克孜河引水渠首工程初步设计报告.docx

一、综合说明1.1 绪言1.1.1 工程位置克孜尔河引水枢纽位于拜城县克孜尔河中下游，克孜尔乡一大队偏东大约一公里河道处，距拜城县城68km,距克孜尔水库26km。该枢纽工程是克孜尔水库移民搬迁的主要项目之一。主要是为了解决克孜尔乡、克孜尔水库移民区和赛里木乡的农业灌溉和人畜饮水问题。根据86年6月14日自治区水利厅新水总办字（86）032号文“关于克孜尔水库淹没移民区引水规划设计任务书的批复”，同意在克孜尔河修建一座永久性引水渠首，并沿灌区修建一条长17公里的引水干渠。克孜尔干渠已于90年竣工。克孜尔河灌区水土资源十分丰富，是一个自然条件较为理想的农业耕作区。灌区现有克孜尔乡13个大队和赛里木乡部分农田、草场。灌区现有灌溉面积4万余亩，规划发展为8.5万亩。随着灌区内部配套工程的完善，渠道防渗措施的实施，灌溉方法的改进，管理水平的提高，灌溉定额的逐渐下降，灌区还可发展灌溉面积6.0万亩.2002年7月23日，克孜尔河发生特大洪水，最大洪峰流量达1520m3s,（设计流量Q=580m3s）超设计流量940m3s,致使闸枢纽上下游导流堤、护岸冲毁，河流主河床方向改变。为了保证灌区的农业生产、生活需要，应尽快恢复水毁工程。1.1. 2工程现状及存在的主要问题1、工程现状克孜尔河是该灌区的重要水源，现有克孜尔河引水工程为拦河式闸枢纽，拦河闸由左、右底栏栅进水闸，右岸进水渠道和克孜尔干渠进水闸及冲砂闸，左岸干渠进水闸和冲砂闸，中间4X8.Om的泄洪冲砂闸，上下游导流堤、护岸等部分组成。2002年7月23日，克孜尔河发生特大洪水，最大洪峰达1520m3s,致使枢纽的上下游整治段、导流堤及左岸进水闸已大部分被冲毁，右岸克孜尔干渠引水困难。2、工程存在的主要问题该工程建于1995年，由于受当时条件所限，水文资料系列较短，规划设计不尽合理，建设标准偏低，闸枢纽行洪能力不足，致使“大洪水大灾，小洪水小灾”，人民群众生命财产安全得不到确实保证。1.1.3工程建设的必要性和可行性克孜尔河灌区是典型的灌溉农业，克孜尔河是灌区目前唯一的水源，引水枢纽工程是灌区赖以生存与发展的生命线。工程修复后有以下的显著效益：(1)灌区是拜城县的重要农业区，有着得天独厚的发展农业的条件，工程修复后，不但可满足灌区目前农业需要，还为灌区今后的发展创造了条件。(2)可大大提高灌溉保证率，为农业高产、稳产创造必要条件。(3)可大大减少河道泥沙进入干渠，提高引水质量，保证灌区按需取水。(4)工程修复有利于发展生产，提高人民生活水平，使人民安居乐业，加强民族团结，有利于稳定边疆地区。1.1.4编制依据1 .水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-20002 .水利水电工程初步设计报告编制规程DL5021-933 .水闸设计规范SL26520014 .水利水电工程钢闸门设计规范DL/T503995.水工建筑物抗震设计规范SDJ10-781.2水文气象1. 2.1气象克孜尔河位于天山南坡，整个河床自上而下的特性为气温逐渐升高，降水量减少，蒸发量增大。冬季严寒，夏季气温比平原地区偏低。1.气温：历年平均气温7.40C,历年最低气温-32.0C）C2 .降雨：历年平均降雨量88.32mm历年最高月雨量54.2mm（1971年7月）3 .风速：历年平均风速1.0ms,最大风速22ms4 .风向：历年最多大风向SE5 .冻土深度：最大冻土深度89Cm.积雪深度：最大积雪深度41Cm1.2.2水文1、克孜尔河引水枢纽上游13公里处设有克孜尔河水文站，此站有1959年一2001年的水文资料，从这43年的水文资料分析得出：克孜尔河多年平均径流量3.14亿m3,多年平均流量9.757m3s,实测最大流量1520m2/s（2002年7月23日），最小流量O.76立方米/秒（1961年2月18H）O2、径流补给：以冰雪融水及降雨为主，年均径流量3.14亿径流量年内分配极不均匀，夏季水量占全年水量60%以上，而春季仅占全年15%左右，径流分配不均是造成该灌区春旱夏洪的根本原因。