蓝田辋灞渠首取水枢纽工程施工图设计报告120323.doc

1、综合说明1.1绪言辋霸渠首取水枢纽工程位于蓝田县城以西，辋灞交汇口下游330m的灞河上，在灞河1号橡胶坝工程下游196m处。该枢纽工程于2011年10月水毁，拦河建筑物大坝及冲砂闸冲毁致使辋霸渠灌区无法引水灌溉，而且还危及到1号橡胶坝的安全，故抢险修复该工程是十分必要而且紧迫的。我院受蓝田县水务局的委托，进行了本工程施工图设计。1.2水文灞河是渭河较大的一级支流，它发源于蓝田县灞塬乡箭峪岭南九道沟，先后流经蓝田、西安东北郊后流入渭河。灞河全长104.1km，流域面积2581.0 km2（含浐河流域面积760.0 km2）。辋霸渠首引水枢纽位于辋灞交汇口下游约330m处，辋灞交汇口流域面积1322km2，辋灞交汇口各频率设计洪峰流量见表1-1。表1-1 单位： m3/s频率（%）多年平均123.351056922001848162814081144辋灞交汇口下游频率P=75%及P=95%年径流量分别为27414.37万m3及17505.56万m3。1.3地质坝址区场地地基属双层结构地基土，主要为上层卵石、下层粉质粘土、地基土各项指标值见表1-2。表1-2 地基土的各项指标建议值 地层编号岩石名称容许承载力o（kPa）总应力有效应力干燥重度（KN/m3）天然重度（KN/m3）渗 透系 数(cm/s)粘聚力C（kPa）内摩擦角（）粘聚力C（kPa）内摩擦角（）素填土2203.6353374.6410-2卵石3502.436.02.038.021.124.53.8210-2粉质粘土20029.017.852717.616.4420.319.5610-7据调查历史最大冲刷深度为1.0m左右，不冲刷流速为1.52.0m/s。天然建筑材料、砂石料可用河床开挖料，石料可不在辋灞河峪口内开采，料场距工程区20km，有公路相通。其工程地质结论：（1）工程区地层岩性以卵石、粉质粘土为主，坝址区未发现不良地质现象，可以建坝。（2）依据中国地震动参数区划图（GB183062001）划分，勘察区地震基本烈度为度，地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s。场地地基土属中硬土，场地类别为类。（3）勘探期间测得地下水位埋深0.47.9m。（4）工程区无饱和砂土层分布，在地震烈度为度时不会发生液化。（5）地表水及地下水均对普通硅酸盐混凝土无腐蚀性，在干湿交替环境下亦无腐蚀性。在干湿交替环境下对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。1.4工程任务和规模1.4.1工程任务恢复原辋霸渠首引水枢纽，发挥辋霸渠的灌溉效益，改善水环境，美化环境并保护上游灞河1#橡胶坝的安全。1.4.2工程规模辋霸渠灌区灌溉土地总面积1.8万亩，设施灌溉面积1.5万亩，有效灌溉面积0.8万亩，灌区是蓝田县农业生产的主要地区。工程受益面积涉及蓝关镇、三里镇、洩湖镇、华胥镇四个镇，18个行政村，总人口3.58万。灌溉水源为低坝引取灞河水，引水渠道设计流量1.83m3/s。该工程上游196m处为1号橡胶坝，下游1044m为2号橡胶坝。该工程于2011年汛期水毁，拦河溢流坝被冲毁，冲刷闸已严重毁坏，进水闸亦需要拆除重建。由于工程水毁使灌区无法引水灌溉，严重的影响了灌区的农业生产及经济发展，同时又危及到1号橡胶坝的安全，故工程的修复是必要的和紧迫的。坝上游形成水库，其总库容为23.91万m3，为小（2）型水库。1.5工程布置及建筑物坝上游形成小（2）型水库，灌溉面积1.8万亩，该枢纽工程为等工程，永久性主要建筑物为4级，次要建筑物为5级，临时性建筑物亦为5级。设计洪水标准为20年一遇，设计洪峰流量为1408m3/s，校核洪水标准为百年一遇，校核洪峰流量为2200 m3/s。地震动峰加速度为0.15g，地震设防烈度为度。该枢纽工程包括溢流坝、冲刷闸及进水闸，坝、闸上游防渗，下游消能工，工程范围内两岸翼墙及护坡。溢流坝与河道垂直布置在河中及左岸，冲刷闸及进水闸布置在右岸，进水闸引水角为56.5。溢流坝顶高程488.9m，坝底高程481.6m，坝长191.5m，坝底宽10.596m，坝面采用WES曲线。坝体内为C15埋石砼（埋石率20%），表面为C25砼，并布表面筋。为满足抗滑稳定要求，坝基底换填50cm厚砂砾石垫层。冲沙闸2孔，每孔宽4m，左右闸墩宽1m，中墩宽1.2m，冲刷闸总宽10.2m，闸室长8m。