某某河流域防洪初步設計報告(參考版)

　　

【正文】 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。治導線規劃 40 原則是依據因地制宜、合理規劃的原則。 （ 3）治導線：河道整治設計中，按整治后通過整治流量所設定的平面布置線。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。本次河道穩定 的最小 寬度計算采用蘇聯學者C178。確定合理的穩定河寬，對保證河道行洪河兩岸防護 對象的安全至關重要。一個河段兩岸堤防的間距或一岸高地一岸堤防之間的距離應大致相等，不宜突然放大或縮小；堤線應力求平順，各堤段平緩連接，不得采用折線或急彎；盡可能 39 利用現有堤防和有利地形，修筑在土質較好、比較穩定的灘岸上，留有適當寬度的灘地，盡可能避開軟弱地基、深水地帶、古河道、強透水地基；應布置在占壓耕地、拆遷房屋等建筑物少的地帶，利于防汛搶險和工程管理。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。根據水文分析可知，設計洪水流量為 892m3/s。考慮到其具有特殊的重要性，本次防洪堤工程的防洪標準按上限取值確定為 30 年一遇。根據《防洪標準》GB50201－ 94，確定設計防洪標準（重現期）為 30～ 20 年一遇。 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。 ○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 。 防洪標準 、 堤線布置 及堤距選擇 工程任務 本次工程的任務是 ○1建設永久性防洪導流堤，消除洪水對 XX 河右岸東岸大渠的危害。 38 （ 3） 左 岸通過兵團農八師多年的建設，已建成了標準較高的堤防工程，為流域內的防洪起到了很大的作用。 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。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。河床在此段形成了不對稱型河谷，左岸發育有 Ⅰ ～ Ⅴ 級階地，右岸可見 Ⅰ 、 Ⅱ 和Ⅳ 階地分布。 紅山嘴引水渠首至夾河子水庫河段，位于沖洪積平原區，海拔高程 580～ 448m。 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。 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。防洪管理結構健全，非工程措施運行可靠，水土保持和環境保護初見成效。 37 防洪要求 根據《 XXXX 河防洪規劃》要求，本次防洪工程要求是：在規劃水平年內，防洪堤段的防護對象在發生防洪標準重現期之內的洪水時，通過合理的防洪調度 ，不受洪水災害。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。 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。夾河子水庫溢洪閘沖毀，豐收水庫壩體沖毀，堤防沖毀 55處，共計 ，損壞水閘 6處，損壞灌溉設備 304處，機電井 156 眼，水文站 1 個。農作物受災面積 32 萬畝，成災面積 萬畝，絕收面積 萬畝。 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。 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。 36 據鐵道部第一設計院歷史洪水調查成果， 1931 年發生歷史洪水災害，在 312國道 XX 河大橋附近選擇洪痕，實地測量推得洪峰流量為 843m3/s。 根據《 XXXX 自治區 XX 河流域水利志》和已有的水文資料記載，歷史上發生災害性洪水的年份有： 公元 1906 年（光緒 31 年）， XX縣（原稱綏來縣）志記載，發生了災害性大洪水，文中說“河水暴漲，莫河渠水成黑色渾漿，并有濃烈的硫磺味 ”。 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。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。東至塔西河，西至巴音溝河，南靠依連哈比爾尕山與和靜縣相連，北接古爾班通古特沙漠。 （ 6） 工程 所需筑堤材 料 位于堤線的天然河道內，距擬建堤壩 100m，長度3000m，寬度為 300m，深度 ，平均運距 2km， 所選的天然建筑材料儲量豐富，開采運輸條件較好，混凝土用粗、細骨料及堤身填筑料均符合要求，可用于本工程的建設 ，填筑標準相對密度不小于 。 （ 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。 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。 堤基下部沒有軟弱夾層等不良地層。第四系全新統沖積層（ Qal4），分布于 XX河河床及河漫灘，河漫灘一般高出 30～ 50cm。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。 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。堤身填筑料質量評價詳見下表。 由以上結果可 知 出，細骨料各項指標均符合技術要求，質量較好。 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。 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。沿河道探坑取樣，進行顆分、干松密度、比重、吸水率、含泥量、水溶鹽含量、天然休止角等試驗，對其進行質量評價。 地層巖性 為卵石，母巖成分主要為凝灰質碎屑巖，其次為花崗巖。 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。 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。 凍脹問題 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，在季節凍融層內，土中粒徑小于 ㎜的土粒含量按重量比大于總土重的10％的土即為“凍脹性土”。 防洪堤段地表水為天山冰雪融水，礦化度低，水質好，對混凝土結構無腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋不具腐蝕性。 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。 Mg 型，礦化度 右， PH值 ，對混凝土、鋼筋混凝土無腐 蝕性。 102cm/s，屬強透水層，承載力 500kPa，工程地質條件好，沿河地下水水位埋深 1～ 3m，該段岸坡泉水出露，泉水與河水水化學類型均為 HCO3178。 Mg 型水，礦化度 ， PH值 ，對普通水泥無腐蝕。 31 本河段 地表河水為 HCO3178。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。 9′ ″ N， 86176。 7′ ″ N， 86176。 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。 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。 區內水質亦有明顯的 南北分帶性，山間洼地內潛水 化學類型為 HC03Ca 和HC03178。 山間洼地內礫巖上部覆蓋 有數十米厚的全新統砂礫石松散層，根據物探資料，含水層厚度 300m 左右，滲透系數 ～ ，地下水水位埋深在河床 30 及谷地內較淺， XX 河二級電站渠首附近地下水水位埋深在 2O～ 30m 左右，在石灰窯一帶河床有泉水溢出。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。 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 。 具體見下圖，構造略圖 29 區域穩定性評價 XX土谷魯斷裂從工程區通過，該斷裂為全新世活動斷裂， 該區自中新世以來，斷裂活動較強烈 ，區域穩定性差。該斷裂 在 XX河渠首下游 400m 左右 處 通過。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。 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。 ，傾向 SE，傾角在 40176。 ，由霍爾果 斯向東延伸至 XX、吐谷魯一帶，全長 120km，為一壓扭性斷裂。 ， 傾向 SE，傾角 40176。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。 ～ 75176。另外，全新統風積沙分布于 XX 河下游右岸，為古爾班通古特沙漠 的南部邊緣，主要 有沙垅、沙梁、沙丘 等形態，相對高差約 1O～ 2Om。 (1)第三系 (R)：第三系地層為一套下第三系 (E)湖相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。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。夾河子水庫以下河道經過多次變遷改道，衛星影像清楚可見古河道遺跡。～ 7O176。 25 根據石河子市 環境保護部門對 XX 河肯斯瓦特站和紅山嘴站水質監測結果，采用內梅羅污染指數法，評價標準為《地面水環境質量標準》 (GB3838— 2021)第二類標準，評價結果為：水體屬一級清潔水質，多年水質變化不大，相對比較穩定。紅山嘴站平均離子總量為257mg/L，離子徑流量為 萬 t。總體上說， XX 河水體比較潔凈，物理性質為無色無味，在流量平穩期呈澄清狀態。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。 各斷面水位、流速及最大水深計算表 (P=%) 表 210 序號 樁號 水位 (m) 最大水深 (m) 過水斷面 面積 (m2) 濕周 n I 1 0+000 24 2 0+800 3 2+000 4 2+600 5 3+200 防洪堤段河道水面線圖 圖 29