长沙师范学校工程防洪评价报告改

长沙县安沙镇半边街撇洪渠长沙师范学校第二校区段整治工程防洪评价报告（报批稿）株洲市水利水电勘测设计院二一三年六月证书名称：水文、水资源调查评价证书证书等级：乙级证书编号：水文证乙字号发证机关：湖南省水利厅持证单位：株洲市水利水电勘测设计院批 准：审 查：报告编制：宁斌武 分析计算： 目录1概述11.1项目背景11.2评价依据21.3工作内容和技术路线41.4 报告采用高程系统42基本情况52.1建设项目概况52.2流域及河道基本情况92.3现有水利工程及其它设施情况112.4水利规划及实施安排123河道演变133.1河道历史演变概况133.2河道近期演变分析133.3河道演变趋势分析134防洪评价计算144.1流域概况144.2水文气象特征154.3设计洪水计算164.4泄洪能力复核214.5堤防稳定复核.274.6施工期影响分析计算.305防洪综合评价315.1与现有水利规划的关系及影响分析315.2与现有防洪标准及有关要求的适应性分析315.3对河道泄洪的影响分析315.4对河势的影响分析315.5对防汛抢险的影响315.6对第三人合法水事权益的影响分析325.7景观水位对上游堤防影响分析325.8施工影响评价326防治与补救措施336.1法律法规依据336.2防治与补救措施337结论与建议347.1结论347.2建议35 附图1：长沙师范学校第二校区工程布置图附图2：捞刀河流域水系图附图3: 长沙市水利水电工程分布图附图4：长沙师范学校第二校区撇洪渠断面布置图附图5：长沙师范学校第二校区撇洪渠典型断面图附图6：半边街撇洪渠设计水面线 1概述1.1项目背景长沙师范学校为教育家徐特立先生于1912年创办的百年名校。新建第二校区位于长沙县安沙镇毛塘物流园内，距捞刀河北岸2.3公里，107国道东侧，规划中的安沙物流大道以南、星沙大道北延线以西，面积为800亩（实际用地650亩）。规划地块东西宽约960米，南北长约600米。用地植被保持良好，中心地块地势平整，利于建设。用地西南局部有小型山丘，东北部为丘陵地带，垂直高差达到约20米。一条底宽约8米的撇洪渠南北向贯穿新校园。 新校区的规划突出以人为本的设计理念，创造与自然和谐发展，具有现代性、开放性、人性化、生态化、可持续发展特点的，个性鲜明的校园形象。规划方案力求在原生态的建设用地上亲善自然，在珍惜环境的前提下建设校园，以生态环保意识为指导，达到建筑与自然、人与自然的共生共存。加强校园环境景观设计，体现花园式、生态化的校园环境。场地内的撇洪渠水体经过艺术化的处理，与校园中的各功能组团有机结合，营造出校园中心区“曲水流觞”的生态园林。它穿插于各功能组团之间，使全校可以最大限度的享用此处的景观，是师生们休憩、早读、交往的场所，给人以恬静、愉悦的环境享受。校园规划拟将雨水收集后分四部分排入撇洪渠。雨水管径为d400-1000，坡降控制不少于2，起点井埋深控制不小于1.5米。为评价长沙师范学校第二校区撇洪渠整治工程建设对防洪影响，受长沙师范学校建设项目部的委托，株洲水利水电勘测设计院承担对长沙师范学校第二校区撇洪渠整治工程进行防洪影响评价，并对工程造成的影响提出相应的补偿措施。1.2评价依据1.2.1国家有关法律、法规及有关规定(1)中华人民共和国水法，2002年10月1日；(2)中华人民共和国防洪法，1997年8月29日；(3)中华人民共和国河道管理条例，1988年6月10日；(4)中华人民共和国水文条例，2007年6月1日(5)水利部、国家计委水政19927号河道管理范围内建设项目管理的有关规定；(6)水利部办公厅办建管2004109号河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行）；(7)湖南省实施中华人民共和国河道管理条例办法，1995年4月6日；(8)湘水电政（1992）第06号河道管理范围内建设项目管理的有关规定。1.2.2有关技术规范和技术标准(1)中华人民共和国国家标准防洪标准(GB50201-94)；(2)中华人民共和国国家标准水位观测标准（GBJ138-90）；(3)中华人民共和国国家标准河流流量测验规范（GB50179-93）；(4)中华人民共和国国家标准河流悬移质泥沙测验规范（GB50159-92）；(5)中华人民共和国国家标准堤防工程设计规范(GB50286-98);(6)中华人民共和国水利部水利工程水利计算规范（SL104-95）；(7)中华人民共和国水利部水利水电工程设计洪水计算规范（SL 144-2006）；(8)中华人民共和国水利部水利水电工程水文计算规范（SL278-2002）；(9) 中华人民共和国国家标准内河通航标准（GB50139-2004）。