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1、 1 综合说明 1.1 绪言 东干渠是青铜峡河东灌区四条干渠之一，承担着利通区、青铜峡市和灵武市 13 个乡镇、7 个大中型国营农林场的农业灌溉，同时担负着盐环定扬水、扁担沟扬水等大中型扬水的供水任务。在牛首山山麓有 14 条较大山洪沟，每当汛期，沟道洪水严重威胁东干渠的安全。为了减轻和消除洪水危害，保护东干渠的安全，自1971 年1979 年期间，先后在扁担沟、黄羊沟、涝池子、小洪沟和双吉沟上建成了 5 座拦洪库，其防洪标准均按照平原海滨区标准确定，校核洪水标准为 30 年一遇。近些年来，随着经济社会的快速发展，库区下游修建了多条公路，进驻了许多企业，拦洪库保护对象增加，拦洪库的重要性更加突
2、出。但拦洪库防洪标准较低，一旦发生超标准洪水，将会对下游防护对象造成很大损失。因此，为了下游防护对象的安全，对拦洪库进行清淤，增大库容，抵御超标准洪水，是非常必要的。2013 年 8 月受汉渠管理处的委托，我院开始编制扁担沟、涝池子和小洪沟 3 座拦洪库清淤工程实施方案，参照相关规、规程，于 2013年 9 月完成实施方案编制任务。2013 年 10 月 29 日，水利厅组织相关专家对该实施方案进行了审查，并提出了修改意见，根据修改意见，我院对实施方案进行了修改，最后形成了本次上报的实施方案。1.2 水文 河东灌区深居陆，属干旱与半干旱气候过渡带，大陆性气候特征 明显，干旱少雨，蒸发强烈，风大
3、沙多。年均降水量 205mm，多集中在 7、8、9 三个月（约占全年降水量的 65%）。年均蒸发量 1283mm，相当于降水量的六倍，以 5、6、7 三个月蒸发量最大。干旱指数 4.88.5，是典型的没有灌溉就没有农业生产的地区。年均气温 8.9，一月份平均气温-8.3，七月份平均气温 23.8，最高气温 41.4（1953 年 7 月 8 日），最低气温-28（1954 年 12 月 28日）。灌区气候干燥，多年平均相对湿度 5156%，年以四月份最小，八月份最大，并呈现冬春干燥，夏秋稍湿的趋势。土壤冻结期在 120天以上，冻土深度 5090cm，最深 112cm（1968 年），无霜期 1
4、50170 天，日照年 3000 小时左右。1.3 地质 该地区属牛首麓山前洪积冲积地貌区。在干旱、半干旱的气候条件下，暂时水流在牛首山前堆积了大量的洪积物，这些洪积物和山坡上面流所携带下来的坡积物汇合起来，形成了宽广平坦的山前倾斜平原。由于山前倾斜平原是由无数个大小不一的洪积扇所组成，因而形成高低起伏的波状地形。地形南高北低、东高西低，地势由东南向西北倾斜，地面高程 1120m-1259m。场地围主要为耕地及丘陵残丘。该地区地层以第四系上更新统及全新统为主，岩性如下：(1)第三系（E3q）砂岩，砂质泥岩。主要出露在黄河东侧残积丘陵上。强风化，棕褐色，中密密实，水平层理发育，坚硬。(2)第四系
5、上更新统（Q3apl）主要出露在 110 国道附近至贺兰麓之间。岩性以壤土、粗砂、角砾、碎石等为主。属冲洪积物。(3)第四系全新统（Q41al）主要出露在黄河阶地中。岩性以壤土、粉质粘土、粉细砂等为主。属河湖相沉积。1.4 工程任务和规模 本工程位于青铜峡市峡口镇南侧的牛首山洪积扇上扁担沟水库、小洪沟水库、涝池子水库。主要任务为三座水库清淤，确保水库安全运行，保护该工程围的耕地及公路。本工程从各水库上游延伸至库区，结合水库两岸地形现状，进行清淤。清淤土方暂时堆放在水库下游台地处作为河道整治等工程的备用土方。1.6 工程布置 本次清淤的各中心线基本沿原有库区中心线进行布置，局部进行调整，工程终点
6、均为水库大坝坡脚外 200m 处，桩号为 0+200，扁担沟水库、涝池子水库、小洪沟水库起始点桩号分别为 0+725、0+540、0+600。清淤比降及边坡坡比的确定主要考虑两个因素：一是尽量贴近原库区比降，不改变水库天然特性，同时使施工开挖回填工程量最小；二是根据实际地形现状设计清淤比降。具体布置见清淤工程平面布置图。1.7 工程管理 工程建成后，由汉渠管理处管理与维护，维护人员由汉渠管理处部调剂解决。工程管理围包括工程和设施的建筑场地和管理用地。1.8 施工组织设计 本工程位于青铜峡市峡口镇南侧的牛首山洪积扇上，三座水库均有乡级道路通过，主要材料设备可由公路运输，交通便利，施工用水、用电可
