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1工程概况1.1建设背景南门峡四支渠灌区工程为青海省引大济湟湟水北干渠一期工程的一部分。北干渠在互助县境内补水注入南门峡水库，利用原南门峡水库西干渠作为四支渠的前半段，前段总长27.8km。渠道设计流量2.0m3/s，加大流量2.5m3/s。西干渠共布置支渠三条，控制灌溉面积4.02万亩。湟水北干渠南门峡四支渠灌区工程区地区处西北内陆，远离海洋，属高原干旱、半干旱大陆性气候，其基本特征是：高寒、干旱，日照时间长，太阳辐射强，昼夜温差大，冬夏温差小，气候地理分布差异大，垂直变化明显。项目区内干旱缺水，多年平均降水量482.7mm，降水分配不均，年内变化较大，多年平均蒸发量为1215mm。灌区植被稀疏，水土流失严重。为土、回、汉民族杂居的纯农耕区，人口8500人。工程区地处互助县贫困山区之一，自然环境恶劣，生存条件极差，人畜饮水困难，农民收入低且极不稳定，生活十分贫困。西宁市北山与互助县接壤，而北山的荒山荒坡的绿化工作市青海省政府、西宁市政府为改善西宁地区以及湟水流域生态的一项重点项目，但由于灌溉多采用小型提灌站供水，灌溉面积有限，且泵站及压力管道年久失修，效率低，运行成本高，已无法保证现状的绿化用水要求，致使西宁市北山绿化发展缓慢，与改善西宁生态环境的要求还有很大差距。通过续建供水工程，可以满足工程区工业用水，能够合理地开发利用有限的土地资源，进行集中规划，集中供电，集中供水，集中治污，从而提高土地、资金、人才、资源、信息等生产要素的利用效率，优化资源配置。因此，加强灌区建设既是工业化进程的客观需要，也是体现建设节约型社会的宗旨。项目建设符合湟水北干渠南门峡四支渠灌区工程区的总规划布局，本项目无大的工程地质、环境问题，项目的实施有利于该地区水土保持和环境卫生的改观，且建筑物的修建无大的技术问题，项目区建设条件良好。项目的实施有利于该地区经济持续、稳定、健康发展，有利于保障地区的社会稳定。因此兴建该项目时十分必要的。1.2水源湟水北干渠南门峡四支渠灌区水源为黑泉水库，湟水北干渠从黑泉水库引水，南门峡四支渠在北干渠上设分水口取水.1.3项目区地理位置及地形地貌工程区地处西宁盆地北部边缘地带，地势北高南低，具黄土低山丘陵区的地貌特征，地形北高南低，东西两侧分别为湟水一级支流沙溏川河与北川河,南以湟水为界,与西宁市相望。区内海拔高程2320-2827m，以鸽虎岭最高，海拔2827m，泮子山、大墩岭次之，海拔分别为2825m和2755m，区内第四纪新老黄土覆盖广泛，厚度在10-60m之间，土质松软，侵蚀切割强烈，水土流失严重。1.4自然经济条件工程区位于互助县及西宁市境内，海拔高程2320-2827m。区内高山、丘陵交错分布，土地光热资源条件比较优越，但由于气候干旱，骨干灌溉设施建设滞后，农业生产经常面临旱灾威胁，使生产潜力难以充分发挥，影响了当地群众脱贫致富。工程区为互助县西山乡的部分地区、蔡家堡乡及西宁市北山地区的泮子山与大墩岭南坡一带，地形坡度一般在10°～45°之间，多年平均降水量482.7mm，降水时间分配很不均匀，年内变化较大，主要集中在6～9月，占全年总降水量的70%以上，而3～5月是农作物播种及幼苗期，但降水量只占全年的19.8%左右，对农作物生长极为不利，所以春旱频繁。工程区天然植被覆盖率不足15%，土壤植被稀疏，水土流失面积占土地总面积的80%以上。目前人畜饮水以窖水为主，只有少数村庄有自来水，属人畜饮水困难地区。1.5气象、水文概况1.5.1水文条件据互助县气象站观测资料统计，项目区多年平均降水量482.7mm。降水时间分配很不均匀，年内变化较大，主要集中在6～9月，占全年总降水量的70%以上。全年年际变化也比较大，最大年降水量为最小年降水量的1.79倍。灌区各沟道内的洪水大都是由暴雨或大雨形成，由于降水的时空特点，加之植被条件差，因而洪水过程陡涨陡落，峰高量不大，历时短，最短的年最大洪水过程历时不足1小时，暴雨洪水在时间上具有很好的对应性，大多出现在7-9月，洪峰的年际变化大。南门峡四支渠灌区水源为黑泉水库，湟水北干渠从黑泉水库引水，南门峡四支渠在北干渠上设分水口取水。续建南门峡四支渠灌区是湟水北干一期工程的配套工程，不引灌区内各沟道水入渠，因此对于灌区内各支沟的径流不再作分析。根据《湟水北干一期工程》初步设计报告，续建南门峡四支渠设计流量为1.0m3/s，加大流量为1.25m3/s。1.5.2洪水条件灌区各沟道内的洪水大都是由暴雨或大雨形成，由于降水的时空特点，加之植被条件差，因而洪水过程陡涨陡落，峰高量不大，历时短，最短的年最大洪水过程历时不足1小时，暴雨洪水在时间上具有很好的对应性，大多出现在7-9月，洪峰的年际变化大。湟水民和县段最大洪峰流量频率计算成果表。