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10河道综合治理工程工程可行性争论报告〔此文档为,下载后您可任意修改编辑〕综合说明概述xx县位于青海省东部腹地黄河半环行弯曲处,地处海南藏族自治州的东南隅,地理位置介于东经 100°08†~101°10†,北纬34°39†~35°38†之间。东与黄南州泽库县、河南蒙古族自治县接壤,南隔黄河与果洛州玛沁县相望,西依黄河与本州兴海县为邻,北与本州贵南县毗连。县境东西宽 96km,南北长110km,总面积为5011.03km2。海拔高程3200~3500m之间,与省级宁果大路相连,距省会西宁市282km,距州府恰不恰镇252km。xx县城—尕巴松多,藏语意为“干渠三岔口”为尕干水、尕群水、巴曲水集合之处。县城东西长约 4km,南北长约为0.7km。面积约2.8km2,平均海拔高程3039m。截止2023年常住居民2430户,总人口为1.32万人,其中藏族人口为6098人,占总人口的46.2%汉族人口为6389人,占总人口的48.4%。全县固定资产总值为36630.85万元,其中县城尕巴松多镇为15834便利,城区有多条乡镇大路通往各州县,是全县的交通中心城镇,也是全县政治、经济、文化的中心,对全县的经济建设起着带动作1950及办公设施由原来的帐房、地震棚,进展到今日的砖木构造和多座办公大楼,城镇区内道路畅通,市场富强。目前城镇根底设施不断增加,一个兴的高原城镇初具规模。巴曲河是xx县最大的河流,也是黄河上游较大的支流之一。发源于泽库县甘干山西麓,在泽库县集合山区河流后,于俄蒙山口22km的潜流河25km水形成集泉河,在xx150kmxx78.6km,河床宽度25~50m9.24形呈东北~西南走向,南北长,东西宽。地势东北向西南倾斜,两岸山体高大,山势陡峭,有局部卵石出露,无冲沟发育,山间树木林立,杂草丛生。中间为沟谷地带,东西宽约为 40~60m。巴曲河河谷岸坡陡峭,基岩暴露,坡度约在 60°左右,长期受河水的冲刷、侧蚀作用,河谷下切,在近代水流的冲刷下,往往形成临空面,在重力的作用下,松散体产生倒塌。河谷两侧现有耕地造成倒塌危害及严峻的水土流失。巴曲河主流靠近左岸,河流对东侧的居民、电厂、恰同大路危害较大,为保护大路只是在修路时,沿巴曲河一级阶地险段部位,局部堆土进展简易防护。洪水期洪水越土堆而过,造成大路被冲垮,电厂进水,无法抵抗洪水的侵袭。近几年,随着经济的进展和居民区的不断扩大,洪水、泥石流危害成为当地的主要自然灾难之一。为了提高xx县城区的防洪力气,保护两岸人民群众的生命财产安全,进一步为xx县地区进展制造安全稳定的生活、生产条件。青海黄河水利水电设计询问受 xx县水务局托付,于2023年6月对xx县巴曲河的地形、地质、洪水及水利工程现状等状况进展实际调查和勘测。在2023年10月依据实际状况,经工程布置,拟定工程规模和建设内容,提出了本工程的可行性争论报告。xx文化、交通的中心,对青南地区的经济进展起着带动作用。历年来影响着居民的正常生活。通过对xx沿河两岸的防洪环境,提高防洪标准,消退洪水隐患;可转变以往洪水下泄不畅,洪水任意横流的面貌。每年可削减洪水损失都在几十万元直至上百万元以上,对当地经济和社会的进展起到乐观的推动作用。巴曲河道综合治理工程的实施,可提高沿河两岸的防洪力气,确保沿河两岸的人民生命财产安全。本工程既是防洪工程,也是水土保持工程,工程的实施有利于沿河两岸环境的改善,有利于“三江源”自然保护区的建设。工程的实施,可保护草场面积 口1.32万人〔含流淌人口〕,固定资产总值1.58亿元;可加快城镇根底设施的建设步伐改善自然社会环境和投资环境,带动少数民族地区经济的进展,保持社会稳定,其经济、社会效益和生态效益格外显著。建设 xx县巴曲河道综合治理工程是格外必要和迫切的。工程特性表0-1序号工程单位数量 备注一1巴曲河堤防工程水文1.1巴曲工程区流域面积Km235541.2多年平均流量m3/s7.921.3巴曲河设计洪峰流量m3/s73.00重现期20年1.4河道平均比降‟9.262规划防洪堤长度2.1巴曲河左岸防洪堤长度m2.2巴曲河右岸防洪堤长度m3设计防洪堤型式、参数3.1型式3.2根底埋深m1.63.3护坡高度m3.4临水面坡度1:1.54防洪堤坡降‟二主要工程量1工程量1.1土石方m31.2混凝土m31.3干砌石m32主要建筑材料2.1水泥t工程特性表0-1序号工程单位数量备注2.2砂子m32.3砾石m32.3块石m32.4木材m32.5柴油t2.6钢材t四劳力及工期1共需劳力工日2施工工期月五经济技术指标1工程静态总投资万元2经济净现值万元3财务内部收益率%4投资回收期万元气象与水文气象特征工程区地处青藏高原,地形条件简洁,属高山峡谷地貌。气候资源垂直分布明显,热量和降水资源差异显著。其气候特点概括为光照丰富,太阳辐射猛烈,冬不严寒,夏不炎热,四季不明,雨水高度集中,干湿两季清楚,冬春季节多偏西北大风,属典型的内陆-3.7℃~6.1℃,最冷月为元月,极端最低气温为 ℃,最热月为七月,最高气温为28.1℃。由于受地形、海拔高程、纬度等因素的影响,热量状况的分布时空差很大。一般在黄河和巴曲河河谷地带热量最好,盆地区、山区较差,年降雨量在230~540mm之间,除黄河河谷大都在400mm以上,属亚潮湿地带。在时空分布上,冬半年少,下半年多,降雨多集中在7~974%全年平均潮湿度在0.71~0.75向以东,西风为主,风能贮存量较多,巴滩一带及巴曲河谷,风能资源丰富,多年平均风速3.1m/s,全年风能储量达393.94kw/m2具有典型的高原地貌特征及独特的高原大陆性气候特点。水文特征在巴曲河谷入口处建有巴滩水文站。水文站位于xx县松多乡松多村境内,地理位置东经10033†,北纬35°15†。巴滩水文1958419803月撤站,共有21从巴曲河流域实测径流量分析,对实测流量资料进展插补延长。经相关计算,延长为56~817.92m3/s2.57亿m3m3/s,年最小流量6.00m3/s。据《青海省水文手册》中年最大 24小时降水量等值线图中反映巴曲河流域最大24小时暴雨量在空间分布根本均匀,上游暴雨量稍大于下游,暴雨量平均在32mm左右,多年平均降雨量变差系数为0.25。流域降水强度大,暴雨消灭的机率较少,由于受低压和南亚季风的影响,雨水多集中在 7~9月,7~9月的降水占全年总降水量的74%,而冬季11月份至翌年3月份则以降雪消灭。依据实测资料说明,多年平均降水量为 418.3mm,是青海省降水比较丰沛的地区。巴曲河流域洪水主要由暴雨形成,暴雨时空分布均匀,流域沿主河道呈树叉状,洪峰流量不集中,峰值相对较小。泥沙是夏季暴雨时,降水汇流过程中,冲刷地表沙土带入河道形成。流域内植被掩盖率高,水土保持状况较好。据当地牧民和寺院僧侣介绍,河水终年清亮,只有在遇较大洪水时才显浑浊。据查《青海省水文手册》侵蚀模数等值线图该流域多年平年侵蚀模数为200t/km2/年。多年平均输沙量为10.9t/与调查相符。泥沙主要成份由巴曲河及其支流两岸地表层砂壤土和草原土为主。工程地质工程区位于纬向构造体系秦岭~昆仑构造带的中段及青藏滇“歹”字型构造体系的复合部位,东北加日亥至加吾峡段以北北西向构造最为发育,构造带以压扭性断裂短轴褶曲及派生的帚壮构造为主。地势东南高、西北低,相对高差较大,黄河支流在靠近河口处切割较深,形成很多高山深谷,而局部山体基岩暴露,大局部被第四系积存物所掩盖,主要出露地层有三叠系、白垩系、第三系和第四系地层。基岩多为三叠系海相沉积物,以砂质岩、砾岩为主,基岩断层多,不连贯,成土母质多为基岩的风化残积物质坡积物。形成高山寒漠土、高山草甸土、高山草原土、土地草甸土等。受母质的影响,土壤理化性质带有较明显基岩矿物特性。