黑河水利枢纽工程设计资料

❖ （1）滑坡
❖ 库区与工程有关的滑坡、崩塌和不稳定岩体共6处
❖ （2）水库渗漏 ❖ 黑河水库的渗漏区集中于坝址区，它们是：
❖ 1）古河道与现河谷之间的单薄分水岭； ❖ 2) 古河道北岭； ❖ 3) 近坝右岸水库与黄石沟间的分水岭三处。初设工程地质工作已查
明；黄石沟邻谷渗漏的可能性不复存在，查明的两流域地下水分水岭 高程为658.2m，高出水库正常高水位72m之多。而金盆东岭及北岭尽 管有渗漏的条件，但年渗漏量仅300万m3,为水库有效库容的2%，多 年平均径流量的0.45%。 ❖ 5.1.5 地震基本烈度为7度
立小王涧雨量站，1955年设立金并、老水磨、庙哑子、厚畛子、钓鱼
台等雨量站，另外1960年设立双庙气象站，观测降雨，气温、湿度等
项目。
❖ 4.3 气象
❖ 黑河流域，属暖湿带半干燥，半湿润大陆性气候，山川气温相差较大， 山区气温较低，据双庙气象站资料统计，多年平均气温6.4℃，最低 气温-19℃，最高气温29.7℃。
统计参数
Qo
Cv Cs/Cv
820 0.85 3.5
0.01 8000
0.02 7400
0.1 5800
频率P%
0.2
0.5
5100 4300
1 3600
2 3000
5 2200
4.5.2 洪水总量
洪量统计参数及频率值 单位：亿m3
项目
统计参数
频率 P%
Wo
Cv Cs/Cv 0.01
0.1
0.2
❖ （2）基岩裂隙水，该含水层主要受大气降水补给，由于岩基断裂发育的不均匀性和沟 谷切割的影响，该含水层水量不大且不均一。分布高程不等，沿裂隙断层带渗水呈下 降泉出露。坝区两岸地下水均补给河水，左岸ZK13地下水位高出河床36.1m，高程为 526.3m。右岸ZK30地下水位高出河床171.2m，高程658.2m。
❖ (2)古河道北岭工程地质概况
❖ 在金盆村北端在地形上呈一凹槽，地面最低高程594.0m，基岩顶板高程568.3m，上覆 壤土及砂卵石，凹槽宽130～150m。凹槽中心钻孔ZK23及ZK77间有一条南北向发育 的断层，宽度约60～70m，北岭天然豁口的形成与该断破碎带的发育有关。基岩主要 为云母石英片岩和钙质石英岩，钙质石英岩多见溶蚀孔洞，地下水位高程539～549m, 排泄于古河道和渭河谷地，岩石平均单位吸水量ω=0.037～0.157升/分·米·米。但在基 岩表层及豆状溶洞区，局部吸水量高达20～30升/分·米·米。因此金盆北岭亦为渗漏通 道。
95 3.5 69～70
•4.5 洪水
4.5.1 洪峰流量 根据黑河1940～1984段45年实测资料，加入历史调查洪水，
通过频率分析求出一定频率的洪峰流量及24小时、72小时洪水总量， 再通过典型放大方法求得设计洪水过程线。
黑峪口水文站实测最大洪峰流量Q=3040 m3/s（发生于1980年7 月2日）。据文献考证及历史洪水调查，自明天启元年（公元1621 年）至今三百六十余年间，黑河共发生较大洪水三十三场，它们是 康熙元年（公元1662年），康熙十八年（公元1679年）及光绪二 十四年（公元1898年）。其量级在六十年代刊印时，推求历史洪水 为4190 m3/s,后经1948年陕西省水文站复核、整编，订正为 Qm=3620 m3/s,其重现期大致相当于百年一遇。
黑惠渠首上游800 m处，即黑峪口（二）站，1939年下移500m，又
恢复至（二）断面，1966年下移100m，即黑峪口（三）断面，观测
至今，黑河水库水位站基本断面位于黑惠渠首上游700m处。累计观
测资料47年。
❖
黑河流域先后设有13个雨量站，系列长短不一，早在1940年黑峪
口水文站就有雨量观测资料，1953年设立板房子雨量站，1954年设
❖ 径流的年际变化也是比较大的，实测日历年最大径流量12.2亿m3 （1983年），最小径流3.04亿m3（1979年）分别为多年平均值的 1.83倍及0.46倍。多年平均流量210 m3/s.实测最小流量3040 m3/s(1980年7月2日),实测最小流量1.0 m3/s(1958年1月15日)。实测 月最大径流4.26亿m3（1981年8月）占年总量的1/3以上。最小月径流 仅500万m3（1967年2月），占年总量不足百分之一
