资源描述
1 综合说明
1.1 编制说明
1.1.1 工程位置
xx水库位于xx市xx县xx东部的丁陈洼内，北至xx大街，南至xx大街，西以xx大街为界，东至xx村。水库围坝总长12.922km，呈长方形。库区行政区域涉及xx镇。
1.1.2 编制缘由
xx县当地水资源严重缺乏，全县水资源总量为1.31亿m3，人均占有量仅有299.7m3，不足全国平均水平的1/7。近几年来，xx县工农业生产发展迅速，需水量越来越大，水资源供需矛盾日益突出，水源不足已严重制约了当地经济发展。
xx县引黄条件便利，簸箕李二干渠（幸福河）、小开河引黄干渠自境内穿过，多年平均引黄量为15826万m3，由于缺少大的拦蓄工程，调蓄能力很低，实际利用量仅为7000万m3，弃水现象严重。
修建调蓄水库，根据黄河来水总量和年内分配不均的实际情况，丰蓄枯用，以丰补歉，是缓解xx县水资源供需矛盾，保证人畜饮水和粮食安全、发展高效农业、实施盐碱地生态恢复与产业建设示范带的迫切需要，是促进xx县经济社会可持续协调发展的关键措施。
1.2自然地理概况
1.2.1 水文气象
xx县属半干旱季风气候区，四季分明，春季少雨多风，蒸发量大；夏季气温高，降水集中；秋季气温骤降、雨量骤减；冬季雨雪稀少寒冷干燥，形成春旱、夏涝、晚秋又旱的特点。多年平均降雨量为586mm，蒸发量为1285.5mm，平均气温12.0℃，无霜期206～225天。冻土深0.35m，最大0.5m。全年以西南风最多，其次是东北偏东风，年平均风速3.42m/s，多年平均最大风速17.36 m/s。
1.2.2 地形地貌
xx县地处鲁北平原，xx市东部，地理坐标东经117035ˊ～117060ˊ北纬37050′～38021′，是黄河冲积平原的一部分，地势平坦，略有起伏。地势由南向东北倾斜，地面平均坡度为1/8000～1/10000，地面高程（黄海基面，下同）一般在2.0～7.0m。
由于古代黄河泛滥冲积和海潮的侵袭，形成了高、坡、洼地相间的地貌特征。主要为河滩高地和古河道微高地、缓平洼地、浅平洼地、滨海滩地和海岸滩地。
拟建xx水库工程位于xx县东部，行政区域涉及xx镇。拟建场区地势平缓，稍有起伏，地面高程一般在4.50m左右。
1.3 工程地质
xx水库工程区位于黄河冲积平原，上部为全新纪（Q4）砂壤土、壤土、粉细砂、粘土，厚度一般不小于35.0m，颜色多为浅黄～灰黄～灰褐色，多呈可塑态，层位有一定变化。在大地构造单元上属华北地台辽冀台向斜，上覆第四系全新统冲积层。
水库区无活动断裂和石灰岩溶等产生诱发地震的构造和岩性条件，为区域构造稳定区。工程区内地震活动微弱，属地震活动平静区。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），工程区设计基本地震加速度值为0.05g，地震基本烈度为6度。
地下水以孔隙水储存于粘土、亚粘土、亚砂土和粉沙土中，水量丰富，但水质差。浅层淡水分布面积为155.3km2，占全县总面积的3.6%，主要分布在信阳、xx、车镇、水湾，小泊头镇也有零星分布。深层淡水顶界面埋深在350m以下，分布全县。
1.4 工程任务及规模
1.4.1 工程等别和建筑物级别
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）的有关规定，xx水库属中型平原水库，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级。
1.4.2 设计标准
1.灌溉设计保证率50%；
2.居民生活用水保证率95%。
3.地震参数：根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），库区地震动峰值加速度为0.05g，相应于地震基本烈度6度。
1.4.3 供水任务及规模
水库建成后主要供水任务是满足xx新城及xx镇、水湾镇、信阳乡、佘家巷乡等乡镇居民生活用水，xx镇、水湾镇、信阳乡、佘家巷乡的农业灌溉用水。
供水总规模7008万m3，其中农业灌溉年供水量6060万m3，居民生活及人畜饮水年供水量948万m3。
1.5 工程总体布局及主要建筑物
