某某河流域防洪初步設計報告-預覽頁

　

【正文】 山前坳陷區形成了一系列與天山大致平行、走向 NWW 的斷裂。 工程區砂石料場，混凝土粗細骨料、卵石料儲量豐富，各項技術指標均符合要求。XX 河水源地工程為 Ⅲ 等中型工程，主要建筑物級別為 3 級。 本次堤防工程 建設樁號為 2+240～ 6+450，總長度為 。防洪堤現澆混凝土板分縫尺寸為 3m179。 錯車道處堤頂寬 。沿 312 國道向東可達烏魯木齊，向西可達石河子市。 工程劃分為 兩 個標段， 施工期初步定為 2021 年的 4 月 1日至 7月底 ，工期為 100 天 。 （ 2）防洪堤施工區水保措施 出于主體工程的安全，在施工過程中已采取了各項工程措施，如防洪堤采用漿砌石護砌，沿線設置丁壩防沖，這些措施一方面保證了主體工程的安全，另一方面減少了河道形洪期間洪 水對岸坡的淘刷，減少了水土流失。主要水保措施針對工程內擾動地表進行平整。 8 環境保護 主要環境保護目標 （ 1）保護 XX 河周圍土壤、生態環境，防止土壤次生鹽漬化和沼澤化，防止干渠周圍生態環境劣變。做好施工期環境保護工作，施工廢氣排放應滿足《大氣污染物綜合排放標準》 (GB16297－ 1996)標準，限制施工過程揚塵的產生；施工噪聲應滿足《建筑施工場界噪聲限值》 (GB12523－ 90)標準要求。防止傳染性疾病的擴散和漫延。為了適應流域的管理要求，早在 1960年由自治區批準成立了 XX河流域管理委員會，水利廳 XX 河流域管理處（以下簡稱 XX 管處）為其執行機構， 1963 年通過了河 流 管理章程， 1993 年對章程進行了修改。根據工程實際情況，本工程劃分為 兩 個標段，其中 2+240~4+350 段 劃分為一個標段，4+350~6+450 段劃分為一個標段。經濟凈現值為 169萬元，大于零，效益費用比為 ，大于 1，項目的各項指標均滿足規范要求。地理位置介于東經 85176。30′ 之間。河流依次流經中高山區、沖洪積扇區和山前傾斜平原區，最后注入 XX湖。降水主要集中在春夏兩季，多年平均降水量為 ，年最大、最小降水量分別為 和 。歷年最大風速為 20m/s，各月最大風速及其對應的風向見表 22。紅山嘴站位于 XX 河出山口處，自 1995年撤站后，由 XX河流域管理處引水渠首繼續觀測至今，項目僅為徑流一項。該站 1952年 9 月建站， 1953年 7月開始測驗，控制集水面積 5156km2。主要資料年限為：徑流 51 年，泥沙 24 年，降水 36年，蒸發 31年，氣溫 26 年。年徑流量的多寡，與氣溫的高低有著明顯的聯系，同時氣溫和降水又相互制約。 XX河徑流年內分配，主要集中于 6月～ 9月，水量占全年徑流量的 %(紅山嘴斷面 )，其中 7月和 8月水量占年徑流量的 %。 XX 河徑流年內分配見表 24。從圖 22～圖 23 上看，整個 年徑流量系列中包含了豐水年，平水年和枯水年，豐、平、枯周期明顯；從圖 24 的年均流量逆累進均值曲線上看，到 1972 年均值就基本穩定下來。從年氣溫的變化過程來看，七月份平均氣溫最高，八月、六月次之；從年降水過程來看，六 月最大，五月、七月、八月隨后。