清淤工程實施方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1 綜合說明1.1 緒言東干渠是寧夏青銅峽河?xùn)|灌區(qū)四條干渠之一，承擔(dān)著寧夏吳忠利通區(qū)、青銅峽市和銀川靈武市13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、7個大中型國營農(nóng)林場的農(nóng)業(yè)灌溉，同時擔(dān)負著鹽環(huán)定揚水、扁擔(dān)溝揚水等大中型揚水的供水任務(wù)。在牛首山山麓有14條較大山洪溝，每當(dāng)汛期，溝道洪水嚴重威脅東干渠的安全。為了減輕和消除洪水危害，保護東干渠的安全，自1971年1979年期間，先后在扁擔(dān)溝、黃羊溝、澇池子、小洪溝和雙吉溝上建成了5座攔洪庫，其防洪標(biāo)準(zhǔn)均按照平原海濱區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇。近些年來，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，庫區(qū)下游修建了多條公路，進駐了許多企業(yè)，攔洪庫保護對象增加，攔洪庫

2、的重要性更加突出。但攔洪庫防洪標(biāo)準(zhǔn)較低，一旦發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水，將會對下游防護對象造成很大損失。因此，為了下游防護對象的安全，對攔洪庫進行清淤，增大庫容，抵御超標(biāo)準(zhǔn)洪水，是非常必要的。2013年8月受秦漢渠管理處的委托，我院開始編制扁擔(dān)溝、澇池子和小洪溝3座攔洪庫清淤工程實施方案，參照相關(guān)規(guī)范、規(guī)程，于2013年9月完成實施方案編制任務(wù)。2013年10月29日，水利廳組織相關(guān)專家對該實施方案進行了審查，并提出了修改意見，根據(jù)修改意見，我院對實施方案進行了修改，最后形成了本次上報的實施方案。1.2水文河?xùn)|灌區(qū)深居內(nèi)陸，屬干旱與半干旱氣候過渡帶，大陸性氣候特征明顯，干旱少雨，蒸發(fā)強烈，風(fēng)大沙多。年均降

3、水量205mm，多集中在7、8、9三個月（約占全年降水量的65%）。年均蒸發(fā)量1283mm，相當(dāng)于降水量的六倍，以5、6、7三個月蒸發(fā)量最大。干旱指數(shù)4.88.5，是典型的沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地區(qū)。年均氣溫8.9，一月份平均氣溫-8.3，七月份平均氣溫23.8，最高氣溫41.4（1953年7月8日），最低氣溫-28（1954年12月28日）。灌區(qū)氣候干燥，多年平均相對濕度5156%，年內(nèi)以四月份最小，八月份最大，并呈現(xiàn)冬春干燥，夏秋稍濕的趨勢。土壤凍結(jié)期在120天以上，凍土深度5090cm，最深112cm（1968年），無霜期150170天，日照年3000小時左右。1.3地質(zhì)該地區(qū)屬牛首山

4、東麓山前洪積沖積地貌區(qū)。在干旱、半干旱的氣候條件下，暫時水流在牛首山前堆積了大量的洪積物，這些洪積物和山坡上面流所攜帶下來的坡積物匯合起來，形成了寬廣平坦的山前傾斜平原。由于山前傾斜平原是由無數(shù)個大小不一的洪積扇所組成，因而形成高低起伏的波狀地形。地形南高北低、東高西低，地勢由東南向西北傾斜，地面高程1120m-1259m。場地范圍主要為耕地及丘陵殘丘。該地區(qū)地層以第四系上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)為主，巖性如下：(1)第三系（E3q）砂巖，砂質(zhì)泥巖。主要出露在黃河?xùn)|側(cè)殘積丘陵上。強風(fēng)化，棕褐色，中密密實，水平層理發(fā)育，堅硬。 (2)第四系上更新統(tǒng) （Q3apl）主要出露在110國道附近至賀蘭山東麓之間。

5、巖性以壤土、粗砂、角礫、碎石等為主。屬沖洪積物。 (3)第四系全新統(tǒng)（Q41al）主要出露在黃河階地中。巖性以壤土、粉質(zhì)粘土、粉細砂等為主。屬河湖相沉積。1.4工程任務(wù)和規(guī)模本工程位于青銅峽市峽口鎮(zhèn)南側(cè)的牛首山洪積扇上扁擔(dān)溝水庫、小洪溝水庫、澇池子水庫。主要任務(wù)為三座水庫清淤，確保水庫安全運行，保護該工程范圍內(nèi)的耕地及公路。本工程從各水庫上游延伸至庫區(qū)，結(jié)合水庫兩岸地形現(xiàn)狀，進行清淤。清淤土方暫時堆放在水庫下游臺地處作為河道整治等工程的備用土方。1.6工程布置本次清淤的各中心線基本沿原有庫區(qū)中心線進行布置，局部進行調(diào)整，工程終點均為水庫大壩坡腳外200m處，樁號為0+200，扁擔(dān)溝水庫、澇池子

6、水庫、小洪溝水庫起始點樁號分別為0+725、0+540、0+600。清淤比降及邊坡坡比的確定主要考慮兩個因素：一是盡量貼近原庫區(qū)比降，不改變水庫天然特性，同時使施工開挖回填工程量最?。欢歉鶕?jù)實際地形現(xiàn)狀設(shè)計清淤比降。具體布置見清淤工程平面布置圖。1.7工程管理工程建成后，由秦漢渠管理處管理與維護，維護人員由秦漢渠管理處內(nèi)部調(diào)劑解決。工程管理范圍包括工程和設(shè)施的建筑場地和管理用地。1.8施工組織設(shè)計本工程位于青銅峽市峽口鎮(zhèn)南側(cè)的牛首山洪積扇上，三座水庫均有鄉(xiāng)級道路通過，主要材料設(shè)備可由公路運輸，交通便利，施工用水、用電可由附近解決。1.9環(huán)境影響評價施工期主要環(huán)境影響因素有：廢氣、噪聲、固體廢