xx水库是利用原有地形，采用开挖与筑堤相结合方式建设的平原水库。新城大街以南、中心大街以北、棣新八路以东、大济路以西为水库西库区，设计蓄水位4.5m；大济路以东至李白杨村西，为东库区，设计水位7.5m。西库区围坝轴线长4932m，东库区围坝轴线长7990m，总长12922m。水库外堤脚与路外肩之间为10m宽水库护堤地。水库总占地面积5.656km2。
xx水库自小开河引黄闸取水，在小开河青坡沟渡槽下开挖引水渠引水，引水渠渠首建引水闸1座。水库（东库区）采用低水位（水库水位4.0m以下）自流入库，高水位（水库水位4.0m以上）提水充库方式，入库涵闸和入库泵站的设计流量均为10 m3/s。西库区通过穿大济路的节制涵闸自东库区引水。考虑灌溉需要，在东库区南、北围坝处各建灌溉放水涵闸一座。
为满足城乡生活供水需要，水库水经出库泵站向水厂供水，出库泵站由自来水公司与水厂建设同时进行，本报告不包括出库泵站设计。
由于水库占用了青坡沟4.3km河道，影响上游地区的排涝，需对青坡沟进行改道。改道后，河道自梁白杨村西（桩号12+850）沿水库南端中心大街外侧向东，绕过东库区围坝后向北，在围坝东侧汇入青坡沟下游。
由于东库区水位较高，为防止蓄水后长期运行产生涝渍影响，东库区南、东两侧利用新改道的青坡沟截渗，北侧利用原有沟渠（丁陈沟）截渗。
xx水库主要建筑物包括引水闸、入库涵闸、入库泵站、灌溉放水涵闸、库区节制涵闸等。
1.6 主要工程内容
1.6.1 引水渠及渠首引水闸
渠首引水闸设计引水流量15m3/s， 共2孔，每孔净宽2m，开敞式结构，闸底板高程2.8m，主要有进口段、闸室段、出口段组成。
引水渠为连接引水闸和入库涵闸、入库泵站的输水明渠，全长8km，平行青坡沟布置，设计流量15 m3/s，渠底比降1/10000，底宽5m，边坡1：1.75，采用全断面预制砼板衬砌。
引水渠为连接引水闸和入库涵闸、入库泵站的输水明渠，全长8km，设计引水流量15 m3/s。渠首引水闸布置在青坡沟渡槽下20m，共2孔，每孔净宽2.0m，为开敞式结构，设计过水能力为15m3/s。
1.6.2 围坝工程
围坝轴线长12.922km，东库区坝顶高程9.4m，防浪墙顶高程10.4m；西库区坝顶高程6.7m，坝顶宽6.0m，上游坝坡1：3，下游坝坡1：2.5，水库最高蓄水位东库区7.5m、西库区4.5m，死水位1.0m，设计总库容3500万m3，死库容500万m3。
1.6.3 入库涵闸
入库涵闸布置在东库区东坝段，水库桩号3+500处，设计流量10 m3/s，为1孔2×2.5m钢筋混凝土箱涵，闸底板高程2.0m，主要有进口段、穿坝涵洞、闸室段、出口段组成。
1.6.4 入库泵站
入库涵闸布置在东库区东坝段，水库桩号3+450处，设计提水流量10 m3/s，进水池设计最低引水位2.0m、最高引水位4.35m。泵站安装5台900HD—9型混流泵，总装机容量1575kw。
1.6.5 灌溉放水涵闸
灌溉放水涵闸在东库区围坝桩号1+620、5+950处各布置一座，桩号1+620处涵闸与丁陈沟连通，5+950处涵闸与青坡沟连通。均为1孔2×2.5m钢筋混凝土箱涵，闸底板高程分别为1.0m、2.0m，主要有进口段、进出口闸室段、穿坝涵洞、出口段组成。
水库泄空时，灌溉放水涵闸可兼做放空洞。
1.6.6 库区节制涵闸
东、西库区库区节制涵闸是西库区自东库区引水的穿坝建筑物，布置在原青坡沟穿大济路处，西库区桩号1+480。设计流量5.0m3/s，洞身为一孔现浇钢筋砼箱涵，内径为1.5×1.5m，底板高程0.0m。
1.6.7 青坡沟改道工程
由于水库占用了青坡沟4.3km河道，影响上游地区的排涝，需对青坡沟进行改道。改道后，河道自梁白杨村西（桩号12+850）沿水库南端中心大街外侧向东，绕过东库区围坝后向北，在围坝东侧汇入青坡沟下游，河道中心线在围坝外侧，沿围坝平行布置，桩号12+850～14+100，河道中心线距坝轴线108m；桩号14+100以下，河道中心线距坝轴线80m。
改道段长4955km，设计排涝标准为五年一遇，设计流量38.07m3/s，河道底宽18.0m，比降1/10000，水深2.5m，滩地宽10m，堤顶宽3.0m。
