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文档简介

1、 京港澳高速公路穿越老王坡蓄 滞洪区防洪评价报告 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 1概述51项目背景5LL1目的及意义7LL2项目建设的必要性8L2评价依据8L2.1法律、法规及有关规定8L2.2技术标准、规范及相关规划文件9L 3技术路线及工作内容10 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 2基本情况122.1建设项目基本情况122.L1工程规划122.1.2涉河建筑物概况132.L3主要涉河建筑物施工方案15公路穿越区域基本情况15地理位置及社会经济概况15水文,象1

2、6地形、地貌17地质情况17河道基本情况18河流水系18河道概况18现有水利工程及其他设施情况19有关水利规划及实施安排25历次规划的基本情况25规划实施安排253滞洪区运用及洪水风险分析263,滞洪区运用条件和应用程序263.2滞洪区运用情况273.3洪水风险分析31洪水淹没水深31洪水淹没时间32洪水传播时空分布特点32 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 4防洪评价334水文分析计算334.L1基本资料334.L2设计洪水计算334.1.3水位流量关系的确定364.1.4断面过流能力复核414.2老王坡蓄滞洪区分析计算41公路穿越蓄滞洪区基

3、本情况41公路建设对蓄滞洪区的防洪影响分析42 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 5防蟠合评价52公路建设与有关水利规划的关系及影响分析52公路建设是否符合防洪标准、有关技术和管理要求53公路建设对河道行洪安全及河势稳定的影响分析54公路建设对其他设施的影响545.5公路建设对防汛抢险的影响分析5455公路建设对第三人合法水事权益的影响6防治及补救措施 TOC o 1-5 h z 6降低行洪影响的措施55汛期施工应采取的措施5563工程对防汛抢险影响的补救措施56河道及堤防工程的防护措施56 HYPERLINK l bookmark57 o C

4、urrent Document 7结论及建议577工结论577.2建议581概述京港澳高速公路作为我国公路运输的南北大动脉,是中部地区承接外部经济辐射、加强区内经济联系的最主要通道。随着我国经济社 会的快速发展,京港澳高速公路全线贯通,路段交通量迅速增长。京港澳高速公路河南段2003年全线贯通以来,随着交通量快速增长,服务水平呈逐年下降趋势,服务质量和通行速度逐年下降,部分路段在高峰时出现拥堵现象,为此河南省交通厅在公路水路交通十 一五”发展规划中提出了 “启动京珠、连霍国道主干线扩建工程,提高技术标准,完善服务功能。目前,为积极应对美次贷”危机引发的全球性金融危机,促进经济平稳较快发展,国务

5、院出台了扩大内需.促进经济增长的十项 措施,加快铁路、公路和机场等重大基础设施建设是十大举措之 一。高速公路建设作为重大基础设施建设的重要组成部分,是这次建 设投资的重点之一。基于上述情况,河南高速公路发展有限责任公 司于2008年11月提出对京港澳高速公路潦河至驻马店段进行 改扩建,并委托相关单位承担该段可彳亍性研究报告的编制工作。京港澳高速公路谡河至驻马店段(简称谡驻高速,下同)是国家 高速公路网规划及河南省公路网主骨架的重要组成部分。拟改犷建路 段北起于京港澳高速路郑州至渡河段高速公路改扩建工程终点,经潦 河市东、西平县东、上蔡县西、遂平县东.汝南县西,于驻马店南站1匕约L7Km接京港澳

6、高速公路驻马店至信阳段高速公路。路线全长 约63.494Km ,路线先后穿越渡河、驻马店两个地级市。潦驻高速沿线穿越黑河、淤泥河、洪河、仙女池河、反修河、奎 旺河、汝河等主要河道,并从老王坡蓄滞洪区的中部穿过。根据中 华人民共和国水法、中华人民共和国防洪法.河道管理条例.蓄滞洪区安全与建设指导纲要、河道管理范围内建设项目管理的 有关规定,应当就洪水对该项目可能产生的影响和建设项目对防洪 可能产生的影响进行分析评价,编制防洪评价报告,提出防御措施。受河南高速公路发展有限责任公司委托,我局组织有关技术人员进行 了实地查勘、野外大断面测量等外业工作;收集有关资料、区域情况 调查等外围工作,并迸行设计

7、洪水等各类分析计算和技术咨询,在此 基础上,编制完成了京港澳高速公路谡河至驻马店段改扩建工程跨 老王坡滞洪区防洪评价报告。1.1.1目的及意义京港澳高速公路潦河至驻马店段高速公路是国家高速公路网规 划及河南省公路网主骨架的重要组成部分,北接京港澳高速公路郑州 至谡河段,南接驻马店至信阳段,向北直至首都北京,向南至广东沿 海地区,是承载国家南北运输的公路大动脉,而且也是河南省南北向 最为繁忙运输通道,是河南省经济发展的基轴”之一。该段公路作 为河南省公路交通的核心部分,北接南洛高速,南接新泌高速,中间 通过互通式立交连接S331、S206、S333等省干线公路,对全省 交通网络具有良好的交通辐射

8、、集散能力。京港澳高速公路渡河至驻马店段高速公路沿线经过潦河、驻马店2个省辖地级市,经过九五十五的十年建设,该区域的整体经济实力得到了较快的发展,平均以大于10%的速度增长。十五 期间,该区域平均国内生产总值以10.00%的速度递增,地方财政 收入、全社会固定资产投资总额、城市居民人均可支配收入、农民人 均纯收入等国民经济和社会发展的各项指标均高于全省的平均水平, 这充分显示了谡驻高速公路沿线经济区域国民经济加速发展的态势。经济的增长必然裁交通需求的增加,要满足不断熠长的运输需求, 除了改进现有的交通运输工具,增加运输工具的数量以外,最重要的 是要保证运输线路的通畅。京港澳高速公路是沿线地市及

