跨河桥工程防洪评价报告.doc

1 1 1 概述概述 1 11 1 项目项目背景背景 为了加快新市区建设 市市委 市政府通过了 河新市区明珠文化 公园周边大型公建项目规划 机场北路改造工程 明珠东路延伸工程 机 场南路延伸工程及纵十路道路规划 等 6 个规划 依据规划 市市建设局坚持以新市区建设和旧城区改造并重的原则 先后实施 两湖一河 园林景观二期工程等 9 项重点建设项目 全面打造功 能完善 交通便捷 生活舒适 环境优美的新市区 进一步加快 两湖一河 生态环境建设工程 实现城市建设跨越式发展 努力建设生态宜居城市 市市机场南路工程是规划建设的重点项目之一 是 市市沿 河两岸 新区和老城区重要交通要道 是连接 河南岸 市新火车站和老城区的重要 公路之一 机场南路跨 河桥工程是该条道路上的重要建筑物 新火车站通 往市区的咽喉工程 也是 市市近年开工建设的重点市政工程之一 1 1 11 1 1 防洪评价项目的由来防洪评价项目的由来 根据 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 河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则 试行 等有关法规 规范 在河道管理范围内建设非涉水项目必须符合国 家河道管理有关法律 法规 条例 规定 不得妨碍正常的生产 生活 生 态引水 不得影响河道行洪 泄洪 分洪 并就洪水对建设项目可能产生的 影响和建设项目对防洪可能产生的影响做出评价 编制防洪评价报告 提出 防御措施 为此 市市建设局委托我院开展机场南路跨 河桥工程防洪评价工作 2 评价跨河桥建设后对河道防洪产生的影响及防治措施 桥梁设计采用防洪标 准的合理性 设计洪水洪峰流量的可靠性 准确性 洪水对跨 河桥梁产生 的影响 对区域河床稳定的影响 对第三者的影响等 受委托后 我院组织有关技术人员在实地查勘 收集有关资料 河床质 取样分析 区域情况调查 设计洪水等各类分析计算的基础上 编制完成了 省 市市机场南路向南延伸段跨 河桥工程防洪评价报告 送审稿 1 1 21 1 2 河道管理法律 条例专款河道管理法律 条例专款 1 中华人民共和国防洪法 中相关条款 中华人民共和国防洪法 第二十二条第二款 禁止在河道 湖泊管理 范围内建设妨碍行洪的建筑物 构筑物 倾倒垃圾 渣土 从事影响河势稳 定 危害河岸堤防安全和其他妨碍河道行洪的活动 第二十六条 对壅水 阻水严重的桥梁 引道 码头和其他跨河工程设施 根据防洪标准 有关水 行政主管部门可以报请县级以上人民政府按照国务院规定的权限责令建设单 位限期改建或者拆除 第二十七条 建设跨河 穿河 穿堤 临河的桥梁 码头 道路 渡口 管道 缆线 取水 排水等工程设施 应当符合防洪标 准 岸线规划 航运要求和其他技术要求 不得危害堤防安全 影响河势稳 定 妨碍行洪畅通 其可行性研究报告按照国家规定的基本建设程序报请批 准前 其中的工程建设方案应当经有关水行政主管部门根据前述防洪要求审 查同意 前款工程设施需要占用河道 湖泊管理范围内土地 跨越河道 湖 泊空间或者穿越河床的 建设单位应当经有关水行政主管部门对该工程设施 建设的位置和界限审查批准后 方可依法办理开工手续 安排施工时 应当 按照水行政主管部门审查批准的位置和界限进行 2 中华人民共和国河道管理条例 中的相关条款 3 第十一条 修建开发水利 防治水害 整治河道的各类工程和跨河 穿 河 穿堤 临河的桥梁 码头 道路 渡口 管道 缆线等建筑物及设施 建设单位必须按照河道管理权限 将工程建设方案报送河道主管机关审查同 意后 方可按照基本建设程序履行审批手续 建设项目经批准后 建设单位 应当将施工安排告知河道主管机关 第十二条 修建桥梁 码头和其他设施 必须按照国家规定的防洪标准 所确定的河宽进行 不得缩窄行洪通道 桥梁和栈桥的梁底必须高于设计洪 水位 并按照防洪和航运的要求 留有一定的超高 设计洪水位由河道主管 机关根据防洪规划确定 跨越河道的管道 线路的净空高度必须符合防洪和 航运的要求 第十七条 河道岸线的利用和建设 应当服从河道整治规划和航道整治 规划 计划部门在审批利用河道岸线的建设项目时 应当事先征求河道主管 机关的意见 河道岸线的界限 由河道主管机关会同交通等有关部门报县级 以上地方人民政府划定 第三十六条 对河道管理范围内的阻水障碍物 按照 谁设障 谁清除 的原则 由河道主管机关提出清障计划的实施方案 由防汛指挥部责令设障 者在规定的期限内清除 逾期不清除的 由防汛指挥部组织强行清除 并由 设障者负担全部清障费用 第三十七条 对壅水 阻水严重的桥梁 引道 码头和其他跨河工程设 施 根据国家规定的防洪标准 由河道主管机关提出意见并报经人民政府批 准 责成原建设单位在规定的期限内改建或者拆除 汛期影响防洪安全的 必须服从防汛指挥部的紧急处理决定 1 1 31 1 3 机场南路工程项目建设的必要性机场南路工程项目建设的必要性 4 1 新建 市火车站交通需要 随着新 双线高速铁路工程 的建设实施 市市作为该铁路线上交 通枢纽和重要客源 城市之一 新客运火车站的建设势在必行 现有火车 站既不在新铁路线上 也无拓宽空间 按照城市发展规划 市市新火 车站站址选择在 河南岸新区内 建设的机场南路是连接老城区和新客 运火车站的通道 本工程属城市市政工程中的交通桥梁 