1.7 征地拆迁与移民安置
本工程无村庄搬迁，水库占地主要为荒碱低洼地，永久占地面积8993.08亩，其中库区占地8284.5亩，护堤地占地199.8亩，引水渠占地171.75亩，青坡沟改道工程占地327.03亩，管理区占地10亩；临时占地297.99亩。
根据挖压拆迁实物数量和补偿标准计算，需征地拆迁及移民安置补偿投资2149.281万元。
1.8 水土保持和环境影响评价
1.8.1 水土保持
1.预测结果
通过水土流失预测可知，在工程施工及运行过程中，共扰动占压原地表面积619.405hm2，破坏水土保持设施面积20.5hm2，弃土量92.92万m3，总计产生水土流失总量为42219.71t，其中新增流失量为33698.36t。
2.综合分析
（1）本项目扰动地面程度较大、占地较多，给当地农业生产带来不利影响。
（2）在新增水土流失中，库区施工产生的新增水土流失量为18225.9t，占预测总量的43.2%；施工弃土产生的新增水土流失量为14123.85t，占预测总量的33.5%。因此，库区及施工弃土区应重点防治。
（3）在施工过程中，应注重采取临时防护措施。
（4）根据工程施工情况，应采取工程措施与植物措施相结合的防治体系；
（5）施工过程中应加强管理，尽量避免在雨季施工。
3.水保措施体系及总体布局
根据各防治区的特点和水土保持目标的要求，做到主体工程建设与水土保持方案相结合，工程措施与植物措施相结合，重点治理与面上防护相结合，治理水土流失和恢复、提高土地生产力相结合，确保项目建设期和运行期不造成新的水土流失。
水土保持措施总投资80.325万元。
1.8.2 环境影响评价
1.有利影响
xx水库工程建设后，基本解决了xx新城及xx镇、水湾镇、信阳乡、佘家巷乡等乡镇居民生活用水和农业灌溉用水，对缓解xx县水资源紧缺矛盾，促进国民经济的发展具有重要作用。
水库建成后，周边的生态环境将得到明显改善，提高了当地群众的生活质量，具有显著的生态效益。
2.不利影响
（1）工程建设占地将影响库区周围的村庄，给当地群众的生产、生活带来一定影响。
（2）工程施工期将产生水土流失，新增水土流失，可通过植物措施得到有效控制。工程施工期产生的建筑垃圾、生活垃圾等固体废弃物，可采取措施就地合理填埋或按地方环卫部门要求定点堆放。
（3）施工生产废水、生活污水，施工期的机械燃油、粉尘、噪声，给当地环境，群众的生产、生活带来一定的影响。可通过污水处理设施、采用无铅汽油、洒水降尘、劳动保护等措施，将影响减少到控制范围。
（4）水库运用过程中的清淤泥沙，将对周围环境产生不利影响，可采取壤土覆盖、及时还耕、植物防护等措施，减少水土流失等环境影响。
3.综合评价
本工程的实施具有显著的经济、社会和生态效益，对缓解xx县水资源矛盾，促进社会经济的发展和改善当地的生态环境，将起到越来越重要的作用。
经分析论证，该项目建设对当地的社会环境产生的短期不利影响，可通过适当的环境保护措施加以减免。所以，本工程不存在制约工程建设的环境因子，该项目从环境保护角度分析是可行的。
本工程环境保护总投资36.493万元。
1.9 管理机构设置
参照《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SL/T191—96）的有关规定，结合本工程的实际情况，初步拟定本工程建设管理机构编制定员为30人。
1.10工程投资及实施总工期
工程总投资14369.316万元，其中主体工程投资12103.217万元，移民环境投资2266.099万元。
工程实施总工期为15个月。
1.11 经济评价
根据经济评价计算的各项指标值，本工程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。因此，从国民经济盈利能力分析来看，工程在经济上是合理可行的。
在全部投资情况下，按财务基准收益率按4%计算，财务评价各项指标为：财务内部收益率7.7%，财务净现值（ic=4%）8327..7万元，投资回收期12年。财务内部收益率大于设定的财务基准收益率4%，财务净现值大于零，投资回收期限较短。本工程具有一定的赢利能力，在财务上是可行的。