9、河南省公路 运输最为繁忙的运输通道,承担着沿线大部分公路客、货运输量,在 九五 .十五时期为该地区经济发展做出了巨大的贡献。随着“十 一五计划的实施及区域经济新一轮的建设发展,京港澳高速公路源 河至驻马店高速公路必将对推动区域经济发展起到更重要的作用。1.1.2项目建设的必要性京港澳高速公路是国家规划的两纵两横“国道主干线中最为重 要的一条南北向交通大动脉,河南省境段位于中间段落且与连霍国道 主干线在郑州交汇,具有连南惯北、承东启西的重要作用。该段公路 不仅承担着我国南北大量的过境交通运输,而且也是河南省南北向最 为繁忙运输通道,是河南省经济发展的基轴”之一。京港澳高速河 南省境段东有大广,西

10、有二广两条国家重点高速公路,直接连接郑州 西南绕成高速公路,连霍国道主干线,上洛.上武、日南三条国家重 点公路以及省内规划的安林、鹤濮、济东.焦郑、许亳、新泌等多条 高速公路,具有极其重要的战略地位。本项目作为京港澳线的重要组 成部分,其服务水平及运输效益的提高对京港澳高速公路充分发挥主 干线、主通道、主骨架的桥梁纽带作用具有重要意义,因此,将其一 次改扩建成八车道高速公路是十分必要的。1.2评价依据法律、法规及有关规定(1 )中华人民共和国水法(2002年); (2 )中华人民共和国防洪法(1997年);(3)河道管理条理(1998年);(4 )蓄滞洪区安全与建设指导纲要(国发198874号

11、);(5 K河道管理范围内建设项目管理的有关规定X水政19927号), 原国家计委、水利部;技术标准、规范及相关规划文件(1)防洪标准(685020194);(2 )蓄滞洪区建筑工程技术规范(GB50181-93 );(3 )堤防工程设计规范(GB50286-98 );(4 )灌溉与排水工程设计规范(GB50288-99 ); (5 )河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则(试行)(办建管2004 109后,水利部);(6 )公路工程水文勘测设计规范(JTG C30-2002 );(7 )江河流域规划编制规范(SL201-97);(8 )水文管理暂行办法(水利部,1991年10月);(9

12、)淮河流域防洪规划(水利部,2009年3月);(10 )小洪河防洪除涝规划报告(河南省水利勘测设计院,1986年)(11 )老王坡改善工程规划报告(河南省水利勘测设计院,1988年)(12 )淮河流域行蓄洪区安全建设规划(淮河水利委员会,2005 年)(13 )淮河流域行蓄洪区安全建设实施方案修订报告(中水淮河 公司,2006年7月)(14 )京港澳高速公路路源河至驻马店段可行性研究报告(河南 省交通规划勘察设计院有限责任公司,2008年11月);1.3技术路线及工作内容按照河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则(试行), 制定防洪评价报告具体技术路线与工作内容如下:(1)根据滞洪区现状,

13、参照相关资料,根据滞洪区现有成果,对 穿越滞洪区现状行洪滞洪能力进行分析;(2版据穿越滞洪区以及相关河道的设计成果和滞洪区及相关河 道现状,评价项目建设对滞洪区及河道的影响;(3 )分析滞洪区洪水对建设项目安全的影响,提出工程度汛应采当,是否满足滞洪区进、退洪要求;(5版据滞洪区现有设施及近期治理规划,针对项目的实施情况, 评价其对滞洪区蓄滞洪水、对第三人合法水事权益的影响,施工期对 滞洪区防洪.行洪等方面的影响,并提出相应的补救措施和合理化建 议。 2基本情况建设项目基本情况工程规划潦驻高速公路改扩建工程基本在原路基础上进行加宽扩建,路线 走向与老路相同。路线起点位于郑潦高速改扩建终点(原派

14、驻K3+706),南行至K7 + 350处进入老王坡滞洪区,跨淤泥河、洪河后出滞洪区,继续南行至K21 + 575处跨西平上蔡公路设互通式立交一处,路线继续南行跨仙女池河、反修河、奎旺河,至K44+ 513.024处跨遂平上蔡公路,设互通式立交一处,继续南行跨汝河、汝河分洪道、冷水河于K61 + 600处设互通式立交一处,南行于雷竹园村西K62 + 636处跨驻马店上蔡公路,在K65 + 383新蔡公处跨驻马店-新蔡地方铁路,K66+ 103.5处跨驻马店路,经西王坡村西,结束于K67 + 200。路线全长63.494km ,其中渡河市境2.694km,西平县境27.574km,上蔡县境1.2

15、87km ,遂平县境23.182km,汝南县境2.485km驻马店市境6.272kmo潦河至驻马店段高速公路改扩建工程路线全长63.494km ,本 次改扩建采用在原路基基础上两侧加宽成标准A车道的形式,改扩建 后路基宽度42m。全线加宽大桥7座共1555.44m,中桥31座 共1408.24m涵洞68道直通式立交3座,分离式立交63处, 通道72座;改扩建服务区1处。全段采用沿老路双侧加宽的改扩建方案,主要标准采用情况如下:(1 )设计时速为120km/h,路基宽42m的双向八车道高速公路;中央分隔带3.0m ,左侧路缘带2x0.75m,行车道2x4x3.75m ,硬路肩 2x3.0m ,

