恩施市龙洞河污水管网改造工程洪水影响评价报告本科论文

恩施市龙洞河污水管网改造工程防洪影响评价报告 .3工程前河道设计洪水（P=5%）淹没线计算4.3.1典型断面资料为满足本次分析评价，本次共选用个实测断面次，断面基本情况见下表。4-10工程建河影响河段典型断面基本情况表断面编号断面位置断面间距（m）距河口距离（m）K0+00官坡桥下80K0+173司法局173173K0+458州委住宿区285458K0+865靶场大桥407865K1+132午阳中学大门2671132K1+498栖凤桥3661498K1+722市一中宿舍区2241722K2+085市一中3632085K0+382州计委2972382K2+755洞子广场3732755K3+424制药厂桥6693424K4+214园梦庄二桥7904214K4+824三孔桥6104824k4+864拦河坝604864k5+224小河边人家旁3605224k5+476姊妹桥2525476k5+696榨子湾2205696k5+917优抚医院路口2215917k6+178优抚医院2616178k6+395下沙河汇合口2176395k6+433余火沟38.86433k6+850土地塘4176850k7+217艾家大屋场3677217k7+581麻园湾3647581k7+926石板桥3457926k8+276打砂场3508276k8+523尾马丘2478523k8+839龙洞电站3168839k4+864拦河坝70.64864k5+224小河边人家旁3605224k5+476姊妹桥2525476k5+696榨子湾2205696k5+917优抚医院路口2215917k6+178优抚医院2616178k6+395下沙河汇合口2176395k6+433余火沟38.86433k6+850土地塘4176850k7+217艾家大屋场3677217k7+581麻园湾3647581k7+926石板桥3457926k8+276打砂场3508276k8+523尾马丘2478523k8+839龙洞电站31688394.3.2设计洪水淹没线计算（1）龙河河下段（出口-三孔桥）龙洞河下段受清江干流回水影响，因此其设计洪水淹没线为清清相应洪水标准顶托淹没线，假定支流洪水与清江干流洪水同频组合，以汇入口干流同频设计水位及支流相应设计流量,据天然河道恒定非均匀流渐变流水位沿程变化微分方程（见下式）计算设计洪水淹没线，河口设计洪水位见下表4.11（采用《恩施市防洪现状能力分析》结果）。-dz/dl=(ζ+α)d(υ2/2g)/dl+Q2/K改写为差分方程Z上+(υ2上/2g)=Z下+(υ2下/2g)+hf+hZ上=Z下+hf-(1-α)(υ2上-υ2下)/2g式中：ζ:局部损失系数α：扩散系数(Ｖ上＞Ｖ下取0.5,Ｖ上＜Ｖ下取0)ｎ：糙率系数K：输水系数hf：摩阻损失hf=（υ2上/2g-υ2下/2he：扩散损失he=α（υ2上/2g-υ2下/2采用迭代试算法,由下向上推求该河道不同设计洪水淹没水面线,计算成果见表4-13表4-11恩施城区清江河段设计洪水水面线成果表断面编号断面位置断面间距（m）P=20%(m)P=10%(m)P=5%(m)P=2%(m)24州农发行308412.70414.25415.34416.64（2）龙洞河上段龙洞上段有三孔桥拦河坝一处，其设计淹没水水位线以拦河为起算点，以拦河坝设计洪水位采用上述同样计算方法，计算河段设计洪水淹没线，成果见4-13。拦河坝为一不规则折线型实用堰，流量计算公式：Q=kmK正向进流时k＝1,本方案k=0.7m───流量系数σS───淹没系数ε───侧收缩系数B───堰顶过水断面总净宽H0───堰前水头堰顶厚度δ=2.2m，堰顶高程422.30m，流量系数m随着水深H变化而变化，σS淹没系数为1，故上式为

Q=0.7mεBm=0.32+0.05(2.5-δ/H)根据上述公式计算出拦河坝泄流曲线，根据设计洪水流量查算泄流曲线，坝前相应设计洪水位成果见下表：表4.12拦河坝坝前洪峰水位频率5%10%洪峰流量(m3/s)250161洪峰水位(m)424.85424.25表4-13龙洞河各设计洪水水面线成果表断面编号断面位置距河口距离设计洪水淹没水位（5%）K0+00官坡桥下0415.34K0+173司法局173415.38K0+458州委住宿区458415.42K0+865靶场大桥865415.52K1+132午阳中学大门1132415.69K1+498栖凤桥1498416.26K1+722市一中