闸底高程484.9m，顶高492.9m，净高8m。安装2扇44mPGZ44平面铸铁闸门，当闸门关闭时，闸顶高程与坝同高，闸室设胸墙。闸底换填砂砾石，以增加闸室抗滑稳定性。闸室顶盖闸房，内安装QL-2400-SD直联双吊点螺杆启闭机2台。进水闸室宽3m，闸底高程487.8m，顶高492.9m，高差5.1m，设胸墙，安装宽3m，高2.5m的PGZ32.5平面铸铁闸门，闸室顶部为启闭机房，与冲刷闸房连通在一起，房内安装QL-200-SD型启闭机。坝闸上游复合土工膜250/PE(0.5)/250铺盖长30m，铺设高程484.6m，膜垂直防渗深度3m。下游C25砼消力池长25m，深1.8m，池底高程482.8m；池尾槛高程484.6m。C20砼海漫长40m，纵坡1:20，末端高程482.6m。抛石防冲墙深2m，底宽2.6m，顶宽12m。1.6施工分两期施工，两期导流，两期围堰。一期先施工左边150m长溢流坝段、上游防渗、下游消能工及左岸翼墙、护坡，一期纵横向围堰将所要施工部分围起来，用右岸河道导流。二期施工右岸冲刷闸、进水闸及剩余坝段，用二期围堰将要施工的工程围起来，用左岸河道及左岸坝段（溢流）导流。施工总工期3个月，从4月初到6月底。1.7工程管理由辋霸渠取水枢纽管理处管理，管理处编制6人。枢纽工程管理范围为坝轴线上游100m至下游150m，两岸堤防坡脚以外各15m。1.8设计概算1.9结论本工程经济效益及社会效益显著，建议立即安排实施。1.10水利水电枢纽工程特性表（附后）水利水电枢纽工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1、流域面积全流域工程地址（坝址）以上km2km2258113222、利用的水文系列年限a54实测与插补延长年份3、多年平均年径流量亿m31.75P=95%4、代表性流量多年平均流量实测最大流量调查历史最大流量正常运用（设计）洪水标准及流量非常运用（校核）洪水标准及流量施工导流标准及流量m3/sm3/sm3/sp(%)m3/sp(%)m3/sp(%)28015.722160290051408122005实测日期1953年8月12日发生日期1835年5、泥沙多年平均输沙量多年平均含沙量万tkg/m3216.84.43二、水库1、水库水位校核洪水位设计洪水位正常蓄水位死水位mmmm491.91491.14488.9487.82、正常蓄水位时水库面积km20.0413、回水长度km20.1964、水库容积总库容（校核洪水位以下库容）正常蓄水位以下库容调节库容死库容万m3万m3万m3万m323.9111.073.167.91三、下泄流量及相应的下游水位1、设计洪水位时最大泄量相应下游水位2、校核洪水位时最大泄量相应下游水位m3/smm3/sm1408486.962200487.69水利水电枢纽工程特性表续表序号及名称单位数量备注四、工程效益指标灌溉效益面积（水田、旱地、草场等分列）最大引用流量万亩m3/s1.81.83五、主要建筑物及设备1、挡水建筑物（坝、闸、堤）型式地基特性地震基本烈度/设防烈度顶部高程（坝）最大坝（闸）高顶部长度（坝）mmm砼溢流坝粉质粘土/488.97.3191.52、泄水建筑物型式地基特性堰（槛）顶高程溢流段长度单宽流量消能方式mmm3/s粉质粘土488.9191.511.5底流消能各建筑物分别列出闸门型式、尺寸、数量启闭机型式、容量、数量设计泄洪流量校核流量m3/sm3/s平面铸铁闸门PGZ 44m，2扇QL-2400-SD直联双吊点螺杆启闭机2台7.411.53、引水建筑物设计引用流量进水口形式地基特性中心高程闸门型式、尺寸及数量启闭机型式、容量、数量m3/sm1.83粉质粘土487.8PGZ32.5平板铸铁门，32.5，1扇六、施工1、主体工程数量明挖土方浆砌石方混凝土和钢筋混凝土金属结构安装万m3万m3万m3t2、主要建筑材料木材水泥钢筋钢材m3ttt含锚筋、锚杆3、所需劳动力总工日平均高峰人数高峰工人数万工日人人水利水电枢纽工程特性表续表4、施工临时房屋m25、施工动力及来源供电其他动力设备kWkW说明电源6、施工导流河道分二期导流，用围堰7施工占地（方式、型式、规模）亩38、施工期限准备工期总工期月月13七、经济指标1、静态总投资万元2、总投资建筑工程机电设备及安装工程金属结构设备及安装工程临时工程水库淹没处理补偿费其他费用价差预备费建设期还贷利息万元万元万元万元万元万元万元万元100%3、综合利用经济指标灌区单位灌溉面积投资经济内部收益财务内部收益其它经济指标元/亩%2、水文2.1气象蓝田县属暖温带半湿润大陆性季风气候，冬寒干燥，夏热多雨有伏旱，秋凉气爽阴雨多。