红山水库初设报告(送审稿)

《红山水库初设报告(送审稿)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1综合说明1.1续言红山水库位于***西北部、白杨河流域红山河谷以西2km处的克尔碱镇辖区内，库区距***县城约55km,距小草湖20km,有公路与水库相连，交通极为方便。地理坐标：东经88°27'；北纬42°57'.红山水库1971年设计施工，并于1979年建成投入使用，1980年受益。无坝，库水位达到正常蓄水位277.5m时，对应库容为5360万nA水库建成蓄水运行至今，目前水库放水洞等部位存在不同程度的病险状况，使得水库无法按设计正常运行。红山工程是一座纯灌溉的中型水库，担负下游郭勒布依乡和夏乡农业灌溉供水的任务。该水库控制灌溉面积17.66万亩，水库除险加固后，下游灌区的灌溉条件得到改善，使得灌溉保证率提高。由于该流域水量季节性不平衡，春季缺水，葡萄、棉花、瓜果等经济作物的发展受到了限制，红山水库的除险加固是缓解下游灌区春季缺水矛盾的重要举措；将极大地促进灌区农业的发展和生态环境的改善，提高灌区人民生活水平，使灌区可持续发展。2000年12月6日***水利厅以新水函字[2000]100号文下发“关于对***红山水库除险加固可行性研究报告审查意见的函二审查意见指出：“对红山水库除险加固是必要的，除险加固方案基本合理，原则上同意加固方案:2001年6月22日，***计委以新计农经字[2001]870号文下发“***计委关于***红山水库除险加固工程可行性研究报告审查的批复”。批复意见同意对红山水库进行除险加固。根据计委和水利厅的批复意见，我院在深入研究已有资料的基础上，编制了本初步设计报告。1.2水文1.2.1流域概况工程区位于白杨河流域，白杨河流域位于***东北部，地理位置东经88°10'-88°35'；北纬42°45z-43°50'。地势北高南低。白杨河发源于流域北部天山山脉博格达山南坡，总体流向为自西北向东南，最终汇入艾丁湖，其补给来源为冰川融水和降水。据统计分析，白杨河峡口以上集水面积2050km2,形状系数0.57,主河道长63km,河床平均纵坡52.4%。，多年平均年径流量1.426XIO8n?。1.2.2气象白杨河流域地处欧亚大陆腹地，北、西、南均有高山屏障，地势低洼，冷湿空气不易进入，平原区为典型的温带大陆性干旱气候，其主要特点是：酷热、干燥、多大风、降雨稀少、蒸发强烈，气温年际变化不大，而日较差大，无霜期长。根据托克逊气象站40年的资料统计分析：多年平均气温13.8C,极端最高气温48C,极端最低气温-25.5°C。多年平均降水量为6.33mm,多年平均蒸发量3744mm。多年平均日照时数为3043〜3224小时，日照百分率为69〜73%,210℃的积温为5334.9C。多年平均无霜期长达219天年平均8级以上大风108天，最多达135天，最大风速240m/s,最大风力为12级，年平均干热风发生93次。1.2.3水文白杨河有近连续3年的径流系列资料，和9年的巡测资料，水文观测及资料的整编和对资料的

1整编、插补、分析、计算由新疆水利厅吐鲁番水文水资源勘测局完成。根据吐鲁番水文水资源勘测局完成的《白杨河、阿拉沟“两河”流域水文分析计算》报告：白杨河多年平均年径流量1.426X108m3,最大径流量1.835X108m3（1998年），最小径流量1.047Xl（/m3（1984年），丰枯比为1.753。白杨河年径流变差系数Cv为0.30,年际变化不大，由于其补给受泉水的影响，年径流变差系数Cs为0.15,年内变化不显著。连续最大四个月径流量占全年径流量的38.7%o白杨河洪水为暴雨洪水，洪水过程多呈尖瘦的陡涨陡落型，历时短，涨落历时3〜5天。积雪融水对洪水的形成影响很小。白杨河洪水集中发生在6~8月，尤其是7月份最多。据统计，年最大洪峰流量出现在6~8月份，各月所占的比例分别为17%、64%,19%o设计洪水标准：五十年,一遇为445m'/s,二十年--遇为271m：'/s。泥沙：白杨河流域河流泥沙含量较大，属多泥沙河流，泥沙的年际变化大，最大年含砂量与最小年含砂量比值为32.8倍，最大年输沙率与最小年输沙率比值为500倍。年输沙总量为24.48万吨，其中悬移质输沙量为20.4万吨，推移质输沙量为4.08万吨。冰情白杨河峡口站只有2年冰情观测，最长封冻天数41天，最大河心冰厚0.29m,最大岸冰厚0.5m以上。1.2.4水库淤积及蒸发量分析计算由于红山水库是一座灌注式水库，水库淤积泥沙的主要来源是引水渠沿线风沙侵入、河流挟带泥沙和洪流挟带泥沙。水库引水时段为冬季，主要引注冬闲水。由白杨河含沙量的分布规律可知，其冬季河流含沙量很小，而且通过渠首对泥沙的处理，随水流带入水库的泥沙所造成水库淤积量很小。另一方面，引水渠沿线5条干沟汇流洪水挟带泥沙进入渠道的洪水通常为小洪水，对于水库淤积影响不大。通过以上分析可知，水库由风沙、水流和洪水造成淤积量很小，对水库库容影响不大。由于水库陛邻巴依托海，故蒸发损失数据采用吐鲁番水文水资源局提供的成果，其多年平均大水体蒸发量为2006.9mmo1.2.5水库历年引水情况红山水库是一座具有年调节性能的灌注式水库，主要引用白杨河的冬闲水和泉水。根据资料，水库在1997.10〜1998.8引水量为4100万月最大引水量为1116万月平均引水流量为4.3m7so在1998.9-1999.8引水量为4297.4万月最大引水量为1322万淀，月平均引水流量为5.In?/s。1.3地质1.3.1区域地质概况工程区位于北天山褶皱带托克逊凹陷的北侧、博格达复背斜以南的吐鲁番盆地西部边缘,属低山丘陵地貌，海拔高程240〜310m,总体趋势北西高南东低，北西部为低中山区，比差较大：中部为丘陵，南东部为盆地。在工程区四周出露的地层有石炭系、上第三系、第四系。工程区处在北天山地震带的东部边缘，属新疆地震活动较强烈的区域之一，具有地震活

2动频繁及强度较高的特点。在工程区周边曾发生多次地震，震中位置多分布在工程区北西部,在其东北、东部、西南部也有分布。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）该区地震动峰值加速度为0.1g,地震基本烈度为VII度区。工程区处在第四纪活断层、全新世活断层的包围之中，在其西部位置构造有复合，易发生应力集中，为不稳定部位。1.3.2放水隧洞工程地质条件及工程地质问题（1）工程地质条件放水隧洞总长度1100m,穿越红山水库与白杨河之间的台地，进口、出口处地形高差较大,高差30〜40m；台地大部分较平坦，高差小于1m,地层分为二层：一、第四纪地层地层岩性为卵砾石层，第四纪上更新世冲洪积堆积物（Q『w）,分布于轴线较平坦的浅表层，卵砾石，青灰色，干燥，稍密一中密状态，厚度2〜15m,由南东一北西其厚度由小变大。二、第三纪地层该地层岩性为红色泥岩、灰白色泥岩与青灰色砂岩互层，上覆第四纪卵砾石层。红色泥岩、灰白色泥岩与青灰色砂岩，均属软质岩，依其所受的地质构造影响、岩体破碎程度、节理裂隙发育程度、有无地下水活动等综合确定其围岩类别为IV类，依毛洞围岩稳定能力和变形物征确定其围岩稳定为in类，稳定性差。放水隧洞进水口位于水库上游，其进口底板高程255.5m,洞口处于上第三系中新统桃树园组（NR）砖红色泥岩之中，该处的红色泥岩具有同放水隧洞轴线红色泥岩相同的性状。平碉勘察深度内岩体属碎裂结构，其工程地质条件在水平方向上较差。从水库周边的高陡边坡所处的现状分析，在水库设计蓄水位线以下的边坡多处于不稳定状态，可出现大面积的坍塌,导致边坡的再造，重塑边坡的稳定性。放水隧洞出水口位于水库下游，出口处底板高程250.48m,洞口下埋于上第三系上新统桃树园组（Mt）灰白色泥岩与青灰砂岩互层之中，互层的岩层具有同放水隧洞轴线互层岩层相同的性状。出水口在255〜261m高程段边坡近于直立，由于其面对河道，处于临空位置，出现较多的裂隙，主要由卸荷形成的，从现状下的边坡分析，有多处不稳。通过平嗣勘察，由于其节理裂隙较发育，特别是出口处节理较多，成洞条件较差，在砂岩层中由于其风化严重，胶结性差，出现多处顶部及侧壁坍塌，厚度30〜60cm,从波速测试成果分析，岩体完整性差，砂岩的结构完全破坏，已分解为砂状，仍可分辨出其原始结构，松散，出现凹坑，用锹可轻易挖动。（2）工程地质问题1）围岩稳定性分析：围岩稳定性分析按无压隧洞来考虑，整个洞室处于不稳定状态。2）顶板坍塌：在放水隧洞的尾部段存在泥岩与砂岩、砾岩互层，砂岩、砾岩强风化其胶结性差，在节理裂隙的分割下，在自重的影响可导致其不稳定性增加，平碉中砂岩、砾岩即出现较大面积的顶板坍塌，其坍塌深度可达30〜60cm。

33）围岩膨胀性：由岩石的试验资料可知，泥岩具膨胀性，无荷作用下其膨胀量2.7%〜6.0%,在隧洞施工及运行期间，由于水体的渗漏，可使泥岩的膨胀性加剧。4）围岩崩解性：工程区中的泥岩具崩解性，在浸水条件下（含泥）碎块状的岩石在5〜lOmin即崩解完毕，当岩体处于浸水条件下，其含水量达到一定程度时可引发泥岩的崩解性。5）围岩的腐蚀性：围岩对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。围岩对钢结构具强腐蚀性。6）边坡稳定：放水隧洞的进水口、出水口位置均位于高陡边坡上，该处的高陡边坡又处于临空位置，其稳定性差。1.3.3天然建筑材料砂砾石料场位于红山水库东北部白杨河河道内，距水库约2〜3km,其间有便道可通达，交通较为便利，该料场长900m,宽200m,面积0.18km'最大厚度2.0m,最小厚度L5m,有用层平均厚度L8m,局部可见地下水，岩性以凝灰质、花岗岩为主，颗粒多为亚圆形，中粗砂充填，矿物成份以石英、钾长石、钠长石、黑云母、闪长石为主，抗风化能力与水蚀能力均较强。砂砾石混合储量32.4X10W,净砂储量13.1X10'm;,,净砾储量30.5X10m3；料场岩性依据土工试验定名为细砾，在料场的不同部位，砂砾石颗粒组成稍有变化。经评价结果可知，混凝土用细骨料除含泥量偏大，其余各项指标均符合质量指标要求；混凝土用粗骨料各项指标均符合要求。1.4设计水平年水库引水分析和病险状况1.4.1设计水平年引水分析红山水库引水渠首为其北部约7〜8km处的巴依托海渠首，渠首为浆砌石溢流坝式结构，设计引水流量8m7s,月引水能力为2073.6万m）引水渠道长约7.5km,设计引水流量6m7s,月引水能力为1555.2万倘.根据《***“两河”流域规划报告》资料，白杨河巴依托海站址处多年平均径流量1.45亿m3,10〜3月月最大径流量1610万m3,月平均最大流量6.20m7s；P=75%年径流量1.131亿10〜3月月最大径流量1267万月平均最大流量4.89n?/s。水库引水渠渠道利用系数为o.95,渠道设计引水流量为6.0m：'/s。则根据河道来水、工程引水能力和下游用水情况预测分析，确定的红山水库多年平均最大可蓄水量为5729万m3,P=75%最大蓄水量为6765万m3o经分析，水库在多年平均和P=75%来水情况下，蓄水4270万才是有保证的1.4.2水库病险状况根据《***红山水库除险加固可行性研究报告》，水库主要存在以下病险状况：1、进水隧洞出口建筑物因冻涨、库水回水冲刷等原因，损坏严重。I2、放水隧洞出现裂缝渗水严重，隧洞和闸井结构稳定不满足规范要求，工作闸门年久失修无法正常运行且无检修闸门。3、由于盘山引水渠道处于风砂带，且因风化岩体破碎，经常因崩塌而堵塞渠道，导致2km

4长的盘山引水渠道达不到设计引水要求。影响到水库的蓄引功能。1.3工程任务和规模1.3.1地区社会经济发展概况(1)地区社会经济概况红山水库所在流域为***白杨河流域，受益灌区位于***东北部。总体地势西北高，东南低，整体地形呈凹槽状，由西、北两面向白杨河倾斜。灌区土地资源较丰富，总面积162.53万亩。灌区气温高，干旱，雨量稀少，蒸发大，光热丰富，日照充足，无霜期长，大风危害较其他灌区轻。5-7月为干热风盛行期。2001年灌区人口4.84万人，牲畜(折标准羊)24.41万头。该区经济结构以工业、农业并重。种植业以经济作物和粮食作物并存。主要种植小麦、棉花、葡萄、杂梁、瓜类等。灌区现状耕地面积11.26万亩，灌溉面积17.66万亩。灌区水资源由地表水和地下水两部分组成，其中地表水资源为1.9283亿nA地下水补给量为万0.9035亿n?,灌区地表水源主要为白杨河流域各河流。灌区地下水的补给来源为白杨河及阿拉沟各河流。灌区引用水源为大河水、水库、机电井、自流井及坎儿井。(2)地区经济发展规划灌区所处的流域所完成的社会经济发展规划为《***国民经济和社会发展“十五”计划及2010年规划纲要》，流域综合性规划为有《***“两河”流域规划报告》。在《***“两河”流域规划报告》中，将红山水库的除险加固作为近期水利工程建设的重点。各水平年红山水库灌区总人口分别为2001年4.84万人，2010年5.49万人；灌溉面积分别为2001年17.66万亩，2010年28.59万亩；工业产值分别为2001年5074.05万元，2010年15759.21万元；牲畜分别为2001年25.64万只，2010年30.38万只。(2)红山水库出险加固的必要性红山水库1979年建成至今，已运行二十多年，为***的社会经济发展和生态环境的改善作出了巨大的贡献，灌区春旱得到极大改善，灌区高峰期用水矛盾极大缓解，灌区灌溉保证率提高，从而使灌区农业持续发展，农民收入也由于灌溉条件的改善大幅度提高，***由于红山水库的建成，社会经济大幅度发展。但是，由于工程已运行多年，病险状况逐年加剧，水库一旦失事，将使***白杨河灌区的17.66万亩农田和林草春旱和灌溉高峰期用水无法解决，无疑使农作物绝收或大幅度减产，绿洲植被退化，生态环境恶化，给***的社会经济和生态环境将造成无法估量的损失。(3)红山水库除险加固的意义水库除险加固后，将减免由于水库一旦失事造成的社会、经济和环境影响，可改善灌溉面积3.78万亩。各类产品的增产量和增产值也对该地区的经济发展起到一定的推动作用。红山水库除险加固后，与原有水利设施联合运作，对改善耕地面积和建立稳产高产田，将产生很大的促进作用，是缓解***春季缺水矛盾的重要举措。并且为发展***旅游事业，加快旅游农业的发展提供了良好的条件。水库除险加固后，极大地促进了灌溉区域内部生态体系的完善和生态环境质量的提高，