3、洪水成因：克孜尔河常年以天山融雪水为主，洪水以暴雨和消冰融雪水迭加形成混合型洪水为主。洪水多发生在68月，洪峰峰型尖、历时短，有时为单峰型，有时为双峰型。4、泥沙：根据克孜尔河水文站10年实测悬移质泥沙资料计算结果，该河河水多年平均含沙量3.52kgm实测月平均最大含沙量3.52kgm,输沙量102.39万吨/年，推移质9.29万吨/年.5、冰情：克孜尔河11月开始流冰封冻，封冻期最大冰厚08m,次年2月解冻，水温在（TC以下天数约100天。1. 3工程地质1、概况克孜尔河位于拜城县东北部，东经82°-83。，北纬41.7°-42.6°的天山南麓，拜城盆地东南边缘的山前洪冲积平原前缘地带，克孜尔河属渭干河水系支流，发源于天山山脉的哈尔克它乌山汗腾格里峰的冰大板.克孜尔河北高南低，从西北向东南以10°15°的坡度倾斜，河道纵坡约1/100左右，河床为第四纪砂砾石覆盖层。2、工程地质克孜尔河闸枢纽修复工程位于克孜尔河下游山区丘陵的边缘，地势较平坦，河床开阔，上游左右岸呈一级对称阶地，河床左岸平坦，右岸有一阶坎，高出河床约8m。河床右高左低，河道主槽位于右岸，在主槽左侧约15Om处还有一条付河槽。1985年，由阿克苏地区水利水电设计院对工程所在区域进行了地质勘探。探孔结果为：3.5m深度内以直径10-30Cm卵石为主，最大直径约60cm,中间填充小碎石及中粗砂，3.5-15.2m范围内以直径3-8Cm砂砾石为主，很少有大卵石出现，并含有03T.5cm直径小碎石及中粗砂，夹有粘性土，在闸址河床上、下游有充足的沙石骨料。因河床是偏粗的砂砾石覆盖层，经过土工试验，颗粒分析属于不良级配，地下水渗透量大，K=50米/昼夜。本区地震裂度为7-8度。地震动峰值加速度0.15g,地震动反应谱特征周期0.4so1.4工程任务和规模14.1灌区自然社经概况克孜尔灌区是拜城县开发较早的老灌区，灌区水资源充足，土壤肥沃，自然条件优越，适宜发展粮、油、牧、林多种生产，是拜城县粮油生产的重要基地。1.4.2工程任务和规模克孜尔河渠首工程的首要任是确保灌区灌溉用水和人畜用水。工程修复后可改善引水条件，增加引水量，提高灌溉保证率，减少泥沙进入灌溉渠道，方便管理，同时有效保证枢纽及下游人民群众的生命安全，大力促进灌区水资源的可持续开发和利用。2003年1月初，由我院组织专家、主要技术人员召开克孜尔河渠首方案论证会，确定了克孜尔河渠首的洪水规模1233m%,保持原设计右岸引水流量8.0r112s,加大引水10.0m3s,左岸引水流量2.0m3So1.5工程布置及建筑物1. 5.1工程等级及建筑物级别根据规范水利水电工程等级划分及设计标准SL25-2000规定，过闸流量1233m3s,该工程应属二等大（2）型。永久性建筑物防洪设计标准为：正常洪水标准重现期30-50年，其相应设计洪水流量为1233Ws（保证率P=3.3%）°校核洪水重现期100-200年，相应降低取100年，校核洪水流量1840m2so1.5.2工程布置1、工程方案选择经方案比较：（1）拦河闸和溃坝结合方案：在原闸枢纽左岸扩建4孔X8.Om泄洪，使过闸流量达到Q=1233m3s（三十年一遇），上游120米处修建一长70米的溃坝，高度4.5m,用于渲泄超设计洪水。拦河闸保证一般正常洪水可安全通过，特大洪水则需要靠溃坝泄洪。此方案可有效的减少投资。（2）拦河闸方案：在原闸址处，利用原闸枢纽，在左岸扩建6孔泄洪，重新修建左岸进水口，增大泄洪能力。扩建拦河闸工程量较大，工程造价较高。同时由于引水比较小，工程建成后，效益不是十分明显，但维修费用较低，安全有较大保证。（3）溃坝方案：在原闸址左岸上游200米处，修建一长12Om的溃坝，溃坝分成3段，每段长40m,溃坝下游右岸堤坝浆砌块石护砌。