陕西省某河汇流段防洪工程初步设计报告.doc

全国重点地区中小河流治理项目全国重点地区中小河流治理项目 陕西省陕西省 xx 县县 xx 河河 xxxx 汇流段防洪汇流段防洪 工程工程 初步初步设计报设计报告告 陕陕西西 xx 水水电电工程咨工程咨询询有限公司有限公司 二二 o 一一 o 年十月年十月 1 1.综合说明综合说明 1.11.1 工程概况工程概况 1.1.1 绪论绪论 xx 县位于秦岭北麓，关中平原东南部，是古城西安的东南门户，县城 距西安 35 公里。公元前 379 年始置 xx 县，迄今已有 2370 多年的历史，因 境内盛产美玉而得名。县境东西长 64 公里，南北宽 55 公里，总面积 1969 平方公里，辖 29 个乡镇，519 个行政村，总人口 61 万。 本次防洪工程位于 xx 河流域，xx 河和 xx 川河汇流段，xx 川河上。 xx 河发源于秦岭北麓箭峪岭南九道沟，全长 104km，流域面积 2581km2。xx 河属暖温带半湿润大陆性季风气候，多年平均气温 13.3， 各年主导风向为西北风，平均风速 1.6m/s，流域多年平均降雨量 833.3mm，径流量 4.96 亿 m3，年平均含沙量 4.43kg/m3。其中 xx 川河是 xx 河的一条重要一级支流，位于北纬 33513408，东经 109 1710936，流域呈葫芦形，上游分为东、西采峪。xx 川河向北流 经李家村、黄土砭至 xx 峪口出山，继续北流至蓝天县城西南汇入 xx 河。 从峪口到入河口，沿河两岸村庄居民众多，特别是蓝关镇更为密集。蓝关 镇辖区内的 xx 川河总长 8.35km，镇政府所在地周边范围的河道长度 6.5km，周边两岸共有村庄 8 个，耕地 5000 余亩大小，多个厂矿企业，是 蓝天县经济发展的重要集镇，有着举足轻重的作用。受自然地理特征影响， 洪水灾害一直是 xx 川河两岸的首要灾害，严重制约着该镇社会、经济及 环境的可持续发展。 2 蓝天县水利局已委托西安市水利建筑勘测设计院对 xx 川河蓝关镇辖 区范围有关区段编制了xx 河 xx 县城段综合治理工程可行性研究报告 ， 该报告中已对 xx 川河治理了 0.66km。 1.1.2 本次初步设计治理的范围本次初步设计治理的范围 本次蓝天县水利局委托我公司编制xx 县 xx 河 xxxx 汇流段防洪 工程初步设计报告 ，工程治理范围是桥南石料厂至两河桥段，工程起点桩 号以上游石料厂附近为起点中心桩号 1+900 到文刘坡村两河桥中心桩号 5+256 结束，治理天然河道长度 3.36km。工程具体位置如图 1.1.1。 3 图图 1.1.1 xx 县县 xx 河河 xxxx 汇流段防洪工程地理位置图汇流段防洪工程地理位置图 4 5 1.21.2 水文水文 1.2.1 流域概况流域概况 xx 河发源于秦岭北麓箭峪岭南九道沟，全长 104km，流域面积 2581km2。xx 河属暖温带半湿润大陆性季风气候，多年平均气温 13.3， 各年主导风向为西北风，平均风速 1.6m/s，流域多年平均降雨量 833.3mm，径流量 4.96 亿 m3，年平均含沙量 4.43kg/m3。其中 xx 川河是 xx 河的一条重要一级支流，位于北纬 33513408，东经 109 1710936，流域呈葫芦形，上游分为东、西采峪。东采峪源于葛牌 乡以南的东沟南部，俗称沙沟，素被视为 xx 川和的正源，沿程汇入 18 条 小支流，流域面积为 201.5km2，流域平均高程 1378.2m；西采峪源于红门 寺东南的的六神沟东部，沿程汇入 13 条小支流，流域面积 160.9km2，流域 平均高程 1549.5m。二峪北流至两河桥汇合后称 xx 川河，xx 川河向北流经 李家村、黄土砭至 xx 峪口出山，继续北流至蓝天县城西南汇入 xx 河。流 域面积 534.1km2，河流干流长度 58.1km，平均高程 1164.9m，比降 19.1，河系类型为混合型，河网密度 2.23km/km2。工程区河道流域水系 如图 1.2.1。 1.2.2 降雨径流特性降雨径流特性 受东亚大陆季风气候影响，xx 河流域内降水具有夏季大而集中，冬季 小的特点。7月降水量约占全年降水量的 50%，122 月降水量不足全年降水量的 5%；河川径流年级变化大，年内分配不均匀。79 月径流量约占全年径流的 42%，106 月占 58%，122 月仅占 5.5%。 6 1.2.3 暴雨洪水特性暴雨洪水特性 xx 河流域暴雨最早发生在 4 月，最迟到 10 月，但量级和强度较大的暴 雨多发生在 79 月。一般长历时的暴雨；笼罩面积大，短历时暴雨强度大， 笼罩面积小；xx 河流域峪口以上属山区性河流，由暴雨形成的洪水大多陡 涨陡落，由于流域面积较小，雨锋和洪峰对应关系较好。 1.2.4 泥沙特性泥沙特性 xx 河泥沙-主要集中在汛期，79 月输沙量占全年输沙量 73.6%，而 113 月输沙量仅占年输沙量 0.9%。 1.2.5 洪水洪水 xx 河及其临近河流水文站较多，且观测时间较长。xx 河以东的罗敷河 上设有罗敷堡水文站；以西的沣河干流设有秦渡镇水文站，支流大峪河上 设有大峪水文站；xx 河干流下游有马渡王水文站、上有罗李村水文站。