5以及灌区整体的发展，还改良了灌区内的盐渍化土壤。1.3.1综合利用要求(1)大农业及种植业结构根据《“两河”流域规划报告》，设计水平年2010年大农业结构为80：10：10,种植业中粮食、经济作物、特色经济作物的比例为25：30：45o(2)灌溉制度及渠系利用系数灌区现状年灌溉制度和渠系利用系数为本次调查结果结合“两河”流域规划成果制定，设计水平年灌溉制度和渠系利用系数为“两河”流域规划成果。现状年灌区综合灌溉定额为1572m7亩，综合渠系利用系数为0.52,2010年灌区综合灌溉定额为89(W/亩，综合渠系利用系数为0.67o(3)灌溉用水过程线灌区2001年净需水量为8398.6万m3,毛需水量为17118.99万m:,,2010年净需水量为13842.4万m3,毛需水量为19328.39万m3o1.3.2工程规模论证(1)供需平衡计算为确定红山水库兴利库容，正常蓄水位和放水洞设计流量进行供需平衡计算。各水平年供需平衡根据可供水量和各业用水量进行计算，分析时段为逐月，来水采用p=75%保证率。分析计算的用水顺序为渠首引水、水库水、地下水。由现状年平衡分析计算表中可以看出：P=75%灌区引用地表来水为13230.11万m3,其中阿拉沟流域来水2400万m3,白杨河流域10830.11万其中红山水库供水4095万nA红山水库月最大供水流量6m3/s。灌区合计灌溉毛用水量为19328.39万nA地表水不足为8989.6万m3o2010设计水平年灌区引用地表来水为13135.56万n?,其中阿拉沟流域来水2400万m3,白杨河流域10735.56万n?、其中红山水库供水4095万n?,红山水库月最大供水流量6m3/s。灌区合计灌溉毛用水量为17118.19万m)地表水不足为8139.51万nA(2)径流调节计算调节库容：在满足2010年设计水平年灌溉对红山水库需水的情况下，以设计枯水年P=75%的天然来水和渠首引水进行调节计算，以月为时段，采用时历法，计算水库的调节库容和特征水位。通过计入水量损失的年调节计算，最后确定在2010年设计水平年，红山水库的调节库容为4271.23万小。灌溉放水洞规模确定：根据水库调节计算的结果，为保证下游灌区灌溉的用水要求，水库供水最大月份为4、5月，月平均放水流量为6.(W/s,灌溉放水洞设计流量为6.On^/s,加大流量为7.5m7s；另外放水洞的规模需考虑无压洞水力条件以及施工断面的要求，确定合理的灌溉放水洞规模。(3)正常蓄水位选择根据径流调节计算，在满足下游灌溉用水的前提下，红山水库所需的调节库容为4270万

6相应的正常蓄水位为277.5m,相应的总库容为5360万(4)死水位选择水库死水位的确定根据水库放水洞出口处渠道的高程，在满足放水洞纵坡和在死水位情况下水库仍能自流引水灌溉的条件下确定，经计算确定为258.1m,相应的死库容为1090万m3o1.3工程布置及建筑物1.6.1设计依据(1)工程等别及建筑物级别工程等别：红山水库为纯灌溉水利工程。水库正常蓄水位277.5m,总库容5360万一,根据规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),水库为三等中型水库，其主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。洪水标准：根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)：水库引水渠首的正常运用洪水重现期为20年一遇，非常运用洪水重现期为50年一遇。(2)设计基本资料地震设防烈度：根据农业部新疆勘测设计院所完成的《新疆***红山水库工程地质勘察报告》，确定工程区地震基本烈度为VII度区，按《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97确定红山水库除险加固工程设防烈度为VU度。水库特征：红山水库正常蓄水位277.5m,相应总库容5360万m:死水位258.1m,相应的死库容为1090万nA水文气象：工程所在地多年平均气温13.8C,极端最高气温48C,极端最低气温-32.7℃,多年平均降水量6.3mm,多年平均蒸发量2006.9mm(大水体)，最大冻土深度120cm,历年最大风速40m/s,风向以NW居多。白杨河多年平均流量为3.89n?/s,多年平均径流量为1.450亿一,历史最大洪水638m7so红山水库多年月平均最大引水流量为5.10m：'/s,引水量为1322万反。地基特性及设计参数：红山水库除险加固所涉及的工程区基岩地层主要为第三系中新统桃树园组红色泥岩、灰白色泥岩与青灰色砂岩互层，覆盖层厚度2〜15m,为第四纪上更新统洪积堆积卵砾石。工程区岩性完整性系数0.13〜1.0,岩体属碎裂结构。岩石干密度1.77~1.85g/cm3,孔隙率0.325-0.354%,饱和度92.1-98.6%,饱和吸水率20%,比重2.74,饱和软化系数0.27-3.39%o建筑材料特性：砂砾石料场位于工程区北部约2〜3km处的白杨河河床内，储量34.2X104m3,净砂储量13.1X1023,净砾储量30.5X10%^；混凝土用细骨料含泥量偏大，其余各项指标均符合质量指标要求；混凝土用粗骨料各项指标均符合要求。1.2.2除险加固方案根据***水利厅和***计委对《新疆***红山水库除险加固可行性研究报告》的审查批复意见，本阶段在对水库病险状况认真分析研究的基础上，本着经济合理的原则，通过多方案对比分析，对红山水库除险方案进行优化，确定红山水库的除险加固方案为：1、修建新放水隧洞。2、

7修建引水隧洞出口建筑物。3、对盘山引水渠道进行改建。4、对原放水隧洞封堵。1.2.2总体布置红山水库除险加固工程由新建放水隧洞、盘山渠改建、引水隧洞出口建筑物改建和原放水涵洞封堵四部分构成。新建放水隧洞位于原放水隧洞以南200米处，轴线与原放水隧洞平行，隧洞出口坐标为X=0.779,Y=l.2,进口坐标为X=1.945,丫=1.2。引水隧洞出口建筑物位于原引水隧洞出口处，由出口渐变段、陡坡段和削力池三部分组成，全长104m,设计流量Q=6.0m7s。盘山渠改建段位于引水渠首下游1+000〜3+000桩号处，全长2.0kmo原放水遂洞封堵位置为闸井后，封堵长度为10m。1.2.3.放水隧洞布置由引渠、有压涵洞、闸前有压隧洞、闸室段、闸后无压隧洞和出口扩散连接段组成。引渠段长80m,底板高程255.5m,底坡i=0,梯形断面，底宽2.0m,渠深0〜5.0m,为浆砌石结构，衬砌厚度30cm。有压涵洞段全长20m,进口底板高程为255.50m,城门洞型，孔口尺寸2.0X2.5(m),衬砌厚度60cm,底坡i=O；为适应碎收缩变形，每10m设一道变形缝，缝宽2cm,缝内设止水和填充材料。涵洞段用沙砾石回填，填土高度2.0m〜6.0m,表面用200厚浆砌石护坡。有压隧洞段全长131m,矩形布置，城门洞型，孔口尺寸2.0X2.5(m),进口底板高程255.5m,钢筋碎衬砌，衬砌厚度60cm,底坡i=0。闸室段全长12.1m,孔口为矩形布置，检修闸门为平面钢闸门，尺寸为2.0X2.5m(宽义高)；工作闸门为弧型闸门，尺寸为2.0X2.0m(宽义高)。闸井顶高程为281.50m,井洞深26m,闸井采用200#钢筋碎结构，闸井与坝坡公路相联。闸后无压隧洞段全长1023.4m,设计流量Q=6.0m7s,加大流量Q=7.5m7s。洞身断面为bXh=2.0X2.5m的城门洞型，直墙高1.5米，拱顶半径为1.0米，底坡i=0.49%,钢筋碎衬砌，衬砌厚度60cm,进口高程为255.50m,出口高程为250.48m。出口连接段全长62.5m,断面由矩形渐变到梯形，连接段底坡i=0.64%,末端底板高程250.08mo连接段衬砌材料为浆砌石，衬砌厚度30cm。1.2.4其他建筑物(1)盘山渠道：盘山渠道位于巴依托海渠首下游1+000〜3+000km处，全长2km,设计流量6.0m3/s,纵坡i=0.005〜0.009,渠道断面为U型，防渗材料为浆砌石，衬砌厚度30厘米厚。为解除风沙和山体滑塌淤积渠道，改建渠道全线均采用钢筋碎盖板封闭，盖板厚0.15m,跨度3.2m,宽1.0m。(2)引水隧洞出口建筑物引水隧洞出口处接--陡坡段，后接消力池，陡段长72m,宽由1.8m扩散到3.2m,边墙

8与底板为整体式，采用钢筋碎，断面为矩形，高度由陡坡高1.0m渐变为消力池边墙高2.0m。消力池宽为3.2m,长15m,深2.0m,采用钢筋佐，为整体式结构，衬砌厚度0.4m。消力池后设海漫，铺设卵石，厚度1.0m,以减少水流对库盘及其削力池齿墙的冲刷。(3)原放水洞封堵原放水洞封堵位置为闸井后，封堵长度为10m,并进行接触灌浆，封堵材料为200#素碎。1.7金属结构本工程维修进水隧洞的出口建筑物、改建盘山渠道、封堵原放水隧洞和重建一条放水隧洞。根据各单项工程结构形式和运用要求，仅有放水隧洞有闸门等金属结构。根据水道的布置，放水隧洞金属结构部分设一道平板检修闸门和一-道弧形工作闸门。闸门门叶重量计6.3t,埋件2.7t；固定卷扬机一台，容量t；液压启闭机一台，容量t。1.81.9环境保护设计1.1.19.1水库上游水源保护及水库水体保护为使红山水库下泄水体继续保持良好性状，保障水库下游工、农业及城镇居民用水的安全，应加强水库上游水源保护工作，尽量避免中上游河道两侧进行各类工业、农业及畜牧业生产活动，严禁在上游河道中投污染水源的有毒、有害以及其它杂物。红山水库库周及白杨河上游植被覆盖极低，基本为裸露地面，逢暴雨径流时大量泥沙进入库中。对此可采取一定的绿化措施，在水库库周建成水源涵养林带，减少泥沙及风蚀沙对水库水体造成的影响。1.1.2施工期环境保护设计在工程施工期间。由于大量的人流、物流涌入，大型施工机械的运行，以及工程爆破，将产生大量的废水、废气、废罐及噪声污染，带来一定量的环境负荷，并对目前正常运行的引水设施造成影响。针对这些不利影响，必须提出减免措施并进行防治、处理，以使工程施工对环境造成的影响减小到最低限度。主要内容如下：(1)对施工弃渣、废料要选择不会产生水土流失的场地堆放，并尽可能用于人工占地，覆土绿化。(2)对粪便入旱厕，及时清运，废水不能直接排入河道和水库。(3)对施工人员要做好环境保护宣传工作。(4)应加强施工期的环境监测及运行期水质监测。1.1.3环境保护投资估算本工程环保投资约11.5万元。1.1.4初步评价及结论红山水库除险加固工程的兴建将使水库渗漏量减少，从而将减少区域地下水补给量，工程施工、土石方开挖、料场开采，将破坏自然景观和地表结皮，对自然环境将产生一-定影响；工程施工产生的“三废”和噪音等，也将对环境产生一定影响。但工程兴建还将保证下游的安全，促进社会经济的发展和人民生活水平的提高。本工程的兴建除了对水库周边区域环境有一定影响外，尚未发现有制约工程建设的重

9大环境问题。1.10水土保持1.10.1工程区水土流失现状及治理状况工程区处于高温降雨少的荒漠气候控制区，山体基本裸露，土层薄脊，土壤沙化，属于中强度水土流失区，水土流失严重，其流失类型以风力侵蚀为主，另有水力侵蚀。工程区采取的水土保持治理措施，主要为生物措施。1.10.2水土流失预测红山水库工程由于施工扰动原地貌、形成新的开挖面以及大量的弃土、弃石，使工程区内水土流失加重，如不采取有针对性的水土流失保持措施，一旦暴雨冲刷，工程弃渣以及开挖面形成的水土流失将造成新的环境危害和水土流失。1.10.3水土流失防治责任范围和防治分区本工程确定的防治责任范围包括工程建设区和直接影响区。工程建设区包括主体工程区，料场，弃渣场，施工临建设施，生产生活区等，直接影响区指水库淹没范围。红山水库工程水土流失防治可分为主体工程区（包括放水洞、进水洞出口、盘山渠等）、取料场、弃渣场、施工临时占地以及生产生活区。1.11.4水土保持分区防治措施本项目主体工程区建设中有利于水土保持的各项措施等都已计入主体工程中，本次设计只对区内的空隙地进行园林化植树种草，注意选择适生的草本树种。红山水库工程的取料场为沙砾石料场。沙砾石料场位于白杨河河床内，取料结束后须对料场的开挖面进行土地平整,同时恢复植被。本工程集中弃渣场共计两处，占地70亩。根据这两区的土壤立地条件，在施工结束后可选择种植防风固沙林和人工草场以防治水土流失。1.12.5投资估算水土保持规划治理措施主要包括工程措施和植物措施。工程措施包括：浆砌石挡渣墙、拦渣堤；植物措施包括：防风固沙林、水保林。水土保持规划总投资万元，其中工程措施投资元，植物措施投资万元。1.13.程管理设计1.13.1管理机构红山水库是纯灌溉的水利工程，它与巴依托海渠首的管理现状均为隶属于***水利局水管总站的红山水库管理站，为科级单位。本工程的水管机构，维持原有管理机构，不再单独增设。本工程框算人员编制为15人，其中生产人员8人，管理人员4人，其它人员3人。1.11.2工程管理范围和保护范围工程管理范围包括库区、引水工程、观测设备、通讯和交通设施等项目。标准为库盘周围不少于200m范围内，引水渠首，引水渠，弓|、放水隧洞及其他建筑物从工程外轮廓线外不少于100m。工程保护范围为水库周边及水库附属建筑物两侧500m之内，并在***人民政府领导下设定界标定权发证，水库保护范围为库区周边土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地。

101.11.3工程管理规划和设施生产区和生活区的布置要考虑与现有管理设施想结合，避免重复建设。原则上利用原设施，不再重新修建。工程管理所用的电源从水库西北部的库加依镇引线至场内变电站。同时为防止临时断电影响工程的正常运行，管理所应自备一台发电机作为备用电源。工程竣工后的生产、生活供水设施由原管理站内供水设施供给。水库、渠首、渠道要在工程保护范围和自然保护范围内，有目的、有计划的开展植树造林，封山育林工作，防止水土流失。同时，利用水库水面开展水产养殖，并且逐步兴建一些旅游设施，开通与库北的雅丹地貌景区相连的道路，充分发挥工程的旅游效益。由于工程区范围较小，水库距管理站较近，因此内部通讯可采用对讲机。管理站必须设两门程控电话，便于工程管理和水库的调度。