据气象站多年统计资料：多年平均气温13.0，极端最高气温43.3(1966年6月21日)，极端最低气温-17.4（1977年1月30）；平均无霜期211天，冻土最大深度25cm（1967年1月19日21日）。全年主导风向为西北风，其次是西风、东南风，平均风速1.6m/s，最大风速20m/s。多年平均降雨量为833.3mm，69月降水量占全年降水量的58.4%（罗李村水文站实测）。2.2河流概况2.2.1灞河灞河原名滋水，是渭河较大的一级支流，发源于蓝田县灞塬乡箭峪岭南九道沟，向南流经灞塬后西行，到冯家弯出峪口，先后汇入清峪、流峪、兰桥河、道沟峪，在蓝田县城汇入辋峪河，经洩湖、马渡王、在未央区谭家堡又纳入浐河，北流10公里入渭河。灞河全长104.1公里，流域面积2581.0km2（含浐河760.0km2），平均比降6.0。灞河左岸支流少而长，大都集中在蓝田县城以南的中上游；右岸支流多而短小，主要集中在横岭塬西南侧。据统计，灞河流域面积大于10km2的支流毛沟共61条，其中一级支流有24条，二级支流有26条，三级支流有11条。流域面积大于100km2的一级支流有清河、辋峪河和浐河；流域面积大于100km2的二级支流有红星河（西采峪）、岱峪河、库峪河等三条。灞河流域多在秦岭山区，地形南高北低，岩石裸露，土层较薄，植被良好，平时水质清洁，洪水时挟带少量泥沙，上游河道（蓝田故京）平均比降9，洪水陡涨陡落，水流湍急；中下游河为平原弯曲型河道，河床为宽浅式断面，河道比降中上游（故京至浐灞交汇口）为2.35，下游（交汇口至入渭口）为1.58。秦岭山区面积占灞河集水面积的57%，灞河洪水汇流时间短，具有暴涨暴落的山区性河流特点。灞河洪枯流量相差悬殊，据马渡王水文站实测资料统计，灞河多年平均流量为15.73m3/s，年径流量为4.96亿m3，710月份径流量占全年的56.5%，12月至翌年2月占全年径流量的6.7%。灞河最大洪峰流量为2160.0m3/s（1953年8月12日），多年平均含沙量4.43kg/m3，多年平均输沙量为216.8万t，输沙模数1354.2t/km2。2.2.2辋峪河辋峪河为灞河的第二大支流，发源于蓝田县葛牌镇南部的东沟南部，流域大部分属于秦岭山区。上游分为东采峪和西采峪，在两河桥附近两河相遇称为辋峪河，在蓝田县城汇入灞河，灌道全长55.3km，流域面积548km2，平均比降12.1。灞河蓝田县城段综合治理工程位于辋灞河交汇口，治理区段灞河长5.136km，辋峪河长707m，交汇口流域面积1322km2，上游主要为秦岭山脉，坡陡流急，水质清澈，基本无污染。2.3径流2.3.1设计年径流量灞河的径流主要是由降水形成，以雨水补给为主，融雪水等其它补给形式为辅，降水的多少是径流变化的决定性因素。由于灞河流域降水年际之间变化大、年内分配也不均匀，径流也具有年际变化大，年内分配不均匀，具有明显季节性变化的特点。根据灞河马渡王水文站19532005年共53年的连续径流系列频率计算，采用皮尔逊型曲线目估适线，统计参数（包括均值、变差系数Cv和偏态系数Cs）按照矩法进行初步估算，再用适线法调整确定。灞河马渡王水文站不同频率年径流量计算成果见表2-1。灞河马渡王水文站不同频率年径流量成果表表2-1 单位：亿m3均值 CvCs/Cv不同频率年径流量 10%20%50%75%95%4.960.452.57.956.624.553.322.122.3.2径流量年内分配马渡王站及辋灞河交汇口P=75%及P=95%径流量的年内分配见表2-2。灞河径流量年内分配表表2-2单位:万立方米 频率月份P=75%P=95%马渡王站辋灞交汇口下游马渡王站辋灞交汇口下游1月995.67 822.16 1525.48 1259.64 2月1184.54 978.11 1432.74 1183.06 3月5330.06 4401.21 1248.44 1030.88 4月2573.83 2125.30 4622.81 3817.21 5月3896.09 3217.13 1054.16 870.46 6月1911.39 1578.30 881.40 727.80 7月3409.08 2814.99 1261.52 1041.68 8月906.38 748.43 