宿舍区1722416.68K2+085市一中2085417.11K0+382州计委2382417.60K2+755洞子广场2755418.90K3+424制药厂桥3424421.48K4+214园梦庄二桥4214423.76K4+824三孔桥4824424.36k4+864拦河坝4864424.85k5+224小河边人家旁5224425.20k5+476姊妹桥5476425.48k5+696榨子湾5696425.96k5+917优抚医院路口5917426.19k6+178优抚医院6178426.42k6+395下沙河汇合口6395426.60k6+433余火沟6433426.65k6+850土地塘6850426.72k7+217艾家大屋场7217427.08k7+581麻园湾7581427.19k7+926石板桥7926427.53k8+276打砂场8276427.67k8+523尾马丘8523427.80k8+839龙洞电站8839428.104.4工程后河道设计（P=5%）洪水淹没线计算4.4.1行洪断面影响分析根据工程施工现状结合施工设计方案，测算工程后行洪断面影响情况成果见下表：表4.14工程后行洪断面影响分析表断面编号断面位置距河口距离工程后河道面积工程占用行洪断面面积相对减少K0+00官坡桥下02179.34.29K0+173司法局1732395.92.47K0+458州委住宿区4582205.32.41K0+865靶场大桥8651434.22.94K1+132午阳中学大门11321385.23.77K1+498栖凤桥14981144.43.86K1+722市一中宿舍区17221173.83.25K2+085市一中20851212.11.74K0+382州计委2382894.75.28K2+755洞子广场2755924.44.78K3+424制药厂桥34248100.00K4+214园梦庄二桥42149700.00K4+824三孔桥48241028.68.43k4+864拦河坝4864983.43.47k5+224小河边人家旁52241011.71.68k5+476姊妹桥5476871.92.18k5+696榨子湾5696942.12.23k5+917优抚医院路口5917872.22.53k6+178优抚医院6178961.81.88k6+395下沙河汇合口63951041.11.06k6+433余火沟6433891.92.13k6+850土地塘6850942.32.45k7+217艾家大屋场7217821.11.34k7+581麻园湾75811061.51.42k7+926石板桥79261031.51.46k8+276打砂场8276871.61.84k8+523尾马丘8523941.71.81k8+839龙洞电站88397700.004.4.2工程后水面线计算根据现状断面同理采用上述方法计算，工程后设计洪水淹没水位线成果见下表表4.15龙洞河工程后设计洪水（P=5%）水面线成果表断面编号断面位置距河口距离设计洪水淹没水位（5%）K0+00官坡桥下0415.37K0+173司法局173415.38K0+458州委住宿区458415.42K0+865靶场大桥865415.52K1+132午阳中学大门1132415.69K1+498栖凤桥1498416.26K1+722市一中宿舍区1722416.68K2+085市一中2085417.11K0+382州计委2382417.6K2+755洞子广场2755418.9K3+424制药厂桥3424421.48K4+214园梦庄二桥4214423.76K4+824三孔桥4824424.42k4+864拦河坝4864424.92k5+224小河边人家旁5224425.2k5+476姊妹桥5476425.48k5+696榨子湾5696425.96k5+917优抚医院路口5917426.19k6+178优抚医院6178426.42k6+395下沙河汇合口6395426.6k6+433余火沟6433426.65k6+850土地塘6850426.75k7+217艾家大屋场7217427.08k7+581麻园湾7581427.23k7+926石板桥7926427.56k8+276打砂场8276427.72k8+523尾马丘8523427.86k8+839龙洞电站8839428.104.5壅水计算利用工程前后设计洪水淹没线计出工程后壅水，成果见下表:表4-16工程后壅水计算成果表断面编号断面位置距河口距离工程后前设计