112水文与气象红山水库是一座主要引白杨河河水、泉水及部分洪水的灌注式水库，故本水库的水量主要受白杨河流域水文气象条件的影响。2.1流域概况工程区位于白杨河流域，白杨河是***水量较大的一条河流，该河发源于流域北部天山山脉博格达山南坡，其补给来源为冰川融水和降水。据统计分析，白杨河集水面积2050kn）2,形状系数0.57,主河道长63km,河床纵坡52.4%。，多年平均年径流量L426X最大径流量1.835X108m3（1998年）,最小径流量1.047X108m3（1984年），丰枯比为1.753。白杨河年径流变差系数Cv为0.30,年际变化不大，由于其补给受泉水的影响，年径流变差系数Cv为0.15,年内变化不显著。连续最大四个月径流量占全年径流量的38.7%。2.2气象工程区所处的***白杨河流域地处欧亚大陆腹地，北、西、南均有高山屏障，地势低洼，冷湿空气不易进入，平原区为典型的温带大陆性干旱气候，其主要特点是：酷热、干燥、多大风、降雨稀少、蒸发强烈，气温年际变化不大，而日较差大，无霜期长，适宜于葡萄、棉花、瓜果等农作物及果树的生长。流域内气候特征总体表现为：春季气温回升快，大风频繁，风沙危害严重；夏季较长且高温酷热；秋季降温迅速，天气多晴好；冬季短暂而干冷，风小雪稀，严寒期短。根据地形特征，白杨河流域大致可分为高山区、低山区、平原区三个气候带：高山气候区：海拔1000m以上至分水岭。海拔3000m以上高山区终年积雪；海拔1000m〜3000m的西、北部山区有逆温带，东暖夏凉，热量不足，无霜期短，多雨湿润，牧草丰茂，适宜牧业。低山气候区：海拔200m〜1000m之间。主要由戈壁砾石带、土山和山间小盆地构成。该区热量丰富、光照充足、干旱严重，西部低山区大风频繁，山洪危害较大。盆地平原气候区：海拔2（X）m以下的广大绿洲。具有典型的温带大陆荒漠干旱气候特征。夏季酷热、冬季寒冷、气候干燥、降水稀少、无霜期长。夏季干热风、春季大风危害严重。流域各气象要素概况如下：1、光照：流域内多年平均日照时数为3043〜3224小时，日照百分率为69〜73%,太阳总辐射量为140〜150千卡/厘米2,最大辐射量达161.5千卡/厘米2。为充分利用光照资源，提高光照利用率，流域已广泛实现粮食等作物一年两熟。2、气温：流域内多年平均气温13.8C,7月平均气温最高为32.3C,1月平均气温最低为-9.3C,气温年较差为41.6C。平均气温稳定通过5c的天数长达242天，作物生长期很长，日最高气温235c的酷暑期长达100天。极端最高气温48℃,极端最低气温-25.5℃。210C的积温为5334.9C。此外日较差大，年平均日较差14.6℃,秋季日较差最大为17.9°C。3、无霜期：平原区多年平均无霜期长达219天，最长年份232天，最短年份185天。78%的年份无霜期在200天以上。初霜平均出现在10月23日，最早出现在10月19H,最晚为11月16

12日；终霜期平均出现在4月1日，最早出现在3月13日，最晚为4月12日。4、降水：流域内降水极少、分布不均，山区及山前冲积扇一带多，平原区少。降水年际变化不大，季节变化明显。平原区年平均降水量为6.33mm,极端干旱年降水量仅为0.5mm（1968年），最长连续无降水日数达298天，为全国降水量最少的地区。低山区年平均降水量40〜61mm,高山区降水量可达400mm左右。各地降水集中在夏季，占年降水量的80%,春季基本不降水，春旱较为严重。降水稀少是导致流域水资源贫乏的基本原因。5、蒸发：流域内蒸发强烈。平原区年蒸发量3744mm,最大年蒸发量4107mm,最小年蒸发量3400mm。蒸发量约为降水量的595倍。蒸发量以7月最多，为631.8mm,1月最少，为24mm。低山区年平均蒸发量为3445mm,约为降水量的75倍。流域内蒸发强烈，使气候干燥，农作物需水量加大。6、风向、风速：流域风力强盛，干热风多。平原区全年盛行西风、西北风，频率为36%和15%；低山区盛行西风、东北风，频率为28%和16%,风向季节变化不大。大风风向为西北风，年平均8级以上大风108天，最多达135天，最大风速240m/s,最大风力为12级，以3〜6月最为盛行。夏季常出现干热风，年平均干热风发生93次，其中强干热风33次。风灾是流域主要气象灾害之一,对人畜、农作物及树木危害较大。2.1水文站网及基本资料2.23.1水文站网及基本资料白杨河于1956年设有峡口水文站，站址位置东经88°19',北纬43°21',测站高程1045m,观察三年后，于1959年撤消。其观测项目有水位、流量、水质、气象等，无泥沙实测资料。因此，白杨河流域有近连续3年的径流系列资料，其测验及资料整编符合《水文测验规范》、《水文年鉴编印规范》的技术标准，资料是可靠的。1979-1987年峡口水文站改为巡测站，但测验断面仍为峡口处。测验符合《巡测规范》技术要求，资料较可靠。2.3.2水文资料复核白杨河的水文观测及资料的整编由新疆水利厅吐鲁番水文水资源勘测局完成。资料整编方法、精度均符合规范要求。2.4径流2.4.1径流特征***白杨河径流产生于天山南坡博格达山峰。白杨河高山区径流深在150mm以上，径流深分布趋势自高山区向低山区递减，到出山口附近约5nlm左右，出山口以下地区年降水量一般不超过50mln,不易形成径流。河流出山口后流经山前砾石戈壁带，水量大量渗漏、蒸发而减少，消散于下游平原盆地，最终汇入低洼的艾丁湖。白杨河博格达峰区域径流深最大，是***六条河沟中径流深高值区，其径流深在200mm以上，集水区平均径流深为96.1mm。白杨河径流量组成计算表见表2-4-1

13白杨河径流量组成计算表表2-4-1单位：10审河名站名W冰雪融水地下水降雨径流Wb%Wd%Wp%白杨河峡口（天然）2.3380.883837.80.332014.21.12248.0白杨河流域各站年径流四季季节分配比例表见表2-4-22.4.2多年平均年径流量分析计算因白杨河仅有三年实测资料、九年巡测资料，为得到完整的资料系列，采用长短系列订正法、比值法、等值线法、支流水量叠加法和土地规划报告法等五种方法对白杨河多年平均径流量进行计算。最终选用长短系列法成果：既天然年径流量为2.338X10V,实际峡□多年平均年径流量为1.426X10%）1.4.3设计年径流量分析计算白杨河峡口（天然）站的Cv、Cs/Cv值采用阿拉沟站统计参数计算，由于白杨河峡口站受人为影响，其00.15,Cs/Cv=2.5o白杨河流域各站点设计年径流量成果表见表2-4-4,白杨河峡口站设计年径流量年内分配表见表2-4-5,白杨河历年年径流量统计表见表2-4-6,白杨河巴依托海处设计年径流量年内分配表见表2-4-7。2.5洪水分析计算3.5.1白杨河洪水成因及特性白杨河洪水为暴雨洪水，洪水过程多呈尖瘦的陡涨陡落型，历时短，涨落历时3〜5天。积雪融水对洪水的形成影响很小。白杨河洪水集中发生在6〜8月，尤其是7月份最多。据统计，年最大洪峰流量出现在6~8月份，各月所占的比例分别为17%,64%,19%,可以看出白杨河洪水时空分布极不均匀的特性。4.5.2历史洪水调查和重现期的确定由于白杨河没有国家水文站，但白杨河峡口站有不连续18年的实测洪峰资料，经调查分析和根据其与阿拉沟毗邻，洪水发生具有同步性特征，据其对下游***的冲毁情况，1996年7月发生的特大洪水，洪水的洪峰流量为638m7s,据乌鲁木齐水文大队调杳和吐鲁番水文局复查结果，重现期定为100年。5.5.3洪峰系列的插补延长及系列代表性分析①洪峰系列的插补延长白杨河峡口站有不连续18年的实测洪峰资料，但洪水发生只有12年。根据白杨河峡口站与阿拉沟洪水发生的同步性特征，按规范要求白杨河峡口站洪峰流量可以延长到30年。②洪量系列代表性分析由于白杨河峡口站站实测洪量资料时间较短，同时经与具有较长系列洪水资料的阿拉沟站进行比较后，认为白杨河峡口站洪量系列的代表性较差。

142.5.4洪水分析计算①洪峰流量的分析计算采用峡口站插补延长后30年的洪峰系列先用矩法初估三参数，然后经P-III曲线调整,求出洪峰流量的均值、Cv和Cs/Cv值及不同频率的设计值详见表2-5-1o白杨河峡口站设计洪峰流量成果表表2-5T单位：m'/s河名站名统计参数各种频率P魏设计洪峰流量）均值CvCs/Cv0.10.51.02.05.010.020.0白杨河峡口82.01.354.00114175259444527116282.7②洪量分析计算峡口站1、3、5日时段洪量系列经插补延长后经P—III曲线调整，得到该站不同频率的洪量设计值，详见表2-5-2。白杨河峡口站设计洪峰流量成果表表2-5-2单位：10lim7s河名站名项目统计参数各种频率P毓设计洪峰流量）均值CvCs/Cv0.10.51.02.05.010.020.0白W156.035.227.119.711.46.573.29杨W：｝87.557.245.133.921.013.17.50河w710572.258.846.030.620.713.22.5.5设计洪水过程线①典型洪水过程的选用根据典型洪水过程线的选择原则及现有的资料情况分析，选定白杨河典型洪水过程线为白杨河峡口站1958年7月17日实测的洪水过程线。②设计洪水过程线的推求白杨河峡口站因具有较短的洪峰和洪量实测系列，该站采用不同时段同频率峰量控制放大典型洪水过程法，推求出该河不同频率的设计洪水过程线，详见表2-5-3。2.6泥沙、冰情白杨河河流泥沙含量较大，属多泥沙河流，泥沙主要来源是气候因素中的降水及流域下垫面因素，如土壤、植被和地形等。流域属干旱地区，植被差，地表裸露，土壤松散，河道纵坡较大，中上游河段水流流速大，山体切割破碎，当山区产生大降水时，松散的土壤很容易被地面径流侵蚀带入河槽，增加水流中挟带的泥沙。由于流域各河流多为暴雨洪水型河流，因此泥沙的年际变化大，最大年含砂量与最小年含砂量比值为32.8倍，最大年输沙率与最小年输沙率比值为500

15倍。流域河流含砂量年内分配极不均匀，时间上分布径流相一致，主要集中在汛期，但含砂量的集中程度比径流量的集中程度高的多。流域年输沙总量为24.48万吨。白杨河峡口站只有2年冰情观测，1957-1958年未封冻，开始结冰时间是1957年11月3日，全部融冰时间是1958年3月9日；1956—1957年只有融冰时间是1957年3月7日o最长封冻天数41天，最大河心冰厚0.29m,最大岸冰厚0.5m以上。2.7水库淤积及蒸发量分析计算3.7.1水库的淤积分析白杨河泥沙的成因为降水及流域下垫面因素，如土壤、植被和地形等。白杨河流域属于干旱地区，绿色植被覆盖率低，地表裸露，土壤松散，河道纵坡较大，中上游河段水流流速大，山体切割破碎，当山区产生较大降雨时，松散的土壤容易被地面径流侵蚀带入河槽，增加水流中挟带的泥沙量。影响河流含沙量分布的因素很多，主要是流域的坡度、径流的补给形式、土壤及地质构造、气候条件、植被等。（1）地区分布。白杨河含沙量从高山区到中山区，再到出山口有逐渐增大的趋势。（2）时间分布。白杨河含沙量年内分配极不均匀，泥沙主要集中在汛期，汛期输沙量占年总输沙量的94.9%,年最大含沙量一般出现在5〜8月。由于红山水库是一座灌注式水库，水库淤积泥沙的主要来源是引水渠沿线风沙侵入、河流挟带泥沙和洪流挟带泥沙。***是多风带，多年平均28级以上大风108天。由于水库引水渠线位于风沙线上，沿线大风挟带泥沙入渠进入水库形成水库淤积，但该因素形成的泥沙淤积量相对于水库死库容可以忽略不计。水库引水时段为冬季，主要引注冬闲水。由白杨河含沙量的分布规律可知，其冬季河流含沙量很小，而且通过渠首对泥沙的处理，随水流带入水库的泥沙所造成水库淤积量很小，相对于水库死库容可以忽略不计。另一方面,引水渠沿线5条干沟汇流洪水挟带泥沙进入渠道的洪水通常为小洪水，对于水库淤积影响不大。通过以上分析可知，水库由风沙、水流和洪水造成淤积量很小，对水库库容影响不大。2.7.2水库蒸发量分析由于水库陛邻巴依托海，故蒸发损失数据采用吐鲁番地区水文水资源局提供的巴依托海站址处成果，其多年平均大水体蒸发量为2006.9mm,逐月蒸发过程见表5-3-3。4.8水库历年引水情况红山水库是一座具有年调节性能的灌注式水库，主要引用白杨河的冬闲水和泉水。水库在1997.10〜1998.8引水量为4100万m'，月最大引水量为1116万一,月平均引水流量为4.3m7so在1998.9-1999.8引水量为4297.4万m3,月最大引水量为1322万m3,月平均引水流量为5.ImVso

16白杨河流域各站年径四季季节分配比例表表4-2河名站名春季（3~5月）%夏季（6~8月）%秋季（9~11月）%冬季（12〜2月）%最大月最小月连续最大四个月%月份%月份%月份白杨河峡口26.222.623.727.510.084.7638.712-3峡口（天然）10.754.521.013.823.573.1463.76~9柯尔碱沟口15.036.125.723.2115.784.6348.67-10白杨河流域各站点设计年径流量成果表表4-4单位：108m河名站名统计参数不同保证率P（%）设计年径流量WCvCs/Cv5102050759095白杨河峡口1.4260.152.51.7971.7111.5971.4121.2691.1691.098白杨河峡口（天然）2.3380.302.53.6243.2732.8992.2441.8241.5201.356柯尔碱沟沟口0.23830.152.50.30020.28600.26810.23650.21440.19540.1861