当洪水超原闸枢纽设计流量580m3s时，溃坝开始溃决。本方案保证率较低，溃坝被冲毁机率较大，因此维修费用也较大。故推荐方案（1）拦河闸+溃坝方案2、工程型式与布置克孜尔河具有洪水流速大，洪水历时短，来势较猛，且夹砂量大，故设计时须特别重视排砂效果。本工程位于河流主河道，拦河闸左、右侧底栏栅引水，中间冲砂、泄洪。进水闸前设r型导砂坎，高度1.5m。闸上带宽3.5m交通桥。1.6电工及金属结构1.6.1 电工本工程负荷主要是闸门启闭机和照明及管理用电，负荷不大。现须新增IooKVA变压器一台，线路约L5公里须更新，工程改建后负荷增加主要为启闭机增加所致。施工用电主要是搅拌机、振动棒及打夯机。1.6.2 金属结构本工程的金属结构主要为钢闸门以及相应的门槽埋件和起吊设备等组成。1.7施工组织1.7.1施工条件本工程施工条件较好，交通、用水、用电均十分方便，工程以碎、浆砌卵石、土方为主，碎施工亦属常规施工。枢纽主体工程位于主河槽，施工场地开阔，有利于施工及临时设施的布置。从工程所在地通过L5km的简易便道于黑英山的农村公路相连接，经&5km路程于拜库公路相交，距拜城县68km。本工程所须钢材、木材、水泥由阿克苏拉运，运距240KM,碎骨料就地取材，其中砂子由拜城县砂石料场拉运。施工用电已架设220V线路至工程所在地。每年11月一翌年3月为封冻期，每年10月一翌年5月为枯水期，大洪水多发生在7月一8月，历时2-3天。1.7. 2施工导流与基坑排水导流工程为临时性IV级建筑物，根据主体建筑物在2003年6月底前完工，达到主体工程闸枢纽可开闸安全泄洪的要求，施工导流堤设计标准采用克孜尔河水文分析结果P=10%的洪水Q=647m3s<>导流采取围堰挡水明渠导流的方式。导流渠利用闸枢纽左侧原付河槽，修建导流堤长度约200%导流堤顶宽3.0m,顶高程1250.0进口位于基坑上游围堰上方，用块石铅丝笼防护。为保证大洪水时能顺利通过，提高导流堤防洪能力，须对付河槽进行局部整治、疏导。基坑排水采用排水沟明排与集水坑结合，抽水排入下游河道。1.7.3主体工程施工及场地布置土石方工程：包括上下游导流堤填筑、碾压，闸枢纽基础开挖，付河槽疏导等，以机械施工为主。干砌、浆砌块石工程：包括上下游河道整治工程，拦河闸闸室、铺盖、护坦、消能段等工程，施工以人工为主，砌石砂浆、细石碎由机械集中拌和。闸墩钢筋混凝土工程：为半机械化施工。机械拌和振捣，人工运输都属一般常规施工。施工时应确保闸门埋件位置正确和面流消能下深齿墙两测回填质量。施工场地布置于闸枢纽左侧滩地上，并应布置在高程1249.5m（此高程为2003年元月初实测最高洪水位）以上，以满足渡汛洪水位的要求。碎拌和站设2台0.3m3搅拌机。水泥库房、碎骨料场，钢筋加工场地均布置于左侧滩地高处。施工人员驻地布置于原水闸管理所附近。1.7 .4施工期及施工进度本工程施工期一年，自2003年3月开始，2003年3月底全部竣工，历时12个月。为保证安全渡汛，6月上旬基本完成主体工程的水下部分，达到安全简易渡汛要求。施工进度安排：以泄洪闸、施工导流堤为重点，集中力量施工，争取5月底前完成水下部分，力求汛期可安全泄洪。其次，以上游左侧导流堤，进水闸上游挡土墙、底板、进水闸为主，应在7月初完工，其它项目作为调剂，可在施工强度相对较弱时完成。1.8 工程占地本工程系在原有闸枢纽的基础上修复水毁工程，同时扩建闸枢纽，提高过洪能力。且工程均在拜城县所属辖区，不存在占用土地补偿等问题。1.9环境影响评价本工程项目区位于荒漠戈壁中，附近也无植被，故对环境无影响。工程实施后，通过坑凹回填、土地整治及植草造林，即美化了生活，又改善生态环境。1.IO工程管理1.10.1工程管理机构根据水利工程管理单位编制定员试行标准SLJ-705-81规定，本引水工程控制灌溉面积5万余亩，属四等灌区，包括克孜尔乡和赛里木乡，须设一工程管理所，对渠首和干渠具体负责工程日常运行管理工作，并隶属拜城县水利局领导，管理人员以现有人员为主，原则上不再增加管理人员。