7、由附近解决。1.9 环境影响评价 施工期主要环境影响因素有：废气、噪声、固体废物、废水。从总体来看，工程建成后对环境无不利影响。本工程的环境影响结论是利大弊小，有利影响将长期发挥作用，不利影响主要是施工期的暂时问题，通过施工控制，采取必要的措施，完全可以减免。1.10 水土保持 项目建设过程中将损坏地表植被，扰动表土结构，产生部分临时弃土，可能造成一定的水土流失。编制本水土保持设计的目的，针对建设期产生水土流失的主要部位和时段，因害设防，采取各种预防和治理措施，预防、控制和减少水土流失，保护项目区生态环境，保障项目建设的安全。施工期产生的弃渣和粉尘、噪音对附近居民产生不利影响。因此采用设备尽量
8、减少噪音，对施工场地洒水减少粉尘，做到文明施工，并将废土及弃渣运送至指定区域，杜绝随意堆放。1.11 投资概算 扁担沟清淤工程总投资 235.56 万元。其中：建筑工程 193.81 万元；临时工程 2.91 万元；独立费用 29.72 万元。涝池子清淤工程总投资 102.69 万元。其中：建筑工程 84.49 万 元；临时工程 1.27 万元；独立费用 12.96 万元。小洪沟清淤工程总投资 163.33 万元。其中：建筑工程 134.38 万元；临时工程 2.02 万元；独立费用 20.61 万元。2 水文 2.1 区域概况 2.1.1 地理位置 扁担沟、涝池子和小洪沟三座水库位于青铜峡市
9、峡口镇南侧的牛首山洪积扇上，属牛首山麓山前洪积冲积地貌区。扁担沟拦洪库地理坐标北纬 374605.32东经 1060910.86，位于 101 省道东侧，距离 101 省道 2.5km，地面高程为 1230.00m，距离东干渠直线距离 5.9km。涝池子拦洪库地理坐标北纬 374804.29东经 1060545.75，坝址距离东干渠 5.85km，地面高程 1120.00m1259.00m。小洪沟拦洪库地理坐标北纬 374826.70东经 1060511.03，坝址距离东干渠 5.85km，地面高程 1120.00m1259.00m。2.1.2 气象、水文 项目区深居陆，属干旱与半干旱气候过渡
10、带，大陆性气候特征明显，干旱少雨，蒸发强烈，风大沙多。年均降水量 205mm，多集中在7、8、9 三个月（约占全年降水量的 65%）。年均蒸发量 1283mm，相当于降水量的六倍，以 5、6、7 三个月蒸发量最大。年均气温 8.9，一月份平均气温-8.3，七月份平均气温23.8，最高气温41.4（1953 年 7 月 8 日），最低气温-28（1954 年 12 月 28 日）土壤冻结期在 120天以上，冻土深度 5090cm，最深 105cm（1968 年），无霜期 150170 天。2.2 工程水文 2.2.1 洪水特征 产流 洪水特性与暴雨特性相应，即年际变化大，有明显的季节性、地区性。
11、产流方式以超渗产流为主。由于地处干旱区，土壤经常处于干旱状态，一次降水使流域达到饱和的机率极少，当雨强超过损失率，超过部分即可变为地面径流汇成洪水。工程所在地区的山洪沟道，属中低土石山，年平均雨量仅有 200mm，降水除去径流，不够树林蒸腾，降雨入渗损失率大，产流形式同黄土丘陵区。汇流 产流区属于牛头麓缓坡丘陵区和鄂尔多斯台地缓坡丘陵区，土质疏散，下渗量较大，地面坡度 1/301/1000，水土侵蚀严重，产流方式以超渗产流为主。产流后即泻，汇流快，造峰历时短，洪水陡涨陡落，过程较短。洪峰 一般洪峰为单峰，复式峰较少。与产流面积小、暴雨集中、历时短有关，峰型尖瘦，陡陡落，一般从开始起涨到峰落约
12、6 小时左右。流域面积较大的沟道洪水历时可达 10 小时左右。洪峰流量随流域面积增大而缓慢增加，反映出干旱地区暴雨洪水不均匀的特性。据汉渠管理处志记载，东干渠自 1975 年建成以来，全线围因牛首山山洪而使东干渠发生决口的事件共有 16 起，其中主要分别是：1976 年 8 月 12 日，扁担沟的山洪与双吉沟的山洪一起冲毁东干渠南堤，造成干渠决口 8 处。1978 年 7 月 27 日，牛首山的山洪和庙梁子沟山洪将东干渠材机厂桥（桩号 43+123）附近的渠堤冲毁，造成决口 2 处，淤平渠道 4.4km。1978 年 8 月 7 日，牛首山的山洪和庙梁子沟山洪将东干渠 42 号口（桩号 42+
13、500）附近的渠堤冲毁，造成决口 2 处，42 号口被冲走，淤平渠道 300m。1989 年 7 月 16 日，牛首山的山洪和庙梁子沟山洪将桩号 45+500附近的渠堤冲毁，造成决口 4 处，淤平渠道 3.9km。2002 年 6 月 8 日，牛首山的山洪将 126 涵洞（桩号 24+530）附近的渠堤冲毁，造成决口 2 处，冲毁 126 涵洞。2006 年 7 月 14 日，长流水沟(青)洪水将长流水沟溢流堰（桩号5+450）处冲毁，造成渠道漫堤 3 处，淤积 5km。2.2.2 暴雨特点 项目区属缓坡丘陵地貌，具有干旱区降雨的一般特性，降雨一般集中在每年的 69 月。降雨一般为短历时暴雨，