主要满足 市市 新区交通的需要 为新市区打造便捷畅通的交通环境 对于改善文殊镇 新 建 市火车站交通具有重要作用 2 城市发展建设的需要 市市是一座新型工业城市 也是国际旅游名城 文化名城 园林化 城市 按照 市市委市政府发展规划 建设以老城区为中心的工业核心发 展区 河北岸将发展为集现代服务业 商贸物流 行政办公 休闲娱乐 现代居住于一体的现代化新城区 河南岸将发展为集生态观光农业 都市 农业 高新农产品深加工基地 精品种植与珍品养殖基地 新农村建设与新 市镇基地为一体的城乡一体化协调发展区 城市的发展和建设 各项设施 的完善 城市化建设的加快 新市区的建设势在必行 作为新市区交通 要道 机场南路建设是必然的 3 区域经济一体化发展需要 按照是省委 中心带动 两翼齐飞 组团发展 整体推进 区域发展战 略的重要组成部分 区域经济一体化建设必须要加快交通通道建设 机场 南路是连接 市市新火车站和嘉酒物流工业园区的重要通道之一 同时是连 接 市与 市的重要交通道路之一 机场南路的建设也是必不可少的 项目 建成后 减少 交通枢纽压力 改善城市交通环境 加快经济协调发展 为 5 经济一体化建设铺平道路 提高区域人民的生活质量 1 21 2 评价依据评价依据 1 2 11 2 1法律法规法律法规 1 中华人民共和国防洪法 1997 年 8 月 9 日主席令第 88 号 2 中华人民共和国水法 2002年8月修订 3 中华人民共和国环境保护法 1989年12月 4 中华人民共和国土地管理法 2004年8月二次修正 5 中华人民共和国水土保持法 2010年12月25日修订 6 中华人民共和国水土保持法实施条例 国务院1993年第120号令 7 建设项目环境保护管理条例 1998年11月29日国务院第253号令 8 中华人民共和国河道管理条例 国务院1988年6月 1 2 21 2 2 部委规章部委规章 1 河道管理范围内建设项目管理的有关规定 水利部 国家计 委水政 1992 7 号 2 关于进一步加强和规范河道管理范围内建设项目审批管理的通 知 水利部水建管 2001 618 号 3 河道管理范围内项目防洪评价报告编制导则 试行 水利部 办建管 2004 109 号 1 2 31 2 3规范规程规范规程 1 水利水电工程等级划分及洪水标准 sl252 2000 2 水利工程水利计算规范 sl104 95 6 4 防洪标准 gb50201 94 5 已成防洪工程经济效益分析计算及评价规范 sl206 98 6 堤防工程设计规范 gb50286 98 1 2 41 2 4 其他资料其他资料 1 省暴雨洪水图集 2 省水文图集 3 省水文统计 4 市市 2010 年国民经济和社会发展统计公报 5 省 市市 河 公路 村段 堤防工程初步设计报告 水电勘 测设计院 2006 年 6 月 6 机桥工程 二期 可行性研究报告 市政工程设计研究总院 2010 年 01 月 7 市市气象资料 1 31 3 技术路线及工作内容技术路线及工作内容 1 3 11 3 1 技术路线技术路线 1 基本资料 本项目防洪评价报告河道洪水资料采用 河冰沟水文站实测资料和 市 站实测洪水资料 气象资料采用 市气象站实测气象资料统计数据 堤防工 程设计资料采用 市水电勘测设计院 省 市市 河 嘉文公路 安远沟 村段 堤防工程初步设计报告 设计最终成果及 省水利厅对该项目的批复 桥梁设计资料采用 市政工程设计研究总院编制的 机场南路向南延伸段路 桥工程 二期 可行性研究报告 成果 7 2 分析计算方法 防洪评价依据国家有关法律 法规 条例的规定 结合跨河桥梁工程与 河道防洪的关系进行分项论证 依据 河道管理范围内项目防洪评价报告编 制导则 试行 极其相关规定编制报告 洪水频率复核计算采用 水利水 电工程设计洪水计算规范 sl44 2006 堤防工程设计规范 gb50286 98 等资料中洪水分析计算方法分析 1 3 21 3 2工作内容工作内容 1 河流域暴雨洪水特性 暴雨洪水分布特征 近年来汛期暴雨洪 水变化特点 主要防洪条件和人为条件对暴雨洪水的影响 2 河道地形地貌特征 地质条件 主要建筑物 滞洪条件 植被覆 盖度 水文地质条件等调查 评价 与流域上游水文地质条件 降雨条件 洪水特点的异同点 3 项目区河道上的暴雨洪水特性 洪峰流量 洪水总量 洪水历时 分析 暴雨历时调查 成洪条件和洪水流速 泥沙含量特点 洪水在现状沟 道上的冲淤特点 4 本项目实施后对河道泄洪影响 河道洪水对项目区设施的影响 项 目建设后对河道上下游泄洪影响 1 3 31 3 3 分析重点分析重点 跨 河桥址处设计频率下的洪水流量 相应水位 设计流速 桥梁的过 水能力复核 不同频率下暴雨洪水峰 量 历时 洪水排泄条件和滞洪 分洪 导洪 建筑物分布特征 预测本项目实施后对河道泄洪影响 根据河道水文地质资料 分析洪水成果 分析桥址处河道建桥前后洪水 8 对河道冲刷变化 分析天然河道洪水对建设项目的影响 提出工程防洪措施 根据该河段基本情况及河道变化趋势 做出河道演变分析 根据河道现有设 施及近期治理规划 针对跨 河桥设计方案 评价建设项目对河势变化 堤 防安全 河道行洪 凌 河水水质 第三人合法水事权益影响 施工期对 河道防洪 行洪等方面影响 并相应提出有关补救措施 依据分析 提出洪水影响评价意见 评价建设项目对河道防洪 