另 外 xx 川河曾设有黄土砭水文站（资料年限 19561958 年）。鲸鱼沟设有 高桥水文站（资料年限 19481955 年）。 本次计算主要依据罗李村水文站的基本资料，和西安市实用水文手 册上推荐的经验公式和推理公式，进行分析和比较，并参照其他设计文 件，选出其中一种较为合理的结果，作为本次洪水计算的成果。经分析比 较，以罗李村水文站作为参政站，用水文比拟法计算得到本次工程末点以 上流域面积的洪峰，洪峰流量成果如表 1.2.5.1 不同频率的设计洪峰流量计算成果表不同频率的设计洪峰流量计算成果表 表 1.2.5.1 单位：m3/s 统计参数频率 项目 均值cvcs/cv0.10.20.5123.335 10 罗李村30013.5262022901880157012701060891 629 7 项目区308269323531932161313051089916646 图图 1.2.1 xx 县县 xx 河河 xxxx 汇流段防洪工程流域水系图汇流段防洪工程流域水系图 1.31.3 工程地质工程地质 1.3.1 地形地貌地形地貌 工程区位于渭河盆地东南部秦岭北麓 xx 河谷地，地势南高北低，南部 秦岭山地海拔高程 8002000m，河谷地区高程 495600m。xx 峪河属 xx 河 一级支流，自南向北在 xx 县汇入 xx 河。河谷呈“u”字型，河曲发育，深 切黄土台塬和 xx 河三级阶地、二级阶地及基座，发育有一三级阶地，阶 地堆积物二元结构清楚，上部为黄土及黄土状壤土，下部为砂卵石层。 1.3.2 地层岩性地层岩性 工程区出露地层以第三系（n） 、第四系（q）为主。 第三系（n）： （1）上新统 xx 河组（n21） ，为桔黄色砾岩、砂岩和棕黄色砂质泥岩、 棕红色泥岩互层沉积。 （2）上新统 xx 组（n22） ，以深红色粘土（泥岩）及棕红色、灰白色砂 砾岩为主，粘土中富含钙质结核，及会、灰绿色团块，厚度变化大。xx 地 区厚度 1060m。 第四系（q）： （1）冲洪积层（q3-4al+pl） ，以砂卵石、砂、砂壤土和粉质壤土为主。 （2）风洪积层（q2eol+pl） ，以黄土状壤土夹古土壤层为主，局部夹有砂 砾石薄层和透镜体。 （3）风积层（q3eol） ，以黄土为主，底部有一层古土壤。 1.3.3 地质构造及地震地质构造及地震 构造上工程区地处骊山台拱（） ，为渭河断陷中的孤立地垒构造，地 2 2 1 貌水系表明至今仍在上升，东以秦岭山前断裂（f6）与太华台拱（）为 2 3 界，南以户县铁炉子断裂（f9）与纸坊永丰褶皱束（）相隔。见图 2 2 1。对工程区稳定有影响的活动断裂有： f5：宝鸡咸阳潼关隐伏活动断裂，横贯关中盆地中部，在宝鸡长 寿山、眉县魏家堡等地切割第四系堆积的砂砾石层，沿断裂带在蔡家坡、 兴平、咸阳等地有温泉出露，1544 年 1 月沿断裂带在眉县境内曾发生 5.5 级地震。1556 年华县 8 级大地震即发生 f5 与 f9 交汇地带。近年沿断裂带 不断有弱震发生。位于工程区以北约 34km。 f6：秦岭山前断裂带，即宝鸡xx华阴断裂，从渭河盆地南缘呈弧 形通过，构成秦岭山地与渭河盆地仰俯悬殊的分界，由数条紧密平形排列 的台阶状断裂组构成，断面总体倾向北，倾角 5070，为南升北降的 正断层。沿断裂带有眉县、xx 汤峪温泉分布。断裂带形成于元古代，尔后 长期活动，新生代以来活动达到高潮，有五级以上地震分布。距工程区东 南部 5km。 f9：户县铁炉子断裂，走向 275280，倾向 n，倾角 5080，断裂带宽 2080m，断裂带形成于下元古代，第三、四纪活动 剧烈，切割了第四系沉积。位于工程区南部 13km。 根据中国地震动参数区划图 （gb18306-2001）分析，工程区地震动 峰值加速度为 0.15g，地震动反应普特征周期为 0.35s。相应的地震基本烈 度为度。工程区属相对稳定性地区。 2 1.41.4 工程等级和工程规模工程等级和工程规模 1.4.1 工程等级及防洪标准工程等级及防洪标准 根据防洪标准gb20501-94 规定，并参照其他设计文件，确定本项 目区堤防为 4 级堤防工程，防洪标准为 20 年一遇。 1.4.2 工程任务工程任务 xx 县 xx 河 xxxx 交汇处防洪工程的任务主要解决两岸的洪涝灾害问题， 使两岸农田及工矿企业、农村居民生民财产得到有效的保护。 1.4.4 工程规模及范围工程规模及范围 依据工程布置方案和原则，本次 xx 河 xxxx 交汇处防洪工程的工程规 模为：工程综合治理总长度 3.36km，防洪工程设计总长度 6439m。其中： 新修护岸 5.52km，新修堤防 1433m，加固堤防 4454m。 xx 河 xxxx 交汇处防洪工程综合治理总长度 3.36km，治理范围：工程 起点桩号以上游石料厂附近为起点中心桩号 1+900 到文刘坡村两河桥中心 桩号 5+256 结束，治理天然河道长度 3.36km。 1.4.5 保护对象保护对象 该项目完成后可使蓝关镇的 8 个村庄，1.5 万人，5000 亩农田，多个 厂矿企业得到有效的保护。 