1.2.3有关规划和技术文件(1)湖南省洪水调查资料（湖南省水利水电厅，1986年）。(2)湖南省河渠糙率(湖南省水文总站，1988年)；(3)湖南报汛站暴雨洪水特征值重现期查算手册(湖南省水文水资源勘测局，1998年1月)。(4)长沙师范学校第二校区撇洪渠整治工程初步设计报告（株洲水利水电勘测设计院，2013年5月）；(5)湖南省长沙市城市防洪初步设计报告（水利部湖南省水利水电勘测设计研究院，1999年12月）；(6)湘江流域防洪规划报告（水利部湖南省水利水电勘测设计研究院，1999年8月）；(7)湖南湘江长沙综合枢纽水库回水计算专题报告（水利部湖南省水利水电勘测设计研究院，2009年12月）。1.3工作内容和技术路线1.3.1工作内容根据长沙师范学校第二校区撇洪渠整治工程初步设计报告设计成果，对工程进行防洪影响评价。工作内容主要为：收集工程建设设计资料、水文资料、流域、区域相关资料等，分析各种频率的设计洪水，计算设计洪水条件下，工程设计对堤防安全影响，分析工程建设（包括施工）对防洪保安各方面的影响、对河势稳定的影响、对第三者权益的影响以及相应的防治和补救措施，最后提出防洪评价的结论与建议。1.3.2技术路线1、设计洪水计算：设计洪峰流量根据暴雨洪水查算手册，按推理公式法推求。设计洪水位采用长沙师范学校第二校区撇洪渠整治工程初步设计报告中各种频率设计洪水计算成果。在以上各项计算的基础上，对工程建设相关影响做出综合评价。1.4 报告采用高程系统本报告如无特别说明，高程系统均为56黄海高程系统。2基本情况2.1建设项目概况2.1.1 名称与范围名称: 长沙师范学校第二校区撇洪渠整治工程 范围: 撇洪渠源起汤家坝，流入捞刀河,全长约4.1km。上游汤家坝至场区入口2300m，本次整治场区总长620m，场区出口至捞刀河1180m。工程地理位置见附图一。2.1.2工程设计方案1、位置：拟建的长沙师范学校第二校区撇洪渠整治工程位于长沙县安沙镇毛塘物流园内，距捞刀河北岸2.3公里，107国道东侧，规划中的安沙物流大道以南、星沙大道北延线以西，工程位置示意图见图2.1-1。工程位置京珠高速G107图2.1-1 长沙师范学校第二校区撇洪渠整治工程位置示意图2、工程设计概况该撇洪渠为捞刀河支流水渡河高排渠，水渡河中游建有汤家坝，上游洪水经汤家坝拦截分流后，进入撇洪渠，再注入捞刀河。撇洪渠为梯形土质渠道，全长4.1km，底宽5.711.8m，进口渠底高程为36.75m、出口为33.2m，堤顶高程38.0539.85m，边坡系数1.052.02。设汤家坝进口桩号为0+000，则进入长沙师范学校二校区上游口桩号为2+300，下游口桩号为2+920，场内长度为620m。本次仅对场区内620m进行规划设计。在不影响渠道行洪能力和不淹没上游农田的基础上，满足生态景观需要。进口2+300至2+725（420米）为矩形明渠，采用复式断面，边墙顶高出正常蓄水位1.0米，边墙顶设慢行游道，游道上设0.5米高护脚式挡墙，挡墙上设1:2.0斜坡与地面相接。在明渠末端设抬水坝，亲水景观水位为37.0m。2+920至2+725地面依次为主入口广场、南侧大门、校前区广场、潇湘广场，该段需要将撇洪渠进行覆盖，形成开阔的广场区间，拟建双孔箱涵。拟建抬水坝为活动钢坝，洪水过坝时逐步打开闸门，控制坝前水位37.0m，直至闸门全开。洪水退去后，关闭闸门。1 ）箱涵工程拟建箱涵进口桩号为2+725，底板高程35.29m；出口桩号为2+920，底板高程35.19m；全长195m，涵顶覆盖填土，地面为南入口大门广场，标高为40.0m，需通行载重汽车。箱涵为两孔，净空高宽为3.54.5m。钢筋混凝土箱涵结构设计：1、孔径及净空净跨径L0 =4m，净高h0=3.5m，孔数m=2。