17白杨河峡口站设计年径流量年内分配表白杨河历年年径流量统计表表4-5单位：108m典型年项目一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年1987年p=20%典型年0.08890.10000.12050.09430.08810.06580.27860.16660.10340.12000.11870.15031.4952设计年0.09420.10700.12940.10060.09420.07030.29700.17890.11020.12780.12620.16131.597%5.96.78.16.35.92.418.611.26.98.07.910.11001981年p=50%典型年0.11870.09020.12940.09280.07850.05110.13820.14540.10470.12400.12000.13121.3242设计年0.12710.09600.13840.09880.08330.05370.14680.15530.11150.13270.12850.13981.412%9.06.89.87.05.93.810.411.07.99.49.19.91001979年p=75%典型年0.11950.09510.13370.10080.08440.05110.09240.15370.08320.11140.07720.08651.189设计年0.12690.10150.14210.10790.09010.05460.09900.16370.08880.11930.08250.09261.269%10.08.011.28.57.14.37.812.97.09.46.57.31001984年p=95%典型年0.09400.09820.13980.09750.08120.07210.04960.06190.08740.10070.08110.08221.0457设计年0.09880.10320.14710.10210.08560.07580.05160.06480.09220.10540.08450.08671.098%9.09.413.49.37.86.94.75.98.49.67.77.9100多年水量0.11490.10890.13500.10320.08200.05700.09640.12210.08660.10200.09950.11281.2204平均%9.48.911.18.46.74.77.910.07.18.48.29.2100

18白杨河历年年径流量统计表年份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年19790.11950.09510.13370.10080.08440.05110.09240.15370.08320.11140.07720.08651.189019800.12030.11830.13790.10890.09000.05080.04820.07100.07930.09480.12730.15671.203419810.11870.09020.12940.09280.07850.05110.13820.14540.10470.12400.12000.13121.324219820.14890.15230.15670.10240.07470.04100.08620.08840.09100.09640.10630.10151.245819830.12080.12890.14490.12080.10070.05160.05520.19500.06660.08440.09510.09451.258519840.09400.09820.13980.09750.08120.07210.04960.06190.08740.10070.08110.08221.045719850.09750.10020.12800.09880.08490.08320.05360.07070.07850.09190.09200.12451.103819860.12530.11280.12430.11280.05440.04770.06640.14620.08450.09430.07880.08621.133719870.08890.10040.12050.09430.08810.06580.27860.16660.10340.12000.11870.15031.4952表4-6单位：108m3

19表4-7白杨河巴依托海处典型年径流量年内分配表单位：IO"保证率项目一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年P=20%设计年0.10610.12050.14560.11330.10610.07910.33440.20140.12410.14380.14200.18161.798%5.96.78.16.35.92.418.611.26.98.07.910.1100P=50%设计年0.12530.09470.13640.09740.08210.05290.14480.15310.11000.13080.12670.13781.392%9.06.89.87.05.93.810.411.07.99.49.19.9100P=75%设计年0.12910.10330.14460.10970.09170.05550.10070.16650.09040.12140.08390.09421.291%10.08.011.28.57.14.37.812.97.09.46.57.3100P=95%设计年0.07570.07910.11270.07820.06560.05800.03950.04960.07060.09070.06480.06640.8410%9.09.413.49.37.86.94.75.98.49.67.77.9100多年平均水量0.13630.12901.16100.12180.09720.06820.11460.14500.10300.12180.11890.13341.450%9.48.911.18.46.74.77.910.07.18.48.29.2100

203工程地质3.1概述1.1.1勘察目的与任务红山水库勘察主要任务及目的是：为初步设计阶段提供地质依据，主要查明拟选放水隧洞轴线附近覆盖层厚度、岩性；基岩的岩性、地层结构、完整性及其相应的物理力学参数，构造的规模、性质、组合关系等。1.2.2勘察工作概况本次工作中采用的方法、手段主要有地质调查、钻探、平嗣、物探、坑槽探、测量、取样、室内试验等。3.2区域地质概况3.2.1地形、地貌工作区位于北天山褶皱带托克逊凹陷的北侧、博格达复背斜以南的吐鲁番盆地西部边缘,属低山丘陵地貌，海拔高程240〜310m,总体趋势北西高南东低，北西部为低中山区，比差较大；中部为丘陵，南东部为盆地。2.2.2地层岩性在工作区四周出露的地层有石炭系、上第三系、第四系。石炭系：只出现中石炭统第二亚组（C2bb）,规模较大，范围较广，位于工作区的西部、西北部，被上覆中石炭统巴音沟组第三亚组整合覆盖，地层岩性以凝灰粉砂岩、硅质岩夹硅质凝灰岩、凝灰硅质岩、凝灰质安山岩、粉砂岩为主。上第三系：可见上第三系中新统桃树园组（N,t）,地层岩性为砖红色砂岩、砾岩夹石膏层和粘土岩，主要分布于工作区的北部、北西部，地层走向为北东向和近东西向，与下伏地层石炭系为角度不整合接触，局部为断层接触；与上覆地层上第三系上新统葡萄沟组为整合接触。第四系：包括上更新统一全新统冲积、洪积（Q3一严与、上更新统一全新统洪积（Q"』）。上更新统一全新统冲积、洪积（Q"M）,分布于工作区的西南部，上覆于上第三系上新统葡萄沟组（N/p）之上，岩性为黄色、黄褐色亚砂土，弱胶结，组成平坦地形，厚度1〜10m。上更新统一全新统洪积（Q3-.p'）,分布于工作区四周，岩性为灰褐色碎屑砾石、砂及砂土混合构成，砾石成份复杂，分选性差，砾径大小不一。在放水隧洞附近可见上更新统一全新统洪积（QaF）的砂砾石、上第三系中新统桃树园组（Nt）的红色泥岩、灰白色泥岩与砂岩互层。3.2.3地质构造依据1：200000地质矿产图（1976年、托克逊幅）、《新疆维吾尔***地震构造图》（1997年版/200万），工作区处在北天山东西向复杂构造带的东部边缘，其二级构造单元仍属北天山地震构造带，包括三个三级构造单元和六个四级构造单元。三级构造单元有：博罗霍洛复背斜、哈密一吐鲁番断凹、博罗多复背斜。距工作区最近的三级构造断裂是哈密一吐鲁番断

21凹，它包括二个四级构造单元：托克逊断凹、小草湖断凹是距工作区最近的构造，最短距离约1km。3.2.4地震与区域构造稳定性工作区处在北天山地震带的东部边缘，属新疆地震活动较强烈的区域之一，具有地震活动频繁及强度较高的特点。在工作区周边曾发生多次地震，震中位置多分布在工作区北西部,在其东北、东部、西南部也有分布。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）该区地震动峰值加速度为0.1g,地震基本烈度为VD度区。北天山东西向复杂构造带内的三大构造体系均为近期活动的发震断裂，历史上发生多次中强地震。工作区位于北天山东西向复杂构造带的东部边缘，受其影响，在***西北约25km处曾发生过5.0〜5.9级地震，工作区处在第四纪活断层、全新世活断层的包围之中，在其西部位置构造有复合，易发生应力集中，为不稳定部位。3.3放水隧洞工程地质条件及工程地质问题3.3.1放水隧洞工程地质条件放水隧洞总长度1100m,穿越红山水库与白杨河之间的台地，进口、出口处地形高差较大，高差30〜40m；台地大部分较平坦，高差小于1m,地层分为二层：一、第四纪地层地层岩性为卵砾石层，第四纪上更新世冲洪积堆积物（QJ5）,分布于轴线较平坦的浅表层，卵砾石，青灰色，干燥，稍密一中密状态，厚度2〜15m,由南东一北西其厚度由小变大。二、第三纪地层该地层岩性为红色泥岩、灰白色泥岩与青灰色砂岩互层，上覆第四纪卵砾石层。红色泥岩最大可见厚度82m,最小可见厚度约43m,埋深2〜15m,巨厚层，碎裂结构，干燥一稍湿，局部夹有石膏层、粘土岩，地层近于水平，岩层产状SW213°Z8.5°〜10°,处在局部小背斜的南翼，节理裂隙发育，以北东向、东西向最为发育，泥岩由南东向北西厚度由大变小，直至尖灭，在放水隧洞底板高程上约有2/3地段分布该岩性。灰白色泥岩与青灰色砂岩互层、泥岩（局部含有粘土层、石膏层）在勘探深度内最大厚度43m,在放水隧洞的出口附近出露厚度约15m,地层产状SW213°Z8.5°〜10°处在局部小背斜的核部及南翼，在放水隧洞底板高程上约有1/3地段分布该岩性，与下伏地层为整合接触关系。红色泥岩、灰白色泥岩与青灰色砂岩，均属软质岩，依其所受的地质构造影响、岩体破碎程度、节理裂隙发育程度、有无地下水活动等综合确定其围岩类别为IV类，依毛洞围岩稳定能力和变形物征确定其围岩稳定为III类，稳定性差。3.3.2放水隧洞进口工程地质条件放水隧洞进口底板高程255.5m,洞口处于上第三系中新统桃树园组（NR）砖红色泥岩之中，该处的红色泥岩具有同放水隧洞轴线红色泥岩相同的性状，在此不再赘述。平嗣勘察深度内岩体属碎裂结构，其工程地质条件在水平方向上较差。进口处为高陡边坡，最大坡高约65m,坡角50°〜60°,在275〜284.8m高程段边坡近

22于直立，由于其面对水库，处于临空位置，出现较多的裂隙，裂隙成因较复杂，主要由卸荷形成，其裂隙宽度3〜5mm,裂隙间距8〜10cm,规则的裂隙3〜4组，其延伸长度小于10m,张开者居多，可见泥质充填物，其等级为发育。从水库周边的高陡边坡所处的现状分析，在水库设计蓄水位线以下的边坡多处于不稳定状态，可出现大面积的坍塌，导致边坡的再造，重塑边坡的稳定性。通过平嗣勘察，由于其节理裂隙发育，虽然洞径不大，但其成洞条件较差，洞口坍塌严重，通过平碉波速测试成果分析，其岩体属碎裂结构，在平嗣勘察所及范围内，其成洞条件在水平方向上较差。3.3.3放水隧洞出口工程地质条件放水隧洞出口底板高程245.5m,洞口下埋于上第三系上新统桃树园组（Mt）灰白色泥岩与青灰砂岩互层之中，互层的岩层具有同放水隧洞轴线互层岩层相同的性状，在此不再赘述。出口在255〜261m高程段边坡近于直立，由于其面对河道，处于临空位置，出现较多的裂隙，主要由卸荷形成的，从现状下的边坡分析，有多处不稳。通过平碉勘察，由于其节理裂隙较发育，特别是出口处节理较多，成洞条件较差，在砂岩层中由于其风化严重，胶结性差，出现多处顶部及侧壁坍塌，厚度30〜60cm,从波速测试成果分析，岩体完整性差，砂岩的结构完全破坏，已分解为砂状，仍可分辨出其原始结构，松散，出现凹坑，用锹可轻易挖动。4.3.4放水隧洞洞身工程地质问题1）围岩稳定性分析经对洞身围岩进行稳定性分析计算，整个洞室处于不稳定状态。2）顶板坍塌在放水隧洞的尾部段存在泥岩与砂岩、砾岩互层，砂岩、砾岩强风化，形成类似罗布泊地区的雅旦地貌形态，在出口平碉中存在的裂隙其倾角较大，这种互层的岩体中砂岩为相对软弱层，其胶结性差，在节理裂隙的分割下，在自重的影响可导致其不稳定性增加，平嗣中砂岩、砾岩即出现较大面积的顶板坍塌，其坍塌深度可达30〜60cm。3）围岩膨胀性由岩石的试验资料可知，泥岩具膨胀性，无荷作用下其膨胀量2.7%〜6.0%,这种膨胀性岩石具有较大的蠕动变形特性，导致膨胀力的产生，影响洞室稳定，在隧洞施工及运行期间,由于水体的渗漏，可使泥岩的膨胀性加剧。4）围岩崩解性由岩石试验资料知，工作区中的泥岩具崩解性，在浸水条件下（含泥）碎块状的岩石在5~lOmin即崩解完毕，当岩体处于浸水条件下，其含水量达到一定程度时可引发泥岩的崩解性。5）围岩的腐蚀性围岩的腐蚀性评价依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的有关要求进行，因其为过水建筑物，浸润区直接临水，其环境类别依其场地环境地质条件定为H类。

23经评价，围岩对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。围岩对钢结构具强腐蚀性。6）边坡稳定放水隧洞的进口、出口位置均位于高陡边坡上，该处的高陡边坡乂处于临空位置，其稳定性差。3.4天然建筑材料砂砾石料场位于红山水库东北部白杨河河道内，距水库约2〜3km,其间有便道可通达，交通较为便利，该料场长900m,宽200m,面积0.18km）最大厚度2.0m,最小厚度1.5m,有用层平均厚度L8m,局部可见地下水，岩性以凝灰质、花岗岩为主，颗粒多为亚圆形，中粗砂充填，矿物成份以石英、钾长石、钠长石、黑云母、闪长石为主，抗风化能力与水蚀能力均较强。砂砾石混合储量32.4X10M料场岩性依据土工试验定名为细砾，大于40mm者占17.1%,20〜40nmi者占18.1%,5〜20mm者占29.0%,5〜2.5mm者占4.9%,2.5〜1.25mm者占3.4乐1.25〜0.63mm者占10.现，0.63〜0.315mm者占8.8%,0.315〜0.158mm者占4.6%,0.1580.075mm者占0.3%,小于0.075nlm者占3.8%,砾石含泥量平均值0.58%,砂含泥量平均值4.9%,不均匀系数平均值36.7,曲率系数平均值0.65,为级配不良砾，在料场的不同部位，砂砾石颗粒组成稍有变化。经评价结果可知，混凝土用细骨料除含泥量偏大外，其余各项指标均符合质量指标要求;混凝土用粗骨料各项指标均符合要求。4.5结论与建议5.5.1结论1）水库位于吐鲁番盆地西部边缘，属低山丘陵地貌；出露的地层主要有石炭系、上第三系、第四系。工程区处于北天山地震带的东部边缘，属新疆地震活动较强烈的区域之一；工作区内地震动峰值加速度为0.1g,地震基本烈度为VII度。2）放水隧洞总长度1100m,穿越红山水库与白杨河之间的台地，上部为第四纪上更新世冲洪积堆积（Q3al+Pl）卵砾石，厚度2〜15m,稍密一中密态，中粗砂、泥质充填；下部为上第三系中新统桃树园组（Nt）红色泥岩、灰白色泥岩与青灰色砂岩互层，处于局部小背斜南翼,为卵砾石下卧层。红色泥岩节理裂隙发育，碎裂结构，地层近于水平，倾角8.5°〜10°,由南东向北西厚度由大变小，直至尖灭，在放水隧洞底板高程上约有2/3地段分布该岩性，其强风化层底限埋深50m,中等风化层底限埋深55m,其下为弱风化层、新鲜岩层，说明在垂直方向上随深度的增加岩体完整性由差变为较好；具崩解性、膨胀性、弱腐蚀性，饱和单轴抗压强度低、岩体完整性差的特点。灰白色泥岩与青灰色砂岩互层，在放水隧洞的出口附近出露厚度约15nl，地层产状SW213°Z8.5°〜10°,处在局部小背斜的核部及南翼，在放水隧洞底板高程上约有1/3地段分布该岩性，与下伏地层为整合接触关系。红色泥岩、灰白色泥岩与青灰色砂岩，均属软质岩，最大围岩压力4.IMPa,围岩类别为IV类，围岩稳定为III类，稳定性差。3）放水隧洞进口底板高程255.5m,洞口处于上第三系中新统桃树园组（Mt）砖红色泥