1.51.5 工程布置及主要建筑物工程布置及主要建筑物 1.5.1 设计依据设计依据 1.5.1.1 工程等别及建筑物级别工程等别及建筑物级别 防洪标准根据防洪标准gb50201-94 的规定，并参照其他设计文件， 确定本次防洪工程项目区的堤防等级为 4 级，防洪标准为 20 年一遇洪水； 3 建筑物级别根据堤防工程设计规范 （gb20586 98）规定，堤防设防标准 为 20 年一遇洪水，堤防永久建筑级别为 4 级，临时建筑物级别为 5 级。 1.5.1.2 设计的基本资料设计的基本资料 1.河床的冲刷深度 依据堤防工程设计规范中推荐的冲刷深度公式，计算设放河段的 水流冲刷深度见表 1.5.1 堤防工程基础冲刷深度计算成果表 表 1.5.1 单位：m 计算值采用值 顺直段斜冲段顺直段斜冲段 0.341.261.52 以河底算起的 局部冲刷深度 1.5.2 建筑物的设计建筑物的设计 1、堤型：本次堤防的形状采用梯形形式，根据地质资料，工程区既有 上更新统风积黄土层，又有砂砾石，河道疏浚剩余的大量开挖料均可利用。 因此本次设计的筑堤材料选用砂粒料，其相对密度不小于 0.65。砂粒料不 足的情况下可选用土料填筑，压实法填筑，其压实系数不小于 0.95。 根据堤防工程设计规范 （gb50286-98） ，3 级堤防以下堤顶宽度不 小于 3m，本次为了与先前做的工程衔接，堤型采用复式断面形式，迎水坡 设有 5m 宽的亲水平台，护坡形式都采用贴坡式护岸，迎水坡坡比采用 1:2 的边坡系数，平台以下采用 50cm 浆砌石护坡砌护，上部采用草皮护坡。背 水坡采用 1:2 边坡系数，并植草皮护坡。基础采用 1m 宽的浆砌石条形基础， 基础埋深在冲刷深度以下 0.51m。 2、护岸形式 本次设计的护岸形式采用 50cm 厚的贴坡式护岸，砌护至睡眠以上 4 1.4m，边坡系数为 1:2，迎水坡设有 5m 宽的亲水平台，基础采用 1m，宽 的条形基础，基础埋深在冲刷深度以下 0.51m。 1.6 施工组织设计施工组织设计 xx 县气象站海拔高程 540m，据 47 年气象观测资料该统计多年平均气 温 13.1，一月最低，平均-1.23，七月最高，平均 27，极端最低气温- 21.2，极最高气温 43.3；多年平均气压 9543hpa；多年平均日照时数 2076 小时；多年平均相对湿度 68%；平均风速 1.4m/s，最大风速 24m/s。 工程区位于乡镇附近，所以水电供应充足，交通条件好，所需建筑材料部 分可就近开采或采购。 本工程施工期安排在 2011 年 11 月 1 日开工，2011 年 10 月 31 日完工， 总工期为 12 个月。 施工导围堰 5 年一遇的洪水流量设防。导流围堰采用沙砾石填筑，围 堰总长 2.5 km，填筑土方量 2.7 万 m3。 1.71.7 工程占地及补偿工程占地及补偿 1.7.11.7.1 占地特点占地特点 工程永久占地按工程建设性质可分为以下三部分：新建堤防占地； 护堤地占地；施工临时占地。 1.7.21.7.2 实物指标调查方法实物指标调查方法 依据本工程占地特点大部分占地范围内实物指标单一、易辨别。本次 实物指标调查是在地形图布线的基础上，沿堤防中心线，根据堤防设计高 度、坡比、堤顶宽度估算不同堤段占地宽度，并在图中标出，沿堤线进行 实物指标统计，对工程区进行实际全面调查，并得到当地政府部门的确认。 5 1.7.31.7.3 实物指标实物指标 依据地形图量算和现场实地调查，该工程永久占地总面积 75 亩，其中： 工程中河堤占用耕地 14 亩，其余均为河滩地，施工临时地 6.3 亩。 1.7.41.7.4 补偿单价拟定补偿单价拟定 根据编制原则的要求，结合占地影响实物指标调查成果，并参考其它 水利工程占地补偿标准，制定本工程的占地影响各类实物指标的补偿补助 标准。 该工程占地涉及区人均耕地在 1 亩以下，耕地利用率高，土地利用矛 盾突出。通过实地调查及近 3 年社经资料的收集分析耕地、园地亩产值， 按照有关规定耕地、园地补偿补助标准取其年亩产值的 16 倍作为补偿标准。 经调查计算：工程占地补偿费每亩 1.5 万元，青苗赔偿费综合平均每亩 1200 元。 1.7.51.7.5 投资估算投资估算 依据调查实物指标及占地处理规划，按拟定的各类实物指标补偿、补 助标准预算本工程永久占地及建设征地费用投资为 21 万元。 1.81.8 水土保持方案水土保持方案 按照水保法 “建设项目中的水土保持措施，必须与主体工程同时设 计、同时施工、同时投产使用。建设工程竣工验收时，应当同时验收水土 保持设施，并有水行政主管部门参加”的规定。水土保持实施进度安排的原 则是与主体工程施工进度尽可能相适应，工程建设完建一处，水保措施防 6 护治理一处。 根据水土保持方案提出的水保措施，计算本工程水土保持概算总投资 为 13.28 万元。 1.91.9 环境影响评价环境影响评价 对施工中产生的不利影响采取的主要措施为：合理规划施工用料地点， 推行清洁生产工艺，施工场地及道路应经常洒水、清扫、保持湿润和干净， 废渣应在附近指定的低洼地方掩埋，规定作业时间，较少对周围居民生活 的影响，加强环境管理，协调工程建设和施工区环境保护的关系。对弃土、 弃渣场实行填埋，绿化等措施，降低水土流失。 