2、设计安全等级 一级结构重要性系数r0=1.13、汽车荷载荷载等级 公路级截面尺寸拟定 (见图L-01) 顶板、底板厚度 =0.5 m C1 =0.3m侧墙厚度t=0.5m C2=0.3m横梁计算跨径LP = L0+t =5m L = 2L0+3t =10.5m侧墙计算高度hP = h0+ =4m h = h0+2 =4.5m基础宽度B=10.5m2）明渠工程明渠进口桩号为2+300，底板标高35.5m；末端为抬水坝，桩号为2+715，底板标高为35.29m；全长415m，满足景观亲水需要，撇洪渠明渠段设计为复式断面，标高38.0m以下为矩形，底宽为8m；38.0m高程两岸设慢行道，亦为亲水平台，宽各4m；以上为梯形断面，边坡1:2。本次设计采用浆砌石挡墙结构防冲，明渠段底板铺设0.2m厚鹅卵石，减缓枯水流速，以便水生动物栖息，达到景观效果。3）抬水坝工程拟建抬水坝位于撇洪渠桩号2+715，箱涵进口前10m。该区域为学校主要入口处，为满足规划要求，地面以上不能有影响景观的建筑，拟采用钢闸坝形式挡水，闸门型式为液压底横轴翻转式闸门，该闸门启闭设施位于左岸地面以下，对景观影响不大。设计抬水钢坝堰顶高程取渠道底部高程，门顶高程为景观水位37.0m，门高1.71m，宽8m。启闭机型式为1250kN液压启闭机，启闭方式为动水启闭。启闭房布置在左岸，顶部与地面一致，高程为41.5m,净宽3m，净长7m，高程39.0m以下为不透水密封结构。抬水坝下游设消力池，池深0.6m，池长10m。消力池后5m兼做扩散段，从8m宽扩散为9.5m宽，下接双孔箱涵。闸门底板砼厚度1.2m，深入边墙，形成一道截渗墙。抬水坝底板、边墙以及启闭房、消力池均为C30钢筋砼结构。3、施工方案本工程施工总工期为1个枯水期跨2个年度，共计6个月。施工筹建期不包括在本进度计划内，工作内容包括征地拆迁、主体工程施工招标等筹建工作，要求在各段工程开工之前完成。主体工程为11月次年3月。2.2流域及河道基本情况2.2.1流域概况捞刀河（又名捞塘河或潦浒河），为湘江右岸的一级支流，发源于湖南省浏阳市社港镇周洛洞的石柱峰下，流经浏阳市龙伏镇、北盛、永安、及长沙县春华镇、捞刀河镇，于涝湖垸与戴家河垸之间汇入湘江，全长约140.5km。流域发育不对称，右岸集水面积大于左岸。流域总集水面积2543km2，河道平均坡降0.78。捞刀河干流流经长沙县以后，河道在微丘平原区蜿蜒穿行，并逐渐加宽，坡降逐渐减缓到0.20.25。工程以上流域面积2502km2，河段长119.3km。半边街干沟为湘江流域捞刀河支流水渡河撇洪渠，始于上游汤家坝，该坝控制集水面积4.3km2，撇洪渠沿途拦截山坡雨水面积1.46km2，其中师范学校场地及以上拦截山坡水面积0.98km2，合计场地以上撇洪集雨面积5.28km2。汤家坝以上河道干流长度4.1km，干流平均坡降2.25，流域内植被较好，属丘陵地区。2.2.2工程河段概况拟建的长沙师范学校第二校区撇洪渠整治工程位于长沙县安沙镇毛塘物流园内，下距捞刀河1.2公里，工程处河道照片如图2.2-1。半边街干沟为湘江流域捞刀河支流水渡河撇洪渠，始于上游汤家坝，该坝控制集水面积4.3km2。根据城市发展规划，撇洪渠沿途拦截山坡雨水面积1.46km2，其中师范学校场地及以上拦截山坡水面积0.98km2，合计场地以上撇洪集雨面积5.28km2。汤家坝以上河道干流长度4.1km，干流平均坡降2.25，流域内植被较好，属丘陵地区。图2.2-1 工程处河道照片现有撇洪渠河宽约1015m，现水面宽约710m，一般平水期，水深约0.20.5m，左岸靠山，右岸大部分为填筑土堤，渠道内外边坡均为土质边坡，未护砌，现杂草丛生，且渠底淤积严重，部分渠段出现倒坡，但边坡较为稳定，未出现大范围坍塌、滑坡现象，穿场地右渠堤顶现为交通道路，渠顶宽35m。根据湖南省轻工纺织设计院2013年5月提供的长沙师范学校第二校区（撇洪渠整治工程）施工图设计阶段工程地质勘探中间资料，勘察外业工作于2013年04月08日至2013年04月27日进行，依钻孔揭露，场地上覆地层自地面向下依次为：素填土、粉质粘土、中砂、砾砂、残积粉质粘土、强风化砾岩。各岩土层性质描述如下：素填土（Qml）:褐黄色，灰褐色，稍湿，松散稍密，主要由粉质粘土和少量砾石组成，回填年限大于5年。该层全场地分布，层厚0.504.70m，平均3.21m。粉质粘土(Qal+pl):褐黄色，灰褐色，稍湿，硬塑状，局部可塑状态，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，局部地段含圆砾约15%。该层全场地分布，层厚3.509.00m，平均5.25m。中砂 (Qal+pl):褐黄色、灰白色，湿，稍密状态，矿物成分以石英、长石为主，含少量粘粒，级配一般，局部为中细砂。