14、而且笼罩面积不大，点面折减快。项目区的山洪主要集中在东干渠右岸的牛首山和鄂尔多斯台地的山洪沟上，具有干旱、半干旱暴雨洪水的一般特点：年际变化：各年发生暴雨次数不等，最多一年 4 次，最少 0次，多年平均50mm 暴雨每年发生 1 次，100 暴雨每年 0.4 次。季节特点：暴雨一般集中在每年的 69 月，但主要集中在 7、8两月，H2450mm暴雨7、8两月发生次数占全年的80.5%，H24100mm暴雨 7、8 两月发生次数占全年的 82.3%。暴雨分布：暴雨中心分布情况，牛首山各山洪沟道出山口处 （海拔 12001500m），占 60，距山脊线不远，高程在 2000m 以上可占 40。次暴
15、雨时空特征 暴雨历时不长，大强度暴雨持续时间短。笼罩面积不大，点面折减快。2.2.3 设计洪水 2.2.3.1计算方法 拦洪库所在区域的洪水特性与暴雨特性相应，即年际变化大，有明显的季节性、地区性。产流方式以超渗产流为主。由于地处干旱区，土壤经常处于干旱状态，一次降水使流域达到饱和的机率极少，当雨强超过损失率，超过部分即可变为地面径流汇成洪水。暴雨多为短历时暴雨，暴雨笼罩面积不大，点面折减较快。由于项目区属无实测资料地区，本次设计洪水计算依据暴雨洪水图集和重新修订的不同历时暴雨参数等值线图，采用设计暴雨资料推求设计洪水。集水面积小于 50km2的沟道，根据干旱半干旱区小流域暴雨洪水泥沙研究（水
16、文局编）计算设计洪水，产流汇流历时采用 1 小时。（1）产流计算 工程区所在流域洪水多为超渗产流，历时短，洪峰高。根据该区暴雨特性及下垫面条件采用扣损法计算产流过程。产流公式：ifiHiR 式中：iR 产流期某时段净雨(mm)；iH产流期某时段面雨量(mm)；if产流期某时段损失水量（mm）；根据暴雨洪水图集产流分区，工程区以上流域属于黄土丘陵1 区，平均损失率 fi 公式如下：)1(4179.0022.032.0ccHttcietf 本次计算考虑到工程区所属流域属风沙干旱区，损失率更大一点，适当将扣损增大一部分。（2）汇流计算 汇流计算是根据推求的设计净雨过程 iR推求流域出口断面的洪水流量
17、过程，该计算区暴雨强度大、洪水历时短，故采用纳希瞬时单位线法推求。按瞬时单位线原理，就是净雨历时趋于零的极小时段产生的一个单位净雨（1mm 净雨深）在出口处所形成的流量过程线，其公式为：u(t)=KtneKtnK/1)()(1 式中：t时段变量；u(t)为 t 时的瞬时单位线的纵坐标；n，k为瞬时单位线形状参数；(n)伽玛函数。根据上式可导出时段单位线方程式为：q(tt)=dteKttnKdteKtnKtFKttntKtnt)/(10/10)()(1)()(16.31 式中：q(tt)面积为 F 的流域上，t 时段净雨量为 1mm 的单位线在 t 时段的纵坐标，以 m3/s 计；t计算时段长（
18、h）；dteKtnKKtnt/10)()(1纳希瞬时单位的累积曲线，又称 S(t)曲线；dteKttnKKttnt)/(10)()(1形同 S(t)曲线，唯在时间坐标上错后 t时，用 S(t-t)表示。S(t)-S(t-t)简写为S(t)，称为t 小时无因次时段t 时的纵高。一般以(tt)表示。经过详细计算，采用地区均衡法进行分析比较得到不同设计保证率的 洪水过程线。（3）计算参数 在计算瞬时单位线，进行洪水演进时，须求得参数 n，k，滞时 M，计算公式如下：黄土丘陵区：n=1.22 L0.231，K=M1i/n，M1i=0.148L0.9i0.093 式中：i产流区平均净雨强度（mm/h）；
19、L概化长度（km）。滞时 M 表示从暴雨中心发生时间到洪水中心发生时间的时间间隔，与流域概化长度 L、降雨强度 i 有关；汇流参数 n 表示线性水库调节的次数，与流域概化长度 L 有关；汇流参数 k 表示线性水库调节的能力，与滞时 M、n 有关。概化长度 L 由地形图量算求得，即计算断面到流域起始端最远点的直线距离。汇流参数 n、K 按黄土丘陵区计算公式求得。2.2.3.2主要参数 采用暴雨洪水图集及重新修订的不同历时暴雨参数等值线图进行计算。根据水文水资源勘测局最新修订的多年平均点雨量等值线图查得，涝池子流域 1 小时、6 小时各保证率设计点雨量见表 2-2.2，依点面折减系数计算得各保证率
20、设计面雨量见表 2-2.3。表 2-2.2 各保证率设计点雨量 单位：mm 历时 点雨量均值 Cv Cs/Cv 频率（%）（h）（mm）10 5 3.3 2 1 0.5 0.33 0.2 1 17 0.72 3.5 32.3 41.7 47.3 54.4 64.3 74.1 80.1 87.2 6 27 0.70 3.5 50.7 65.1 73.4 84.2 99.4 114.2 123.1 134.2 表 2-2.3 各保证率设计面雨量 单位：mm 历时 点雨量均值 Cv Cs/Cv 频率（%）（h）（mm）10 5 3.3 2 1 0.5 0.33 0.2 1 17 0.72 3.5 3
