某城際鐵路防洪影響設計方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 起調水位，對不同頻率的設計洪水進行調洪演算。 調洪演算成果參數回龍一庫回龍二庫幸福水庫P=5%P=5%P=5%設計洪峰流量最大下泄流量 排澇模數計算（1）設計排澇標準根據《灌溉與排水工程設計規范》（GB 5028899）中的規定，設計排澇標準為十年一遇三日暴雨五日排至作物耐淹深度。（2）計算排區根據《某市城市總體規劃（2008－2020）》，規劃水平年（2020年）東湖街道辦事處、南湖街道辦事處等大部分土地將被開發成城區，唐家渡區及路口鎮部分土地被開發成城區，陶店鄉、堵城鎮鎮域范圍有所擴大，將形成兩個中心鎮；與此同時，城郊、鎮郊的土地利用將有很大改變，集中體現以種植經濟作物為主，尤其蔬菜、瓜果等。所以根據規劃水平年的土地利用情況、作物種植情況復核排澇區的排澇模數。遵循“高水高排”原則，長河流域被羅家溝橫堤一分為二，汛期一般情況下橫堤閘是關閉的，所以在復核排澇模數時也分上下兩片，橫堤以上為黃草湖區，橫堤以下為白潭湖區。本次計算范圍為白潭湖區。（3）白潭湖區基本情況，（回龍一、二庫及幸福水庫），。白潭湖區的湖泊主要有白潭湖、蔡家湖、余家湖、遺愛湖等。水位～。白潭湖區的調蓄水位為：。另外對排澇區的溝渠塘堰等的調蓄水量進行統計分析，深溝大渠調蓄水量以2萬m3/km2計。白潭湖泵站排澇區內有中型水庫（回龍一庫），小型水庫（回龍二庫和幸福水庫）。水庫溢洪道均為自由溢流方式，溢洪道堰頂高程與正常蓄水位平齊。由于三水庫僅有滯洪庫容，汛期逢十年一遇暴雨，將有部分洪水下泄，通過排澇區由泵站提排入江，所以泵站規模要考慮水庫調蓄后的下泄水量。根據水庫實際運行情況，并從理論上進行驗證，同期5天下泄水量為V′=。 白潭湖湖區水位～面積～容積表水位(m)面積(畝)容積(萬m3) 306995 8947445 159841285 206682564 259594092 302685987 305606029（4）排澇模數計算①產水量計算，水田最大允許蓄水深度為40mm，則澇區產流量為：式中 W—排澇面積上的產水量（m3）；—排澇區內水田面積（km2）。—排澇區內旱地及非耕地面積（km2）；—排澇區內水面面積（km2）；—設計面暴雨量（mm）；—水田和水面的徑流系數；—旱地區非耕地的徑流系數；—水田的最大允許蓄水深度（mm）。②調蓄水量根據白潭湖區和黃草湖區的最高最低的調蓄水位以及溝渠塘堰等的調蓄水量，白潭湖區調蓄水量為V=。③排澇區水庫下泄水量白潭湖區上游水庫同期5天下泄水量為V′=。④排澇流量計算按照平均排除法計算排澇區的排澇設計流量，計算公式為：其中 —排澇區內水田面積（km2）；—排澇區內旱地及非耕地面積（km2）；—排澇區內水面面積（km2）；—設計面暴雨量（mm）；—水田和水面的徑流系數；—旱地區非耕地的徑流系數；—水田的最大允許蓄水深度（mm），=40；—水庫下泄水量（萬m3）；—排澇區調蓄水量（萬m3）；—排水歷時（天），=5；—日開機時間（小時），=24。計算結果為白潭湖區所需排澇流量Q=，黃草湖區排澇流量Q=。而實際上目前白潭湖區的外排設計流量為72m3/s，與所復核的排澇流量差別不大。⑤排澇模數計算由于黃草湖泵站的設計流量與所復核的排水流量相差不大，偏安全考慮，取設計流量計算排澇模數。 排澇流量模數復核成果表參數白潭湖區水田面積(km2)水面面積(km2)旱地和非耕地面積(km2)水田徑流系數水面徑流系數旱地和非耕地徑流系數設計暴雨量(mm)湖區產水量(萬m3) 水庫下泄水量(萬m3) 產水總量(萬m3) 調蓄湖容(萬m3)1279港道及塘堰調蓄水量(萬m3) 調蓄總量(萬m3) 需排水量(萬m3) 需要排水流量(m3/s) 已有設計排水流量(m3/s)排澇模數(m3/s/km2) 長河及主要支流設計洪水上游水庫均無防洪庫容，僅有滯洪庫容，且削峰調蓄能力有限，加之水庫下游洪水入長河河道距離較短，為偏于安全計，不考慮水庫錯峰的影響，根據各水庫的下泄流量以及各區間的設計洪水，同頻率下同時段疊加就可得長河羅家溝橫堤橫堤以下設計洪水。 