洪水淹没水位工程前设计洪水淹没水位壅水高K0+00官坡桥下40415.59415.370.22K0+173司法局173415.62415.380.24K0+458州委住宿区458415.65415.420.23K0+865靶场大桥865415.71415.520.19K1+132午阳中学大门1132415.92415.690.23K1+498栖凤桥1498416.53416.260.27K1+722市一中宿舍区1722416.87416.680.19K2+085市一中2085417.24417.110.13K2+382州计委2382417.81417.60.21K2+755洞子广场2755419.16418.90.26K3+424制药厂桥3424421.48421.480K4+214园梦庄二桥4214423.76423.760K4+824三孔桥4824424.64424.420.22k4+864拦河坝4864425.02424.920.10k5+224小河边人家旁5224425.29425.20.09k5+476姊妹桥5476425.58425.480.10k5+696榨子湾5696426.07425.960.11k5+917优抚医院路口5917426.30426.190.11k6+178优抚医院6178426.51426.420.09k6+395下沙河汇合口6395426.66426.60.06k6+433余火沟6433426.75426.650.10k6+850土地塘6850426.84426.750.09k7+217艾家大屋场7217427.14427.080.06k7+581麻园湾7581427.27427.230.04k7+926石板桥7926427.61427.560.05k8+276打砂场8276427.75427.720.03k8+523尾马丘8523427.89427.860.03k8+839龙洞电站8839428.10428.10.004.6冲刷计算河道冲刷深度可按下列公式计算：式中：—局部冲刷深度，（m）；—冲刷处的水深，（m）；—近岸垂线平均流速，（m/s）；—与防护岸坡在平面上的形状有关，取，本次取为1/6；—水流流速不均匀系数，取值；—泥沙启动流速，（m/s）；—行进流速，（m/s）；—床砂的中值粒径，砂砾石中值粒径取值，取为8mm；—泥沙的容重，取值21kN/m3；—水的容重，取值9.81kN/m3；根据河堤河床条件及岸坡情况，选取以下典型断面计算河道的冲刷深度详见下表。表4-17河道冲刷深度计算成果表桩号冲刷处水深（m）行进流速（m/s）泥沙启动流速（m/s）近岸垂线平均流速（m/s）冲刷深度（m）K2+0856.821.290.851.290.50根据以上计算结果，20年一遇洪水本河道冲刷深度为0.5m。考虑安全超深0.3m，基础抗冲深度不得小于0.8m。目前管道位于河道内的管段，基础均坐落于河床基岩上，满足抗冲要求，坐落于岸坡上的管段，部分管段坐落于覆盖层上，基础埋置深度必须满足抗冲要求，不得小于0.8m。5建设项目对防洪的影响评价5.1法规规划适应性评价《中华人民共和国河道管理条例》“第十条河道的整治与建设，应当服从流域综合规划，符合国家规定的防洪标准、通航标准和其他有关技术要求，维护堤防安全，保持河势稳定和行洪、航运通畅”。本项目在河道内建设污水管线，对河道行洪会产生一定影响，从建设方式而言是不符河道管理相关规定。据《湖北省恩施市龙洞河治理工程可行性研究报告》龙洞河主要治理措施包括新建风灵渡挡洪闸（站），新建三孔桥拦河闸，新建分洪洞，现状挡墙维修加固龙洞河桩号K4+880m-K0+000m段两岸房屋密集，两岸除部分基岩出露段外，均已修建有浆砌块石挡墙、钢筋混凝土挡墙等。部分段现状挡墙破损，对破损段挡墙进行维修加固处理。项目沿河床而建，对本规划实施会产生一定影响。5.2河道行洪影响评价（1）施工期的影响施工期工程建设对河道管理会产生一定影响，施工期内河道两岸边滩内堆积的一些施工物料、施工弃渣及施工围堰等，直接影响河道行洪。（2）运行期的影响项目建设占及部分河道，占用一定行洪断面，经分析计算，20年一遇洪水，最高产生壅水为0.27m,各典型断面壅水成果见下表，可见项目建设对河道行洪会产生一影响。