黄河小浪底水库环境工程地质评价(精)
小浪底水库(山西段)水体营养状态评价及影响分析
２３检 测方 法及评 价依 据 ．
ｐ、 Ｈ 溶解氧 、 金属 、 重 石油 类 、 挥发性 酚按 照《 渔业水 质标
准》 进行检测 和评 价 ； 总氮 、 总磷 、 氨氮 、 高锰酸盐指 数按《 地表
资源 ， 当地农民充分利用丰富的水 域资源 ， 发展 网箱养殖 ， 目前 已成为 山西省重要 的渔业产 区。 山西省水利厅渔业局每年在黄
山西 水利科 技
文章 编 号 ：０ ６ ８ ３ （ ０ ２ ０— ９ — ３ １０ — １９ ２ １ ）２ ０ ２ ０
２１ ０ ２年 ５月
小浪底水库 （ 山西段 ） 营养状态评价及影 响分析 水体
李晓敏
（ 山西省渔业环境监测 中心 山西太原 ０ ０ ０ ） ３０ ２
摘
要： 通过 ２ １ 年对 小浪底水库水质进行调查监测 ， 据监 测结果对小浪底水库的营养状态进行 了评价 ， ０１ 根 对影响
ＬＩ Ｘｉ ｏ ａ －ｍ ｉ ｎ
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黄河小浪底
黄河小浪底水库调查黄河小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市西北约40km处的黄河干流，坝址到库尾（三门峡水库坝基）河长130km，流域面积5756km2，水库呈东西带状，上段较窄，下段较宽，平均宽度2km，是黄河中下游最后一座较大库容的峡谷型水库工程。
该工程以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电，属一座综合开发利用工程。
库区流经中条山与秦岭余脉崤山之间的晋豫峡谷，河谷底宽200～800m；按自然地貌及产汇流情况，黄河干流三门峡至八里胡同主要为石山区，八里胡同至小浪底河段主要为丘陵区。
小浪底水库呈狭长状，水库面积272km2，最高蓄水位为275m，最大坝高154m，原总库容126.5x108m3，后期有效库容51x108m2.小浪底坝址控制流域面积69.4x10m4km2，占黄河流域面积的92.3％。
按1919年7月～1995年6月统计，小浪底站实测多年平均径流量405.5x108m3，其中98％是三门峡以上区域来水，最大年径流量679.5x108m3，最小年径流量176.0x108m3，实测最大流量17000m3/s，最小流量10.7m3/s。
泥沙主要来自三门峡以上黄土高原水土流失，三门峡至小浪底区间来沙很少，小浪底站1919年7月～1989年6月实测平均年来沙量13.95x108t，占年来沙量85.6％。
库区平均年降水量616mm，年际变化较大，主要集中于夏秋两季，其中约50％集中在7月、8月、9月3个月。
洪水主要由暴雨形成，发生在每年的6月～10月，以三门峡以上的河口镇至龙门区间和龙门至三门峡区间来水为主，其特点是峰高、含沙量大。
从三门峡至小浪底区间有较多支流、支沟、毛沟汇入，其中较大支流有北岸的西阳河、逢石河、毫清河、板涧河和南岸的畛河、石井河等18条，最大的支流河长不足80km，流域面积不到700km2。
支流常流量一般为0.5～2.0m3/s，平均年输沙量约5x104～90x104t，且经常出现断流，汛期常有短时间暴雨洪水出现。
小浪底地质实习报告
一、实习背景与目的2023年7月5日，我有幸参加了在河南省洛阳市孟津县小浪底水利枢纽工程进行的地质实习。
此次实习旨在通过实地考察和学习，深入了解小浪底水利枢纽工程的地质构造、岩土工程特性以及相关地质问题，提高对水利工程地质问题的认识和分析能力。
二、实习地点与时间实习地点：河南省洛阳市孟津县小浪底水利枢纽工程实习时间：2023年7月5日三、实习内容1. 小浪底工程所处地理位置及地质背景小浪底水利枢纽位于黄河中游，三门峡水利枢纽下游130公里处，控制流域面积69.4万平方公里，占黄河流域面积的92.3%。
坝址所在地南岸为孟津县小浪底村，北岸为济源市蓼坞村，是黄河中游最后一段峡谷的出口。
小浪底地区地质构造复杂，地层岩性主要为中、新元古界变质岩、沉积岩和第四系松散沉积物。
其中，变质岩主要为片麻岩、片岩和石英岩；沉积岩主要为砂岩、页岩和石灰岩；第四系松散沉积物主要为粉土、砂土和卵砾石。