24岩之中，该处为高陡边坡，由于其面对水库，处于临空位置，出现较多卸荷裂隙，裂隙张开者居多，可见泥质充填物，其等级为发育。在水库设计蓄水位线以下的边坡多处于不稳定状态，可出现大面积的坍塌，导致边坡的再造，重塑边坡的稳定性，由于其节理裂隙发育，岩体属碎裂结构，成洞条件差。放水隧洞出口底板高程245.5m,洞口下埋于上第三系中新统桃树园组（Mt）泥岩与砂岩互层中，出口平洞位置处于临空位置，出现较多的裂隙，多处不稳，成洞条件较差，砂岩胶结性差，结构完全破坏；全风化带自洞口向内深度大于20m。4）放水隧洞的工程地质问题有：围岩不稳定、出口平洞的砂岩坍塌、围岩具膨胀性、崩解性、对混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性、进口处高陡边坡不稳。5）砂砾石料场位于白杨河河床内，储量34.2X10M,净砂储量13.1X10/,净砾储量30.5X10'm3；混凝土用细骨料除含泥量偏大外，其余各项指标均符合质量指标要求；混凝土用粗骨料各项指标均符合要求。3.5.2建议1）依据区域地质资料，工作区存在易发生应力集中，不稳定部位，在设计时应考虑其对建筑物的影响。2）放水隧洞存在较多的工程地质问题，在设计时应考虑对策，防止其地质灾害的发生,对于围岩不稳、砂岩的坍塌，可采用适当支护措施；对于围岩的膨胀性、崩解性须采取有效防渗措施，控制岩体的含水量；对于围岩腐蚀性宜采用二级防护；对进水口处边坡的不稳需采用护坡处理。3）对于混凝土用细骨料，其含泥量偏高，建议在使用时对其进行水洗处理，降低其含泥量。4设计水平年水库引水分析和病险状况4.1设计水平年引水分析4.1.1渠首、渠道引水能力红山水库引水渠首为其北部约7〜8km处的巴依托海渠首，渠首为浆砌石溢流坝式结构，设计引水流量8m7s,月引水能力为2073.6万m'。引水渠道长约7.5km,设计引水流量6n?/s,月引水能力为1555.2万打。根据水库多年调度运行状况，水库蓄水时段为当年10月至次年3月，其中11月蓄水的年份极少，水库主要蓄冬闲水，个别年份蓄河道洪水。4.1.2河道径流白杨河巴依托海站址处多年平均径流量1.45亿m3,10~3月月最大径流量1610万m3,月平均最大流量6.20m：'/s；P=75%年径流量L131亿10〜3月月最大径流量1267万娠，月平均最大流量4.89m7so白杨河多年平均及P=75%10〜3月径流分配见表4-1-1。白杨河巴依托海站址处典型年径流年内分配表表4TT单位：108m3m3/s保证率项目一月二月三月十月4^一月十二月合计P=75%径流量0.12910.10330.14460.12140.08390.09420.6765流量4.983.995.584.683.243.63%10.08.011.29.46.57.3

25多年平均径流量0.13630.12900.16100.12180.11890.13340.8004流量5.264.986.214.704.595.15%9.48.911.18.48.29.24.1.3水库年最大引蓄水量分析红山水库引水渠渠道利用系数为0.95,渠道设计引水流量为6.0m^/s。则根据河道来水、工程引水能力和下游用水情况预测分析，确定的红山水库多年平均最大可蓄水量为5729万m3,P=75%最大蓄水量可为6765万逐月蓄水过程见表4-1-2。红山水库逐月蓄水过程表表4-1-1单位：10货保证率项目一月二月三月十月十一月十二月合计P=75%蓄水量0.12260.09810.14740.11530.000.08950.5729多年平均蓄水量0.12950.12260.15550.11570.000.12670.6500经分析，水库在多年平均和P=75%来水情况下，蓄水4550万n?是有保证的4.1.库病险状况红山水库主要存在以下病险状况4.2.2.1进水隧洞出口建筑物情况进水隧洞出口建筑物因冻涨、库水回水冲刷等原因，损坏严重。4.2.2放水隧洞（1）洞体裂缝及错位情况1、闸后15.6m为方洞，其中5.37m处左侧有一倾向下游60°左右的横缝，宽1mm,右侧有一垂直于轴线的横缝，并贯穿顶部，右侧缝宽1mm,顶部缝宽3mm,15.6m处有一横向裂缝,宽l-3mm,顶部缝宽4mmo2、洞身0-392m范围内有宽度不等的27条纵缝。（2）闸井从闸井操作平台向下5m处发现5cm宽的环向冷缝，再向下每隔1m（预制碎内模高1m）均出现5cm宽的环向缝，环向缝到操作平台下方15m处消失。目前井内渗水严重，已影响到闸井的正常运用。（3）闸井两侧护堤因闸井两侧以前设置的挡土墙各为30m长，由于水浪对岸坡的冲蚀，现挡土墙30m以外的泥岩山体被淘刷严重，波及挡土墙也多处塌陷。（4）金属结构1、闸门门叶面板锈蚀严重，面板强度不能满足规范要求。2,支臂锈蚀严重，强度不能满足规范要求。3、侧面埋件锈蚀严重，眼睛观察，坑坑凹凹。4、安装侧止水橡皮的角铁基座变形。

265、由于启闭机连杆变形，造成门叶倾斜。6、没有底止水，底部面板损坏。由于以上原因，闸井漏水严重，经统计，水库全年（以6个月计）渗漏量为1356万/。致使水库不能正常蓄水，且闸门面板不能满足强度要求，启闭能力达不到设计要求。4.2.3进库引水盘山渠道由于盘山引水渠道处于风砂带，渠道…侧所靠的山体因风力剥蚀形成陡崖，且因风化岩体破碎，经常因崩塌而堵塞渠道，导致2km长的盘山引水渠道达不到设计引水要求。影响到水库的蓄引功能。

27工程任务和规模4.1地区社会经济发展概况4.1.1地区社会经济现状及资源状况红山水库所在流域为白杨河流域，受益灌区为郭勒布依乡和夏乡，白杨河流域位于***东北部，流域内有两乡两镇（即库加依镇、托克逊镇、郭勒布依乡和夏乡），受益灌区位于流域下游区域的托克逊平原东北部，灌区面积1084km2。受益灌区位于“两河”流域东部。灌区北部为天山山前丘陵地带，西与阿拉沟流域相连,东部与吐鲁番市相邻。白杨河由北部进入并横穿灌区，将灌区分为南、北两部分。总体地势西北高，东南低，整体地形呈凹槽状，由西、北两面向白杨河倾斜。白杨河北岸灌区处于山前冲洪积扇倾斜平原带，地形坡降4.0%；白杨河南岸灌区处于白杨河下游冲洪积平原，地形坡降1.0%o受益灌区处于流域下游，气温高，干旱，雨量稀少，蒸发大，光热丰富，日照充足，无霜期最长，大风危害较其他灌区轻。5-7月为干热风盛行期。2001年灌区人口4.84万人，牲畜（折标准羊）25.64万头。该区经济结构以工业、农业并重。种植业以经济作物和粮食作物并存。主要种植小麦、棉花、葡萄、杂梁、瓜类等。灌区现状耕地面积11.26万亩，灌溉面积17.66万亩。灌区水资源由地表水和地下水两部分组成，其中地表水资源为1.9283亿一,地下水补给量为万0.9035亿灌区地表水源为白杨河流域各河流和阿拉沟水系的阿拉沟、鱼儿沟及祖鲁木图沟诸河沟。灌区地下水的补给来源为白杨河及阿拉沟水系各河流。灌区引用水源为大河水、水库、机电井、自流井及坎儿井。灌区土地资源较丰富，总面积162.53万亩。灌区土壤肥力白杨河两岸较好，为灌溉棕漠土，其余区域肥力较低，为盐化棕漠土、扇缘盐化草甸土及砾质棕漠土。灌区交通便利，314国道横穿灌区，向北直通乌鲁木齐市，南可直达县城及南疆各地洲,且有省道与吐鲁番市相连。4.1.2地区经济发展规划灌区所处的流域所完成的社会经济发展规划为《***国民经济和社会发展“十五”计划及2010年规划纲要》，流域综合性规划为有《***“两河”流域规划报告》。（1）灌区农业发展规划灌区农业应围绕农民增收和实现财政自给，进一步调整优化农业产业结构和种植业结构,突出特色和优势农产品，进一步强化农业基础设施建设，建立高效、节水农业。灌区大农业应以葡萄为支柱，加快发展园艺和养殖业，扩大花生、孜然等特色优势产品规模，加强、优化第一产业；大力发展农区畜牧业，扩大人工草场面积；大力发展林果业，改善生态环境。灌区灌溉面积由现状年的17.66万亩，增加到2010年的28.59万亩。（2）水利发展规划灌区水利发展总体布局为上游山区修建控制性枢纽工程并完成对红山水库的除险加固，并将红山水库的除险加固作为近期水利工程建设的重点。中上游山区出山口至平原灌区之间水

28利工程应以建设防渗干渠，提高水利工程的利用率为主，中游平原绿洲灌区应大力开展以渠系防渗为主的灌区配套建设，全面普及高标准地面灌，推广以滴灌等为主的高新节水灌溉技术，降低灌溉定额，减少水资源的浪费，减少灌溉用水量，保证生态用水。(3)人口发展指标根据现状和《***“两河”流域规划》确定的指标，各水平年红山水库灌区总人口分别为2001年4.49万人，2010年5.49万人，详见表5-1-1。(4)灌区发展指标根据现状年统计资料和《***“两河”流域规划》，灌区各水平年农业、工业、畜牧业和渔业发展指标见表5-1-1。

294.1.1红山水库出险加固的必要性(1)是保证灌区用水，保证灌区生存的需要红山水库1979年建成至今，已运行二十多年，为***的社会经济发展和生态环境的改善作出了巨大的贡献，灌区春旱得到极大改善，灌区高峰期用水矛盾极大缓解，灌区灌溉保证率提高，从而使灌区农业持续发展，农民收入也由于灌溉条件的改善大幅度提高，***由于红山水库的建成，社会经济大幅度发展。但是，由于工程已运行多年，病险状况逐年加剧，水库•旦失事，将使***白杨河灌区的17.66万亩农田和林草春旱和灌溉高峰期用水无法解决，无疑使农作物绝收或大幅度减产，绿洲植被退化，生态环境恶化，给***的社会经济和生态环境将造成无法估量的损失。(2)是灌区社会经济可撤消发展，改善人民生活的需要经过儿十年发展，灌区经济发展到一定水平，但伴随的是对水资源的大量开采，水资源的开发程度已很高，但利用率极低。无谓的浪费，使得灌区缺水问题日益严重，由于水资源不足，限制了灌区工业的发展，农业也不时受到干旱的危胁，生态环境也因缺水已逐渐恶化,灌区水资源缺乏日益突出。要解决水资源缺乏，必须走开源节流的道路，但开源受到诸多条件的限制，特别是财力的限制。不可能大幅度增加水利建设资金，而且从灌区天然水资源已开发利用的数量看，不宜把全部水资源用于发展经济，必须留有一定量的水资源，用于保持良好生态环境，由于流域内红山水库等骨干性水利工程因老化严重，病险状况加剧，使得水库等骨干水利工程渗漏量逐年加大，水浪费严重，水资源利用率低，为此，灌区应优先解决投资小，见效快的病险水利工程的除险加固问题，已缓解灌区的水资源供需矛盾。(3)是解决灌区高峰期的用水迫切需要灌区所在流域地表径流天然来水过程年际变化较小，而年内变化大，但由于受上游地区用水的影响，连续最大四个月径流量集中在12-3月间，占38.7%,而灌区用水高峰期6-8月仅占22.6%,灌区用水矛盾十分突出，红山水库的兴建，大大缓解了这一矛盾，但由于水库的病险状况，近年来，水库蓄水量逐年减少，使得灌区高峰期的用水矛盾比较突出，严重影响了灌区农业的发展，红山水库的除险加固，将使灌区高峰期的用水矛盾得到缓解。4.1.2红山水库除险加固的意义(1)经济效益水库除险加固后，将会提高下游灌区的灌溉保证率，还可改善灌溉面积3.78万亩。各类区域产品的增产量和增产值也对该地区的经济发展起到一定的推动作用。(2)社会效益由于该流域水量季节性不平衡，春季缺水，小麦、棉花、葡萄、瓜果等经济作物的发展受到了限制，红山水库续建、加固后，不但可以拦蓄白杨河的冬闲水、泉水，还可引用白杨河夏季的部分洪水，供来年春季缺水时解决春灌问题，提高白杨河水资源利用率，充分挖潜、提高用水保证率，与原有水利设施联合运作，对改善耕地面积和建立稳产高产田，将产生很大的促进作用，是缓解***春季缺水矛盾的重要举措。并且为发展***旅游事业，加快旅游农

30业的发展提供了良好的条件。(3)生态效益水库除险加固后，极大地促进了灌溉区域内部生态体系的完善和生态环境质量的提高，以及灌区整体的发展，还改良了灌区内的盐渍化土壤。4.1综合利用要求5.2.1大农业及种植业结构设计水平年2010年大农业结构为80：10：10,种植业中粮食、经济作物、特色经济作物的比例为25：30：45o设计水平年大农业结构见表5-2-1。大农业结构面积比例统计表表5-2-1水平年种植业葡萄果业林业草场合计2001面积(万亩)19.30.610.22.33022.44比例(%)86.012.720.8910.3801002010面积(万亩)16.385.890.935.411.4930.10比例(%)54.4219.573.0917.974.951005.2.2灌溉制度及水利用系数灌区现状年灌溉制度和渠系利用系数为本次调查综合分析结果，设计水平年灌溉制度和水利用系数为理论技术与实验资料综合分析预测成果。各水平年灌溉制度和渠系利用系数见表5-2-2、5-2-3和5-2-4。***白杨河灌区各类水源灌溉水利用系数表5-2-4—灌区水平年〜白杨河灌区2001地表水0.43地下水0.902010地表水0.62地下水0.905.2.3灌溉用水过程线各水平年灌区灌溉用水过程线见表5-2-5和5-2-6o灌区2001年净需水量为8398.6万小,毛需水量为17118.99万n?,2010年净需水量为13842.4万m3,毛需水量为19328.39万m3o5.3工程规模论证6.3.1供需平衡计算为确定红山水库兴利库容，正常蓄水位和放水洞设计流量进行供需平衡计算。