区域地质工程区地处昆仑地槽与秦岭地槽的接壤地带,在漫长的地质演化过程中,由于屡次升降,褶皱和断裂等地壳运动,地形地貌极为简洁。昆仑山系的阿尼玛卿山脉穿越黄河,从南部和北部起伏绵亘,围绕全境,成为县境的主体地形。北部为尼布日群山,东起贵南鲁仓,向西北曲折尽于黄河,整个山体狭长,地质主要由三迭系砂板岩及第三系泥岩构成。在南北地之间形成一片山间凹陷盆地,均系2~3由东向西倾斜,成土母质多属第四系更统的冲积洪积物。由于河道下切,整个以巴曲河为轴分割为南北两大块,南部主要有南巴滩、尕沟滩等;北部有北巴滩、古木滩等。工程区的西南端,黄河径县界近半圆,盆地中部有巴曲河和尕干河水通贯全境,由于常年冲刷,形成了一条河床深切的狭长带状河谷,且与黄河成“丁”字型,成土母质为第四系全更统的冲积洪积物。由于该区连续性的不断上升黄河相对急剧下降,形成了近代多级阶地地貌单元,各级阶地与坡面垂直变化较大,在暴雨侵蚀作用下,大小沟道发育,由将各级阶地分割成大小不等的滩、台和一级阶地与山前的洪积扇地貌,且黄河两岸级不对称。从区域上看,我国西北部的河西系在该区的反映,北东牧羊沟以东,以东西向构造最为发育,构造带以一系列近东西向的压性构造为主,属于巨型纬向构造体系的组成局部。工程恰好位于上述两大构造体系的复合部位,早期构造形迹已被巨厚的黄河冲洪积物所掩盖。从黄河对岸野马滩上的北西向 D10号断及测区以北加日亥~加吾峡北西向的H3H4号断层看,在下更统或上更统地层中是河西系纬向构造的进展。依据国家质量技术监视局202322加速度区划图》〔图5-1〕和《中国地震惊反响谱特征周期区划图》〔图5-2,规划坝址区50年超越概率10%0.10g0.45s度。工程区海拔3000~3500m节性冻胀,依据《中国季节性冻土冻深线图》,工程规划区季节性冻土标准冻深1.45m区域水文地质条件在地形地貌、地层岩性、气候条件的影响下, 水资源分布很不均匀,但具有确定的分部规律。工程区地下水按其赋存条件和水力特征可划分为松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水两种根本类型。松散岩类孔隙潜水:河谷平原地下水以潜水为主。河谷潜水是流域内最丰富的地下水资源之一,它主要赋存于低级阶地及河漫滩的近代冲积砂卵石层中、上更统洪积冲积及冰水积存的砂砾石层,含粘土的砂砾石层中,大多数状况下都形成一个统一的与河流有较亲热关系的潜水含水层。呈条带状分布于巴曲河河谷内,含水层的岩性为冲洪积砂卵石和碎石层,埋深较浅,水质良好。对砼不具有侵蚀性。基岩裂隙水:它主要分布流域各个盆地的基岩分化裂隙及构造裂隙内,分布不均匀,无统一的地下水面。主要依靠大气降水和季节融雪渗入补给,并以泉水的形式流出或隐伏补给河谷潜水。工程地质条件巴曲河堤防沿河两岸布设,总长度为 。依据有关资料和现场勘测,两岸根底为含卵石的砂砾石层,砂砾石层厚度大于10m,上覆厚1~2m的土层,地下水位较高,平均比降为 河床高程在3050~3065m之间河道纵比降在9.24河床粒径10~200mm之间,级配良好,该层构造呈中等密实状,地基允许承载力【R】=25~35t/m2,能满足承载要求。堤防工程区地下水类型为河谷松散岩类孔隙潜水,河谷潜水沿巴曲河呈带状分布。依据《海南州xx本次勘察资料,河谷潜水在工作区上游承受补给后,沿河谷向下游径流至区内,地下水向地表河水排泄。区内地下水水位埋深 1.5m,含水层较薄,岩性为砂砾卵石,地下水富水性好,属富水地段。依据巴曲河已建工程的根底开挖和抽水状况的反映,巴曲河地下水埋深0.8~1.5m左右,涌水量在70~120m3/h。巴曲河河水水化学类型均属HC03一Ca型水其PH值65~85,呈弱碱性,总矿化度 O.216g/L,HC03-含量3.8l7mol/L,CL-含量6.45mg/L,S042-含量8.64mg/L,Mg2含量10.10mg/L,地下水对混凝土构造无腐蚀性,到达国家饮用水标准。自然建筑材料工程所需砼粗、细骨料可在巴曲河河道内开采,分布较广,储量丰富。为保护现有植被及当地的生态环境,打算本次所用砼粗、细骨料应与河道疏浚相结合,在河道内去除表层淤积物,经筛洗到达施工标准后可用于本工程。河道内分布有质地良好的砂砾石层,数量、质量均满足设计要求,平均运距1km由于巴沟地区块石料较少,工程所需的块石料可从下游13.50km的料场拉运,该料场储量近 2万m3,岩性以砾岩为主,质地坚硬,抗压强度高,块石料数量、质量均满足设计要求,平均运13.50km工程任务及规模防洪标准依据《防洪标准》〔GB50201-94、《堤防工程设计标准》〔GB50286-98〕及国家水利部编制的《2023年-2023年全国重点中小河流治理实施方案》的规定,确定巴曲河城区段防洪标准为 20年一遇洪水,堤防属于4级,主要建筑物为4工程建设任务依据实地勘测并结合工程实际及国家水利部编制的《 2023年-2023设的主要任务是:在充分生疏河段水情特点、水势变化规律的前提和护岸相结合,完善防洪体系,同时辅以非工程措施,河道留足行洪宽度,提高河道整体防洪力气,确保工程防洪区在设计洪水标准内〔巴曲河城区段20〕不受洪水侵害,促进地区社会经济的可持续进展。具体是通过兴建巴曲河河道防洪堤工程并对河道行洪宽度范围内进展疏浚整理,使河段城镇区能抵抗20的攻击。防洪工程的兴建能较好的起到防洪的作用。工程建设规模通过现场测量、勘探、调查和分析争论的根底上,拟定了河道6857.06m3553.56m〔电站引水口上游段298.30m,下游段3255.26m,左岸长3303.50m;冲沟治理2处;穿堤涵洞座。工程布置及主要建筑物工程总体布置巴曲河堤防按现有河道两岸布设。巴曲河堤线以恰同大路桥为起点向东两岸布置,总长6857.06m3553.56m〔电站引水口上游段298.30m,下游段3255.26m,左岸长3303.50m2处;穿堤涵洞2堤型选择堤型选择依据因地制宜、就地取材的原则,依据防洪堤所处位置、堤基地质、建筑材料、施工条件、工程造价等因素综合比较确定,依据工程区地质、地形条件,结合工程具体状况,在到达防洪功能要求的前提下,留意生态保护。河道两岸初步拟定仰斜式浆砌石挡土墙、浆砌石重力式挡土墙、悬臂式钢筋砼挡土墙、绿格网箱堤防四种方案,对上述四种方案进展比较后,依据工程特点,选择最正确方案。绿格网箱为推举方案。堤防设计依据现行规程、标准之规定,防洪堤根底埋深应依据地基土质和冲刷深度计算确定,要求在冲刷线以下0.51.0m土地区,还应满足冻结深度〔xx1.45m〕的要求。通过对巴曲河道城区段自然淘刷现状的广泛调查和计算结果及《工程建设强制性条文》之规定,确定根底埋深为1.6m〔平顺段及凹岸冲刷段。堤顶无特别交通要求,按《堤防工程设计标准》规定, 3、4级堤防工程堤顶宽度应大于3.0m,参照现有路面的宽度,考虑防洪抢险、观测、行人的要求,确定设计堤顶宽度最窄处不小于 3.5m。依据地形地质条件及堤型方案确实定,巴曲河堤承受蜂巢网箱护坡式断面。断面承受蜂巢网箱石笼护坡,迎水面坡度 1:1.5,护坡厚度50cm,蜂巢网箱内填充粒径为15—30cm卵石,表层掩盖种植土用于河岸绿化。网箱根底承受 C15F15现浇砼,构造尺寸尺寸为1.0×0.8m,砼抗冻标号为F15,网箱根底埋深1.6m,墙高1.0m,沿河堤方向每20m设置一道永久变形缝,缝宽 2cm,缝内填充2cm厚聚乙烯闭孔泡沫板。堤顶标准设计宽度 3.5m,路面为20cm厚泥结碎石路面,迎水面侧设置C20预制钢筋砼栏杆栏,杆高1.0m。堤身用砂砾石夯填,相对密度不小于 0.7。