21、0.7 39.6 44.9 51.7 61.0 69.8 74.5 78.5 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.94 0.93 0.90 6 27 0.70 3.5 48.7 62.5 70.5 80.9 95.4 108.5 117.0 126.1 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.95 0.95 0.94 2.2.4.3计算成果 扁担沟拦洪库坝址以上流域计算面积 48.4km2，概化长度 14.0km，清浑比取 0.83。根据以上参数计算得扁担沟不同保证率洪峰流量、洪水总量、设计洪水过程线分别见表 2.2-4、2.2-5。表 2.2-4 扁担沟拦洪库
22、各保证率设计洪峰流量、洪水总量表 频率 洪峰流量（m3/s）洪水总量（万 m3）10%46.5 32.7 5%82.2 57.7 3.30%107 75.2 2%141 99.1 1%199 136.5 0.5%252 173.2 0.33%284 194.8 0.2%311 213.4 表 2.2-5 扁担沟拦洪库各保证率设计洪水过程线表 频率 时段 t=0.5 小时 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10%0 11.5 37.3 46.5 35.5 22.6 13.1 7.22 3.77 1.92 0.98 0.47 0.29 0.11 0 5%0 2
23、0.4 66 82.2 62.8 40 23.2 12.8 6.67 3.4 1.73 0.83 0.51 0.19 0 3.30%0 26.6 86 107 81.8 52.1 30.3 16.6 8.69 4.43 2.26 1.09 0.67 0.25 0 2%0 35 113 141 108 68.6 39.9 21.9 11.5 5.84 2.97 1.43 0.88 0.33 0 1%0 61.6 181 199 139 82.9 46.4 25.2 12.1 6.06 2.88 1.21 0.76 0.45 0 0.50%0 78.1 230 252 176 105 58.9 3
24、1.9 15.4 7.7 3.66 1.54 0.96 0.58 0 0.33%0 87.9 259 284 198 118 66.2 35.9 17.3 8.66 4.11 1.73 1.08 0.65 0 0.20%0 96.3 283 311 217 130 72.6 39.4 19 9.49 4.51 1.9 1.19 0.71 0 涝池子沟水库以上流域计算面积 16.18km2，概化河长 6.8km，清浑比取 0.83。根据以上参数计算得两沟不同保证率洪峰流量、洪水总量、设计洪水过程线分别见表 2-2.6、2-2.7。表 2-2.6 涝池子拦洪库设计洪峰流量、洪水总量表 频率 洪峰流
25、量（m3/s）洪水总量（万 m3）10%48.5 21.8 5%76.1 32.7 3.30%92.4 39.8 2%115 49.5 1%155 63.7 0.5%189 77.8 0.33%212 87.3 0.2%236 97.5 表 2-2.7 涝池子拦洪库设计洪水过程线表 频率 时段 t=0.5h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10%0 22.6 48.5 28.5 12.8 5.39 2.18 0.85 0.34 0.12 5%0 36.8 76.1 40.4 17.2 7.02 2.77 1.09 0.40 0.11 3.3%0 44.7 92.4 49.0 20.9
26、 8.53 3.36 1.33 0.49 0.13 2%0 55.7 115 61.0 26.1 10.62 4.18 1.65 0.61 0.17 1%0 77.5 155 73.3 29.8 11.76 4.60 1.77 0.57 0.21 0.5%0 94.5 189 89.4 36.4 14.3 5.62 2.16 0.69 0.26 0.33%0 106 212 100 40.9 16.1 6.31 2.43 0.78 0.29 0.2%0 118 236 112 45.6 18.0 7.04 2.71 0.87 0.32 小洪沟水库以上流域计算面积 8.12km2，概化河长 4.