16、土路肩 2x0.75mo(2 )路基、桥涵采用双侧加宽,每侧加宽7m (原28m路基1(3 )沿线加克桥梁采用公路I级标准,上下行分幅建设,总竞为2x20桥面净竞2x19m。大中桥的设计洪水频率1/100。涉河建筑物概况本段线路涉河建筑物:大桥1座;中桥3座;涵洞10座。桥面 均按2 x7m加克。淤泥河大桥位于驻马店市西平县老王坡滞洪区内,上游距老王坡 滞洪区进洪口桂李分洪闸15km,下游距老王坡退水口五沟营退水闸 7km。中心桩号为:K12 + 038.0 ,在原桥两侧分别加克7m ,加宽 后路面总宽度40m。与河道交角80。,孔数及孔径为11x20m,桥 梁全长22506m ,桥面设计高程

17、为6079m60.85m。该桥设计 洪水频率为百年一遇,相应设计水位为59.19m,设计流量为1087m7se上部采用预应力混凝土空心板,下部结构为柱式墩台,钻孔灌注桩基础。上坡干河中桥,中心桩号为:K7 + 321 ,老桥宽度2x13m ,在 原桥两侧分别加克7m。与河道交角125。,孔数及孔径为3x20m ,桥梁全长65.04me该桥设计洪水频率为百年一遇,上部采用预应力 位空心板,下部结构为柱式墩台,钻孔灌注桩基础。滞洪区排沟河中桥(工号),中心桩后为:K9 + 882 ,老桥宽度 2x13m ,在原桥两侧分别加宽7m。与河道交角135。,幅及孔径 为3x16m ,桥梁全长53.04me

18、该桥设计洪水频率为百年一遇,上 部采用预应力位空心板,下部结构为柱式墩台,钻孔灌注桩基础。滞洪区排沟河中桥(口后),中心桩号为:K10 + 627 f老桥宽度2x13m,在原桥两侧分别加宽7m。与河道交角100。,孔数及孔径为2x16m ,桥梁全长37.04me该桥设计洪水频率为百年一遇,上 部采用预应力验空心板,下部结构为柱式墩台,钻孔灌注桩基础。主要涵洞工程特性见下表21。表2-1主要涵洞工程特性一览表序号中心桩号用途备注1K9+198钢筋混凝土盖板涵洞4x3.0排洪兼立交明2K9+463钢筋混凝土盖板涵洞4x3.0排洪兼立交明3K9+719钢筋混凝土盖板涵洞4x3.0排洪兼立交暗4K10

19、+478钢筋混凝土盖板涵洞6x3.5排洪兼立交暗5K11+007钢筋混凝土盖板涵洞6x3.5排洪兼立交暗6K11+468钢筋混凝土盖板涵洞4x3.0排水暗7K11+680钢筋混凝土盖板涵洞4x3.0排水暗8K12+350钢筋混凝土盖板涵洞4x3.0排水暗9K12+617钢筋混凝土盖板涵洞6x3.5排水暗10K14+284钢筋混凝土盖板涵洞6x3.5排水明主要涉河建筑物施工方案源驻高速涉河建筑物主要是桥梁及涵洞。桥梁施工安排跨汛期施工。桩基础、桥台及墩台施工均采用现场 浇筑混凝土,上部结构采用现场预制、吊装方式。基础施工及下部结 构施工,均需做脚手架等临时设施,对防汛有一定影响。涵洞均安排在非汛

20、期施工,由于沿线小河沟均为季节性河流,不 影响工程施工及防汛。公路穿越区域基本情况地理位置及社会经济概况该段高速公路位于河南省中部,北向南跨越潦河市、西平县。(1 )潦河市潦河市地处河南省中部,属淮河流域,西面与平顶山市为邻,北 同许昌市相毗,南与驻马店市的西平县、上蔡县接壤。人口 256万人,2007年国内生产总值达446亿元,人均国内生产总值17601 元。市域内已探明的主要矿产有舞阳县的岩盐,总储量为400亿吨, 居全国品位第一,储量第二。潦河市名胜古迹保护较好。东汉文学家.文字学家许慎墓、纪念 馆已修葺一新;建于北宋的彼岸寺经幢,又称龙塔古篆,造形 优美,挺拔壮观;此外,著名的古迹还有

21、三绝碑曹丕称帝的灵 坛受禅台.北舞渡山陕会馆彩牌楼遗址、贾湖古文化遣址.天下第 一桥小商桥、抗金名将杨再兴陵园、西游记宫、善恶宫、科幻宫、 沙河橡皮大坝水上游览区等数十处人文景观。(2)西平县西平县位于河南省南部,南距武汉300km ,北距新郑国际机场130km。位于郑州及武汉两大都市一日经济圈”内。京广铁路、京珠高速公路、107国道纵贯全境,省道高兰公路横穿东西。全县 辖18个乡镇、两个街道办事处和一个国营农场,总人口 84万,面积1089.77平方公里。西平工业经济发展势头迅猛。形成了农副产品精深加工.服装针 织、造纸、打火机生产、冶金铸造、建材、医药、化工等门类较齐全 的工业体系。200

22、7年,完成国内生产总值754156万元,人均国内 生产总值8810元。水文气象项目所在区域属半干旱、半湿润温带季风气候区,四季分明,气候温和。年平均气温14.6P左右,多年极端最高气温43.1P ,极端最低气温174二受季风影响,沿线降雨量年内不均,集中在 7、8、9三个月,年平均降水量794 924mm。沿线冬春多北风或偏北风,夏秋多南风或偏南风,多年平均风速25 4.5m/s。地形、地貌本项目位于淮河冲湖积平原区,主要是淮河泛滥冲洪积及湖积而 成的低缓平原,地势低下而平缓,大体由西北向东南微微倾斜,路区 地面标高45 70m。地质情况路区由于新生代以来地壳一直处于缓慢的沉降运动中,因而堆积

