阳明溪谷改河工程防洪评价报告.doc

湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 0 目目 录录 1 概概 述述1 1.1 项目背景 .1 1.2 评价依据 .1 1.2.1 法律依据2 1.2.2 标准规范2 1.2.3 基础资料2 1.3 技术路线及工作内容 .3 2 基本情况基本情况4 2.1 建设项目概况 .4 2.1.1 工程设计方案.4 2.1.2 工程施工方案.5 2.2 河道基本情况 .6 2.2.1 河道概况6 2.2.2 气象水文特征6 2.2.3 地形、地貌、地质情况6 2.3 河段防洪标准 .13 2.4 现有水利工程及其它设施情况13 2.5 水利规划及实施安排13 3 河道演变河道演变14 3.1 河道历史演变14 3.2 河道近期演变分析14 3.3 河道演变趋势分析16 4 防洪评价计算防洪评价计算.18 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 1 4.1 设计洪水.18 4.1.1 流域概况18 4.1.2 水文站及基本资料19 4.1.3 工程设计洪水标准19 4.1.4 设计洪水20 4.1.5 施工分期设计洪水21 4.2 壅水分析计算 .22 4.2.2 防护堤高程复核26 4.3 冲刷与淤积分析计算27 4.3.1 冲刷分析计算27 4.3.2 淤积分析28 4.4 河势影响分析29 5 防洪综合评价防洪综合评价.30 5.1 与现有水利规划的关系及影响分析31 5.2 与现有防洪标准、有关技术要求和管理要求的适应性分析.31 5.3 对行洪安全影响评价31 5.4 对河势稳定的影响分析31 5.5 对现有防洪工程、河道整治工程及其它水利工程及设施影响分析.31 5.5.1 对工程建设区河段的影响.31 5.5.2 对工程区涉河桥梁的影响.31 5.5.3 对回水区道路的影响.32 5.6 对防汛抢险影响评价32 5.7 建设项目防洪的设防标准与措施是否得当 32 5.8 对第三人合法水事权益影响评价33 5.9 施工期防洪评价 .33 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 2 5.10 工程弃渣对洪水的影响评价34 6 工程影响防治措施与工程量估算工程影响防治措施与工程量估算.35 7 结论和建议结论和建议 36 7.1 结论.36 7.1.1 黄柏漯河系峡谷型山区型河流，河势稳定，不会因修建大田村改 河工程导致河床演变36 7.1.2 大田村改河工程的修建符合总体规划，对上、下游其它用水现 象无不利影响36 7.1.3 大田村改河工程的修建，不影响河道正常泄洪，不影响防洪安 全37 7.1.4 工程设防标准符合规范要求.37 7.2 建议.37 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 0 1 1 概概 述述 1.11.1 项目背景项目背景 双牌县位于潇水中游，北接永州市零陵区，东北接祁阳县，东南靠宁 远县，西南连道县，西侧紧邻广西壮族自治区全州县，故称泷泊，地处湖 南省永州市中部。双牌县森林覆盖率在 80%以上，是湖南省旅游强县、全 国重点林区县。阳明山国家森林公园位于双牌县境内。 双牌区位优越，洛湛铁路、207 国道、永连公路穿境而过，距永州机 场、衡昆仅半小时车程，北上长沙、南下广州均可朝发夕至。目前新建的 双牌县火车站正式投入使用，永蓝高速（二广高速公路永州段）已经建成， 将为规划区新的发展机遇条件。 双牌阳明溪谷改河工程，位于距县城 40km 的阳明山国家森林公园黄 柏漯大田村河沿岸，拟在阳明溪谷规划区内的黄柏漯河大田村处实施改河 工程，利用河道改道打造山水风光，提升景区水平。 阳明溪谷（大田村）改河工程拟由县政府制定优惠政策，由永州市生 态农业开发有限公司筹资修建，作为改河工程项目操作。 接受建设单位委托，我公司于 2014 年 8 月编制完成了双牌县阳明 溪谷大田村改河工程初步设计报告，同时委托我公司进行防洪评价报告 的编制工作，接受委托后，我院组织技术人员收集了工程所在河流黄柏漯 河干流水文站实测资料；还收集了工程区相关工程的基本资料，先后多次 派员前往工程所在地对相关建筑物进行实地勘察。在广泛收集防洪评价相 关基础资料后，经过大量统计分析工作，初步完成防洪评价报告上报双牌 县水利局。 1.21.2 评价依据评价依据 本防洪评价报告，依据了国家有关法律、法规和规定，有关技术规范 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 1 和技术标准，还依据了其他相关文件。主要如下： 1.2.11.2.1 法律依据法律依据 中华人民共和国水法 中华人民共和国防洪法 中华人民共和国河道管理条例 湖南省实施中华人民共和国防洪法办法 水利部、国家计委河道管理范围内建设项目管理的有关规定 水利部办公厅河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则 1.2.21.2.2 标准规范标准规范 防洪标准（GB5020194） 水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准（SL252-2000） 城市防洪工程设计规范（CJJ5092） 堤防工程设计规范（GB5028698） 水利水电工程设计洪水计算规范（SL4493） 小型水力发电站设计规范（GB50071-2002） 水利水电工程施工组织设计规范SL303-2004 1.2.31.2.3 基础资料基础资料 湖南省防洪规划报告（湖南省水利电力勘测设计研究院，2003 年 3 月）； 水力计算手册武汉水利电力学院 双牌县大田村改河工程初步设计报告 永州地区实用水文手册 技术委托书、合同书。 