1.101.10 工程管理设计工程管理设计 本次按照堤防工程管理设计规范 （sl17196） ，要求，本工程建成 后纳入全县河道堤防统一管理，管理单位为 xx 县河道管理站，由于堤防 的管理长度增加，管理上需增加管理人员 2 人。 在管理范围上，考虑到该县 xx 川河两岸，土地利用上矛盾非常突出， 按照规范三级堤防护堤地宽度不应小于 10 米，本次设计对于河堤加固加高 地段或堤基是砂岩的地段护堤地不作具体规定。其它新修堤段，在背水侧 平行堤线划出 10m 宽的护堤地和 5m 宽的保护范围，以确保堤防安全。 增加的管理人员均属事业编制，并应报请 xx 县人民政府批准。新增 管理经费应编报年度预算，由水利建设基金或财政专款解决。 1.111.11 工程设计概算工程设计概算 本次设计的 xx 河 xxxx 汇流段防洪工程位于 xx 县蓝关镇内，综合治理 河道总长 3355。主要工程量为：清基运输 7.47 万 m3，土方开挖 28.34 万 m3，土方回填 15.72 万 m3,浆砌石 4.73 万 m3，砼 2903.04 m3，草皮护坡 7 1.00 万 m2，排水管 5768.22m。 主要材料及工日量：水泥 5308t，砂子 20600m3，块石 55773m3，碎石 2488m3，柴油 353t，总工日 13.13 万工日（其中：技工 3.57 万工日，普工 9.56 万工日） 。 依据陕西省计委陕计项目20001045 号文颁发的陕西省水利水电工 程概（预）算编制办法及费用标准 ，并按照陕西省发改委陕发改项目 2009821 号文件关于陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准 （2000 版）调整意见的批复进行调整。 工程静态总投资 3128.48 万元，总投资 3128.48 万元。 1.121.12 经济评价经济评价 从项目国民经济评价的指标来看，经济内部收益率为 11.90%，大于社 会折现率 8%；经济净现值为 1097.08 万元,大于零；经济效益费用比 1.34，大于 1.0。从项目国民经济评价的敏感性分析成果看，当费用增加 10%或 20%、效益减少 10%或 20%时，国民经济评价指标符合要求，说明项目 具有一定的抗风险能力。 因此可得出结论，本项目在国民经济上是合理的。 1.1.31.1.3 工程特性表工程特性表 8 工程特性表工程特性表 序号及名称单位数量备注 一、水文一、水文 1.流域面积 罗李村水文站km2526 xx 川河流域km2548 2.多年平均年径流量亿 m32.02 3.代表性流量 多年平均流量m3/s3.55 实测最大流量m3/s12901972.4 实测最小流量m3/s35 频率%520 年一遇 设防标准洪峰流量m3/s916 频率%205 年一遇(89 月) 施工导流导流流量m3/s55 二、工程效益指标二、工程效益指标 保护人口蓝关镇 8 个村庄，1.5 万人，5000 亩耕地 三、主要建筑物三、主要建筑物 地基特性 砂壤土、砾石位于河漫滩及一级阶地 地震基本烈度度 堤顶高程m498.02518.91 堤顶宽度m6 四、施工四、施工 1.主体工程数量 明挖土方万 m328.34 填筑土方万 m318.49实方 浆砌石方万 m34.73 2.主要材料 水泥t5308 块石万 m35.58 碎石万 m30.25 砂子万 m32.06 3.所需劳动力 总工日万工日14.79 9 平均高峰人数人 高峰工人数人 4.施工临时房屋m2730 5.对外交通 距离km1 6.施工导流万 m32.7 7.施工占地亩6.3临时用地 8.施工期限 总工期年1 五、工程规模五、工程规模 1.治理河长km3.36 2.工程总长度 其中：左岸堤防 右岸堤防 左岸护岸 右岸护岸 左岸加固 右岸加固 m m m m m m m 6439 326 1107 277 69 2515 1939 3.新修护岸m1433 4.新修堤防m552 5.加固堤防m4454 六、经济指标六、经济指标 1.静态总投资万元3128.48 2.总投资万元3128.48 建筑工程万元2448.93 机电设备及安装 金属结构设备及安装工程 临时工程万元118.96 其他费用万元390.95 预备费万元147.94 水土保持工程万元13.28 环境保护工程万元8.42 10 2.水文水文 2.12.1 流域概况流域概况 2.1.12.1.1 地理位置地理位置 xx 河流域位于东经 1090010947之间，北纬 33 503427之间。南止秦岭，北到渭河。南北长约 78km，东西宽 50km，总流域面积 2563.7km2。流域的绝大部分属于西安市 xx 县、长安 区和 xx 桥区管辖。 2.1.22.1.2 地形地貌地形地貌 xx 河流域的地形地貌大体分为三区，即南山区，丘陵区和川塬区。 xx 河各支流峪口以上的秦岭山区均属南山区，总面积 1474.3km2，地势南 高北低，山峦叠嶂，河谷狭窄程 v 字型，区内植被良好，水源含养好，是 xx 河的主要来水区；xx 河右岸的北岭地区为黄土丘陵沟壑区，总面积 418km2，地形破碎，沟壑发育，塌岸滑坡多，水土流失严重，土地脊贫； xx 河中下游两岸为川塬地区，总面积 671.4km2，左岸有白鹿原，八里塬， 塬面平坦，土地辽阔，高程在 600700m 之间，土层深厚，是流域内的主 要农作区。 