工程进度打算依据河段防洪工程总体布局和保护地区的经济进展水平,本着“分期实施,尽快见效”的原则,本工程推举总工期为 中工程预备期1个月,主体工程施工期为 13个月〔其中冬休期6个月1全部工程建设安排分2〔总工期17,第一年4开头全面开工,进展临时设施及施工道路的修建,工期为 1个月;5—10月主要进展堤防主体工程建设;随后进入冬休期;其次年从 5月主要开头绿化种草及相关的完工清场、环保建设等工程施工;至8环境影响评价及水土保持环境影响评价该工程实施后,将提高 xx县城区的防洪力气,保证沿河道两岸人民群众的生命及财产安全,保证现有耕地,交通设施及电厂等运行安全,防止水土流失,改善地区生态环境。通过综合治理,改善其自然环境和投资环境,带动当地的经济进展,其社会效益和经济效益、生态效益格外显着。工程兴建的环境的不利影响主要集中在施工期,这些不利因素实行相应的工程措施、水保措施和环保措施,并通过建立健全相应的规章制度,进展科学治理后可降低其影响程度。施工完毕后,大局部影响即可消退。不利影响是局部、临时性的,可通过环境措施可以有效避开,所以从环境角度分析,该工程的兴建是可行的。水土保持xx隆起,高原抬升,形成高山河谷地貌,相对高度达 山体坡度在300以上。xx县分布有有机质含量较高的高山草甸土,该种土壤由板岩风化物、坡积物母质发育而成,由于成土时间不长,土壤尚处于年轻的发育阶段,微生物活动较差,化学作用较弱,物理作用较强,土壤基质所形成的胶膜比较原始,土层薄,土层平均厚50m,最厚可达1m,土壤植被为高寒草甸土、高温灌丛草甸土,植被掩盖度大,次生群落较少。土层底部的板岩风化物—碎石块是洪水狭带的主要物质。依据尕干河河道的调查状况,尕干河终年清亮,只有在发生较大洪水时才略现浑浊,依据有关资料,多年平均侵蚀模数为200t/km2/年。多年平均输沙量为10.9t/蚀地区。水土保持措施总体布局应做到重点治理与面上治理结合,生物措施与工程措施相配置,充分发挥工程措施之速效性、把握性,以及生物措施的长期性和生态效应,进而彻底根治水土流失,保证区域社会经济可持续进展。在措施安排上以拦挡弃土弃渣工程为主,结合土地整治工程,实施植物措施,建立高效的综合防治体系。水土保持措施:依据工程实际状况,增水土流失的防治,以工程措施为主,建立弃渣场,保证建设过程中弃渣合理堆放,做到渣不出沟,不下河。对渣面进展整平客土造草地。具体水土保持措施由土地整治工程和护堤坡面植草工程,治理范围绿化带布设工程等组成。对临时占用的土地进展覆土复原。工程投资概算工程共需修建巴曲河堤防总长 6857.06m其中右岸长3553.56m〔电站引水口上游段298.30m3255.26m3303.50m2处;穿堤涵洞2本次工程完成主要工程量有:土石方12493m3,砼及钢筋砼2477m3,需水泥743t46t;砂子1263m3,砾石2056m3。耗用14821工日。工程概算总投资:591.50万元。结论和建议工程实施后,可保护城区面积 口1.32万人〔含流淌本阶段的工作,本工程无大的工程地质、环境问题,工程的实施有利于该地区水土保持和环境卫生的改观。工程的实施有利于该地区经济持续、稳定、安康 进展,有利于保障该少数民族地区的社会稳定。本工程建筑物构造简洁,无大的技术问题,工程区建设条件良好,具备近期实施的有利条件。本工程建议:工程技术上可行,经济上合理,建议上级主管部门尽快立项,安排实施。河道综合治理工程系社会公益性设施。既是水利根底设施,又是城镇根底设施。海南自治州 济根底薄弱,又是少数民族聚居地,地方财政格外拮据,在投资安排上,以国家投资为主,以使工程尽早实施,发挥效益。水文与气象流域概况自然地理概况巴曲河是xx县最大的河流,也是黄河上游较大的支流之一。发源于泽库县甘干山西麓,在泽库县集合山区河流后,于俄蒙山口22km的潜流河25km水形成集泉河,在xx150kmxx78.6km25~50m,河道比降为9.24巴曲河谷地形呈东北~西南走向,南北长,东西宽。地势东北向西南倾斜,两岸山体高大,山势陡峭,有局部卵石出露,无冲沟40~60m。外表土层较薄,厚度约2~3m,其下为卵石、砂砾石层,地下水位较高。流域内多为草山草滩,植被掩盖较好,雨水调蓄力气较强,径流补给来源以降水和融冰雪补给为主。水文分析资料以巴滩水文站和《青海省水文手册》为依据,经分析工程处巴曲河多年平均流量为7.92m3/s,多年平均径流总量为2.57m3。气象特征工程区地处青藏高原,地形条件简洁,属高山峡谷地貌。气候资源垂直分布明显,热量和降水资源差异显著。其气候特点概括为光照丰富,太阳辐射猛烈,冬不严寒,夏不炎热,四季不明,雨水高度集中,干湿两季清楚,冬春季节多偏西北大风,属典型的内陆-3.7℃~6.1℃,最冷月为元月,极端最低气温为 ℃,最热月为七月,最高气温为28.1℃。由于受地形、海拔高程、纬度等因素的影响,热量状况的分布时空差很大。一般在黄河和巴曲河河谷地带热量最好,盆地区、山区较差,年降雨量在 230~540mm之间,除黄河河谷大都在 400mm以上,属亚潮湿地带。在时空分布上,冬半年少,下半年多,降雨多集中在 7~9月,占全年降雨量的74%。蒸发量大,全年平均潮湿度在0.71~0.75之间。因较大的沟谷均呈南北走向风向以东,西风为主,风能贮存量3.1m/s全年风能储量达393.94kw/m2。具有典型的高原地貌特征及独特的高原大陆性气候特点。历年各月平均气温及降水量统计见表 2-1,2-2历年各月平均气温表2-1月份123456789101112全年气温℃-12.6-9.7-4.60.94.77.39.79.15.150.4-6.9-11.8-0.7各月平均降水量统计表表2-2 单位:㎜月份123456789101112全年降水量1.42.95.016.258.473.189.384.155.222.33.30.9412.1水文根本资料在巴曲河谷入口处建有巴滩水文站。水文站位于xx县松多乡松多村境内,地理位置东经10033†,北纬35°15†。巴滩水文1958419803月撤站,共有21本次可研水文根本资料承受有青海省水资源勘测局测验、整编的《巴滩水文站的实测资料》为依据,水文分析方法及有关参数参径流依据巴滩水文站21年的实测流量资料,从巴曲河流域实测径流56~81年系列后,巴曲河多年平均流量为 7.92m3/s。其中年最大流量为12.2m3/s,年最小流量6.00m3/s。设计洪水暴雨特征据《青海省水文手册》中年最大 24小时降水量等值线图中反映巴曲河流域最大24小时暴雨量在空间分布根本均匀,上游暴雨量稍大于下游,暴雨量平均在32mm左右,多年平均降雨量变差系数为0.25。流域降水强度大,暴雨消灭的机率较少,由于受低压和南亚季风的影响,雨水多集中在 7~9月,7~9月的降水占全年总降水量的74%,而冬季11月份至翌年3月份则以降雪消灭。依据实测资料说明,多年平均降水量为 418.3mm,是青海省降水比较丰沛的地区。巴曲河流域洪水一般发生在7~9月,主要发生在7、8洪水由持续大的降雨形成。洪水过程具有涨落缓慢,洪峰低,历时长,洪水年际变化较小的特点,洪水发生时间与降水时间全都,洪水峰型为单峰,洪水年际变化小。洪水特征巴曲河流域洪水主要由暴雨形成,暴雨时空分布均匀,流域沿主河道呈树叶状,洪峰流量不集中,峰值相对较小。设计洪水本次可研水文根本资料承受有青海省水资源勘测局测验、整编的《巴滩水文站的实测资料》为依据,水文分析方法及有关参数参依据巴滩水文站1959年至1979年〔共21〕最大洪水实测资料做频率分析,求得不同频率的洪峰流量见表 2-3。洪峰频率分析成果表表2-3频率〔〕0.512351020巴滩水文站QP107978781736351泥沙泥沙是夏季暴雨时,降水汇流过程中,冲刷地表沙土带入河道形成。流域内植被掩盖率高,水土保持状况较好。据当地牧民和寺院僧侣介绍,河水终年清亮,只有在遇较大洪水时才显浑浊。据查《青海省水文手册》侵蚀模数等值线图该流域多年平年侵蚀模数为200t/km2/年。多年平均输沙量为10.9t/与调查相符。泥沙主要成份由巴曲河及其支流两岸地表层砂壤土和草原土为主。