1. 10.2工程管理运行本工程管理范围：闸枢纽、上下游整治工程、左岸进水闸、右岸进水闸、闸枢纽上下各一公里河岸。工程运行中应不断总结经验，探索河道水砂规律，抓住有利时机及时冲砂，提高引水质量。汛期河道泥沙量大粒粗，水量充足，应连续冲沙，非汛期则采取间歇冲沙。1.10 .3工程监测工程应作水位、流量、建筑物沉降、冲刷、淤积等观测，为工程科学管理、合理运行、安全维护提供可靠依据。1.11 投资估算及资金筹措1.12 效益分析1.13 项目组织与建设管理1.13.1项目组织机构设置由拜城县水利局全面承担项目法人职责，负责工程的组织建设。建设监理单位实行招投标制，择优选用业务素质高、信誉好的监理单位，按监理职能，负责现场的工程建设组织和协调，监理单位应根据工程实际情况成立项目监理机构，分专业和工种全面负责工程现场和监理工作，对项目法人负责，发挥组织、监督、协调、控制作用，实施质量、工期、投资控制，以保证工程建设按目标实现。拜城县水利工程质量监督站对工程实施全过程的质量监督，发挥强制性工程质量，监督的职能作用，严格质量监督，确保工程质量。委托有资质的造价咨询单位，承担工程造价的管理和监督，力争有效的控制工程造价不突破上级部门批准的概算投资额。设计院设置工程设计项目组，驻工地及时解决建设过程中有关设计问题，确保设计质量。施工企业由建设单位采取公开招标、投标的形式，邀请具有承包工程能力的施工企业参与投标竞争，应在招投标者中，选择合格的、条件好、素质优的施工企业作为本工程的施工承包单位。中标的承包商，要按照招标承诺，上阵最强技术力量和机械施工设备，并根据设计图纸和合同工期，质量要求，作出合理的施工组织设计以指导工程施工，成立工程施工指挥所驻守现场进行指挥，建立健全工程质量“三级”检验网络，认真组织施工，做到精心组织，保质保量完成工程施工任务。序号名称单位数量备注水文1枢纽以上集水面积平方公里34422利用水文系列年限年443多年平均径流量亿立方米3.144代表性流量多年平均流量立方/秒9.757实测最大流量立方/秒15202002年7月23日枢纽设计洪水P=3.3%立方/秒1233枢纽校核洪水P=K立方/秒1840施工期洪水p=i(n立方/秒6475泥沙多年平均悬移质输沙量需瀚106年推移质输沙量万吨9.45年悬移质输沙量万吨115.45多年平均含沙量公斤/立米3.53实测最大含沙量公斤/立米47.06水位枢纽上游设计水位米1248.80枢纽下游设计水位米1246.08枢纽上游校核水位米下游校核水位米工程效益指标1近期由4.5万亩增至万亩8.02远期再增至万亩13.53右岸灌区可达引水流量立方/秒10序号名称单位数量备注4左岸灌区可达引水流量m3/s2三主要建筑物和设备1泄洪冲砂闸型式闸顶高程米1050.00闸底板高程米1243.80闸净宽米8.0孔数孔8设计单宽流量立方/秒19.26校核单宽流量立方/秒设计过流量立方/秒1148校核过流量立方/秒闸后护坦纵坡H/L1/8.6消能型式消力屏面流消挑流角Q度46°4'2”唇高a米0.51弧半径米2冲坑深度（设计情况/校核情米8.2/冲坑距离（设计情况/校核情米32.0/弧形钢闸门扇82X5t双吊点鼓绳式启闭机台8左岸底栅式进水闸闸底前沿最高高程米1245.30栅面净宽米2.0栅长米3.5序号名称单位数量备注栅长中心高程米1245.10进水廊道底宽米3.5廓道起点高程米1244.6廓道终点高程米廊道纵坡H/L栅后泄水底坡H/L消能型式消力序面挑流角Q度44o29,唇高a米0.28弧半径米2.0冲坑深度（设计情况/校核情况）米8.2/冲坑距离（设计情况/校核情况）米32.0/:上游水位1246.1进水闸流量QI立方/秒2.25上游水位1246.1廊道进流量Q立方/秒2.25上游水位1246.1泄入河道流量Q2立方/秒0设计上游水位进水闸流量Ql立方/秒15设计上