2.1.32.1.3 河流水系河流水系 xx 河是渭河南岸一大支流，发源于秦岭北麓，注入渭河。全长 107km，流域面积 2563.7km2。xx 河有较大支流 5 条，浐河最大，占全流 域面积的 41.6%，xx 川河次之，占全流域面积的 20.8%，其余是清河、流 11 峪、倒沟峪。 2.1.3.1xx 川河川河 xx 川河系 xx 河一级支流，位于北纬 33513408，东经 1091710936，为 xx 河第二大支流，流域呈葫芦形，上游分为 东、西采峪。东采峪源于葛牌乡以南的东沟南部，俗称沙沟，素被视为 xx 川河正源，沿程汇入 18 条河流，流域面积为 201.5km2，流域平均高程 1378.2m；西采峪源于红门寺东南的刘申沟东部，沿程汇入 13 条小支流， 流域面积 160.9km2，流域平均高程 1549.5m。二峪北流至两河桥汇合后称 xx 川河，xx 川河向北流经李家村、黄土砭至 xx 峪口出山，继续北流至 xx 县城西南汇入 xx 河。流域面积 534.1km2，河道干流长度 58.1km，平 均高程 1164.9m，比降 19.1，河系类型为混合型，河网密度 2.23km/km2。 2.1.42.1.4 水文气象水文气象 2.1.4.1 气象要素气象要素 xx 县气象站海拔高程 540m，据 47 年气象观测资料该统计多年平均气 温 13.1，一月最低，平均-1.23，七月最高，平均 27，极端最低气温- 21.2，极端最高气温 43.3；多年平均气压 9543hpa；多年平均日照时数 2076 小时；多年平均相对湿度 68%；平均风速 1.4m/s，最大风速 24m/s。 2.2.4.2 降雨径流特性降雨径流特性 受东亚大陆季风气候影响，xx 河流域内降水具有夏季大而集中，冬季 12 小的特点。7月降水量约占全年降水量的 50%，122 月降水量不足全 年降水量的 5%；河川径流年级变化大，年内分配不均匀。79 月径流量约 占全年径流的 42%，106 月占 58%，122 月仅占 5.5%。 2.1.4.3 暴雨洪水特性暴雨洪水特性 xx 河流域暴雨最早发生在 4 月，最迟到 10 月，但量级和强度较大的暴 雨多发生在 79 月。一般长历时的暴雨；笼罩面积大，短历时暴雨强度大， 笼罩面积小；xx 河流域峪口以上属山区性河流，由暴雨形成的洪水大多陡 涨陡落，由于流域面积较小，雨锋和洪峰对应关系较好。 2.1.4.4 泥沙特性泥沙特性 xx 河泥沙主要集中在汛期，79 月输沙量占全年输沙量 73.6%，而 113 月输沙量仅占年输沙量 0.9%。 2.22.2 站网分布、基本资料及复核站网分布、基本资料及复核 2.2.12.2.1 水文站水文站 xx 河及其临近河流水文站较多，且观测时间较长。xx 河以东的罗敷 河上设有罗敷河水文站；以西的沣河干流设有秦渡镇水文站，上游支流潏 河有高桥水文站，支流大峪河上设有大峪水文站（资料年限 19561958 年） 。鲸鱼沟曾设有高桥水文站（资料年限 19481955 年） 。 2.2.32.2.3 基本资料基本资料 本次计算主要依据罗李村水文站的基本资料，罗李村水文站 1954 年 12 月设立，系国家基本水文站，1956 年起，水文年鉴正式刊印其测验整编成 果。经复核，罗李村水文站测验河段顺直，两岸干砌石护岸，断面规整， 测验设施布置合理，水准点几面系黄海高程系统，直立式水尺，各项目观 13 测方法和精度符合测验规范。观测内容齐全，整编成果可靠。唯有左岸支 流清河原从基本水尺断面下游 1500m 汇入 xx 河，1978 年因当地政府进行 改河造田，对清河进行人工改道，改道后由基本水尺断面上游 150m 处汇入 xx 河。清河改道后，罗李村断面控制流域面积由原来的 526km2增加到 754km2，增加 228km2。计算中以消除这一因素，将 19782007 年实测的 径流、洪水、泥沙等资料同意换算到 526km2，其中年径流、年最大 1、3 日洪量、年输沙量按面积比换算，年最大洪峰流量按面积比的 2/3 次方折算。 xx 河马渡王水文站刊布有悬移质颗粒级配资料，经复核，该站 1967 与 1968 两年悬移质颗粒级配资料中的平均小于某粒径的沙重百分数（粒径 级）资料有误，进行了修正。 2.32.3 径流径流 2.3.1xx2.3.1xx 川河径流分析与计算川河径流分析与计算 2.3.1.1 参政站选择及其年径流计算参政站选择及其年径流计算 本次防洪区无实测水文资料，采用水文比拟法计算多年平均径流量。 xx 河罗李村以上流域与本次工程 xx 川河以上流域同属 xx 河上游支流， 其地理位置相近、流域和河道特征相似、气象特征相同，故选用 xx 河罗 李村站作为参政站。经计算罗李村镇多年平均径流量为 1.81 亿 m3。 以罗李村站为参政站，采用 xx 川河黄土砭站 19561958 年 3 年平均 径流量与罗李村同步系列径流量比值，来推算项目区多年平均径流量。