23、了较厚的第四系沉积物。在勘探深度内,所揭露的地层均为第四系淮河泛流所形成的冲、湖积土。所揭露的地层有第系中更新统冲、洪基层,上更新统冲积层,全新统冲、洪积层。现分述如下:中更新统冲、洪积层(Q2al + pl):棕黄色、棕红色亚粘土、粘,呈硬塑坚硬状,水位附近呈软塑状,富含钙质结核,可见钙化 层。上更新统冲积层(Q3al):浅黄色、黄色,少数青灰色亚粘土及 亚砂土,夹2层粉细砂或细中砂透镜体,亚粘土软塑状,局部硬 塑,砂层厚38m,中空密实状,该层厚320m,其上一般覆 盖全新统冲、洪积层,两统间整合接触。全新统冲.洪积层(Q4al + pl):主要为近期河流泛滥形成,发 育于地势低洼地带,岩

24、性以亚粘土及亚砂土为主,呈软塑状,可见少 量砂层,在河流主流线附近有较厚砂层发育,该层顶部有灰黑色粘土夹层,厚153.0|11,局部有弱膨胀性。在长21 + 600123 + 200段表现较为明显。河道基本情况河流水系路线区地表水系发达,河流多发源于西部山区,向东汇入淮河, 属淮河水系,主要河流有黑河、淤泥河、洪河、仙女池河、反修河. 奎旺河、汝河等,大部分河流常年有水。本路段主要穿越老王坡滞洪 区及淤泥河等主要河道。河道概况淤泥河属淮河流域洪汝河水系,是小洪河较大支流之一,发源于舞阳县吴城镇东王村附近,向东进入驻马店西平1=1!境内,流经权寨镇、袁坡等村,在岳庄村东进入老王坡滞洪区,在武岗村

25、南穿京广铁路, 在农场场部东北穿京珠高速,再向东穿过老王坡滞洪区后,在五沟营 镇北汇入小洪河。干流全长41.0km ,流域面积529km2。淤泥河 小刘店村以下两岸开始筑有堤防。淤泥河地处平原,流域地势西高东低,由西向东缓降,地形平坦 开阔,地貌单一,变化不大,流域地面高程在90 55m之间,河道比降为1/3500 1/15000 ,河槽窄浅,河床质主要为亚粘土。流域内主要以种植农业作物为主。京港澳高速公路渡河至驻马店段高速公 路扩建处与淤泥河路水交角为80。,交叉断面位于河南省西平县宋集乡农场东北,交叉断面以上流域面积401km2,河长30km。交叉断面附近河段河道基本顺直,单式河床断面,主

26、河槽窄浅, 上口宽约35m ,底宽8m ,深5m ,左岸边坡呈折线型,右岸边坡陡 峭,南北两岸筑有土堤,堤竟而平坦,左、右岸滩地及堤坡均为耕地, 种植有农作物。现有水利工程及其他设施情况(1)然地理概况老王坡滞洪区位于驻马店市西平县小洪河与其支流淤泥河交汇 口以上,滞洪区内村庄多分布于滞洪区的周边,是小洪河中游一座重 要的滞洪工程,控制流域面积1555平方公里。滞洪区内的主要工程 有:避洪闸、退洪闸各二座;滞洪大堤长35.3公里,堤顶高程59.064.5米;围村堤2条,总长6.31公里,堤顶高程59.15米。滞洪区设计最高蓄水位57.65米(废黄高程),相应淹没面积121.3平 方公里,蓄洪量

27、L71亿立方米。老王坡滞洪区涉及河南省西平县的四个乡镇及一个农场管委,区内共有51个然村,人口 53078人,滞洪区现有耕地16.42万亩。农作物面积15.91万亩,林地面积077万亩,渔业养殖水面041 万亩,农业生产总值2.1亿元;区内工业企业多为中小企业,总数量 有44个,工业生产总值L72亿元;固定资产总值6.86亿元,2004 年社会资产总值约1165亿元。(2)工程概况及存在问题老王坡滞洪区主要防洪工程有:东大坝.干河堤、引洪道、桂李进洪闸、丁桥南泄洪闸、丁桥北泄洪闸、小洪河左堤等。工程概况东大坝:均质土坝,全长2.8km ,堤顶高程60m,顶宽6m ,最大坝高4m ,内外坝坡1

28、: 2.5 ,内坡有磴护坡长2.2km。防洪标准50年一遇。工程存在主要问题有:600m坝前护坡未做,坝顶防汛道路损坏严重。干河堤:均质土堤,全长11.4km ,堤顶高程59m ,顶竞3m ,最大堤高3m,内外边坡1:2,防洪标准50年一遇。工程存在主要问题有:堤身单薄、渗水严重,沿堤有28处低洼路口。小洪河左堤:均质土堤,全长9km ,堤顶高程59.5m,顶宽6 8m ,最大堤高3.6m,内外边坡1: 2.5-1: 3.5,防洪标准10年一遇。目前该堤段内有险工3处长约500m。引洪道:老王坡滞洪区引洪道自桂李进洪闸至淤泥河罗成坟全段长ll.2km,堤防顶竟355m,边坡1 : 2 1 :

29、4 ,最大堤高约3m,设计分洪流量300m3/s。工程存在主要问题有:进洪闸上下游淤积严重,沿岸13座涵闸中有12座已严重损毁,部分堤段超高不足,600m长堤段渗水严重。桂李进洪闸:该避洪闸位于小洪河桂李水文站北,1966年建成,为三孔(10 x4m滞胸墙开敞式闸,弧形钢闸门,闸底高程56.92m ,设计分洪流量300m7se工程存在主要问题有:闸房自然老化严重,部分钢筋混凝土构件出现碳化裂建。丁桥南泄洪闸:该闸位于老王坡滞洪区管理所南侧,1951年建 成,为三孔(3x3m )箱涵,平面钢闸门,闸底高程51.15m,设计 泄洪流量120mVse工程存在主要问题有:闸上下游连接防护工程水毁。丁桥