可见，该项目具有一定的抗风险能力，财务可行、经济合理。建议尽早批复并组织实施，使xx水库早日发挥工程效益。
1.12 工程综合特性表
表1—1 xx水库工程综合特性表
序号及名称
单位
数量
备注
一、基本情况
（一）水库位置
xx市xx县
（二）建设性质
新建
（三）供水范围
1.农业灌溉
xx镇、水湾镇、信阳乡、佘家巷乡
2.城乡生活
xx新城及xx镇、水湾镇、信阳乡、佘家巷乡
二、工程规模
（一）工程规模
正常蓄水位
m
东库区7.5
西库区4.5
死水位
m
1.0
水库总库容
万m3
3500
死库容
万m3
500
调节库容
万m3
3000
（二）引水和供水
1. 引水
入库流量
m3/s
10
年入库天数
天
90.9
年入库水量
万m3
7852
2.供水
城乡生活
万m3
948
农业灌溉
万m3
6060
3.年损失水量
万m3
843
渗漏损失
万m3
548
蒸发损失
万m3
295
（三）建筑物指标
1.引水闸
设计流量
m3/s
15
过水断面
m
2×2.5
闸底板高程
m
2.8
2.入库涵闸
设计流量
M3/s
10
过水断面
m
2×2.5
闸底板高程
m
2.0
表1—2 xx水库工程综合特性表
序号及名称
单位
数量
备注
3.入库泵站
设计流量
m3/s
10
设计扬程
m
5.2
机组间距
m
4.5
水泵型号
900HD—9
装机台数
台
5
一台备用
单机功率
kw
315
总装机容量
kw
1575
4.灌溉放水涵闸（入青坡沟）
设计流量
m3/s
2.5
过水断面
m
2×2
闸底板高程
m
2.0
5.灌溉放水涵闸（入丁陈沟）
设计流量
m3/s
7.5
过水断面
m
2×2
闸底板高程
m
1.0
6.库区节制涵闸
设计流量
m3/s
5.0
过水断面
m
1.5×1.5
闸底板高程
m
0.0
三、工程迁占情况
1.永久占地
亩
8993.08
2.临时占地
亩
297.99
四、工程施工
（一）主要工程量
1. 土方挖运
万m3
265.7
自然方
2.土方回填
万m3
146.9
实方
3.浆砌块石
万m3
1.16
4.混凝土
m3
6320
5.钢筋混凝土
m3
59774
（二）主要建筑材料
1.钢筋
t
1094
2.水泥
万t
2.75
3.锯材
m3
58
表1—3 xx水库工程综合特性表
序号及名称
单位
数量
备注
4.块石
万m3
1.37
5.汽油
t
130
6.柴油
t
1256
（三）所需劳动力
人工工日
工日
91080
（四）工期
总工期
月
15
五、经济指标
1.总投资
万元
14369.316
（1）工程部分投资
万元
12103.217
其中：
建筑工程
万元
8722.321
机电设备及安装工程
万元
561.448
金属结构设备及安装工程
万元
33.052
施工临时工程
万元
460.101
其他费用
万元
1226.002
基本预备费
万元
1100.292
（2）移民环境投资
万元
2266.099
其中：
征地拆迁及移民安置补偿费
万元
2149.281
水土保持工程
万元
80.325
环境保护工程
万元
36.493
2 水文气象
2.1自然地理
德州市地处鲁西北平原，海河流域南系边缘，山东省西北部，黄河下游左岸，东经115°45′－117°36′、北纬36°24′25″－38°0′32″之间。北以漳卫新河为界，与河北省沧州地区为邻；西以卫运河为界，与河北省衡水地区毗连；西南与聊城市接壤；南隔黄河与济南市相望；东临xx市。行政区划面积10356km2，东西绵长163km，南北相距178km。境内京沪铁路、京杭大运河纵贯南北，石德铁路横穿东西，公路四通八达，为华东、华北之重要交通枢纽，故有“九达天衢”、“神京门户”之称谓。
拟建的赵虎水库位于德州市德城区东部的赵虎镇，水库布置在李明、高肃庵、孙固村北1km，团结干沟以南，原李明砖厂、于彬砖厂、赵虎镇砖厂之间。德城区是德州市委、市政府所在地，西、北部与河北省沧州地区为邻，东以马颊河为界与陵县接壤，东北、南、西南分别与宁津、平原、武城为邻。水库供水目标为赵虎镇、袁桥乡，供水区位于德城区的东部。
