某某河流域防洪初步設(shè)計報告-在線瀏覽

　　

【正文】 +240～ 6+450，總長度為 。防洪堤總體上沿著輸水管線靠近河道側(cè)布置。防洪堤現(xiàn)澆混凝土板分縫尺寸為 3m179。防洪堤頂設(shè) C F200 現(xiàn)澆混凝土 封頂板，封頂板寬 ，厚 6cm，每隔 1m設(shè)一道縫， 縫寬 2cm， 高壓閉孔板填縫 。 錯車道處堤頂寬 。施工單位應(yīng)按照規(guī)定的工期，精心安排，就可以確保施工安全和已建工程的正常運(yùn)行。沿 312 國道向東可達(dá)烏魯木齊，向西可達(dá)石河子市。 7 工程主要工程量有： 土方開挖 萬 m3；土石方填筑 萬 m3；砌石 萬 m3。 工程劃分為 兩 個標(biāo)段， 施工期初步定為 2021 年的 4 月 1日至 7月底 ，工期為 100 天 。 水土保持 （ 1）防治目標(biāo)：根據(jù)自 治區(qū)三區(qū)劃分公告，項目區(qū)處于水土流失重點治理區(qū)，依據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》（送審稿），本項目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)為 III 級標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2）防洪堤施工區(qū)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(hù)砌，沿線設(shè)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。根據(jù)主體工程設(shè)計，右側(cè)影響帶寬總計為 15m，平整土地工程量為 178。主要水保措施針對工程內(nèi)擾動地表進(jìn)行平整。 本工程水土保持工程量：平整土地 178。 8 環(huán)境保護(hù) 主要環(huán)境保護(hù)目標(biāo) （ 1）保護(hù) XX 河周圍土壤、生態(tài)環(huán)境，防止土壤次生鹽漬化和沼澤化，防止干渠周圍生態(tài)環(huán)境劣變。滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB3838－ 2021。做好施工期環(huán)境保護(hù)工作，施工廢氣排放應(yīng)滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB16297－ 1996)標(biāo)準(zhǔn)，限制施工過程揚(yáng)塵的產(chǎn)生；施工噪聲應(yīng)滿足《建筑施工場界噪聲限值》 (GB12523－ 90)標(biāo)準(zhǔn)要求。 （ 5）施工期保護(hù)施工人員人群健康。防止傳染性疾病的擴(kuò)散和漫延。 不利影響： 工程建設(shè)期間，將占用土地、破壞原生地表，產(chǎn)生一些新的水土流失，機(jī)械設(shè)備、材料運(yùn)輸及施工人員日常生活等產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣將不同程度影響環(huán)境，但這些都是短期的、暫時的，隨著工程的竣工都會得到治理。為了適應(yīng)流域的管理要求，早在 1960年由自治區(qū)批準(zhǔn)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(zhí)行機(jī)構(gòu)， 1963 年通過了河 流 管理章程， 1993 年對章程進(jìn)行了修改。 根據(jù)《中華人民共和國河道管理條例》和《堤防 工程管理設(shè)計規(guī)范》，工程管理范圍確定為防洪堤外坡腳線外 50m，保護(hù)范圍為外坡腳線外 100m 之內(nèi)。根據(jù)工程實際情況，本工程劃分為 兩 個標(biāo)段，其中 2+240~4+350 段 劃分為一個標(biāo)段，4+350~6+450 段劃分為一個標(biāo)段。 本工程總投資 萬元 ， 其中 申請 國家補(bǔ)助資金 400 萬元，建設(shè)單位自籌 萬元。經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為 169萬元，大于零，效益費(fèi)用比為 ，大于 1，項目的各項指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。 10 2 水文 流域概況 XX 河流域位于天山以北，古 爾班通古特沙漠南緣，流域面積為 26500km2。地理位置介于東經(jīng) 85176。22′ ，北緯 43176。30′ 之間。 XX 河 (以下簡稱 XX 河 )發(fā)源于天山北坡的依連哈比爾尕山，流域內(nèi)地勢由東南向西北傾斜，干流全長 324km(河源至小拐 )，山區(qū) (紅山嘴水文站斷面 以上 )集水面積 5156km2，平均海拔高程 3000m，河長 190km。