1.31.3 技术路线及工作内容技术路线及工作内容 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 2 本次防洪评价通过现场查勘，充分收集了工程所在河流水文泥沙、河 床演变、防洪工程现状及规划资料，分析了改河工程所在河段河道行洪、 河道冲淤、河势演变的规律及特点，预估了改河工程对河道冲淤变化趋势 与淹没影响，本次评价的设计洪水计算，采用了黄柏洞水文站的实测资料， 采用概率分析法计算出设计洪水成果，核定工程所在河段的设计洪水位及 校核洪水位，计算分析了工程的壅水和冲刷情况，依照河道管理的有关规 定及防洪要求，分析河道改线建设可能给河道行洪、河岸防护、道路桥梁、 安全渡汛、工程管理等方面造成的不利影响，并对不利影响提出防治、补 救和减免措施，最后做出综合评价。 阳明溪谷（大田村段）改河工程项目洪水影响评价的主要内容有以下 几项： （1）工程建设与防洪规划的关系及影响分析； （2）工程建设是否符合防洪标准、有关技术和管理要求； （3）工程建设对河道泄洪的影响分析； （4）工程建设对河势稳定的影响分析； （5）工程建设对堤防、护岸及其它工程和设施的影响分析； （6）工程建设对防汛抢险的影响分析； （7）工程防御洪水的设防标准与措施是否适当； （8）工程建设对第三人合法水事权益的影响分析； （9）施工期防洪评价； （10）提出相应的结论和建议。 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 3 2 2 基本情况基本情况 2.12.1 建设项目概况建设项目概况 2.1.12.1.1 工程设计方案工程设计方案 大田村改河处黄柏漯河河道呈弯曲状，为了使得上下游连接顺畅，将 开挖泄洪槽轴线设计为直线与弧线相接的型式。沿着大田村级公路，计划 沿河势顺畅方向开凿大田村公路旁裁弯取直。形成宽 8m，长 594m 的泄洪 明槽，两侧开挖边坡 1：0.51：1.0，并每 2040m 高度设一道 1.5m 宽戗 台；同时修筑上下游拦河导流堤防长 375 m。土石方开挖 1.92 万 m3，砌 石 0.91 万 m3，渣石填筑 75.27 万 m3（含垫地）。造地 186 亩，估计工 程投资 7301.52 万元。 主要建筑物为泄洪槽，泄洪槽进口设置宽顶堰。泄洪槽进口高程 926.29m，出口高程910.12m，槽底比降1/35，设计宽度8m，设计长度 594.6m。根据设计泄洪流量Q54.07 m3/s，按无底坎宽顶堰进行相应水力 计算，确定设计水面线。 经计算，渲泄设计洪峰流量时槽内平均流速为 9.2m/s，表面粗糙石灰 岩的耐冲流速较高。故泄洪槽内不衬砌，仅在施工中采用光面爆破开凿， 使得槽底板、侧壁尽量光滑。 泄洪槽（或泄洪洞）出口后采用拦河导流堤防与下游河道顺接，以保 证将设计洪峰流量平顺泄往下游河道。由于出口处底板与下游河道等高， 可保证泄洪槽（或泄洪洞）水流与下游河道顺接。 工程辅助建筑物主要为泄洪建筑物上下游的拦河导流堤防。根据确定 的设计水面线，按工程等级确定的超高值确定堤防顶部高程。其设计水位 详见工程设计图。设计中两种方案设计水深一致，则堤防断面形式、设计 堤高相同。 拦河导流堤防采用浆砌石挡土墙，墙背渣石或沙砾石填筑。迎水面坡 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 4 比 1：0.5，背水面坡比 1：2.0，堤顶宽 3.8m。 堤顶超高依据规范和本工程实际条件，确定采用 1.20 米。 本工程可研选定的主要建筑物的防洪标准为：20年一遇洪水，并可渲 泄100年一遇洪水。 2.1.22.1.2 工程施工方案工程施工方案 本工程工程项目较简单，场地集中，在大田村村级公路道沿线，交通 方便，10kV 电力线经过，完全可满足施工照明用电。所需建筑材料货源充 足，价格较低，块石可就近在项目区采取使用。 大田村改河工程施工导流划分为两阶段：第一阶段为泄洪槽开挖期， 在泄流槽进、出口处各预留高 5.0m，厚 2.0m 石坎作为围堰；并砌筑上下 游拦河导流堤防，堤防后堆填渣石，预留 30m 宽河道作为导流渠，可满足 一般年份汛期泄洪。第二阶段为泄洪槽开凿完工后，炸开泄洪槽进、出口 石坎围堰，利用泄洪槽导流，进行上、下游拦河导流堤防封堵施工，完成 改河造地填筑工程。 该工程计划工期 4 个月，自 2014 年 10 月正式开工，2015 年 2 月完工。 泄洪槽工程工期 3 个月，自 2014 年 10 月至 2015 年 1 月。2014 年 10 月施工准备。做好施工放线、场地平整、修通临时道路、架设电力线路等 准备工作。2014 年 10 月至 2014 年 11 月完成泄洪槽开挖。 