7、物、廢水。從總體來看，工程建成后對環(huán)境無不利影響。本工程的環(huán)境影響結(jié)論是利大弊小，有利影響將長期發(fā)揮作用，不利影響主要是施工期的暫時問題，通過施工控制，采取必要的措施，完全可以減免。1.10水土保持項目建設(shè)過程中將損壞地表植被，擾動表土結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生部分臨時棄土，可能造成一定的水土流失。編制本水土保持設(shè)計的目的，針對建設(shè)期產(chǎn)生水土流失的主要部位和時段，因害設(shè)防，采取各種預(yù)防和治理措施，預(yù)防、控制和減少水土流失，保護項目區(qū)生態(tài)環(huán)境，保障項目建設(shè)的安全。施工期產(chǎn)生的棄渣和粉塵、噪音對附近居民產(chǎn)生不利影響。因此采用設(shè)備盡量減少噪音，對施工場地灑水減少粉塵，做到文明施工，并將廢土及棄渣運送至指定區(qū)域，杜絕

8、隨意堆放。1.11投資概算扁擔(dān)溝清淤工程總投資235.56萬元。其中：建筑工程193.81萬元；臨時工程2.91萬元；獨立費用29.72萬元。澇池子清淤工程總投資102.69萬元。其中：建筑工程84.49萬元；臨時工程 1.27萬元；獨立費用12.96萬元。小洪溝清淤工程總投資163.33萬元。其中：建筑工程134.38萬元；臨時工程2.02萬元；獨立費用20.61萬元。2 水文2.1區(qū)域概況2.1.1地理位置扁擔(dān)溝、澇池子和小洪溝三座水庫位于青銅峽市峽口鎮(zhèn)南側(cè)的牛首山洪積扇上，屬牛首山麓山前洪積沖積地貌區(qū)。扁擔(dān)溝攔洪庫地理坐標(biāo)北緯374605.32東經(jīng)1060910.86，位于101省道東側(cè)

9、，距離101省道2.5km，地面高程為1230.00m，距離東干渠直線距離5.9km。澇池子攔洪庫地理坐標(biāo)北緯374804.29東經(jīng)1060545.75，壩址距離東干渠5.85km，地面高程1120.00m1259.00m。小洪溝攔洪庫地理坐標(biāo)北緯374826.70東經(jīng)1060511.03，壩址距離東干渠5.85km，地面高程1120.00m1259.00m。2.1.2氣象、水文項目區(qū)深居內(nèi)陸，屬干旱與半干旱氣候過渡帶，大陸性氣候特征明顯，干旱少雨，蒸發(fā)強烈，風(fēng)大沙多。年均降水量205mm，多集中在7、8、9三個月（約占全年降水量的65%）。年均蒸發(fā)量1283mm，相當(dāng)于降水量的六倍，以5、6

10、、7三個月蒸發(fā)量最大。年均氣溫8.9，一月份平均氣溫-8.3，七月份平均氣溫23.8，最高氣溫41.4（1953年7月8日），最低氣溫-28（1954年12月28日）土壤凍結(jié)期在120天以上，凍土深度5090cm，最深105cm（1968年），無霜期150170天。2.2工程水文2.2.1 洪水特征 產(chǎn)流洪水特性與暴雨特性相應(yīng)，即年際變化大，有明顯的季節(jié)性、地區(qū)性。產(chǎn)流方式以超滲產(chǎn)流為主。由于地處干旱區(qū)，土壤經(jīng)常處于干旱狀態(tài)，一次降水使流域達到飽和的機率極少，當(dāng)雨強超過損失率，超過部分即可變?yōu)榈孛鎻搅鲄R成洪水。工程所在地區(qū)的山洪溝道，屬中低土石山，年平均雨量僅有200mm，降水除去徑流，不夠樹

11、林蒸騰，降雨入滲損失率大，產(chǎn)流形式同黃土丘陵區(qū)。 匯流產(chǎn)流區(qū)屬于牛頭山東麓緩坡丘陵區(qū)和鄂爾多斯臺地緩坡丘陵區(qū)，土質(zhì)疏散，下滲量較大，地面坡度1/301/1000，水土侵蝕嚴重，產(chǎn)流方式以超滲產(chǎn)流為主。產(chǎn)流后即瀉，匯流快，造峰歷時短，洪水陡漲陡落，過程較短。 洪峰一般洪峰為單峰，復(fù)式峰較少。與產(chǎn)流面積小、暴雨集中、歷時短有關(guān)，峰型尖瘦，陡張陡落，一般從開始起漲到峰落約6小時左右。流域面積較大的溝道洪水歷時可達10小時左右。洪峰流量隨流域面積增大而緩慢增加，反映出干旱地區(qū)暴雨洪水不均勻的特性。據(jù)秦漢渠管理處志記載，東干渠自1975年建成以來，全線范圍內(nèi)因牛首山山洪而使東干渠發(fā)生決口的事件共有16起

12、，其中主要分別是：1976年8月12日，扁擔(dān)溝的山洪與雙吉溝的山洪一起沖毀東干渠南堤，造成干渠決口8處。1978年7月27日，牛首山的山洪和廟梁子溝山洪將東干渠材機廠橋（樁號43+123）附近的渠堤沖毀，造成決口2處，淤平渠道4.4km。1978年8月7日，牛首山的山洪和廟梁子溝山洪將東干渠42號口（樁號42+500）附近的渠堤沖毀，造成決口2處，42號口被沖走，淤平渠道300m。1989年7月16日，牛首山的山洪和廟梁子溝山洪將樁號45+500附近的渠堤沖毀，造成決口4處，淤平渠道3.9km。2002年6月8日，牛首山的山洪將126涵洞（樁號24+530）附近的渠堤沖毀，造成決口2處，沖毀1