游水位廊道进流量Q立方/秒6设计上游水位泄入河道流量Q2立方/秒9校核上游水位进水闸流量QI立方/秒26校核上游水位廊道进流量Q立方/秒7.3校核上游水位泄入河道流量Q2立方/秒18.723右岸底栅式进水闸闸底前沿最高高程米1245.30栅面净宽米8栅长米3.5序号名称单位数量备注栅长中心高程米1245.10进水廊道底宽米3.5廊道起点高程米1244.60廊道终点高程米1243.60廊道纵坡H/L栅后泄水底坡消能型式面流消能挑流角Q度44°29z弧底高程1243.12弧半径米2二、气象水文2.1 流域概况2.1.1 灌区自然地理概况克孜尔灌区位于拜城县东北部，包括克孜尔乡和赛里木乡部分,地理坐标东经82°83°,北纬42.6°41.7°,拜城盆地东南边缘的山前洪冲积平原前缘地带。克孜尔河属渭干河水系支流，发源于天山山脉的哈尔克它乌山汗腾格里峰的冰大板。克孜尔河北高南低，全长I(Hkm,集水面积3442k11年平均径流量3.14亿m3,从西北向东南以10°-15°的坡度倾斜，河道纵坡约1/100-1/150左右，河床为第四纪砂砾石覆盖层。克孜尔河渠首位于克孜尔河下游丘陵山区与平原交汇处，地势平坦，河床开阔，上游左右两岸呈一级对称阶地，河床左岸较平坦，右岸有一高出河床6-8米的阶坎，河床左高右低，主槽位于右岸。2.1. 2气象克孜尔河流域地处中纬度欧亚大陆腹地的拜城盆地，四周环山，远离海洋，属寒温带干旱型气候。其特点：冬暖夏晾，昼夜温差大。常年气候干燥，降水稀少，蒸发量大，日照时间长，气候变化剧烈。1、气温：历年平均气温7.4,历年最低气温-32.02、降雨：历年平均降雨量88.32mm,历年最高月雨量54. 2mm（1971年7月）3、风速：历年平均风速1.0ms,最大风速22ms,历年最多大风向SE4、冻土深度：最大冻土深度89Cm5、积雪深度：最大积雪深度41Cm2 .2水文3 .2.1径流1、基本资料克孜尔河流域现有克孜尔河水文站，建于1959年，径流实测年份为1959年一2002年共44年观测资料，水文资料较为完备。克孜尔河水文站是国家基本站，本报告资料主要由新疆阿克苏水文水资源局提供。2、径流补给克孜尔河发源于天山山脉的哈尔克它乌山汗腾格里峰的冰大板，径流补给山区冰雪消融和降雨为主，其次是低山区的地下水补给，流域在克孜尔河引水枢纽工程以上为径流形成区，以下为径流失散区。3、径流量及特性克孜尔河多年平均年径流量3.14亿11多年平均流量9.757m3s,其离势系数CV=1.16,年际变化大。年径流量最大值5.237亿r113（1991年），年径流量最小值L72亿m3（2000年）。最大径流量与最小径流量之比为3.05o4、洪水及其特性克孜尔河洪水以暴雨和消冰融雪水迭加形成混合型洪水为主。克孜尔河上游山区积雪厚度、夏季气温状态、暴雨来势是影响洪水大小的主要原因。克孜尔河洪水多发生在68月，洪峰峰型尖、历时短，有时为单峰型，有时为双峰型。正是由于暴雨形成快，来势猛，历时短，因此暴雨洪水往往造成灾害。5、设计洪水引用阿克苏市水文水资源局于2002年提供的资料分析如表2-1:6、泥沙资料根据克孜尔河水文站10年实测悬移质泥沙资料计算结果，该河河水多年平均含沙量3.53kgm3,多年平均悬移质输砂量92.94万吨/年，实测日平均最大含沙量476kgm3,年推移质按悬移质的10%估约9.29万吨/年。根据枢纽水文、泥沙多年统计资料显示，每年5-9月多年平均河道来水量1.973亿m占多年平均径流量的68.6%,但5-9月多年平均悬推移质总量为101.62万吨，占多年平均悬推移质总量的99.4机尤其是每年7-8月多年平均河道来水量1.055亿m3,占多年平均径流量的36.7%,此时段多年平均悬推移质总量为72.59万吨，占多年平均悬推移质总量的71.0%。这说明每年1-4月和IO-12月河床基本是不含泥沙的清水，基本没有推移质流动，同时说明河道来大水泥沙就多，来水小泥沙就少。