该层场地内大部分地段可见；层厚0.903.90m，平均1.93m。砾砂 (Qal+pl):褐黄色，饱和，稍密中密状态，不均匀混有20-30%卵石及少量圆砾，粒经1-3cm，最大超过5cm，磨圆度较好，分选性较差。该层全场地分布，层厚3.0012.50m，平均7.69m。残积粉质粘土(Qel):紫红色，红棕色，系砾岩风化残积而成，原岩结构较清晰，湿，可塑状态，局部含砾石约20%。该层全场地分布，层厚1.904.90m，平均3.28m。强风化砾岩(E):紫红色，红褐色，砾状结构，中厚层状构造，砾石含量约20-30%，成分以硅质为主，泥质胶结，胶结较紧密。岩石节理裂隙发育，岩石风化强烈，岩芯多呈碎块状。该层全场地分布，本次勘察揭露深度6.0013.40m。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001，2008年局部修订版）和中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，拟建场地抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，可不考虑场地内粉细砂的液化问题。 2.3现有水利工程及其它设施情况根据现场调查情况，本次评价河段内，现有主要水利工程为过河简易桥梁，上游约2300m处为汤家矮坝，没有其他重要水利工程。2.4水利规划及实施安排工程所处位置为水塘垸，根据防洪规划，捞刀河大堤防洪标准为30年一遇，目前还没有进行防洪堤的达标建设。根据水利工程规划，水渡河入捞刀河口将修建长青排渍泵站，以便洪水时排泄水渡河洪水。3河道演变3.1河道历史演变概况工程河段地处水渡河下游,属于婉蜒弯曲型河流, 洪水期易受捞刀河回水顶托影响，当捞刀河水位较高，时以沉积作用为主，当捞刀河水位较低而撇洪渠来水较大时以冲刷作用为主，枯水期以沉积作用为主。河流坡降较缓，并经河道的弯曲调节，使水流更进一步的消能，历年来工程河段冲淤相间，总的趋势是淤积。河床由砂岩和淤泥组成，河槽中第四系覆盖层主要为细砂淤泥层，河势基本稳定。3.2河道近期演变分析由于工程段属于城市规划范围，因此，工程河段将逐步规划为城市范围，随着城镇化水平的提升，将改变原有的水文特性，主要有峰量加大，汇流时间缩短等，势必加大河道冲刷，对撇洪渠产生不利影响。3.3河道演变趋势分析由于工程纳入城市范围后，将重新规划河段的设计，并对河段进行重新建设、改造，改造后的撇洪渠将逐步变为城市排涝为主的河道，将其进行渠化设计，由于堤防的约束，水流归槽，河道逐渐趋于稳定。4防洪评价计算4.1流域概况长沙师范学校第二校区属捞刀河流域，捞刀河由浏阳市北乡永安市界碑桥进入长沙县境内的春华镇春华山乡横坑，经春华山、赤石河，于枫林港汇金井河来水，接水渡河与白沙河会合，经罗汉庄至捞刀河镇干嘴坨入长沙市区，属湘江水系。捞刀河集雨面积2543km，河长141km，河流坡降0.78，在长沙市洋油池注入湘江，为湘江一级支流。在长沙县境内流域面积为1301km，河长为51.5km，主要河床宽100-150米，落差为110米，河流坡降0.78。长沙航电枢纽建成后捞刀河设计洪水水面线成果如表4.1-1。拟建场地位于湖南省长沙县安沙镇毛塘工业园内，场区内现有一撇洪渠南北向流经新建校区，当地人称半边街干沟。撇洪渠源起汤家坝，流入捞刀河,全长约4.1km。上游汤家坝至场区入口2300m，场区总长620m，场区出口至捞刀河1180m。撇洪渠属湘江流域捞刀河支流水渡河，始于上游汤家坝，该坝控制集水面积5.66km2，右岸响塘支渠集水面积1.14km2，左岸拦截山坡雨水及水塘乡林场支渠集水面积2.89km2，师范学校场地雨水面积计0.4km2，合计场地及以上集雨面积10.09km2。汤家坝以上河道干流长度4.1km，干流平均坡降2.25，流域内植被较好，属丘陵地区。