27、9km，清浑比取 0.83。根据以上参数计算得不同频率洪峰流量、洪水总量、设计洪水过程线分别见表 2-2.8、2-2.9。表 2-2.8 小洪沟水库各保证率设计洪峰流量、洪水总量表 频率 洪峰流量（m3/s）洪水总量（万 m3）10%28.4 11.0 5%42.6 16.4 3.30%53.5 20.0 2%66.6 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 小洪沟水库各保证率设计洪水过程线表 频率 时段 t=0.5h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10%0 14.6 28.4 12.0 4.
28、03 1.28 0.40 0.13 0.04 0 5%0 21.9 42.6 18.0 6.04 1.92 0.60 0.20 0.05 0 3.3%0 28.3 53.5 20.0 6.32 1.91 0.55 0.18 0.07 0 2%0 35.3 66.6 24.9 7.87 2.37 0.69 0.22 0.08 0 1%0 48.0 88.1 29.1 8.78 2.56 0.78 0.28 0.11 0 0.5%0 59.4 109 36.1 10.9 3.17 0.97 0.35 0.13 0 0.33%0 66.6 122 40.4 12.2 3.55 1.09 0.39 0
29、.15 0 0.2%0 75.6 139 45.8 13.8 4.03 1.23 0.45 0.17 0 3 工程地质 3.1 地形地貌 三座拦洪库库区属牛首山麓山前洪积冲积地貌区。在干旱、半干旱的气候条件下，暂时水流在牛首山前堆积了大量的洪积物，这些洪积物和山坡上面水流所携带下来的坡积物汇合起来，形成了宽广平坦的山前倾斜平原。由于山前倾斜平原是由无数个大小不一的洪积扇所组成，因而形成高低起伏的波状地形。地形南高北低、东高西低，地势由东南向西北倾斜。3.2 地层岩性 3.2.1 扁担沟拦洪库 库区从上至下地层岩性依次为第四系淤积土（Q42al）、壤土（Q42al）和角砾及第三系泥质砂岩，分述如
30、下。左右岸表层为第四系上更新统洪积上更新统洪积壤土（Q3pl），厚度 0.3-1.0m。（1）第四系全新统（Q4）：淤积土、壤土、角砾。淤积土（Q42al）：为库区淤积层，层厚 1.2-5.8m，浅黄色，干-稍湿，硬塑状态，局部含有少量砾石颗粒。壤土（Q42al）：层厚 0.31.0m，浅黄色，稍湿，硬塑状，夹粉质粘土透镜体，局部含有少量砾石颗粒。其物理力学指标为：表 3.2-1 淤积土物理力学指标统计表 项 目 统 计个 数 最小值 最大值 平均值 变异系数 统计 修正 系数 地质 建议值 含水量 w（%）6 16.2 18.1 17.2 0.039 0.967 17.2 湿密度0（g/cm
31、3）6 1.469 1.527 1.509 0.013 0.988 1.509 干密度d（g/cm3）6 1.249 1.314 1.287 0.017 0.985 1.287 孔隙比 e 6 1.069 1.185 1.116 0.035 0.971 1.116 压缩系数12（MPa-1）6 0.3 0.7 0.58 0.269 0.777 0.58 压缩模量 Es（MPa）6 3.1 6.9 3.9 0.381 0.685 3.9 渗透系数 K(cm/s)6 1.9710-6 8.7810-6 3.5110-6 3.5110-6 凝聚力 C (kPa)6 13.5 22.0 17.3 0.
32、184 0.847 15.0 内摩擦角()6 12.0 15.5 13.3 0.091 0.925 10.0 液限 WL(%)6 39.0 45.0 41.0 0.059 0.951 41.0 塑限 Wp(%)6 20.2 23.5 21.6 0.059 0.951 23.5 塑性指数 IP 6 18.3 21.5 19.4 0.062 0.948 19.4 允许承载力R（kPa）100 边坡比 1：1.5 角砾（Q42al）：层厚 2.64.3m,杂色，次棱角状，中密-密实状态，成分主要为泥岩、灰岩，壤土填充，最大粒径 60mm，一般粒径 5-20mm，大于 2mm 颗粒含量约占约占 76.