（1）洪水特性①暴雨特性湟水流域的水汽主要来自印度洋孟加拉湾上空的西南暖湿气流，由于深居内陆，水汽进入境内后含量大大减弱，因而降水量不大。湟水北岸有暴雨中心两处，东峡河的衙门庄和引胜沟的林场，互助县属这两个暴雨中心的夹角地区，即处在达坂山西段的南坡和垃圾山东段的北坡两个暴雨中心的夹角地区。调查显示，产生洪峰的降水历时大于6小时小于12小时，多年平均最大6小时降水量占最大24小时的77.5%，多年平均12小时降水量占最大24小时的83.8%，降水时间短而强度大，有时集中在几十分钟内。②洪水特性工程区内的洪水都是由暴雨或大雨形成，就是少数沟道的融冰雪洪峰流量也都小于由暴雨形成的洪水，但融冰雪洪水位往往高于汛期洪水位。在洪水调查时，当地群众往往认为春汛大，这主要是由冰面撑托，水在冰面上流而造成错觉。由于降水的时空特点，加之植被条件差，因而洪水过程陡涨陡落，峰高量不大，历时短，最短的年最大洪水过程历时不足1小时，暴雨洪水在时间上具有很好的对应性，大多出现在7～9月，洪峰的年际变化大。1.5.3气象条件工程区地处西北内陆，远离海洋，属高原干旱、半干旱大陆性气候，其基本特征是：高寒、干旱，日照时间长，太阳辐射强,昼夜温差大，冬夏温差小，气候地理分布差异大，垂直变化明显。湟水流域蒸发量的分布规律与降水量的分布规律相反，随海拔增高而逐渐减少，且自东南向西北逐渐减少，变化幅度一般在800～1100mm（E601）之间。工程区内多年平均蒸发量为1215mm。多年平均气温3.6℃，极端最高气温29.6℃，极端最低气温-32.5℃，无霜期68～184天，日照时数2600～2776小时，最大冻土深度86～144cm。1.6区域地质条件工程区地处西宁盆地北部边缘地带，地势北高南低，具黄土低山丘陵区的地貌特征，地形北高南低，东西两侧分别为湟水一级支流沙溏川河与北川河,南以湟水为界,与西宁市相望。区内海拔高程2320-2827m，以鸽虎岭最高，海拔2827m，泮子山、大墩岭次之，海拔分别为2825m和2755m，区内第四纪新老黄土覆盖广泛，厚度在10-60m之间，土质松软，侵蚀切割强烈，水土流失严重。工程输水线路沿北川河与沙塘川河的分水岭自北东向南西方向布置，按成因类型可进一步划分出黄土梁峁区与沟壑区两个次级地貌单元。⑴黄土梁峁地貌区主要指沙塘川河的次级支流朱尔沟、东家沟和北川河次级支流双庙沟、寺沟及大西沟等流域，海拔在2600-2827m之间呈长条状分布的黄土山梁地带，多为3-20m的新老黄土覆盖，其顶部较为平坦，地形起伏不大，两侧坡体自然坡度一般为20-35°，在山梁的北侧多见有40°-60°的圈椅状陡壁，均属滑坡体形成的残留后壁。工程输水隧洞多从这些梁峁下穿过。⑵黄土沟壑地貌区主要指区内呈树枝状分布的与黄土梁峁相间的冲沟地带，海拔在2360-2550m之间，沟谷断面形态呈开阔的“V”字型，一般切割深度15-25m，局部可达30-35m，谷底两侧多有第三系泥岩出露，呈现出黄土丘陵区中的侵蚀地貌景观，地形破碎，坡大沟深，沟底纵坡比降20-35%，冲沟两岸岸坡陡立，并见有宽30-80m不等的洪积台地，台面前缘落水洞发育，坡体凌乱，地形起伏较大，工程过沟建筑物和傍山渠道多涉及这一地貌单元。工程区出露的地层从老至新主要有上第三系中新统西宁组、上新统贵德组红色陆相含盐碎屑岩；第四系中更新统胶结、半胶结砂砾石；第四系上更新统风积黄土；第四系全新统坡积、地滑堆积黄土状粉质壤土等。1.7水文地质及工程地质条件工程区气候干旱，天然植被稀疏，虽有分布广泛且深厚的黄土地层，但由于降水稀少，地形破碎，除在冲沟沟掌地黄土层中有少量的孔隙性潜水赋存外，黄土梁峁地带黄土层基本不含水，其下伏上第三系红色碎屑岩，岩性软弱，岩体完整，裂隙不发育，为不透水的隔水岩层，总体上为地下水贫乏区。区内黄土层中的孔隙潜水主要分布在沟掌地、滑坡后部洼地黄土层与基岩的接触带内，受大气降水补给，在黄土垂直节理的孔隙中运移，多以泉及渗流形式出露地表，排向沟底，单泉流量很小，一般小于0.005L/s。经过对线路通过的各沟道地表水和泉水取样进行分析，区内地下水水质从沟脑到下游出口差别较大，具有明显的分带规律性，一般靠近冲沟上游沟脑地带，地下水矿化度小，在0.28-0.7g/l，属重碳酸钙镁型水，水中SO42-离子含量小于250mg/l，PH值7.85-8.51;而在冲沟中下游其矿化度为1.48g/l，CI-离子含量536.03mg/l，属氯钠镁型水，水中SO42-离子含量190.84mg/l，PH值8.36,根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的腐蚀性评价标准进行判别，沟道水及地下水对普通混凝土无腐蚀性，地下水（主要是蔡支渠一带）对混凝土中钢结构却具弱-中等腐蚀性，输水线路经过的这些沟道有（6#洞出口）、（5#倒虹）、深沟（6#倒虹）、杨家湾沟（7#洞进口）、阴坡沟（东支1#倒虹）等地段等，建议对这些地段建筑物基础做相应的防护处理