5000
10000
15000
20000
25000
库容（万m3）
水位 (m) 489 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600
面积 (万m2)
0 32 57 90 118 153 196 240 285 349 428 508
库容 (万m3)
0 150 400 1000 2050 3400 5150 7300 9990 13150 17000 21680
❖ 多年平均最大风速20m/s，主风向为WNW，最大冻土深度24cm。流 域内降雨量南多北少，，黑峪口水文站多年平均降雨量841.3mm, 多 年平均迳流深473.8mm。降水年内分配很不均匀，据统计多年平均 7～10月，四个月内降水为全年降雨量的60%，实测月最大降雨为 342.9mm（1981年8月）。
❖ 黑峪口水文站实测径流资料较长，但解放前有四年共21个月资料缺。 由于黑河径流主要由降雨形成，降雨径流过程对应较好，因此采用降
雨资料相关插补。
设计频率年径流值表
统计参数
P%
ω0
Cv
Cs/ Cv
5
25
50
6.67 0.37
3
11.3 8.1
6.2
代表年
81～82 75～76 80～81
75 4.9 74～75
黑河水利枢纽工程设计
基本资料介绍
1.地理位置
金盆水利枢纽位于周至县境内的渭河支流黑河下游峪口以上1.5km，距西安市约86km
2.工程任务
❖ 工程以向西安市供水为主，兼有农田灌溉、发电、防洪等综 合效益。水库年调节水量4.28亿m，其中为西安市供水3.05亿m3， 日平均供水76万m3，为农业供水1.23亿m3，灌溉农田2.47万hm； 坝后式电站装机20MW，年发电量7308万kW·h。
❖ （3）基岩承压水，勘探资料证实，河床钻孔有承压水，埋深数10m，水头高出河床 4～5m。长期观测承压水头衰减很快，涌水量亦大幅度减小到极微，该含水层多以断 层破碎岩为主，是局部存在，补给来源仍是两岸山体，水量较小，鉴于断层多以东西 向发育，故水库蓄水后不会造成承压水对建筑物的影响。
❖ 5.1.4物理地质现象
0.5
W24 0.46 0.65
3.0 2.881 2.206 2.003 1.734
W72 0.802 0.55
2.5 3.807 3.034 2.808 2.481
1 1.53 2.238
2 1.326 1.991
4.5.3 设计洪水过程线
4.6 泥沙
黑河自1956年至1983年共28年实测泥沙资料。由于黑河流域植被良好， 河流清澈，含沙量很小，多年平均输沙量30.6万吨，年平均含沙量0.387kg/ m3, 实测年最大输沙量151万吨（1981年）。实测年最小输沙量为0.75万吨， （1979年）
❖ 按土石坝设计规范的要求防渗体与反滤层应与相对不透水的新鲜 或弱风化岩石相连接的要求，大坝建基控制强风化的厚度5～18m。
强风化岩体分布厚度表
部位
左岸
河床
550以上 550以下 一级阶 地
强风化厚度 10～15 3～5
5～6
5

（m）
右岸
一级阶 地
3～5
岸坡 12～18
（2）防渗体基岩结合部地质构造及处理意见 结合部遇到的断层有F4、F53、F61、F5、F15、F62等，走向基本
部为壤土，厚1～15m,下部为砂卵石厚2～8m。以及坡积堆积物，左
岸上覆于一级阶地，厚度最大14m，右岸覆盖于岸坡，厚度约5m左
右。
❖ 河床及坝肩基岩以云母石英片岩为主，视厚度达100～122m， 其 之为绿泥石片岩，钙质石英岩，岩脉及构造岩等。其中坝基下十余米 的云母石英片岩，云母含量高，片理极为发育，较为软弱。
2258 Km2,干流总长125.8 Km，河道平均比将8.77‰。
❖ 流域最高为太白山主峰，海拔3767m，平均高程海拔2400m。黑河流 域为扇状，东西最大宽六十余Km ，主要支流有陈家河、大蟒河、清 水河、太平河、板房子河、虎豹河、王家河等（支流多汇集于右岸， 右岸支流集水面积约为左岸的三倍），陈家河以下黑河干流较为顺直。 无较大支流汇入，流域平均宽度约6km。
