[公告]碧水源：新疆沙湾县第三水源地工程可行性研究报告
新疆沙湾县第三水源地工程 可行性研究报告 新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司 专业资质：工程咨询证书编号：工咨乙 13520070060 二〇一五年三月 院长：张黎明 总工：马艳 分院院长：周吉军 分院总工：高宗昌 沙湾县第三水源工程 可行性研究报告 批准：周吉军 审定：高宗昌 审核：张亦冰李学红 张美君张红王银良 校核：王江涛陈焰炯 张良张小湘 姜莹张红文金凤 项负：李云霞 编写：李云霞陈海涛 何卉鲁远 丛洁刘婷兰晶晶 目录 1 概述 .........................................................................................................................1 1.1项目背景 .........................................................................................................2 1.2编制依据 .........................................................................................................3 1.3编制范围及内容 .............................................................................................5 1.4编制原则 .........................................................................................................5 1.5主要结论 .........................................................................................................5 2 水文 .........................................................................................................................9 2.1流域概况 .......................................................................................................10 2.2气象 ...............................................................................................................13 2.3水文站网及基本资料 ...................................................................................16 2.4径流 ...............................................................................................................17 2.5洪水 ...............................................................................................................26 2.6泥沙 ...............................................................................................................37 2.7水位流量关系 ...............................................................................................39 2.8冰情、水温及水化学 ...................................................................................41 3工程地质 ...............................................................................................................43 3.1区域地质概况 ...............................................................................................44 3.2工程地质条件 ...............................................................................................51 3.3天然建筑材料 ...............................................................................................76 3.4结论与建议 ...................................................................................................79 4 城市概况 ...............................................................................................................83 4.1县城性质、历史沿革、行政区划 ...............................................................84 4.2自然条件 .......................................................................................................85 4.3人口规模和社会经济发展水平 ...................................................................88 4.4沙湾县城供水现状及存在的主要问题 .......................................................89 4.5城市总体规划概况 .......................................................................................92 5.3沙湾县城水资源供需平衡 .........................................................................100 6 项目建设的必要性 .............................................................................................104 6.1现状供水系统存在的主要问题 .................................................................105 1 6.2项目建设的必要性 .....................................................................................106 7 工程设计标准 .....................................................................................................109 7.1水量、水质和水压目标 ............................................................................. 110 7.2各专业主要设计标准 ................................................................................. 110 8 水源论证 ............................................................................................................. 111 8.1水源的选择 ................................................................................................. 112 8.2流域沙湾灌区社会经济概况及水资源开发利用现状 ............................. 113 8.3金沟河流域沙湾灌区国民经济发展及需水预测 ..................................... 