堤防安 全 防洪管理 对第三人合法水事权益等方面影响 并相应提出有关补救措 施 1 41 4主体工程基本情况主体工程基本情况 市市机场南路向南延伸段 二期 等级为城市主干道 级 道路全长 3 88km 设计红线宽度 60m 双向 6 车道 设计车时速 50km h 汽车荷载为 公路 级 道路起点位于文新公路 终点位于 河南岸新火车站广场 建设 内容包括道路工程 桥梁 涵洞工程 雨水工程 绿化供水工程 道路照明 及交通标志线工程 其中跨 河桥工程位于道路中心桩号 k2 090 0 处 跨 河桥工程位于 市市东南 距市中心约 5 0km 的 河上 位于 河出峡谷口 形成的洪积扇上 建设场地属于洪积扇河道滩地 依据 机场南路向南延伸段路桥工程 二期 可行性研究报告 市 政工程设计研究总院 2010 年 01 月 项目计划投资 13599 13 万元 其 中跨河桥投资 5500 万元 工程建设期限为 2009 年 12 月至 2011 年 8 月底 1 51 5 河道演变河道演变 1 5 11 5 1河道历史演变河道历史演变 河是一条游荡性河道 通过现场踏勘 地形地貌分析 1 5万地形图分 析及洪痕调查 河道在 铁路跨 河大桥以下分多岔 其中三岔为主要洪沟 9 第一岔自 河 铁路桥开始 沿东湖 安远沟 樊家庄 新城镇 肃州区怀茂乡西坝村六组一带 自西南向东北 最后消失于戈壁荒漠 第二 岔沿洪积扇戈壁下泄 沿小东沟 张家屯庄 丁家闸 边湾农场 东坝村一带自西向东流 最后消失于戈壁滩地 受河道防洪工程束缚 前两 岔近几年不再有洪水下泄 除下游的肃州区怀茂乡西坝村六组一带有泉水出 露外 沿途洪沟完全干涸 汛期暴雨洪水受到人工建筑物影响和疏导后改道 第三岔即现代河床 主河槽自西北向东南冲蚀右岸 在文殊沙河口附近 折向东北 沿等高线下泄 至 市新312国道大桥以西折向东流 穿越市区 农田 耕地 村庄后 在三墩镇以东 有洪水河支流汇入 河 河水最后注 入鸳鸯池水库 1 5 21 5 2 河道近期演变分析河道近期演变分析 自上世纪 70 年代以后 河两岸逐年建设了防洪堤 河水被疏导入现 状河道内 经过 40 多年的治理 建设 沿河两岸的堤防已发挥防洪作用 现状 河 312 国道线以南段至 河渠首段河床宽在 1500m 2000m 之间 河 流在宽阔的河道内流淌 本项目区已建成防洪堤 堤距 210m 该河段的河 势相对稳定 1 5 31 5 3 河道演变趋势分析河道演变趋势分析 河床上广泛分布有抗冲性较强的砂卵石等物质 在一定程度上可限制河 流的横向发展 结合河道历史演变 近期演变分析 该河段将处于相对稳定 状态 近年来开展的全国中小河流河道治理工程的实施将改善 河防洪状况 洪水将被限制在两岸大堤之间 河势更加趋于稳定 10 1 61 6 防洪评价计算防洪评价计算 1 6 11 6 1 项目区河段设计洪水项目区河段设计洪水 河冰沟水文站以上控制流域面积 6883km2 机场南路跨 河桥址上游 集雨面积 7124km2 集雨面积相差 241km2 面积增加量占冰沟水文站址控制 流域面积的 3 5 故可直接用 河冰沟水文站洪峰流量作为本项目区设计 洪水 计算结果见表 1 1 冰沟站设计洪水成果表 表 1 1 频率 1 2 3 33 5 10 20 50 洪峰流量 m3 s 13901058817655404215106 1 6 21 6 2 项目区防洪要求项目区防洪要求 1 设防标准 跨 河桥项目建设河段属于 市市城市防洪工程区 沿 河两岸已建设 完成防洪堤 依据 省 市市 河 嘉文公路 安远沟村段 堤防工程初 步设计报告 该堤防设计洪水标准为 50 年一遇 依据 机场南路向南延伸 段路桥工程 二期 可行性研究报告 跨 河桥设计洪水标准为 100 年一 遇 按照 防洪标准 河道防洪工程和跨河桥工程的设计洪水标准均符合 规范要求 且河跨河桥工程设防标准高于河道防洪工程设防标准 符合河道 防洪要求 2 洪峰流量 依据本次防洪评价对该河段洪水分析成果 100 年一遇洪水洪峰流量为 11 1390m3 s 50 年一遇洪水洪峰流量 1058m3 s 与河道防洪工程项目报告中分 析洪水成果相近 较桥梁设计洪水偏大 不同项目设计洪水标准比较见表 1 2 不同项目设计洪水洪峰流量比较 表 1 2 洪水标准 项目 125 备 注 本项目分析成果省 市市 河 嘉文公路 安远沟村段 堤防工程初步 设计报告结果相近 机场南路向南延伸段路桥工 程 二期 可行性研究报告 1119 偏小 1 71 7防洪综合评价防洪综合评价 1 7 11 7 1防洪评价防洪评价 机场南路跨河桥位于 河干流上 位于 河洪积扇面上 桥址处属于 河泄洪区和重点防洪建筑物保护区 属河道管理范围 跨河桥设计洪水洪峰 流量偏小 但桥梁设防标准高于河道防洪建筑物设防标准 跨河桥过洪能力 满足河道泄洪要求 在河道内建设桥墩后 缩窄了河道 12m 减小了泄洪区面积 桥墩对河 道泄洪有一定的阻碍作用 50 年一遇洪水水位被抬高了 0 05m 水位变化小 洪水流速由 3 60m s 变为 3 69m s 流速变化小 河床冲深增加 0 028m 对 堤防基础冲深影响小 可以不考虑影响 对防洪安全影响小 1 7 21 7 2 项目建设对其他设施的影响项目建设对其他设施的影响 工程建设对建设场地周围的设施的影响分别进行分析 1 对第三者的影响 12 