31各水平年供需平衡根据可供水量和各业用水量进行计算，分析时段为逐月，来水采用p=75%保证率。分析计算的用水顺序为渠首引水、水库水、地下水。各水平年灌区供需平衡计算见表5-3-1〜5-3-2。(1)现状年根据现状各项指标，灌区现状年P=75%供需平衡分析计算详见表5-3-1；由现状年平衡分析计算表中可以看出：P=75%灌区引用地表来水为13230.11万n?,其中阿拉沟流域来水2400万n?,白杨河流域10830.11万n?、其中红山水库供水4095万n?,红山水库月最大供水流量6m3/so灌区合计灌溉毛用水量为19328.39万m3,地表水不足为8989.6万m\2、2010年设计水平年根据2010年各项指标，2010年P=75%供需平衡分析计算见表5-3-2；该设计水平年灌区引用地表来水为13135.56万n?,其中阿拉沟流域来水2400万nA白杨河流域10735.56万nA其中红山水库供水4095万n?,红山水库月最大供水流量6m3屈灌区合计灌溉毛用水量为17118.19万地表水不足为8139.51万m3o5.3.2径流调节计算(1)基本资料a、依据白杨河1979—1987年共9年径流系列，其多年平均流量为3.89m7s,多年平均径流量为1.450亿m3,P=75%时年径流量为1.291亿m3ob、红山水库2010年的来水过程线根据渠首引水能力，河道冬闲水等余水确定，P=75%引水流量最大为4.73m7s,来水月份为1、2、3、10、12,用水过程线主要是农业灌溉用水，用水过程根据两河流域规划确定的发展指标及灌溉定额确定的月引水量引水，引水流量最大为6.(W/s,供水总量为4095万m7a0c、水库库容曲线红山库容曲线由1:5000地形图量算得出。d、蒸发渗漏损失由于水库陛邻巴依托海，故蒸发损失数据采用吐鲁番地区水文水资源局提供的巴依托海站址处成果，其多年平均大水体蒸发量为2006.9mm,逐月蒸发过程见表5-3-3。e、渗漏损失根据地质条件按月平均库容的1.0%计算。巴依托海站多年平均蒸发量统计表表5-3-4单位：mm项目多年平均水面蒸发量(mm)全年1234567g9101112大水体实际水面蒸发量13.738.4127.S229.0308.9334.1334.2271.8183.6107.244.513.72006.9(2)计算原则和方法在满足2010年设计水平年灌溉对红山需水的情况下，以设计枯水年P=75%的天然来水和渠首引水进行调节计算，以月为时段，采用时历法，计算水库的调节库容和特征水位。计算结果详表5-3-5和表5-3-6o(3)调节库容计算

32根据以上计算原则和方法，通过计入水量损失的年调节计算，最后确定在2010年设计水平年，红山水库的调节库容为4270万武。(4)灌溉放水洞规模确定根据水库调节计算的结果(表3-3-5)可以看出：为保证下游灌区灌溉的用水要求，水库供水最大月份为4、5月，月平均放水流量为6.Om'/s,灌溉放水洞设计流量为6.0m7s,加大流量为7.5m7s；另外放水洞的规模需考虑无压洞水力条件以及施工断面的要求，确定合理的灌溉放水洞规模。5.3.3正常蓄水位选择根据径流调节计算，在满足下游灌溉用水的前提下，红山水库所需的调节库容为4271.23万才,相应的正常蓄水位为277.5m。由于该水库为利用-洼地形成的无坝灌注式水库，如果提高正常蓄水位，则在部分库段需修建副坝或进行防渗处理，增加投资但蓄水量由于受到渠首引水量的影响，通过定性分析是不可行的；如果降低水位，将不能满足下游的灌溉用水要求。综上所述，选定正常蓄水位为277.5m,相应的库容为5360万6.3.4死水位选择红山水库是一座灌注式水库，因此水库应尽量降低死水位，在调节库容不变的前提下满足泥沙淤积和水工布置即可。水库淤积泥沙的主要来源是引水渠沿线风沙侵入、河流挟带泥沙和洪流挟带泥沙。***是多风带，多年平均28级以上大风108天。由于水库引水渠线位于风沙线上，沿线大风挟带泥沙入渠进入水库形成水库淤积，但该因素形成的泥沙淤积量相对于水库死库容可以忽略不计。水库引水时段为冬季，主要引注冬闲水。由白杨河含沙量的分布规律可知，其冬季河流含沙量很小，而且通过渠首对泥沙的处理，随水流带入水库的泥沙所造成水库淤积量很小,相对于水库死库容可以忽略不计。另一方面，引水渠沿线5条干沟汇流洪水挟带泥沙进入渠道的洪水通常为小洪水，对于水库淤积影响不大。通过以上分析可知，水库由风沙、水流和洪水造成淤积量很小，对水库库容影响不大。故水库死水位的确定根据水库放水洞出口处渠道的高程，在满足放水洞纵坡和在死水位情况下水库仍能自流引水灌溉的条件下确定，经计算死水位确定为258.1m,相应的死库容为10903ZJmo6工程布置及建筑物6.1设计依据6.1.1工程等别及建筑物级别(1)工程等别红山水库正常蓄水位277.5m,总库容5360万一,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)红山水库为三等中型水库，其主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。(2)洪水标准根据规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)：水库引水渠首正常运用洪水重现期为20年一遇，非常运用洪水重现期为50一遇。6.1.2设计基本资料(1)地震设防烈度根据农业部新疆勘测设计院所完成的《新疆***红山水库工程地质勘察报告》，该区地震

33动峰值加速度为0.1g，地震基本烈度为VII度区。按《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97确定红山水库除险加固工程地震动峰值加速度为o.ig,设防烈度为vn度。(2)水库特征红山水库正常蓄水位277.5m,相应总库容5360万n?,死水位258.1m,相应的死库容为1090万nA(3)水文气象由于工程区无水文或气象站，故大部分气象要素采用与工程区邻近的托克逊气象站实测资料。工程所在地多年平均气温13.8C,极端最高气温48℃,极端最低气温-32.7C,多年平均降水量6.3mm,多年平均蒸发量2006.9mm(大水体)，最大冻土深度120cm,历年最大风速40m/s,风向以NW居多。白杨河多年平均径流量为1.450亿历史最大洪水638m7so红山水库多年月平均最大引水流量为5.lOm'/s,引水量为1322万小。(4)地基特性及设计参数水库除险加固所涉及的工程区基岩地层主要为第三系中新统桃树园组红色泥岩、灰白色泥岩与青灰色砂岩互层，覆盖层厚度2〜15m,为第四纪上更新统洪积堆积卵砾石。工程区节理裂隙发育，以北东向、东西向最为发育。工程区岩性完整性系数0.13〜1.0,岩体属碎裂结构。岩石干密度1.77—1.85g/cm3,孔隙率0.325-0.354%,饱和度92.1-98.6%,饱和吸水率20%,比重2.74,饱和软化系数0.27〜3.39%。(5)建筑材料特性砂砾石料场位于工程区北部约2〜3km处的白杨河河床内，储量34.2*1073,净砂储量13.1X104m3,净砾储量30.5X10%^混凝土用细骨料除含泥量偏大外，其余各项指标均符合质量指标要求；混凝土用粗骨料各项指标均符合要求。5.1除险加固方案根据***水利厅和***计委对《新疆***红山水库除险加固可行性研究报告》的审查批复意见，本阶段在对水库病险状况认真分析研究的基础上，本着经济合理的原则，通过多方案对比分析，对红山水库除险方案进行优化的基础上，确定红山水库的除险加固方案为：1、原放水隧洞运行存在严重隐患，已无加固必要，修建新放水隧洞。2、引水隧洞出口建筑物因冻涨、库水回水冲刷等原因，损坏严重，确定修建出口建筑物。3、水库盘山引水渠道由于山体滑落和风沙淤积，致使引水达不到设计要求，确定对盘山引水渠道进行改建。4、对原放水隧洞封堵。6.3总体布置红山水库除险加固工程由新建放水隧洞、盘山渠改建、引水隧洞出口建筑物改建和原放水涵洞封堵四部分构成。新建放水隧洞位于原放水隧洞以南200米处，轴线与原放水隧洞平行，隧洞出口坐标为X=0.779,丫=1.2,进口坐标为X=L945,丫=1.2。引水隧洞出口建筑物位于原引水隧洞出口处，由出口渐变段、陡坡段和削力池三部分组成，全长104m,设计流量Q=6.0m；'/s。盘山渠改建段位于引水渠首下游1+000〜3+000桩号处，全长2.0km。

34原放水遂洞封堵位置为闸井后，封堵长度为10m。5.4放水隧洞6.4.1放水隧洞布置由引渠、有压涵洞、闸前有压隧洞、闸室段、闸后无压隧洞和出口扩散连接段组成。(1)引渠段引渠段长80m,底板高程255.5m,底坡i=O,梯形断面，底宽2.0m,渠深。〜5.0m,为浆砌石结构，衬砌厚度30cm。(2)有压涵洞段有压涵洞段(0+080-0+100)全长20m,进口底板高程为255.50m,城门洞型，孔口尺寸2.0X2.5(m),衬砌厚度60cm,底坡i=O；为适应佐收缩变形，每10m设一道变形缝，缝宽2cm,缝内设止水和填充材料。涵洞段用沙砾石回填，填土高度2.0m〜6.0m,表面用200厚浆砌石护坡。(3)有压隧洞段有压隧洞段(0+100〜0+231)全长131m,矩形布置，城门洞型，孔口尺寸2.0X2.5(m),进口底板高程255.5m,钢筋碎衬砌，衬砌厚度60cm,底坡i=0。每10m设一道变形缝，缝宽2cm,缝内设止水和填充材料。(4)闸室段闸室段(0+231-0+243.1)全长12.1m,孔口为矩形布置，检修闸门为平面钢闸门，尺寸为2.0X2.5m(宽X高)；工作闸门为弧型闸门，尺寸为2.0X2.0m(宽X高)。闸井顶高程为281.50m,井洞深26m,闸井采用200#钢筋碎结构，闸井与坝坡公路相联。(4)闸后无压隧洞闸后无压隧洞段(0+243.1-1+266.5)全长1023.4m,设计流量Q=6.0m7s,加大流量Q=7.5m7so洞身断面为bXh=2.0X2.5m的城门洞型，直墙高1.5米，拱顶半径为1.0米，底坡i=0.49%,钢筋碎衬砌，衬砌厚度60cm,进口高程为255.50m,出口高程为250.48m。沿洞轴线每10m设一道变形缝，缝宽2cm,缝内设止水和填充材料。(5)出口连接段出口连接段(1+266.5〜1+329)全长62.5m,断面由矩形渐变到梯形，矩形断面尺寸为bXh=1.8X1.8m,梯形底宽1.8m,深1.8m,连接段底坡i=0.64%,末端底板顶高程为250.08m；连接段与原渠道平滑连接。连接段衬砌材料为浆砌石，衬砌厚度30cm。6.5其他建筑物6.5.1盘山渠道盘山渠道位于巴依托海渠首下游1+000〜3+000km处，全长2km,设计流量6.0m3/s,纵坡i=0.005~0.009,渠道断面为U型，防渗材料为浆砌石，衬砌厚度30厘米厚。为解除风沙和山体滑塌淤积渠道，改建渠道全线均采用钢筋砂盖板封闭，盖板厚0.15m,跨度3.2m,宽1.0m。6.5.2引水隧洞出口建筑物

35引水隧洞出口处接一陡坡段，后接消力池，陡段长72m,宽由L8m扩散到3.2m,边墙与底板为整体式，采用钢筋碎，断面为矩形，高度由陡坡高1.0m渐变为消力池边墙高2.0m。消力池宽为3.2m,长15m,深2.0m,采用钢筋碎，为整体式结构，衬砌厚度0.4m。消力池后设海漫，铺设卵石，厚度1.0m,以减少水流对库盘及其削力池齿墙的冲刷。6.5.3原放水洞封堵原放水洞封堵位置为闸井后，封堵长度为10m,并进行接触灌浆，封堵材料为200#素碎。6.6建筑物项目及工程量汇总表建筑物项目及工程量汇总表详见表6TT。

367金属结构7.1概述本工程维修进水隧洞的出口建筑物、改建盘山渠道、封堵原放水隧洞和重建一条放水隧洞。根据各单项工程结构形式和运用要求，仅有放水隧洞有闸门等金属结构。根据水道的布置，放水隧洞金属结构部分设一道平板检修闸门和一道弧形工作闸门。闸门门叶重量计6.3t,埋件2.7t；固定卷扬机一台,it0.081t；液压启闭机一台，计L62t。7.2放水隧洞检修闸门孔口尺寸1.5X1.8m,设计水头22m,采用平板钢闸门，NL滑道支承，下游封水。闸门重Lit,埋件2.0t,当下游工作闸门出现事故或进行正常检修时，闸门靠本身自重和水柱压力动水下门。闸门小开度充水平压后，静水起门，闸门靠一台容量为5t、扬程为22m的固定卷扬机操作。工作闸门孔口尺寸1.5X1.5m,设计水头22m,采用弧形钢闸门，闸门重5.2t,埋件1.5t。动水起门，工作闸门靠一台容量为30t、扬程为3.0m的液压启闭机操作。闸门除在现场操作要求外，还有集中控制的要求，因此，操作设备上均留有远程控制接口。3、防腐为使工程建成后，减小闸门的运行维修费，闸门门叶均进行喷锌防腐处理。闸门及设备汇总表表6-2-1形式孔口尺寸(宽X高)(m)自重(t)埋件(t)作式操方启闭机形式自重平板检修闸门1.5X1.81.12.0静水启闭卷扬式0.08工作弧形闸门1.5X1.55.21.5动水启闭液压式1.62

379环境保护设计1.1环境保护设计依据1、《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93；2、《水利水电工程初步设计环境保护设计规范》；9.2环境保护设计10.2.1水库上游水源保护红山水库的蓄水主要来源于白杨河、泉水及部分汛期的洪水，河流出山口以上没有工矿及其它污染源存在，出山后经过柯尔碱旅游区，相距很远，对河流的水源不会产生污染，但至汛期或遇降雨时，由于泥沙带入使水体浑浊；根据白杨河水文站监测结果显示，白杨河水体水质各项指标符合国家标准，完全可满足其下游工、农业用水水质要求。为使红山水库下泄水体继续保持良好性状，保障水库下游工、农业用水的安全，应加强水库上游水源保护工作，尽量避免中上游河道两侧进行各类工业、农业及畜牧业生产活动，严禁在上游河道中投污染水源的有毒、有害以及其它杂物。11.2.2水库水体保护红山水库库周及白杨河上游植被覆盖极低，基本为裸露地面，逢暴雨径流时大量泥沙进入库中，将造成水库水体下降。对此可采取一定的绿化措施，在水库库周建成水源涵养林带,减少泥沙及风蚀沙对水库水体造成的影响，既可绿化荒山、营造人工景观，又可使水库水体水质得到保护和提高。造林费用可计入工程总投资，林带管理可纳入水库运行管理之中，库区的绿化工作在水库运行后由水库管理机构负责。12.2.3施工期环境保护设计在工程施工期间。由于大量的人流、物流涌入，大型施工机械的运行，以及工程爆破，将产生大量的废水、废气、废砧及噪声污染，将增加一定的环境负荷，并对目前正常运行的引水设施造成影响。针对这些不利影响，必须提出减免措施并进行防治、处理，以使工程施工对环境造成的影响减小到最低限度。一、现有引水设施的保护措施本次红山水库除险加固在施工期主要影响到的引水设施有上游引水渠、引水洞、放水洞及水库下游的输水渠道。盘山渠道和引水洞出口段施工期应尽量定在河道的丰水期既水库不引水的时期，上游的引水渠道和引水洞都无需运行，等上游引水渠道重建完成、引水洞修复工作完成以后就可以正常向水库引水。放水洞的大部分单位工程可选择在枯水季节即水库放空时进行施工，而且在放水洞施工期间，可不用破坏原有的放水洞和下游的输水渠道，这样就可以保证施工期水库对下游灌区的正常供水。二、施工期人群健康的保护设计1、深入开展群众性的爱国卫生运动，做好卫生宣传教育工作，使库区施工人员养成良好的卫生习惯。2、施工期施工人员健康及疫情的抽检施工期人群健康及疫情的抽检应具有代表性、可比性和有效性，抽检人数的比例不应少