115 8.4供需平衡分析 .............................................................................................132 8.5工程规模的确定 .........................................................................................143 8.6水源等级分析 .............................................................................................144 9 工程方案论证 .....................................................................................................162 9.1供水系统方案 .............................................................................................163 9.2第三水厂厂址选择 .....................................................................................163 9.3取水工程 .....................................................................................................163 9.4输水工程 .....................................................................................................165 9.5 第三水厂 ....................................................................................................174 9.6配水干管工程（第三水厂至大美沙湾片区联系管） .............................188 10 推荐工程方案 ...................................................................................................190 10.1设计原则 ...................................................................................................191 10.2工程建设规模及主要工程内容 ...............................................................191 10.3取水工程 ...................................................................................................192 10.4输水工程 ...................................................................................................203 10.5第三水厂 ...................................................................................................212 10.6配水干管工程（第三水厂至大美沙湾片区联系管） ...........................235 11 施工组织设计 ....................................................................................................241 11.1施工条件 ....................................................................................................242 11.2料场选择与开采 ........................................................................................245 11.3施工导截流 ................................................................................................248 11.4主体工程施工 ............................................................................................250 2 11.5施工交通及施工总布置 ............................................................................255 11.6施工总进度 ................................................................................................261 11.7主要技术供应 ............................................................................................263 12 主要工程量及主要设备材料 ...........................................................................264 12.1主要工程量汇总表 ...................................................................................265 12.1阀件汇总表 ...............................................................................................265 12.3水厂主要构筑物及设备材料表 ...............................................................266 13 管理机构及人员编制 .......................................................................................271 13.1管理机构 ...................................................................................................272 13.2定员编制 ...................................................................................................272 13.3工程运行管理 ...........................................................................................272 14 征地与拆迁 .........................................................................................................277 14.1 概述 ..........................................................................................................278 14.2征地范围 ...................................................................................................279 14.3工程建设征地实物调查 ...........................................................................280 14.4 农村移民安置规划 ..................................................................................284 14.5移民后期扶持规划 ...................................................................................287 14.6 专业项目处理 ..........................................................................................288 14.7 补偿投资估算 ..........................................................................................288 14.8分年投资计划 ...........................................................................................294 15 水源防护 ...........................................................................................................295 15.1水源防护依据 ...........................................................................................296 