長河及主要支流設計洪水成果樁號設計流量(P=5%)（m3/s）橫堤以下0+000～8+8+～25+25+～28+鷂子湖左支鷂子湖左支幸福港 設計水位 水面線推算方法羅家溝橫堤以下的洪水由回龍一水庫、回龍二水庫、幸福水庫的下泄流量，三座水庫壩址以下支流的區間洪水，橫堤以下長河（除水庫及支流）的區間洪水組成。以白潭湖泵站進水港20年一遇設計流量作為控制流量，考慮沿程塘堰湖泊、河道、港道承納水量的調蓄作用外，雨洪主要通過東湖泵站、白潭湖泵站（汛期水位高時白潭湖閘關閉）抽排入長江。利用白潭湖泵站進水港處的設計洪水過程線及長河河道槽蓄曲線、白潭湖區湖泊～調蓄容積曲線進行蓄排澇演算，得到白潭湖泵站進水港處20年一遇的河道水位過程線，以該斷面的最高水位為控制水位逐段向上推求橫堤以下區段的水面線。各二級港、河湖連通渠及支流宋墻河與長河匯合口處的水位分別作為二級港、河湖連通渠及支流宋墻河的起始控制水位。 水面線推算基本資料（1）長河實測橫斷面資料以及疏浚擴挖后的設計橫斷面資料。（2）根據《某市城市防洪預案》，；。（3）根據《湖北省某區白潭湖泵站更新改造工程初步設計報告》，（白潭湖泵站由白潭湖一站和白潭湖二站（即東湖泵站）組成，其中白潭湖一站裝機4800kW，設計排澇流量為32m3/s，東湖泵站裝機41000kW，設計排澇流量為40m3/s）。（4）白潭湖區湖泊～。（5）根據長河河道整治后的斷面襯砌型式。 蓄排澇演算蓄排澇計算采用試算法，其基本方程式如下：式中： QQ2——時段△t始、末的設計流量（m3/s）；qq2——時段△t始、末的泵站抽排流量（m3/s）；VV2——時段△t始、末的河道、湖泊、渠港的蓄水量（m3/s）；△t——計算時段(h)，其長短視入庫流量的變幅而定，本水庫△t=1h。利用長河的設計洪水過程線及長河河道槽蓄曲線、湖區湖泊～調蓄容積曲線進行蓄排澇演算，即可得到河道水位過程線，計算得起始斷面（土司港閘處）。 河道水面線推求（1）水面線推求參數擬定汛期外江水位較高，自排閘關閉時，長河流域的雨洪一是通過流域內的湖泊、塘堰、干支流（溝、港）蓄承，二是通過外排泵站抽排入江。起始控制水位取經蓄排澇演算的最高水位，設計流量取外排站的設計抽排流量。現狀水面線按現狀縱坡和實測橫斷面，設計水面線按設計縱坡和疏挖后設計橫斷面，按照河道恒定非均勻流逐段推求。長河同時也是長江流域備蓄區白譚湖分蓄洪區的分洪道，加之長河下段位于某區城區，因此堤防建設不宜過高，以綜合工程量較小及滿足各方要求綜合比較確定長河疏挖的寬度及堤防加高高度，以此確定防洪標準的設計洪水水面線。（2）水面線推求成果河道水面線計算采用河道恒定非均勻流基本方程即能量方程進行計算，基本方程式為：式中 Z1，Z2—分別為上、下斷面的水位高程（m）；hf，hj—分別為上、下斷面之間的沿程水頭損失和局部水頭損失（m）；分別為上、下斷面行進流速水頭（m）。經過比較，擬定橫堤以下的縱坡為1/8000。三臺河橋以下橫斷面型式為復式斷面，底寬為30110m，邊坡1：，在距河床3m高處設一寬為2m的親水平臺；三臺河橋以上為橫斷面型式為梯形斷面，底寬為30m，邊坡1：。樁號從土司港閘處為起始點編樁號。 長河橫堤以下設計水面線計算成果斷面序號樁號設計河床高程(m)設計水位（m）0+000 10+ 20+ 30+ 42+ 53+ 64+881 75+ 87+156 98+ 1010+ 1112+ 1212+ 1314+ 1415+ 1516+827 1618+ 1719+ 1821+ 1922+ 2023+ 2124+ 2225+ 2326+ 2427+ 2528+237 28+ 湖泊、河湖連通港、二級港防洪水位的確定羅家溝橫堤以下的主要湖泊有遺愛湖、白潭湖、黃婆汊、余家潭、蔡家潭、小汊湖、黃泥潭、趙家潭等。 