33、3-83.5%。（2）第三系中新统红柳沟组泥质砂岩（N1h）：浅黄色-紫红色，泥质胶结，层状构造，风化裂隙发育，岩芯呈长柱状。强分化层厚度23.5m。3.2.2 涝池子拦洪库 库区左右坝肩表层为第四系上更新统洪积上更新统洪积碎石（Q3pl），厚度 1.03.0m。下部为第三系中新统红柳沟组泥岩及砂质泥岩（N1h），揭示深度 2.015.0m。河谷地段表层为壤土及粉质粘土（Q42al），层厚 1.205.4m；以下为角砾、碎石（Q42al），层厚 1.82.6m；下部第三系中新统红柳沟组泥岩及砂质泥岩（N1h），揭示深度2.015.0m。现分述如下：（1）第四系全新统（Q4）：淤积土、角砾。淤积
34、土（Q42al）：壤土，为库区淤积层，层厚 1.205.4m，浅黄色，稍湿，硬塑状，夹粉质粘土透镜体。其物理力学指标为：淤积壤土物理力学指标统计表 项目 样本数量 最大值 最小值 平均值 标准差 变异 系数 修正 系数 标准值 建议值 W0（%）7 18.50 10.60 14.60 3.20 0.22 1.16 16.97 14.60（g/cm3）7 2.13 1.61 1.94 0.19 0.10 1.07 2.08 1.94 d 7 1.90 1.46 1.69 0.16 0.09 1.07 1.81 1.69 e 7 0.85 0.43 0.62 0.15 0.24 1.18 0.73
35、 0.62 1-2（Mpa-1）7 0.66 0.13 0.30 0.17 0.56 1.41 0.43 0.30 Es（Mpa）7 11.00 2.70 6.41 2.52 0.39 1.29 8.28 6.40 C（Kpa）7 24.0 8.50 13.86 5.12 0.37 1.27 17.64 15.00（。）7 17.50 11.00 14.79 2.27 0.15 1.11 16.46 23.00 WL（%）7 33.30 30.70 31.83 1.33 0.04 1.06 33.84 31.80 WP（%）7 18.60 17.20 17.93 0.70 0.04 1.06
36、18.99 17.90 IP 7 14.70 13.50 13.90 0.69 0.05 1.07 14.94 13.90 IL 7 0.40-0.27 0.04 0.34 9.64 15.50 0.55 0.04 K10（cm/s）7 7.3710-5 5.010-7 6.4810-5 6.4810-5 R(kPa)130 边坡比 1：1.25 角砾（Q42al）：层厚 1.03.0m,，杂色，稍密状，壤土填充，次棱角状，成分主要为石英砂岩；最大粒径 80mm，一般粒径 10-40mm，约占 60%，局部为细砂及角砾透镜体。K3.010-2/cm/s，允许承载力 R=300kPa，边坡比 1
37、：1.00。（2）泥岩及砂质泥岩（N1h）：揭示深度 2.015.0m。泥岩：紫红色，泥质胶结，层状构造，岩芯完整，裂隙不发育，失水收缩后易产生龟裂。ef=73.580.0,具中膨胀潜势。砂质泥岩：浅黄色-紫红色，泥质胶结，层状构造，风化裂隙发育，岩芯呈长柱状。q=2.08.0Lu.允许承载力 R=300kPa，边坡比 1：0.50。强分化层厚度 23m。3.2.3 小洪沟拦洪库 库区属牛首山麓山前洪积冲积地貌区，库区左右坝肩表层为第四系上更新统洪积上更新统洪积碎石（Q3pl），厚度 1.03.0m。下部为第三系中新统红柳沟组泥岩及砂质泥岩（N1h），揭示深度 2.015.0m。河谷地段表层为
38、壤土（Q42al），层厚 1.205.4m；以下为角砾（Q42al），层厚 3.87.0m；下部第三系中新统红柳沟组泥岩及砂质泥岩（N1h），揭示深度 2.015.0m。现分述如下：（1）第四系全新统（Q4）：淤积土、角砾。淤积土（Q42al）：壤土、为库区淤积层，层厚 1.205.8m，浅黄色，稍湿，硬塑状，局部含有少量砾石颗粒。其物理力学指标为：壤土物理力学指标统计表 项目 样本数量 最大值 最小值 平均值 标准差 变异 系数 修正 系数 标准值 建议值 W0（%）3 22.60 14.6 18.30 4.03 0.22 1.33 24.36 18.30（g/cm3）3 1.98 1.87