15.2水源防护措施 ...........................................................................................296 16 环境保护 ...........................................................................................................297 16.1措施依据 ...................................................................................................298 16.2施工期环境影响分析及措施 ...................................................................299 16.3运行期环境影响分析及措施 ...................................................................302 16.4建设项目预期治理效果 ...........................................................................305 16.5环境保护投资初步估算 ...........................................................................305 16.6结论及建议 ...............................................................................................306 3 17 水土保持 .............................................................................................................307 17.1概述 ...........................................................................................................308 17.2主体工程水土保持评价 ...........................................................................313 17.3水土流失防治责任范围及分区 ...............................................................322 17.4水土流失预测 ...........................................................................................324 17.5水土流失防治标准和总体布局 ...............................................................330 17.6分区防治措施设计 ...................................................................................332 17.7水土保持监测与管理 ...............................................................................341 17.8水土保持投资 ...........................................................................................343 18 节能设计 ...........................................................................................................345 18.1设计依据 ...................................................................................................346 18.2主要节能降耗措施 ...................................................................................346 19 消防 .............................................................................................................350 20 安全生产与卫生 ...............................................................................................352 20.1设计依据 ...................................................................................................353 20.2总体设计 ...................................................................................................354 20.3劳动安全 ...................................................................................................356 20.4工业卫生 ...................................................................................................358 20.5安全卫生设施 ...........................................................................................360 20.6投资估算 ...................................................................................................362 21 工程投资估算 ...................................................................................................363 21.1 编制依据 ..................................................................................................364 21.2 总投资估算 ..............................................................................................364 22 经济评价 ...........................................................................................................369 22.1项目概况 ...................................................................................................369 22.2项目评价依据 ...........................................................................................370 22.3项目投资与资金筹措 ...............................................................................370 22.4总成本费用估算 .......................................................................................370 22.5销售收入及销售税金估算 .......................................................................372 22.6项目财务评价指标 ...................................................................................372 4 22.7盈利能力分析 ...........................................................................................372 22.8贷款偿还能力分析 ...................................................................................373 22.9评价结论 ...................................................................................................373 23 项目招标及内容 ...............................................................................................382 23.1编制依据 ...................................................................................................383 23.2招标范围 ...................................................................................................383 23.3招标组织形式 ...........................................................................................383 23.4招标方式 ...................................................................................................383 24 结论及存在问题 ...............................................................................................384 24.1结论 ...........................................................................................................385 24.2存在问题 ...................................................................................................385 5 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 1 概述 批准：周吉军 审定：高宗昌 审核：李学红 校核：张良 编写：李云霞 1 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 1.1项目背景 1.1.1项目建设的背景 沙湾县位于新疆维吾尔自治区北部，准噶尔盆地南缘，天山北麓，地处东经 84°57′～86°9′，北纬 43°29′～45°56′之间。东距自治区首府乌鲁木齐市 185 km。 东界石河子市、玛纳斯县，与玛纳斯县隔河相望；南到依连哈比尔尕山分水岭， 与和静县毗连；西至巴音沟、开干齐、小拐与乌苏市、克拉玛依市、奎屯市接壤； 北伸古尔班通古特沙漠，与和布克赛尔蒙古自治县为邻，北疆铁路、乌伊公路、 乌奎高速公路横穿境内，战略地位至为重要。沙湾县城是沙湾县的政治、经济和 文化中心，是以发展农副产品加工、纺织、石油化工、食品工业及旅游为主的综 合型城镇，是天山北坡经济带重要节点。 近年来，沙湾县工业生产规模不断扩大，以棉纺、粮油、棉浆粕、番茄酱、 乳制品、煤炭、煤化工、电力、建材等为主要组成部分的工业发展新格局初步形 成。沙湾县现状工业园区共有 5处，分别是哈拉干德综合工业园区、金沟河综合 工业园、柳毛湾农副产品转化工业园区、东湾煤化工产业园和安集海工贸园区。 其中金沟河综合工业园区与沙湾县城隔金沟河对望，距离沙湾县城中心约 2km， 即是新疆工业循环经济示范园区、全疆和天山北坡“农副产品、纺织加工节点”， 也是沙湾县城的有机组成部分。金沟河综合工业园区作为本供水工程的主要供水 对象，经过近年来的建设和发展已初具规模，现已有 13家企业进驻，主要有中 粮集团沙湾番茄制品分公司、中材屯河沙湾五宫水泥分公司、中粮集团天海粮油 公司、金牛集团沙湾盖瑞乳业公司、秦岭纺织公司等。 现状沙湾县县城供水水源主要有：沙湾县第一水厂、第二水厂和金沟河综合 工业园区的自备水井。现状沙湾县第一水厂供水能力在 4万 m3/d～6万 m3/d之 间，第一水厂实际供水量为 1206.12万 m3（已扣除供给县城周边乡镇的生活用 水量 450万 m3）。第二水厂采用抽取深层地下水作为县城备用水源，通过二级加 压的方式向县城供水，现有水源井 7眼，现状供水能力为 2.3万 m3/d，水厂现状 实际供水量为 181.25万 m3。现状年金沟河综合工业园区企业自备井 23眼，实 际供水量为 1220万 m3，全部采用自备井水水源。根据水资源利用现状，现状年 沙湾县城实际供水量为 2607.37万 m3，总需水量为 3014.52万 m3，缺水量为 407.15 万 m3，尤其在夏季用水高峰期缺水问题尤为突出，导致县城出现断水、停水现 象，而第一、第二水厂只能按片区轮流供水。今后随着城镇化进程的进一步加快 2 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 和生活质量的不断提高以及经济的快速发展，县城内生活和工业需水量与日俱增， 水资源供需矛盾将更加突出。就目前供水工程的规模，远不能保证县城常住人口 逐年上升以及工业快速发展的需水要求。日益突出的用水矛盾已成为制约沙湾县 城发展的主要瓶颈。 鉴于沙湾县城供水现状存在的问题，兴建沙湾县第三水源地工程显的尤为迫 切。该工程的兴建不仅会改善城区居民的生活生产环境，缓解用水紧张局面，还 会对沙湾县城乃至整个周边地区工业和旅游业的较快发展提供有力保障。 1.1.2可行性研究报告的编制过程 为加快本工程的建设，尽早发挥其社会及经济效益，沙湾县住房和城乡建设 局于 2014年 5月委托新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司（以下简称“设 计院”）进行沙湾县第三水源地工程可行性研究报告的编制工作。在此之前，我 院已经组织各专业人员，多次到现场进行踏勘，收集基础资料，并对该工程进行 了前期的准备工作，并与主管部门积极进行沟通，初步确定取水点的位置、输水 管线线路、第三水厂及配水干管的位置。于 2014年 5月中旬我院展开勘测工作， 8月设计院完成了“沙湾县第三水源地工程可行性研究报告”，并在 2014年 8月 和 12月分别通过了由沙湾县住房和城乡建设局和塔城地区发改委组织的专家评 审，项目组根据专家意见进行相应的补充修改和完善，目前该项目待批。 1.1.3工程概况 沙湾县第三水源地工程是解决沙湾县城生活（包括居民生活和公共用水）和 工业用水的一项重要工程，该工程包括取水工程、输水工程、第三水厂及配水干 管工程（第三水厂至大美沙湾片区联系管）四部分组成。输水管线采用单管布置， 全长 18.68km，其中无压段管线长 11.66km，采用 DN1200和 DN1000的预应力 钢筋混凝土管；有压段管线长 7.02km，有压输水管采用 DN800玻璃钢管，压力 等级为 0.6MPa和 1.0MPa，刚度为 10000N/m2。第三水厂日处理规模为 10万 m3/d。 配水干管工程（第三水厂至大美沙湾片区联系管）管线全长 5.08km，近期按需 要单管布置，采用管径为 DN900，壁厚为 10mm的涂塑钢管。工程建成后，近 期每年可向沙湾县城供水约 2000万 m3，工程估算投资为 21227.13万元。 1.2编制依据 主要规程、规范 1、《城市给水工程项目建设标准》（建标 120-2009）； 3 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2、《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ41-91）； 3、《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）； 4、《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）； 5、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）； 6、《防洪标准》（GB50201-94）； 7、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）； 8、《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）； 9、《市政公用工程设计文件编制深度规定（ 2013年版）》； 10、《城镇供水厂运行、维护及安全技术规程》（CJJ58-2009）； 11、《二次供水消毒设备选用与安装》（02S104）； 12、《给排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS 138:2002）； 13、《给排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）； 14、《水土保持综合治理技术规范》（GB/T16453.1-16453.6-1996）； 15、《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）； 16、《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）； 17、《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）； 18、《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）； 19、《水利水电工程天然建筑材料勘察规范》（SL251-2000）； 20、《水利水电工程建设征地移民设计规范》（SL290-2003）； 其他国家市政工程部分工程建设标准强制性条文等。 