2.2 水文、气象
德城区属于暖温带，半湿润季风气候区域，温度适宜，热量丰富，光照充足，四季分明。春季大风多，气温回升快，蒸发量大，降水量少，常有春旱和干热风发生。
2.2.1 降水
由于季风气候区冬夏受季风环流影响，德城区气候特征显著，表现在降水集中，雨水明显。根据多年降雨资料统计，全区多年平均降雨量 527.2mm ，降水量年际变化较大，最大降水量1047.7mm（1964年），最小降水量297mm（1968年）；年内分配极不均衡：夏季雨水集中，冬季雨水稀少，春秋雨水不多，其中春季(3-5月)降雨占全年降雨量的11.1%，夏季(6-8月)降雨占全年降雨量的68.5%，秋季(9-11月)降雨占全年降雨量的17.9%，冬季降雨量占全年降雨量2.5%。
2.2.2 蒸发
据德城区气象站多年蒸发资料统计，多年平均蒸发量为1285.5mm，为多年平均降水量的2.19倍。蒸发年际变化不大，年内各月差异悬殊。月最大蒸发量多发生在5、6月份，在292～526mm之间，月最小蒸发量多发生在12月份至翌年1月份，一般在5.6～106mm之间。
2.2.3 气温
该区域多年平均气温12.8℃，极端最高气温41.1℃（1961年6月12日），极端最低气温-21.3℃（1972年1月27日）。
全年初霜日一般在10月25日前后，终霜日在3月21日左右，多年平均无霜期202天。冻土深0.3～0.4m，最大0.5m，年封冻期75天。历年平均日照时数2729小时，日照率61%，比较充足，有利于农作物的光合作用和有机物质的积累。
2.2.4 风况
德城区属于季风气候区，春季以西南风为主，冬季多为东北风，8月份多东北风或偏北风。全年以西南偏南风最多，年平均风速3.6 m/s，多年最大平均风速15.8m/s。
2.3 河流水系
德城区内河道属海河水系，干流河道有漳卫南运河、马颊河两条，均属过境河道，以排泄上游客水为主，兼排内涝、蓄水灌溉。卫运河位于德城区西部、岔河和漳卫新河位于德城区东部，三河均属漳卫南运河；马颊河自南部德城区与陵县边界穿过。
1965年以前，卫运河是德城区的主要供水水源。1965年以后，由于上游水利工程的兴建和气象因素的影响，致使运河经常干涸无水，径流资源匮乏。根据卫运河临清站实有系列资料计算，该河系年径流量逐年减少，非汛期年径流量由1960年的13.8亿m3减少到1980年的8.21亿m3，至1999年近乎为零。从水质上看，由于上游污染源大量排污，在1980年以前该河系五项毒物指标就超标几十倍至上千倍，水质污染相当严重，已不能作为农业供水水源。
马颊河系跨豫、冀、鲁三省的边界河道，属山东海河流域的一条大型骨干排涝河道。干流起源于河南省濮阳市金堤闸，经清丰、南乐及河北省大名在莘县董杜庄乡沙王庄村进入我省，于xx黄柏岭以下与德惠新河汇流后注入渤海。流域面积8330.4km2，全长425km，山东省境内337.13 km，其中德州市境内河道长189.16 km，流域面积3704.37 km2。近年来由于降雨量明显减少、用水量逐年增加、地下水的大量开采，马颊河已出现无水可蓄、断流和干涸现象。通过近50年资料分析，马颊河经历了由偶尔断流、经常断流到长期断流的变化趋势，从20世纪50——60年代中期基本不断流，到70年代偶尔断流，80年代以来则出现了经常断流、长期断流，每年断流都在200天以上。2000年马颊河最大河干天数为282天，最大河干长度为266km。马颊河已成为潘庄引黄灌区的主要输水河道。
德城区属潘庄灌区。潘庄灌区是德州市最大的引黄灌区。该灌区位于德州市西部，南靠黄河与济南市隔河相望，西部与聊城市接壤，西北部及北部以卫运河、漳卫新河为界与河北省相毗邻，东部为李家岸引黄灌区。灌区于1971年开始兴建，1972年建成渠首闸和总干渠并开始引黄放水。灌区供水范围包括齐河、禹城、平原、陵县、夏津、武城、德城、宁津八个县（市、区）的全部或部分，总人口306.23万人，控制面积5851km2，设计灌溉面积500万亩。渠首位于齐河县马集乡潘庄附近，建有三联9孔箱型涵洞式引水闸，洞高2.55m，边孔洞宽2.7m，其余均为3.0m，洞底高程上游30.12m、下游29.98m，设计引水流量124 m3/s。