13、26涵洞。2006年7月14日，長流水溝(青)洪水將長流水溝溢流堰（樁號5+450）處沖毀，造成渠道漫堤3處，淤積5km。2.2.2 暴雨特點項目區(qū)屬緩坡丘陵地貌，具有干旱區(qū)降雨的一般特性，降雨一般集中在每年的69月。降雨一般為短歷時暴雨，而且籠罩面積不大，點面折減快。項目區(qū)的山洪主要集中在東干渠右岸的牛首山和鄂爾多斯臺地的山洪溝上，具有干旱、半干旱暴雨洪水的一般特點： 年際變化：各年發(fā)生暴雨次數(shù)不等，最多一年4次，最少0次，多年平均50mm暴雨每年發(fā)生1次，100暴雨每年0.4次。 季節(jié)特點：暴雨一般集中在每年的69月，但主要集中在7、8兩月，H2450mm暴雨7、8兩月發(fā)生次數(shù)占全年的80

14、.5%，H24100mm暴雨7、8兩月發(fā)生次數(shù)占全年的82.3%。 暴雨分布：暴雨中心分布情況，牛首山各山洪溝道出山口處（海拔12001500m），占60，距山脊線不遠，高程在2000m以上可占40。 次暴雨時空特征 暴雨歷時不長，大強度暴雨持續(xù)時間短。 籠罩面積不大，點面折減快。2.2.3 設(shè)計洪水2.2.3.1計算方法攔洪庫所在區(qū)域的洪水特性與暴雨特性相應(yīng)，即年際變化大，有明顯的季節(jié)性、地區(qū)性。產(chǎn)流方式以超滲產(chǎn)流為主。由于地處干旱區(qū)，土壤經(jīng)常處于干旱狀態(tài)，一次降水使流域達到飽和的機率極少，當(dāng)雨強超過損失率，超過部分即可變?yōu)榈孛鎻搅鲄R成洪水。暴雨多為短歷時暴雨，暴雨籠罩面積不大，點面折減較快

15、。由于項目區(qū)屬無實測資料地區(qū)，本次設(shè)計洪水計算依據(jù)寧夏暴雨洪水圖集和重新修訂的寧夏不同歷時暴雨參數(shù)等值線圖，采用設(shè)計暴雨資料推求設(shè)計洪水。集水面積小于50km2的溝道，根據(jù)寧夏干旱半干旱區(qū)小流域暴雨洪水泥沙研究（寧夏水文局編）計算設(shè)計洪水，產(chǎn)流匯流歷時采用1小時。（1）產(chǎn)流計算工程區(qū)所在流域洪水多為超滲產(chǎn)流，歷時短，洪峰高。根據(jù)該區(qū)暴雨特性及下墊面條件采用扣損法計算產(chǎn)流過程。產(chǎn)流公式： 式中：產(chǎn)流期某時段凈雨 (mm)；產(chǎn)流期某時段面雨量 (mm)；產(chǎn)流期某時段損失水量（mm）；根據(jù)寧夏暴雨洪水圖集產(chǎn)流分區(qū)，工程區(qū)以上流域?qū)儆邳S土丘陵1區(qū)，平均損失率fi公式如下： 本次計算考慮到工程區(qū)所屬流域

16、屬風(fēng)沙干旱區(qū)，損失率更大一點，適當(dāng)將扣損增大一部分。（2）匯流計算匯流計算是根據(jù)推求的設(shè)計凈雨過程 推求流域出口斷面的洪水流量過程，該計算區(qū)內(nèi)暴雨強度大、洪水歷時短，故采用納希瞬時單位線法推求。按瞬時單位線原理，就是凈雨歷時趨于零的極小時段內(nèi)產(chǎn)生的一個單位凈雨（1mm凈雨深）在出口處所形成的流量過程線，其公式為：u(t)=式中：t時段變量；u(t)為t時的瞬時單位線的縱坐標(biāo)；n，k為瞬時單位線形狀參數(shù)；(n)伽瑪函數(shù)。根據(jù)上式可導(dǎo)出時段單位線方程式為： q(tt)=式中：q(tt) 面積為F的流域上，t時段內(nèi)凈雨量為1mm的單位線在t時段的縱坐標(biāo)，以m3/s計；t計算時段長（h）；納希瞬時單位

17、的累積曲線，又稱S(t)曲線；形同S(t)曲線，唯在時間坐標(biāo)上錯后t時，用S(t-t)表示。S(t)- S(t-t)簡寫為S(t)，稱為t小時無因次時段t時的縱高。一般以(tt)表示。經(jīng)過詳細計算，采用地區(qū)均衡法進行分析比較得到不同設(shè)計保證率的洪水過程線。（3）計算參數(shù)在計算瞬時單位線，進行洪水演進時，須求得參數(shù)n，k，滯時M，計算公式如下：黃土丘陵區(qū)：n=1.22 L0.231，K=M1i/n，M1i=0.148L0.9i0.093式中：i產(chǎn)流區(qū)平均凈雨強度（mm/h）；L概化長度（km）。滯時M表示從暴雨中心發(fā)生時間到洪水中心發(fā)生時間的時間間隔，與流域概化長度L、降雨強度i有關(guān)；匯流參數(shù)n