38于工程影响对象总人数的5机抽检时间按施工开工前、施工正常运行、施工后期三个阶段，每个时段各一次。抽检结果应及时整理，并及时提交施工工程指挥部及主管部门，如有情况应及早处理。3、建设施工期生产、生活基地供水系统。4、加强施工期粪便、垃圾管理，杜绝粪便污染水源。搞好环境卫生，加强饮食卫生管理。由当地卫生防疫部门配合，抓好施工期突发性疫情的监控工作。三、施工期生产、生活水源的保护施工期生产、生活用水水质应分别控制在《地面水环境质量标准》(GB-88)中IV类标准和《生活饮用水卫生标准》(GB3838——88)范围内。根据白杨河地表水质现状情况，完全可满足施工期生产、生活用水的水质需求。四、施工期生产废水、生活废水及粪便的处理1、生产废水处理施工期生产废水主要来源于凿岩施工、洞室开挖、骨料冲洗、混凝土拌和、养护和施工机械冲洗等。这部分废水中主要污染物质是泥沙和岩石碎屑等固体物质。根据施工总布置，生产废水中以沙石料冲洗水，隧洞开挖中产生的废水处理较为关键。砂石料冲洗水的处理可采用简易沉淀池处理，沉淀池的处理能力为lOOmVh,沉淀池设计为倒梯形，底宽1m,上口宽3m,深2m,长6m。为施工期运行方便，沉淀池设两个，轮流使用，便于清淤。隧洞开挖废水中不仅有悬浮物，还有炸药残余物质，对此废水，可建纳污池收集蒸发，纳污池采用塑料薄膜防渗，上覆20cm保护层，工程完毕后污泥清运至2km外戈壁滩掩埋处理。2、生活污水处理生活污水主要来自生产基地的食堂及洗涤等方面，废水中一般不含有毒物质，主要成分是各种有机物、细菌。此类废水排放较分散，可采用天然蒸发方式，建蒸发池处理。浴室污水采用污水池，定期清运。3、粪便的处理考虑到将来施工单位较分散，人员变化较大，因此粪便处理应修防渗旱厕，施工结束后统一清除，厕所大小、数量视居住区人数、密集底、性别组成而定。指挥部、招待所、食堂等产生的生活污水、粪便要求建成一化粪池，进行定期清理。五、施工期大气环境的保护施工期废气主要来源于燃油机械运行所排放的废气以及施工爆破所产生的粉尘等。废气中主要污染物为NO?、SO?、CO、CO2及间歇性的粉尘等。由于工程区环境原本较好，河谷开阔，山谷风较强，环境容量较大，而施工期废气的排放是分散的、间歇性的，不足以导致施工区域大气质量发生质的变化。但是，施工时隧洞爆破开挖工序中产生的有毒有害气体如：CO、NO、SO2及粉尘等对施工人员人体健康有危害作用，所以施工中应对施工人员做好劳动保护工作。

39隧洞开挖过程中开挖工作面耍采用混合式通风，为减轻粉尘污染，凿眼采用水眼防尘，打湿钻。爆破工序中采用水封爆破除尘。施工中要严抓安全管理，防止意外事故发生，对施工人员应做好劳动保护工作，定期发放防尘口罩等。其次，对施工中可能出现CO、SO、NO等有毒有害气体密集的工作面上的工作人员，应配备便携式有毒有害气体监测器，并严格按照施工管理条例进行施工。六、施工期噪声影响的防护红山水库施工场地开阔，周围无居民区，因此，噪声污染主要针对施工人员。为改善施工人员生活区噪声影响，要求将筛分、拌合机等强噪声设备尽量远离生活区布置。瞬时、间歇强噪声源的运行时间尽量与生活区作息时间错开。根据卫生部，国家劳动总局颁发的《工业企业噪声卫生标准》，筛分系统、拌和系统、拌合机、装载机、掘进机等机械噪声声级均超过标准，因此，对操作人员及其附近的工作人员必须采取劳动保护措施，配备个人防护用具。七、施工期固体废物弃物的处理措施工程施工产生的生产弃殖统一布置于放水洞出口以东约500米处的空地上，但因尽量不能影响美观。施工期产生的生产、生活垃圾含较多有机质，如随意堆放会腐烂变质，发出恶臭，成为蚊、蝇的孽生地，传播疾病，且垃圾中的有害物质会随雨水渗入地下或随尘飘扬空中污染环境。因此，生产、生活垃圾应及时收集清理并进行卫生土地填埋法填埋。八、施工期对自然景观的保护措施工程施工期临时性占地面积较大，加之土石方开挖，料场开挖及道路等都对自然景观造成•定的影响，在施工结束后要有计划的平整土地，尽可能的恢复自然景观。九、施工期弃渣的处理本工程弃渣总量约万方，根据工程特点，设两处弃渣场，渣场地处戈壁滩，弃渣处理主要以管理措施为主，要求施工单位按规定的弃渣场堆渣，占地75亩，弃渣按梯形堆放。十、施工期环境监测工程施工期需对现有引水设施取水口以及施工期生活用水进行定期监测。监测时段为整个施工期，按丰、平、枯三个时段分别进行监测。监测项目为：PH、硫酸盐、氧化盐、溶解性铁、总Mn、总Cu、总Zn、N0?\NOJ'-NH八总N、总P、高镒酸盐指数、DO、COD、BOD、F、硒、总As、总Hg、总Cd、C产、总Pb、CN、挥发酚、石油类、、阳离子表面活性剂、总大肠菌群、苯并花。监测由建设单位组织进行，监测结果及时分析，并报当地环保部门。9.3环境保护投资估算环境保护总投资1L5万元。见表lO-3-lo

40环境保护投资估算表表10-3-1编号项目内容投资（万元）备注―'施工期环境保护1施工期生产废水处理修建沉淀池1.82施工期生活废水处理修建纳污池6二噪声防护防噪耳罩工程中考虑三水库周边保护雇人进行1.2四施工期环境监测三个断面2.5五合计11.59.4初步评价及结论9.4.1初步评价红山水库除险加固工程的兴建将是水库渗漏量减少，从而将减少区域地下水补给量，工程施工、土石方开挖、料场开采，将破坏自然景观和地表结皮，对自然环境将产生一定影响;工程施工产生的“三废”和噪音等，也将对环境产生一定影响。但工程兴建还将保证下游的安全，促进社会经济的发展和人民生活水平的提高。9.4.2初步评价结论本工程的兴建除了对水库周边区域环境有一定影响外，尚未发现有制约工程建设的重大环境问题。

4110水土保持10.1方案编制总则及依据11.1.1编制总则(1)符合国家对水土保持、环境保护的总体要求，坚持防范为主、全面规划、综合治理、因需制宜、加强管理。水土保持与生产建设安全、环境美化与注重效益相结合。(2)水土保持措施应成为建设项目总体设计的组成部分，并为主体工程建设服务。(3)方案编制与建设过程相适应，水土保持设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。(4)方案编制与建设过程相适应，坚持近期与远期相结合、植物设施、工程设施相配套的原则。在防止水土流失、保护和合理利用水土资源的同时，实现生态效益、社会效益和经济效益的同步发展。10.1.2编制依据法律法规依据(1)《中华人民共和国水土保持法》：(2)《中华人民共和国水法》；(3)《中华人民共和国环境保护法》；(4)《中华人民共和国森林法》；(5)《中华人民共和国土地管理法》；(6)国务院1993年8月1日第120令《中华人民共和国水土保持法施条例》；(7)国发[1993]5号《国务院关于加强水土保持工作的通知》；(8)水利部、国家计委、国家环保局水保[1994]513号文《开发建设项目水土保持方案管理方法》；(9)水利部令第5号1995年5月30日《开发建设项目水土保持编抱审批管理规定》；(10)水利部[1991]16号《水利部关于加强水土保持工作的通知》；采用的技术标准(1)《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204—1998)(2)《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190—1996)(3)《水土保持综合治理规范通则》(GB/T15772—1995)(4)《水土保持综合治理验收规范》(GB/T15773—1995)(5)《水土保持综合治理效益计算规范》(GB/T15774—1995)(6)《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453—1996)(7)《水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》10.2工程区水土流失现状及治理状况工程区处于高温降雨少的荒漠气候控制区，山体基本裸露，土层薄脊，土壤沙化，属于中强度水土流失区，水土流失严重，其流失类型以风力侵蚀为主，另有水力侵蚀。

42工程区属山区丘陵段，柯尔碱公路从工程区北部经过，红山水库管理站位于工程区北部,人类活动较多少，但由于管理所周围已全部绿化，水土流失对人类的社会经济未构成很大影响。工程区采取水土保持治理措施，主要为生物措施。。10.3水土流失预测红山水库工程生产建设过程中新增水土流失主要在项目建设期内，运行期内主要是灌溉，不会产生新的水土流失，因此预测时段为项目建设及水土保持设施未完全发挥效益前的时期。本工程新增水土流失量预测主要是指施工期地表开挖后，破坏地表，在不采取任何水土保持措施的情况下，裸露地面新增的土壤侵蚀量以及工程弃渣流失量。新增土壤侵蚀量的预测可用公式法计算，工程弃渣流失量可用专家预测法计算。工程新增水土流失总量主要是以工程弃渣流失量为主。红山水库工程由于施工扰动原地貌、形成新的开挖面以及大量的弃土、弃石，使工程区内水土流失加重，如不采取有针对性的水土流失保持措施，一旦暴雨冲刷，工程弃渣以及开挖面形成的水土流失将造成新的环境危害和水土流失。11.4水土流失防治责任范围根据《中华人民共和国水土保持法》规定“从事可能引起水土流失的生产建设活动的单位和个人，必须采取措施保护水土资源，并负责治理因生产建设活动造成的水土流失”，因此本工程确定的防治责任范围包括工程建设区和直接影响区。工程建设区包括主体工程区，料场，弃渣场，施工临建设施，生产生活区等，直接影响区指水库淹没范围。12.5水土流失防治分区红山水库工程水土流失防治可分为主体工程区(包括放水洞、进水洞出口、盘山渠等)、取料场、弃渣场、施工临时占地以及生产生活区。根据各区的地理位置和地质条件，采取不同的工程措施和植物措施防治水土流失。13.6水土保持分区防治措施(1)工程区防治措施本项目主体工程区建设中有利于水土保持的各项措施等都已计入主体工程中，本次设计只对区内的空坪隙地进行园林化植树种草，注意选择适生的草本树种。(2)料场防治措施红山水库工程的取料场为沙砾石料场。沙砾石料场位于白杨河河床内，取料结束后须对料场的开挖面进行土地平整，同时恢复植被。(3)弃渣防治措施本工程集中弃渣场共计两处。（a）I#渣场位于放水洞出口下游，渠道西侧地势较低的地方，弃渣成分主要是开挖洞室弃渣，防治水土流失的措施是：修重力式浆砌石挡渣墙，堆渣时从墙脚开始，逐层向后延伸（每层厚0.5m〜0.6m）；渣面大致整平后，先铺-层粘土，碾压密实，形成防渗层，再覆

43表土，改造为林草用地。（a）II#渣场位于洞轴线南侧200m处，为一天然凹坑，防治水土流失的措施是：坑凹回填，应根据坑凹容积与废土体积，合理安排废土弃石的运行路线与倾倒方式，提高回填工效。然后进一步平整地面，表层覆土，并修建四周的防洪排水设施一浆砌石拦渣堤。（4）占地区以及生产生活区防治措施根据这两区的土壤立地条件，在施工结束后可选择种植防风固沙林和人工草场以防治水土流失。（5）本水土保持措施主要工程量见表lO-7-lo水土保持措施工程量表表10-7-1种类防风固沙林（亩）水保林（亩）人工草场（亩）浆砌石方量（万■）面积5010350.041..7管理方案为确保水土保持工作的贯彻落实，县政府及行政主管部门应认真执行《中华人民共和国水土保持法》，加强水土流失的预防及监督工作，建立完善各项监督管理工作。水行政主管部门要充实和加强水土保持监督管理结构，切实认真地做好归口管理、综合管理、监督、检测和科研教育工作；建立水土保持方案报告制度；建立健全水土保持预防监督体系监督人员岗位制度，在执法中必须持政府颁发的检查员证，同时在水土保持经费中安排20%的资金用于预防监督。10.8投资估算1）概况水土保持规划治理措施主要包括工程措施和植物措施。工程措施包括：浆砌石挡渣墙、拦渣堤；植物措施包括：防风固沙林、水保林。水土保持规划总投资万元，其中工程措施投资万元，植物措施投资万元。2）编制依据执行水利部水规计（1996）608号文“关于印发《水利水电工程项目建议书编制暂行规定》的通知”；执行水利部水建（1998）15号文《水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准》。按2001年上半年价格水平进行编制，水土保持规划总投资万元，其中工程措施投资万元，植物措施投资万元。11工程管理设计1L1管理机构11.1.1管理机构的组成及管理任务红山水库是纯灌溉的水利工程，它与巴依托海渠首的管理现状均为隶属于***水利局水管