捞刀河设计洪水水面线成果表表4.1-1断面号地点累距(km)0.50%1%2%3.33%5%10%1新河口037.3736.7836.3736.1035.8635.3820.31437.3936.7836.3736.1035.8635.3830.70437.4136.7836.3736.1035.8635.384铁路桥11.03637.4436.7836.3736.1035.8635.385 铁路桥21.21637.5136.7936.3736.1035.8635.386网船湾2.33637.7236.7936.3836.1235.8635.387 3.93638.0136.9636.3836.1235.8635.398 5.13638.3037.2836.5936.1235.8835.399人渡下7.13638.7537.7437.0336.3935.9035.39108.43638.9637.9637.2336.5836.0735.3911 罗汉庄10.53639.3338.3237.5736.8936.3735.4012 11.12639.5338.5337.7837.0836.5435.5113水渡河12.339.738.737.9537.2536.735.64.2水文气象特征捞刀河属亚热带季风性湿润气候区，春雨、夏热、秋燥、冬寒，四季分明，极端最高气温43，极端最低气温-12，年平均气温16.9，月平均最高气温30，多在7、8两月，月平均最低气温-5至8，多在12、1、2月，年平均相对湿度81%，年平均降水量1422.4mm，最大日降水量224.5mm。冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，全年主导风向为西北风，年平均风速2.5m/s。4.3设计洪水计算根据1994年6月2日由国家技术监督局和中华人民共和国建设部联合发布，1995年1月1日起实施的中华人民共和国国家标准防洪标准（GB50201-94），城市应根据其社会经济地位的重要性或非农业人口的数量分为四等级，各等级的防洪标准见表4.3-1。 城 市 防 洪 标 准表4.3-1等级重要性非农业人口（万人）防洪标准重现期（年）特别重要的城市150200重要的城市150-50200-100中等城市50-20100-50一般城镇2050-20本工程位于长沙县水塘垸，根据长沙县水务综合发展规划，工程范围堤防标准为30年一遇。根据城市发展规划，本工程河段将改为城市排水渠，因此，其设计应符合城市排水工程规划规范要求，其设计排涝标准为5年一遇。4.3.1按洪水查算手册计算（1）由暴雨洪水查算手册计算设计暴雨流域内无实测水文资料，设计暴雨查1984年湖南省水利厅编暴雨洪水查算手册。根据校区地理位置查得流域中心24点100mm，查图得Cv0.45 ，Cs=0.35Cv，查表得Kp，设计暴雨成果见表4.3-2。表4.3-2 年最大24h设计暴雨成果表P（%）5102033.3Kp1.881.61.311.01H24点（mm）188160131101(2) 设计洪水推求 暴雨一致区号为7，查图初损I030mm，点面系数a=0.996， 时段地表径流深：R上Ra(查表得)；=L/（F1/4J1/3）；m=0.1450.489；Qm=0.278FRt/t,；计算参数和结果见表4.3-3。为简化起见，撇洪渠沿途拦截山坡洪水面积与汤家坝集雨面积合并一起计算，流域参数为：集雨面积10.9km2，干流长度4.1km，干流坡降2.25。洪水计算结果表表4.3-3设计参数单位P=10%P=20%P=33.3%24小时面雨量H24面mm160131101暴雨衰减指数n20.7080.7210.740暴雨衰减指数n30.7750.7490.7611小时内暴雨量H1mm68.255.944.43小时内暴雨量H3mm94.875.959.16小时内暴雨量H6mm116.792.170.812小时内暴雨量H12mm136.3109.683.5径流比例系数0.70.70.7总径流深R总mm129.4100.568.6地表径流深R上mm90.670.348.0流域地理参数17.5617.5617.56流域汇流参数m0.5890.5890.589汇流历时h5.886.296.97洪峰流量Qmm/s36.727.818.2洪水总量Wm万m130.97101.8171.54由计算结果可知，P=10%的洪量模数为12.98万/，洪峰模数为3.64/；P=20%的洪量模数为10.09万/，洪峰模数为2.76/；P=33.3%的洪量模数为7.09万/，洪峰模数为1.80/。洪水计算成果较为合理。(3) 设计洪水过程线洪水过程主要为地面径流过程，地面径流采用标准径流分配过程线法推求，由此而得的洪水过程线成果见表4.3-4和图4.3-1。