克孜尔河年平均流量经验频率计算、洪峰流量频率计算见表7、冰情：克孜尔河11月开始流冰封冻，封冻期最大冰厚0.8m,次年2月解冻，水温在OOC以下天数约100天。2-1:克孜尔河实测历年洪峰流量统计表表2-1年份洪峰流量（M/s）年份洪峰流量（11I3s）年份洪峰流量G113s）195927219765091993279196082.3197782.31994131196110919781081995399196235219791361996146196323619802281997600196422819812261998153196524919823301999856196634619832142000410196714919841462001646196837219851162002152019691711986102197048319873681971263198835519722621989265197390.319902571974125199141019752501992160Q=9.757Cv=I.16n=44洪水频率曲线见下图按P=3.3%（30年一遇）设计洪水。三、工程地质3.1概述1、由于本工程为水毁工程，可研阶段与初步设计阶段同步进行。2、本区地质历史上曾经受多次构造运动，各地褶皱回返时期各异，因此地质构造复杂。本区包括天山地槽褶皱带和塔里木地台两个大地构造单元，北部属天山地向斜褶皱带的哈雷克套复背斜，中部为地槽与地台过渡带的库车山前坳陷，两者之间以区域沉积不整合为界，南部边缘属塔里木地台，它与库车山前坳陷以却勒塔格断裂带相隔，西北角为古老的木扎提台拱，其北以大断裂与南天山地向斜褶皱带相隔，南与库车山前坳陷相邻。本区位于天山南麓，北面地势较高，秋里塔克山脉近于东西走向延伸，环抱着整个拜城县，由于区域的地质、地貌、构造、以及新构造运动的发展，气象水位等因素而形成现今的拜城盆地，海拔高程在1200-125Om之间。在克孜尔河引水枢纽处，克孜尔河上游左右岸可见到一级对称阶地，阶地高出河床8米左右。本区地形北高南低，由北西倾向南东，地形坡降不大。3、地震及区域稳定性本区构造正处于活动状态，特别第四纪以来本区位于相对活动的天山地槽和相对稳定的塔里木地块过渡带，构造复杂伴随着褶皱运动形成了走向东西的较大的断裂构造，因此本地区是地震的多发区。根据1990年国家地震局地震烈度区划图，本区地震基本烈度为Vn度。地震动峰值加速度0.15g,地震动反应谱特征周期04s。3.2闸址区工程地质条件1、闸址位于克孜尔河原龙口，通过上下游400m范围的选线对比，认为原闸址是比较理想的闸址位置。2、闸址区处于山前倾斜平原出山口处，海拨高程1240T255m之间，闸址区内河谷呈“U”型，河床宽50TOOm,I级阶地发育，右岸陡直，左岸地形开阔平缓，有小冲沟发育。3、闸址区分布地层为第四纪Q4河床冲积层，0-3.43m为砂砾卵石层，灰黄色，结构松散，卵砾石成分以灰岩、花岗岩、砂岩等为主。砾径最大为30-60Cm,一般为10-2Omm,磨圆度中等，亚圆及扁平状占多，并填充有小碎石及中粗砂。3.43-15.2m为砂砾石，深灰色，结构松散，砾径最大为60-80cm,一般为30-50mm,磨圆度差，普遍具有不尖的棱角，卵石量少，含有8-15mm粒径的小碎石及中粗砂,并夹杂有粘性土的块石。4、水文地质条件闸址地下水埋深较高，河床堆积的卵砾石层是其主要的含水层，依据现场抽水试验及有关资料，卵石层渗透系数250md,主要为河水补给地下水。5、地震稳定性问题场地地震基本烈度为Vl度，闸基土均为大颗粒的卵砾石层，且为中密状态，依据水利水电工程地质勘察规范，饱和之卵砾石层粒径大于5mm颗粒含量的质量百分粒大于70%,因此场地不存在地震液化问题，场地无活动断裂，场地边坡稳定，依据岩性特点，本场地场地土类型为中硬场地，场地类别为11类。