上下游堤防工程工期自 2014 年 11 月至 2014 年 12 月。2014 年 11 月 做好施工准备，2014 年 11 月至 12 月完成堤防基础开挖、回填、堤身填筑 及迎水面浆砌石挡墙的砌筑。 若工程不能如 2015 年 2 月动工,则施工进度安排自动工之日起往后顺 延。 该项目对环境的影响源于施工活动，工程范围内无环境敏感因素，无 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 5 较大水生动、植物群落，无著名人文历史景观，不会造成大面积植被破坏 和水土流失，不会造成较大的回水淹没影响。 由于工程开挖弃渣堆置会造成环境破坏，在施工组织设计中对弃渣堆 置形式和位置做了规定，要求在建设过程中按本开发建设项目水土保持方 案的要求对弃渣有组织堆存。根据分析，本工程对环境的不利影响较小， 不会造成不可逆转的永久性破坏。 2.22.2 河道基本情况河道基本情况 2.2.12.2.1 河道概况河道概况 项目所在地为黄柏漯河流域，是桴江的一级支流。黄柏漯河发源于黄 柏漯南岭山脉背梁，由北向南流经阳明山大田村，于盘家门口内汇入黄柏 洞，全长 6.1km，总流域面积 60km2。黄柏漯河属于雨源性山区河流，流 域范围北高南低，河谷山势陡峻，河床深切，河流蛇曲发育。河谷一般呈 现陡峻的“V”型，岸坡 4070。流域植被较好，地表土壤侵蚀程度 轻微。河道径流在洪水期有一定含沙量，平时河水清澈，含沙量极小。 2.2.2 气象水文特征气象水文特征 （1） 地形地貌地形地貌 规划区属丘陵地形，周边峰峦起伏，地势由东北向西南倾斜，地形起 伏多变，南部为峡谷地带，北面地形相对平坦。 （2 2） 水文现状水文现状 规划区山高林密，水资源十分丰富，水质优。两条主溪流自源头向 北流淌，汇合并注入桴江河。溪流贯穿整个阳明溪谷，片区内溪流长 4.24 千米，宽 510 米，水域面积共 4.46 公顷，占总用地的 5.12 %。 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 6 （3 3） 气候状况气候状况 规划区位于中亚热带季风湿润气候区，气候总特征是：日照少、气温 低，湿度大，云雾降水多，瞬时风速大，垂直变化大，冬冷夏凉，气温年 差较小；山地脉系东高西低，对冷空气的侵入有屏障作用，升温快、积温 多。年平均气温 14.2，平均最高气温 19.0，平均最低气温 10.3；1 月最冷平均气温为 3.9，7、8 月最热，月平均气温均为 23.6，气温年 较差 19.7。随着海拔升高，气温降低。 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 7 阳明山年降水量 1607.5mm，全年各月均有降水。夏季降水量多，降 水强度为 196.3mm/d，出现在 1981 年 7 月 21 日。按照统计季节分配， 夏季降水量占全年的 38，降水日数却只占 25。 2.2.3.1 区域地质区域地质 工程区位于大地 构造单元之东南岭褶 皱系，印支褶皱带。 北与西褶皱带相临， 这些褶皱带均呈近东 西向延伸的构造格局。 第三系末期至第四系 初，普遍沿黄柏漯河 残留二至三级基座性 阶地，本区地壳在现 代时期仍处于相对上 升阶段。 黄柏漯河河流方 向由北向南，该河流 是汉江水系的主要支 流之一，工程区河谷山势陡峻，河谷深切，河流蛇曲发育；工程区的地形 整体北高，南低，东西两侧高，河床部位低。工程区山势陡峻险要，河谷 两侧相对隆起，主要山脊标高大于 1000m，而工程区河床高程 图 2-1 规划区在湖南省的位置图 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 8 8001200m，相对高差大于 400m，依据地形地貌划分，工程区属中低山 地貌区。 2.2.3.22.2.3.2 地层岩性地层岩性 工程区按照地层划分，属南岭区A2，双牌阳明小区内。根据 1/50 万东南岭地质图和工程区出露的地层岩性有： 1 古生界地层 .泥盆系上统（D3J）九里坪组：灰色极簿层千枚岩夹簿层灰岩，下 部粉砂岩，分布于工程区下游河段。 泥盆系中统（D2gn）公馆组：上部砂质板岩夹灰岩，下部白云质灰 岩与泥质灰岩互层夹千枚岩，主要分布于工程区大部分地段。 石炭系下统（C1J）介河街组：燧石灰岩或灰岩夹火山块集岩，分 布于工程区上游河段。 石炭系中统（C2tc）铁厂铺组：上部灰岩夹千枚岩、钙质板岩、下 部含铁结核千枚岩夹砂岩（局部主要为火山块集岩），分布于县河口东北 方向的火车站一带。 2 新生界地层 新生界第四系（Q）冲积、冲洪积、坡残积以及人工堆积的砂砾 石、砂卵石、漂石层、碎石层、碎石砂质粘土、碎块石砂质粘土和砾石砂 质粘土等。分布于河床、支沟、坡脚及宽缓的斜坡地段，地层厚度和岩性 因地而异。 工程区位于南岭东南段纬向区域构造单元内，由于受南北向强大挤压 应力的作用，形成一系列压性或压扭性断裂和褶皱带，这些构造带组成了 本区以近东西向为主的构造格局。距工程区相对较近的主要断裂和构造形 迹有： 1 .区域断层 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 9 两河竹林关复活断裂，近东西向，为一倾向北的逆断层，造成南北 部沉积岩相差异和山阳小规模老第三纪红色盆地的形成。