见 下式：w设=w黄f设/f黄 w黄=w罗w黄 3/w罗 3 14 式中：w设、w罗、w黄为设计断面、罗李村参证站、黄土砭站多年 平均径流量； w黄 3、w罗 3为黄土砭站、罗李村参政站 19561958 年 3 年实测年 径流平均值； f设、f黄为设计断面和黄土砭占集水面积。 根据已有资料，黄土砭站 1956 年1958 年实测年径流分别为 1.836、1.913、2.976 亿 m3，三年平均 2.242 亿 m3；罗李村参证站同期的年 径流分别为 1.973、1.87、2.887 亿 m3，三年平均 2.243 亿 m3，黄土砭与罗 李村同期径流比值 1.0。罗李村 19562007 年 52 年实测多年平均径流 1.82 亿 m3，一次计算得到黄土砭站多年平均年径流量 1.82 亿 m3。 黄土砭站流域面积 493km2，项目区两河桥以上流域面积为 548km2，采 用面积比拟法算得项目区两河口桥以上的流域的多年平均径流量为 2.02 亿 m3。 2.42.4 历史洪水历史洪水 xx 河干流及支流 xx 川河先后由原水利部北京勘查设计院西北分院、 陕西省水文总站及 xx 县水工队进行过历史洪水调查工作，陕西省水利水 电勘察设计院于 1989 年 8 月对 xx 川河历史洪水又进行复查。 xx 河百余年来曾发生过两次特大洪水，即 1835 年（清道光 15 年）及 1953 年。1835 年洪水无从定量；对 1953 年历史洪水，陕西省水文总站于 1972 年 4 月在 xx 川河两河桥（坝址附近）调查值为 1290m3/s，陕西省水 利厅勘察设计院与 1989 年 8 月在相同河段复查为 1092m3/s。两单位在不同 时间同一天河段调查成果相差约 15%，鉴于陕西省水文总站对该场洪水调 15 查时间早，调查洪峰流量较大，故采用陕西水文总站调查的 1290m3/s 洪水。 另外 xx 河马渡王河段根据陕西省水利厅（陕西省洪水调查）政变成果确 定 1953 年洪水洪峰流量为 2160m3/s。 2.52.5 设计洪水设计洪水 本项目区上游 23km 处建有李家河水库，其大坝枢纽标准为：50 年一 遇洪水设计，500 年一遇洪水校核。本次项目区的设计防洪标准为 20 年一 遇，李家河水库对此不做调洪，因此，本此洪水计算所采用的参数为 xx 川河流域的基本参数，即：流域面积 548km2，河道长度 55.3km，汇流比降 12.1。 本次设计洪水计算采用水文比拟法、经验公式法、推理公式法分别进 行计算。 2.5.12.5.1 水文比拟法水文比拟法 由于项目区位于 xx 河流域，其水文站可利用的资料较丰富，罗李村 站自 19562007 年有 52 年实测洪水资料，因此项目区洪峰流量的计算以 罗李村站为参证站，采用水文比拟法进行计算。 2.5.1.1 罗李村站设计洪水计算罗李村站设计洪水计算 以罗李村站自 19562007 年有 52 年实测洪水资料，加 1953 年历时洪 水，按不连续系列进行计算，其中经验频率采用以下数学期望公式计算： 11 1 1 ln lm n a n a pm 16 统计参数均值、变差系数 cv、偏态系数 cs采用矩法初步估算，并采用 皮型曲线线型，按目估适线法调整步初估算的统计参数，适线时在全部 点据拟合的基础上，侧重考虑大洪水的点据。其频率曲线见图（2.5.1） ，计 算结果见表 2.5.1。 罗李村站设计洪水计算成果表罗李村站设计洪水计算成果表 表 2.5.1 单位：qm：m3/s 统计参数频率（%） 均值cvcs/cv0.10.20.5123.33510 3001.03.5262022901880157012701060891629 2.5.1.2 项目区设计洪水项目区设计洪水 xx 川河为 xx 河的支流，流域面积 548km2，河道长度 55.3km，汇流 比降 12.1。面积比拟法计算公式为： q设=q站（f设/f站）2/3k q设、f设设计流域洪峰流量及面积； 图 2.5.1 17 q站、f站参证流域洪峰流量及面积； k降雨量修正系数，由于两流域距离很近，降雨量相似，k=1.0. 计算的到项目区 20 年一遇设计洪峰流量为 916m3/s。 不同频率的设计洪峰流量计算成果表不同频率的设计洪峰流量计算成果表 表 2.5.2 单位：m3/s 统计参数频率 项目 均值cvcs/cv0.10.20.5123.335 10 罗李村30013.5262022901880157012701060891 629 项目区308269323531932161313051089916646 2.5.22.5.2 经验公式法经验公式法 项目区流域面积为 548km2，因此采用西安市实用水文手册p68 页 流域面积在 501000km2、20 年一遇公式： q20=25.06f0.465 计算得到项目区 20 年一遇设计洪峰流量为 470 m3/s。 2.5.32.5.3 推理公式法推理公式法 根据西安市实用水文手册 ，查暴雨、产流、汇流参数，推算设计洪 水，汇流计算采用推理公式法。 暴雨分区：参照西安市实用水文手册项目区属于秦岭以北渭河 以南的南区。 