依据文件 1、设计合同（沙湾县住房和城乡建设局、新疆兵团勘测设计院（集团）有 限责任公司 2014年 5月签）； 2、《新疆金沟河流域规划报告》（2011年）； 3、《沙湾县 2012年国民经济和社会发展统计公报》； 4、《沙湾县国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》； 5、《新疆沙湾县城市总体规划》（2010-2030）； 6、《沙湾县工业园总体规划》（2011-2025）； 7、《新疆金沟河向独山子石化供水水资源配置规划报告》； 8、《中国石油独山子石化分公司金沟河引水工程水资源论证报告》； 4 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 9、《水质检验报告》（2014年 5月）。 1.3编制范围及内容 根据与建设单位签订的合同内容，本项目主要设计范围为取水工程、输水工 程、第三水厂及配水干管（第三水厂至大美沙湾片区联系管）。按照《市政公用 工程设计文件编制深度规定（ 2013年版）》中的有关要求，对沙湾县第三水源地 工程进行设计，主要解决沙湾县城近远期人饮和工业用水的缺水问题。本工程以 沙湾县城供水现状为基础，以金沟河流域规划和城市总体规划为指导，重点论述 以下几个问题： 1、科学阐述本工程建设的必要性。 2、合理确定本工程的建设规模。 3、对本工程的取水工程、输水工程、第三水厂及配水干管（第三水厂至大 美沙湾片区联系管）进行方案论证及设计。 4、进行本期建设工程的投资估算和工程经济效益分析。 1.4编制原则 本工程设计主要遵循以下设计原则： 1、符合国家有关政策法令、规范、标准的要求。 2、结合《新疆金沟河流域规划》（2011年）和《新疆沙湾县城市总体规划》 （2010-2030），对居民用水和工业用水确定出符合城区实际的供水规模，并对规 划区水资源作统一规划，远期、近期相结合，对今后水资源更新留有余地。 3、采用安全供水的技术措施，保证供水系统的安全可靠，并便于操作及管 理。 4、贯彻节能方针，推广节能技术，力求取得较好的社会效益。 5、保护水源，输水沿线及水厂的环境、制定保证水质的措施，要求水质符 合国家生活饮用水卫生标准。 6、管网的敷设按照近远期结合，分期建设的原则。 7、符合《市政公用工程设计文件编制深度规定（ 2013年版）》中规定的给 水工程可行性研究报告深度要求。 1.5主要结论 沙湾县第三水源地工程主要由取水工程、输水工程、第三水厂及配水干管工 程（第三水厂至大美沙湾片区联系管）四部分组成。本次取水工程按远期 2025 5 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 年 4000万 m3规模进行设计，一次建成；输水工程、第三水厂及配水干管（第三 水厂至大美沙湾片区联系管）按近期 2020年规模进行设计。近期本工程年供水 量约为 2000万 m3，输水管道设计流量为 1.24 m3/s。第三水厂日处理规模为 10 万 m3/d。配水干管（第三水厂至大美沙湾片区联系管）设计流量为 1.5 m3/s。工 程估算投资为 21227.13万元。供水水价为 1.85元/m3。 6 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 工程特性表 序号及名称单位数量备注 一、水文 1.工程点以上集水面积 km2 1688 3.多年平均年径流量万 m3 3.527 4.枯水期 95%频率径流量万 m3 2.977 5.工程点洪峰流量 20年设计洪水标准及流量 m3/s 49.2 50年校核洪水标准及流量 m3/s 26.6 6.泥沙 多年平均悬移质年输沙量万 t 66.5 多年平均含沙量 kg/m3 2.04 二、工程占地 1.永久占地亩 176.48 2.临时占地亩 641.54 三、主要建筑物及设备 1.取水工程 a.首部取水口 型式侧向引水 集水井 闸门数扇 1 设计流量 m3/s 1.65 孔口尺寸 m 1.5×1.7宽×高 数量座 1 尺寸 m 3×3×8.15长×宽×高 b.取水渗管 取渗干管管长度 m 1220 DN1200、预制钢筋砼管 取渗支管管长度 m 644 DN1200、预制钢筋砼管 c.渗管末端集水井 数量座 1 尺寸 m 3.2×3.4×12长×宽×高 引水闸门数量扇 1 引水闸门尺寸 m 1.5×2.0宽×高 节制闸门数量扇 1 节制闸门尺寸 m 1.4×1.3宽×高 d.集水廊道 数量座 2 总长度 m 145钢筋砼 尺寸 m 2.3×3.7净宽×高 e.截渗墙 长度 m 155.30 C20埋石砼 顶宽 m 0.6直墙 f.附属建筑物 检查井数量座 7钢筋砼结构 尺寸 m 3.2×3.2×10长×宽×高 防洪堤（重建） 长度 m 150 C20埋石砼 型式 m 3.1×5.5宽×高(重力式 ) 7 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 序号及名称单位数量备注 2.输水工程 a.无压段 管道长度 km 0.17 DN1200，预应力钢筋混凝土管 km 11.49 DN1000，预应力钢筋混凝土管 流速 m/s 2.2m/s～3.9m/s 充满度 0.42～0.609 附属建筑物分水井 1座、稳流井 1座、检查井 29座、过路涵 2座、阀井 1座 b.有压段 管道长度 km 7.02 DN800，SN10000N/m2 流速 m/s 2.45m/s 水头损失 m 32.58 附属建筑物镇墩 6座、进排气阀井 9座、排水井阀 1座、流量计井 1座、减压 阀井 1座、过路涵 4座 3.第三水厂 水处理量万 m3/d 10 4.配水工程 管道长度 km 5.078 DN900×10mm，涂塑钢管 流速 m/s 2.33 水头损失 m 32.71 附属建筑物 镇墩 7座、进排气阀井 7座、排水阀井 1座、流量计井 1座、阀井 1 座、分水口阀井 3座、减压阀井 1座、过路涵 27座、铁路盖板涵 1 座、顶管施工建筑物 3个 四、施工 1.主体工程量 明挖土方万 m3 81.48 填筑土方万 m3 62.6 混凝土和钢筋混凝土万 m3 1.99 2.主要建筑材料数量 钢筋、钢材 t 197.85 水泥 t 2261.38 汽油、柴油 t 511.69 3.所需劳动力 总工时万 19.71 高峰人数人 596 4.施工动力及来源网电为主，自备发电辅助 5.施工工期月 16 五、经济指标 1.总投资万元 21227.13含建设期利息 2.工程建设直接费万元 16053.75 3.工程建设其他费万元 2185.17 4.基本预备费万元 1823.89 5.建设期利息万元 511.12 6.水土保持部分投资万元 406.53 7.环境保护部分投资万元 246.67 8.供水水价元/m3 1.85 8 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2 水文 审定：高宗昌 审核：王银良 校核：文金凤 编写：兰晶晶 9 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2.1流域概况 2.1.1流域概况 金沟河流域位于新疆塔城地区沙湾县境内，属玛纳斯河流域内的一条 较大内陆河流。该河发源于天山北坡的依连哈比尔尕山，水流由南向北， 流经山区、冲洪积平原区，汇入玛纳斯河，最终流归尾闾玛纳斯湖。金沟 河流域地理位置介于东经 85°03′～85°49′，北纬 43°30′～44°33′之间，南北 以天山山脉和古尔班通古特沙漠南缘为界，东西与宁家河和巴音沟河为邻， 山区集水面积 1688km2（出山口红山头以上）。河水流至下游洪沟水库和海 子湾水库后被拦截，一般年份无水流入玛纳斯河。 金沟河源头为高程 5000m左右的永久性冰川地带，最高峰海拔 5242m， 海拔 3800m以上大部分面积为永久性积雪和冰川所覆盖。据《中国冰川目 录》分析，金沟河源头共有冰川 210条，冰川总面积 207.09km2，冰川总储 量 16.81km3，平均覆盖层厚度 81m，冰川冻结系数 16.3％，多年平均冰川 融水量 1.232×108m3，约占金沟河总径流量的 35.0％左右，是该河的主要补 给源。 在海拔 1700m～3800m范围内，有一条绿色植被覆盖带，此区降水量 比较大，蒸发量相对较小，土壤受淋溶作用和生物累积腐殖作用都很强烈， 有机质含量较多。土壤类型属于高中山草甸土，植被为高山草甸带和亚高 山草甸带，以喜湿的沙草科、可蓼科为主，植物生长茂密。在此区的中下 部，土壤类型属于灰褐森林土和山地黑钙土，天山云杉等比较发育，分布 于山体的阴坡或半阴坡，属天山森林带。 海拔 1700m以下区域，野生植被逐渐减少，覆盖程度变差，此区河床 由粗颗粒卵石组成，水体渗漏量较大。近出山口河段为低山丘陵区，降水 稀少，蒸发强烈，野生植被更为稀疏。表层覆盖着第四系黄土及砾石层， 下部为比较完整的基岩。 自河源至河流出山口红山头（海拔高程 820m），主河道长约 90km，沿 程汇集有包尔格腊、阿克达斯、阿尔恰特、白杨沟、小白杨沟以及大南沟 等一级支流，总集水面积 1688km2，流域形状呈矩形，水系为羽状水系。以 出山口为界，上游南部山区为径流的形成区，下游北部冲积平原区为径流 的散失区。详见流域水系及水文站网示意图（图 2.1-1）。 10 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 随着流域各业用水量的不断增加，加上平原水库的拦蓄，在河流平、 枯水年份已无水输入玛纳斯河；有较大洪水发生时，平原水库泄洪水量才 能到达玛纳斯河干流。 2.1.2现有水利工程概况 在金沟河出上口以上，人类活动不多。只有以农牧业生产相结合的沙 湾县西戈壁乡、博尔通古乡和兵团农八师 142团的个别单位。山区无蓄水 工程，农牧业用水量很少，主要靠小型和简陋的引、输水工程满足灌溉和 牲畜等需水。在出山口附近，建有金沟河渠首等引水工程及其相应的输水 渠系，为下游灌区各业供水。在流域平原中下游区，建有洪沟水库和海子 湾水库，主要是拦蓄金沟河的洪水和冬闲水，补充灌溉期因河道天然来水 不足的农业用水。金沟河上主要水利工程简介如下： 金沟河渠首 金沟河引水渠首始建于 1960年，位于金沟河出山口处，为人工弯道式 渠首。由引水闸、泄洪冲沙闸、溢流堰等组成，引水闸为 3孔，单孔宽 4m， 设计流量 45m3/s；泄洪冲沙闸为 5孔，单孔宽 5m，设计泄流量 220m3/s。 洪沟水库 洪沟水库始建于 1961年，1970年和 1992年又完成二、三期扩建工程。 2000年至 2003年，完成大坝安全鉴定、初步设计和技施设计， 2005年完 成工程施工。