显然是一个长期 活动的深断裂，在西部次一级羽状断裂发育。该断层线是东南岭褶皱带之 分界线，位于工程区北部，距工程区约 35km，距离相对较远。 .褶皱 区内褶皱较为发育，分布于工程区附近的主要褶皱带有青铜关背斜、 金鸡岭向斜、古道岭背斜、谜魂镇凤凰寨向斜等。工程区洽位于金鸡岭 向斜的南翼地段。 2.2.3.32.2.3.3 区域稳定性评价与地震效应区域稳定性评价与地震效应 .区域稳定性 工程区同整个南岭山地一样，在白垩纪末第三纪初构造运动较为剧 烈，其特点是断块隆起，地壳反复活动，形成以深大断裂为阶的次一级断 块。由于活动的差异性，形成一系列山间小型盆地，第四纪初先后结束了 沉积，表现为整体性、间歇性上升，与前期比较，活动性逐渐趋于和缓， 地壳相对稳定。 2 .地震效应 本区有地震历史记载以来，阳明山境内没有发生过大于 5 级以上的地震。 依据中国地震动参数区划图GB183062001、建筑抗震设计规范 GB500112001，工程区场地土类型为中硬土，建筑场地类别为类。工 程区地震动峰值加速度 0.05g，地震动反应特征周期 0.45s，工程区基本地 震烈度为度。 2.2.3.4 水文地质条件水文地质条件 根据工程区地下水的储存条件，区域地下水可分为松散层孔隙潜水和 基岩裂隙水两种类型。 1 .松散层孔隙潜水 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 10 含水层为第四系碎砾石砂质粘土、砂砾碎石层、砂砾石、砂卵石、漂 石层等，主要分布于河床和支沟等地段。其含水层厚度 213.0m，水位埋 深河床或高河漫滩 0.205.00m，一级阶地 38.0 m；尤其河床含水层厚 度相对稳定，透水性较强。地下水位埋深一般由地貌单元前部至后部渐增。 2 .基岩裂隙水 含水层主要为古生界泥盆系、石炭系碎屑岩和碳酸盐类岩石中，裂隙 水主要储存于千枚岩夹灰岩、粉砂岩、燧石灰岩、灰岩夹火山块集岩和钙 质板岩、白云质灰岩岩石中，一般水量比较贫乏。 3 .地下水的补给、径流与排泄 地下水的补给主要来源大气降水和地表水，其次灌溉用水的渗入补给。 区内降水量少而相对集中，季节性和地区性差异比较明显。地下水的补给 靠黄柏漯河和工程区主要支沟水流，通过入渗补给于松散层孔隙中。 区内地下水的流向与地形基本一致，即自河谷两侧流向河床，最终排 入黄柏漯河。基岩裂隙水流向随地形变化而变化，具有多向性或多样性， 以渗流或泉水的形式向临近沟、谷排泄。第四系孔隙潜水径流方向由高阶 地向低阶地运移，又由阶地后缘向前缘运移，最终以地下潜流形式排入河 床。 4 水质 根据区域水文地质资料和相关工程水质化验资料，区内地下水由于径流、 排泄条件较好，水循环交替作用极积，水化学的形式主要为溶滤作用，pH 值 8.18.3，水质为重碳酸钙型水及重碳酸镁型水，水质对混凝土和混凝 土构件中钢筋不具备腐蚀性，但对裸露的钢结构，在干湿交替作用下有微 腐蚀性。 2.2.3.5 工程地质条件工程地质条件 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 11 .山体明挖段工程地质条件与评价 山体明挖分为两段，该开挖线均位于高速公路左侧，明挖段山体基岩 裸露，山势高大陡峻险要，明挖段进出口斜坡角度 6070的上陡下缓斜 坡地形，明挖段所经过的地层岩性：进出口坡脚为新生界、第四系坡残 积碎、块石堆积层，层厚 0.503.00m，松散空隙极大，地基承载力低， 工程地质条件极差。除此之外均为岩石段，岩石均为古生界、泥盆系中统 （D2gn）公馆组：深灰色中厚厚层白云质灰岩与泥质灰岩互层夹千枚岩， 岩石中硬坚硬，岩层产状：NW270285/NE4548，基岩强风化 厚度 0.41.00m，基岩裂隙发育，但时有零石掉落，明挖段轴线与岩层走 向夹角 5580，夹角较大，有利于边坡稳定。该工程从地表未发现断层、 破碎带、软弱夹层和不良工程地质现象的存在，山体边坡处于天然稳定状 态，综上所述有实施该方案的工程地质条件。 .堤防工程地质条件与评价 堤线位于黄柏漯河大田村河段的河床之上，堤线所经过的地层岩性， 上部为新生界、第四系、全新统冲积（Q4aL）砂卵（漂）石，层厚 3.0013.00m，局部夹有孤、漂、块石，河床堆积物粒径大于 2.0mm 以上 级别约占 85%以上，常见粒径 250mm，砾卵石的磨圆度呈亚圆状，断口 新鲜，岩石坚硬，该层呈梢密密实状，地基承载力较高，基本能够满足 堤基对地基的要求。堤线上下游两端大多数基岩裸露，基岩裸露段和覆盖 层以下岩石均为古生界、泥盆系中统（D2gn）公馆组：深灰色中厚厚层 白云质灰岩与泥质灰岩互层夹千枚岩，岩石中硬坚硬，岩层产状： NW270285/NE4548，基岩强风化厚度 0.41.00m，岩石裂隙发 育，地基承载力高，工程地质条件好，但大多数基岩面埋深较大，难以利 用。地下水位大多数位于堤防基础以上，水位埋深 0.205.00m，对施工 有一定的影响，应采取必要的排水工程措施。 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 12 2.32.3 河段防洪标准河段防洪标准 根据双牌县以双水利 201411号函批准的双牌县阳明溪谷防洪规划 ，双牌县阳明山黄柏漯河段设防标准为20年一遇洪水。 