设计暴雨历时取值：本流域控制面积 f（548km2）300 km2，采用 西安市实用水文手册p52 设计暴雨历时计算时段取值范围表 5-1，本流 域设计暴雨历时选取 24 小时。 点暴雨量计算：结合本流域具体情况查西安市实用水文手册得 到相应历时 t 的点暴雨均值和变差系数 cv，再以偏态系数 cs=3.5cv的关ht 18 系，查皮尔逊型曲线模比系数表，得设计频率为 p 的模比系数 kp，再根 据设计历时为 t 的点暴雨量公式： htp =kpht 计算得到相应历时 t 的点雨量成果表见 2.5.3。 点雨量成果表点雨量成果表 表 2.5.3 单位： m3/s 防洪标 准 频率 p（%） t（小时） 1361224 ht27.538505565 cvt0.60.60.580.570.55 kp2.22.22.162.142.1 205 htp60.583.6108117.7136.5 式中：htp设计历时为 t，设计频率为 p 的点雨量（mm） ； 设计历时为 t 的点暴雨均值（mm） ；ht kp经验参数。 设计面暴雨量 1）由于本流域为秦岭以北渭河以南的南区，因此选用西安市实用 水文手册p55 页表 5-4 中南参数，带入点面系数公式： )1 ( 1 t f a t bt 式中：历时 t 的暴雨点面系数； f设计控制面积（km2） ； 19 at、bt拟合曲线参数与指数。 项目区流域面积为 548km2，并根据西安市实用水文手册秦岭以北 渭河以南的南区不进行流域形状修正。根据面雨量公式：htp 面= thtp 式中：htp 面设计历时为 t 的流域面雨量（mm） ； t设计历时为 t 的暴雨点面系数；htp设计历时为 t 的流域点 雨量（mm） 。计算得到相应历时 t 的面雨量成果表见 2.5.3。 面雨量成果表面雨量成果表 表 2.5.4 单位： m3/s 参数点面系数面雨量 历时 t ab htp 10.004890.34440.63844.05 30.005160.28280.68462.39 60.005420.24340.71577.21 120.003540.25051117.7 240.00260.2541136.5 设计暴雨的时程分配：根据并采用西安市实用水文手册南区 设计暴雨时程分配雨型表进行分配见表 2.5.5。 项目区设计暴雨时程分配雨型成果表项目区设计暴雨时程分配雨型成果表 表 2.5.5 单位： m3/s 分配比例（%）流量 时段 h1h3-h1h6-h3h12-h6h24-h12 htp 面 171.32 2112.07 3107.69 42510.12 5197.69 6156.07 7124.86 8104.05 9345.04 20 10549.9 1110044.05 12468.44 13405.93 14263.85 15101.88 16112.07 17112.07 18112.07 19101.88 2081.5 2171.32 2250.94 2350.94 2440.75 产流计算：根据并采用西安市实用水文手册南区流域最大需 水量 im为 70mm，设计前期影响雨量 pm=im=46.67mm。采用刀切形式将初 3 2 损（io=im-ia）一次扣除。计算得到本流域产流过程表（表 2.5.6） 。 汇流计算：根据并采用西安市实用水文手册中流域特征参数 1=49.79（南区） ，根据西安市实用水文手册中南区汇 4 1 3 1 fj l 项目区产流过程表项目区产流过程表 表 2.5.6 单位： m3/s 时段时段 1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212 面雨量 htp 面 1.322.077.6910.127.696.074.864.055.049.944.058.44 产流 r 00005.566.074.864.055.049.944.058.44 时段时段 131314141515161617171818191920202121222223232424 面雨量 htp 面 5.933.851.882.072.072.071.881.51.320.940.940.75 产流 r 5.933.851.882.072.072.071.881.51.320.940.940.75 流参数 m 计算公式：m=0.06140.75，计算得到 m=1.15。计算关系曲线采 用西安市实用水文手册中的 =0.278l/mjq，式中 =1/3，=1/4，则 =58.23/ q1/4。 21 q qm m 关系曲线计算表关系曲线计算表 表 2.5.7 q 设 （m3/s ） 4005006007008009001000110012001300 (h)13.0112.3111.7611.3110.9410.6210.3410.19.899.69 计算 qmt 关系曲线采用渭南地区及铜川市实用水文手册中的公 式：qm=0.278（ht /t）f=152.34ht /t。 