延长较可靠沙曼站19561958.447.84.2201用H～An1/2法延长较可靠沙曼村18821958.4720用二次抛物线公式参考沙曼村19491958.4213用二次抛物线公式较可靠表2—5沙曼站设计洪峰流量表单位：

m3/s均值CVCs/CV各保证率设计洪峰流量（%）0.2123.335102050901580.881205730546424338215140115114.75本工程在沙曼水文站以下54.1km处，沙曼站洪水经木华里渠首下泄后，沿途经引水河槽调蓄及沿程损失，到工程所在地洪峰流量有所减小。

在此计算沙曼站至工程点的洪峰衰减系数主要参考克孜河卡甫卡至贝那木两站间的洪峰衰减系数，（通过1958年—1961年实测洪水及1966年、1998年、1999年三年调查洪水资料分析洪水衰减规律，确定卡甫卡至贝那木两站间的洪峰流量衰减系数为：

当卡甫卡流量为500m3/s以下时为0.57%/km，500—1000m3/s时为0.47%/km，1000m3/s以上时为0.42%/km）。

根据测量专业提供的工程断面的纵、横断面资料及实测最高洪水位，用满宁公式推算历史最大洪峰流量，并结合库山河沿程引水情况（木华里渠首引水75—80m3/s，奥图鲁克闸有三个引水口，巴仁乡6m3/s、疏勒县20m3/s、阿克陶和英吉沙20m3/s）及地质变化规律等分析还原后的洪峰流量，计算洪峰沿程折减系数约为0.55%/km，则工程所在处设计洪峰流量可据下式计算：

Q=Q沙×（1—A×L）Q—工程所在地设计洪峰流量，m3/s；Q沙—沙曼站设计洪流量，m3/s；A—洪峰沿程折减系数，0.55/kmL—距离，54.1km工程断面洪峰流量设计成果见表2—6。

表2—6工程断面设计洪峰流量成果表单位：

m3/s频率（%）0.2123.33510205090洪峰流量8755293963072451571018584设计洪水标准为20年一遇，相应洪峰流量为245m3/s。

工程处横断面及水位流量关系曲线见图2—2、2—3。

2.6泥沙库山河的泥沙主要来源于库山河径流形成区。

该河上游汇集公格尔山和慕士塔格山的冰川堆积物，加之该区坡陡、流急，沙量越大。

因无具体实测泥沙资料，现根据《新疆河流水文水资源》（新疆科技卫生出版社，周聿超主编）成果，知沙曼站多年平均含沙量为2.95kg/m3，最大含沙量168kg/m3（1963年），多年平均输沙量为187万吨，最大年输沙量312万吨（1967年），侵蚀模数为862t/km2。

2.7水质、冰情库山河河水主要以高山冰川、冰雪融水补给，水的类型以碳酸盐水为主。

因无其它水质量化指标，故此处只简单说明，根据《新疆河流水文水资源》（新疆科技卫生出版社，周聿超主编），库山河天然水质受河流水量季节性变化影响，矿化度呈明显的季节性变化。

其年内变化为：

汛前（1—4月）最高，汛后（9—12月）次之，汛期（5—8月）最低。

沙曼站河水pH值8.0，呈弱碱性，矿化度337mg/l，总硬度为173mg/l（以CaCO3计），总碱度为117mg/l（以CaCO3计）。

由于没有冰情实测资料，这里只作简单介绍。

库山河河水一般在十一月前后结冰，次年三月下旬融解，冰期约100天；十一月底到十二月初部分河段出现封冻现象。

2.8河道特性库山河河床一般宽越250m,河谷宽约400~500m，最宽处600m以上，呈宽浅“U”型。

过河渡槽处河床宽约150m，河水在河床内为散流状，两岸发育有堆积阶地，呈不对称型。

左岸为较宽阔的河漫滩或一级阶地，阶面不明显，右岸阶地发育，阶地高出河床3-5m,阶地平坦。

地形由南向北微倾，平坦开阔，地层岩性为全新统冲积（Q4al）卵砾石，结构松散，河床纵坡为1/67，河床质颗分资料见表2—7。

表2—7库山河河床质颗粒组成表孔径（mm）10080604020105分计筛余（%）7.52316.518.511.56.03.0累计筛余（%）7.530.54765.5778386孔径（mm）210.50.250.010.075成果见表2—8、图2—2。

3工程地质3.1概述跨河工程位于巴仁乡南1km的库山河河床内。

河床宽约150m，库山河河水在平原区为散流状，河道两岸发育有堆积阶地，呈不对称型。

左岸为较宽阔的河漫滩或一级阶地，阶面不明显，右岸阶地发育，阶地高出河床3—5。

阶面平坦。

工程地质勘察野外工作于2001年4月完成，转入内业资料整理阶段，完成工作量见下表：

勘察工作量统计表项目单位工作量工程地质测量km212.75钻孔个/m1/15探坑个/m20/65采样组8筛分试验组8重力触探m2野外土工试验组6渗水试验点33.2跨河输水工程地质条件3.2.1地质概况工程位于巴仁乡南1km的库山河河床内。

河床宽约150m，库山河河水在平原区为散流状，两岸发育有堆积阶地，呈不对称型。

左岸为较宽阔的河漫滩或一级阶地，阶面不明显，右岸阶地发育，阶地高出河床3—5m。

阶