6、工程地质问题施工降水问题：地下水位高，含水层渗流量大，大基坑开挖及施工时，必须备有基坑排水设备，确保施工降水措施得以实施。依据场地地层条件，建议采用明排。7、天然建筑材料依据工程要求，天然建筑材料为砂用砂砾料与砌石。据调查克孜尔河闸口上下游5km河段内，卵砾石料极为丰富，取之不尽，砾石料亦有分布，但数量较小，砂料极少，需从外调入。8、结论(1)闸址区地震基本烈度为Vn度，闸址区不存在地震液化问题，本场地场地土类型为中硬场地，场地类别为II类。(2)场地的主要工程地质问题是施工排水问题，应加强排降水措施，地下水对於无腐蚀性，可作为工程和生活用水。(3)闸址附近卵砾石料较为丰富，其余材料需从外调入。(4)闸址区最大冻土深度089mo四、工程任务与规模4.1灌区自然、社会经济概况克孜尔河灌区是拜城县一个较早开发的农业灌区，是该县农业区的一个重要组成部分。克孜尔河灌区位于拜城盆地中部，克孜尔河两岸。本灌区水源充足，土壤肥沃，气候凉爽，自然条件优越，适宜发展粮、油、牧、林等经济作物。主要作物有小麦、玉米、油料、棉花，是拜城县重要的粮食产区。克孜尔灌区包括克孜尔乡13个大队和赛里木乡部分农田、草场，2001年末两乡人口总数2.3315万人，占全县总人口的IL79机克孜尔乡粮食总产6303吨，赛里木乡粮食总产8473吨，占全县粮食总产的8.7%。据统计，拜城县2001年末全县总人口151957人，工农业总产值78905.36万元。克孜尔河灌区现有灌溉面积4万余亩，规划灌溉面积14.5万亩，该灌区灌排、渠系配套，农业综合发展水平较好，是拜城县的重要粮食生产基地。4. 2水利工程现状克孜尔河目前是克孜尔灌区的唯一水源。克孜尔引水工程为拦河闸式的底栏栅两岸引水中间冲沙闸枢纽。该工程拦河闸为4孔X8m,右岸底拦栅引水1孔义8.Om,左岸底拦栅引水1孔X2.0m。由于受当时条件所限，考虑灌溉面积、防洪、投资等方面因素，将克孜尔引水枢纽等级定为四等小（1）型。经过近几年运行，许多问题都暴露出来，主要问题有以下几点：1、设计洪水流量偏低，泄洪能力严重不足，形成目前大水大灾、小水小灾的状况，每年的维修费用相当大。2、闸门开启高度不足。每当洪水来临，泄洪闸闸门开启高度不够（由于闸后交通桥高程过低），造成闸前雍水，最高雍水1.8m。3、原设计检修闸门无完善的启闭设施，检修门槽过窄。4、原交通桥转弯半径太小，无法通行车辆。2002年7月23日，克孜尔河发生百年不遇的特大洪水，洪峰流量1520m2s,超过克孜尔河引水枢纽工程设计泄洪能力（Qm=580nWs）能力近2倍，致使该工程上、下游导流堤，左岸引水闸及部分渠道全部冲毁。现工程没有采用任何工程措施，引水无保证，故工程急待修复。4.3工程修复的必要性克孜尔河灌区是典型的灌溉农业，克孜尔河是灌区目前唯一的水源，引水枢纽工程是灌区赖以生存与发展的生命线。工程修复后有以下的显著效益：(1)灌区是拜城县的重要农业区，有着得天独厚的发展农业的条件，工程修复后，不但可满足灌区目前农业需要，还为灌区今后的发展创造了条件。(2)可大大提高灌溉保证率，为农业高产、稳产创造必要条件。(3)可大大减少河道泥沙进入干渠，提高引水质量，保证灌区按需取水。(4)工程修复有利于发展生产，提高人民生活水平，使人民安居乐业，加强民族团结，有利于稳定边疆地区。因此，修复本工程十分必要，为使灌区人民群众早受益，工程应早日上马，尽早动工。4. 4工程任务和规模克孜尔河流域是拜城县重要的农业区，是拜城县的粮食主产地。克孜尔河引水枢纽工程是确保克孜尔乡13个大队和赛里木乡约四万余亩耕地及部分草场的灌溉和灌区人畜用水。根据阿地水字(90)017号文及自治区水利厅以新水总办(1990)第44号文批复(见附件)。克孜尔河引水枢纽工程右岸引水流量8m3s,加大引水流量IOm3s,左岸引水流量2m3s0此次设计仅恢复原设计引水流量。五、工程布置及建筑物4.1 设计依据5. 1.1工程等级及建筑物级别克孜尔河引水枢纽工程位于中下游山区丘陵于河谷冲洪积平原交汇处。