2. 地质构造与岩土工程特性小浪底地区地质构造活动强烈，经历了多次构造运动，形成了复杂的地质构造格局。
主要构造包括：（1）吕梁运动：形成了一系列走向东西的褶皱和断裂，控制了小浪底地区的地形地貌。
（2）燕山运动：形成了南北走向的断裂，对黄河的发育和水库的蓄水产生了重要影响。
（3）喜马拉雅运动：形成了东西走向的断裂，对小浪底地区的岩土工程特性产生了重要影响。
小浪底地区岩土工程特性如下：（1）岩土体结构复杂：由于地质构造活动强烈，岩土体结构复杂，力学性质差异较大。
（2）地基承载力低：由于第四系松散沉积物厚度较大，地基承载力低，对工程建设提出了较高要求。
（3）边坡稳定性差：由于地质构造复杂，边坡稳定性较差，容易发生滑坡、崩塌等地质灾害。
3. 地质问题及防治措施小浪底水利枢纽工程在建设过程中遇到了以下地质问题：（1）地基承载力低：针对这一问题，工程采取了以下防治措施：①采用深基础施工技术，提高地基承载力；②进行地基加固处理，如水泥土搅拌桩、旋喷桩等；③采用轻型结构设计，减轻地基负荷。
小浪底水利枢纽工程中的流体力学问题
小浪底水利枢纽工程中的流体力学问题摘要:小浪底水利枢纽工程是中外专家公认的世界上最具挑战性的水利工程之一,其工程规模宏大、地质条件复杂、水沙条件特殊、运用要求严格,在设计过程中运用了很多流体力学的重要理论和计算方法,是流体力学教学中不可多得的案例。
关键词:小浪底;流体力学;问题小浪底水利枢纽工程是中外专家公认的世界上最具挑战性的水利工程之一,其工程规模宏大、地质条件复杂、水沙条件特殊、运用要求严格,在设计过程中运用了很多流体力学的重要理论和计算方法,是流体力学教学中不可多得的案例。
文章对小浪底水利枢纽工程的液体力学问题进行分析,为流体力学教学提供参考。
1工程概况黄河小浪水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底,是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。
黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程,是治理开发黄河的关键性工程。
1994年9月主体工程开工,1997年10月大河截流,1999年底第一台机组发电,2001年12月全部竣工,坝址控制流域面积69.4万km2,占黄河流域面积的87.3%。
工程以防洪、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电。
小浪底工程拦河大坝采用斜心墙堆石坝,设计最大坝高154 m,坝顶长度为1 667 m,坝顶宽度15 m,坝底最大宽度864 m。
坝体启、填筑量5l.85万m3、基础混凝土防渗墙厚l.2 m、深80 m。
其填筑量和混凝土防渗墙均为国内之最。
坝顶高程281 m,水库正常蓄水位275 m,库水面积272 km2,总库容126.5亿m3。
泄洪建筑物包括10座进水塔、3条导流洞改造而成的孔板泄洪洞、3条排沙洞、3条明流泄洪洞、1条溢洪道、1条灌溉洞和3个两级出水消力塘。
由于受地形、地质条件的限制,所以均布置在左岸。
其特点为水工建筑物布置集中,形成蜂窝状断面,地质条件复杂,混凝土浇筑量占工程总量的90%,施工中大规模采用新技术、新工艺和先进设备。
小浪底水利工程水文水资源状况
小浪底水利枢纽——水文地质径流：由于受地形、气候、产流条件的影响，黄河径流的地区分布很不平衡。
大部分径流来自兰州以上及龙门到三门峡区间。
受大气环流和季风的影响，黄河径流的年际变化较大，年内分配很不均衡。
干流及较大支流汛期径流量占全年的60%左右，每年3月份—6月份，径流量只占全年的10%-20%。
小浪底水利枢纽控制黄河90%的水量。
洪水：黄河流域的洪水主要由暴雨形成，发生时间为6—10月，其中大洪水和特大洪水的发生时间，兰州以上一般在7月—9月，三门峡—花园口之间在7月中旬到8月中旬。
黄河洪水的洪峰形式，上游为矮胖型，洪水历时较长，洪峰较低。
中游洪水形式为高瘦型，洪水历时较短，洪峰较高。
凌汛：黄河下游河道呈东北向流入渤海。
一般元月初开始封河，二月底开河。
由于纬度的差异，山东河段比河南河段早十天左右封河，晚二十天左右开河。
