某某河流域防洪初步設計報告(存儲版)

　　

【正文】 雜色砂巖和上第三系 (N)褐紅色、灰綠色泥巖、砂巖及礫巖組成； (2)第四系 (Q)： 27 ①下更新統西域組 (Q1)： 主要為膠結及半膠結狀礫巖組成，出露于山區河谷內； ②中更新統烏蘇群 (Q2)：出露于山前帶及河流出山口段，巖性為深灰色含漂礫的卵礫石、砂礫石及低液限粘土，該 層主要分布于高階地上； ③上更新統 XX 群 (Q3)：主要出露于烏伊公路以南，是組成戈壁礫石帶的主要物質，為沖洪積沉積，主要為青灰色卵石、礫石及低液限粉土組成，其上部的低液限粉土自南向北厚度由幾十厘米到 2～ 3m。 ， 傾向 SE，傾角 40176。據 XX 地震局在被切割的地層取樣進行熱釋光年齡測定，最新為距今 5700177。第一排與第二排背斜構造之間的東西向山間洼地內堆積較厚的下更新統西域組礫巖及中更新統砂卵礫石，構成一座天然調節地下水庫， XX 河紅山嘴以南一帶，地下水沿深切的河谷，以侵蝕下降泉的形式匯入河中。 CLNa 型水，對鋼筋砼及鋼結構具有強腐蝕性，只有在古河道地段和水系附近，存在局部淡化帶。 31 本河段 地表河水為 HCO3178。 工程區所處位置地質條件較好，無軟弱夾層等不良地質條件。 32 天然建筑材料 （ 1） 工程天然 砂礫石 填筑料料場選在 堤線 內 的 天然河道上 ， 距擬建堤壩100m，長度 ，寬度為 300m，深度 ， 平均運距 2km。 表 33料場混凝土用粗骨料評價表 33 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 吸水率 % ＜ ％ 符合 4 針片狀顆粒含量 % ＜ 15％ 符合 5 軟弱顆粒含量 % ＜ 5％ 符合 6 含泥量 % ＜ 1％ 符合 7 顆粒模數 ～ 符合 （ 2）細骨料質量評價。第三系中～上更新統獨山子組（ N12d），分布于三級電站南側低山丘陵區。 （ 5） XX 河東岸堤防擬采用漿砌卵石護坡，共需卵石量約 萬 m3，所用卵石從附近河道中拾取。 XX河流域是 XX 經濟最發達的地區之一，國內生產總值 億元，第一產業 億元，第二產業 億元，第三產業 億元。 1985 年 3 月底發生春洪災害，前山帶有較大降雨，山中有雨夾雪或雪，在降雨的同時，氣溫較高，肯斯瓦特日平均氣溫 2℃左右，致使淺山帶積雪融化而形成春洪，這次春洪使很多農田受淹，烏伊公路交通中斷，造成嚴重的春洪災害。在夾河子水庫下游，洪水沖毀耕地和土質堤防工程，對河岸兩邊居民的生命財產安全構成威脅，遭遇到特大洪水時還會沖斷呼～克公路和 克～烏 輸油管線。 中下游河道在垂直方向上的淤積抬升和在水平方向上的左右擺動，依然是河床的主要演變趨勢。 東岸大渠擔負著流域內水力發電、灌溉、水庫蓄水以及 XX 火電廠用水的重要使命 ， 洪災一旦發生，造成的損失將不可估量。 本次工程主要 保 護對象為 XX 河東岸大渠，東岸大渠設計輸水流量 100m3/s，現狀為干砌石襯砌。按《水工建筑物抗震設計規范》 DL5073－ 2021 中的有關規定，本次堤防工程抗震設計按 Ⅶ度設防。阿爾圖寧通過整理大量中亞細亞沖積河流資料，所得出的穩定河寬的經驗公式： ? 其中： B－穩定河段水面寬； Q－造床流量，取 30 年一遇的洪峰流量值； A－河岸不穩定系數，分析 XX 河徑流特性， 取 ～ J－天然河床比降 河道穩定寬度計算表 表 4－ 1 河道范圍 造床流量 河岸不穩 定系數 天然河道比 降 穩定 河寬 Q A J B 17+500~16+700 892 892 2 16+700~15+500 892 892 2 15+500~14+900 892 892 2 14+900~14+300 892 892 2 14+300～ 14+ 892 892 2 根據以上公式，計算出本段河道的最小穩定河寬，結果詳見上表。 根據以上原則，防護工程的布置應堅持 堤防與護岸結合，在河道及主流頂沖處以選擇不改變流路的丁壩挑流護岸為主。本次河道穩定 的最小 寬度計算采用蘇聯學者C178。根據水文分析可知，設計洪水流量為 892m3/s。 ○3改善 生態環境、 防洪減災、興利除害，最大限度的利用好水資源 。河床內砂卵石顆粒逐漸減小，河床淤積嚴重，上游引水渠首把大量清水引入渠道，使河道泥沙全部淤積在河床和水庫內，造成水庫淤積和河床抬升。 