18、表示線性水庫調(diào)節(jié)的次數(shù)，與流域概化長度L有關(guān)；匯流參數(shù)k表示線性水庫調(diào)節(jié)的能力，與滯時M、n有關(guān)。概化長度L由地形圖量算求得，即計算斷面到流域起始端最遠點的直線距離。匯流參數(shù)n、K按黃土丘陵區(qū)計算公式求得。2.2.3.2主要參數(shù)采用寧夏暴雨洪水圖集及重新修訂的寧夏不同歷時暴雨參數(shù)等值線圖進行計算。根據(jù)寧夏水文水資源勘測局最新修訂的多年平均點雨量等值線圖查得，澇池子流域1小時、6小時各保證率設(shè)計點雨量見表2-2.2，依點面折減系數(shù)計算得各保證率設(shè)計面雨量見表2-2.3。表2-2.2 各保證率設(shè)計點雨量 單位：mm歷時點雨量均值CvCs/ Cv頻率（%）（h）（mm）1053.3210.50.33

19、0.21170.723.532.341.747.354.464.374.180.187.26270.703.550.765.173.484.299.4114.2123.1134.2表2-2.3 各保證率設(shè)計面雨量 單位：mm歷時點雨量均值CvCs/ Cv頻率（%）（h）（mm）1053.3210.50.330.21170.723.530.739.644.951.761.069.874.578.50.950.950.950.950.950.940.930.906270.703.548.762.570.580.995.4108.5117.0126.10.960.960.960.960.960.95

20、0.950.942.2.4.3計算成果扁擔(dān)溝攔洪庫壩址以上流域計算面積48.4km2，概化長度14.0km，清渾比取0.83。根據(jù)以上參數(shù)計算得扁擔(dān)溝不同保證率洪峰流量、洪水總量、設(shè)計洪水過程線分別見表2.2-4、2.2-5。表2.2-4 扁擔(dān)溝攔洪庫各保證率設(shè)計洪峰流量、洪水總量表頻率洪峰流量（m3/s）洪水總量（萬m3）10%46.532.75%82.257.73.30%10775.22%14199.11%199136.50.5%252173.20.33%284194.80.2%311213.4表2.2-5 扁擔(dān)溝攔洪庫各保證率設(shè)計洪水過程線表頻率時段t =0.5小時12345678910

21、111213141510%011.537.346.535.522.613.17.223.771.920.980.470.290.1105%020.46682.262.84023.212.86.673.41.730.830.510.1903.30%026.68610781.852.130.316.68.694.432.261.090.670.2502%03511314110868.639.921.911.55.842.971.430.880.3301%061.618119913982.946.425.212.16.062.881.210.760.4500.50%078.1230252176105

22、58.931.915.47.73.661.540.960.5800.33%087.925928419811866.235.917.38.664.111.731.080.6500.20%096.328331121713072.639.4199.494.511.91.190.710澇池子溝水庫以上流域計算面積16.18km2，概化河長6.8km，清渾比取0.83。根據(jù)以上參數(shù)計算得兩溝不同保證率洪峰流量、洪水總量、設(shè)計洪水過程線分別見表2-2.6、2-2.7。表2-2.6 澇池子攔洪庫設(shè)計洪峰流量、洪水總量表頻率洪峰流量（m3/s）洪水總量（萬m3）10%48.521.85%76.132.73.3

23、0%92.439.82%11549.51%15563.70.5%18977.80.33%21287.30.2%23697.5表2-2.7 澇池子攔洪庫設(shè)計洪水過程線表頻率時段t =0.5h1234567891010%022.648.528.512.85.392.180.850.340.125%036.876.140.417.27.022.771.090.400.113.3%044.792.449.020.98.533.361.330.490.132%055.711561.026.110.624.181.650.610.171%077.515573.329.811.764.601.770.570

24、.210.5%094.518989.436.414.35.622.160.690.260.33%010621210040.916.16.312.430.780.290.2%011823611245.618.07.042.710.870.32小洪溝水庫以上流域計算面積8.12km2，概化河長4.9km，清渾比取0.83。根據(jù)以上參數(shù)計算得不同頻率洪峰流量、洪水總量、設(shè)計洪水過程線分別見表2-2.8、2-2.9。表2-2.8 小洪溝水庫各保證率設(shè)計洪峰流量、洪水總量表頻率洪峰流量（m3/s）洪水總量（萬m3）10%28.411.05%42.6 16.4 3.30%53.5 20.0 2%66.6

25、24.8 1%88.1 32.0 0.5%109 39.6 0.33%122 44.4 0.2%139 50.4表2-2.9 小洪溝水庫各保證率設(shè)計洪水過程線表頻率時段t =0.5h1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10%014.628.412.04.031.280.400.130.0405%021.9 42.6 18.0 6.04 1.92 0.60 0.20 0.05 0 3.3%028.3 53.5 20.0 6.32 1.91 0.55 0.18 0.07 0 2%035.3 66.6 24.9 7.87 2.37 0.69 0.22 0.08 0 1%048.0 88.1 2

26、9.1 8.78 2.56 0.78 0.28 0.11 0 0.5%059.4 109 36.1 10.9 3.17 0.97 0.35 0.13 0 0.33%066.6 122 40.4 12.2 3.55 1.09 0.39 0.15 0 0.2%0 75.6 139 45.8 13.8 4.03 1.23 0.45 0.17 0 3 工程地質(zhì)3.1地形地貌三座攔洪庫庫區(qū)屬牛首山麓山前洪積沖積地貌區(qū)。在干旱、半干旱的氣候條件下，暫時水流在牛首山前堆積了大量的洪積物，這些洪積物和山坡上面水流所攜帶下來的坡積物匯合起來，形成了寬廣平坦的山前傾斜平原。由于山前傾斜平原是由無數(shù)個大小不一的洪積