封河期因冰凌阻水，泄流不畅，增加河道槽蓄水量；开河期上段先开，冰水及前期槽蓄水量一起下泄，由于下段尚未解冻，容易形成冰塞、冰坝，水位升高很快，造成凌汛。
同时，由于黄河下游河道上宽下窄，封河期槽蓄量大部分集中于上段，下段河段窄而多弯，容易卡凌雍水，更加重凌汛的威胁。
泥沙：黄河径流的泥沙含量居世界首位，多年平均含沙量37.6kg/m3，多年平均输沙量13.51亿吨。
在一年之中，泥沙主要集中在汛期，干流站7—9月沙量占全年沙量的80%左右，支流站接近100%；汛期沙量又集中在几次暴雨洪水之中。
黄河泥沙约有1/4沉积在下游河床，致使下游河床每年以10cm速度抬高。
小浪底水利枢纽控制近100%的沙量。
地质：小浪底工程坝址河床覆盖层最深达70余米。
坝址区为二叠纪和三叠纪沉积的砂岩、粉砂岩和粘土岩交互地层。
岩层以8—12的缓倾角倾向北东，并含有连通性很好，磨擦系数f=0.2—0.25、C=0.005Mpa的泥化夹层。
岩体断裂构造及节理裂隙发育，横穿坝下的F1及左岸F28、F236、F238等大断层均与枢纽建筑物有密切关系，断层和节理裂隙均为80°左右的高倾角，且大部分断层呈上下游方向展布。
小浪底工程施工简介
小浪底工程施工简介小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底，黄河中游最后一段峡谷的出口处，是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。
该工程是集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程，是治理开发黄河的关键性工程，属国家“八五”重点项目。
工程浩大，总工期十一年。
小浪底工程分为三个部分：主体工程、辅助工程和公用设施工程。
主体工程包括大坝、泄洪排沙系统、电站和水库淹没区等。
大坝为混凝土重力坝，坝长1663米，坝高160米。
泄洪排沙系统由4条泄洪隧洞和4条排沙隧洞组成，用于排泄洪水和泥沙。
电站安装了18台单机容量为6.5万千瓦的机组，总装机容量为156万千瓦。
水库淹没区涉及河南、山西两省，共计淹没土地约272.3平方公里。
辅助工程主要包括施工道路、桥梁、供电、供水等。
施工道路分为外线公路和内线公路，连接了工程现场与周边地区。
黄河公路桥横跨黄河，连接河南与山西两省。
施工供电工程为工程现场提供了稳定的电力供应。
供水工程则确保了施工现场的用水需求。
公用设施工程包括生活区、生产区、办公区等。
生活区为施工人员提供了住宿、餐饮、医疗等服务。
生产区包括混凝土拌合系统、钢筋加工厂、木材加工厂等，为工程施工提供了原材料和构件。
办公区则为工程管理和技术人员提供了工作场所。
小浪底工程施工过程中，面临着诸多困难与挑战。
首先，施工场地位于黄河峡谷出口处，地形复杂，地质条件恶劣，给施工带来了很大难度。
其次，工程量大，工期紧张，需要高效的组织和管理。
此外，工程涉及多个省份，协调各方利益关系也是一项艰巨的任务。
在施工过程中，建设者们充分发挥了艰苦拼搏、团结协作的精神，克服了重重困难，取得了显著成果。
他们采用了一系列先进的技术和工艺，如混凝土重力坝施工、隧洞开挖、机组安装等，确保了工程质量。
同时，注重环境保护和生态修复，努力将工程对环境的影响降到最低。
小浪底工程的建成投用，将为黄河流域的防洪、供水、发电等方面发挥重要作用。
小浪底水库实习报告
实习报告：小浪底水库之行为了更好地了解水利工程的知识和实践，我于2023年7月5日前往河南省洛阳市孟津县的小浪底水库进行为期一天的实习考察。
此次实习报告将围绕小浪底水库的地理位置、工程概况、环境影响、经济价值和社会意义等方面进行总结和分析。
一、实习地点：小浪底水库小浪底水库位于河南省洛阳市孟津县小浪底镇，距离洛阳市以北40公里，是黄河干流上的重要水利枢纽工程。
该水库控制流域面积达到69.4万平方公里，占黄河流域面积的92.3%。
坝址所在地南岸为孟津县小浪底村，北岸为济源市蓼坞村，处于黄河中游最后一段峡谷的出口。
二、实习内容：1. 地理位置及工程概况小浪底水库地处黄河下游平原地带，是黄河的支流浍河的上游。
水库由小浪底水电站和大汉口水电站两座电站组成。
实习期间，我们参观了小浪底大坝，这是一座粘土斜心墙堆石坝，高160米，长1667米，总装机容量为180万千瓦。