河道 現狀及存在的主要問題 河道現狀 XX 河近幾十年，因人類活動對河道的影響最為顯著，尤其是夾河子水庫建成后，對整個河床帶來的變化最大，使上游 河道 產生淤積，下游 河道 沖刷、斷流。 XX 河 位于紅山嘴渠首至夾河子水庫之間的河段 ， 洪災形式主要表現在防洪堤被 潰壩 淘刷或漫頂，直接威脅 到東岸大渠和西岸石河子市開發區的安全。 據“ XX 河水利志”記載，經歷史洪水調查 1940 年曾發生特大洪水，在 XX河肯斯瓦特大橋下游處最大洪峰達到 1150m3/s。根據 2021 年統計資料，流域內總人口 萬人，其中石河子市（含農八師）人口 萬人， XX 縣人口 萬人，沙灣縣人口 萬人，克拉 XX依市人口 29 萬人。 地表水對混凝土結構、鋼筋混凝土中的鋼筋及鋼結構均無腐蝕性。 結論及建議 （ 1） XX 河河道堤防勘察段處于天山北麓，準噶爾盆地南緣，區域屬于石河子～呼圖壁基本穩定亞區，區域穩定性較好， 地震基本烈度為 Ⅶ 度。 料場平均運距 ， 根據料場砂礫石總含量，分別計算各粒徑組礫石含量百分數，繪制出礫石級配曲線，并根據實驗結果對混凝土用粗骨料質量評價，詳見下表。 地震液化 問題 根據《水利水電工程地質勘察規范》 GB5O2872021 附錄中“ 土的地震液化初判第三條，粒徑小于 的顆粒含量質量百分率相應于地地震動峰值加速度為 、 分別不小于 17％， 18％時，可判為不液化。 Mg 型，礦化度 右， PH值 ，對混凝土、鋼筋混凝土無腐 蝕性。海拔 705～ 660m，呈隆起形態，由第三系泥巖和砂巖互層組成，河谷多為“ U”形，河床縱坡約 8‰，河床寬 350~900m，河岸多陡立，基巖裸露，形成數十米搞的陡坎。 S04Ca 型水，對鋼筋砼及鋼結構無腐蝕性；溢出帶以北沖積平原區，潛水以垂直交替為主，受蒸發濃縮，水質也隨之變化，礦化度明顯升高，如莫索灣灌區水化學類型為 S04178。 工程區 地震動峰值加速度區劃圖 據《中國地震動峰值加速度區劃圖》 GB18306－ 2021， 工程區 5O年超越概率1O％的地震動峰值加速度為 ，對應的地震基本 烈度 為Ⅷ度 。 之間，第三系地層向北逆沖于第四系沉積物上，斷裂在 XX 河口切割 I～Ⅳ級階地 ，在Ⅳ級階地上形成高達 7m左右的斷層陡坎。該斷裂自新生代以來表現出強烈的活動跡象，該斷裂距 XX河渠 首 35km。上游高山區的古生代地層，巖石堅硬，構造發育，中低山區為中生代和新生代地層，巖層呈東西向條帶狀分布夕低 山丘陵區主要為新生代沉積物，第四系地層主要分布于河谷及兩岸高臺及紅山嘴以北的平原區。紅山嘴站平均離子總量為257mg/L，離子徑流量為 萬 t。計算采用斷面比降法，結果見表 210。 從上表中可以看出，推沙與懸沙之比最小為 ，最大為 ， 23 平均為 ，符合經驗系數β值在山區 ～ 的取值范圍。 紅山嘴站多年平均逐月懸移質泥沙統計表 表 27 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 22 輸沙率 (kg/s) 12 187 433 輸沙量 (104t) 比例 (%) 月份 8月 9月 10月 11月 12月 年 輸沙率 (kg/s) 317 輸沙量 (104t) 270 比例 (%) 100 1979 年電站引水渠的建成，減少了河道泥沙的量，因此只能采用1979 年以后的觀測資料 (1983年～ 1989 年，其中 1988 年資料不完整，詳見 28)進行分析。冬季各月因水量小且平穩而且主要是冰川融水和地下水補給，水體含沙量基本為零。從各區域而言，泥沙主要來源于山區的中下部。 紅山嘴斷面洪峰流量頻率計算結果表 表 25單位： m3/s 項目 均值 Cv R P(%) 1 2 5 10 20 50 方法一 356 1521 1283 1054 892 769 574 408 268 方法二 360 1538 1297 1066 902 778 580 413 271 注：方法一為實測洪峰系列分析結果，方法二為加入 1940年歷史洪水的分析結果。因此，在本次洪水設計中，僅采用 1940 年紅山嘴斷面的較可靠的歷史調查洪水，而且根據調查到歷史洪水的最早年份 —— 1906 年至今從未發生過大于1440m3/s 的洪水，因此在本次工作中，將該次歷史調查洪水的重現期確定為百年一遇。