设计洪水过程 表4.3-4 单位：m3/st(dt=1h)P(%)102033.3000012.782.161.5125.964.603.18320.1216.011.15436.7027.818.2528.3822.2015.56623.4018.1112.74719.4515.0110.56816.2712.568.84913.6110.537.411011.568.956.301110.057.765.45128.786.794.78137.765.994.22146.755.203.66155.864.553.20165.224.102.87174.713.712.60184.203.312.32193.702.922.04203.312.571.81212.932.231.58222.672.031.44232.421.841.30242.161.641.16251.911.441.02261.651.240.88271.401.040.74281.140.850.60290.890.650.46300.630.450.33310.380.250.1932000.05图4.314.3.2按城市排水计算(1) 暴雨强度采用长沙市暴雨强度计算公式：式中：q暴雨强度（L/（sh）。P重现期，一般区域重现期取 P=13 年；重要干道、重要地区、广场或短时积水能引起严重后果的地区、主要排水渠，重现期取 P=35 年。取重现期为35年。t汇流时间和渠道流行时间（min）。t=t1+mt2，t1为地面集水时间，取21.5分；t2为管渠内雨水流行时间，取2.13分，m为折减系数；汤家坝上游干流长度4.1km，干流坡降2.25；撇洪渠进口至项目区2.3km，渠道底纵坡降0.86。综合地面径流坡度1%。 （2）雨水流量根据城市排水工程规划规范 （GB 50318-2000），雨水流量公式为：Q=qF式中：Q雨水量（L/s） q雨强度（L/（sh） 径流系数，按下表取值： 区 域 情 况径流系数城市建筑密集区（城市中心区）0.600.85城市建筑较密集区（一般规划区）0.450.60城市建筑稀疏区（公园、绿地等）0.200.45 F汇水面积（ha）,F=1009 ha。(3)计算结果撇洪渠汇水区面积1009ha,重现期P取3年，综合径流系数取0.7,计算结果如表4.3-5。按城市排水计算结果表4.3-5工 况重现期P(年)汇流历时t（min）综合径流系数暴雨强度q(L/sha)雨水流量Q(m3/s)建城后323.60.79241.44.3.3设计洪水成果根据以上计算结果，撇洪渠现状按37.2 m3/s复核，撇洪渠汇水区按规划建成后按5年重现期城市排水标准取按41.4 m3/s校核。4.4泄洪能力复核4.4.1 现状水力计算撇洪渠现状为梯形土渠，左岸靠山，右岸大部分为填筑土堤，渠道内外边坡均为土质边坡，未护砌，现杂草丛生，且渠底淤积严重，部分渠段出现倒坡，但边坡较为稳定，未出现大范围坍塌、滑坡现象，穿场地右渠堤顶现为交通道路，渠顶较宽。本次复核采用实测断面，撇洪渠全长4.1km，实测23个断面，汤家坝渠道进口桩号为0+000，渠道出口（捞刀河左岸）桩号为4+100。实测断面参数见表4.4-1。表4.4-1 撇洪渠现状断面参数表序号桩号底高程(m)底宽(m)右堤顶高程(m)边坡系数m备注10+00036.758.539.21.39汤家坝20+30036.689.839.22.0230+48036.617.239.331.7640+83036.3210.939.851.5351+05036.25839.471.5861+36036.28.539.151.5971+63036.18.339.181.5981+82036.09839.111.5291+95036.027.339.471.45102+09036.027.539.971.54112+30035.59.139.31.66项目区进口122+45035.068.439.141.32132+54034.97.639.041.38142+63034.826.638.891.50152+76034.768.539.91.22162+86034.567.738.841.47162+92034.537.738.811.47项目区出口172+96034.4832.838.851.57183+17034.215.738.731.15193+34033.91938.551.35203+50033.827.738.221.41213+70033.7011.838.121.32224+02033.6210.238.051.31234+10033.208.939.15捞刀河右岸由测量成果计算撇洪渠全长、项目区以下、项目区三种情况下的渠底平均宽度、渠堤平均高度、渠堤边坡系数、纵坡比以及P=10%时泄洪水深如表4.4-2。