大坝的建设不仅是中国治黄史上的丰碑，也是世界水利工程史上最具有挑战性的杰作。
2. 环境影响实习过程中，我们了解到小浪底水库蓄水后在大坝上游形成了浩淼水面、曲折河巷与雄伟山势竞相生辉的北国山水好风光。
此外，水库对周边地区的生态环境产生了积极影响，改善了水质，为野生动物提供了栖息地。
然而，水库的建设也对当地居民的生活产生了一定的影响，如淹没了一些村庄和农田。
3. 经济价值小浪底水库具备防洪、防凌、发电、排沙等多项功能。
每年一度的调水调沙活动吸引了大量游客，对当地旅游业产生了巨大的经济价值。
同时，水库为周边地区提供了灌溉、发电等多种用途，对区域经济发展起到了积极推动作用。
4. 社会意义小浪底水库的建设充分汲取了三门峡工程的经验教训，对上游水土保持拦沙作用进行了重新评估。
水库的建设不仅有助于减少上游淤积，缓解渭河地区的水灾问题，还对我国水利工程的发展具有重要意义。
通过这次实习，我们深入了解了水利工程在国民经济和社会发展中发挥的重要作用，也认识到了水利工程在环境保护、可持续发展等方面的挑战。
小浪底地质实训报告
一、实习背景小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底村，是黄河中游最后一段峡谷的出口，对于控制黄河洪水、进行调水调沙运用以及减缓下游河床淤积抬高具有重要意义。
为了深入了解该工程的地质条件，我们于2023年7月5日至7月15日开展了为期10天的地质实训。
二、实习目的1. 熟悉小浪底水利枢纽工程所处的地质环境。
2. 掌握地质勘探和岩土工程基本方法。
3. 分析地质条件对水利枢纽工程的影响。
4. 培养团队协作和实际操作能力。
三、实习内容1. 地质背景调查通过查阅资料和实地考察，我们了解到小浪底水利枢纽工程所处的地理位置、地质构造、地层岩性、水文地质条件等。
- 地理位置：小浪底水利枢纽位于三门峡水利枢纽下游130公里、河南省洛阳市以北40公里的黄河干流上。
- 地质构造：小浪底地区地质构造复杂，以断裂构造为主，主要有北东向和北西向两组断裂。
- 地层岩性：小浪底地区地层主要为古生界、中生界和新生界地层，岩性以砂岩、页岩、泥岩为主。
- 水文地质条件：小浪底地区地下水类型主要为孔隙水和裂隙水，补给来源主要为大气降水和地表水。
2. 地质勘探方法在实习过程中，我们学习了地质勘探的基本方法，包括钻探、物探、化探等。
- 钻探：通过钻探获取岩心，分析地层岩性、断层、裂隙等地质条件。
- 物探：利用电磁法、地震法等方法探测地下地质结构。
- 化探：通过分析岩心、土壤、水样等样品的化学成分，了解地质条件。
3. 岩土工程基本方法我们学习了岩土工程的基本方法，包括地基处理、边坡稳定、隧道施工等。
- 地基处理：针对不良地质条件，采取换填、加固、排水等措施改善地基。
- 边坡稳定：通过地质勘察、计算分析、监测等方法，确保边坡稳定。
- 隧道施工：针对复杂地质条件，采取钻爆法、盾构法等施工方法。
4. 地质条件对水利枢纽工程的影响通过分析小浪底地区的地质条件，我们发现以下问题：- 断裂构造发育，可能导致工程建筑物基础不稳定。
- 地下水丰富，可能影响工程建筑物基础和边坡稳定。
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黄河小浪底水库环境工程地质评价
(摘要) 黄河小浪底枢纽主体工程已经完工，并于1999年10月25日下闸蓄水。
水库蓄水后,随着库水位的升高将引起水文地质条件的一系列变化，对周围的环境造成不同程度的影响。
有的问题已经出现。
本文就水库诱发地震, 岸坡变形破坏,水库渗漏,库岸水库浸没等环境问题进行分析评价。
(主题词) 水库诱发地震岸坡变形破坏库区渗漏绕坝渗漏水库浸没
前言
黄河小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市以北40km的黄河干流上。
坝高
154m，坝顶长1317m，水库正常高水位275m；最大水深约140m,总库容126.5亿m3。
发电装机180万kw。
是一座以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电的特大型工程。
主体工程已经完工，于1999年10月25日下闸蓄水。