本工程设防标准为20年一遇洪水，并可渲泄100年一遇洪水，满足规 范及防洪规划要求。 2.42.4 现有水利工程及其它设施情况现有水利工程及其它设施情况 工程区内的主要工程有： （1）防洪工程 双牌县阳明大田村改河工程位双牌县阳明山大田村，距县城40公里。 工程区没有完整的防洪体系，无专门的防洪工程。 （2）其它工程 项目区内已建成的主要工程有： 阳明会展中心主体已完工，工程区 有本段公路桥大田村大桥穿过；另有茶阳公路沿河而下。 2.52.5 水利规划及实施安排水利规划及实施安排 双牌县阳明溪谷大田村改河工程，拟在县城规划区内的黄柏漯河大田 村处实施改河工程，打造山水风光，提升了景区水平。 根据双牌县以双水利 201411号函批准的双牌县阳明溪谷防洪规划 ，双牌县黄柏漯河段设防标准为20年一遇洪水。 本工程区的水利规划有黄柏漯河防洪规划，该工程建设附合本规 划，不存在违反规划的制约因素。 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 13 3 3 河道演变河道演变 3.13.1 河道历史演变河道历史演变 黄柏漯河发源于黄柏山脉牛背梁，由北向南流大田村，于盘家门口境 内汇入黄柏洞河，全长 6.1km，总流域面积 60km2。 黄柏漯河属于雨源性山区河流，流域范围北高南低，河谷山势陡峻， 河床深切，河流蛇曲发育。河谷一般呈现陡峻的“V”型，岸坡 4070。流域植被较好，地表土壤侵蚀程度轻微。河道径流在洪水期 有一定含沙量，平时河水清澈，含沙量极小。由于降雨时空分布不均，平 时水流清澈见底，只有在暴雨洪水期，洪水陡涨陡落，洪水挟带少量泥沙， 河水较混浊，流域泥沙含量较低。 受地形地质条件限制，在崇山峻岭之间蜿蜒穿行南下，近百年来，其 平面形态变化甚微。经对地质水文资料分析和有关资料验证，历史上该段 河岸稳定，平面变化很小。河道无明显的冲刷，是一条冲淤相对平衡的河 道。工程所在河段河道演变的规律是涨冲落淤，洪水时涨水段流速增大， 河床冲刷，落水段流速减小，河床回淤，断面冲淤变化相对较小。依据查 阅相关资料和现场勘查分析，该段河道在平面上无明显变化。 3.23.2 河道近期演变分析河道近期演变分析 本工程区所在河段为山区峡谷型河道，山体总体呈西北高、东南低， 相对高差约 110m。河床漫滩窄处约 5-10m，宽处约 20m，沉积厚约 10m 的 砂卵石层；河谷呈 S 型穿梭于山体间，下切很深，河谷两侧山势陡峻，基 岩多裸露，高出河床约百余米。两岸坡体均为稳定状态，不会大规模滑落， 造成河道阻塞，影响行洪。受两岸基岩山体控制，水流很难冲刷左右岸， 造成河道改道，洪水主流线摆动幅度不大。根据该河段河道地形图及实地 查勘分析，该河段两岸岸壁稳定，无横向摆动，河势是稳定的。 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 14 流域近期无引水或调水任务，无其它综合利用要求，故不会改变流域 水情。 据河道管理部门近年来的调查可知，在 20 世纪 90年代尤其是茶阳公 路建设以来，黄柏漯河呈现整体下切趋势。河床平均下切 1.0m，局部河段 主河槽最大下切 2.0m 以上。 经分析，河道整体下切趋势的原因，除较长时代的区域地质之外，其 它主要短期因素有： 暴雨洪水 黄柏漯河整体属山区雨源性河流，径流基本上由降雨形成。由于受大 气环流和南岭山脉阻断影响，流域内夏秋多雨，且易发生短历时高强度暴 雨。暴雨往往造成短历时、高强度的洪水，造成河床短期冲刷。 3 流域植被有所恢复，河床覆盖层补给物质减少 自上世纪 90 年代以来，由于我国总体经济政策的改革，对农业的投 入增加，农业基础设施的建设、退耕还林、生态移民等措施实施，以及高、 中山区农民弃农务工经商人数增加，尤其是近年来实施了阳明山区及上游 水土保持治理项目，使流域内林草植被逐年恢复。流域内水土保持能力增 强，地表侵蚀模数降低，减少了河床床质的补给来源。 综上所述，黄柏漯河在近年来呈现出明显的下切趋势，预测这种下切 趋势还会延续一定时段，但强度会逐步下降，直至达到新的冲淤平衡。 工程所在河段无实测河道演变资料，在进行防洪评价时，对工程所在 河道河床演变情况进行了实地调查。据当地群众介绍，工程区附近河道历 史上一直没有明显的冲刷和淤积，近年来由于高速路的建设在河道开采了 大量砂石，造成河道下切严重，但随着时间的推移，基本已经达到新的冲 淤平衡，枯水时部分河滩有少量泥沙淤积，洪水期被洪水冲走，近期河床 高程没有大的变化。 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 15 洪水期间，尽管河道受大洪水影响有一定的冲淤变化，但黄柏漯河泥 沙相对较少，两岸为陡峻的基岩山体，且少人居住，植被较好，是一段冲 淤相对平衡的河道。由于该工程仅局部缩窄了河道，不会造成泥沙淤积而 改变河势，下游衔接顺畅，也不会对河道产生冲刷，因此河段的河道不会 有大的变化。从河床长期变化趋势分析，工程所在河段的冲淤变化基本是 相对平衡的。 3.33.3 河道演变趋势分析河道演变趋势分析 本工程建成后，工程所在河段河道演变规律将发生一定的变化。改河 工程泄洪槽进口设宽顶堰，经计算，在设计标准洪水下，上游会产生 0.56m的雍水，但由于泄洪槽底顶部高程和原河道基本相同，且泄洪渠内 水流速较大，除河道部分低洼点会淤平外，不会对上游造成大量淤积；泄 洪槽基岩的抗冲能力较强，也不会造成冲刷，因此，泥沙在短期内即可逐 渐达到冲淤平衡。