qmt 关系曲线计算表关系曲线计算表 表 2.5.8 t(h)123456789101112 qt（m3/s） 6711387530122259198817541504131611701053957877 t(h)131415161718192021222324 qt（m3/s）810752722698677658640620601581562543 用关系式 =f（q）和 qt=f（t）计算成果做图，两曲线交点即为推 求的 qm、，洪峰流量：qm=1006m3/s，汇流历时：=10.29 小时。结果见 图 2.5.2 22 2.5.42.5.4 设计洪峰流量的评价与选用设计洪峰流量的评价与选用 本次洪水计算所采用的三种计算方法中经验公式法计算的结果与其他 两种方法计算的结果相差较远，水文比拟法和推理公式法的计算结果相差 不远，因此应在水文比拟法和推理公式法中选择一种方法的结果作为本项 目的洪水计算结果，又因为 xx 河罗李村以上流域与本次工程 xx 川河以上 流域同属 xx 河上游支流，其地理位置相近、流域和河道特征相似、气象特 征相同，具有较长系列的实测洪水资料，故选用 xx 河罗李村站作为参政站。 因此，凡在该区域内无水文资料河流修建水利、水电工程中，只要流域面 积相当，都是以该站为参证站用水文比拟法推求工程的设计洪水。罗李村 水文站，流域面积 526km2，项目区以上流域面积为 548km2，因此本次设计 采用水文比拟法推求的 20 年一遇设计洪水。 图 2.5.2 23 3 工程地质工程地质 3.13.1 工程概况工程概况 陕西省西安市 xx 县 xx 河 xxxx 汇流段防洪工程，位于 xx 县城附近， xx 峪河下游大寨乡河道两岸的一部分，有西蓝高速公路从 xx 峪河右岸通过， 交通方便。 按设计布置堤防分为三段，第一段为 xx 峪河左岸段家庄附近至文刘坡 大桥，设计全长约 3118m，第二段位于 xx 峪河右岸小河入口向上游，设计 全长约 849m；第三段位于 xx 峪河右岸小河入口至下游文刘坡大桥，设计全 长 2472m。 3.23.2 勘测任务勘测任务 本工程城区其它段的治理正在进行中，曾做过相应的地勘工作，工程 区附近的李家河水库工程、高速公路、公路大桥，房建工程较多，都进行 过专门的勘察工作，可利用的地质资料较为丰富。受 xx 县水利局委托，由 勘察分院承担该段堤防初步设计阶段的地质勘察工作。根据设计任务、结 合规范要求，确定本次勘察的主要任务有： 1) 评价区域构造稳定性，确定地震动参数； 2) 查明工程区地形地貌，地层结构、地质构造及水文地质条件，各层 岩土层的物理力学性质指标； 3) 查明工程区地下水的埋藏条件、环境水对砼的腐蚀性； 4) 查明拟建堤防沿线不良地质现象及分布； 5)提供地基岩土层的物理力学指标、渗透系数及抗冲性能指标； 6)提出堤防建基面建议。 24 勘察工作量布设依据堤防工程勘察规程sl/t 1882005、 堤防工 程设计规范gb5028698、 水利水电工程地质勘察规范gb50487- 2008、 中小型水利水电工程勘察规范sl552005、 建筑地基基础设计 规范gb500072002、 建筑抗震设计规范gb500112001、 水利水电 工程天然建筑材料勘察规程sl2512000。野外勘察工作采用地质测绘、 地质调查、钻探、坑探、取样、野外及室内试验相结合的手段进行。 外业工作自 2010 年 8 月 25 日进入现场，于 9 月 15 日结束。完成工作 量如表 3.2.1。 完成工作量统计表完成工作量统计表 表表 3.2.1 工作项目精度单位工作量备注 平面 1:2000km21.63堤线范围 1:1000km6.45堤线 地 质 测 绘 剖面 1:500km2.093堤线 钻探m/个16/2堤基 坑探m/个19.9/5堤基 重二型试验次12堤基 土样组3 砂砾料组6 勘 探 及 试 验 岩石组3石料场 其 它 区域构造、建筑 材料调查 组日8 3.33.3 区域地质概况区域地质概况 3.3.1 地形地貌地形地貌 工程区位于渭河盆地东南部秦岭北麓 xx 河谷地，地势南高北低，南部 25 秦岭山地海拔高程 8002000m，河谷地区高程 495600m。xx 峪河属 xx 河 一级支流，自南向北在 xx 县汇入 xx 河。河谷呈“u”字型，河曲发育，深 切黄土台塬和 xx 河三级阶地、二级阶地及基座，发育有一三级阶地，阶 地堆积物二元结构清楚，上部为黄土及黄土状壤土，下部为砂卵石层。 3.3.2 地层岩性地层岩性 工程区出露地层以第三系（n） 、第四系（q）为主。 第三系（n）： （1）上新统 xx 河组（n21） ，为桔黄色砾岩、砂岩和棕黄色砂质泥岩、 棕红色泥岩互层沉积。 （2）上新统 xx 组（n22） ，以深红色粘土（泥岩）及棕红色、灰白色砂 砾岩为主，粘土中富含钙质结核，及会、灰绿色团块，厚度变化大。xx 地 区厚度 1060m。 第四系（q）： （1）冲洪积层（q3-4al+pl） ，以砂卵石、砂、砂壤土和粉质壤土为主。 （2）风洪积层（q2eol+pl） ，以黄土状壤土夹古土壤层为主，局部夹有砂 砾石薄层和透镜体。 （3）风积层（q3eol） ，以黄土为主，底部有一层古土壤。 3.3.3 地质构造及地震地质构造及地震 构造上工程区地处骊山台拱（） ，为渭河断陷中的孤立地垒构