本项目区市政公共交通基础项目 该项目的建设为 市经济社会发展创 造了条件 为城市创造了便捷 畅通的交通环境 项目建设区及其周围除已 建成的防洪工程外 暂无其他设施 工程建设对第三者无影响 2 对周边环境及水质的影响 本工程设计中考虑节能减排 环境保护等 工程建设产生期污水仅仅是 施工设备清洗产生的污水 施工人员生活污水等 须按照环保设计要求处理 达标后排放 1 81 8 结论与建议结论与建议 1 8 11 8 1 结论结论 1 经 河冰沟站实测暴雨洪水洪峰流量资料分析 流域内暴雨洪水 集中在汛期 其中春汛以雪山 冰川融水为主 形成的洪水峰 量小 对河 道防洪威胁小 夏汛以暴雨洪水为主 形成的洪水峰高量大 对河道防洪工 程构成威胁 近年来 随着河道防洪工程的规划建设 越来越多的治理河道 工程措施实施后 在一定程度上改善了河道游荡不定 洪水泛滥的恶劣状况 洪水危害大大降低 2 本项目区内的河道上游暴雨洪水集雨面积7124km2 集雨面积上地 形南高北低 地势平坦 地貌特征以戈壁砂砾石滩地为主 植被覆盖度低 易形成暴雨洪水 3 经计算 项目区河段 100 年一遇设计洪峰流量为 1390m3 s 50 年 一遇洪水洪峰流量 1058m3 s 桥梁设计洪水洪峰流量 1119m3 s 洪峰流量偏 小 已建成的 河堤防工程 50 年一遇洪峰流量 848m3 s 小于桥梁设计洪水 故跨河桥泄洪能力满足河道泄洪需要 4 河道内建设桥墩后 缩窄了河道 12m 减小了泄洪面积 桥墩对河 13 道泄洪有一定的阻碍作用 经复核计算 50 年一遇洪水水位被抬高了 0 05m 水深增加了 0 05m 洪水流速由 3 60m s 变为 3 69m s 河床冲深增 加 0 03m 从防洪安全分析 建设桥梁对堤防基础冲深影响小 对防洪安全 影响是小 本项目跨河桥建设是可行的 1 8 21 8 2 建议建议 1 本项目建设过程中严格遵守相关防洪管理规定 项目建设各方配 合水行政管理部门做好防汛工作 保证泄洪舒畅 安全 2 处理好边墩与堤防连接接缝 尤其是堤防基础齿墙与桥墩基础之 间的三角区应作为防护重点处理 恢复堤防完整性 保证防洪安全 3 工程施工严格遵守河道管理规定 严格执行水土保持 环境保护 等方案提出的防护措施 保护好水环境 减轻施工不利影响 14 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 项目名称 建设地点和项目名称 建设地点和项目性质项目性质 项目名称 市市机场南路向南延伸段 二期 工程 项目性质 新建 项目类型 市政工程 项目规模 城市主干道 级 建设地点 市市东南 河上 工程位置 市市东南 5km 处的 河河道上 2 1 22 1 2 防洪标准防洪标准 机场南路属市政交通工程 城市主干道 级 跨河桥为主干道上的重要 建筑物 根据 防洪标准 gb50201 94 跨河桥防洪标准为 100 年一 遇洪水设计 2 1 32 1 3 设计方案设计方案 机场南路跨 河桥位于 河引水渠首下游 4 0km 处的河滩上 位于冰沟 水文站址下游 34km 处 和已建的防洪堤相接 为变截面预应力砼连续梁桥 桥跨 211 68m 主桥结构为三跨 分别为 32 5m 50m 32 5m 引桥两端各 一跨 均为 22 5m 桥中墩厚度 3 0m 高度 3 50m 现浇钢筋砼结构 在河 床面以下为现浇钢筋统基础 2 1 42 1 4 跨河桥施工方案跨河桥施工方案 1 施工布置 工程施工包括桥墩基础施工区 桥梁 桥梁预制工程区 临时生产及施 15 工生活区 根据工程特性 桥墩施工产生挖土石方和弃土 挖深达到设计深 度后 现浇钢筋砼基础 土石方回填 夯实 基础开挖产生的砂砾石部分回 填 剩余砂砾石铺设在道路路基上 2 施工组织 施工生产区及施工生活区布置在河道外侧防洪堤外漫滩上 大件设备运 输拟采用铁路 公路联合运输进厂 施工高峰期用水量为 50t h 从河道内 管取水 工程建设所需要的主要材料当地均有供应 质量和数量均可满足要 求 3 施工工期 依据主体工程设计 跨河桥工程 2009 年 12 月完成前期准备工作 2010 年 3 月完成勘察 设计 招标工作 2010 年 4 月 2011 年 8 月完成项目全 部建设任务 具体实施以项目主管部门审批意见为主 4 施工期度汛方案 河在汛期有洪水下泄 因此桥墩基础施工尽可能选择在两个洪水期之 间施工 减少度汛设施投入 确保汛期施工安全 2 22 2 河道基本情况河道基本情况 2 2 12 2 1 地理位置地理位置 市市位于 省西北部 河西走廊中部 东临河西重镇 市 西连石 油城玉门市 南倚终年积雪的祁连山与肃南裕固族自治县 接壤 北枕色如 铸铜的黑山 与金塔县 酒泉卫星发射基地 和内蒙额济纳旗相连接 中 部为酒泉绿洲西缘 市市海拔在 1412m 2722m 之间 绿洲分布于海拔 1450m 1700m 之间 城市中心海拔 1462m 境内地势平坦 土地类型多 样 16 2 2 22 2 2 项目区概况项目区概况 1 项目区河道状况 项目区为 河出峡谷段 属比较平缓的洪积扇区 河床宽在 1500m 2000m 之间 河道平均比降 13 0 河床质为卵砾石组成 床面凹 凸不平但较顺直 水流较畅通 左右岸地势平缓 滩槽高差小 小水期主流 多偏于右岸 大中水主流摆动不定 对两岸冲刷较严重 自 