工程地质概述工程区位于纬向构造体系秦岭~昆仑构造带的中段及青藏滇“歹”字型构造体系的复合部位,东北加日亥至加吾峡段以北北西向构造最为发育,构造带以压扭性断裂短轴褶曲及派生的帚壮构造为主。地势东南高、西北低相对高差较大,黄河支流在靠近河口处切割较深,形成很多高山深谷,而局部山体基岩暴露,大局部被第四系积存物所掩盖,主要出露地地层有三叠系、白垩系、第三系和第四系地层。基岩多为三叠系海相沉积物,以砂质岩、砾岩为主,基岩断层多,不连贯,成土母质多为基岩的风化残积物质坡积物。形成高山寒漠土,高山草甸土,高山草原土,土地草甸土等。受母质的影响,土壤理化性质带有较明显基岩矿物特性。区域地质地形地貌工程区地处昆仑地槽与秦岭地槽的接壤地带,在漫长的地质演化过程中,由于屡次升降,褶皱和断裂等地壳运动,地形地貌极为简洁。昆仑山系的阿尼玛卿山脉穿越黄河,从南部和北部起伏绵亘,围绕全境,成为县境的主体地形。北部为尼布日群山,东起贵南鲁仓,向西北曲折尽于黄河,整个山体狭长,地质主要由三迭系砂板岩及第三系泥岩构成。在南北地之间形成一片山间凹陷盆地,均系2~3道下切,整个以巴曲河为轴分割为南北两大块,南部主要有南巴滩、尕沟滩等。北部有北巴滩、古木滩等。工程区的西南端,黄河径县界近半圆,盆地中部有巴曲河和尕干河水通贯全境,由于常年冲刷,形成了一条河床深切的狭长带状河谷,且与黄河成“丁”字型,成土母质为第四系全更统的冲积洪积物。由于该区连续性的不断上升黄河相对急剧下降,形成了近代多级阶地地貌单元,各级阶地与坡面垂直变化较大,在暴雨侵蚀作用下,大小沟道发育,由将各级阶地分割成大小不等的滩、台和一级阶地与山前的洪积扇地貌,且黄河两岸级不对称。根底岩性依据实地勘测以及有关的资料,该区域内出露地层有三叠系、白垩系、第三系和第四系地层。地层发育不缺失较多受大地构造把握,地层在空间分布上很不平衡。基岩多为三叠系海相沉积物,以砂质岩砾岩为主,基岩断层多,不连贯,成土母质多为基岩的风化残积物质坡积物。地质构造及地震工程区位于纬向构造体系秦岭—昆仑构造带的中段及青藏滇“歹”字型构造体系的复合部位,东北加日亥至加吾峡段以北北西向构造最为发育,构造带以压扭性断裂短轴褶曲及派生的帚壮构造为主。从区域上看我国西北部的河西系在该区的反映,北东牧羊沟以东,以东西向构造最为发育,构造带以一系列近东西向的压性构造为主,属于巨型纬向构造体系的组成局部。工程恰好位于上述两大构造体系的复合部位,早期构造形迹已被巨厚的黄河冲洪积物所掩盖从黄河对岸野马滩上的北西向 D10
号断及测区以北加日亥~加吾峡北西向的HH3 4
号断层看,在下更统或上更统地层中是河西系纬向构造的进展。依据国家质量技术监视局202322加速度区划图》〔图5-1〕和《中国地震惊反响谱特征周期区划图》〔图5-2,规划坝址区50年超越概率10%0.10g0.45s度。区域物理地质现象区内主要不良地质现象有:冲沟与泥石流、岩土体倒塌、卸荷、岩体风化及季节性冻土。冲沟与泥石流工程区属于高山、高海拔区,气候干旱,冲沟发育,较大规模的有江壤沟、隆觉沟、江通沟,宽蒙靶沟、沙切沟等,沟道多呈“V”字形,切割深度大,沟长一般200m至几公里,沟宽差异较大,数十米~数百米,为干沟,沟道岸坡较陡,暴雨季节大量的松散积存物以泥石流的形式搬运到下游沟床或沟口,形成规模大小不等的洪积扇或洪积扇裙。岩土体倒塌巴曲河河谷为狭窄的“V”字形谷,岸坡陡峭,基岩暴露,坡度约在60°左右,长期受河水的冲刷、侧蚀作用,河谷下切,在近代水流的的冲刷下,往往形成临空面,在重力的作用下,松散体产生倒塌。在河谷两侧的基岩山坡上,岩体倒塌较为普遍。主要发生在坚硬的岩体中,其地形高陡,裂隙发育。岩体风化区内属剥蚀的中高山地貌,岩体风化剥蚀猛烈,由于区内岩性为千枚质板岩,抗风化力气差,风化厚度大,呈碎块状、板状构造;风化厚度一般小于2m。〕卸荷:规划区河流左右岸山体,与河床之间高差数 米,边坡近似直立,局部有倒坡,卸荷裂隙较发育,卸荷体距坎边7-15m,拉裂缝宽0.05-0.1m,呈上宽下窄的“V”形,深度一般1-3m,局部与现代河床高程持平。裂隙大多被泥质物充填,裂缝宽度有扩大的趋势。季节性冻土工程区海拔3000~3500m节性冻胀,依据《中国季节性冻土冻深线图》,工程规划区季节性冻土标准冻深1.45m区域水文地质条件在地形地貌、地层岩性、气候条件的影响下, 水资源分布很不均匀,但具有确定的分部规律。工程区地下水按其赋存条件和水力特征可划分为松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水两种根本类型。松散岩类孔隙潜水:河谷平原地下水以潜水为主。河谷潜水是流域内最丰富的地下水资源之一,它主要赋存于低级阶地及河漫滩的近代冲积砂卵石层中、上更统洪积冲积及冰水积存的砂砾石层,含粘土的砂砾石层中,大多数状况下都形成一个统一的与河流有较亲热关系的潜水含水层。呈条带状分布于巴曲河河谷内,含水层的岩性为冲洪积砂卵石和碎石层,埋深较浅,水质良好。对砼不具有侵蚀性。基岩裂隙水:它主要分布流域各个盆地的基岩分化裂隙及构造裂隙内,分布不均匀,无统一的地下水面。主要依靠大气降水和季节融雪渗入补给,并以泉水的形式流出或隐伏补给河谷潜水。工程地质条件巴曲河堤防地质条件巴曲河堤防沿河两岸布设,总长度为 6857.06m。依据有关资料和现场勘测,两岸根底为含卵石的砂砾石层,砂砾石层厚度大于10m,上覆厚1~2m的土层,地下水位较高,平均比降为 河床高程在3050~3065m之间河道纵比降在9.24河床粒径10~200mm之间,级配良好,该层构造呈中等密实状,地基允许承载力【R】=25~35t/m2,能满足承载要求。水文地质条件堤防工程区地下水类型为河谷松散岩类孔隙潜水,河谷潜水沿巴曲河呈带状分布。依据《海南州xx本次勘察资料,河谷潜水在工作区上游承受补给后,沿河谷向下游径流至区内,地下水向地表河水排泄。区内地下水水位埋深 1.5m,含水层较薄,岩性为砂砾卵石,地下水富水性好,属富水地段。依据巴曲河已建工程的根底开挖和抽水状况的反映,巴曲河地下水埋深0.8~1.5m左右,涌水量在70~120m3/h。巴曲河河水水化学类型均属HC03一Ca型水其PH值65~85,呈弱碱性,总矿化度 O.216g/L,HC03-含量3.8l7mol/L,CL-含量6.45mg/L,S042-含量8.64mg/L,Mg2含量10.10mg/L,地下水对混凝土构造无腐蚀性,到达国家饮用水标准。自然建筑材料混凝土骨料工程所需砼粗、细骨料可在巴曲河河道内开采,分布较广,储量丰富。为保护现有植被及当地的生态环境,打算本次所用砼粗、细骨料应与河道疏浚相结合,在河道内去除表层淤积物,经筛洗到达施工标准后可用于本工程。河道内分布有质地良好的砂砾石层,数量、质量均满足设计要求,平均运距1km块石料由于巴沟地区块石料较少,工程所需的块石料可从下游13.50km的料场拉运,该料场储量近 2万m3,岩性以砾岩为主,质地坚硬,抗压强度高,块石料数量、质量均满足设计要求,平均运13km结论及建议拟建巴曲河河堤工程沿现代河床一级阶地前缘位置,堤基为冲积卵石层,堤基稳定,沿线无不良地质现象。工程区没有发现活动断层。依据《中国地震烈度区划图》,工程区地震根本烈度工程所用的自然建筑材料为砼粗、细骨料及块石,巴曲河河道和峡谷山坡上开采,储量、质量均能满足工程要求。堤防工程堤基稳定,工程建成后不会因水流冲刷和渗漏造成破坏危及堤身安全。工程区内的地下水埋深在0.5~1.5m工程任务及规模流域防洪概况巴曲河流域过去未进展过系统的防洪治理,已有防洪设施都是因受灾难而设防的简易防洪堤。只是在易冲刷段、易受害段布设,布置上只是局部的,且不连续。由于布局不合理,设施简陋等缘由,不能起到整体防洪效果。