而多年平均一日洪量為 m3，相當于日均流量 265m3/s，與洪峰流量平均值相差不大。實測最大一、三、七、十五日洪量分別為 億 m 億 m 億 m3和 億 m3，折合日流量為 804m3/s、 523m3/s、 413m3/s和 404m3/s，均超過洪峰均值。而實測最大十五日洪量接近多年平均徑流量的一半 (43%)。按照不同的成因，洪水主要分為三種類型： ①融雪 (冰 )型洪水。 ②暴雨型洪水。特點是洪峰高、洪量大、歷時長。 歷史洪水 對 XX 河的歷史洪水，曾有多家單位先后進行過數次調查考證，其中包括鐵道部第一設 計院、自治區公路局、 XX農墾總局以及石河子水文水資源局。由于調查到的洪痕大都在中、下游河段，因而，各站點 (煤窯、肯斯瓦特、紅山嘴 )的洪峰流量是通過插補求得，插補計算時也沒有對斷面進行還原，查補方法及計算精度不詳。 洪水系列代表性分析 由于紅山嘴站已有 51年 (1953年～ 2021 年 )的實測資料，可以滿足規范中資料年限的要求。洪峰流量設計成果見表 25，頻率曲線見圖 28。 紅山嘴斷面實測系列洪峰流量頻率曲線圖 圖 28 泥沙 泥 沙成因及特性 XX 河屬于一條多沙河流。海拔 1500m～ 3600m 地區，區域內植被發育良好，覆蓋率高，雖本區降雨較豐沛，但對流域面的侵蝕不大，沙量主要來源于水流對匯流溝、河 21 的沖刷。 XX 河的泥沙有如下特征： ①泥沙的年季變化很大。 ②泥沙的年內分配集中。 ③含沙量集中。 XX河泥沙的上述特征，與 XX天山北坡同類型河流的產沙情況基本一致。從表中可以看出紅山嘴斷面的泥沙主要集中在洪水期，是符合肯斯瓦特站泥沙分布規律的。 W 懸 ，并選擇合適的經驗系數β值推求。參照其值，在肯斯瓦特站斷面取β =，由此推算肯斯瓦特斷面多年平均推移質輸沙量為 W 推 =179。 從該圖中可以看出該河段屬于寬淺式河道，部分河段已無法區分出主河道和河漫灘，而且主河道過流能力有限，絕大部分水量還是經河漫灘流向下游，因此在本次工作中將主河槽和河漫灘的糙率確定為統一的數值。河道水面線見圖29。 水質 XX河上各測站水化學觀測資料不多，除紅山嘴站有 8年系列外， 其余各站只有1982 年～ 1984 年三年資料。肯斯瓦特站平均離子總量為 193mg/L，離子徑流量為 萬 t。陡坡，河道縱坡 20％～ 22‰，地形險峻，為古生代地層分部區； (2)中低山區：哈熊溝～肯斯瓦特段，為中低山區，海拔 800～ 1700m，河道為“ V形峽谷，切割深度 100～ 350m，河谷兩岸有數級階地分布，兩岸階地不對稱分布，河道縱坡 9‰左右，為中新生代地層分部區； (3)低山丘陵區：肯斯瓦特～紅山嘴段，為低山丘陵區，海拔 650～ 1000m，呈山間洼地形態，河谷多為“ U形或較開闊谷地，兩岸均有階地發育，但不對稱，為新生代地層分部區； (4)沖洪積平原區及風積沙漠區：紅山嘴以北為沖洪積平 原區及風積沙漠區 ，海拔 300～ 600m，河道在紅山嘴～夾河子水庫段較為開闊，地層以礫石為主，上覆薄層土壤的雙層結構；夾河子以下河段河道愈來愈彎曲，形成“ S形河道，在炮臺、下野地一帶 XX 河沿古爾班通古特大沙漠南側蜿蜒向西延伸。