39、 1.91 0.06 0.03 1.05 2.00 1.91 d 3 1.73 1.53 1.61 0.10 0.06 1.10 1.77 1.61 e 3 0.77 0.57 0.68 0.10 0.15 1.22 0.83 0.68 1-2（Mpa-1）3 0.23 0.18 0.20 0.03 0.13 1.20 0.24 0.20 Es（Mpa）3 9.50 6.80 8.53 1.50 0.18 1.27 10.80 8.50 C（Kpa）3 13.0 8.0 9.67 2.89 0.30 1.45 14.01 15.0（。）3 20.0 15.0 17.67 2.52 0314 1
40、.21 21.45 23.0 WL（%）3 33.30 30.70 31.83 1.33 0.04 1.06 33.84 31.80 WP（%）3 18.60 17.20 17.93 0.70 0.04 1.06 18.99 17.90 IP 3 14.70 13.50 13.90 0.69 0.05 1.07 14.94 13.90 IL 3 0.40-0.27 0.04 0.34 9.64 15.50 0.55 0.04 K10（cm/s）3 7.8210-5 5.1810-5 6.510-5 6.510-5 R(kPa)130 边坡比 1：1.25 角砾（Q42al）：层厚 3.87.0
41、m，杂色,次棱角状,稍湿,中密状态,成分主要为石英砂岩,壤土填充,最大粒径 60mm,一般粒径 2-40mm，约占 65%。K3.010-2cm/s，允许承载力 R=300kPa，边坡比 1：1.00。（2）泥岩及砂质泥岩（N1h）：揭示深度 3.615.0m。泥岩：紫红色，泥质胶结，层状构造，岩芯完整，裂隙不发育，失水收缩后易产生龟裂。ef=73.580.0,具中膨胀潜势。砂质泥岩：浅黄色-紫红色，泥质胶结，层状构造，风化裂隙发育，岩芯呈长柱状。q=2.08.0Lu.允许承载力 R=300kPa，边坡比 1：0.50。强分化层厚度 23.2m。3.3 地质构造 工作区构造属牛首山罗山断裂以东
42、，北为中朝准地台的鄂尔多斯台缘褶带和鄂尔多斯台坳的复合盆地。由于燕山运动的影响使该区不断 上升，遭受剥蚀，沉积形成了第四系覆盖层，逐渐使盆地围缩小。主要影响该地区的地质构造。（1）牛罗断裂 该断裂自南向北从境延伸我区，经六盘山、罗山，总长 580km。总的来看在区，本断裂东盘地层产状较缓，为下降盘；西盘较陡为上升盘，断面西倾，倾角较陡。由于属长期活动断裂，形成古隆起区，东侧不断下陷，使断裂两侧的地层沉积特征有明显的差异，成为中朝准地台与祁连褶皱系分界线。（2）老古窑断裂 主体位于贺兰麓与山体走向平行展布，向南延伸至本区老古窑以西 1km 处，惠安堡两侧在甜水堡一带。与东道阿色浪大断裂（幅称马柳
43、断裂）相交，总长 230km。横跨本区中部，长约 90km。在老古窑西可见出露长约 16km，走向转为 325330 度，倾向东，倾角 55度，断裂带宽 1020m，带裂隙发育，断面粗糙，最大断距可达 2000m，以逆断层为主，局部表现为断层，倾角可达 80 度。据有关资料证实，该断裂在燕山期至今仍然在活动。该断裂是贺兰山台陷与地堑的分界线。工作区新构造运动发育，新构造运动受间歇性垂直升降活动的影响，同一断块部存在着局部上升或沉降的差异，形成阶梯状地貌景观。如牛首侧可见有级阶地，其中级阶地高出级阶地 50m 左右，级阶地高出级阶地 75m 左右，级阶地高出前缘洪积平原130m 左右，而洪积平原
44、又高出黄河河床1015m 左右，以上反映出牛首山一带晚期 以来的构造痕迹。第四系断陷盆地继承了第三系断陷盆地继续下沉，构成含盐、芒硝的沉积现代湖盆或积水洼地。由于在北西向或近南北向断裂的活动，切割第三系的部分及第四系地层，并有泉水出露。新构造与地震活动关系十分密切，地震多发生在深大断裂，构造盆地边缘及深凹陷地区。在地区地震多集中在河岸及东南至黄河大断裂以西，震级在 4.95.5 级之间的地震有 7 次。仅在 1970 年至 1978年发生的 4.5 级以下地震达 174 次。说明该区弱震活动比较显著，一带密集地震群显示本区地震频度大，震级小的特点。3.4 地震 地震与新构造活动关系十分密切。地