各典型断面工程前后壅水成果表：表5.1行洪影响评价表断面编号断面位置距河口距离壅水高K0+00官坡桥下400.22K0+173司法局1730.24K0+458州委住宿区4580.23K0+865靶场大桥8650.19K1+132午阳中学大门11320.23K1+498栖凤桥14980.27K1+722市一中宿舍区17220.19K2+085市一中20850.13K2+382州计委23820.21K2+755洞子广场27550.26K3+424制药厂桥34240K4+214园梦庄二桥42140K4+824三孔桥48240.21k4+864拦河坝48640.10k5+224小河边人家旁52240.09k5+476姊妹桥54760.10k5+696榨子湾56960.11k5+917优抚医院路口59170.11k6+178优抚医院61780.09k6+395下沙河汇合口63950.06k6+433余火沟64330.10k6+850土地塘68500.09k7+217艾家大屋场72170.06k7+581麻园湾75810.04k7+926石板桥79260.05k8+276打砂场82760.03k8+523尾马丘85230.03k8+839龙洞电站88390.00州政协河段州政协河段州司法局河段州司法局河段栖凤桥河段栖凤桥河段老干局河段老干局河段市一中河段市一中河段州计委河段州计委河段土桥坝广场河段土桥坝广场河段三孔桥河段三孔桥河段拦河坝上游河段拦河坝上游河段龙洞上段（管道跨河断面）龙洞上段（管道跨河断面）5.3河势稳定影响评价项目沿河床边而建，三孔桥沿原堤防基础而建，采取混凝土护基，有利于右岸河势稳定，但项目建设占用右岸河道，会改变水流流向，加强对左岸冲刷，对不稳定河段河势稳定会产生一定不利影响。三孔桥上段基本上在河岸兴建管线，占用河道行洪断面少，对河道水流流速、流向、流态影响相对很小，但管道位于左岸，大水时，水流冲向右岸，对河势稳定有一定的影响。5.4蓄滞洪区运用影响评价三孔桥下游河段为城区，两岸房屋密集，两岸零星修建的浆砌块石挡墙、钢筋砼挡墙等，基本连成整体。挡墙高4m~8m，质量相对较好，仅局部小范围坍塌；但部分区域防洪能力仍很偏低，特别出口段河道两岸地势平坦，易受清江顶托影响；由于河道两岸人口密集，居民房屋紧邻河道而建，已占用河道堤防及行洪断面。同时，河道淤积严重，伴有生活垃圾、建筑垃圾等淤积物，导致水流平缓，防洪标准不足十年一遇河段有州政协河段、州政府宿舍河段，不足二年一遇河段栖凤桥下段、老年大学、市一中河段，项目建设占用了河道行洪断面和蓄滞洪区，更一步降低了区域的防洪能力。5.6其他设施影响评价工程河段主要设施为十多座桥梁，其中官坡桥、栖凤桥、三拱桥防洪标准较低，官坡桥、栖凤桥防洪标准不足二十年一遇，三孔桥受其他建筑物的影响，目前仅一个桥孔过水行洪。二十年一遇洪水管道工程建设在三座分别产生壅水高度为0.22m、0.27m、0.21m，项目建设降低了桥梁的防洪能力。5.5防洪工程影响评价据《恩施龙洞河治理方案》河道防洪工程包括（1）风灵渡挡洪闸（站），（2）三孔桥拦河闸，（3）分洪洞，（4）新建防洪墙，现状挡墙维修加固，护岸工程，堤防加高培厚。《恩施龙洞河治理方案》涉及的建设项目均位于龙洞河河道内或者岸边，两者之间没有对接，存在很大的位置方案问题，本项目建设不利于后期防洪规划工程的实施。5.7防汛抢险与水上救生影响评价项目建设不影响区域防洪抢险通道，不影响区域防汛抢险与应急水上救生活动。6洪水对建设项目的影响评价6.1建设项目防御洪涝标准与措施评价污水管道沿河内建设，采取可淹式封闭管线，河道内管道采用混凝土防护，只要满足冲刷稳定要求，其防御措施可行。6.2淹没影响评价污水管道采用封闭式，抱括检修孔，因此洪水淹没对其运行无影响。6.3冲刷与淤积影响评价经计算，河道20年一遇洪水冲刷深度为0.5m,因此管道防护基础不应低于0.8m,以确保项目稳定安全。7消除或减轻洪水影响的措施7.1消除或减轻建设项目对洪水影响的工程措施（1）项目施工中的施工围堰及其施工设施、施工弃土进入河道对河道行洪会产生一定影响，建议在汛期来临前应清除出河道及滩地施工一切临时建筑物，施工器材、拆除围堰，清理河道，消除由工程施工对河道行洪影响。施工过程中对施工弃土、弃渣等建筑垃圾，应运致河道外堆放。（2）对三孔桥至出口全河段进行全面清淤疏浚、清障，确保水流通畅，尽可能消除项目建设对河道行洪影响。（3）三孔桥至出口全河段项目建设对岸不稳定河段进行加固处理，确保河势稳定。（4）加快推进上游分洪工程建设。据《恩施龙洞河治理方案》工程建设后，龙洞河20年一遇洪水自分洪洞宣泄至清江干流，三孔桥拦河闸以下至风灵渡挡洪闸（站）之间龙洞河两岸主要受内涝影响，防洪情况可得到根本解决。