27、扇所組成，因而形成高低起伏的波狀地形。地形南高北低、東高西低，地勢由東南向西北傾斜。3.2地層巖性3.2.1扁擔(dān)溝攔洪庫庫區(qū)從上至下地層巖性依次為第四系淤積土（Q42al）、壤土（Q42al）和角礫及第三系泥質(zhì)砂巖，分述如下。左右岸表層為第四系上更新統(tǒng)洪積上更新統(tǒng)洪積壤土（Q3pl），厚度0.3-1.0m。（1）第四系全新統(tǒng)（Q4）：淤積土、壤土、角礫。淤積土（Q42al）：為庫區(qū)淤積層，層厚1.2-5.8m，淺黃色，干-稍濕，硬塑狀態(tài)，局部含有少量礫石顆粒。壤土（Q42al）：層厚0.31.0m，淺黃色，稍濕，硬塑狀，夾粉質(zhì)粘土透鏡體，局部含有少量礫石顆粒。其物理力學(xué)指標(biāo)為：表3.2-1 淤

28、積土物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表 角礫（Q42al）：層厚2.64.3m,雜色，次棱角狀，中密-密實狀態(tài)，成分主要為泥巖、灰?guī)r，壤土填充，最大粒徑60mm，一般粒徑5-20mm，大于2mm顆粒含量約占約占76.3-83.5%。（2）第三系中新統(tǒng)紅柳溝組泥質(zhì)砂巖（N1h）：淺黃色-紫紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，層狀構(gòu)造，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖芯呈長柱狀。強分化層厚度23.5m。3.2.2澇池子攔洪庫庫區(qū)左右壩肩表層為第四系上更新統(tǒng)洪積上更新統(tǒng)洪積碎石（Q3pl），厚度1.03.0m。下部為第三系中新統(tǒng)紅柳溝組泥巖及砂質(zhì)泥巖（N1h），揭示深度2.015.0m。河谷地段表層為壤土及粉質(zhì)粘土（Q42al），層厚1.205.4m

29、；以下為角礫、碎石（Q42al），層厚1.82.6m；下部第三系中新統(tǒng)紅柳溝組泥巖及砂質(zhì)泥巖（N1h），揭示深度2.015.0m?，F(xiàn)分述如下：（1）第四系全新統(tǒng)（Q4）：淤積土、角礫。淤積土（Q42al）：壤土，為庫區(qū)淤積層，層厚1.205.4m ，淺黃色，稍濕，硬塑狀，夾粉質(zhì)粘土透鏡體。其物理力學(xué)指標(biāo)為：淤積壤土物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表項目樣本數(shù)量最大值最小值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)修正系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值建議值W0（%）718.5010.6014.603.200.221.1616.9714.60（g/cm3）72.131.611.940.190.101.072.081.94d71.901.461.690.16

30、0.091.071.811.69e70.850.430.620.150.241.180.730.621-2（Mpa-1）70.660.130.300.170.561.410.430.30Es（Mpa）711.002.706.412.520.391.298.286.40C（Kpa）724.08.5013.865.120.371.2717.6415.00（。）717.5011.0014.792.270.151.1116.4623.00WL（%）733.3030.7031.831.330.041.0633.8431.80WP（%）718.6017.2017.930.700.041.0618.9917

31、.90IP714.7013.5013.900.690.051.0714.9413.90IL70.40-0.270.040.349.6415.500.550.04K10（cm/s）77.3710-55.010-76.4810-56.4810-5R (kPa)130邊坡比1：1.25角礫（Q42al）：層厚1.03.0m,，雜色，稍密狀，壤土填充，次棱角狀，成分主要為石英砂巖；最大粒徑80mm，一般粒徑10-40mm，約占60%，局部為細砂及角礫透鏡體。K3.010-2/cm/s，允許承載力 R=300kPa， 邊坡比1：1.00。（2）泥巖及砂質(zhì)泥巖（N1h）：揭示深度2.015.0m。泥巖：紫

32、紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，層狀構(gòu)造，巖芯完整，裂隙不發(fā)育，失水收縮后易產(chǎn)生龜裂。ef=73.580.0,具中膨脹潛勢。砂質(zhì)泥巖：淺黃色-紫紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，層狀構(gòu)造，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖芯呈長柱狀。q=2.08.0Lu.允許承載力 R=300kPa， 邊坡比1：0.50。強分化層厚度23m。3.2.3小洪溝攔洪庫庫區(qū)屬牛首山麓山前洪積沖積地貌區(qū)，庫區(qū)左右壩肩表層為第四系上更新統(tǒng)洪積上更新統(tǒng)洪積碎石（Q3pl），厚度1.03.0m。下部為第三系中新統(tǒng)紅柳溝組泥巖及砂質(zhì)泥巖（N1h），揭示深度2.015.0m。河谷地段表層為壤土（Q42al），層厚1.205.4m；以下為角礫（Q42al），層厚3.87.0m；下

33、部第三系中新統(tǒng)紅柳溝組泥巖及砂質(zhì)泥巖（N1h），揭示深度2.015.0m?，F(xiàn)分述如下：（1）第四系全新統(tǒng)（Q4）：淤積土、角礫。淤積土（Q42al）：壤土、為庫區(qū)淤積層，層厚1.205.8m ，淺黃色，稍濕，硬塑狀，局部含有少量礫石顆粒。其物理力學(xué)指標(biāo)為：壤土物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表項目樣本數(shù)量最大值最小值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)修正系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值建議值W0（%）322.6014.618.304.030.221.3324.3618.30（g/cm3）31.981.871.910.060.031.052.001.91d31.731.531.610.100.061.101.771.61e30.770.570.6