2009 年以来 市市水务局争取国家治理河道专项建设资金 在 河两岸已建成防洪堤 河水被防洪堤束缚 不再漫流 2 河水水质 河 市市以上河段水质监测资料显示 22 项监测指标枯 丰 平水 期水质达标率均达到 100 ph 化学需氧量 生化需氧量 挥发酚 氰化 物 砷 汞 六价铬 铅 镉 石油类 氟化物 硫酸盐 氯化物 大肠菌 群等项指标符合 类标准 溶解氧 高锰酸盐指数 铜 锌 总磷 5 项指标 符合 类标准 3 水文地质条件 项目区位于加里东褶皱系西段北部的边缘拗陷带 走廊过渡带 第三 纪以来 酒泉中心凹陷剧烈沉降 堆积了巨厚的第四系松散地层 为酒泉盆 地 或称山前平原 蕴藏着丰富的第四系松散岩类孔隙水创造了条件 该地区地下水为第四系孔隙水 即为潜水 地下水的径流方向由南向北 地下水的埋深一般大于 60m 可以不考虑地下水对基础的影响和腐蚀性 本次勘查期间 对场地地基土进行了土的腐蚀性分析 根据 岩土工程 勘查规范 gb 50021 2001 场地环境类型为 该地区 1 月份平均温度 为 9 为冰冻区 腐蚀性评价需乘 0 8 的系数 根据本次所取土试样 判 17 定土对混凝土结构 钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性 对钢结构具有弱腐蚀性 山前平原地下水自南而北可划分为补给区 补给径流区 排泄区 祁连 山区是它的补给区 广大的戈壁是它的补给径流区 细土平原则是它的排泄 区 其补给源主要为 河出渗漏补给 其次为田间回归水 山区基岩裂隙水 侧向补给以及山前沟谷洪流的潜流补给和渠道的入渗补给 据 1 20 万 综 合水文地质图说明书 市幅计算评价的地下水补给总量为 3 24 108m3 a 该河段在地貌上属祁连山山前第四纪冲洪积平原上形成的半戈壁化的卵 石滩地 地形平坦开阔 地势自西南向东北倾斜 桥址处河道较为平坦 2km 范围内河床坡降约 12 0 河床地层均由第四系洪积卵石层构成 地层结构单一 而且厚度大于 60m 根据地层的结构和力学性质大致分为 2 层 现描述如下 层 卵石 q4pl 青灰色 干 稍密 主要岩石成分由花岗岩 石英 砂岩以及少量的变质岩组成 其抗风化能力较强 一般粒径在 20 140mm 之 间 最大粒径约 180mm 左右 混少量的漂石 磨圆很好 分选性差 级配较 好 充填物主要由砾砂组成 厚度一般在 0 8 2 5m 之间 层 卵石 q3pl 青灰色 稍湿 中密 主要岩石成分由花岗岩 石 英砂岩以及少量的变质岩组成 其抗风化能力较强 一般粒径在 30 170mm 之间 最大粒径约 200mm 左右 混少量的漂石 偶见直径约 500mm 左右的大 漂石 磨圆很好 分选性差 级配较好 充填物主要由砾砂组成 该层厚度 大于 25m 4 径流 18 市市过境河流仅 河 河为黑河水系 属黑河一级支流 根据冰沟 水文站资料统计 河多年平均流量 20 23m3 s 多年平均径流量 6 38 亿 m3 其中 1952 年径流量最大 为 11 44 亿 m3 其中 1948 年径流量最小 为 4 611 亿 m3 2 2 32 2 3 水文气象水文气象 河上游段海拔高程在 3000m 以上为高山环抱 属高寒半干旱气候区 出山口以下河流进入戈壁荒漠 气候属温带干旱气候 市市地处大陆腹地 气候干燥 降水量少 植被稀疏 蒸发强烈 日照时间长 风沙多是该地区 的主要气候特征 具有典型的大陆荒漠气候特点 根据 市气象站资料统计 项目区年平均气温 7 3 极端最高气温 38 4 极端最低气温 31 6 年均蒸发量 2148 8mm 年均降水量 85 3mm 主要集中在 6 9 月 占年降水 量的 69 历年最大积雪深 31cm 最大冻土深度 132cm 年日照时数 3303 4h 年平均风速 2 3m s 最大风速 26m s 风向多西北 无霜期 130d 气象要素详见表 2 1 河冰沟水文站径流系列资料包含了多个丰水年组和枯水年组 具有丰 平 枯水年交替出现的特点 年平均值在多年平均线上下变化 多年平均流 量随着统计时段的加长而趋于稳定 因此 该系列具有较好的代表性 利用 1948 年 2002 年径流系列加上 市站 2003 年至 2007 年共计 5 年径流 系列资料进行频率分析计算 用矩法初估参数 采用 piii 型曲线进行适线 求得冰沟站径流设计成果见表 2 2 冰沟站设计年径流成果表 表 2 2 径流 参数 均值 m3 s cv cs cv 设计值 m3 s 19 5 10 20 50 80 90 95 年径流 20 20 2227 325 523 519 916 815 214 20 项目区气象要素表 表 2 1 项目单位一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月 十一 月 十二 月 全年 历年各月平均气温 9 7 5 91 89 415 620 121 820 7157 4 1 2 7 97 3 历年各月最高气温 2 31 69 517 222 927 228 72822 615 46 0 814 7 历年各月最低气温 15 1 12 1 4 42 38 212 614 5148 51 2 6 5 13 31 历年各月极端最高气温 12 7 17 024 230 233 638 038 437 534 