30、北泄洪闸:该闸位于老王坡滞洪区管理所北侧,1967年建成,为三孔(5.5 x6m )带胸墙开敞式闸,钢筋磴框架丝网面板闸门,闸底高程5O.5m,设计泄洪流量240m3/k工程存在主要问题有:启闭机械已超期服役需更新,闸房自然老化损毁严重。在问题 存在主要问题:缺乏安全设施;部分围村堤标准低、质量差,围水排水系统不健全,汛期内涝严重;撤退转移设施不完善,已建的道路标准低,毁坏也日益严重;滞洪区安全建设进展缓慢。(3)运用原则及方式当小洪河桂李水位63.0 m ,开闸向老王坡滞洪区进洪,老王坡蓄水位达到5765 m时,关闭桂李闸,最大避洪流量300m7se老王坡滞洪区基本情况见下表22。蓄滞洪区名

31、称老王坡滞洪通讯设施基本报废兴建时间 1951年 报警设施网通电话.电视.移动、联通所在河流淮河流域洪 汝河水系船只无所在市县驻马店市西平县撤离路线条数2设计蓄洪水位(m)57.65长度(km)17设计蓄洪量(亿 m3)1.71进洪闸名称桂李进洪闸淹没面积 (km2)121.275分洪水位(m)63耕地(ha.)10946流量(m7s)300有关水利规划及实施安排历次规划的基本情况老王坡蓄滞洪区是建国初期兴建的大型洼地滞洪区。滞洪区范围, 东至东大堤,南至小洪河北堤,西以自然高地为界,滞洪区淹没范围142 Km2,相应蓄水量2亿m“ 1969年冬,为改善陈坡寨至五沟营段小洪河河道的泄水能力,对

32、该段进行了裁弯取直,河道拓宽。提高 了小洪河泄洪能力,但缩小了老王坡滞洪区范围,减少了蓄洪量。河 道取直后,滞洪区淹没面积为121.3KN,蓄洪量1.71亿“75.8特大洪水后,由于小洪河石漫滩水库溃坝失事,杨庄滞洪区自然滞洪能力减少,加重了老王坡滞洪区的滞洪负担,为了合 理有效地发挥老王坡滞洪区的滞洪作用,驻马店地区水利勘测设计院 根据上级部门的意见,于1992年、1998年、1999年分别进行了 工程建设规划。规划实施安排1992 年、1994 年、1998 年、2000 年、2001 年、2004 年和2005年,淮委、省水利厅和当地政府群众分批投资9644万元,对滞洪区工程和群众安全设

33、施遂行了加固和改善。改善了滞洪区的管理 条件,提高了工程安全运用保证程度。3滞洪区运用及洪水风险分析3.1滞洪区运用条件和应用程序老王坡滞洪区控制运用按河南省人民政府豫政口99963号文批 转的河南省淮河.洪汝河、沙颍河、卫河分级洪水防洪预案执行:(一)50年一遇以下洪水杨庄滞洪区水位达67.65米时,杨庄泄洪闸控制下泄流量650 立方米每秒。杨庄滞洪区水位达71.54米时,杨庄泄洪敞开泄洪, 最大下泄流量1500米每秒。同时,在杨庄以下小洪河左堤翟庄东和 周庄西处相机扒口向北分洪入老王坡滞洪区。( = )50年一遇以上洪水当老王坡滞洪区水位达57.65米时,关闭小洪河桂李进洪闸, 老王坡泄洪

34、闸全开泄洪。若老王坡滞洪区水位仍继续上涨,危及滞洪 工程安全时(东大堤确保安全,干河堤在水位58.00米时保证安全), 相机在龙泉寺扒开小洪河取直段左右堤向小洪河新老河道之间分洪, 必要时扒开小洪河故道左右堤,向南行洪。(三)分洪命令由河南省防汛指挥部下达,由驻马店市防汛指挥部通知西平县防汛指挥部执行。3.2滞洪区运用情况 3.2滞洪区运用情况 #老王坡滞洪区1951年建成运用至2007年,54年共有25年避洪滞洪,避洪次数达46次,个别运用年份进洪有5次之多,累 计滞蓄洪水24.656亿m3 ,累计淹没耕地面积221.53万亩,淹没 总经济损失约13.2亿元。除1975年特大洪水以外,其余年

35、份洪水 经老王坡滞蓄后,有效地保护了小洪河下游大面积农田。其中,1954 年降雨相当于5 10年一遇,老王坡滞洪区最高蓄洪水位57.48m, 距设计滞洪水位57.65m只差0.17mo 1963年降雨相当于10年一 遇,老王坡滞洪区最高蓄洪水位57.29m ,距设计水位仅差036m。 1965年降雨超过10年一遇,老王坡滞洪区蓄洪水位达58.01m , 超过设计水位0.36m ,为保证老王坡滞洪区主体工程及京广铁路的 安全,临时在小洪河叶寨和小崔庄两处扒堤分洪,分洪流量63 m3/s , 水量015亿m 75.8特大洪水时,上游石漫滩水库溃坝失事, 河道决口漫溢,老王坡滞洪区蓄洪水位达到59.