45、震多发生在大断层，构造盆地边缘及深陷区。据历史记载，中卫、中宁、广武附近，地震次数频繁，破坏性也较大，发生过强震九起，19561970 年间弱震三起，大部分震中分布与贺兰褶带及陇西系构造活动有较密切联系，至今尚在活动。在地震小区，地震多集中黄河沿岸及东南至黄河大断裂以西，显示出地震频度大，震级小的特点。断陷盆地是一个晚近期仍在强烈活动的构造带，其活动断裂集中分布于盆地东西部的、平罗一带以及西缘的贺兰麓断裂带，东缘灵武一带，走向大多为北东向或近南北向，均为性断层。由于上述活动断裂的存在和作用，致使、灵武成为我国历史上多震的地区之一，近年中小地震仍时有发生，不论从强度还是频度上看，都是地震活动极为
46、活跃的地带。根据中国地震动参数区划图（1：400 万），地震动峰值加速度 值 0.20g，地震动反应谱特征周期 0.40S，地震基本烈度值度。3.5 水文地质 勘探围未见地下水。4 工程规模 4.1 拦洪库工程现状 扁担沟、涝池子和小洪沟拦洪库均兴建于上世纪 70 年代，拦洪库主要功能是防洪，保护东干渠安全。2011 年对 3 座水库进行了除险加固，使其防洪标准达到 30 年一遇。三座拦洪库在汛期根据东干渠防洪总体调度要求运行，拦洪库汛期为关闸运行，发生洪水时全部拦蓄在库中，然后按照东干渠防洪调度要求以 5m3/s 的泄量向东干渠泄水。4.1.1 扁担沟拦洪库 扁担沟拦洪库总库容为 177.3
47、5 万 m3，工程由土坝和泄洪建筑物两大件组成。土坝为均质土坝，坝顶宽 7m，坝长 350m，坝高 12.6m。泄水建筑物布置于坝中靠近左坝肩位置，由水塔、涵洞及消力池组成，涵洞为矩形，孔口尺寸为 1.5x1.5m。4.1.2 涝池子拦洪库 涝池子拦洪库总库容为 58.8 万 m3，工程由土坝和泄洪建筑物两大件组成。土坝为均质土坝，坝顶宽 5m，坝长 856，坝高 12m。泄水建筑物布置于坝中靠近右岸位置，由水塔、涵洞及消力池组成，涵洞 为矩形，孔口尺寸为 2.0 x2.0m。4.1.3 小洪沟拦洪库 小洪沟拦洪库总库容为 29.3 万 m3，工程由土坝和泄洪建筑物两大件组成。土坝为均质土坝，
48、坝顶宽 5m，坝长 400，坝高 11.5m。泄水建筑物布置于坝体右侧，由水塔、涵洞及消力池组成，涵洞为矩形，孔口尺寸为 2.0 x2.0m。4.2 库区清淤的必要性（1）是保证下游防护对象安全的需要 三座拦洪库起初主要是为了保护东干渠而建，近些年来，随着经济社会的快速发展，库区下游修建了多条公路，进驻了许多企业，拦洪库保护对象增加，拦洪库的重要性更加突出。但拦洪库防洪标准较低，一旦发生超标准洪水，将会对下游防护对象造成很大损失。通过库区清淤，增大库容，抵御超标准洪水，可保护或减轻超标准洪水对下游防护对象的危害。（2）是实现洪水资源化的需要 拦洪库区域降水稀少，水资源珍贵，每年的降水大多集中在
49、汛期，而拦洪库由于库容有限，为了防洪安全，汛期洪水大多都白白排掉。通过库区清淤，增大库容，在保证防洪安全的情况下可蓄积洪水，从而实现洪水资源化。4.3 工程规模 本工程对三座水库进行清淤，清淤深度平均为 4m，清淤总土方 68.28 万 m3。扁担沟清淤长度为 525m，最大宽度为 266m，清淤容积 33.64 万 m3；涝池子清淤长度为340m，最大宽度 180m，清淤容积 14.12万 m3；小洪沟清淤长度为 400m，最大宽度为 235m，清淤容积 20.52万 m3。清淤后扁担沟、涝池子和小洪沟总库容分别增加至 210.32 万m3、71.86 万 m3和、47.96 万 m3。5
50、清淤设计 5.1 设计依据 5.1.1 采用的主要技术规(1)水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）(2)防洪标准（GB 5020194）(3)水利水电工程初步设计报告编制规程（DL502193）(4)水利工程水利计算规SL10495(5)碾压式土石坝设计规（SL2742001）(6)水利水电工程地质勘察规GB5028799(7)水利水电工程水库库底清理设计规 5.1.2 其他设计依据(1)扁担沟水库除险加固工程水文分析计算报告(2)涝池子水库除险加固工程水文分析计算报告(3)小洪沟水库除险加固工程水文分析计算报告 5.2 清淤围确定 库区淤泥下面为角砾，属强透水层，如开挖位置距