529 019 313 438 4 历年各月极端最低气温 28 6 31 6 20 7 10 3 3 44 17 77 7 3 6 9 4 24 2 27 4 31 6 历年各月降水量 mm1 62 435 39 110 720 617 110 51 81 91 385 3 历年各月蒸发量 mm34 357 3146 4256 9316 7312 5292 7273 3207 514570 435 92148 8 历年各月日照时数 h218 2207 7235 8258290 3291 3281 3283 5267 4267 8223 9208 33033 4 历年各月最大冻土深度 cm125130132964000094082132 历年各月平均风速 m s1 92 32 63 02 62 52 12 02 02 02 21 92 3 历年各月最大风速 m s20202222262216161418191826 相应风向 nwnwwnwwnwwnwnwwwnww nw w nw nnwnnwnw 最大积雪深度 cm9147400000510914 相对湿度 55494035354252504744495746 21 2 2 42 2 4 项目区冰情项目区冰情 河位于大陆腹地的内陆河流 其气候特点为冬季寒冷 夏季炎热 气温温差大 降水少 蒸发大 多风沙 属典型的大陆性气候 根据 市气象站观测资料分析 多年平均气温 7 5 极端最高气温 38 4 极端最低气温 31 6 最低水温为 0 根据 河冰沟水文站冰情观测资料分析 最早初冰日期为 9 月 27 日 最晚初冰日期为 11 月 20 日 最早终冰日期为 3 月 7 日 最晚终冰 日期为 4 月 15 日 冰期天数最长 197 天 最短 80 天 平均 81 天 封 冻天数最长 32 天 大部分年份的冰期出现封冻现象 冰厚测验资料很 少 实测岸冰厚 1 47m 河心冰厚 0 53m 机场南路跨 河桥附近气温同 河冰沟站气温接近 形成的冰盖厚 度亦应厚度接近 因此 冰期冰盖厚可参照取 1 0 1 5m 根据冰情观 测资料分析 大部分年份冰期河段会出现封冻现象 河冰情的又一个 特点为河道上游先封冻 下游后封冻 这样减少了下游河道封冻前的河 道流冰量 而开河 解冻 则为先下游 后上游 称为 文开河 使 开河期下游河道流冰密度降低 减少了河道出现冰坝 冰塞等灾害性冰 情的机会 2 32 3 社会经济概况社会经济概况 市市是一个新兴的工业城市 全市已形成以冶金工业为主体 化工 电力 建材 机械 轻纺 食品为辅的工业体系 2010 年 22 市市全年实现地区生产总值 gdp 183 91 亿元 其中 第一产业完 成 2 46 亿元 第二产业完成 147 76 亿元 第三产业完成 33 69 亿元 人均 gdp 达到 83420 元 全市居民消费价格总指数为 104 4 服务项目 价格指数 101 3 消费品价格指数 105 2 全年地区性财政收入完成 26 49 亿元 地方财政收入完成 8 86 亿元 全年全市农作物播种面积 达到 5 79 万亩 粮食播种面积达到 1 3 万亩 粮食总产量达到 7076 88 吨 2 42 4 现有水利工程情况现有水利工程情况及其他设施情况及其他设施情况 在项目区跨河桥址两岸已建成防洪堤 为砂砾石梯形堤 堤高 3 0m 顶宽 6 m 迎水坡比 1 1 5 背水坡 1 1 5 迎水面采用现浇砼护 面 设计防洪标准为 50 年一遇洪水 对应洪峰流量 848m3 s 堤距 210m 该堤防达到设计标准 23 3 3 河道演变河道演变 3 13 1 河道历史演变概况河道历史演变概况 河河道历史上的演变无实际资料可查 但是据自然灾害等大事记 载资料和洪痕 自然地貌等调查 可知该河流演变概况 3 1 13 1 1 调查洪水洪灾资料调查洪水洪灾资料 从古到今 河流域曾多次发生暴雨洪水 明史五行志 记载 武宗正德十二年 公元 1517 年 甘 肃大雨 雹 为害 平地水深三 尺 河水暴涨 伤禾苗 民 有击毙者 重修肃州新志 乾隆二年 编 记载 世宗嘉靖三十年 1551 年 肃州秋大雨 漂民房屋 压死 狱囚七人 通志稿 民国二十五年编 记载 世宗嘉靖三十三年 1554 年 肃州大雨 漂房屋 重修肃州新志 乾隆二年编 记载 神宗万历三十二年 公元 1604 年 夏五 六两月 肃州大水沸腾 崩 坏大山 漂流大木无数 居民捞获颇多木 上夜有火光 人号为 夜明 木 民国 26 年 1937 年 7 月 大水暴涨 冲毁酒泉东大桥 建国以来 河发生的最大一次洪灾在 1979 年 9 月 29 日 晚 7 点 暴雨连续不断 3 小时左右 雨后山洪暴发 洪水泛滥 文殊沙河一带洪 水倾斜而下 冲毁防洪堤 淹村庄毁农田 洪灾造成直接经济损失 813 万元 损失惨痛 河从上世纪 60 年代到 90 年代河岸南移 80 140m 冲毁西峰林场 耕地 4000 亩 危及 312 国道和北岸一带近 10 家工厂 1993 年 7 月 河肃州区城关镇花果园处决堤 63m 银达乡附近河道主流倾向北岸 冲 毁银达乡耕地 冲毁沙堤 1 3km 下游三墩段河道水流倾向南岸 河岸 24 南移 80m 冲毁耕地 500 多亩 河主河道南北摆动 左右冲刷 西峰 林场断河岸南移 50m 3 1 2 3 1 2 河洪痕调查及河流演变情况分析河洪痕调查及河流演变情况分析 