湖泊、河湖連通港及二級港防洪水位匯總表序號湖泊名稱所屬行政區河湖連通港名稱湖泊與長河連通處樁號設計水位（河湖連通處）連通閘1趙家潭某區趙家潭港23+趙家潭閘2黃泥潭某區黃泥潭港21+黃泥潭閘3小汊湖某區小汊湖20+676小汊湖閘4蔡家潭某區蔡家潭15+蔡家潭閘5余家潭某區余家潭14+余家潭閘6黃婆汊某區黃婆汊13+黃婆汊閘7白潭湖某區爛泥溝7+爛泥溝閘8遺愛湖某區東湖港6+磨盤咀閘9某區白潭湖進水港4+10某區晏家山港15+11某區龍山溝17+641龍山口閘12某區鷂子湖支流左支26+13某區鷂子湖支流右支26+14某區幸福港7+ 防洪影響評價 對長河的影響評價跨越長河的橋梁為連續梁型式，共3跨，第一跨（11與12橋墩），第二跨（12與13橋墩）長100 m，第三跨（13與14橋墩），其中跨越長河的為第二跨。根據長河整治后的斷面型式，113橋墩布置在長河堤防背水坡外。根據以上水位計算結果。 路口特大橋跨越長河位置的水位及凈空分析跨越長河位置樁號設計河床高程（m）河道設計水位（m）對應的粱底高程（m）梁底至防洪設計水位最小凈空（m）堤頂高程（m）梁底至堤頂最小凈空（m）長河右岸13+長河左岸12+堤頂防汛道路《中華人民共和國河道管理條例》第十二條規定：“修建橋梁、碼頭和其他設施，必須按照國家規定的防洪標準所確定的河寬進行，不得縮窄行洪通道。橋梁和棧橋的梁底必須高于設計洪水位，并按照防洪和航運的要求，留有一定的超高。”，（右岸）、（左岸），滿足《中華人民共和國河道管理條例》要求。，如果按防汛搶險巡邏車凈空約3m的考慮，則堤頂防汛道路的最小凈空滿足防汛搶險巡邏車輛交通要求。 對排水支溝的影響路口特大橋144橋墩完全放置在排水支渠（排水支渠的底寬為7m）中，該排水渠位于白潭湖附近的低洼地帶，目前基本淤積，基本上降雨才有積水，144橋墩的堵塞對整個白潭湖區排水渠系的影響很小。165橋墩完全放置在道路兩邊的排水溝中，橋臺采用單線空心矩形臺，單線圓端型橋墩，橋墩斷面尺寸為7m。建議14165橋墩改變橋梁跨度另行布置。 對湖泊的影響（35）～（37）坐落在余家潭湖汊，現已成為魚塘，（120）～（121）、（132）～（133）坐落在白潭湖湖汊，現已成為魚塘。在正常湖水位下，（35）～（37）、（120）～（121）、（132）～（133）、；在歷史最高湖水位下，、、基本上不影響汛期搶險船只的航行。另外湖泊面積較大，橋墩阻水面積占湖泊面積的比例很小，橋梁通過附近無大的連接渠道，水流流速較小，因此修建橋墩對湖泊水流影響甚微。 工程跨越湖泊特性表余家潭白潭湖正常湖水位(m)歷史最高湖水位(m)圍堤堤頂高程(m)～～橋梁跨距(m)、橋底高程(m)～（35）～（37）橋墩～（120）～（121）橋墩、～（132）～（133）橋墩最小凈空(m)橋墩阻水面積(m2)湖泊面積(m2)8804004090000橋墩阻水面積占總湖泊面積比例（%）4 防洪綜合評價 與現有水利規劃的關系和影響分析擬建工程附近區域水利規劃為《全國蓄滯洪區建設與管理規劃》（）、《湖北省某市城市防洪規劃報告》（）及《湖北省某市長河流域水利綜合規劃》（）。《湖北省某市城市防洪規劃報告》確定的主要建設內容為：一是防長江及長江一級支流舉水、巴水三面外洪威脅，按《長流規》確定的設計水位全面加高加固長江干堤及沿江支堤，使之形成防洪封閉圈；二是按分蓄洪區水位建設某區和團風安全區的隔堤，或者近期解決由封閉圈內雨水形成的內洪，按50年一遇設計洪水標準完成長河右堤加高加固工程，提高內河防洪標準；三是解決保護圈內由雨洪造成的內澇，完成排水涵閘及泵站的更新改造和新建，提高城區及農田的排澇標準。目前，某市城區段長江干堤及連江支堤已經建設完工，但城區保護圈未形成，長河右岸三