34、80.100.151.220.830.681-2（Mpa-1）30.230.180.200.030.131.200.240.20Es（Mpa）39.506.808.531.500.181.2710.808.50C（Kpa）313.08.09.672.890.301.4514.0115.0（。）320.015.017.672.5203141.2121.4523.0WL（%）333.3030.7031.831.330.041.0633.8431.80WP（%）318.6017.2017.930.700.041.0618.9917.90IP314.7013.5013.900.690.051.0714

35、.9413.90IL30.40-0.270.040.349.6415.500.550.04K10（cm/s）37.8210-55.1810-56.510-56.510-5R (kPa)130邊坡比1：1.25角礫（Q42al）：層厚3.87.0m，雜色,次棱角狀,稍濕,中密狀態(tài),成分主要為石英砂巖,壤土填充,最大粒徑60mm,一般粒徑2-40mm，約占65%。K3.010-2cm/s，允許承載力 R=300kPa， 邊坡比1：1.00。（2）泥巖及砂質(zhì)泥巖（N1h）：揭示深度3.615.0m。泥巖：紫紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，層狀構(gòu)造，巖芯完整，裂隙不發(fā)育，失水收縮后易產(chǎn)生龜裂。ef=73.580.0,

36、具中膨脹潛勢。砂質(zhì)泥巖：淺黃色-紫紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，層狀構(gòu)造，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖芯呈長柱狀。q=2.08.0Lu.允許承載力 R=300kPa， 邊坡比1：0.50。強分化層厚度23.2m。3.3地質(zhì)構(gòu)造工作區(qū)大地構(gòu)造屬牛首山羅山斷裂以東，北為中朝準(zhǔn)地臺的鄂爾多斯臺緣褶帶和鄂爾多斯臺坳的復(fù)合盆地。由于燕山運動的影響使該區(qū)不斷上升，遭受剝蝕，沉積形成了第四系覆蓋層，逐漸使盆地范圍縮小。主要影響該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造。（1）牛羅斷裂該斷裂自南向北從甘肅境內(nèi)延伸我區(qū)，經(jīng)六盤山、羅山，總長580km?？偟膩砜丛趨^(qū)內(nèi)，本斷裂東盤地層產(chǎn)狀較緩，為下降盤；西盤較陡為上升盤，斷面西傾，傾角較陡。由于屬長期活動斷裂，形成

37、古隆起區(qū)，東側(cè)不斷下陷，使斷裂兩側(cè)的地層沉積特征有明顯的差異，成為中朝準(zhǔn)地臺與祁連褶皺系分界線。（2）老古窯斷裂主體位于賀蘭山東麓與山體走向平行展布，向南延伸至本區(qū)老古窯以西1km處，惠安堡兩側(cè)在甜水堡一帶。與東道阿色浪大斷裂（幅內(nèi)稱馬柳斷裂）相交，總長230km。橫跨本區(qū)中部，長約90km。在老古窯西可見出露長約16km，走向轉(zhuǎn)為325330度，傾向東，傾角55度，斷裂帶寬1020m，帶內(nèi)裂隙發(fā)育，斷面粗糙，最大斷距可達2000m，以逆斷層為主，局部表現(xiàn)為斷層，傾角可達80度。據(jù)有關(guān)資料證實，該斷裂在燕山期至今仍然在活動。該斷裂是賀蘭山臺陷與銀川地塹的分界線。工作區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運動發(fā)育，新構(gòu)造運

38、動受間歇性垂直升降活動的影響，同一斷塊內(nèi)部存在著局部上升或沉降的差異，形成階梯狀地貌景觀。如牛首山東側(cè)可見有級階地，其中級階地高出級階地50m左右，級階地高出級階地75m左右，級階地高出前緣洪積平原130m左右，而洪積平原又高出黃河河床1015m左右，以上反映出牛首山一帶晚期以來的構(gòu)造痕跡。第四系斷陷盆地繼承了第三系斷陷盆地繼續(xù)下沉，構(gòu)成含鹽、芒硝的沉積現(xiàn)代湖盆或積水洼地。由于在北西向或近南北向斷裂的活動，切割第三系的部分及第四系地層，并有泉水出露。新構(gòu)造與地震活動關(guān)系十分密切，地震多發(fā)生在深大斷裂，構(gòu)造盆地邊緣及深凹陷地區(qū)。在吳忠地區(qū)地震多集中在河岸及東南至黃河大斷裂以西，震級在4.95.5

39、級之間的地震有7次。僅在1970年至1978年發(fā)生的4.5級以下地震達174次。說明該區(qū)弱震活動比較顯著，吳忠一帶密集地震群顯示本區(qū)地震頻度大，震級小的特點。3.4地震地震與新構(gòu)造活動關(guān)系十分密切。地震多發(fā)生在大斷層，構(gòu)造盆地邊緣及深陷區(qū)。據(jù)歷史記載，中衛(wèi)、中寧、廣武附近，地震次數(shù)頻繁，破壞性也較大，發(fā)生過強震九起，19561970年間弱震三起，大部分震中分布與賀蘭褶帶及隴西系構(gòu)造活動有較密切聯(lián)系，至今尚在活動。在吳忠地震小區(qū)內(nèi)，地震多集中黃河沿岸及吳忠東南至黃河大斷裂以西，顯示出地震頻度大，震級小的特點。銀川斷陷盆地是一個晚近期仍在強烈活動的構(gòu)造帶，其活動斷裂集中分布于盆地東西部的銀川、平羅