截至2002年5月，小浪底水库最高蓄水位已达240 m。
可以肯定：随着库水位的升高，必将引起一系列的库区环境地质问题。
而这些环境工程地质的发生发展将直接或间接影响到水库工程的正常运用以及水库周边的工农业生产。
1 水库诱发地震分析
库区及周边展布有多条第四纪活动断裂，如城崖地、塔底、石井河、王良、封门口、——盘古寺、焦洛等(图1)。
小浪底水库最大水头抬高值为140m，在库水淹没或回水影响范围内延伸长度达10km以上的断层有石井河、塔底、城崖地、石家沟等断层。
位距坝址下游6 km～6.5km的断层有连地、王良、坡头等断层。
这些断层第四纪以来大都有过不同程度的活动。
通过多年的对断层的调查分析认为，小浪底水库无论是地层岩性、地质构造，还是水文地质条件，都具备了发生水库诱发地震的可能。
对于诱发地震的可能最大震级，采用多种方法分析计算，其上限震级定为5.6级，小于本区构造地震考虑的最大可能震级。
即使发生≤5.6级诱发地震，经过数十公里或百余公里的衰减，对大坝的影响烈度也在其设防烈度以内。
(小浪底水库地区的地震基本烈度经多次鉴定为Ⅶ度)。
小浪底水利枢纽工程所处地理位置十分重要，地震地质背景较为复杂，具有发生水库地震的可能。
为了监测水库地震动态，对水库地震作好预测预报工作，更好地为枢纽运行服务，专门设置了水库遥测地震台网，并于1995年10月全面建成投入运行，保证了大坝截流前记录到两年地震本底资料。
重点监控范围，坝上游可达40km，下游8km，面积1400km2，库首区的重点地段和可能诱发地震的主要潜在震源区，都在有效监控范围之内。
有效震级监测下限
ML≥0.5级，震中定位精度≤0.5km。
台网自1995年10月投入运行，共分析处理地震事件数百次，其中网内及网缘地震一百二十余次，最高震级为1997年3月23日发生在汾渭地震带(怀来—西安地震带)
边缘的山西绛县附近的ML3.0级地震。
水库区最高震级为1995年11月25日和1997年1月1日震中位于架桑断层东侧的ML2.7级、ML2.6级地震(表1)。
小浪底水库于1997年10月实现了顺利截流，1999年10月下闸蓄水，年底库
水位达到了205m以上，通过监测分析：本区地震频度与强度都和截流前接近。
网内地震震中具有沿断层带分布的规律，证明了这些断层的近期活动性；同时也可看出本区地震较为平静(频度与强度均较低)。
2 岸坡变形破坏特征及其对工程的影响
据初步调查资料统计，库区干流段西河头至小浪底坝址两侧岸坡，在正常高水位附近及其以下的范围内，发现有规模不同的滑坡即变形体40处，较大的滑坡和危岩体8处绝大多数属岩质岸坡变形破坏，这是小浪底水库区岸坡变形破坏的最主要特征。
滑坡及变形体主要分布于顺坡向的软、硬相间及软弱的碎屑岩岸坡段。
较大的崩塌和危岩体一般呈线性分布于岸坡前缘，往往延续数百至千余米，且皆分布于较坚硬的碎屑岩和碳酸盐岩地段(包括软硬相间碎屑岩的厚层砂岩地段)。
库区干流段的滑坡、崩塌和危岩体1/3分布于西库段，2/3分布于东库段；东库段的大部分滑体蓄水至正常高水位时将大部被淹没。
库区两岸分布的十几处大中型基岩滑坡，以及沿库岸分布的多处较大的崩塌和危岩体，除近坝库段1#、2#滑坡体在275m水位时，大部分被库水淹没外，其余滑坡体分布在库水位以上的体积占大多数。
受库水的作用，滑坡体和崩塌危岩体可能会复活对水库构成影响。
尤其库区西部老鸦石北至阳门坡南峡谷型库段，分布有庙上北和阳门坡大型滑坡，库区东部的八里胡同峡谷段其危岩和崩塌体发育。
因此，对库区大中型滑体和危岩体宜进行深入的地质调查和稳定性分析评价，并在此基础上，选择关键部位实施变形监测措施。
黄土塌岸对水库的影响也不容忽视。
在275m库水位时，松散土体岸坡段占库岸总长近20%。
根据库区塌岸调查，水库塌岸主要发生在水库区中段的阳上、河堤、陵上、八里胡同下口以及支流逢石河下游的薛庄、孤山崖等段，Ⅲ级阶地临库，是塌岸的重点地段。
另外，在沇河左岸胡村附近、亳清河左岸小赵村及右岸晁家庄—金古垛等地段也将产生塌岸现象。
据15个典型剖面预测，最终塌岸宽度(275m水位)为27m～1190m左右，塌岸总方量约为2.19亿m3。
其中，275m高程以上的方量为1.046亿m3。
可能发生土层塌岸的所有地段，库面宽度均大于500m。