36、21m,蓄滞洪水总量 约4.94亿m3,超过设计蓄水量3.23亿,超东大坝顶0.2lm(当 时东大坝顶高程5900m ),致使东大坝溃决。“758特大洪水以后, 小洪河上游山区洪水失控,杨庄口门下泄流量加大。1982年降雨频 率相当于10年一遇,小洪河桂李以上决口三处,老王坡滞蓄洪水 1.14亿m3 ,蓄洪水位56.96m ,五沟营下泄流量299m3/s。1984 年降雨相当于5 10年一遇老王坡滞洪水位5702m ,蓄洪量1.18 亿m3 ,五沟营下泄流量328m3/s ; 1988年、1989年又连续两年 道洪。1994年、1998年两年迸洪,滞洪水位分别为55.70m、 55.76m。2

37、000年6月和7月,老王坡滞洪区两次避洪,最大分洪流量180m3/s ,蓄洪量1.47亿m3 ,滞洪历时18天。表3-1老王坡滞洪区历年运用情况见表31。滞洪时间滞洪 次 数最大进洪流量(m7s)最高 蓄洪水 位(m)相应蓄洪量(亿m3)滞洪历时(天)淹酒耕地(万亩)1(19541117711.2457.48177681955514556.96L16639.63老王坡滞洪区历年运用情况表1956116157.081.294310.231957417157.191.419410.731958112556.550.7727.511963237257.291.534411.561964315656.

38、160.47534.601965217858.012.56417.456196716655.680.2214.7501968215655.960.35525.601969315956.090.43226.71975132059.214.94518.96197915255.420.2113.1501980119555.8303125.0501982236056.961.1439.721983215956.150.57516.5C1984234657.021.1831031988115255.570.2723.501989320755.930.538.411994115055.70.2115.2/

39、199812055.760.2396322000218657.281.471815.8832001120855.89030157.122004127256.460.65210.7522007218056.540.67711.309合计4624.656221.53上述25个滞洪年份中,1969年前滞洪区分进洪水主要从陈坡寨闸和桂李进洪口门经引洪道进入老王坡,1969年小洪河自陈坡寨至五沟营段进行了裁弯取直,河道下泄流量加大,陈坡寨闸分洪流量锐减,1980年起陈坡寨避洪闸停止运用,老王坡滞蓄洪水全部从桂李避洪闸分进。滞洪区洪水的分送主要取决于小洪河上游来水情况,当小洪河上游来水在桂李水文站超过河道

40、保证水位63m时,开启桂李避洪闸向老王坡滞洪区分洪。根据省防办预报,老王坡滞洪区分滞洪水一般提前10个小时以上广播或电话 通知滞洪区内地方政府,要求群众做好避洪准备。滞洪区内居民 大部分居住高程在56.4m以上,历年滞洪区运用时撤离人员较 少,无人员伤亡。历年的滞洪区运用中工程抢险主要由西平县人 民政府负责组织实施,灾后重建由政府扶持和群众自力更生完 成。3.3洪水风险分析本滞洪区滞洪水深浅,面积大,居民相对集中在周频繁。滞洪区设有避洪闸两座,分别设在桂李和陈坡寨处,设计流量 分别为300m7s , 120m7so 1969年小洪河陈坡寨以下河道拓宽 后,下泄流量加大,闸前水位下降,加之淤积严

41、重,避洪量减少,1975 年以后,陈坡寨避洪闸一直未用。滞洪区在五沟营处建有两座泄洪闸, 分别建于1951年和1967年,最大泄洪流量分别为120m3/s和240m3/se3.3.1洪水淹没水深滞洪区内最低地面高程为54.50 m ,位于坡中心地区,设计水深为3.15 m ,设计淹没面积121.3Km2。从淹没水深和运用几率分 析,设计水位时,水深0 0.95 m的范围为38.8Km2为低风险区;淹没水深095218 m的范围为58.lKm2属一般风险因 淹没水深2.18 3.15 m的范围为24.4Km2,属高风险区;3.3.2洪水淹没时间滞洪区避洪后,通过淤泥河由五沟营退水闸退水,退水闸最

42、大退水流量为360m7se在50年一遇洪水时淹没时间特点为:水深00.54 m范围为淹没时间为4天;水深0.54 0.95m范围的淹没时 间为8天水深0.95 2.18m范围的淹没时间为12天水深2.18 3.15m范围的淹没时间为16天;3.3.3洪水传播时空分布特点根据驻马店地区防汛水情手册中洪水预报方案分析成果,洪水转 播历时桂李闸至陈坡寨闸15 Km ,洪水运行5小时,从陈坡寨闸至 丁桥闸7 Km ,洪水运行1.5小时。洪水从桂李闸至区内铁路桥12 Km ,洪水运行2.5小时,从铁路桥至坡心桥3Km ,洪水运行1小 时,从坡心桥至丁桥闸8Km ,洪水运行2小时。4防洪评价水文分析计算基

43、本资料淤泥河属平原区H冰河道,流域面积529km2 ,河道长41.0km , 比降1/3500 1/15000,京港澳高速公路渡河至驻马店段桥址以上 流域面积401km2。流域内无实测流量资料,流域附近先后设立了杨 庄、权寨、人和、陈坡寨、五沟营等5个雨量站,各雨量站观测年限 均在30年以上。设计洪水计算a)设计洪水分析方法由于流域内有30年以上实测雨量资料,淤泥河与京港澳高速公 路潦河至驻马店段交叉断面处设计洪水根据实测雨量资料采用暴雨 公式推求。b)设计面雨量淤泥河交叉断面位于小洪河左岸的杨庄五沟营区间,其设计面 雨量可直接采用杨庄五沟营区间成果。1992年3月河南省水利勘 测设计院编制了

44、杨庄滞洪工程水文分析报告,杨庄五沟营区间 选用上述5个雨量站,面雨量系列为1951 1988年共计38年,年最大值独立选样,统计时段采用24小时,对758暴雨进行特 大值处理,设计面雨量均值为94.5mm ,变差系数Cv=0.60 ,偏差系数Cs选用3.5Cse本次将系列延长至2000年,计算设计面雨量均值为96.5mm,比1992年计算的均值偏大2%0由于1992年计算的雨量系列包含有特大水年、大水年、小水年和一般水年,代表一 个连续丰.枯的周期,系列年限满足规范要求,资料精度可靠,系列 具有较好的代表性,并经批准用于工程建设,因此设计面雨量仍采用 1992年计算成果。24小时设计面雨量成果