洪沟水库为碾压式均质土坝，最大坝高 12.8m，总库容 1910.2 万 m3，其中死库容 333.5万 m3，兴利库容 1001.3万 m3，控制灌溉面积 8.5 万亩。水库泄水建筑物包括东、西泄水涵洞和泄洪闸，合计最大泄水流量 为 217m3/s。 海子湾水库 海子湾水库始建于 1954年，1958年建成蓄水 200万 m3，1964年开始 扩建，至 1978年总库容达到 1500万 m3。经过水库大坝安全鉴定、初步设 计和技施设计，目前水库的除险加固施工已基本完成。海子湾水库为碾压 式均质土坝，最大坝高 12.0m，总库容 1825万 m3，其中兴利库容 1461.7 万 m3，控 制灌溉面积 39.2万亩。水库泄水建筑物包括泄水涵洞和溢洪闸，合计 最大泄水流量为 161.5m3/s。 11 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 金沟河流域水系、水文站网示意图 - 12 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2.1.3拟建工程概况 拟建的沙湾县第三水源地工程，其取水工程采用渗管引水布置型式，渗管位 于拟建红山水库坝后至金沟河渠首间 1.5km的河道内，通过 18.68km输水管线输 水至沙湾县城东南部的第三水厂，供沙湾县城镇居民及部分工业用水。 2.2气象 金沟河流域地处欧亚大陆腹地，且地形起伏较大，最大落差近 5000m，具有 大陆性及垂直分带气候特征，山区与平原气候差异很大。南部山区海拔 1900m 以上属于大陆性半湿润气候，冬季高寒，夏季凉爽；海拔 1500m以下的低山丘 陵及平原区，属于大陆性温带干旱气候。 工程区原红山头水文站具有 1962～1982年气温、降水、蒸发资料，而沙湾 县气象站观测年限较长，且观测项目较为齐全，其观测场高程为 522.2m，距离 工程区约 20km，因此本次气象统计中气温、降水、蒸发选用红山头站，其他气 象要素选用沙湾县气象站为参证站，红山头气象站气象要素成果见表 2.2-1，沙 湾县气象站 1956～2007年气象资料统计成果见表 2.2-2。两站气象要素分析如下： 气温（红山头站）：多年平均气温 6.6℃，多年月平均气温最高 23.4℃，发生 于 7月份；多年月平均气温最低-12.4℃，发生于 1月份；极端最高气温 37.5℃， 极端最低气温-31.4℃。 降水（红山头站）：多年平均降水量 175.6mm，以 4～6月份最多，冬季降水 稀少，最大一日降水量为 28.6mm，全年降水量大于 0.1mm的天数为 75.3天，大 于 5.0mm的降水天数为 11.8天。 蒸发（红山头站，Φ 20cm）：多年平均蒸发量 2569.6mm，其中 5～8月蒸发 量占全年的 68％，12月至次年 2月的蒸发量仅占全年的 2%。 风速、风向（沙湾气象站）：多年平均风速为 2.4m/s，历年最大风速 20m/s， 风向多为 SW和 W。 其他（沙湾气象站）：多年平均气压 959.3mb，平均水气压 6.6mb；多年平均 日照时数为 2874.3h；多年平均无霜期 170.1天；多年平均降雪日数 30.3天，积 雪日数 118.6天，最大积雪厚度 40cm，最大冻土深度 182cm。 本次还收集到了八家户水文站多年平均气温、降水、蒸发量资料：多年平均 气温 5.5℃，多年平均降水量 382.5mm，多年平均蒸发量 1686.8mm，由于八家户 水文站位于红山头上游，可以看出其降水量要大于红山头站，而气温及蒸发量均 13 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 小于红山头站。 红山头站历年各月气象要素统计表 表 2.2-1 项目单位 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 平均气温 . -12.4 -11.8 -1.2 9.4 16.9 21.8 23.4 极端最高气温 . 5.0 8.0 18.5 28.5 34.5 37.5 37.4 极端最低气温 . -31.4 -27.2 -23.5 -13.0 1.0 7.2 14.6 降水量 mm 5.8 4.5 10.9 29.6 26.4 19.3 13.2 蒸发量（Φ 20cm） mm 16.0 24.3 60.5 208.3 359.7 447.5 502.5 项目单位 8月 9月 10月 11月 12月全年 平均气温 . 20.6 15.1 6.8 -3.4 -6.1 6.6 极端最高气温 . 36.7 33.0 26.2 13.5 3.0 37.5 极端最低气温 . 7.2 -2.0 -9.6 -25.0 -30.5 -31.4 降水量 mm 21.6 12.3 17.8 7.6 6.7 175.6 蒸发量（Φ 20cm） mm 430.8 303.1 152.2 47.4 17.3 2569.6 14 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 沙湾县气象站历年各月气象要素统计表 表 2.2-2 项目单位 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月全年 平均气压 mb 968.4 967.1 963.3 957.3 954.1 949.5 946.8 949.6 956.5 962.4 967.7 969.2 959.3 平均水气压 mb 1.5 2 4.3 6.4 8.4 11.1 12.7 11.9 8.6 6.1 4.1 2.2 6.6 平均相对湿度 % 79 79 73 51 42 40 42 44 46 58 75 80 59 日照时数 h 168.1 170.7 215 255.9 301.9 309.1 332.5 318.6 276.8 240.6 161 124.1 2874.3 平均气温 . -16.5 -13.3 -1.1 11.2 18.8 23.9 25.6 23.6 17.5 8.2 -2.4 -12.3 6.9 极端最高气温 . 6.5 10.7 21.5 32.1 37.5 38.7 42.8 39.8 35.2 28 16.5 3.8 42.8 极端最低气温 . 35.3 -33.7 -25 -18.3 0.2 7.2 11.5 7 -2.5 -9.5 -21.7 -37 -37 降水量 mm 6.2 6.8 15.8 27.7 26.2 22.8 16.9 16.4 12.2 14.8 12.9 6.9 185.5 日最大降水量 mm 7.3 9.8 17.6 28.6 26.6 20.1 22 19.5 15.9 17.7 13.2 5.7 28.6 蒸发量 mm 7.8 14.4 52.9 186.1 310.4 364.4 389 336.2 232.4 115.3 29.8 7.2 2045.9 平均风速 m/s 1.8 1.8 2.4 3.2 3.3 3.1 2.9 2.7 2.6 2 1.9 1.7 2.4 最大风速 m/s 12 13 9 15 20 20 17 18 15 14 11 7 20 最大风风向 W W 3个 WNW W SW W NW W SW WNW WNW 3个 SW W 最多风向 SW SW SW NE ENE SW SW WNW SW ENE ENE SW SW SW SW 最多风向频率 % 24 18 15 11 11 11 12 13 11 12 16 21 14 霜日数 d 27 23.8 19.3 3.7 0 0.9 8.9 22.3 23.8 129.6 降雪日数 d 7.2 5.5 3.6 1.1 0 1 3.7 8.1 30.3 积雪日数 d 31 28.1 16.6 0.9 0 0.9 12.3 28.8 118.6 最大积雪深度 cm 33 40 38 19 3 7 21 29 40 最大冻土深度 cm 153 180 182 170 11 67 123 182.0 15 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2.3水文站网及基本资料 2.3.1水文站网分布 金沟河流域曾设立过四个水文站，两个水管站。自金沟河干流上游往下游分 别为红旗渠站、八家户站、霍尔果斯站、红山头站。出山口处设有金沟河总干渠 渠首站，支流大南沟曾设立过大南沟渠首站，其中八家户站、红山头站、霍尔果 斯站为国家基本水文站，其他为专用站。经过多年观测现在仅存有八家户水文站 与金沟河总干渠渠首站。金沟河流域水文（水管）站情况详见表 2.3-1，测站位 置详见图 2.1-1。 金沟河流域水文（水管）站一览表 表 2.3-1 站名 地理位置集水面积 资料年限类别 东经北纬（km2） 红旗渠站 85o23ˊ 43o53ˊ 1030 1976-1982水文站 八家户站 85o26ˊ 43o57ˊ 1400 1983-2013水文站 霍尔果斯站 85o26ˊ 44o08ˊ 1492 1954-1958水文站 红山头站 85o27ˊ 44o11ˊ 1688 1962-1982水文站 大南沟渠首站 203 1956-1979水管站 金沟河总干渠渠首站 85o27ˊ 44o11ˊ 1688 1962-2013水管站 2.3.2水文测验情况 红旗渠站：为沙湾县水电局专用水文站，观测年限为 1976～1982年， 观测资料经过塔城地区水文勘测队的审查，其资料质量较差。观测项目有 水位、流量、悬移质泥沙等。 大南沟渠首站：为金沟河支流大南沟渠首水管站，属于兵团水管部门 设立的专用站，该站资料年限为 1956～1979年，观测项目有流量、水位等， 测验多采用 0.6水深一点法测流，定时观测，一般不随时监测。 霍尔果斯站：原名金沟河站，位于红山头水文站上游约 8km，本站于 1954年由新疆生产建设兵团设立， 1956年改由新疆水利厅领导， 1959年 3 月撤消。观测项目有水位、流量等。测验方法为流速仪、浮标法，多数为 测水面流速，少数为 0.6水深法，资料质量较差。 金沟河总干渠渠首站：为金沟河引水总干渠渠首专用水管站，设立于 1962年 3月，下距红山头站仅 300m，观测项目有水位、流量、悬移质泥沙 等，测验多采用 0.6水深一点法测流，定时观测，一般不随时监测。 