渠首闸至赵庄闸为总干输沙渠，长12km；赵庄闸至三级池全长71.44km，设计流量124～50m3/s，比降1/12300～1/13000；三级池出口至尚庙闸为尚仇干沟，长3.684km，灌区输水干线总长87.12km。总干渠在平原县焦庙乡尚庙闸进入马颊河，通过马颊河输水灌溉下游夏津、武城、德城、宁津等县（区）。黄河水进入马颊河后通过李家桥闸、仙人桥闸和马才（老）闸拦蓄。李家桥闸位于马颊河桩号157+823处，该断面设计排涝流量429m3/s，排涝水位20.05m，防洪流658m3/s，防洪水位21.32m，李家桥闸为7孔10×5.5m开敞式拦河闸，闸底高程15.55m，设计蓄水深4.5m；仙人桥闸位于马颊河桩号167+585处，为3孔10×5.5m开敞式拦河闸，闸底高程14.75m，设计蓄水深5.0m；马才（老）闸位于马颊河桩号182+911处，为4孔10×5.5m开敞式拦河闸，闸底高程13.6m，设计蓄水深5.0m。
2.4 地下水
德城区内的地下水赋存于第四系和第三系松散沉积物孔隙内，按含水层的水力特性和埋藏条件可分为：潜水-浅层地下水、中深层地下水和深层地下水。按矿化度分主要为小于2g/l的淡水。
潜水-浅层地下水系指埋藏于第一个相对隔水层以上的地下水，在德城区指埋藏于0-60m深度范围内的地下水，水位埋深在城区南部地区一般为2.0m左右，北部地区一般3.0-4.0m，个别地方大于6.0m。
中深层地下水和深层地下水系指埋藏深度在60-200m、200m以下的地下水。近几年来，由于大量开采深层淡水，以德城区为中心的“德州漏斗”中心水位埋深已超过98m，面积达80多km2。
德城区地下水水质符合饮用水功能的区域面积为68.1km2，占全区面积的12.6%，全部为浅井水，深井水氟化物超标（大于3.0mg/l），均超过饮用水标准，深井水不符合饮用水功能。
3 工程地质与水文地质
3.1 区域地质概况
3.1.1 地形地貌
xx县地处鲁北平原，xx市东部，地理坐标东经117035ˊ～117060ˊ北纬37050′～38021′，是黄河冲积平原的一部分，地势平坦，略有起伏。地势由南向东北倾斜，地面平均坡度为1/8000～1/10000，地面高程（黄海基面，下同）一般在2.0～7.0m，最高处8.0～10.0m，在xx镇西部一带，最低处2.0m左右，在东部沿海一带。
由于古代黄河泛滥冲积和海潮的侵袭，形成了高、坡、洼地相间的地貌特征。主要为河滩高地和古河道微高地、缓平洼地、浅平洼地、滨海滩地和海岸滩地。
3.1.2 地层岩性
xx水库工程区位于黄河冲积平原，上部为全新纪（Q4）砂壤土、壤土、粉细砂、粘土，厚度一般不小于35.0m，颜色多为浅黄～灰黄～灰褐色，多呈可塑态，层位有一定变化。
3.1.3 地质构造及地震
水库工程区在大地构造单元上属华北地台辽冀台向斜，上覆第四系全新统冲积层。
工程区内地震活动微弱，属地震活动平静区。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）知，工程区设计基本地震加速度值为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度。
xx水库最大蓄水深7.5m，库容3500万m3，属中型平原水库。水库区无活动断裂和石灰岩溶等产生诱发地震的构造和岩性条件。据此分析，水库蓄水后一般不会发生诱发地震，为区域构造稳定区。
3.1.4 水文地质条件
xx县地下水以孔隙水储存于粘土、亚粘土、亚砂土和粉沙土中，水量丰富，但水质差。浅层淡水分布面积为155.3km2，占全县总面积的3.6%，主要分布在信阳、xx、车镇、水湾，小泊头镇也有零星分布。深层淡水顶界面埋深在350m以下，分布全县。
地下水质竖向分布，宜井区是三元结构，淡—咸—淡，其它为二元结构，咸—淡。特点是：浅层淡水分布范围小，储量少，开采量不大；深层淡水埋藏深，开采困难，且氟、碘含量高。
3.2 水库区工程地质条件
3.2.1 库区地形
拟建xx水库工程位于xx市xx县东部，行政区域涉及xx镇。拟建场区属黄河中下游冲积平原，地势平缓，稍有起伏，地面高程一般在4.50m左右。