本次城区防洪遵循“全面规划、统筹兼顾、标本兼顾、综合治理”的原则,依据《海南藏族自治州xx〔2023~2023防洪体系,突出防洪体系的整体作用;遵循确保重点,兼顾一般,工程措施与非工程措施相结合的原则,充分考虑洪水规律和上下游、左右岸的关系及重点地段的防洪要求,保障河段和沟道两岸的防洪安全,使沿岸人民安居乐业、民族团结;留意规划与当地经济进展、资源开发、国土整治及城镇建设相结合,并与地区经济进展中长期进展规划相协调;设立特地的治理机构以加强河道治理工程建设和修理治理机制相结合。洪灾依据有关资料记载及调查,xx下:〔1〕1979728xx40分钟,降水量达25.81mm进入xx县人民政府,幼儿园、公安局、防疫站,学校等大院,洪水处处曼延,冲垮房屋120180造成交通中断,直接经济损失达60命财产安全造成格外大的损失。〔2〕1988860工作站、人民医院、食品加厂及市场院内,主街道积水约 房屋220余间,煤房250多间,冲走县百货公司及个体商户的许多商品,冲跨道路2条,估量造成经济损失95〔3〕2023915雨,整个降雨过总历时为35分钟,冰雹连续15分钟之后,紧接20分钟的暴雨,据县气象站测报,这次降雨量达37.5mm洪爆发,县城主要街道洪水溢满,泥砂淤积严峻,大路等根底设施毁坏,局部居民住房进水倒塌,通讯中断,整个县城区停电。围墙被水冲垮250m50.23mm,交通中断,房屋40150工程建设的必要性防洪工程现状巴曲河河谷岸坡陡峭,基岩暴露,坡度约在 60°左右,长期受河水的冲刷、侧蚀作用,河谷下切,在近代水流的的冲刷下,往往形成临空面,在重力的作用下,松散体产生倒塌。河谷两侧现有耕地造成倒塌危害及严峻的水土流失。巴曲河主流靠近左岸,河流对东侧的居民、电厂、恰同大路危害较大,为保护大路只是在修路时,沿巴曲河一级阶地险段部位,局部堆土进展简易防护。洪水期洪水越土堆而过,造成大路被冲垮,电厂进水,无法抵抗洪水的侵袭。近几年,随着经济的进展和居民区的不断扩大,洪水、泥石流危害的居民和单位越来越多,时刻威逼着两岸人民群众的生命财产安全,成为当地的主要自然灾难之一。工程建设的必要性〔1〕xx政治、文化、交通的中心。对青南地区的经济进展起着带动作用。历年来患病的洪水损失很大。洪灾严峻影响着当地的经济进展和社会稳定,影响着居民的正常生活。通过对xx提高防洪标准,消退洪水隐患。转变以往洪水下泄不畅,洪水任意横流的面貌。每年可削减洪水损失都在几十万元直至上百万元以上,对当地经济和社会的进展起到乐观的推动作用巴曲河道综合治理工程的实施,可提高沿河两岸的防洪力气,确保沿河两岸的人民生命财产安全。本工程既是防洪工程,也是水土保持工程,工程的实施有利于沿河两岸环境的改善,有利于“三江源”自然保护区的建设。〕工程的实施,可加快城镇根底设施的建设步伐,改善自然社会环境和投资环境,带动少数民族地区经济的进展,保持社会稳定,其经济、社会效益和生态效益格外显著。2.8km21.32万人〔含流淌人口〕,固定资产总值1.58亿元;可加快城镇根底设施的建设步伐,改善自然社会环境和投资环境,带动少数民族地区经济的发展,保持社会稳定,其经济、社会效益和生态效益格外显著。综上所述,建设xx工程建设任务依据实地勘测并结合工程实际及国家水利部编制的 《2023年~2023年全国重点中小河流治理实施方案》,确定本河道治理工程建设的主要任务是:在充分生疏河段水情特点、水势变化规律的前提和护岸相结合,城镇建设与堤防工程相结合,完善防洪体系,同时辅以非工程措施,河道留足行洪宽度,提高河道整体防洪力气,确保工程防洪区在设计洪水标准内〔巴曲河城区段20〕受洪水侵害,促进地区社会经济的可持续进展。具体是通过兴建巴曲河河道防洪堤工程并对河道行洪宽度范围内进展疏浚整理,使河段城镇区能抵抗20到防洪的作用。工程建设规模通过现场测量、勘探、调查和分析争论的根底上,拟定了河道6857.06m3553.56m〔电站引水口上游段298.30m,下游段3255.26m,左岸长3303.50m;冲沟治理2处;穿堤涵洞座。防洪标准依据《防洪标准》〔GB50201-94、《堤防工程设计标准》〔GB50286-98〕及国家水利部编制的《2023年-2023年全国重点中小河流治理实施方案》的规定,确定巴曲河城区段防洪标准为 20年一遇洪水,堤防属于4级,主要建筑物为4工程布置及主要建筑物设计依据和根本资料设计依据《水利水电工程可行性争论报告编制规程》〔DL502093;《中小河流治理工程初步设计指导意见》;〔3〔GB50201-94;《堤防工程设计标准》〔GB50286-98;《堤防工程治理设计标准》〔SL171-96;《青海省xx县综合农牧业区规划报告》〔2023.9;《青海省xx工程等别和防洪标准依据《防洪标准》〔GB50201-94、《堤防工程设计标准》〔GB50286-98〕及国家水利部编制的《2023年-2023年全国重点中小河流治理实施方案》的规定,确定巴曲河城区段防洪标准为 20年一遇洪水,堤防属于4级,主要建筑物为4工程总体布置布置原则河道治理工程布置遵循“防洪堤与疏浚结合,工程措施与非工程措施结合,治理河道与综合利用结合”的原则,结合当地实际状况及工程的特点布置。要保证河道有足够的行洪断面,利于宣泄洪水,同时保护河床稳定。堤线布置顺应河势,并与洪水的主流呈大致平行,堤距不突然放大或缩小,不过大转变自然水流状态。堤线应力求平顺,不承受大折角或急弯。堤防布置应强调投资与效益相适应,局部利益与全部利益相结合的原则。防洪堤依据左、右岸防护对象及区段的不同,应地制宜的实行防护措施。工程总体布置巴曲河堤防按现有河道两岸布设。巴曲河堤线以恰同大路桥为起点向东两岸布置,总长6857.06m3553.56m〔电站引水口上游段298.30m,下游段3255.26m,左岸长3303.50m2处;穿堤涵洞2堤防工程设计堤型选择堤型选择依据因地制宜、就地取材的原则,依据防洪堤所处位置、堤基地质、建筑材料、施工条件、工程造价等因素综合比较确定,依据工程区地质、地形条件,结合工程具体状况,在到达防洪功能要求的前提下,留意生态保护。河道两岸初步拟定仰斜式浆砌石挡土墙、浆砌石重力式挡土墙、悬臂式钢筋砼挡土墙、绿格网箱堤防四种方案,对上述四种方案进展比较后,依据工程特点,选择最正确方案。仰斜式浆砌石墙此构造的防洪堤具有整体性好,抗滑及抗倾安全系数较高,稳定性好,施工技术难度小等优点,但存在断面尺寸相对较大、对地基承载力要求较高,对生态保护不利等特点。浆砌石重力式挡土墙该堤型特点与前一方案一样,但单价较护坡式浆砌石断面高,是造价最高的一种不宜承受,因此不予计算比较。悬臂式钢筋砼构造该断面外形美观、尺寸最小,但根底开挖宽度较大、土压力较大,同时断面需配钢筋,施工工艺较前方案简洁。钢材、水泥等原材料须从西宁拉运,运距较远,但能利用当地丰富的砂石料,缺点是对生态保护不利,因此设计为比较方案。绿格网箱〔内填块石〕绿格网箱是近年来进展起来的型护岸墙形式,网箱网格承受镀锌的软钢制成,由机器编织成双绞、六边网形构造,箱内填充适当尺寸的毛石或粗石,石块大小以不滔出网目为准。此种护墙能很好的适应地基变形,不易断裂破环,网箱具有足够的耐久性能〔厂方资料达70无需简洁的地基处理措施,同时网箱干砌石石缝内通过填土〔人工化河岸景观,形成一个柔性体护面。方案比选通过对以上各方案的综合分析后认为浆砌石防洪堤型式具有多种优点,但对生态保护不利,不符合当前国家生态治河的理念,主要缘由为:一方面断面较大,砌筑施工较慢,且要考虑冻涨性要求;另一方面浆砌石河堤会破坏原有的生态环境,阻断地层孔隙水流,引起地下水位的变幅,致使原有的河滩草地生态系统破坏,对墙后生态湿地、林地的建设造成影响。悬臂式挡墙处本身有的缺点外,同样会对生态造成不行预知的破坏。绿格网箱具有良好的生态特性及防冲性能,构造具备确定柔性,适应地基变形力气墙,无需简洁的地基处理措施,且具有施工速度快等优点,因此在实现河道防洪、河岸防护功能的前提下,同最终在河道为直立岸坡,陡坎等易受冲刷河道部位多承受绿格网箱护岸墙为设计防护方案;在河岸为自然缓坡、过水断面满足泄洪要求,但易受洪水冲刷需防护地段,进展边坡人工修整后承受网箱贴因此,绿格网箱为推举方案。