40、一帶以及西緣的賀蘭山東麓斷裂帶，東緣靈武一帶，走向大多為北東向或近南北向，均為張性斷層。由于上述活動斷裂的存在和作用，致使銀川、靈武成為我國歷史上多震的地區(qū)之一，近年中小地震仍時有發(fā)生，不論從強度還是頻度上看，都是地震活動極為活躍的地帶。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（1：400萬），地震動峰值加速度值0.20g，地震動反應(yīng)譜特征周期0.40S，地震基本烈度值度。3.5水文地質(zhì)勘探范圍內(nèi)未見地下水。4 工程規(guī)模4.1攔洪庫工程現(xiàn)狀扁擔(dān)溝、澇池子和小洪溝攔洪庫均興建于上世紀70年代，攔洪庫主要功能是防洪，保護東干渠安全。2011年對3座水庫進行了除險加固，使其防洪標(biāo)準(zhǔn)達到30年一遇。三座攔洪庫在汛期根

41、據(jù)東干渠防洪總體調(diào)度要求運行，攔洪庫汛期為關(guān)閘運行，發(fā)生洪水時全部攔蓄在庫中，然后按照東干渠防洪調(diào)度要求以5m3/s的泄量向東干渠泄水。4.1.1扁擔(dān)溝攔洪庫扁擔(dān)溝攔洪庫總庫容為177.35萬m3，工程由土壩和泄洪建筑物兩大件組成。土壩為均質(zhì)土壩，壩頂寬7m，壩長350m，壩高12.6m。泄水建筑物布置于壩中靠近左壩肩位置，由水塔、涵洞及消力池組成，涵洞為矩形，孔口尺寸為1.5x1.5m。4.1.2澇池子攔洪庫澇池子攔洪庫總庫容為58.8萬m3，工程由土壩和泄洪建筑物兩大件組成。土壩為均質(zhì)土壩，壩頂寬5m，壩長856，壩高12m。泄水建筑物布置于壩中靠近右岸位置，由水塔、涵洞及消力池組成，涵洞

42、為矩形，孔口尺寸為2.0x2.0m。4.1.3小洪溝攔洪庫小洪溝攔洪庫總庫容為29.3萬m3，工程由土壩和泄洪建筑物兩大件組成。土壩為均質(zhì)土壩，壩頂寬5m，壩長400，壩高11.5m。泄水建筑物布置于壩體右側(cè)，由水塔、涵洞及消力池組成，涵洞為矩形，孔口尺寸為2.0x2.0m。4.2庫區(qū)清淤的必要性（1）是保證下游防護對象安全的需要三座攔洪庫起初主要是為了保護東干渠而建，近些年來，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，庫區(qū)下游修建了多條公路，進駐了許多企業(yè)，攔洪庫保護對象增加，攔洪庫的重要性更加突出。但攔洪庫防洪標(biāo)準(zhǔn)較低，一旦發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水，將會對下游防護對象造成很大損失。通過庫區(qū)清淤，增大庫容，抵御超標(biāo)準(zhǔn)洪

43、水，可保護或減輕超標(biāo)準(zhǔn)洪水對下游防護對象的危害。（2）是實現(xiàn)洪水資源化的需要攔洪庫區(qū)域降水稀少，水資源珍貴，每年的降水大多集中在汛期，而攔洪庫由于庫容有限，為了防洪安全，汛期洪水大多都白白排掉。通過庫區(qū)清淤，增大庫容，在保證防洪安全的情況下可蓄積洪水，從而實現(xiàn)洪水資源化。4.3工程規(guī)模本工程對三座水庫進行清淤，清淤深度平均為4m，清淤總土方68.28萬m3。扁擔(dān)溝清淤長度為525m，最大寬度為266m，清淤容積 33.64萬m3；澇池子清淤長度為340m，最大寬度180m，清淤容積 14.12萬m3；小洪溝清淤長度為400m，最大寬度為235m，清淤容積 20.52萬m3。清淤后扁擔(dān)溝、澇池子

44、和小洪溝總庫容分別增加至 210.32萬m3、71.86萬m3和、47.96萬m3。專心-專注-專業(yè)5清淤設(shè)計5.1設(shè)計依據(jù)5.1.1采用的主要技術(shù)規(guī)范(1)水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（SL2522000）(2)防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB 5020194）(3)水利水電工程初步設(shè)計報告編制規(guī)程（DL502193）(4)水利工程水利計算規(guī)范SL10495(5)碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范（SL2742001）(6)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB5028799(7)水利水電工程水庫庫底清理設(shè)計規(guī)范5.1.2其他設(shè)計依據(jù)(1)扁擔(dān)溝水庫除險加固工程水文分析計算報告(2)澇池子水庫除險加固工程水文分析計算報告(3)小洪

45、溝水庫除險加固工程水文分析計算報告5.2清淤范圍確定庫區(qū)淤泥下面為角礫，屬強透水層，如開挖位置距壩坡較近，壩基有發(fā)生滲透破壞的可能性。因此為了保證壩基滲透穩(wěn)定，壩前200m范圍內(nèi)淤泥不清除，作為天然防滲鋪蓋保留，淤泥開挖范圍為壩前200m至庫尾。按照上述要求，扁擔(dān)溝、澇池子和小洪溝清淤長度分別為525m、340m和400m。5.3開挖縱、橫斷面5.3.1開挖縱向比降初步擬定開挖深度為4m，開挖縱向比降與原庫底相同，只在庫尾局部變陡。扁擔(dān)溝、澇池子、小洪溝庫底比降分別采用0.4%、0.4%、1.37%。5.3.2橫斷面底坡線也基本維持原橫斷面底坡形狀，只在靠近兩岸位置局部調(diào)整坡比，與兩岸銜接。根