904.47 746.85 9月4189.34 3459.28 2086.68 1723.05 10月3165.57 2613.92 3980.75 3287.04 11月4477.36 3697.11 1217.53 1005.36 12月1160.71 958.44 984.01 812.53 合计3320027414.37 2120017505.56 灞河多年平均流量为15.72m3/s，年径流量为4.96亿m3，年径流深为309.74mm，径流模数为9.82L/（s km2），最大年径流量10.51亿m3（1964年），最小年径流量1.25亿m3（1995年），最大值与最小值分别为平均值的2.12倍和0.25倍，极值比达到8.38。灞河在50年代至60年代中期为丰水期，60年代中期至80年代末丰、枯交替，90年代初至今为一连续的枯水期，反映出径流年际之间变化大的特点。灞河径流量主要集中在汛期，710月径流量为2.8亿m3，占年径流量的56.51%，非汛期径流量为2.16亿m3，占年径流量的43.49%。2.4洪水2.4.1暴雨洪水特性辋峪河汇流前灞河南河桥以上流域面积770km2，辋峪河流域面积548 km2，辋灞河交汇口流域面积为1322 km2。该段属于灞河中上游，南部为秦岭山区，县城以上辋灞河流域正处于两个降雨的高值区，降雨量变化在800900mm之间，远大于全县多年来平均降雨量。流域降雨量时空分布不均匀，汛期四个月降雨量占全年的55以上。暴雨最早出现在4月，最迟在10月，量级和强度较大的暴雨一般发生在79月，一次暴雨历时约24小时左右，其主雨峰约六小时。灞河洪水最早出现在4月，其峰量较小，年最大洪水发生在79月，10月由于受淋雨影响，亦有洪水发生，但量级较小。灞河流域峪口以上属山区性河流，洪水大多陡涨陡落。由于河槽调蓄能力较小，一次暴雨形成一个洪峰，在多雨季节形成陡涨陡落的连续洪峰。出峪口后，由于辋峪河、浐河的汇入，一次暴雨往往形成陡涨陡落的连续洪峰。2.4.2 设计洪水计算（1）基本资料灞河流域于1952年及1956年分别设立马渡王和罗李村水文站，观测流量、泥沙、降水等项目，蓝田县城设有气象站，观测有关气象资料。辋灞渠首溢流坝位于罗李村水文站与马渡王水文站之间，辋灞河交汇口下游约330m。马渡王水文站控制流域面积为1601km2，辋灞河交汇口处流域面积为1322km2，流域面积比较接近，本次洪水计算采用面积比拟法，以马渡王水文站作为参证站。马渡王水文站设立于1952年，收集到马渡王水文站自1952年至2005年共54年实测流量系列资料。（2）马渡王水文站设计洪水计算根据马渡王水文站19522005年共54年实测洪峰流量资料，加入1835年历史洪水，按不连续系列计算经验频率，用矩法计算统计参数作为初试值。偏态系数Cs=3.5Cv，采用P型曲线目估适线，适线时着重考虑曲线中、上部的较大洪水点数据。频率曲线见图，统计参数及不同频率洪水洪峰流量见表2-3。图1马渡王站洪峰流量频率计算成果表表2-3 单位： m3/s统计参数频率（%）均值CvCs/Cv123.3510646.00.743.525002113185016081238（3）辋灞河交汇口设计洪水流量辋灞河交汇口流域面积1322km2，交汇口处设计洪水计算采用面积比拟法，参证站选用马渡王水文站，面积比拟法计算公式为：Q设Q站（F设/F站）2/3K Q设、F设设计流域洪峰流量及面积；Q站，F站参证流域洪峰流量及面积；K降雨量修正系数，由于两流域距离很近，降雨量相似，K=1.0. 辋灞河交汇口各频率设计流量见表2-4。辋灞河交汇口设计洪峰流量成果表表2-4 单位： m3/s频率（%）多年平均123.3510569220018481628140811442.5 泥沙灞河为多泥沙河流，河床泥沙粒径随河床比降显著变化，西蓝公路桥以上为砾石粗沙，西蓝公路桥浐灞交汇口为粗沙，交汇口以下为泥质细沙。西安理工大学2006年6月完成了西安市浐灞河水沙特性分析及水沙系列设计编制，根据灞河马渡王水文站19552005年51年的统计资料，马渡王水文站多年平均流量15.72 m3/s，平均含沙量4.43kg/m3，年输沙模数1354.17t/km2，年输沙量216.80万t，实测最大侵蚀模数6083.35t/km2。