工作區內出露的地層主要為新生界地層，前山帶隆起是由第三系地層組成，山前傾斜平原由巨厚的第四系松散堆積物組成。 地質構造 測區位于天山褶皺帶北麓烏魯木齊山前拗陷區，受地質構造影響，區內中、新生界地層產生褶皺，形成一系列近東西向展布的褶皺及斷裂構造，簡述如下： (1)褶皺 中生代以來，受燕山中早期、喜馬拉雅末期構造運動的影響，在山前拗陷區形成了軸向與天山平行的四列隆起背斜構造，其主要特點是呈雁行狀，兩翼不對稱，北翼陡南翼緩，相互間以寬緩的向斜相隔，四列背斜自南向北依次為： 第一排背斜：包括南 XX 背斜、清水河子鼻狀構造、齊古背斜等 第二排背斜：包括 XX背斜、吐 谷魯背斜等； 第三排背斜：包括獨山子背斜和安集海背斜； 第四排隆起：為西湖隆起和呼圖壁隆起； (2)斷裂 受構造作用，山前拗陷區形成了一系列與天山大致平行，走向 NWW 的斷裂，主要有： ①準噶爾南緣斷裂：該斷裂是一條分隔天山與準格爾拗陷的邊界斷裂，總體走向 西北偏西 ，傾向 SW，傾角 40176。 28 ②霍爾果斯一 XX 一吐谷魯斷裂：該斷裂位于北天山山前北翼，總體走向80176。該斷裂發育于 XX 背斜的山前地帶處，走向 100176。該斷裂在地貌上亦有所反映，斷裂通過河床處，斷裂上盤植被較為茂盛，說明基底抬升，地下水位埋深較淺，斷裂下盤，植被稀少，沿河床植被呈東西向帶狀展布。 ③北 XX隱伏斷裂：位于石河子市北 20km，為一區域性隱伏活動斷裂。 區域 水文地質條件 南部山區由透水性較差的第三系地層組成的東西向背斜構造，阻隔了山區地下水與平原區地下水的相互聯系。 平原區扇頂附近潛水埋深 15Om 左右，向北逐漸變淺，在高程 43Om 附近出現地下水溢出帶，由于山前為斷層接觸，在紅山嘴至四級電站 水平距離內，存在一個落差約 130m 左右的地下跌水，潛水以地下瀑布的形式補給扇區地下 水，往北到瓊州戶、 XX 河大橋、石河子市南的石河子鄉、 143 團南灌區中心公路以南，即烏伊公路以南的傾斜平原區，潛水埋深一般大于 50m，滲透系數 4O～ 7Om/d；由烏伊公路向北，到石河子總場良繁場、 大泉溝 、 142團南，為溢出帶，潛水埋深 O～ 5m，滲透系數 ；溢出帶以北，潛水埋深小于 3m，至莫索灣、下野地北、小拐 一 帶，潛水埋深普遍大于 3m，多為 5～ 10m，滲透系數 ～ 。 CLNa、 CLNa 型水，礦化度一般在 5g/L以上，對鋼筋砼及鋼結構具有強腐蝕性；下野地灌區位于沖積平原下部，潛水礦化度多在 3g/L以上，其中多為 1O～ 2Og/L，水化學類型為 S04178。5′ ″ E），終點在十戶窯村附近（ 44176。 該段河床及河漫灘兩岸一級階地上，地層巖性為全新統 (Q4al)沖積含漂石砂卵礫石，厚 度大于 5m，粒徑大于 150mm的漂石含量約 12％，粒徑 5~150mm 的礫石含量約 65％，粒徑小于 5mm 的含量約 23％，曲率系數 Cc=，不均勻系數Cu=。天然密度 ～ ，滲透系數 179。 防洪堤永久邊坡建議值 1： 1～1： ，在開挖過程中應注意排水，筑堤料可以就地取材，但應注 洪水對堤腳的沖刷。 土的腐蝕性評價 擬建防洪堤地基土為巨厚的卵礫石層，細顆粒含量少， 透水性好，且位于XX河沖洪積平原中上部，受 XX 河水的溶濾影響，可不考慮地基土的腐蝕性。 ” 本次勘察取顆分樣試驗成果，粒徑小于 O％～ ％，均小于 17％，因此堤基為不液化土，可不考慮地震液化問題。地層結構單一，磨圓度好，分選性差，級配良好，無無用層，無地下水影響。 料場顆粒級配表 表 32 粒徑(mm) ＞ 80 80～40 40～20 20～5 5～ ～ ～ ～ ～ ＜ 合計 含量(%) 100 由以上數據可以看出，粗骨料各項物理力學指標符合質量技術要求，質量較好。 表 34料場混凝土用細骨料評價表 序號 項目 試驗平均值 指標 評價 1 比重 ＞ 符合 2 干松密度 ＞ 符合 3 含泥量 % ＜ 3％ 符合 4 水溶鹽 含量 % ＜ 1％ 符合 5 粒度 粒度模數 % ～ 符合 平均粒徑 % ～ 符合 （ 3）堤身填筑料質量評價。 （ 2） 勘察段內出露地層有第三系、第四系。 （ 3）擬建堤防段地層巖性為第四系沖積堆積卵石， 臨時開挖邊坡比建議取1： ，永久邊坡比建議取 1： ，非洪水期 勘探深度內未見地下水，施工時無基坑排水問題。堤防沿線土層均不具鹽脹性、膨脹性、 凍 脹性 。 35 4 工程任務和規模 自然及社會經濟情況和防洪要求 自然及社會經濟情況 XX 河流域位于 XX 天山北坡經濟帶的重要區域，地處天山北麓準噶爾盆地南緣。 流域內耕地總面積 萬畝，總播種面積 萬畝，糧食總產 萬 t，棉花總產 萬 t，牲畜存欄數 萬頭。經過洪水調查，推算歷史洪峰流量為 1470m3/s。 在 1966 年暴雨洪水過后，兵團 XX管處、水利廳 XX 管處、石河子水文站和XX 縣等單位組織洪水 調查，其調查結論是：暴雨中心在森林帶下緣，暴雨中伴隨著冰雹，不到半小時，冰雹有一尺厚，下雨一刻鐘后就迅速匯流，整個洪水過程歷時約 7 個小時，在肯斯瓦特水文站實測洪峰流量達 758m3/s，造成下游嚴重洪水災害。水產養殖受災面積 萬畝，公路中斷 37 條次，毀壞路基 ，損壞輸電線路 ，損壞通訊線路 。并對北疆鐵路、烏奎高速、 312 國道、紅山嘴引水渠首、跨河渡槽、穿河涵洞、高壓輸變電路等建筑物造成基礎沖刷或壅堵。本段堤防、護岸工程均達到設計標準。紅山嘴引水渠首和跨河大橋，都對河道產生不同程度的影響，改變主流方向。河流出山口后，坡度變緩，形成了淺緩開闊的河漫灘，河床縱坡約 8～ 9‰，河床寬度 300～ 700m。 存在的主要問題 本次修建的應急工程堤防段，主要存在以下問題： （ 1） 右岸被 洪水淘刷，河岸坍塌，洪水 期洪水 直接威脅東岸大渠。而作為隔河相望的東岸防洪工程，卻因為種種原因至今沒有建成完善，成了 現狀 XX 河防洪最薄弱的環節。 防洪標準 工程可研階段，確定工程 防洪標準（重現期）為 30 年一遇，本次根據防洪堤段的 保 護對象，對防 洪 標準進行復核。 XX 河東岸大渠是流域內人民生產生活的一條生命線，又是 XX 火電廠 冷卻水的主要來源，雖然有地下水作為其備用水源，但運行費用高，成本大。 根據《中國地震動參數區劃圖》 GB18306－ 2021 可知，工程區地震基本烈度為Ⅶ度。 （ 2）穩定河寬計算。 T178。在進行河道整治規劃設計時，權衡防洪、供水等各方面的需要。河道順直段及彎道兩岸連接宜選擇以