45、见表41。表4-1淤泥河交叉断面以上24小时设计面雨量成果表20%10%24小时设计面雨量(mm)128.1167.85%2%1%208.0261.3301.8c)产流计算用24小时设计雨量查84图集平原区次降雨径流关系P + Pa R查得24小时设计净雨量。淤泥河采用84图集平原水文分区 I线,最大初损值Imax=100mm r Pa为设计前期影响雨量,5年、 10年、20年、50年一遇的前期影响雨量均取50mm ,100年一遇 的前期影响雨量取100mm。P+Pa R关系见表,各种频率24小 时设计净雨量见表表4-2淤泥河P+PaR关系表P+Pa(mm)150200250300330400

46、450500R( mm)5899145194224287332377表43交叉断面以上24小时设计净雨量表频率20%10%P+Pa(mm)178.1217.8净雨量(mm)75.4108.25%2%1%258.0311.3401.8145.6195.9283.4断面以上控制流域面积401Km2 ,淤泥河属平原徘水河道,洪 峰流量采用平原抖冰公式计算,淤泥河交叉断面设计洪峰流量成果见 表44。淤泥河交叉断面设计洪峰流量表表4-4项目频率20%10%5%2%1%洪峰流量(m7s)236305388492711由于10年一遇以上洪水,小洪河桂李站超过保证流量,需从桂 李向老王坡分洪,分洪流量要流经桥

47、位断面。因此20年一遇以上洪 水时,应加上桂李分洪流量,一般考虑设计洪水按最不利的情况组合, 分洪流量按桂李分洪闸设计流量300m7s计算,即为所求的洪峰流 量见表45。表45考虑桂李分洪淤泥河交叉断面设计洪峰流量表项目频率20%10%5%2%1%洪峰流量(m7s)2363056887921011根据以上防洪调度原则及区间暴雨频率计算,并考虑小洪河超标准洪水时河道行洪能力,确定淤泥河百年一遇洪峰流量为 lOllmVs ;五十年一遇洪峰流量792mVs二十年一遇洪峰流量 688m3/s ;五年一遇洪峰流量236m3/s。水位流量关系的确定淤泥河大桥断面经我局实测资料点绘(见图4-1),淤泥河大桥

48、断 面水位流量关系的确定,利用曼宁公式推求。表46淤泥河大桥桥位处河道断面水位流量关系计算表高程面积水面竟水力半径平均流速流量说明(m)(m2)(m)(m)m/sm3/ s主河槽糙率为0.035519.217.70.520.322.955231.22631.180.5517.3边滩糙率为0.08536L033.61.820.7444.95497.441.62.340.8785.0水面比降滩地0.092.590.030.020.002为0.000合计85.0355187142.1.310.511159滩地48.098J0.490.136.4合计11715S0.85633702.132276滩地1

49、53111.51.370.2740.8合计31757502170.92.941.01509滩地270121.32.220.3799.5合计609根据我局对交叉断面附近河道主槽边滩地河床质、植被等情况,确定河道主河槽糙率为0Q35,边滩糙率为0.08 ,水面比降为 0.0003o水位流量关系计算见表4-6。(E)嬖帼图4-1淤泥河大桥桥位处河道断面图图4-2淤泥河大桥建桥前后面积对比图表4-7淤泥河大桥建桥前后水位变化对比表设计标准设计流量(mVs)建桥前水位(m)建桥后水位(m)水位差(m)5年一遇23655.5055.540.04年一遇30555.9355.970.0420年一遇68857.

50、2757.310.0450年一遇79257.6357.710.07100年一遇101158.3258.400.084-1.4断面过流能力复核根据前面的分析计算,大桥修建后:公路大桥设计桥底高程59.99m ,高于该河段百年一遇设计洪水位58.40m ,超高1.59m ,满足河道防洪要求(按规范规定安全超高为05m ,风浪高0.lm );50年一遇洪水标准时,滞洪区最高水位5765m。而淤泥河大桥 梁底面高程为59.99m ,超高2.34m ,基本满足防汛抢险要求; 二十年一遇桥前最高水位5731m ,现有堤顶高程58.08m r安全超 高0.77m (该河段位于滞洪区内,无保证任务),基本上没

51、有降低现 有河道的防洪标准。因此,大桥设计满足了河道防洪要求,对河道防 洪影响很小。4.2老王坡蓄滞洪区分析计算公路穿越蓄滞洪区基本情况潦驻高速公路在路线设计桩号K7 + 300处进入老王坡蓄滞洪区,到K16+200处止,跨越长度8.76Km,设淤泥河大桥1处, 作为老王坡蓄滞洪区避洪退洪的主要通道。采用路基两侧分离式桥梁 的形式跨越:桥梁中心桩号K11+750 ,上部为跨径20m空心板, 下部为桩柱式墩台,全长8905m。桥面宽度:2xl2.75m。桥梁跨 越方案如下图43。图43桥梁跨越方案5011乃53乃 I 2xR5l 350公路建设对蓄滞洪区的防洪影响分析(1)对蓄滞洪区蓄滞洪水的影

52、响公路本身在滞洪区内体积约37.8万m3 ,占总设计蓄洪量的 0.02% ,占用蓄洪库容非常小,对滞洪区库容占用很小;根据老王坡 滞洪区水位容积曲线,计算的得壅高蓄洪水位0003m ,对老王坡 滞洪区蓄洪水位影响也很小。高速公路建设占滞洪库容虽然很小,对滞洪区滞蓄洪水还是有一 定的影响的。这种影响主要是对进、退洪的影响。项目建成后,高速 公路进一步约束了水体自由交流,通过淤泥河桥下断面为两侧水体交 换的过流断面,势必束窄过流,壅高滞洪区内水位,威胁防洪堤安全。老王坡滞洪区水位面积容积关系见图4-4和表48。水位序号面积(km2)容积(106m3)(m)图4-4老王坡滞洪区水位面 积容积关系曲线