河流依次流經(jīng)中高山區(qū)、沖洪積扇區(qū)和山前傾斜平原區(qū)，最后注入 XX湖。 氣象 XX 河流域?qū)儆诘湫偷拇箨懶愿珊禋夂騾^(qū)，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。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 。紅山嘴水文站多年逐月平均氣溫、蒸發(fā)量、降水量見表 21。歷年最大風(fēng)速為 20m/s，各月最大風(fēng)速及其對應(yīng)的風(fēng)向見表 22。以上水文站均為 XXXX自治區(qū)水利廳設(shè)立，由水文水資源局直接管理。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(xù)觀測至今，項目僅為徑流一項。 07′，北緯 44176。該站 1952年 9 月建站， 1953年 7月開始測驗，控制集水面積 5156km2。紅山嘴站由河道、涼州渠、青年渠、鐵路渠和電站引水渠等測站組成紅山嘴 (合成 )站。主要資料年限為：徑流 51 年，泥沙 24 年，降水 36年，蒸發(fā) 31年，氣溫 26 年。 本次擬建的防洪堤位于紅山嘴斷面下游約 處，因此可以直接采用該斷面觀測資料進(jìn)行分析。年徑流量的多寡，與氣溫的高低有著明顯的聯(lián)系，同時氣溫和降水又相互制約。這種相互制約的關(guān)系，使 XX河年水量的年際變化相對平穩(wěn)。 XX河徑流年內(nèi)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 %。每年春洪水量雖然不大，但較集中，水量除與冬季積雪量有關(guān)外，也與春季氣溫回升的快慢有關(guān)。 XX 河徑流年內(nèi)分配見表 24。根據(jù)《 XX地表水資源》分析，此類大、中型河流，年徑流的 Cv 值變幅在～ 之間， Cs/Cv 一般在 左右。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(jìn)均值曲線上看，到 1972 年均值就基本穩(wěn)定下來。紅山嘴徑流分析成果見表 24。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。 圖 22 紅山嘴站年平均流量過程線1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999 2021年份Q(m3/s) 16 圖 23 圖 24 XX河洪水特征主要有以下幾點： ①峰不高但量大。而多年平均一日洪量為 m3，相當(dāng)于日均流量 265m3/s，與洪峰流量平均值相差不大。一次洪水過程少則三、五天，多則十幾天。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。洪水均發(fā)生于汛期，又多集中于 7月和 8月上旬 ， 占 85%以上。而實測最大十五日洪量接近多年平均徑流量的一半 (43%)。對 40 余條實測過程線分析，一次洪水過程有單 峰、雙峰、多峰、尖瘦型、矮胖型、峰高量大等不同類型，其中雙峰和多峰型占到 65%以上。按照不同的成因，洪水主要分為三種類型： ①融雪 (冰 )型洪水。在整個汛期，這類洪水水量占很大的比重。 ②暴雨型洪水。暴雨一般發(fā)生在中、低山區(qū)，匯流速度較快，形 成的洪水具有陡漲陡落，峰高量少，水勢洶猛的特點，這類洪水的歷時很短，在數(shù)小時內(nèi)即可完成。特點是洪峰高、洪量大、歷時長。據(jù)統(tǒng)計， XX河歷年最大洪水過程大部分都是這類洪水。 歷史洪水 對 XX 河的歷史洪水，曾有多家單位先后進(jìn)行過數(shù)次調(diào)查考證，其中包括鐵道部第一設(shè) 計院、自治區(qū)公路局、 XX農(nóng)墾總局以及石河子水文水資源局。此次調(diào)查到 18 1906 年、 1923 年、 1931 年和 1940 年四次歷史洪水，因調(diào)查年代已久，現(xiàn)在只能找到這次調(diào)查的部分分析計算成果，無法對其進(jìn)行全面的復(fù)核與核實，但可以知道這次的計算存在著以下問題： (1)從找到的部分分析計算成果中可知，調(diào)查指認(rèn)的洪痕大都在中、下游河段，而 XX 河出山口以下的河段沖淤變化和兩岸沖刷都很嚴(yán)重，歷史洪水發(fā)生的時間距調(diào)查計算年代已近 40年，在推求洪峰流量，沒有 對河床的變化做還原分析。由于調(diào)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(bǔ)求得，插補(bǔ)計算時也沒有對斷面進(jìn)行還原，查補(bǔ)方法及計算精度不詳。 鑒于以上兩點原因，加之 XX河 1999 年發(fā)生了有實測資料記錄以來最大的一場洪水，紅山嘴斷面實測最大洪峰流量 1095m3/s，超過 1931年的調(diào)查值， 接近 1940年調(diào)查值。 