工程下游区，泄洪槽出口后采用拦河导流堤防与下游河 道顺接，以保证将设计洪峰流量平顺泄往下游河道。由于出口处底板与下 游河道等高，可保证泄洪槽（或泄洪洞）水流与下游河道顺接。河床多系 基岩或卵石组成，河槽中砂卵石厚度约7m，卵石含量约60%，直径一般4- 8cm，磨圆度高，级配良好，岩性以变粒岩、石英岩等为主，含零星漂石， 砂砾充填，为中密-密实状，下为基岩，河床抗冲性能强，冲刷受到抑制。 两岸为基岩岸坡，比较稳定，今后也不会发生大的变化。 从长时段来讲，改河工程的兴建，不但不会造成河道大量淤或冲刷， 而且由于泄洪槽基岩对河床下切基准面起到了固定作用，遏制了河道的继 续下切，反而会使本河段河床更加稳定。 综上所述，根据历史河床冲淤变化情况和本工程水力计算预测，今后， 本河段冲淤变化是相对平衡的。 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 16 4 4 防洪评价计算防洪评价计算 本次防洪评价计算内容包括：项目涉及河段的黄柏漯河设计洪水、河 段原态设防洪水位、涉河建筑物影响下的设防洪水位壅高值。 4.14.1 设计洪水设计洪水 4.1.14.1.1 流域概况流域概况 黄柏漯河发源于南岭山脉南麓牛背梁，由北向南流经阳明山大田村， 于盘家门口内汇入黄柏洞，全长 6.1km。 黄柏漯河属于雨源性山区河流，流域范围北高南低，河谷山势陡峻， 河床深切，河流蛇曲发育。河谷一般呈现陡峻的“V”型，岸坡 4070。流域植被较好，地表土壤侵蚀程度轻微。河道径流在洪水期 有一定含沙量，平时河水清澈，含沙量极小。 项目区属中亚热热带季风湿润区气候，四季分明，气候温和，雨量充 沛。根据气象资料统计显示：双牌县平均气温 13.3，极端最高气温 39.6，极端最低气温5.7；年平均降水量 1388mm。 受大气环流和南岭山脉阻断影响，项目区降水时空分布差异很大，西 北部南岭山脉多雨，东南部低山河谷少雨；尤以黄柏漯河发源地的南岭南 为最高，可达 1185mm。黄柏漯河流域冬春少雨，夏秋多雨，易发生局部 短历时高强度暴雨。阳明山多年平均降水量 1607.5mm，最大年降水量 2326mm，最小年降水量 1021mm。 区域内降水时空分布差异很大。河川少雨，高山多雨；冬春少雨、夏 秋多雨，且多发生暴雨。通常暴雨历时短，强度大，覆盖面积大，雨量大。 暴雨多集中于 7、8、9 三个月，受地形影响显著。黄柏漯河流域处于南岭 南坡最大暴雨高值区的边缘，属湖南地区暴雨高值区之一，最大 24 小时 雨量均值 7075 mm。在长历时特大暴雨期，必然形成径流大、汇流时间 短、洪峰高、洪量大、高峰频繁出现的大洪水。一般洪水过程几小时到十 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 17 几小时，春夏季暴雨常出现单峰洪水过程，秋季连阴雨易出现多峰洪水过 程。 4.1.24.1.2 水文站及基本资料水文站及基本资料 黄柏漯河没有水文站，附近的河流设有黄柏洞水文站。 黄柏洞水文站坐落在双牌县阳明山下游处，控制流域面积 137 km2， 于 1959 年建站，现收集有该站 19592009 年 51 年洪水资料。 湖南地区实用水文手册其中的相关资料和公式、参数可利用。 另有永州市政府批准的双牌县黄柏漯河防洪工程规划中的设计洪 水成果可作为参考。 改河工程起点处河床高程929.29米，终点处高程910.12米。原河道长 度714.32米，改河后河道长度594.6米。工程计划开凿大田村形成新河道， 设计开凿泄洪槽长594.6米，槽宽8m，上、下游拦河堤防长19m。 工程区位于阳明山林场大田村，大田村改河工程位置处控制流域面积 6.2 km2。工程地址流域面积和黄柏洞水文站控制面积不接近， 。 4.1.34.1.3 工程设计洪水标准工程设计洪水标准 根据双牌县以双水利 201411号函批准的双牌县阳明溪谷防洪规划 ，双牌县阳明山黄柏漯河段设防标准为20年一遇洪水。 本工程设防标准为选为20年一遇洪水，并可渲泄100年一遇洪水。 工程区有茶阳公路沿河通过，根据防洪标准(GB50201-94)规定， 省级公路设计标准为 25 年一遇，故用 25 年一遇洪水标准进行复核。 本工程选定洪水标准符合防洪标准相关要求，且偏安全。 本工程未对施工导流的洪水及过洪断面进行计算，下阶段设计需补充 完善。 4.1.44.1.4 设计洪水设计洪水 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 18 黄柏漯河流域地处南岭南麓，受热带西北沿和北方冷空气共同影响， 较大洪水经常发生。暴雨最早出现在每年的 4 月，一般在 10 月份结束， 多数暴雨集中在 79 月份，其暴雨中心多发生于该流域的中上游，由于 暴雨集中，持续时间短，常形成较大洪水。 黄柏洞水文站坐落在双牌县阳明山下游处，控制流域面积 137 km2， 于 1959 年建站，现收集有该站 19592009 年 51 年洪水资料。