灞河输沙量、含沙量的年内分配与径流量年内分配相似，年输沙量主要集中在汛期710月，输沙量达到183.05万t，占到全年输沙量的84.43%，非汛期输沙量33.75万t，占年输沙量的15.57%，反映出年内分配不均匀的特点，但与径流的年内分配也不完全一致，往往泥沙的年内分配更加集中在汛期，汛期沙峰与洪峰不一定相应，沙峰多提前于洪峰出现。根据该报告，灞河在50年代至60年代末期为丰沙期，70年代初期至80年代末丰枯交替，90年代初至今为一连续的枯沙期，与径流的年际变化基本相一致，具有年际之间变化大，水大沙多，水小沙少的特点。2.6施工导流2.6.1导流标准本工程永久性建筑物的级别为4级，依据SDJ338-89水利水电施工组织设计规范规定，导流建筑物级别为5级，导流洪水标准选择5年一遇。本次设计洪水系列采用19561990年马渡王站实测资料，分期设计洪水成果见表2-5。 马渡王站枯水期设计洪水成果表表2-5时段设计频率p（%）102033.35034572802221135月57452134621611月次年4月38028022215211月次年3月1701441139011月次年2月1461138840根据分期洪水计算成果，结合本工程实际，施工期为4月6月，5月份洪峰流量为521m3/s。3、地质3.1勘察工作量本次勘察工作从2011年11月23日至11月31日，完成的勘探工作量见表3.1.表3.1 勘探工作量表序号工作内容单位工作量1工程地质测绘km20.42钻孔个73进尺（钻孔）米76.84标准贯入试验次125动力触探试验米3.66试坑渗水试验次37钻孔注水试验段次28扰动样组3土常规组7快剪组3固结快剪组2慢剪组19水质简分析件23.2地形地貌灞河发源于秦岭北麓的箭峪岭南九道沟，总体向北西方向，蜿蜒流经秦岭山地、穿越黄土台塬后进入工程区域。灞河在下游处与浐河交汇后流向折向正北、于水流乡兰家庄地段注入渭河。灞河全长104km，流域面积2581km2，灞河终年流水，山区段两岸山体雄浑，林木茂密，水体清澈透明，属渭河水系的秦岭支流。灞河流经黄土台塬区的河谷长度46km，河谷断面呈不规则平缓“U”型，河谷左岸为白鹿塬，塬体宽厚，塬面平坦完整，呈二级黄土台塬地貌，塬面高程706780m，周边多以陡坎或滑坡群与其它地貌单元邻接。河谷右岸为铜人塬，塬面受冲沟冲刷破坏，塬面起伏，沟壑发育，“V”型谷深切80180m，呈黄土丘陵地貌，塬面高程700900m。灞河河流沿白鹿塬坡角流过，河道宽度50.0230.0m不等，河床高程580450m，两岸发育河漫滩及一级阶地，地面高程480622m。地形总体是东南高，西北低。3.3区域地质概况3.3.1地质构造工程区处于渭河断陷盆地（渭河地堑）南部，渭河盆地的形成始于第三纪始新世晚期，至上新世早期大体形成。第四纪以来以沉降为主，断裂活动强烈。切割第三系、第四系的断裂很多。主要断裂组有近EW向，NE向和NW向（西安凹陷南部还有近SN向）断裂，共百余条。另外凹陷中地裂缝也较发育，工程区距地裂缝（隐伏断裂）分布较远。工程区处于秦岭山前断裂、余下铁炉子断裂的北边。现就与勘察区距离较近的断裂特征分述如下：余下一铁炉子断裂：由户县、余下、经引镇至蓝田，呈近东西向展布，为高角度正断层，断面倾向北、倾角6080，牧护关岩体的侵入与该断裂中生代活动有一定关系。该断裂从工程区南边通过，距场地9.0km。秦岭山前断裂：由涝峪至汤峪沿秦岭山前呈近东西向展布，总体倾向北、倾角6080，深切地壳20.0km左右。沿断裂带有著名的汤峪温泉分布，为第四纪以来活动性断层。该断裂从工程区南边通过，距场地14.7km。灞河断裂：沿网峪油坊街灞桥呈北西向延伸，倾向南西，为隐伏的高角度正断层，深切地壳20km以上，为第四纪以来的活动性断层。该断层于场地外西南侧（灞河左岸）通过，距场地约1.0km。见构造纲要图。3.3.2地震第四纪以来，渭河地堑急剧下沉，为新构造运动活跃区，历史地震活动频繁，如最近发生的泾阳地震、草滩地震等就是佐证。据史料记载，渭河地堑范围内发生过M4级的地震有104次，其中M5级的地震有11次，1487年8月临潼6.25级地震，地震基本烈度为度，1568年4月2日临潼5.5级地震，地震基本烈度为度，1568年5月15日西安东北6.75级地震，地震基本烈度为度，1556年1月23日华县8级地震为最大震级，影响到本区地震基本烈度均不超过度。秦岭山区新构造运动表现以垂直抬升与面状剥蚀为特点。工程区属稳定性较差地区。3.4坝址区工程地质条件及评价3.4. 1地形地貌灞河发源于秦岭北麓的箭峪岭南九道沟，总体向北西方向蜿蜒穿流，属渭河一级支流，河流弯曲、河床宽窄多变，水量充沛。