河是一条游荡性河道 也是一条多泥沙河流 通过洪痕调查及地 形地貌分析 河道在冰沟口出祁连山后自西南流向东北 河水基本沿着 下切形成的峡谷流淌 在 市市南侧 铁路大桥以下逐渐出峡谷 形成 坡面漫流 洪积扇面逐渐开阔 河道宽度逐渐增加 最后以锥形扇面下 泄 洪痕显示 河洪积扇面上的坡面漫流分为多岔 其中三岔为主要 洪沟 第一岔自 河 铁路桥开始 沿东湖 安远沟 樊家庄 新城镇 肃州区怀茂乡西坝村六组一带 自西南向东北 最后消失于 戈壁荒漠 第二岔沿洪积扇戈壁下泄 沿小东沟 张家屯庄 丁家 闸 边湾农场 东坝村一带自西向东流 最后消失于戈壁滩地 第 三岔为现状主河道 河水自 河渠首折向东南 至文殊镇冯家庄自北折 向东北 穿越 铁路后在肃州区果园乡樊家庄以西折向东流 穿312国 道后进入狭窄河道 穿梭于耕地 村镇 市区 农田后 在三墩镇以东 有洪水河汇入 河 汇合后的水流最后进入鸳鸯池水库 河出峡谷口以下河宽在 1500m 2000m 之间 河床质为卵砾石组 成 床面凹凸不平但较顺直 水流较畅通 左右岸地势平缓 滩槽高差 小 小水期主流多偏于右岸 大中水主流摆动不定 对两岸冲刷严重 河道平均比降 13 0 地形平坦开阔 扇面上分布有流水冲刷而形成 的面沟 其宽度在 5 7m 之间 深度约 0 5m 左右 走向大致由西北向 东南 表面分布有直径在 50cm 左右的大漂石 表明曾经遭受过洪水的 冲刷 25 从 1 5 万地形图及当地调查资料分析 河自西南流向东北 自 70 年代防洪堤修建后 由于大堤的控导作用 主流在主河槽虽有摆动 但 没有大的迁徙 该河段平面形态基本稳定 3 23 2 河道近期演变分析河道近期演变分析 自上世纪 70 年代以后 河两岸逐年建设了防洪堤 河水被疏导 入现状河道内 经过 40 多年的治理 建设 沿河两岸的堤防以发挥防 洪作用 现状 河 312 国道线以南段至安远沟段河床宽在 1500m 2000m 之间 河道上的防洪堤正在规划建设 河流在宽阔的河道内流淌 本项 目区已建成防洪堤 堤距 210m 该河段的河势相对稳定 根据河道历史演变分析 该河段河道内砂卵石等抗冲性较强的物质 在一定程度上限制了河流的横向发展 所以主槽一旦形成后不易摆动 已建成的防洪工程对洪水有一定的束缚作用 对岸边和河床的冲刷大大 减弱 工程所在河段的河势近期将相对稳定 3 33 3 河道演变趋势分析河道演变趋势分析 由于河床上广泛分布有抗冲性较强的砂卵石等物质 在一定程度上 可限制河流的横向发展 结合河道历史演变 近期演变分析 该河段将 处于相对稳定状态 现有防洪堤疏导和阻挡 将洪水限制在两岸大堤之 间 河势更加趋于稳定 26 4 4 防洪评价计算防洪评价计算 4 14 1 水文分析计算水文分析计算 4 1 14 1 1 流域概况流域概况 河发源于祁连山系苏赖川北坡 班塞尔山和野牛沟黑山南坡 发 源地终年积雪 有冰川分布 山地植被较好 最高海拔高程 4160m 沿 河有朱龙关河 洪水河等较大河流汇入 河流自东南流向西北 至朱龙 关折向北流 于冰沟流出山口 山口以上山势陡峻 河道比降大 冰沟 以上峡谷河段比降约 10 河水经过 市火车站南 酒泉城北及金塔县 鸳鸯灌区等 消失于戈壁 尾水潜入黑河 按照中国自然地理划分该区 属于蒙新区 本项目河段比降达到 20 河河流全长约 370km 冰沟 以上为上游 冰沟水文站以上集水面积为 6883km2 流域上游深入祁连山区 地势南高北低 祁连山区地势较高 气温 低 降水量多 蒸发较弱 同时有高山积雪与现代冰川分布 易形成径 流 为径流形成区 下游为酒泉盆地 地势较低 气温高 降水量少 蒸发较强 为径流形消耗区 河流在到达出山口时水量最大 出山以后 因渗漏 蒸发损失和人工引用 水量逐渐减少 河流域深居内陆 降雨稀少 降雨基本消耗于蒸发 除大暴雨外 一般均不能形成地表径流 河川径流以地下潜流溢出补给和冰川融雪补 给为主 四季变化比较显著 27 机场南路跨 河桥工程位于 河干流上 桥址距 市市中心市 5 0km 桥址上游 34km 处设有冰沟水文站 可作为该项目的设计代表站 根据冰沟水文站资料统计 河多年平均流量 20 23m3 s 多年平均径流 量 6 38 亿 m3 其中 1952 年径流量最大 为 11 44 亿 m3 其中 1948 年 径流量最小 为 4 611 亿 m3 4 1 24 1 2 暴雨洪水特性暴雨洪水特性 1 暴雨特性 河流域地处蒙新高原的走廊地带 距海洋遥远 海洋对降水影响 微弱 造成降水稀少 气候干燥 受季风影响 时有局地暴雨发生 大 面积暴雨少发生 暴雨历时短 一般不超过一天 暴雨出现时间多在 6 9 月间 2 洪水特性 河流域暴雨洪水主要发生在汛期 该流域汛期有春汛和夏汛 春 汛一般出现在 3 4 月间 历时一个多月 由低山融雪 地下水解冻和 融冰形成 所形成的洪水峰低量小 造成的威胁不大 夏汛在 6 9 月 间 历时三个月 主要由季风暴雨和高山冰雪融水综合形成 以暴雨为 主 洪水峰高量大 峰现时间很短 陡涨陡落 冰沟站实测最大流量 1120m3 s 发生在 1952 年 7 月 28 日 4 1 34 1 3 水文资料水文资料 河干流从 1947 年 9 月开始设有冰沟水文站开始 河道上下游先 后设立水文站多处 计有朱龙关站 冰沟站 市站 鸳鸯池水库 坝 上 站和鸳鸯池水库 