44总站的红山水管站，为科级单位。本工程的水管机构，维持原有管理机构，不再单独增设，也不在增加管理人员，现状管理人员为15人。根据工程特点，依据《水利工程管理单位编制定员试行标准》(SLJ705-81)框算人员编制为15人，其中生产人员8人，占总编制的53.3%,管理人员4人，占总编制的26.7%,其它人员3人，占总编制的20%。按规范框算的人员与现状一致。10.1主要管理设施10.1.1工程管理范围和保护范围工程管理范围依据工程项目及必要的辅助管理设备进行划定，包括库区、引水工程、观测设备、通讯和交通设施等项目。标准为库盘周围不少于200m范围内，引水渠首，引水渠,进、出水隧洞及其他建筑物从工程外轮廓线外不少于100mo工程保护范围为水库周边及水库附属建筑物两侧500m之内，并在***人民政府领导下设定界标定权发证，水库保护范围为库区周边土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地。11.2.2工程管理规划和设施(1)生产区、生活区的规划及主要设施生产区和生活区的布置要考虑与现有管理设施想结合，避免重复建设。原则上利用原设施，不再重新修建。(2)管理所需要的电源及备用电源工程管理所用的电源从水库西北部的库加依镇引线至场内变电站。同时为防止临时断电影响工程的正常运行，管理所应自备一台发电机作为备用电源。(3)生产和生活供水设施工程竣工后的生产、生活供水设施由原管理站内供水设施供给。(4)工程管理区绿化及旅游设施规划工程绿化是工程开展综合经营，改善生态环境，美化人类生活，延长工程使用寿命的重要组成部分，是保护水资源的重要措施之一。绿化应以保护工程安全和提高效益为目的。因此水库、渠首、渠道要在工程保护范围和自然保护范围内，有目的、有计划的开展植树造林,封山育林工作，防止水土流失。同时，利用水库水面开展水产养殖，并且逐步兴建一些旅游设施，开通与库北的雅丹地貌景区相连的道路，充分发挥工程的旅游效益。(5)通讯一、内部通讯由于工程区范围较小，水库距管理所较近，因此内部通讯可采用对讲机。二、外部通讯为方便基础数据的采集和分析整理，及时向主管部门汇报水库的水情并作出决定，管理所必须设两门程控电话，便于工程管理和水库的调度。

4510.1工程管理运用10.1.1工程调度运用-、工程调度运用规程1、任何时间，水库都必须有人值班，严格按规定对工程各部位进行观测、检查，发现异常情况及时汇报。2、严格按制定的工程调度方案进行水库调度运用，确保下游灌溉用水。3、放水洞为无压洞，在设计流量范围内供水，以防止明满流交替出现气蚀、负压等现象对洞身的破坏。4、洪水期及时向上级主管部门汇报水情，以便于上级主管部门及时作出决策，确保水库的安全运行。5、按“环境保护设计”的要求定期对水库水质进行监测，确保水库水质标准及各用水单位的安全。二、用水的组织管理及水费收取红山水库除险加固工程完建后，所属各用水单位的用水由水库管理所按水库调度运用规程统一调配。根据上级主管部门制定的收费办法按时向各用水单位行征收水费，对于违章用水、不照章交费的单位，管理所有权限量供水，累进加价收费，以促进水费的按时征收，保证工程正常运行所需资金和工程投资的及时回收。11.3.2建筑物管理一、基本要求1、贯彻执行有关方针、政策，掌握并熟悉本工程的规划、设计、施工和管理运用等资料,以及用水户与工程运用有关的情况。2、随时掌握工程动态，了解气象情报，做好水文预报、水库调度运用和工程防汛工作。3、因地制宜，利用水土资源，开展综合经营，保护水资源，搞好绿化，按时征收水费。4、加强职工政治思想和技术培训，建立健全岗位责任制度，通过运用管理积累资料，分析整编，总结经验，不断改进工作，确保水库的安全。二、水工建筑物的检查、观测枢纽各水工建筑物的检查、观测任务是：监视工程的状态变化和工作情况，掌握工程变化规律，为正确运用管理工程提供科学的依据。对工程的薄弱环节、重要部位、容易发生问题的部位，要做到经常检查、定期检查，及时发现不正常现象，分析原因，采取措施，对建筑物原设计的计算方法和计算指标进行验算。(-)特别检查和安全鉴定：1、经常检查：管理所应对建筑物各部位、闸门、启闭机械、动力设备、水流形态和库区岸坡等项目由专职人员经常检查观测。

462、定期检查：每年用水前后、冰冻前后应对水库各项设施进行定期检查，定期检查由管理所领导组织。3、特别检查：当工程发生重大事故时，管理所应及时组织力量进行检查，必要时报请上级主管部门会同检查。4、安全鉴定：水库建成运用的头3〜5年内，必需对工程进行一次全面鉴定，以后每隔6~10年进行一次。(二)各项工程建筑物的检查要点：1、碎建筑物：针对不同工程部位和容易发生的问题，注意有裂缝、渗漏、剥蚀、冲刷、磨损、气蚀及脱碱等现象，伸缩缝有无损坏，填充物有无流失，反滤排水设备的渗水有无骤减及浑浊现象。3、金属结构：注意有无变形、裂缝、锈蚀、气蚀、油漆剥落、磨损、振动以及焊缝开裂、钾钉或螺栓松动等现象。4、闸门及启闭机械：除按金属结构的检查和观察内容外，主要应注意闸门框架及面板有无变形，闸门有无扭曲，门槽是否堵塞，止水是否完整，止水橡皮有无老化及漏水现象，启闭机运转是否灵活，有无不正常音响和振动，机械转动部分润滑油是否充足以及机电安全保护设施是否完好等。5、水流形态的观察：主要应注意进口段水流是否平顺，闸后水流形态是否正常，跃后水流是否平稳，有无不正常流态和冲刷淤积现象。6、检查水库附属工程：交通、通讯、安全防护、避雷设施和观测设备是否完好。.建筑物管理三、放水建筑物的管理①加强对放水洞的检查观测。水库初次蓄水时，应注意检查放水洞壁有无裂缝和渗水现象。放水洞泄流时应注意观察。a.洞内有无异常声音，避免出现气蚀现象。b.出口水流形态以及消能设备有无破坏现象。放水洞停水期间，要注意检查洞身及出口消力池有无冲刷、磨损。洞壁有无裂缝、渗水;闸门槽、弯道处有无气蚀；止水设备是否完好；金属结构部分有无变形、损坏等现象。②根据检查观测的结果，分析原因及时采取相应处理措施。③闸门及启闭设备的养护和维修闸门及启闭设备要制定安全操作规程和保养制度，严格操作规程，减少事故发生。闸门及启闭设备的安全技术保护措施应包括以下儿点：闸门启闭必须专人负责。

47b.启闭以前，要全面检查各部机件是否正常，在正式放水前要试行启闭一次。12工程投资概算

481..1编制说明12.1.1工程概况红山水库除险加固工程位于新疆维吾尔******境内，是一座以供水灌溉为主的水利工程,距***55km,交通便利。工程规模属中型。本项目主要工作量有：放水洞、盘山渠等项，工程总工期2年。工程静态总投资2117万元，不计价差预备费，则总投资为2117万元，13.1.2编制原则及依据（1）编制原则执行水利部水建[1998]15号文《水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准》。按2002上半年价格水平进行编制。（2）定额①建筑工程执行水电部（1988）水电基字第19号文，采用水电部1988年《水利水电建筑工程概算定额》。以初审工程量乘单价计算。②安装工程采用（1993）年《中小型水利水电设备安装工程概算定额》。③施工机械台班费定额执行能源水规（1991）1272号文，采用《水利水电工程施工机械台班费概算定额》，其中一类费用扩大35队（3）主要材料预算价格：钢材、炸药由乌鲁木齐供应至工地，水泥由吐鲁番东湖水泥厂供应，木材、油料均由当地供应加至工地运杂费计算。（4）取费标准①其他直接费：建筑工程按直接费的4.00%,安装工程按直接费的4.7机②现场经费及间接费率：见下表现场经费及间接费率表序号工程类别现场经费间接费计费基础现场经费（%）计费基础间接费（%）1土石方工程直接费7直接工程费82碎工程直接费8直接工程费53钻孔灌浆工程直接费8直接工程费84疏浚工程直接费6直接工程费85设备安装工程人工费50人工费806其他工程直接费7直接工程费8③计划利润：按直接工程费、间接费之和的7%计列④税金：按直接工程费、间接费、计划利润之和的3.22%。

49①参照已建工程设备价及询价类比分析确定。②主要设备运杂费率根据水利部水建[1998]15号文《水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准》计算。（6）预备费：基本预备费按一至五部分之和的设计列，价差预备费为零。12.2资金筹措方案：工程总投资2117万元，资金筹措方案如下：由国家、地方两方投资，投资比例为：国家投入金额为1400万元；地方投入金额为717万元。

5013经济评价12.1概述红山水库除险加固工程位于新疆维吾尔******西北部，距***55km,距312国道18km,交通便利。工程由放水洞、盘山渠等部分组成。水库加固前，年渗漏损失为1356万小,水库经除险加固后，年增加水量1356万工程静态总投资2117万元，总投资2117万元，工程计划两年完成。12.2评价依据(1)国家计划委员会、建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)。(2)中华人民共和国行业标准SL-94《水利建设项目经济评价规范》。(3)中华人民共和国财政部《工业企业财务制度》(1992年)。12.3计算参数与计算条件(1)价格国民经济评价是从国家整体角度出发，采用影子价格，来考察工程对国民经济的贡献，评价工程的经济合理性。国民经济评价原则上采用影子价格，财务评价则采用以现行价格为基础的预测价格。(2)社会折现率国民经济评价中社会折现率按SL72-94《水利建设项目经济评价规范》规定，采用12机(3)评价原则国民经济评价，采用有无项目的增量费用和增量效益进行分析，其评价范围包括水库工程及其各受益用户。(4)计算期和基准年本项工程计算期为30年，其中建设期为2年，生产期为28年。基准年定在工程开工的第一年。12.4国民经济评价13.4.1工程费用计算(1)工程投资调整计算①枢纽工程投资调整计算根据《水利建设项目经济评价规范》附录E水利建设项目国民经济投资简化调整办法，国民经济评价投资在概算基础上剔除国民经济内部转移支付，主要有计划利润、税金；剔除预备费中的价差预备费；调整基本预备费。经调整计算，本项工程分年度投资为：1282万元、718万元.②配套工程投资项目受益灌区主要为低产田，配套设施基本完善，只需进行部分修缮，估算每亩投入80元，计算得配套工程投资为302万元。(2)年运行费项目年运行费包括工资及福利费、材料、燃料及动力费和维护费、其他费用。参照有关工程资料，并结合本工程具体情况，经分析枢纽工程取其固定资产投资的3.5机(3)流动资金

51参照类似工程分析，流动资金按二个月的年运行费计算。13.4.2工程效益计算红山水库未进行除险加固前，水库渗漏较严重，年渗漏损失达1356万方，进行除险加固后，可减免渗漏，年平均可增加水量1356万方，使下游农田用水得到保障。工程效益计算如下：(1)农业灌溉效益分析工程建成后，可向农业增加年供水1356万方，可完成低产田改造3.78万亩，灌溉效益计算如下：采用有无项目的增量费用和增量效益进行分析。农业成本根据当地农经站和物价局农调队的调查资料分析计算，农产品价格根据当地物价局，棉麻公司，茶蓄公司，以及粮油议价公司的调查资料分析计算。计算见表13-lo由计算得：灌区农业灌溉效益为698万元。(2)其他效益工程建成后，还将带来显著的生态效益和社会效益。***地处沙漠边缘，气候干燥，降水极少，风大砂多，工程实施后，可有效缓解农业灌溉严重缺水问题，保证了农业生产的持续发展，起到防风固沙的作用，对改善灌区的小气候具有积极的作用，具有较好的环保效益。工程实施后，有限的水资源得以充分的利用，必将带动当地的经济发展，增加各族人民收入，提高生活水平，对稳定边疆具有积极作用。13.4.3国民经济盈利能力分析根据以上分析得出的工程效益、费用，由项目国民经济效益费用流量表(见表13-2)计算求得本项目的经济指标如下：经济内部收益率EIRR=18.78%>12%经济净现值ENPV=1383万元>0效益费用比EBCR=1.56>114.4.4结论上述计算结果表明，本项目经济内部收益率大于社会折现率12%,经济净现值大于零，经济效益费用比大于1,说明兴建本工程经济上是合理、可行的。15.4.5敏感性分析敏感性分析是根据本项目特点，分析当固定资产投资、效益等主要因素中一项指标变化时对主要经济评价指标的影响。根据敏感性分析：即使投资增加10%和20%,效益减少10%,经济内部收益率仍大于社会折现率，说明本工程具有一定的抗风险能力。计算结果见表13-3。

5213.5财务分析13.5.1资金筹措本项目总投资为2117万元，建设资金筹集方案为：国家投入金额为1400万元；地方投入金额为717万元。13.5.2新增成本水价分析参照类似工程，本次计算分析除险加固工程投资对当地农业用水水价的影响。分析计算本次工程水成本对水价的影响。供水成本主要包括工程的折旧费、修理费、职工工资及福利费、材料和燃料动力费、水资源费、摊销费、利息支出和其他费用等。(1)新增折旧费折旧费=固定资产价值*综合折旧率经分析计算，工程的综合折旧率取2.6机(2)新增材料费材料费用主要包括生产运行过程中实际消耗的原材料、辅助材料、备品配件等，参照类似工程，暂按固定资产投资的0.K估算。(3)工资及福利费本工程不需增加管理人员，所以不增加此项费用。(4)摊销费摊销费指无形资产和递延资产摊销的费用，结合本工程实际情况，该项资产很小，所以忽略不计。(5)新增修理费新增修理费按固定资产投资的设计。(6)水资源费为促进工程尽快上马，本阶段暂按不征收资源费考虑。(7)利息支出本工程资金来源为拨款和自筹，仅考虑新增流动资金利息，其中70%从银行贷款，年利率5.85%o(8)其他费用其他费用按材料费、工资及福利费、维护费之和的10%o计算见表13-4O通过以上分析计算，工程实施后，项目受益灌区农业灌溉供水成本增加为0.0598元/m\无项目时灌区可引水量为3673万nA灌区水费按0.034元/m,征收，有项目后灌区可引水量为5029万

53经分析计算，有项目后灌区成本水价为0.041元/m：',随着水价改革的不断深化,此水价是可以实现的，农民承包的中低产田改为高产田，毛灌溉用水量下降，收入相应增加,此水费农民可以承受。13.6综合评价(1)综上计算表明，国民经济评价结论是好的，项目全部投资的经济内部收益率为18.78%,大于社会折现率，说明该项目占用投资对国家的贡献超过了要求水平，国家为项目付出代价后，除了得到符合社会折现率的效益外，还有1383万元盈余，因此该工程经济上是合理的、可行的。从敏感性分析结果同样证明，该项目具有一定的抗风险能力，因此，该项目经济上是合理、可行的。(2)财务评价，初步分析农业灌溉供水成本为0.041元/m：灌溉用水保证率提高后，产量大幅提高，收入相应提高，此水费农民可以承受，是可行的，本项目在财务上是可行的。综上所述，本项目应尽快建设，使其早日发挥工程效益。14结论及建议一、红山水库除险加固工程建设条件相对优越，库区地形开阔，工程区交通便利，施工

54方便，技术难度较低，经过本阶段论证，工程建设方案在技术上是可行的。二、除险加固工程估算总投资2117万元，初步安排总工期为2年。三、红山水库除险加固工程不仅具有供水、灌溉等效益，还具有显著的社会效益和生态效益，国民经济评价结论是经济内部收益率大于社会折现率12%,经济净现值大于零，经济效益费用比大于1,且项目具有一定的抗风险能力，在经济上是合理的，在技术上是可行的。因此，建议上级部门审查批准，尽快实施。红山水库的除险加固迫在眉睫，希望有关部门加大筹资力度，保证工程的配套投资，以使工程早日完工受益。