46、據(jù)該工程的實際地形、現(xiàn)狀寬度及周邊建筑物的影響，擬定扁擔(dān)溝、澇池子和小洪溝的清淤邊坡坡比分別為1：10、1：5和 1：5。5.4防滲設(shè)計根據(jù)地質(zhì)資料，3座攔洪庫庫區(qū)淤積物下面為角礫和泥質(zhì)砂巖，角礫層和泥質(zhì)砂巖強分化層均為強透水層。庫區(qū)清淤后，角礫出露，一方面壩基滲漏量會大大增加，攔洪庫蓄不住水；另一方面會增加壩基滲透破壞的可能性，因此，為了保證壩基滲透穩(wěn)定和減少壩基滲漏，清淤后需進行防滲處理。5.4.1 防滲材料扁擔(dān)溝和澇池子攔洪庫庫區(qū)淤積壤土滲透系數(shù)都小于110-5cm/s,小洪溝淤積壤土在壓實度0.96時滲透系數(shù)接近110-5cm/s,故3座攔洪庫均可采用庫區(qū)淤積土進行防滲。5.4.2防滲

47、方式扁擔(dān)溝、澇池子和小洪溝的壩前200處角礫層厚度分別為3.0m、2.5m和5m，其下泥質(zhì)砂巖強分化層厚度分別為2.5m、2.2m和2.0，由于總透水層厚度小于10m，故采取開挖截水槽然后回填庫區(qū)淤積土的方法進行防滲。5.4.3截水槽設(shè)計截水槽為梯形斷面，底寬為5m，上下游邊坡均為1:2.0，開挖深度以挖透砂巖強分化層為限，扁擔(dān)溝、澇池子和小洪溝最大開挖深度分別為5.5m、4.7m和7m。截水槽要與兩岸不透水層連接，根據(jù)3座攔洪庫地質(zhì)情況，扁擔(dān)溝、澇池子和小洪溝截水槽開挖長度分別為300m、210m和270m。截水槽開挖完成后，用淤積壤土分層回填，填筑壓實度在0.95以上，土壤含水率保持在最優(yōu)

48、含水率的2%范圍內(nèi)。土體回填至槽頂高程后，自截水槽下游槽頂按照1:5的坡比向上游繼續(xù)填筑至庫區(qū)淤淤泥面高程，和庫區(qū)淤積物相銜接。5.4壩基滲透穩(wěn)定計算庫區(qū)開挖斷面的擬定在保證大壩安全穩(wěn)定的前提下，應(yīng)盡量減少動遷占地。根據(jù)地質(zhì)報告，為透水地基，根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范（SL2742001）滲流計算應(yīng)包括以下水位組合情況： 上游正常蓄水位與下游相應(yīng)最低水位； 上游設(shè)計洪水位與下游相應(yīng)水位； 上游校核洪水位與下游相應(yīng)水位；由于3座攔洪庫在汛期均采用一次性蓄積全部洪水，然后按照調(diào)度運行計劃逐個放空，因此，設(shè)計洪水及校核洪水均可形成穩(wěn)定滲流?？紤]到水庫下游水深很小，校核洪水位為最不利工況，只需計算工況即

49、可。滲流計算計算條件：a、均質(zhì)土壩，壩基不透水；b、計算水位為校核洪水位；c、下游無水；采用北京理正計算軟件計算。經(jīng)計算，扁擔(dān)溝浸潤線逸出點高度為0.636m，土壩滲漏量為0.032 m3/m.d; 澇池子浸潤線逸出點高度為0.942m，土壩滲漏量為0.056m3/m.d; 小洪溝浸潤線逸出點高度為0.65m，土壩滲漏量為0.039 m3/m.d。滲流穩(wěn)定分析攔洪庫壩體為黃土均質(zhì)壩，根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB5028799）及水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程（SL2512000）得知，該土壩的滲流變形類型為流土型。壩體允許滲透坡降用下式確定：jcr=(G-1)/(1+e)式中： G土粒

50、比重；G=d (1+e)/w； e土體的孔隙比，e=1.116（地質(zhì)建議值）； d土體的干容重，d =1.287 g/cm3（地質(zhì)建議值）； w水的容重取1.0 g/cm3； G=1.287（1+1.116）/1.0=2.72 jcr=（2.72-1）/（ 1+1.116）=1.00jcr/K=0.51K安全系數(shù)（1.52.0），這里取1.6。依據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB 50487-2008）對人工填土的滲透變形類型判斷為：流土型，土的臨界水力比降jcr =1.01.1。允許水力比降0.50。前述計算得出的臨界水力坡降0.51大于允許水力坡降0.50，故可判斷壩體不存在滲透破壞。5.5

51、工程量扁擔(dān)溝、澇池子、小洪溝三座水庫的清淤土方分別為33.64萬m、14.12萬m、20.52萬m；壤土回填土方分別為0.67萬m、0.56萬m、1.86萬m。6 施工組織設(shè)計6.1清淤方案由于扁擔(dān)溝、澇池子、小洪溝三座水庫庫內(nèi)沒有水，采用陸地清淤方法進行清淤。為提高工程效率縮減施工時間，清淤設(shè)備采用大型土方施工機械。由挖掘機將淤泥料集在一起，然后采用裝載機裝料，汽車運至堆土場。表層土由推土機運至庫區(qū)空地，清淤完成后由表層土回填。施工期間庫內(nèi)淤泥開挖由庫尾開始行進直至壩前200m處為止。兩岸開挖邊坡坡度根據(jù)實際地形盡量貼近原有岸坡坡度。在清淤工程中若個別部位挖至砂質(zhì)泥巖處時，必須停止開挖以防破壞巖層。另外，截水槽開挖完成后，用淤積壤土分層回填，填筑壓實度在0.95以上，土壤含水率保持在最優(yōu)含水率的2%范圍內(nèi)。土體回填至槽頂高程后，自截水槽下游槽頂按照1:5的坡比向上游繼續(xù)填筑至庫區(qū)淤淤泥面高程，和庫區(qū)淤積物相銜接。此方