整治河宽确定造床流量确定本次造床流量确实定,承受洪水频率法,即钱宁在《河床演化学》中提出造床流量大约相当于1.5年〔P=66.7%〕洪水流量36.22m3/s。河段稳定河宽确定稳定河宽确实定通常承受两种计算方式,即阿尔图宁公式和由水流阻力公式、水流连续方程及河相关系式联立求解计算。本次设计承受两种不同的计算方法进展计算核定。〔Ⅰ〕承受阿尔图宁公式计算B=AQ0.5/J0.2A—稳定河宽系数,取1.0-1.7Qm3/s;巴曲河河道主槽纵坡在 3.99‟—11.37‟之间。经计算稳定河宽为25.05—30.88m。〔Ⅱ〕水流阻力公式、水流连续方程及河相关系式联立求解计算h={Qn/£2*J1/2}3/11B=h2*£2式中:£—河相系数,取£=8Qm3/s;J=9.24nn=1.17B—计算河段河宽〔m;h—计算河段水深〔m;巴曲河河道主槽平均纵坡为9.24‟。经计算,稳定河宽27.87m。通过两种方式进展计算,其结果接近,本次设计选择稳定河宽30m河道防洪堤治导线确定在造床流量下的河槽整治线往往是把握河势进展的关键,设计多以造床流量河槽整治线进展把握,但本工程治理河道以防洪为主,为洪水型河槽,河堤治导线宽度依据河床的现有宽度、已建堤防宽度、周边建筑物的布置综合考虑,尽量与自然河势全都,顺应河势的进展,力求削减河道的裁弯取直,防止因人为转变自然河道带来的不利影响,理应以洪水河槽整治线作为本次设计的整治线。因此,在本次设计以洪水河槽整治线作为河道的整治线,并且结合以造床流量河槽整治线进展河堤治导线宽度最小值〔即承受Q=36.22m3/s对应的稳定河宽30m〕进展把握。为了顺应河势,局部河段河堤治导线布置为弯道,依据该段河道走向及弯道河相关系,弯道半径一般把握在3-5治导线末端与已建交通桥导流墙顺势连接,力求平顺。堤顶超高及堤顶高程堤防超高确定依据《堤防工程设计标准》〔GB50286-98〕防洪堤安全超高为防洪堤安全加高值加上设计波浪爬高和设计风壅增水高度,公式如下:Y=R+e+AY—堤顶超高〔m;R—设计波浪爬高〔m;e—设计风壅增水高度〔mA—安全加高值〔m。依据河道堤防建筑物级别为4级,堤防的安全加高值A依据不允许越浪的堤防工程考虑。防洪建筑物的安全加高值见表 5-1。河道堤防安全加高值统计表5-1堤防工程级别堤防工程级别4级安全加高值不允许越浪的堤防工程0.6A/mA/m允许越浪的堤防工程0.4利用巴曲河流域汛期历年最大风速平均值的 1.5倍和修堤后河道各把握断面的水力特性,依据《堤防工程设计标准》〔GB50286-98〕进展防洪堤设计波浪爬高和设计风壅增水高度。公式如下:风壅水面高度计算:风壅水面高度在有限风区的状况下可按下式计算。2gd
cos式中:e—计算点的风壅水面高度(m);—综合摩阻系数可取-6;V—设计风速;F—由计算点逆风向量到对岸的距离(m);d—水域的平均水深;β—风向与垂直于堤轴线的法线的夹角〔度〕。波浪爬高计算:在风的直接作用下正始终波在单一斜坡上的波浪爬高可按下式计算。KKKKK v p1m2HLP式中:RP—累积频率为的波浪爬高;KΔ—斜坡的糙率及渗透性系数;KV—阅历系数;KP—爬高累积频率换算系数;m—斜坡坡率为斜坡坡角度;H—堤前波浪的平均波高;L—堤前波浪的波长;巴曲河处于河谷地带,河谷内林地密布,河道曲折,且河床面较宽阔,其风力在河谷内减弱程度较大,加上水面吹程较小,因此风浪对河道水位的影响甚微,在河床面较为开阔地带,其波浪爬高为0.024m,整个河道内的风浪爬高不予考虑。经计算,结合巴曲河流域现有工程实例及标准规定值,设计堤顶超高值取0.6m〔2〕堤顶高程确实定依据《堤防工程设计标准》〔GB50286-98〕的相关规定,堤顶高程应按设计洪水位加堤顶超高确定。设计洪水位推求依据防洪设计标准及洪水分析,设计流量承受 T=20年〕设计洪峰流量确定整治河道的治导岸线。依据沿程比降、流量、建筑物及支流汇入状况,水面线分段进展推算。设计洪水标准及相应的洪水流量依据规定的防洪标准和设计洪水计算成果,城区段巴曲河设计标准为20年一遇〔P=5%,相应的洪峰流量73m/s。把握断面及把握水深值承受依据河道水深计算结果,巴曲河道在现有河床宽度下,计算正常水深值为1.6m,临界水深值为1.8m,为留有确定的安全余度,经综合考虑最终确定按把握水深 1.9m取用。水面线推算的根本公式水面线计算按明渠恒定非均匀渐变流能量方程,在相邻断面之间建立方程,承受逐段试算法从下游往上游进展推算。具体如下:αV2 αV2ZZ1 2
22g
h w 2g1、1式中:Z V ——上游断面的水位和平均流速;1、1、2 Z V 、2 w f h h hw f h V2f C2R
l——上、下游断面之间的沿程水头损失;V2 V2h δ(1 2 )j 2g 2g ——上、下游断面之间的局部水头损失;δ——局部水头损失系数,依据《水力计算手册》,由于断面渐渐扩大的δ0.333δ0.05~0.1C——谢才系数;R——水力半径;α——动能修正系数。河道糙率河道的粗糙系数受到河床组成床面特性、平面形态及水流流态、植物、岸壁特性等影响,状况简洁,不易估量,本工程河道基本顺直,床面平坦,经过整治的河床粗糙系数可以承受《水工设计xNxnx手册》第一卷P1-404介绍的当量粗糙系数
n 1当
;设总湿周x的1 各组成局部x,x ,„„xN及所对应的粗糙系数分别为n1,n2„„nN。选用砂土及淤泥渠道n=0.030;砌石护面n=0.030;草皮n1 0.030。本工程护坡根本为干砌块石及草皮,护底承受自然地层。依据水位状况可以计算出不同水位下的综合糙率为 0.030。水面线计算成果依据河段所处的地理位置条件,确定河道横断面承受梯形断面型式。护坡类型为草土体结合网箱干砌石护坡,护坡边坡为 结合上下游河床实际宽度和河道比降合理拟定断面底宽和纵向比降。为了不转变现有河势和水沙冲淤平衡,河道设计底坡尽量与自然河道底坡全都。治理段纵向比降分段统计表治理段范围设计纵向比降治理段范围设计纵向比降恰同大路交通桥至电站引水口段27+267-24+4001/103电站引水口至右岸1#24+400-20+3441/118右岸1#冲沟至右岸2#19+289-16+5351/11914+848-11+2801/119依据巴曲勾道的地形条件,依据把握断面恰同大路桥断面、电站引水口、右岸1#2#量,从下游往上游逐段推算水面线。计算出的设计洪水水面线加上0.6m巴曲河设计水面线计算成果表表5-3 单位:m序号桩号河底高程〔m〕设计水面线〔m〕设计堤顶高程〔m〕127+2671113.771118.301119.95226+7671113.911118.321119.95326+7181113.921118.321119.95426+1841114.071118.351119.95526+0191114.121118.361119.95625+7621114.191118.371119.95725+5291114.261118.381119.95825+4831114.271118.381119.95925+1621114.361118.401119.951024+6101114.521118.441119.951124+4001114.581118.461119.951224+1201114.661118.481119.951324+0001114.691118.501119.951423+6701114.881118.551119.95序号桩号河底高程〔m〕设计水面线〔m〕设计堤顶高程〔m〕1523+1471115.021118.641119.951623+0831115.041118.651119.951722+1501115.281118.821119.951821+8861115.351118.871119.951921+2861115.501118.991119.952021+1901115.531119.011119.95经过实地调查,依据当地居民的描述, 2023年曾患病大洪水,该洪水为近30年的最大洪水,洪水重现期定为 有河道断面工程区上下游段的调查,实测到两处洪痕点,以这两点实测的洪水高程点校核推求的设计洪水位,设计洪水位满足校核条件。