如干流上 1963年 8月、 1996年 7月和 1999年 7月、 8 月連續二次洪水過程，山區均有較大的暴雨出現。春季如果積雪量大，氣溫回升快，這時中、低山區和丘陵區的積雪融化也能形成較大的春洪。歷年平均十五日洪量占全年徑流量的 %。除個別年份出現較大洪峰外，其它多在 200m3/s～ 400m3/s 之間，紅山嘴站年平均流量差積曲線1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999 2021年份∑( k i / k 1 )紅山嘴站年平均流量逆累計均值曲線1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999 2021年份Q(m3/s) 17 平均為 356m3/s。從紅山嘴站 1954 年 ～ 2021 年系列頻率分析上看，基本符合上述河流的普遍性規律， Cs/Cv 偏大是受最近幾個特豐水年的影響。頻率分析結果見表 23。1956 年以前，測驗斷面遷移頻繁，但是遷移范圍都在 1km以內，前后資料視為相同，可合并使用。 目前僅存肯斯瓦特站、紅霓溝煤窯站和清水河子站。現以工程所在地附近紅山嘴水文站作為參證站，將其主要氣象因子簡述如下： 根據紅山嘴水文站實測資料分析，紅山嘴水文站多年平均氣溫 ℃ ， 7月平均氣溫為 ℃ ， 1 月平均氣溫為 ℃ ，極端最高氣溫 39℃ ，極端最低氣溫 ℃ 。40′ ～ 45176。 經濟評價 本項目的國民經濟內部收益率為 %，大于社會折現率。 工程管理 本工程管理單位為自治區水利廳 XX河流域管理處， XX管處的機構設置一直按照國家行業管理，定額定編，尚較完善。 （ 3）保護工程區空氣環境和聲環境。 （ 3）臨時施工區水保措施 臨時施工區主要包括砼拌和站、工區、汽車停放修理場地等一些臨時場地，本工程運料路線不需要修建臨時道路，沿線交通便利。主要材料用量：水泥 1370t；柴油 ；施工總工時 萬個 。 防洪堤每隔 500m設置一錯車道。 根據《堤防工程設計規范》 GB5028698 中的堤防工程的劃分標準，確定本次堤防工程的級別為 3級。 根據《水工建筑物抗冰凍設計規范》（ SL211－ 98）中對土的凍脹性的判別標準，本次河道段筑堤及堤基均為屬于非凍脹性土，不用采取抗凍脹措施。 氣象 XX 河流域屬于典型的大陸性干旱氣候區， 系統的天氣過程主要受強大的蒙古高壓和西風氣流控制 ,其特點是：四季氣溫懸殊，干燥少雨，冬季長而夏季短；氣溫年較差和日較差都很大，并有春季升 溫快、秋季降溫迅速等特點。自 1979 年電站引水渠建成后，紅山嘴斷面以下河段冬季基本沒有流水，也就沒有冰情了 。 XX 河洪水主要集中于 8 月份，根據肯斯瓦特水文站實測洪水資料，歷史最大洪峰流量發生于 8 月份的占到絕大多數，僅 1976 年和 1984 年出現在 6月下旬。由于受 2021 年度批復資金的限制， 本工程分期實施， 2021 年具體實施 2+240~6+450 段，共計 。 （ 7）基本同意施工期導流方式及施工排水措施；基本同意施工期交通布置方案和施 工總體布置；基本同意施工 總進度及 工期安排。應補充大洪水的水面線調查，結合調查成果對洪水位進行合理性分析。 在此防洪規劃中，將肯斯瓦特水庫壩址至二級電站引水渠首河段防洪標準定為重現期 10 年一遇。沿XX 河兩岸有許多重要的防護對象， 如： XX 河的梯級電站、 河谷水源地工程、 東岸大渠、 XX 縣火電廠、石河子開發區和石河子飛機場等。 32′，北緯 43176。 01′～ 86176。 XX 河流域包括行 政區為：農八師石河子市、 XX 縣、沙灣縣、農六師新湖 總場 和克拉 XX依市的小拐鄉，總人口 萬人，總耕地面積 萬畝。 按照《 XXXX 河防洪規劃》中的指導思想和原則，結合 XX 河洪水特性和防洪工程現狀，經過多方案比較，擬定 XX 河總體規劃方案為：山區水庫與堤防相結合、近期與 遠期相結合的防洪總體方案。 （ 3）原則同意報告提出的各控制性節點斷面的水位流量關系分析計算成果。 （ 6）同意管理機構的設置及管理辦法，本工程建設期項目法人為 XX河管理處，工程建成后仍由 XX 河流域管理處