（5）对三孔桥上以上河段，对于占用河道断面多的河段可采取在对岸和管道基础侧扩挖河道，还建河道行洪断面的措施，以消除项目建设对河道行洪的影响。（6）更一步优化工程布置，尽可能的不影响后期治理规划实施，或结合治理方案并同实施。（7）对于跨河管线，应采用从河底穿越，不应产生影响行洪建筑。7.2消除或减轻洪水对建设项目影响的工程措施（1）对基础不满足冲刷稳定要求的要采取工程措施整改加固防护。（2）8结论与建议8.1结论（1）本项目在河道内建设污水管线，对河道行洪会产生一定影响，从建设方式而言是不符河道管理相关规定。（2）项目建设对后期河道防洪规划实施会产生一定影响。（3）施工期内河道两岸边滩内堆积的一些施工物料、施工弃渣及施工围堰等，直接影响河道行洪。（4）项目建设占及部分河道，占用一定行洪断面，经分析计算，20年一遇洪水，最高产生壅水为0.27m,项目建设对河道行洪会产生一影响。（5）项目建设占用右岸河道，会改变水流流向，加强对工程对岸的冲刷，对不稳定河段河势稳定会产生一定不利影响。（6）项目建设更一步降低了区域的防洪能力，对区域防洪安全产生一定影响，但影响在可控范围内。（7）项目建设在官坡桥、栖凤桥、三孔桥河段分别产生壅水高度为0.22m、0.27m、0.21m，项目建设降低了桥梁的防洪能力。（8）项目建设不影响区域防洪抢险通道，不影响区域防汛抢险与应急水上救生活动。（9）污水管道沿河内建设，采取可淹式封闭管线，河道内管道采用混凝土防护，只要满足冲刷稳定要求，其防御措施可行。（10）污水管道采用封闭式，抱括检修孔，因此洪水淹没对其运行无影响。（11）经计算，河道20年一遇洪水冲刷深度为0.5m,因此管道防护基础埋设深度不应低于0.8m,以确保项目稳定安全。8.2建议（1）在汛期来临前应清除出河道及滩地施工一切临时建筑物，施工器材、拆除围堰，清理河道弃土，消除由工程施工对河道行洪影响。施工过程中对施工弃土、弃渣等建筑垃圾，应运致河道外堆放。（2）对三孔桥至出口全河段进行全面清淤疏浚、清障，确保水流通畅，全河段平均清淤深度不低于0.3m。（3）三孔桥至出口全河段项目建设对岸边不稳定河段进行加固处理。（4）加快推进规划的分洪工程建设。据《恩施龙洞河治理方案》工程建设后，龙洞河20年一遇洪水自分洪洞宣泄至清江干流，三孔桥拦河闸以下至风灵渡挡洪闸（站）之间龙洞河两岸主要受内涝影响，防洪情况可得到根本解决。（5）对三孔桥上以上河段，对于占用河道断面多的河段，可采取在对岸和本岸扩挖河道，还建河道行洪断面的措施。（6）更一步优化工程布置，尽可能的不影响后期治理规划实施，或结合治理方案并同实施。（7）对于跨河管线，应采用从河底穿越，不应产生影响行洪建筑。（8）对基础不满足冲刷稳定要求的要采取工程措施整改加固防护。（9）后期运用应加强河道清淤，减少因泥沙淤积对河道行洪功能的影响。（10）在河道防洪工程实施未能实施前，针对龙洞河应细化本片区城市防洪抢险应急预案，确保本区域防洪安全。 目录TOC\o"1-4"\h\z\u1概述 11.1项目背景 11.2评价依据 21.2.1法律法规 21.2.2地方性法规、规章 21.2.3规范性文件 31.2.4技术标准 31.2.5相关资料 31.3技术路线及工作内容 42建设项目概况 52.1建设项目名称、地点和建设目的 52.2工程建设方案 52.3工程施工方案及要求 72.4项目形象进度 93区域防洪基本情况 103.1流域概况 103.2水文气象特性 123.2.1气象特征 123.2.2暴雨特性 133.2.3洪水特性 133.3地质概况 133.3.1地形地貌 133.3.2地层岩性 143.3.3地质构造及区域稳定 143.3.4水文地质条件 143.4现有水利工程及其它设施情况 153.5河道防洪现状及存在的问题 153.5.1河道现状 153.5.2存在问题 173.6水利规划及实施安排 184防洪评价计算 204.1设计洪水计算 204.1.1水文测站 204.1.2水文资料情况 204.1.3设计洪水 214.1.4洪水特性及成因分析 214.1.5暴雨途径推求设计洪水 214.1.5.1设计暴雨 224.1.5.2设计洪水 224.1.6流量途径推求设计洪水 244.1.7设计洪水成果合理性分析 264.2分期洪水 274.3工程前河道设计洪水（P=5%）淹没线计算 294.3.1典型断面资料 294.3.2设计洪水淹没线计算 304.4工程后河道设计（P=5%）洪水淹没线计算 334.4.1行洪断面影响分析 334.4.2工程后水面线计算 344.5壅水计算