红山头站：国家基本水文站，设立于 1962年 1月 1日，1983年撤销。 16 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 测站控制集水面积 1688km2，该站为金沟河出山口基本水文控制站，观测项 目有水位、流量、悬移质泥沙等。 八家户站：国家基本水文站， 1983年由红山头水文站上迁 33km观测 至今，红山头水文站撤消。水文站所在测验河段顺直，无岔流、串沟。单 式岩石河床，河底为砂砾、卵石，河道有冲淤现象。 该站观测项目有水位、流量、悬移质输沙率、降水量、蒸发量、水温、 气温等，各项观测资料经过自治区水文水资源局的整编和审查，资料精度 相对较高。 本次设计，鉴于各个站点实测资料情况，主要选用八家户水文站、红 山头水文站、金沟河总干渠渠首站为设计依据站。 2.3.3水文资料及复核测验情况 我院于 2004年、2007年在《金沟河二级水电站可行性研究报告》及《金 沟河防洪规划报告》项目中，对金沟河各水文站及水管站资料均进行了复 核，未发现有不合理之处。本次工作还收集了《金沟河流域规划报告》（2011 年 2月）、《金沟河红山水库枢纽工程可行性研究报告》（2012年 10月），对 所收集资料进行检查，均未发现明显错误，可以用于工程设计。 2.4径流 2.4.1径流特性 金沟河的径流特性与北疆多数混合型补给的河流相似，主要受气温和 降水的影响，有着年际变化平缓，年内分配集中的特点。年水量的多寡， 与气温的高低有着明显的联系，同时又受降水的制约。即天气晴朗气温较 高时，高山区永久性积雪和冰川融水量增加，此时山区降水量相对不大。 阴雨天气时气温偏低，高山区永久性积雪和冰川融水量少，而中、低山区 降雨产流较多。这种相互制约的关系，使金沟河水量的年际变化相对平稳。 金沟河河源区覆盖着永久性积雪和冰川，冰川面积 207km2，占红山头水文 站以上流域面积的 12.3%，是典型的冰川融雪型补给河流。径流补给来源： 以冰川积雪的消融补给为主，降雨补给为辅，地下水补给次之的混合型补 给。 2.4.2径流系列的还原及插补延长 （1）径流系列还原 17 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 金沟河出山口处曾设有红山头水文站。该站 1983年向上游迁移 33km 改为八家户水文站，两站资料年限分别为 1962～1982年，1983～2013年。 八家户水文站上游有八家户灌区引水。红山头水文站与八家户水文站之间， 只有支流大南沟汇入，大南沟有部分灌区引水。因此，红山头站以上还原 水量分为八家户灌区和大南沟灌区两部分用水，参考《新疆金沟河流域地 表水资源评价》（自治区水文局， 2008年），根据以上两灌区历年引水量及 年内引水过程线，即可计算出八家户站、红山头站还原后径流系列。金沟 河红山头站以上八家户灌区、大南沟灌区多年平均引水过程见表 2.4-1。 红山头站以上灌区多年平均引水过程线 表 2.4-1 灌区月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 八家户 水量（104m3） 0 0 0 0 179 420 268 比例（%） 0 0 0 0 14.0 32.8 20.9 大南沟 水量（104m3） 0 0 0 0 428 956 969 比例（%） 0 0 0 0 12.2 27.2 27.5 灌区月份 8月 9月 10月 11月 12月全年 八家户 水量（104m3） 194 112 12.4 96.0 0 1282 比例（%） 15.1 8.7 1.0 7.5 0 100 大南沟 水量（104m3） 589 250 134 193 0 3519 比例（%） 16.7 7.1 3.8 5.5 0 100 （2）径流系列插补延长 红山头水文站与金沟河总干渠渠首站相距仅 300m，区间基本无支流汇 入，且两站在刊布资料时，常互为引用，根据两站同期年径流资料分析（见 表 2.4-2），两站实测值相对误差范围 -1～1.21%以内，因此红山头站 1962～ 1982年与总干渠渠首站 1983～2013年径流资料可作为同一个系列，由此组 成红山头站 1962～2013年 52年径流系列。 18 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 红山头站与金沟河总干渠渠首站实测年径流系列对比表 表 2.4-2 年份差值相对误差（%）年份差值相对误差（%） 1962 -0.002 -0.05 1973 0.001 0.03 1963 -0.007 -0.23 1974 0.000 0.00 1964 0.003 0.09 1975 0.001 0.04 1965 -0.002 -0.06 1976 0.002 0.07 1966 0.003 0.08 1977 0.004 0.13 1967 -0.004 -0.12 1978 0.000 0.00 1968 0.001 0.03 1979 0.000 0.00 1969 0.001 0.03 1980 0.000 0.00 1970 0.003 0.11 1981 -0.038 -1.00 1971 0.001 0.03 1982 0.039 1.21 1972 0.000 0.00 （3）径流系列一致性 根据表 2.4-2可知，红山头水文站与总干渠渠首站 1962～1982年并行观测部 分水量相差极小，两站合并成一站有 1962～2013年共 52年资料，与上游八家户 水文站 1983～2007年实测径流资料，做同期径流资料相关性分析，见图 2.4-1。 从图中可以看出，红山头站与八家户站径流相关系数达到 0.997，相关性极好， 这是因为两水文站属于同一条河流上下游，区间汇水也较均匀，从侧面也反映了 还原后的红山头水文站径流系列具有较好的一致性。 图 2.4-1 2.4.3径流系列代表性分析 点绘红山头站年径流模比系数累积平均曲线和模比系数差积曲线图，（见图 19 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2.4-2～2.4-3，其中模比系数累积平均曲线纵坐标 Kn为 .. jiKii11，j=1，2，3至 52）： （1）从年径流模比系数累积平均曲线图中可以看出本次设计采用的系列模 比系数均值逐渐趋于稳定，当系列正排至 2002年时，即系列长度达到 41年时， 其均值稳定趋近于 1。 （2）从年径流模比系数差积曲线图中可以看出本次设计采用的系列分别包 含有丰水段（ 1994～2002年）、枯水段（ 1970～1994年）和平水段（ 1962～1970 年、2003～2013年）过程。 通过以上分析：本次设计采用的径流系列基本合理，整个系列包含有完整的 丰、平、枯周期，具有较好的代表性，能满足本次设计需要。 图 2.4-2 图 2.4-3 20 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2.4.4径流年际年内变化 金沟河的径流特征与北疆多数混合型补给的河流相似，主要受到气温和降水 的影响，有着年际变化平缓，年内分配集中的特点。年径流量的多少与气温的高 低有着明显的关系，同时又受到降水因素的制约。即年内阴雨天气较多时，气温 偏低，则融雪量少，径流偏小；反之，气温升高时，则融雪量增加，径流偏大。 据红山头站多年径流资料分析：金沟河最大年径流为多年平均径流的 1.35 倍，最小年径流为多年平均径流的 0.84倍，最大年径流为最小年径流的 1.61倍， 年径流变差系数为 0.13。总的来看，金沟河径流年际变化不大。红山头站径流特 征见表 2.4-3。 金沟河红山头站径流量特征值 表 2.4-3 站名 Cv值 多年平均最大年最小年最大年径流 /最小年径流径流（108m3）径流（108m3）年份径流（108m3）年份 红山头 0.13 3.527 4.788 1999 2.978 1963 1.61 金沟河径流补给主要为冰川积雪融水，气候属于典型的大陆型气候，冬冷夏 热，日温差较大，因此径流的年内变化相对较大。红山头水文站多年平均流量为 11.18m3/s，多年平均径流量为 3.527×108m3。 据红山头站径流资料分析：金沟河径流的年内分配主要集中在 6～8月，该 时段径流量占全年径流量的 66.6%，这部分水量主要来自高山区的积雪和冰川消 融。每年春洪水量不大但较集中，除与冬季积雪量有关外，也与春季气温上升的 快慢有关，春洪往往给下游造成较大的损失，冬季水量来源于冰川和地下水补给， 量小且平稳。 枯水期 11月～次年 4月仅占全年径流量的 15.4%。这部分水量除部分春洪 水量外，大多来源于高山冰川消融和地下水出露补给。金沟河红山头水文站多年 平均各月流量及径流年内分配见表 2.4-4。 金沟河红山头站多年平均径流年内分配表 表 2.4-4 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 流量（m3/s） 3.06 3.02 3.22 3.17 8.07 22.09 36.31 径流量（108m3） 0.082 0.073 0.086 0.082 0.216 0.572 0.972 百分比（%） 2.32 2.07 2.44 2.33 6.13 16.23 27.58 月份 8月 9月 10月 11月 12月年均流量年径流量 流量（m3/s） 30.01 10.36 5.55 5.12 3.30 11.18 3.527径流量（108m3） 0.804 0.269 0.149 0.133 0.088 百分比（%） 22.80 7.61 4.22 3.76 2.51 21 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2.4.5设计年径流及年内分配 （1）设计年径流 拟建工程取水点位于金沟河出山口处，距离原红山头水文站下游 500m，红 山头站集水面积 1688km2，取水点以上集水面积 1690km2，区间面积仅占红山头 以上面积的 0.12%，区间集水面积极小，因此工程取水点径流可直接采用红山头 径流系列。 