护岸设计冲刷深度计算依据下游水电站的运行记录,巴曲河终年河水清亮,只有在遇到较大洪水时才略现浑浊,据查《青海省水文手册》侵蚀模数等值线图,该流域多年平年侵蚀模数为200t/km2/10.9t/xx地质勘察报告》资料中颗粒筛分试验成果可知:巴曲河道城区段河泥沙颗粒粒径在0.05~600mm之间。泥沙颗粒平均粒径可按平均值15mm依据《堤防工程设计标准》〔GB50286~98〕及《水力计算手册》中的有关公式进展冲刷深度计算。河道冲刷深度计算分别依据水流平行岸坡和水流斜冲岸坡两种状况计算。水流平行岸坡的冲刷发生在两个弯道的过渡段或半径很大的微弯河段,水流斜冲岸坡的冲刷发生在弯道的凹岸,冲刷一般较为严峻。平顺段冲刷深度计算公式如下:B
+[(v/vP CP
)n-1]允
—局部冲刷深度〔从水面算起〕m;Bh〔以近似设计水位最大深度代替〕,m;Pv—平均流速,m/s;CPv—河床面上允许不冲流速,m/s;允n—系数,与防护岸坡在平面上的外形有关,一般取 弯道凹岸冲刷深度承受水流斜冲计算公式计算:h p
23tg1m22 1m2g
30dΔhp—从河底算起的局部冲刷深度,m;Δhp—从河底算起的局部冲刷深度,m;—水流流向与岸坡夹角,m—防护建筑物迎水面边坡系数;d—坡脚处土壤计算粒径,㎝;vj—水流偏斜时,水流的局部冲刷流速, m/s;滩地河床vj的计算Qv 1 * 2Qj BH1 1
1B—河滩宽度,从河槽边缘至坡脚距离, m;1Qm3/s1Hm;1β—水流流速安排不均匀系数;依据现行规程标准之规定,防洪堤根底埋深应依据地基土质和冲刷深度计算确定,要求在冲刷线以下0.51.0m地区,还应满足冻结深度〔xx1.45m〕的要求。通过对巴曲河道城区段自然淘刷现状的广泛调查和计算结果及《工程建设强制性条文》之规定,确定根底埋深为1.6m〔平顺段及凹岸冲刷段〕得到该河道最大冲刷深值见下表。具体见下表 5-4。巴曲河根底埋深特性表河道形态计算冲深〔河道形态计算冲深〔m〕根底埋深取值〔m〕顺直段0.651.6凹岸段0.801.6堤顶宽度确实定堤顶无特别交通要求,按《堤防工程设计标准》规定, 3、4级堤防工程堤顶宽度应大于3.0m,参照现有路面的宽度,考虑防洪抢险、观测、行人的要求,确定设计堤顶宽度最窄处不小于 3.5m。护岸构造尺寸确实定护坡厚度计算:护坡厚度依据《堤防设计标准》附录 D.3.2条人工块体或经过分选的块石护坡的相关公式计算。brHQ 0.1bK (b1)3mD rtnc(
Q 1)3)0.1rb式中:Q—主要护面层块石个体质量〔t;rb—块石重量〔KN/m3〕26;r—水重量〔KN/m3〕;取10;H—设计波高〔m;KD—稳定系数,承受4.0;t—护面层厚度〔m〕;n—护面块石层数,取2;C—系数,取1.0.经计算,单块块石重量不小于 护坡厚度不小于0.29m。因此,为偏于工程安全,依据厂家材料定性规格和工程实践阅历,护坡厚度取0.5m依据地形地质条件及堤型方案确实定,巴曲河堤承受蜂巢网箱护坡式断面。断面承受蜂巢网箱石笼护坡,迎水面坡度 1:1.5,护坡厚度50cm,蜂巢网箱内填充粒径为15—30cm卵石,表层掩盖腐植土用于河底绿化。网箱根底承受 C15F15现浇砼,构造尺寸尺寸为1.0×0.8m,砼抗冻标号为F15,网箱根底埋深1.6m,墙高1.0m,沿河堤方向每20m设置一道永久变形缝,缝宽 2cm,缝内填充2cm厚聚乙烯闭孔泡沫板。堤顶马道迎水面侧设置 C20预制钢筋砼栏杆栏,杆高1.0m。堤身用砂砾石夯填,相对密度不小于 0.7。防洪堤稳定计算抗滑稳定计算堤防防洪标准为重现期30年一遇洪水,工程等级为IV防工程级别为3〔GB50286-98〕之规定确定其抗滑稳定安全系数见表5-3土堤抗滑稳定安全系数堤防工程的级别3堤防工程的级别3正常运用条件1.20安全系数格外运用条件1.10依据《堤防工程设计标准》(GB50286-98),该段河堤的工程级别为4级。正常状况稳定计算应包括以下内容:设计洪水位下的稳定渗流期或不稳定渗流期的背水侧堤坡;设计洪水位骤降期的临水侧堤坡。格外状况稳定计算应包括以下内容:施工期的临水背水侧堤坡;多年平均水位时患病地震的临水背水侧堤坡。其相应的设计工况下抗滑稳定安全系数计算方法见表5-6其相应的设计工况下抗滑稳定安全系数计算方法5-6设计工况设计工况计算方法备注设计洪水位下的稳定渗流期整体河堤正常使用期有效应力法稳定计算〔瑞典圆弧滑动法及折线正常状况整理滑动法〕设计洪水位骤降期总应力法瑞典圆弧滑动法河堤施工期总应力法瑞典圆弧滑动法格外状况地震期总应力法瑞典圆弧滑动法抗滑稳定计算步骤:①选择有代表性断面;②选择荷载组合的最不利状况;③选择设计条件在正常状况下,设计水位聚降至河床+7级地震+根底冲刷。稳定渗流期抗滑稳定安全系数可按下式计算:{Cbsec[(WW)cos(Z
K (2 wW W)sin1 2式中:b—条块宽度〔m;W—条块重力,W=W1+W2+ρwZb(KN);W1—在堤坡外水位以上的条块重力(KN)W2—在堤坡外水位以下的条块重力(KN)Z—堤坡外水位高出条块底面中点的距离〔 m;μ—稳定渗流期堤身或堤基中的孔隙压力〔 KPa;μi—水位降落前堤身的孔隙压力〔KPa;β—条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角度(度);γw(KN/m3)Cu、ψu、Ccu、ψcu、Cψ’—土的抗剪强度指标度(KN/m3水位降落期抗滑稳定安全系数可按下式计算:C bsec(scosbsec)tg }K
(W1
i cuW)sin2施工期抗滑稳定安全系数可按下式计算(CK
bsecWcostg)Wsin c计算结果:巴曲河堤防抗滑稳定计算成果见表 以看出,正常状况下堤防抗滑安全系数>1.20,格外状况下抗滑安全系数>1.10,均大于标准要求的安全系数。巴曲河稳定计算成果表5-7设计工况设计工况抗滑稳定安全系数正常状况河堤正常使用期1.32设计洪水位骤降期设计洪水位骤降期1.30河堤施工期1.24格外状况地震期1.21渗透稳定计算依据《堤防工程设计标准》〔GB286-98〕和《海堤工程设计标准〔SL435-2023,渗流计算的目的、计算内容、计算方法、参数选用等根本同《碾压式土石坝设计标准》渗流计算。渗流计算的方法:依据《堤防工程设计标准》〔GB50286-98〕附录E及其它有关资料。我院利用《理正渗流分析软件》,其中有公式法和有限元法,计算实际工程设计中的各种渗流问题,并可互校正。流土、接触冲刷或接触流失等渗透变形;坝体和坝基内部具体部位的渗透比降满足渗透稳定条件。渗透稳定结果分析:该工程设计堤防满足渗透稳定条件。施工组织设计编制依据施工及验收标准《水利水电工程施工组织设计标准》〔SL303-2023;《水利水电工程施工测量标准》〔SL52—93;《疏浚工程施工技术标准》〔SL17-90;《水工建筑物岩石根底开挖工程施工技术标准》〔S147-94〕《堤防工程施工标准》〔SL260-98;《水利水电工程建设验收规程》〔SL223-1999;《疏浚工程质量检验评定标准》〔JTJ284-89;《堤防工程施工质量评定与验收规程》〔SL239-1999;《水利水电建筑安装安全技术工作规程》〔SD267-88;《建筑施工安全检查标准》〔JGJ59-99;《施工现场临时用电安全技术标准》〔JGJ46-2023;编制原则安全的原则严格执行OHSMS18000ISO14000、措施得力、确保安全的原则确定施工方案,制定牢靠合理的安全措施并将安全措施落实到位,在确保万无一失的前提下组织施工。