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(guī)范中資料年限的要求。 圖 25 紅山嘴站洪峰流量過程線0200400600800100012001953 1958 1963 1968 1973 1978 1983 1988 1993 1998 2021年份Q(m3/s) 19 圖 26 圖 27 因 紅山嘴站已有 51 年 (1953年～ 2021 年 )的實測資料系列，洪峰頻率分析采用 PⅢ 型曲線，用矩法計算其參數(shù)，適線法目估適線。洪峰流量設(shè)計成果見表 25，頻率曲線見圖 28。從表中可以看出，同頻率下是否加入歷史洪水的 結(jié)果僅差 1%，因紅山嘴站洪峰流量差積曲線圖1953 1958 1963 1968 1973 1978 1983 1988 1993 1998 2021年份∑(K i / k 1 )紅山嘴站洪峰流量逆累進(jìn)均值過程線01002003004005006001953 1958 1963 1968 1973 1978 1983 1988 1993 1998 2021年份Q(m3/s) 20 此在本次工作中確定采用實測洪水系列的分析結(jié)果，即方法一的結(jié)果。 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。從河源至出山口，泥沙隨高程的遞減而逐漸增加。海拔 1500m～ 3600m 地區(qū)，區(qū)域內(nèi)植被發(fā)育良好，覆蓋率高，雖本區(qū)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。此段河床縱坡也較大，水流對河床的切割和兩岸的沖刷也十分嚴(yán)重。 XX 河的泥沙有如下特征： ①泥沙的年季變化很大。如果一年中降雨次數(shù)多、強(qiáng)度大，年輸沙量就大，反之則少。 ②泥沙的年內(nèi)分配集中。在這三個月中，特別是 7 月和 8 月，氣溫較高，流域覆蓋層干燥松散，加之暴雨強(qiáng)度較大，河道水量大，易于泥沙的產(chǎn)生和輸送。 ③含沙量集中。如1969年 7月 30日紅山嘴站日均懸移質(zhì)輸沙率為 11200kg/s，相當(dāng)于 萬 t，占到全年輸沙量的 %。 XX河泥沙的上述特征，與 XX天山北坡同類型河流的產(chǎn)沙情況基本一致。多年平均逐月懸移質(zhì)泥沙統(tǒng)計表見表 27。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(guī)律的。 紅山嘴河道站逐月輸沙率表 表 28單位： kg/s；萬 t 項目 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年輸沙量 1983年 0 0 280 494 0 0 0 228 1984年 0 0 144 131 371 0 0 0 1985年 0 0 148 254 158 0 0 0 189 1986年 0 0 761 577 0 0 0 379 1987年 0 0 269 1360 157 0 0 0 484 1988年 161 607 1989年 0 0 422 118 0 0 0 159 平均 0 0 0 0 0 249 推移質(zhì)泥沙的估算 XX 河上各測站均缺少推移質(zhì)泥沙測驗資料。 W 懸 ，并選擇合適的經(jīng)驗系數(shù)β值推求。黑山頭站有 5年懸沙和推沙同期觀測資料，見表 29。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(zhì)輸沙量為 W 推 =179。 巴音溝河黑山頭站推沙與懸沙比例值表 表 29 年份 項目 1964 1965 1966 1968 1969 平均 年推移質(zhì) (萬噸 ) 年懸移質(zhì) (萬噸 ) 198 148 203 112 262 β 從理論上分析，推移質(zhì)沙量在年際變化和年內(nèi)分配上，應(yīng)與懸移質(zhì)沙量一致。 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(qū)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(jīng)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(tǒng)一的數(shù)值。 根據(jù)工程防洪標(biāo)準(zhǔn)以及施工組織安排，本次只計算 30年一遇洪水對應(yīng)的水位。河道水面線見圖29。全部融冰日期為 3 月中下旬，最早為 1月 13日 (1957 年 )，最晚為 4 月 13 日 (1957 年 )，但是河道基本不封凍，只是在 1965～ 196 1966～ 1967 和 1970～ 1971 河道封凍了。