坝下 站等 其中冰沟水文站属于流量控制站 现属 省水文水资源勘测局管辖 为国家基本水文站 该站资料精度较 28 高 资料系列长 冰沟站以上流域面积 6883km2 市站 1984 年撤消 2002 年冰沟站下迁至此 恢复勘测 市站以上流域面积 7095km2 冰沟 站和 市站流域面积差值为 212km2 占 市站集雨面积的 3 朱龙关目 前已经撤销 朱龙关水文站 1959 年 5 月由 省水电局水文总站设立 站址在 市市西南镜铁山朱龙关 1971 年 1 月 1 日撤销 冰沟水文站 1947 年 9 月由 省水电局水文总站设立 位于 市市 冰沟 2002 年该站下迁 30km 至 河渠首 原 市水文站站址处 市水文站 1966 年由 省水电局水文总站设立 位于 市市冰沟 站下游 30km 处的 河渠首 1984 年撤消 2002 年冰沟水文站下迁至该 站站址处 观测至今 鸳鸯池水库 坝上 水文站和鸳鸯池水库 坝下 水文站 为水库 站 位于金塔县鸳鸯池 1959 年 1 月由 省水电局水文总站设立 属国 家基本水文站 河干流水文测站基本情况见表 4 1 河干流水文测站基本情况表 表 4 1 河 名站 名 设站时 间 观测项目 测站基 面 集水面 积 km2 备 注 河朱龙关 1959 5 水位 流量黄 海 4802 1971 年撤销 河冰 沟 1947 9 水位 流量假 定 6883 河 市 1966 水位 流量 假 定 7095 1984 年撤销 2003 年恢复 河 鸳鸯池水库 坝上 1959 1 水位 流量 假 定 12439 河 鸳鸯池水库 坝上 1959 1 水位 流量 假 定 12439 4 1 44 1 4 本项目水文设计代表站选择本项目水文设计代表站选择 29 冰沟水文站现属 省水文水资源勘测局管辖 为国家基本水文站 该站有 1948 年至 2002 年共计 55 年资料 资料系列完整 系列长 施 测精度高 资料可靠 距离本项目区较近 故以冰沟水文站作为本工程 的水文设计代表站 机场南路跨 河桥项目区位于冰沟水文站下游 34km 处 项目区以上流域面积为 7124km2 跨 河桥和水文站之间无径流汇 入 流域面积相差 3 5 可直接利用冰沟站资料进行水文频率分析 作 为本项目水文分析计算的依据 冰沟水文站 2002 年下迁至 河 市站站址 即 河渠首 处 该 站有 2003 年至 2010 年共计 8 年实测系列资料 为了使冰沟站水文资料 系列更具有代表性 须对资料系列延长 而 市站距离冰沟站站址 30km 且之间无径流汇入 冰沟站以上流域面积 6883km2 市站以上 流域面积 7095km2 冰沟站和 市站流域面积差值为 212km2 占 市站 集雨面积的 3 故可直接应用 市站水文资料作为冰沟站资料进行水文 分析 故以 市水文站资料作为本工程的水文资料补充 4 1 54 1 5 历史调查洪水历史调查洪水 据 省洪水调查资料 内陆河流域 记载 河冰沟站址历史 上曾发生过 2 场大洪水 调查洪峰流量分别为 1937 年洪水洪峰流量 1420m3 s 1952 年洪水为解放以来最大 洪峰流量 1120m3 s 为实测最 大值 据铁一院对 市河段调查访问 有 1903 年等八次洪水 其中以 1903 年洪水最大 1937 年洪水次大 1952 年洪水为解放以来最大 据 此 冰沟水文站 1937 年洪水重现期可推至 1903 年至今 重现期 n 107 年 1952 年洪水排位第二 n 57 年 从实测系列来看 1948 年至 2008 年 1952 年洪水重现期亦接近 57 年左右 30 参考已建设完成的位于 河冰沟水文站及 市水文站站址处两个水 利工程水文分析情况 其中 市水文站站址处于 2003 年建设完成 河 渠首 省 河渠首改建工程可行性研究报告 中洪水分析资料系列 年限至 1989 年 该报告中对 1937 年调查历史洪水重现期处理采用铁一 院调查历史洪水推算 从 1903 年算起 确定为 90 年 1952 年历史调查 洪水重现期为 45 年 冰沟水文站站址处于 2005 年建设完成冰沟一 二 级水电站工程 该二级水电站位于 河冰沟水文站站址处 省 市 河冰沟梯级水电站工程可行性研究报告 中洪水分析年限仅至 1996 年 该报告中对 1937 年调查历史洪水重现期确定为 64 147 年 1952 年实测洪水重现期确定为 45 年 处理情况也是采用铁一院调查历史洪 水 故 市市机场南路跨 河桥工程洪水分析处理历史调查洪水 确定 1937 年调查历史洪水重现期为 107 年时合理的 4 1 64 1 6 洪水频率分析计算洪水频率分析计算 用冰沟站 1948 2002 年共 55 年资料 市站 2003 年至 2010 年共 计 8 年实测资料加上 1 年调查历史洪水资料组成不连续洪水系列进行频 率分析计算 经验频率采用如下公式计算 pm m n 1 pm a n 1 1 a n 1 m n 1 式中 pm a 个特大历史洪水的经验频率 pm 实测洪水的经验频率 n 调查洪水系列年限 n 实测洪水资料年数 31 m 1 2 a m 1 2 3 n 4 1 74 1 7 项目区洪水项目区洪水 市市机场南路跨 河桥处于 河冰沟水文站以下 37km 处 该断 面以上河道集雨面积 7124km2 冰沟水文站控制流域面积 6883km2