工程区灞河两岸为河漫滩及一级阶地发育，河道宽度202.0205.0m，河床高程484.0487.2m，河道平均比降20，河床覆盖层为含漂砾的砂卵石。平面呈“S”型，河谷断面为“U”型。地貌单元为灞河冲洪积一级阶地及河漫滩地貌单元。3.4.2地层岩性根据工程地质调绘、钻探揭露和室内土工试验成果，本次勘察的河堤地层由第四系全新统（Q4ml）、冲积卵石(Q42al)、冲积粉质粘土(Q3al)组成，现按其成因时代及物理力学性质差异分层描述如下。层素填土（Q4ml）：杂色，散体结构，成分主要为卵石。卵石成份主要为花岗岩、石英岩，呈亚园状，粒径4.08.0cm，个别可达15.0cm，卵石含量约5570%。充填物以中粗砂、砾砂为主。稍湿，松散中密。厚度为2.93.3m，层底埋深为2.93.3m，层底标高为489.7493.5m。层卵石（Q42al）：灰色，散体结构。卵石成份主要为花岗岩、石英岩，呈亚园状，一般粒径5.010.0cm，个别可达20.0cm，含量约65%左右。余为砾砂充填。潮湿饱和，松散中密。动力触探修正平均值17.3击，渗透系数K4.0910-2cm/s，属于强透水性。厚度为3.16.1m，层底埋深为3.19.4m，层底标高为481.30484.68m。层粉质粘土(Q3al)：浅棕红色，结构紧密，土质不均，局部含大量钙质结核，硬塑。属中压缩性土，本层未揭穿，最大揭露厚度为7.0m。3.4.3水文地质条件按空间分布条件分为地表水和地下水两大类：（1）地表水灞河受大气降水和上游支流河水补给，地表水储量丰富。排泄方式为河水常年补给两岸地下水，并向河流下游排泄。河流与一级阶地地下水的补排关系，随着季节的变化呈互补关系。勘察区为广大的农业区，工业基地分布较少，河流受工业污染程度甚微，河水清沏，水质良好。其地表水化学类型上游为HCO3S04NaCaMg型水，总矿化度0.3073g/l，pH值8.13，属淡水，弱碱性水，（见附录N04）。（2）地下水地下水按其赋存条件主要为基岩裂隙水和第四系松散层孔隙潜水两类。基岩裂隙水分布于工程区河流及冲沟两侧基岩的层面裂隙、风化裂隙与构造裂隙中，第四系松散层孔隙濳水分布于河床、河漫滩卵石层与河流一级阶地地层中，主要受大气降水、河水补给和上游地层中地下水渗流补给，以渗流方式向下游排泄。地下水水位埋深0.47.9m，平水期及枯水期河水补给两侧地下水和向河流下游排泄，丰水期两岸地下水补给河水。总之，工程区河水与两侧地下水的补排关系，随着季节的变化呈互补关系。勘察区地下水水化学类型为HCO3S04CaNa型水，总矿化度为0.8718g/l，pH值7.37，属淡水，弱碱性水（见附录N0.5）。依据勘察区地表水、地下水取样分析结果，按水利水电工程地质勘察规范附录G，按表G.0.3（将腐蚀性判别依据综合列于表3）判定地表水、地下水均对普通硅酸盐混凝土无腐蚀性，在干湿交替环境下亦无腐蚀性。依据勘察区地表水、地下水取样分析结果，判定地表水、地下水均对普通硅酸盐混凝土结构中钢筋具微腐蚀性；在干湿交替环境下对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。3.5场地地震效应按中国地震动参数区划图（GB183062001），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，属区。相应的地震基本烈度为度。按水工建筑物抗震设计规范（DL5073-2000）规范表3.1.2划分场地土类型为中硬土，按表3.1.3划分场地类别为类。勘察期间地下水水位埋深0.47.9m，在12.0m范围内没有饱和砂土及粉土层分布，根据水利水电工程地质勘察规范（GB5028799）规定，在地震基本裂度为度时不存在液化问题。3.6坝址区岩土工程评价及处理措施3.6.1岩土物理力学性质指标坝址、堤基各土层岩土物理力学性质指标见表3.2、颗粒组成特征见表3.3。