撇洪能力按明渠均匀流公式计算:式中：泄流量为P=10%时渠道泄洪流量q渠=36.7(m3/s)A过水断面面积(m2)；i渠底纵坡降，按进出口高差计算；C谢才系数， n渠道糙率，取n=0.03； R水力半径(m)，R=A/； 湿周(m)。撇洪渠过水能力复核结果如表4.4-2。撇洪渠现状水力计算表表4.4-2渠段纵坡降i平均底宽(m)平均边坡系数m平均堤高(m)设计流量（m3/s）计算水深h(m)全长0.8.41.553.6936.72.29项目区以下0.001288.41.394.136.72.08项目区0.000581.434.1736.72.75从上表可知，当发生10年一遇洪水时，堤顶超高按0.5m计，现状堤顶高程满足排涝要求。拟建抬水坝位于撇洪渠桩号2+715，箱涵进口前10m。设计抬水钢坝堰顶高程取渠道底部高程，门顶高程为景观水位37.0m，门高1.71m，宽8m。建成后当发生P=33.3%频率标准洪水时，不会造成雍水影响；当发生P=10%，P=20%频率标准洪水时会造成一定雍水，但雍水高度不超过堤顶高程。4.4.2拟建渠道水力计算拟建工程段桩号为2+3002+920，长620m，2+3002+725为明渠段，2+7252+920为箱涵段。根据撇洪渠的现状，设计项目区进出口渠底高程按现状渠底高程确定，渠道纵坡降为1/2000。设计明渠段进口底板高程为35.5m，矩形渠道，底宽为9.5m，渠底为鹅卵石，边墙为生态挡墙结构，渠道糙率取0.025，末端设抬水坝和消力池；箱涵为双孔钢筋砼结构，出口底板高程为35.19m，底宽24.5m，糙率取0.017。拟建渠道水力计算仍采用明渠均匀流公式，设计洪水流量41.40 m/s。各断面计算结果见表4.4-3。撇洪渠各断面水力计算结果表（P=10%）表4.4-3 桩号底板高程(m)底宽（m)边坡系数m糙率n计算水深(m)设计流量（m3/s）水面线（m)2+28035.4581.50.0252.6241.4038.552+30035.59.500.0253.141.4038.62+45035.43 9.500.0253.141.4038.532+54035.38 9.500.0253.141.4038.482+63035.34 9.500.0253.141.4038.442+71535.29 9.500.0172.441.4037.692+72535.29 900.0172.541.4037.792+76035.27 900.0172.541.4037.772+86035.22 900.0172.541.4037.722+92035.19 900.0172.541.4037.692+94035.1291.50.0252.541.4037.62 撇洪渠各断面水力计算结果表（P=20%）表4.4-3续表桩号底板高程(m)底宽（m)边坡系数m糙率n计算水深(m)设计流量（m3/s）水面线（m)2+28035.4581.50.0252.327.837.752+30035.59.500.0252.327.837.82+45035.43 9.500.0252.327.837.732+54035.38 9.500.0252.327.837.682+63035.34 9.500.0252.327.837.642+71535.29 9.500.0172.327.837.592+72535.29 900.0171.827.837.092+76035.27 900.0171.727.836.972+86035.22 900.0171.727.836.922+92035.19 900.0171.727.836.892+94035.1291.50.0251.727.836.82撇洪渠各断面水力计算结果表（P=33.3%）表4.4-3续表桩号底板高程(m)底宽（m)边坡系数m糙率n计算水深(m)设计流量（m3/s）水面线（m)2+28035.4581.50.0251.318.236.752+30035.59.500.0251.3518.236.852+45035.43 