以红山头站 1962～2013年 52年径流系列，进行频率分析，用 P-Ⅲ型曲线 适线，目估定线，以大部分点群为主要趋势，重点照顾中低水部分，对偏离点群 趋势较远的个别点据从轻考虑其权重。设计成果见表 2.4-5，频率曲线见图 2.4-4。 沙湾县第三水源地工程取水断面设计径流成果表 表 2.4-5 项目 统计参数设计频率 均值 Cv Cs/Cv 10% 25% 50% 75% 85% 90% 95% 流量（m3/s） 11.18 0.13 10 13.14 11.92 10.89 10.12 9.81 9.65 9.44 径流量（108m3） 3.527 0.13 10 4.145 3.760 3.434 3.190 3.093 3.042 2.977 沙湾县第三水源地工程取水断面年径流频率曲线图 图 2.4-4 （2）设计年径流年内分配 拟建工程主要任务是供水。设计代表年的年内分配，根据年径流频率计算结 果，按丰水年（P=25%）、平水年（P=50%）、枯水年（ P=75%）、偏枯水年（ P=85%、 P=95%）选择典型年进行缩放。所选典型年主要考虑以下原则： 22 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 ①典型年年径流量应接近设计保证率的年径流量； ②选择年内分配不均，对供水相对不利的年份； ③选取若干个满足以上两个条件的实测年份，然后分析比较其年内分配，从 中选择资料齐全、年内分配相对不利的年份作为典型年。 根据拟建工程取水断面年径流频率分析结果和典型年的选择原则，在连续 52年系列中，分别选取典型年， 75%和 85%设计代表年年径流量较为接近，可 选择的典型年有限，故选取同一年作为典型年。设计代表年的年内分配按所选典 型年的年内分配同倍比缩放，成果见表 2.4-6。 23 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 沙湾县第三水源地工程取水断面设计年径流年内分配成果表 表 2.4-6 设计频率典型年项目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月年值 典型年流量（m3/s） 3.00 2.75 2.45 2.39 7.50 31.14 45.01 33.58 7.95 5.03 3.83 2.54 12.3525% 1978 设计年流量（m3/s） 2.89 2.65 2.36 2.31 7.24 30.05 43.43 32.41 7.67 4.85 3.69 2.45 11.92 设计年径流量（108m3/s） 0.078 0.064 0.063 0.060 0.194 0.779 1.163 0.868 0.199 0.130 0.096 0.066 3.760 百分比（%） 2.06 1.71 1.68 1.59 5.16 20.72 30.94 23.08 5.29 3.46 2.55 1.75 100.00 典型年流量（m3/s） 3.12 2.99 2.94 2.87 6.53 27.51 35.56 25.12 9.78 5.13 5.54 3.88 10.9750% 1998 设计年流量（m3/s） 3.09 2.97 2.92 2.85 6.48 27.30 35.29 24.93 9.70 5.09 5.50 3.85 10.89 设计年径流量（108m3/s） 0.083 0.072 0.078 0.074 0.173 0.708 0.945 0.668 0.251 0.136 0.142 0.103 3.434 百分比（%） 2.41 2.09 2.27 2.15 5.05 20.61 27.52 19.45 7.32 3.97 4.15 3.01 100.00 典型年流量（m3/s） 2.53 2.09 3.07 2.72 9.37 17.58 34.93 24.46 15.38 4.79 4.45 2.65 10.4175% 1989 设计年流量（m3/s） 2.46 2.03 2.99 2.65 9.12 17.10 33.97 23.79 14.95 4.66 4.33 2.58 10.12 设计年径流量（108m3/s） 0.066 0.049 0.080 0.069 0.244 0.443 0.910 0.637 0.388 0.125 0.112 0.069 3.190 百分比（%） 2.07 1.54 2.51 2.15 7.65 13.89 28.52 19.97 12.15 3.91 3.52 2.16 100.00 典型年流量（m3/s） 2.53 2.09 3.07 2.72 9.37 17.58 34.93 24.46 15.38 4.79 4.45 2.65 10.4185% 1989 设计年流量（m3/s） 2.39 1.97 2.89 2.56 8.84 16.57 32.93 23.06 14.50 4.51 4.19 2.50 9.81 设计年径流量（108m3/s） 0.064 0.048 0.078 0.066 0.237 0.430 0.882 0.618 0.376 0.121 0.109 0.067 3.093 百分比（%） 2.07 1.54 2.51 2.15 7.65 13.89 28.51 19.97 12.15 3.91 3.51 2.16 100.00 典型年流量（m3/s） 2.34 2.24 2.55 2.95 8.73 17.64 32.41 23.93 8.78 3.92 4.15 2.55 9.4295% 1997 设计年流量（m3/s） 2.35 2.25 2.56 2.96 8.75 17.68 32.48 23.99 8.80 3.93 4.16 2.56 9.44 设计年径流量（108m3/s） 0.063 0.054 0.068 0.077 0.234 0.458 0.870 0.642 0.228 0.105 0.108 0.068 2.977 百分比（%） 2.11 1.82 2.30 2.57 7.88 15.40 29.23 21.58 7.66 3.53 3.62 2.30 100.00 24 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2.4.6枯水径流分析 据红山头水文站实测资料分析，金沟河枯水时段主要集中在 11月～次 年 4月。历年实测最小日平均流量为 1.28m3/s，发生于 1977年 4月 30日， 最小旬平均流量为 1.75m3/s，发生于 1982年 4月下旬，最小月平均流量 1.84m3/s，发生于 1975年 4月。 金沟河枯水期较长，其径流年内分配也极不均匀， 12月～次年 3月， 径流的补给主要是依靠地下水，因此该时段的径流年际变化较平缓， 11月 和 4月由于有中低山区融雪补给，造成该时段径流年际变化较大。 根据红山头水文站逐年 11月～次年 4月平均流量组成一个系列，采用 P-Ⅲ型曲线，用矩法估算参数，目估定线得取水工程断面枯水期平均流量成 果，见表 2.4-7，频率曲线见图 2.4-5。 沙湾县第三水源地工程取水断面枯水期设计流量成果表 表 2.4-7 项目 统计参数设计频率 均值 Cv Cs/Cv 50% 75% 85% 90% 95% 流量（m3/s） 3.03 0.13 5 10.89 10.12 9.81 9.65 9.44 沙湾县第三水源地工程取水断面枯水期平均流量频率曲线图 图 2.4-4 25 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 2.5洪水 沙湾县第三水源地工程主要由取水首部、供水管线等组成。其洪水威胁主要 分为两部分，一是金沟河洪水对取水工程的威胁，二是低山区冲洪沟暴雨洪水对 供水管线沿线的威胁，本次工作分别对上述两种洪水进行分析。 2.5.1河流洪水成因及特性 金沟河发源于天山北坡的依连哈比尔尕山，流域内洪水与天山北坡大 多数以冰川与永久性积雪为补给源的河流洪水特性相似，洪水成因、洪水 类型有着较为普遍的共性。 金沟河洪水从成因上划分，有冰川积雪消融成因洪水、暴雨成因洪水、 积雪消融与暴雨混合成因洪水。 （1）融雪型洪水 金沟河融雪型洪水多发生于春、夏季，主要受到气温影响。该类洪水 的特点是日变化明显，一日一峰，峰不高，量也不大，过程变化比较平缓。 据八家户站与红山头站 1962～2013年历年实测洪峰资料分析，历年最 大洪峰流量多发生在 7～8月，占 50年之多，仅 1963年和 1991年发生于 6 月，1982年发生于 5月。从年气温的变化过程可以看出： 7月最高， 6～8 月次之。由此分析，金沟河洪水成因以高温期的冰川和永久性积雪消融为 主，其他因素为辅。 （2）暴雨型洪水 暴雨型洪水特征表现为：降雨强度大，洪水持续时间短，水势突涨突 落，洪峰高，但洪量不大。该类洪水的形成与降雨笼罩面积、走向、及降 雨强度等因素有密切关系。 如 1967年 7月 17日金沟河下游发生大暴雨洪水，红山头站实测洪峰 达 214m3/s。对洪峰流量进行分析，洪峰前期降雨量达 26.4mm，河道从涨 水到退落，仅半天左右，形成一个尖瘦的过程线。 又如 2000年 7月 1日 21时 45分，金沟河渠首发生突发性局部暴雨洪 水，根据石河子水文水资源勘测大队 2001年对金沟河渠首暴雨洪水调查反 应，此次大暴雨主要来自金沟河西南方向，呈带状分布，带状宽度不大， 但是降雨强度很大，暴雨中心位置在金沟河渠首上游大南沟支流霍斯托别 克村附近，大降水形成超渗产流由大南沟西沟汇入至金沟河渠首断面，大 26 沙湾县第三水源地工程可行性研究报告 暴雨强度之大实属罕见。经分析，此次大暴雨洪水是由特定的天气状况下 局部大暴雨造成河槽与坡面同时汇流而成，金沟河红山头站洪峰流量达 142m3/s，暴雨出现时间为 7月 1日 21时 45分至 22时 20分，历时仅 35分 钟，洪水过程呈陡涨陡落的尖瘦型。 2003年 7月 17日凌晨，金沟河再次发生暴雨洪水。据石河子水文水资 源勘测局洪水调查小组调查分析：这场洪水由山区大面积、高强度、短历 时的降雨形成。其中金沟河上游支流白杨沟暴雨洪峰流量 60.3m3/s；大南沟 暴雨洪峰流量 28.3m3/s；达板沟暴雨洪峰流量 （未完）  |