表3.2 地基土颗粒组成特征表 层号颗粒类别频数n颗 粒 组 成有效粒径d10中间粒径d30界限粒径d60不均匀系数Cu曲率系数Cc砾 粒砂 粒细 粒20202.2.00.50.50.250.250.0750.075%mm卵石ZK1-1649.433.09.95.30.81.60.6746.8425.738.062.703ZK2-171.017.37.32.30.91.21.4621.139.4277.761ZK3-159.230.05.24.10.90.61.6612.530.818.523.058库区上游54.430.97.64.20.92.00.8409.2828.533.93.601库区中游55.228.79.13.91.41.70.8038.7729.436.63.262坝边66.616.9102.91.22.40.83515.737.845.257.837平均值59.326.138.183.781.021.580.92811.131.934.384.154地层指标值别天然含水量天然重度干燥重度比重天然孔隙比孔隙度饱和度液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量快剪慢剪固结快剪粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角w()odGsen()Sr()wL()wp()IpILa1-2(MPa-1)Es1-2Es2-3ccc（kN/m3）(MPa)kPa（o）kPa（o）kPa（o）粉质粘土频 数n77777777777777331122平均值fm23.7719.0615.432.720.7442.2688.1634.7020.6014.100.250.416.3423.7736.3315.7327.0017.6029.0017.85最小值Xmin18.8017.8014.002.720.5234.4079.5032.2019.2013.000.000.102.2018.8024.0010.3027.0017.6018.0017.30最大值Xmax26.8020.8017.502.730.9047.5097.6036.4021.5014.900.500.8515.4026.8058.0022.1027.0017.6040.0018.40标准差f3.3510.9131.1070.0050.1204.1796.9241.4890.8160.6730.1880.2654.6063.35118.8245.9550015.560.778变异系数0.1410.0480.0720.0020.1630.0990.0790.0430.0400.0480.7500.6400.7260.1410.5180.379000.5360.044表3.3 地基土物理力学性质指标统计表 3.6.2地基土各项指标建议值根据原位测试、室内土工试验结果，同时结合地基土野外鉴定特征及类似工程经验，综合确定蓝田县辋灞渠渠首大坝各层地基土指标建议值见表3.4表3.4 地基土的各项指标建议值 地层编号岩石名称容许承载力o（kPa）总应力有效应力干燥重度（KN/m3）天然重度（KN/m3）渗 透系 数(cm/s)粘聚力C（kPa）内摩擦角（）粘聚力C（kPa）内摩擦角（）素填土2203.6353374.6410-2卵石3502.436.02.038.021.124.53.8210-2粉质粘土20029.017.852717.616.4420.319.5610-7据调查历史最大冲刷深度为1.0m左右，不冲刷流速为1.52.0m/s。3.6.3坝址区岩土工程地质评价本次钻探揭露成果显示，场地地基结构属双层结构地基土，主要为卵石、粉质粘土，其工程性能如下。层素填土：杂色，散体结构，成分主要为卵石，稍湿，稍密。渗透系数K4.6410-2cm/s，属于强透水性。容许承载力o=220kPa，工程性能一般。层卵石：灰色，散粒结构。圆锥动力触探锤击数修正值为17.3击，潮湿饱和，稍密密实。粘聚力C=2.4kPa，内摩擦角=36，渗透系数K3.8210-2cm/s，属于强透水性，该层含20%左右的漂石，架空现象严重，钻孔过程中漏浆、塌孔时有发生。容许承载力o=350kPa，工程性能一般。粉质粘土：浅棕红色，结构紧密，土质不均，液性指数0.25，可塑。压缩系数0.41，属中压缩性土，粘聚力C=29.0kPa，内摩擦角=17.85，渗透系数K9.5610-7cm/s，属于极微透水性，容许承载力o=180kPa，工程性能较好。3.6.4河堤现状评价本次勘察范围坝轴线上游60m、下游100m,坝址处河堤地层主要由层素填土、卵石、层粉质粘土组成。坝址处两岸河堤均已治理，河道基本平整，河道宽度200205m，河道高程486.5487.9m，河堤内侧进行浆砌石砌护。右岸河堤高程493.4m,堤高6.5m左右，堤顶宽6.0m左右，堤顶为混凝土路面。左岸河堤高程493.0m,堤高6.5m左右，堤顶宽6.0m左右，堤顶为砂石路面。