53、表4-8老王坡滞洪区水位面积容积表154.550.00.0254.652.5000.1355.157.7963.1455.6533.74414.5556.1558.27036.5656.6580.68171.2757.1598.672116.057.65121.275171.2958.15143.526237.31058.65168386315.3根据老王坡滞洪区与杨庄滞洪区联合调度运用,防洪标准可 达五十年一遇。小洪河杨庄、老王坡滞洪工程联合控制运用办法见表 4-90表49小洪河杨庄、老王坡滞洪工程联合控制运用办法成果表设计标准杨庄滞洪区桂李进老王坡滞洪区来水流量 (mVs)15天洪量(亿

54、m?)滞洪量(亿滞洪水位(mm)最大下 泄流量 (mVs)洪流量 (mVs)来水流量(mVs)内水量(亿 m?)滞洪量(亿 m?)滞洪水位(mm)最大下 泄流量 (m3/s)桂李至 五沟营 下泄量 (mVs)五沟营 下泄星 (mVs)3年一遇7101.3404969.051002470.6704556.1410010010010年一遇16202-490.5769.256503005631.261.0156.8335035035020年一遇21303.170.9970.106503007671.631.3957.2235035035050年一遇28904.031.8671406503001044

55、2.091.7157.50350350350说明:控制运用办;去是先用老王坡,后用杨庄由上表可知,当遭遇50年一遇洪水时,进入蓄滞洪区最大分洪量1.71亿m3 ,分洪流量300 m7s ,最大下泄流量350m7so由此可知,淤泥河大桥的过流能力应大于350m3/s ,才能满足滞洪区避洪退水等运用要求。淤泥河大桥的过流断面按无坎克顶堰来计算,计算公式如下:式中:6淹没系数;m-包括侧收缩在内的流量系数;b-堰顶净克度(m);Ho-堰顶总水头(m 1根据不同水头差、不同底竟分别计算,计算成果见表410。表410淤泥河大桥过流能力计算成果表I堰顶下游用流量堰顶堰顶流量况水头水深没系数净全差系宽度水头

56、(m3/(m(数(m(ms)m)10.042.610.400.3712202.65623.5220.082.570.530.3712202.66826.17由表可知:当堰顶水头差在004 m ,堰顶宽度为现状断面竞度220 m左右时,桥下过流流量为623.52 mVs ,大于滞洪区避洪.退水时的要求流量;当堰顶水头差在。.08 m ,堰顶宽度为现状断面宽度220 m左右时,桥下过流流量为826.17 m7s ,大于滞洪区进洪.退洪时的要求流量,满足滞洪区的避洪退水要求。该段线路涉河中桥2座,过流能力计算成果表如下表411。表411中桥过流能力计算成果表桥名堰顶水头差(m)下游 水深(m)淹没系

57、数流量系数堰顶 净宽度 (m)堰顶 全水头 (m)流量(m3/s滞洪 区排 沟河 中桥(I号)0.042.410.400.371412.45120.92.410.530.3712.49123.94,滞洪区排沟河0.042.520.400.371322.566.112.520.530.371322.608.1Z中桥(H号)该段线路有10座涵洞,涵洞的过流能力按无压涵洞的水力计算公式计算,计算公式如下:Q = 0.385b。曲式中:5淹没系数;ei-侧收缩系数;b -堰顶净克度(m );Ho -堰顶总水头(m 1涵洞过流能力计算成果表入下表412。)K9 + 1980.042.410.400.37

58、142.450。2.410.530.37142.49K9+4630.042.440.400.37142.480。2.440.530.37142.52K9+7190.042.460.400.37142.500。2.460.530.37142.54K10+470.042.510.400.37162.552.510.530.37162.590。Kll+0070.04240.400.37162.520.530.37162.560024Kll+460.042.500.400.37142.542.500.530.37142.580。Kll+6800.042.490.400.37142.530。2.490.

59、530.37142.57K12+3500.042.520.400.37142.560.012.520.530.37142.60K12+6170.042.510.400.37162.540。2.510.530.37162.59K14+2840.042.470.400.37162.510。2.470.530.37162.55综上大桥、中桥、涵洞过流能力计算成果:当堰顶水头差在004m,总过流流量为879.15 m7s ,大于标准内洪水滞洪区进洪、退水时的要求流量;当堰顶水头差在0.08 m,总过流流量为1104.17m7s ,大于标准内洪水滞洪区进洪、退洪时的要求流量,由小洪河、杨庄、老王坡滞洪区

60、防洪预案,当超标准洪水分洪时,最大分洪流量1500m3/s ,如果扒口分洪,由于流量逐渐加大以及滞洪区的调蓄作用,同时公路设置了 1座大桥、3座中桥、10座涵洞,基本满足滞洪区的避洪要求改口果进行爆破分洪,在高水头的作用下,将直接影响建设项目的安全,故不满足滞洪区的蓄洪要求。(2)对蓄滞洪区的防洪安全影响从老王坡蓄滞洪区水文计算成果看:50年一遇洪水标准时,滞洪 区最高水位5765m。而淤泥河大桥梁底面高程为59.99m ,超高 2.34m ;线路路面高程59.6 m 61.6 m ,高于设计蓄洪水位2 4从以上数据分析可以看出:由于公路从滞洪区中部穿过,挤占了蓄洪库容,影响到滞洪区的运用,但

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