❖ 5.3坝基工程地质条件
❖ （1） 建基高程
❖ 坝肩两岸地形不完全对称，为左陡右缓，左岸地形坡度50°～
55°,右岸地形坡度40°～45°，河床高程487.0m，宽64m，坝顶高 程处河谷宽368m。
❖
坝区岩性分类有第四系松散堆积物及前震旦系大镇沟组基岩。其
中第四系堆积物有河床砂卵石层，厚8～15m。一级阶地堆积物，上
(Q1+Q2)△t/2+(q1+q2)△t/2=V2-V1
5.工程地质
❖ 5.1坝库区地质概况
❖ 5.1.1地层岩性
❖ 云母石英片岩（Se）,钙质石英岩（Qu）。
❖ 5.1.2构造
❖ 坝址区断层共81条 ，裂隙 8组
❖ 5.1.3水文地质
❖ 坝区地下水可分为三种类型：
❖ （1）第四系孔隙潜水，主要分布于河床砂卵石，含水量大，透水性强，厚度8～17m 左右。渗透系数K=88.5～91.7m/d。
❖ 峪口以上干流长91.2Km，控制流域面积1481Km2，约占全流域面积 的65%，干流经高山深谷，河床比降大，约为14.7‰。峪口以上为秦 岭林区，流域内植被良好，森林覆盖率为46.5%，含沙量小，水质无 污染，符合国家饮用水标准。
❖ 4.2 水文站点
❖
黑河流域于1938年10月在黑峪口设立水文站，基本断面位于峪口
❖ 5.2 坝址区工程地质条件
❖ (1)古河道单薄分水岭工程地质概况 ❖ 古河道单薄分水岭，位于古河道与黑河左岸之间，河床高程处岭宽450～
500m,正常蓄水位高程处岭宽250m左右。主要岩石为云母石英片岩，绿泥石 片岩及钙质石英岩，建库后形成漏水通道，危及大坝及泄洪洞安全。
❖ F5、F20、F23、F37及F75断层通过单薄分水岭，其中断层F75、F37规模较大，破碎 带宽10～20m,F5F23次之，破碎带宽3～5m。
❖ 单薄分水岭地下水位高程526～537m，地下水为基岩裂隙水，向分水岭两侧的古河道 及黑河河床排泄。
❖ 东岭基岩单位吸水量平均值ω=0.032升/分·米·米，渗透系数K=0.062m/d。与帷幕要求 ω=0.03升/分·米·米值非常接近，因此可以肯定，东岭防渗帷幕对减少渗漏，降低浸润 水位作用不会太大。但由于初设勘探工作量有限，从已有的勘探孔中发现有枪透水带 可能在水库蓄水后形成集中渗漏区，如ZK13,位于心墙坝轴线向金盆的延伸线上，在高 程525～540米处有一极强透水带，ω=20～30升/分·米·米。因此单薄分水岭的帷幕灌浆 工程处理是必要的。
与坝轴线平行。防渗体与基岩结合部的断层处，均应按规范开挖回填砼塞，
以延长渗透途径。断层破碎带的管涌比降，根据现场试验结果，其临界比 降为2.86，破坏比降为4.12,允许比降建议采用小值的1/2～1/3。
3.工程规模
❖ 总库容2.0亿m3，有效库容1.774亿m3 。属大（2）型工程 ❖ 正常蓄水位594.0m。 ❖ 死水位520.0.m。
❖ 设计洪水标准为500年一遇，校核洪水为5000年一遇。
4.水文气象
❖ 4.1 流域概况
❖
黑河为渭河一级支流, 属黄河二级支流,发源于秦岭太白山北麓,由
西南流向西北,至周至县马召村镇附近出峪,向东北汇入渭河,流域面积
由于推移质无实测资料，故而采用一般山区河流推移质与悬移质比例上限 0.3系数，则黑河推移质年输出量为9.18万吨。推移质及悬移质年输沙量为28.8 万m3。
4.7 坝址下游水位流量关系曲线
4.8 水位库容曲线
水位（m）
620 600 580 560 540 520 500 480
0
水位-库容曲线
❖ 由黑峪口水文站水温资料，多年平均水温11.3℃，最高温度36℃，最 低温度0℃。
❖ 4.4 径流
❖ 黑河径流主要由降雨形成，故水情随降雨变化。
❖ 四十三年径流资料统计，多年平均径流量6.67亿m3。年内分配极不均 匀，其中丰水期（7～10月）的径流量占年总量的62%，枯水期 （11～3月）主要是地下水补给，占年总量的12.7%，春汛（4～5月） 占年总量17.9%，夏枯期（6月）占年总量的7.4%。汛期7～9月三个 月占年总量的50.2%左右。