总之，现有堤防已进行加高、培厚加固处理，迎水破进行了浆砌石护坡，达到堤防堤防规范及建坝蓄水的要求。3.6.5堤基、坝基稳定性评价拟建蓝田县辋灞渠渠首大坝座落于灞河河漫滩上，地形开阔平坦，地层岩性均一，地层厚度稳定，坝基土主要由卵石及粉质粘土组成，且厚度远大于坝体高度，同时粉质粘土顶面起伏平缓，卵石层结构层面基本于地平面平行，且不存在软弱下卧层。据此判定，堤基、坝基抗滑稳定性较好。3.6.6坝基渗透性评价本次勘察在工程区不同地段共进行了方坑渗水试验，在钻孔作了3段次钻孔注水试验，根据试验结果并参照水利水电工程地质勘察规范（GB5028799）附录J.0.1标准，对坝基地层渗流稳定性进行评价。（1） 坝基卵石层渗透稳定性评价层卵石的渗透系数K3.8210-2cm/s，为强透水层，其容许水力坡降值按水利水电工程地质手册表3-3-8查得：其渗流稳定容许水力坡降为：Jy0.10.2。层卵石为无粘性土，从表8中可以看出层卵石的不均匀系数为34.38，卵石分选性好，级配不良，一般会产生级配不连续管涌型破坏。存在渗流稳定性问题。（2）坝基粘性土层渗透稳定性评价层粉质粘土为中压缩性土，可塑，渗透系数K9.5610-7cm/s，属于极微透水性，其容许水力坡降值按水利水电工程地质手册表3-3-8查得：容许水力坡降值0.5。坝基础按规划底座宽8.9m规模考虑，当蓄水水头高程为488.44m时，坝基础水力坡降值为0.44，处于粉质粘土层容许水力坡降值的范围内，即粉质粘土层不可能产生渗流变形破坏。3.6.7坝基处理措施根据上述工程地质问题及评价结果，卵石层呈松散密实状态，为强透水层，承载力可满足要求，地层分布连续，但渗流稳定条件差，不适宜作为坝基。层粉质粘土为中压缩性土，呈可塑状态，极微透水层，渗透稳定性较好，为天然防渗层，承载力可满足要求，地层分布连续，为天然地基。依据勘探结果及以前工程经验，拟建滚水坝地基工程处理措施：将坝基置于层粉质粘土上部。 3.7环境工程地质评价当坝蓄水水头高度达到设计水位高度时，在河道内形成 “山水人文相融、点线面结合的山水”为一体的生态框架，构建山水辉映、人水和谐的河流生态格局。不会对两岸环境造成破坏。3.8库区清理工程区段库坝区清淤工程量：蓝田县辋灞渠渠首大坝：库坝区上游河床高程487.2m，下游河床高程485.5m，高差1.7m，纵比降为14.2，河床宽度202m，清淤长度120m，按库区回水端回水深度达到0.5m估算，坝库区清淤工程量： 1.7/2x202x120=20604m3。建坝蓄水前须对河床边滩、心滩进行必要的清理，以确保库区底面基本平整和有效库容量，为今后库区开发水上游乐业奠定良好的基础。3.9天然建筑材料 3.9.1土料筑堤土料可采用工程区灞河河道左岸余家坡、李家坡村附近塬边滑坡体后缘壁塬体土料。该料场塬体宽厚，储量丰富，满足工程要求。该料场地层岩性为上更新统风积（Q3eol）黄土和中更新统风洪积（Q2eol+pl）黄土，土料质量满足工程要求。余家坡、李家坡村附近塬边滑坡群后缘壁塬体土料料场，距工程区12Km，有省道公路相通，料场土料开采容易，交通运输条件方便。3.9.2 砂砾料工程区河道地层岩性为第四系全新统卵石层，卵石成分以石英岩、花岗岩为主，含量5065%，一般弱风化状态，岩性致密坚硬。充填中、粗砂，成分同卵石层，含量约3035%。河道宽200.0300.0m，砂卵石层厚度5.06.0m，沿河道上下游储量丰富，满足工程要求。在工程区下游河道左、右岸防洪堤外侧均有人工开采的砂、砾料场，砂料、砾料、碎石料储量丰富，满足工程要求。砂、砾料既可就近从河道内筛选开采，也可从现有的砂、砾料场采购。沿两岸河堤有乡际简易公路通行，交通运输条件方便。3.9.3 石料距工程区最近的辋峪河峪口内两恻山体，岩性为钙质石英岩、混合花岗岩，山体高大宽厚。辋峪河峪口距工程区约20Km。辋峪河峪口内两恻山体岩性为钙质石英岩、混合花岗岩，可作为工程用石料料场。该料场山体高大宽厚，储量丰富，满足工程要求。两恻山体钙质石英岩,混合花岗岩，表层有薄层松散覆盖层和强风化层，以下为弱风化钙质石英岩,混合花岗岩。弱风化钙质石英岩,混合花岗岩，岩性致密坚硬，岩体较完整，质量可满足设计要求。表层剥离量一般不大。料场石料开采容易，料场到工程区有公路相通，交通方便，运距约20km。3.10结论及建议3.10.1结论（1）工程区地层岩性以卵石、粉质粘土为主，坝址区未发现不良地质现象，可以建坝。（2）依据中国地震动