确保工期的原则合理安排进度,运用现代治理方法,组织有节奏、均衡、连续的施工,搞好工序连接,实施进度监控,确保实现工期目标。合理布置的原则尽可能削减施工设施,合理储存材料物资,削减运输工作量。合理安排生产、生活场地,削减用地。确保质量的原则严格遵守国家法律法规、水利水电工程建设强制性条文等的各项规定,始终依据现行的设计、施工标准组织施工,制定牢靠合理的质量保证措施,全面保证各工序质量及工作质量。施工条件工程区自然条件气象条件:工程区地处青藏高原,地形条件简洁,属高山峡谷地貌。导致气候资源垂直分布明显,热量和降水资源差异显著。其气候特点概括为光照丰富,太阳辐射猛烈,冬不严寒,夏不炎热,四季不明,雨水高度集中,干湿两季清楚,冬春季节多偏西北大风,属典型的内陆半干旱高山草原气侯。依据气象资料说明,多年平均气温为-3.7℃~6.1℃,最冷月为元月,极端最低气温为 最热月为七月,最高气温为28.1℃。由于受地形、海拔高程、纬度等因素的影响,热量状况的分布时空差很大。一般在黄河和巴曲河河谷地带热量最好,盆地区、山区较差,年降雨量在 之间,除黄河河谷大都在400mm以上,属亚潮湿地带,在时空分布上,冬半年少,下半年多,降雨多集中在 7~9月,占全年降雨量的74%蒸发量大,全年平均潮湿度在 0.71~0.75之间。具有典型的高原地貌特征及独特的高原大陆性气候特点。地质条件:工程区海拔3000~3500m~昆仑构造带的中段及青藏滇“歹”字型构造体系的复合部位,主要出露地地层有三叠系、白垩系、第三系和第四系地层。工程区季节性冻土标准冻深1.45m,地下水埋深在0.5~2.0m巴曲河河堤工程沿现代河床一级阶地前缘位置,堤基为冲积卵石层,堤基稳定,沿线无不良地质现象。工程区没有觉察活动断层。根本烈度7巴曲河堤防沿河两岸布设,总长度为 。依据有关资料和现场勘测,两岸根底为含卵石的砂砾石层,砂砾石层厚度大于10m,上覆厚1~2m的土层,地下水位较高,平均比降为 河床高程在3050~3065m之间河道纵比降在9.24河床粒径10~200mm之间,级配良好,该层构造呈中等密实状,地基允许承载力【R】=25~35t/m2,地质条件良好。施工用电条件:工程区内已有电力网络,施工用电可在县城0.4kv线路上接至各个施工点。由于用电负荷比较集中,外供电完全可以满足施工需要,为防止外供电发生事故影响施工,需自备50kw施工供水条件:本工程施工用水,可自巴曲河直接利用,生活用水由城镇供水管网供给。建筑材料分布较广,储量丰富。为保护现有植被及当地的生态环境,打算本次所用砼粗、细骨料应与河道疏浚相结合,在河道内去除表层淤积物,经筛洗到达施工标准后可用于本工程。河道内分布有质地良好的砂砾石层,数量、质量均满足设计要求,平均运距1km由于巴沟地区块石料较少,工程所需的块石料可从下游13.50km的料场拉运,该料场储量近 2万m3,岩性以砾岩为主,质地坚硬,抗压强度高,块石料数量、质量均满足设计要求,平均运13km工程所需水泥、木材、网片,柴油从西宁购置,运距约 工程所需建设材料由施工单位自行选购运输。xx区有城区环城路相通,交通较为便利。施工用电条件工程区内已有电力网络,施工用电可在县城 0.4kv线路上接至各个施工点。由于用电负荷比较集中,外供电完全可以满足施工需要,为防止外供电发生事故影响施工,需自备 50kw发电机一台,作为自备电源。施工供水条件本工程施工用水,可自巴曲河直接利用,生活用水由城镇供水管网供给。施工通讯条件施工区移动都能接到无线讯号,承受手机通讯。施工交通条件对外交通运输条件xx县城区对外有省级大路——宁果大路相通,从城区到施工区有城区环城路相通,工程所需建筑材料从西宁购置,交通较为便利。场内交通运输条件巴曲河两岸河滩地比较宽阔,沿河道均有可行车道,在局部施工点可以依据需要修建临时道路。施工导流导流方式依据总体布置,堤线根本按原河道走向布置。而现有河道可以作为施工导流明渠,施工导流比较简洁。同时,由于堤防施工需要开挖确定深度的基坑,而根底多为强透水性砂卵石层,故有施工排水,需设抽水泵抽排积水。导流标准该工程防洪标准为重现期 20 年一遇洪水,堤防工程级别为 级,主要建筑物为4级,依据《堤防工程施工标准》〔SL260-98〕有关规定,确定导流标准为5年一遇洪水标准。经过现有河道断面的复核,现有河道断面能符合导流标准,故不需再设置导流明渠。临时排水沟及简易围堰施工排水为主要重点。防洪堤基坑排水主要包括基坑积水、围堰渗水、枯水期少量的降雨。基坑承受明沟排水系统,排水系统布置兼顾基坑开挖主体建筑物施工。局部设置简易围堰,围堰承受梯形断面,断面尺寸:顶宽1.5m1:1.51.0m相对密度不小于0.73Km。本工程排水主要承受水泵分段抽排水,分段施工。基坑排水施工排水为主要重点。防洪堤基坑排水主要包括基坑积水、围堰渗水、枯水期少量的降雨。基坑承受明沟排水系统,排水系统布置兼顾基坑开挖主体建筑物施工。本工程主要承受水泵分段抽排水,分段施工。施工总体布置布置原则结合现场的实际状况以及施工总进度的安排,确定施工导流设施、场内道路布置及关心企业、生产临建办公及生活福利设施的布置。其布置原则为:〕全部临时设施的平面位置和占地范围,不超出建设单位规定的征地界限。〕施工布置因地制宜、有利生产、安全牢靠、经济合理。每个施工段集中布置。施工布置考虑对外交通便利,场内联络便利,利于生产、便利生活、易于治理。〕施工场地安排考虑重复利用的可能性,施工布置符合环保要求。〕尽量提高机械化的施工程度,降低劳动力的使用量,削减生活福利设施面积。〕生活办公区和施工工厂区要依据消防的有关规定进展布置,并配备适量的消防设施。〕要留意环境保护和公共安全。对生产废水、生活污水要先进展收集处理,然后依据要求处理后进展排放,垃圾要依据要求进展无公害处理,不直接排放到自然环境中。〕施工布置充分考虑施工期排水要求,确保汛期的防洪安全。〕施工布置充分考虑环境保护规划,实行必要的措施,做好施工区内水土保持工作,尽量削减对施工生产区、生活区周边施工导流布置分段围堰、分段抽排水。施工道路布置本工程场外交通便利,工程区有大路相通,建筑材料、施工机械设备等均可通过大路直接运至工地现场。临时设施布置施工临时设施布置分为生产区、关心企业区、办公及生活福利设施区。生产区主要布置有施工供水、排水、供风、供电和施工通讯系统。关心企业区主要布置有混凝土系统、综合加工厂、机械汽修厂、各类库房等。办公及生活福利设施区主要布置有办公室、职工宿舍及食堂、浴室、医务所等。需临时占用四周土地。施工及生活用水、用电和通讯施工用水施工用电本工程施工用电比较少,主要是混凝土浇筑、营地照明和生活用电等。打算在施工区甲方指定电源点与电网搭接,供电线路〔三相五线〕敷设至施工营地和施工现场,可满足施工要求。为保障在民用电网停电状况下不影响工程施工,工地配备 1台50kW柴油发电机作为备用电源。配备配电箱及低压动力、照明系统,解决施工及生活用电。施工通信施工区移动都能接到无线讯号,承受手机通讯。施工临时工程量工程施工临时工程量见表施工临时工程量一览表6-16-1序号 工程名称单位数量— 施工导流1 围堰土方m390002 草袋围堰护坡m327043 水泵抽水台班500二二施工临时道路1临时道路Km3主体工程施工工程测量测量预备测量放样施工是贯穿工程施工全过程一项格外关键的工作,为此施工单位工程部应成立专职的测量小组,由具备测量专业执业资格的测量技术人员负责,测量过程依据标准要求进展并留有记录。施工中
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