3.2.2 地层岩性
根据围坝坝基及横断面钻孔资料，地面以下15.0m深度范围内的土层均为全新统松散沉积层，成因类型为黄河冲积。按工程特性将15m深度范围内的土层分为5层，分别评述如下：
第一层：该层岩性为壤土，除19～24号钻孔缺失外，其余地段均有分布，厚度变化大，一般0.50～3.50m，表层多为耕植土，含植物根系。详细评述如下：
①壤土：棕黄色，软塑－可塑，湿－饱和，干强度、韧性低，夹砂壤土薄层。
第二层：该层岩性以砂壤土为主，场区均有分布，层位不稳定，厚度变化较大，一般0.30～3.70米。该层局部地段夹壤土薄层。详细评述如下：
②砂壤土，棕黄色－灰黄色，稍密，土体湿－很湿，摇震反应中等，干强度，韧性低，土质均匀，不显层理，夹壤土薄层。
第三层：该层岩性以壤土为主，除D2号钻孔外，其它场区均有分布，层位不稳定，厚度变化较大，一般1.00～5.00m。该层夹粘土透镜体和细砂透镜体，细砂透镜体厚度为1.30m，范围均较小，仅在D2号钻孔分布。详细评述如下：
③壤土，灰色－灰黄色，可塑，饱和，干强度、韧性中等，垂直裂缝轻微发育；
③-1细砂，棕黄色，稍密，很湿，主要矿物成分为石英、长石。
第四层：该层岩性以砂壤土为主，场区均有分布，层位不稳定，厚度变化较大，一般2.90～7.60m。该层夹有一层壤土，以透镜体形式分布，厚度0.60～3.00m，范围较小。详细评述如下：
④砂壤土，褐黄色－浅灰色，中密，很湿，摇震反映中等，
④-1壤土，灰色，可塑，饱和，干强度、韧性中等，垂直裂缝轻微发育。
第五层：该层岩性以壤土为主，场区均有分布，层位不稳定，厚度变化较大，一般1.20～2.50m，未揭穿，仅在15.0m钻孔揭露，最大揭露厚度2.50米。详细评述如下：
⑤壤土,棕黄色，可塑，饱和，干强度、韧性中等，垂直裂缝轻微发育。
3.2.3 库区浸没
在黄河冲积平原上修建平原水库，浸没是主要环境工程地质问题之一。根据浸没判定标准，当潜水位高于浸没的临界水位时，就会产生浸没危害。参考地区经验，以砂壤土为主的农业区临界浸没水位可按2.0m考虑。
xx水库地势平缓，地表水、地下水径流排泄不通畅，勘察期间工程区地下水位埋深一般在1.00～2.00m左右，但在长期蓄水条件下，库水沿坝基渗漏，势必会使库外地下水位进一步抬升，甚至超过临界水位，从而使地面发生地表积水，次生盐碱化等诸多问题。
综上分析，水库浸没不可完全忽视。为避免浸没造成损失，除筑坝时应积极采取防渗措施外，还应依据地形和水文地质条件，尽可能疏通地表排水系统，修建系统排渗网或采取其它有效的工程措施，解决水库外渗问题。
3.2.4 土的液化
水库工程区抗震烈度为6度，水库属中型水库，设计时应按6度设防。
依据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287—99）和《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2001），可不考虑饱和砂性土的液化问题。
3.2.5 渗透变形
水库蓄水后，浅部的砂壤土层在高水头压力作用下，有可能发生渗透变形，一般渗透变形主要有流土、管涌、接触冲刷和接触流失等几种形式。详细分析如下：
A.由于浅层各土层之间不均匀系数均小于10.0，相差并不悬殊，并且D10/d10≤10，故不可能发生接触冲刷。式中D10代表较粗一层土的颗粒粒径，小于该粒径的土重占总土重的10%，d10代表较细一层土的颗粒粒径，小于该粒径的土重占总土重的10%。
B.由于浅层各土层之间不均匀系数均小于10.0，相差并不悬殊，并且D20/d70≤7，故不可能发生接触流失。式中D20代表较粗一层土的颗粒粒径，小于该粒径的土重占总土重的20%，d70代表较细一层土的颗粒粒径，小于该粒径的土重占总土重的70%。
C.浅层各土层的级配连续，经各孔颗粒分析试验颗粒大小分配曲线分别进行计算，砂土一管涌破坏为主；壤土、砂壤土除个别点会发生管涌破坏，其余各点破坏形式主要是流土破坏。
D.临界水力坡降确定
根据《水利水电工程地质勘察规范》，流土型破坏临界水力坡度宜采用下式计算：