根据湖 南地区实用水文手册中历史洪水调查成果表，黄柏漯河历史上共发生四 次特大洪水，分别为：1903 年（403m3/s）、1925 年（309 m3/s）1957 年 （276 m3/s），1967 年（231 m3/s）；其中 1903 年和 1925 年洪水可靠程度 供参考，因此未做为特大值进行分析；1957 年洪水较可靠，但其发生时间 和实测系列较接近，洪峰流量和实测资料中的较大值相当，对频率分析的 影响不大；1967 年洪水数据包含在实测数据当中，参与了频率分析。流域 内没有大的蓄水工程，所以径流系列的一致性较好。根据黄柏洞水文站 1959-2009 年 51 年洪峰流量系列分析，黄柏洞站洪峰流量系列代表性较好。 （1）黄柏洞水文站设计洪水计算 根据黄柏洞站 51 年实测洪峰系列，按实测资料系列进行频率计算， 用矩法估算参数，采用 P型曲线，用经验适线法进行适线，确定选用 参数。频率曲线见图 4-1，不同频率设计洪峰流量计算成果与大田村改 河工程可行性研究报告成果比较详见表 4-1。 表表 4-14-1 黄柏洞水文站不同频率设计洪峰流量成果计算对比表黄柏洞水文站不同频率设计洪峰流量成果计算对比表 单位：单位：m/sm/s 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 19 频率（%） 成果 对比 站名 CvCs/Cv 均值 123.33451020 可研 报告 黄柏洞 1.103.5240.1355.2249.7241.7138.5132.19 防洪 评价 黄柏洞 1.053.5238.7382.7254.9245.1162.4152.1146.28131.8 差值 % -1.04-0.213.95 0.562.81 项目可研中采用的汇水面积相关法和综合参数法计算进行了对比，此 二种方法的适用范围为流域面积 30-1000km2的小流域，成果仅供参考，未 做采纳是合理的；另可研报告参考了双牌县阳明溪谷黄柏漯河防洪工程 规划成果，本成果与表 4-1 的计算成果均较为接近，由对比可见，本防 洪评价计算成果与可研报告计算成果稍有差异，相差-1.04%3.95%之 间，因此可认为项目可研报告计算成果比较可靠。 （2）工程地址设计洪水计算 由于本工程地址处于双牌阳明溪谷大田村，控制的流域面积和黄柏洞 水文站控制的流域面积不相近，分别为 6.1Km2和 137Km2，所以将黄柏洞水 文站设计洪水不能直接应用于本工程。 4.1.54.1.5 施工分期设计洪水施工分期设计洪水 根据黄柏漯河的洪水特性和施工组织设计的要求，施工导流期确定为 枯水期的 10 月至次年 4 月。工程施工导流划分为两阶段：第一阶段为泄 洪槽开挖期，在泄流槽进、出口处各预留高 5.0m，厚 2.0m 石坎作为围堰； 并砌筑上下游拦河导流堤防，堤防后堆填渣石，预留 30m 宽河道作为导流 渠，可满足一般年份汛期泄洪。第二阶段为泄洪槽开凿完工后，炸开泄洪 槽进、出口石坎围堰，利用泄洪槽导流，进行上、下游拦河导流堤防封堵 施工，完成改河造地填筑工程。 泄洪槽工程工期 4 个月，自 2014 年 10 月至 2015 年 2 月。2014 年 10 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 20 月施工准备。做好施工放线、场地平整、修通临时道路、架设电力线路等 准备工作。2014 年 11 月至 2015 年 1 月完成泄洪槽开挖。 上下游堤防工程工期自 2014 年 11 月至 2015 年 2 月。2014 年 10 月做 好施工准备，2014 年 10 月至 12 月完成堤防基础开挖、回填、堤身填筑及 迎水面浆砌石挡墙的砌筑。 本工程跨汛期施工可避免，因此，施工不应考虑汛期导流及施工安全 问题。 根据水利水电工程施工组织设计规范，本工程导流建筑物级别为 5 级，类型为土石结构，相应的洪水标准为 10-5 年。本工程可研取 10 年 一遇，符合规范规定，且偏安全。其相应的洪水流量为 45m3/s。 4.24.2 壅水分析计算壅水分析计算 根据主要建筑物的布置以及上、下游河道水位流量关系曲线，按水 力计算确定改河后河道水面线。本工程可研选定了偏安全的洪水标准，由 以上计算可知：设计洪水为20年一遇（Q=54.09 m/s），校核洪水为100年 一遇（Q=82.77m/s），茶阳公路复核洪水为25年一遇（Q=62.4 m/s） 4.2.1.1 回水计算回水计算 （1）基本资料 回水区地形资料：河道断面图 2 个，平均间距 100m； 河道糙率：根据库区河相及河道床质构成，该段河床较规整，库区 河道糙率取较小值 0.030，泄洪槽取 0.028。 水位和流量：回水计算的起始断面选在泄洪槽宽顶堰轴线位置；不 同频率洪峰流量的起始水位采用宽顶堰流量公式： 2/3 0 2 HgmBQ s 计算，成果如下： 表表 4-5 溢流坝顶水头计算成果表溢流坝顶水头计算成果表 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 21 洪水重 现期 流量 (m3/s) 槽宽 （m） 流量 系数 侧收缩 系数 淹没 系数 堰静水 头 (m) 堰顶水 深(m) 水位（m） 设计 (5.0%) 54.0980.400.97312.512.55928.35 校核 (1.0%) 82.7780.400.97313.863.90929.70 复核 (4.0%) 62.780.400.97311.120.27927.07 计算得：设计洪水（P=5%）时，泄洪槽进口宽顶堰堰上水头 H01.51m，堰上水深 H1.15m；校核洪水位时，泄洪槽进口宽顶堰堰上 水头 H01.86m，堰上水深 H0.90m。 