水文资料采用枢纽工程位置上游13公里处克孜尔河水文站1959年-2002年近44年水文资料分析，洪水频率计算，确定其设计洪水流量QA3.3%=1233m。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定，拦河闸过闸流量5000T000m3s,工程等别应为II等大（2型），其永久性主要建筑物有拦河闸、进水闸、上下游导流堤。其它建筑物为三级建筑物，临时性建筑物为四级建筑物。按照水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000的标准及克孜尔河洪水频率分析成果。枢纽设计洪水标准，正常运用重现期为30-50年，采用30年一遇，Q设x=1233Ps°校核洪水流量重现期为100-200年，采用100年一遇Q校IS=I840Ps05.1.2设计基本点资料（1）本工程可行性研究阶段和初设阶段和为一个阶段，依照阿地水字（90）017号文及自治区水利厅以新水总办（1990）第44号文的批复，确定左、右岸引水流量。（2）设计基本依据1、水利水电工程等级划分及洪水标准SL25220002、水利水电工程初步设计报告编制规程DL5021933、水闸设计规范SL26520014、水利水电工程钢闸门设计规范DL/T5039955、水工建筑物抗震设计规范SDJlO-78水文气象资料气温：历年平均气温7.4°C,历年最低气温-32.0°C降雨：历年平均降雨量88.32mm,历年最高月雨量54.2mm(1971年7月)风速：历年平均风速1.0ms,最大风速22ms风向：历年最多大风向SE冻土深度：最大冻土深度89Cm积雪深度：最大积雪深度41Cm闸室稳定系数：基本组合Kc=I.25特殊组合KC=Ll0(施工、检修及校核洪水位)地震KC=L05(5)闸底压力压力最大与最小之比的容许值基本n=2.0特殊n=2.5(6)地基物理力学指标砂砾石地基比重G=2.69天然干密度Rd=222.3KNm2不均匀系数n2.0自然休止角=32°-40°地基变形模量EO=65-54Mpa地基承载力R=400-450Kpa5.2闸枢纽的总体布置5.2.1工程位置选择原闸枢纽位置在作方案比较时，已进行了详细论证，最终选择了原闸枢纽位置。5. 2.2闸枢纽布置形式方案比较本项目可研阶段与初设阶段和为一个阶段，以求经济、使用、安全的设计。在初设阶段作了三个总体布置方案：1、拦河闸和溃坝结合方案：本方案为推荐方案本方案为在原闸枢纽左岸扩建4孔，每孔8.Om,在闸枢纽左岸上游12Om处建一长80m的坝。坝分成两段，中间有浆砌块石墩分开。一段为洪水流量超过设计流量Q=1233ms而小于、=144911?人（五十年一遇）时，坝开始溃决，此段溃坝长40米。另一段溃坝为洪水流量超过Q21449m2s（五十年一遇）时，坝同时溃决，可渲泻洪水Q=607m2s（百年一遇洪水Q=1840m2s）,闸孔泄流Q=1233m3so本方案优点：（1） .在原闸枢纽基础上扩建4孔，可利用原闸枢纽泄洪，只需恢复上下游护砌、左岸进水闸，可节约部分投资。（2） .结构简单，易于施工，基本不受汛期影响。（3） .对超设计洪水，可利用溃坝泄洪，有效保证闸枢纽安全。本方案缺点：不便于管理，溃坝时机难于控制，维修费用较高。2、拦河闸式底栏栅两岸引水枢纽方案：本方案枢纽设计流量1233m3s（30年一遇），校核流量1840m3s（IOo年一遇）O上游设计水位1248.20m,下游设计水位1245.47m,上游校核水位1249.50m,下游校核水位1246.14m。其布置为右岸1x8.0m进水闸，设计流量Q=IOm3s,中间10X8.Om泄洪、冲沙闸，左岸为1X2.Om进水闸。整个闸枢纽与河道中轴线基本垂直，进水闸前设曲线一型导砂坎，坎顶高程高于冲沙闸底高程L50m。为了防漂石撞击磨损破坏，泄洪闸、冲沙闸的铺盖、闸墩底、护坦等部