J=(GS-1)(1-n)
式中：GS—土的比重；
n—孔隙率；
本次计算中，GS=2.70，e=0.90。
计算得：J=0.90
采用2.0的安全系数，则允许坡降为：
J允=J/2.0=0.45
3.2.6 坝基沉降
在坝基范围内，本次勘察未发现连续的、厚度较大的软弱土层。根据地区经验，该类坝基的沉降量较小，不是坝基失稳的主要影响因素。设计部门若有必要，可根据横断面试验数据进行沉降量估算。
3.2.7坝基土层工程地质特性
各坝段物理力学指标差异性不大，现统一分析说明如下：
①层：壤土，其N值一般为3.0～4.0击；干密度为1.38～1.66kN/m3，孔隙比e为0.639～0.973，压缩系数为0.19～0.68Mpa-1，大值平均值为0.53 Mpa-1属于高压缩性土；K值为0.060m/d，为弱透水层。
②层：砂壤土，N值一般为2.9～6.0击；干密度为1.44～1.67kN/m3，孔隙比e为0.614～0.882，压缩系数为0.08～0.38MPa-1，大值平均值为0.29MPa-1，属于中压缩性土；K值为0.691m/d，为弱透水层。
③层：壤土，N值一般为2.9～6.7击；干密度为1.25～1.69kN/m3，孔隙比e为0.604～1.190，压缩系数为0.19～0.64MPa-1，大值平均值为0.52MPa-1，属于高压缩性土；K值为0.078m/d，为弱透水层。
③-1亚层：细砂，该层分布范围较小，未取得原状土试样，提供经验值为，其干密度为1.46kN/m3，孔隙比e为0.700，压缩系数为0.11MPa-1，属于中压缩性土；K值为13.82m/d，为中等透水层。
④层：砂壤土，其N值一般为3.3～7.3击；干密度为1.47～1.79kN/m3，孔隙比e为0.510～0.825，压缩系数为0.07～0.25MPa-1，大值平均值为0.20MPa-1，属于中压缩性土；K值为0.691m/d，为弱透水层。
④-1亚层：壤土，其N值一般为3.4～4.3击；干密度为1.49～1.72kN/m3 ，孔隙比e为0.578～0.814，压缩系数为0.12～0.57MPa-1，大值平均值为0.42 MPa-1，属于中压缩性土；K值为0.078m/d，为弱透水层。
⑤层：壤土，其N值一般为5.4～6.2击；未取得原状土试样，提供经验值为，干密度为1.50kN/m3，孔隙比e为0.800，压缩系数为0.30MPa-1，属于中压缩性土；K值为0.078m/d，为弱透水层。
综合分析上述各坝段的坝基土层工程地质特性，并参考该区经验指标，提出水库围坝坝基土层的物理力学指标及承载力建议值，见表3-1、3-2。
表3-1 xx水库围坝地基土层物理力学指标建议值
层号
岩性
数值
类别
含水量
密度
干密度
比重
孔隙比
饱和度
液限
塑限
塑
性
指
数
液
性
指
数
液限
塑限
塑性指数
液
性
指
数
压缩试验
方法(天然)
剪切试验
垂直
渗透
系数
粉粒
粘粒
自然快剪
饱和固结
快剪
慢剪
0.5
～0.25
0.25
～0.075
0.075
～0.05
0.05
～
0.005
0.005
～
0.002
压缩
系数
压缩模量
内聚
力
内摩
擦角
内聚
力
内摩
擦角
内聚
力
内摩
擦角
C
C
C
KV
mm
mm
mm
mm
mm
%
g/cm3
g/cm3
-
-
%
%
%
%
-
%
%
%
-
MPa-1
MPa
kPa
度
kPa
度
kPa
度
cm/s
①
壤土
最小值
4.0
54.8
12.1
22.3
1.72
1.38
2.71
0.639
68.0
30.0
18.0
11.0
0.30
32.0
18.0
14
0.29
0.19
2.67
11.7
7.2
18.0
9.5
15.7
11.9
5.58E-07
最大值
23.7
83.9
24.7
36.5
2.03
1.66
2.74
0.937
100
39.5
22.2
17.3
0.83
46.0
22.2
23.8
0.60
0.68
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