项目可研计算得：设计洪水位时泄洪槽进口宽顶堰堰上水头 H01.2m，堰上水深 H0.9m，与本洪水评价计算基本相近，稍有差异。 由计算可知，泄洪槽断面可满足渲泄 100 年一遇洪水的过水要求。 （2）计算方法 改河工程宽顶堰以上河道采用天然河道水面计算方法，根据明渠非均 匀流公式进行计算，泄洪槽为人工开挖断面，但水流速较大，也按明渠 非均匀流计算。 根据明槽非均匀流公式，由计算起始断面采用起始水位向上、下游分 段并逐段进行试算，推演出计算断面河道天然状态洪水位。计算公式为： Z2V222gZ1V122g hf hj 式中：Z1、V1 断面 1 的水位和流速，m、m/s； Z2、V2 断面 2 的水位和流速，m、m/s； 动能修正系数； hf 沿程水头损失，m， hf（V12/C12 R1 V22/C22 R2）L/2； hj 局部水头损失，m，hj=（V12/2gV22/2g）； 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 22 C 谢才系数，C=1/nR1/6，n 为边界糙率； R 水力半径，m； L 计算断面 1、2 间的距离，m； 边界局部段变化阻力系数。 4.2.1.2 回水计算成果回水计算成果 对应于工程 20 年一遇设计洪峰流量（Q5.0%=54.09m3/s）及 100 年校核 洪峰流量（Q1.0%=82.77m3/s），25 年一遇复核洪峰流量 （Q4.0%=62.4m3/s）的回水水面线计算结果见下表 4-6 。 表 4-6 大田村改河工程改河前、后水面线计算成果表大田村改河工程改河前、后水面线计算成果表 设计洪水（P=5%） 校核洪水 （P=1.0%） 复核洪水(P=4.0%) 断面距离 改河前改河后改河前改河后改河前改河后 备注 0-00 927.699258.35928.67929.7926.56927.07 宽顶堰 1-159 929.1923.31930.19930.68928.05928.55 大田村黄柏 漯河大桥 2-2101 929.89929.89931.95931.95928.81928.81 茶阳公路 设计、校核洪水情况下，上游回水长度采用近似公式 L=2ha/i 计算， 实测河床比降为 21。结合改河工程前、后水面线变化进行综合比较分 析，查得设计、校核洪水标准下改河后水位壅高 ha，计算坝前回水长度 L。计算结果见回水计算成果表（表 4-7） 表 4-7 改河工程回水计算成果表改河工程回水计算成果表 设计洪水（P=5%）校核洪水（P=1%）复核洪水（P=4%） 类别流量水位流量水位（m)流量水位（m) 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 23 改河前 54.09927.5982.77928.6762.7926.56 改河后 54.09928.3582.77929.762.7927.07 壅水高 0.56 0.83 0.31 回水长度 12.38 18.10 8.27 回水水面线计算结果表明： 根据泄洪槽水力计算，渲泄设计洪水时，上游水位壅高 0.56m，上溯 影响 12m。而改河处上游为裸露岩石河谷段，无任何建筑物。故改河工程 回水对上游无明显影响。 （1）从泥沙淤积方面来看，泄洪槽进口段为无底坎宽顶堰，设计高 程与原河床基本一致，故不会对河床造成淤积。 （2）相应于 20 年一遇设计洪峰流量（Q5.0%=54.09m3/s）及 100 年校 核洪峰流量（Q1.0%=82.77m3/s）的水库回水长度分别为 12m 和 18m。 （3）坝址上游回水区有茶阳高速公路大田村黄柏漯河大桥横跨，根 据以上计算成果，在设计洪峰流量和校核洪峰流量时，大桥处水面线及 桥下净空如下表： 表 4-8 回水区涉河桥梁水面线计算成果表回水区涉河桥梁水面线计算成果表 单位：m 水面线 断面涉河建筑物 设防 标准 改河前改河后壅水高 桥底高程 桥下 净空 备注 湖南通泽水电技术有限公司 双牌县阳明溪谷改河工程防洪评价报告 24 1-1 黄柏漯河大田 村大桥 100 年 一遇 930.19930.680.49932.992.40 根据桥梁设计通用规范，洪水期有大漂浮物的非通航河流桥下最小净 空为 1.5m，由以上计算可知，桥下净空均满足规范要求。由以上计算结 果可判定：本改河工程造成的壅水不会影响回水区桥梁的防洪安全。 （4）工程区有茶阳公路沿河通过，根据防洪标准(GB50201-94) 规定，省级公路设计标准为 25 年一遇，故用 25 年一遇洪水标准进行复核。 由计算成果可知，在 25 年一遇洪水标准下，雍水高度为 0.51m，回水 长度为 8.27m，工程修建后，25 年一遇洪水水面线高程为 927.07m，为回 水区内茶阳公路道最低点高程为 953.4m，最小超高为 6.33m。 由此可以判定，大田村改河工程的修建不会对茶阳公路的防洪安全构 成不利影响。 4.2.24.2.2 防护堤高程复核防护堤高程复核 为保证工程安全，防护工程在正常和非正常运用时，应满足不同的超 高要求。依据堤防工程设计规范GB50286-98 计算三段堤防的高程。 堤顶超高