9.500.0251.3518.236.782+54035.38 9.500.0251.3518.236.732+63035.34 9.500.0251.3518.236.692+71535.29 9.500.0170.818.236.092+72535.29 900.017118.236.292+76035.27 900.017118.236.272+86035.22 900.017118.236.222+92035.19 900.017118.236.192+94035.1291.50.025118.236.12拟建明渠段为复式断面，岸坡设慢行道，路面高程为40.0m，以上为坡度1:2的土质边坡，草皮护坡。慢行道路路面标高高于洪水位，满足要求，亲水效果较为理想。4.4.3考虑捞刀河洪水 一、按独立事件分析1、捞刀河正常水位长沙航电枢纽建成后，正常水位29.7m，撇洪渠出口底板高程为33.2m，高出正常水位3.5米，此时撇洪渠出口不淹没，排涝不受影响。2、捞刀河洪水捞刀河发生50年一遇洪水，撇洪渠出口洪水水位为37.87m，此时撇洪渠无洪水，项目区渠堤均高于洪水位0.5m以上，满足防洪要求。下游出口段渠堤堤顶高程高于洪水位，但最低处高程仅38.05m，渠堤超高不够，尚差0.32米，受洪水威胁，应考虑从加高加固。二、按遭遇几率分析由于撇洪渠上游2300m和下游1180m不属于本工程范围，上下游渠道整治应与城区建设同步，捞刀河洪水顶托仅按现状进行分析。1、捞刀河3年一遇洪水与撇洪渠10年一遇洪水（查算结果）组合，遭遇几率P=3.33%，高于撇洪渠防涝标准。由于捞刀河洪水位低于撇洪渠出口底板高程，不会发生洪水顶托，撇洪渠水面线未发生改变。2、撇洪渠3年一遇洪水（查算结果）与捞刀河10年一遇洪水组合，遭遇几率P=3.33%。撇洪渠3年一遇洪峰流量为18.2 m/s,出口处水位仅34.18m，捞刀河10年一遇洪水位时撇洪渠出口处水位为35.6m，此时撇洪渠洪水受捞刀河洪水的顶托，水面线取两者的外包线，并计入水体阻力及能量损失，计算结果如表4.4-4。撇洪渠(P=3.33%)捞刀河(P=10%)各断面水面线计算结果表表4.4-4桩号底板高程(m)堤顶高程（m）底宽（m)边坡系数m糙率n计算水深(m)水面线（m)3+34033.9138.5591.350.031.8135.723+50033.8238.227.71.410.031.935.72 3+70033.738.1211.81.320.031.4935.19 4+02033.6238.0510.21.310.030.9734.594+10033.239.158.90.240.030.9934.19计算结果显示，壅水至3+700，长度为400m。洪水水位加超高0.5m均低于渠堤堤顶高程，渠堤满足防洪要求。以上分析结论为工况1：撇洪渠设计排涝标准情况下，捞刀河相应洪水，撇洪渠过水断面满足排涝要求；工况2：捞刀河10年一遇洪水（与撇洪渠排涝标准同频率）壅水情况下，撇洪渠相应洪水，撇洪渠渠堤满足挡水要求。目前，撇洪渠两岸以及汤家坝上游均为农村，土质渠道杂草丛生，渠道不规则，底坡不顺畅，部分渠段阻水严重。根据水面线推算结果，明渠最大水深发生在项目区的上下游。下游桩号3+170处为一卡口，此卡口整治疏通后，撇洪渠水面线将大为降低，撇洪排涝能力大有潜力可挖。考虑到项目区撇洪渠进出口应与原渠道平顺连接，本次设计项目区的进口和出口，都与原撇洪渠高程吻合，因此不存在因为水面线的骤降或抬高，造成连接段的淤积或冲刷问题。4.4.4景观水位撇洪渠进口为汤家坝，上游为天然溪沟，无防洪设施，两岸耕地地势较低，容易受涝。渠道进口底板高程为36.75m，枯水流量不大，抬水坝拦截后，上游水位抬高不大，农田不会受淹没。根据长沙师范学校整体规划，确定景观水位37.0m较为合适。经计算，钢闸坝建成蓄水后，在上游汤家坝处，水位比原水位抬高仅0.25米。4.5堤防稳定复核4.5.1抗滑稳定分析墙高按2.5m和1.5m二种断面计算。根据2001年国家标准GB183062001附录D关于地震基本烈度向地震动参数过渡的说明，工程所处地震基本烈度小于度，按照水工建筑物抗震设计规范（SL20397）的有关规定，水工建筑物的设计烈度为度时，可不进行抗震复核计算。因此，只计算正常情况（基本荷载组合）。堤防的抗滑稳定安全系数按下式计算： 式中：