龙头湾改河工程防洪评价报告

市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告1目录1概述111项目背景112评价依据1121法律依据2122标准规范2123基础资料213技术路线及工作内容22基本情况421建设项目概况4211工程设计方案4212工程施工方案522河道基本情况6221河道概况6222气象水文特征6223地形、地貌、地质情况723河段防洪标准1224现有水利工程及其它设施情况1225水利规划及实施安排123河道演变1331河道历史演变1332河道近期演变分析1333河道演变趋势分析154防洪评价计算17商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告241设计洪水17411流域概况17412水文站及基本资料18413工程设计洪水标准18414设计洪水19415施工分期设计洪水2142壅水分析计算22422防护堤高程复核2743冲刷与淤积分析计算28431冲刷分析计算28432淤积分析2944河势影响分析295防洪综合评价3151与现有水利规划的关系及影响分析3152与现有防洪标准、有关技术要求和管理要求的适应性分析3153对行洪安全影响评价3154对河势稳定的影响分析3255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32551对工程建设区河段的影响32552对工程区涉河桥梁的影响32553对回水区道路的影响3356对防汛抢险影响评价3357建设项目防洪的设防标准与措施是否得当3358对第三人合法水事权益影响评价3459施工期防洪评价34市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告3510工程弃渣对洪水的影响评价356工程影响防治措施与工程量估算367结论和建议3771结论37711乾佑河系峡谷型山区型河流，河势稳定，不会因修建龙头湾改河工程导致河床演变37712龙头湾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37713龙头湾改河工程的修建，不影响河道正常泄洪，不影响防洪安全38714工程设防标准符合规范要求3872建议38市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告11概述11项目背景县位于陕西省东南部，地区西南部，地处秦岭南麓中段。东西最长975KM，南北最宽642KM，总面积3487KM2。东连山阳和湖北郧西县，西接宁陕县，南邻安康市、旬阳县，北依柞水县。县境内群山连绵，沟壑纵横，是一个“九山半水半分田”的土石山区，土地资源十分紧缺。县县城龙头湾改河工程，位于距县城3KM的永乐镇乾佑河沿岸，拟在县城规划区内的乾佑河龙头湾处实施改河工程，利用河道开发土地186亩，缓解土地紧张局面。龙头湾改河工程拟由县政府制定优惠政策，由县华运资源再生有限公司筹资修建，作为改河造地工程项目操作。经营方式及年限等事宜由县政府与县华运资源再生有限公司协商确定，并签定书面合同。接受建设单位委托，我院于2010年6月编制完成了县龙头湾改河工程可行性研究报告，同时委托我院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乾佑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（送审稿）上报市水务局。12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，有关技术规范和技术标准，还依据了其他相关文件。主要如下121法律依据商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告2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陕西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122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（SL2522000）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（GB500712002）水利水电工程施工组织设计规范SL3032004123基础资料陕西省防洪规划报告（陕西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县龙头湾改河工程可行性研究报告地区实用水文手册技术委托书、合同书。13技术路线及工作内容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、市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告3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，采用了青泥湾水文站的实测资料，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，分析电站工程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。龙头湾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。商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告42基本情况21建设项目概况211工程设计方案龙头湾改河处乾佑河河道呈弯曲状，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。穿过两个山脊，计划沿河势顺畅方向开凿龙头湾山脊裁弯取直。形成宽45M，长433M的泄洪明槽，两侧开挖边坡105110，并每2040M高度设一道15M宽戗台；同时修筑上下游拦河导流堤防长375M。土石方开挖1456万M3，砌石091万M3，渣石填筑7527万M3（含垫地）。造地186亩，估计工程投资730152万元。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46600M，出口高程45550M，槽底比降1/35，设计宽度45M，设计长度433M。根据设计泄洪流量Q1930M3/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92M/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。迎水面坡市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告5比105，背水面坡比120，堤顶宽38M。堤顶超高依据规范和本工程实际条件，确定采用120米。本工程可研选定的主要建筑物的防洪标准为50年一遇洪水，并可渲泄100年一遇洪水。212工程施工方案本工程工程项目较简单，场地集中，在102省道沿线，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，河砂、块石可就近在项目区采取使用。龙头湾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50M，厚20M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1年，自2010年10月正式开工，2011年9月完工。泄洪槽工程工期6个月，自2010年10月至2011年3月。2010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。2010年11月至2011年3月完成泄洪槽开挖。上下游堤防工程工期自2011年3月至2011年5月。2011年3月做好施工准备，2011年4月至5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。2011年6月至9月完成老河道土地整理等。若工程不能如2010年10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商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告6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。22河道基本情况221河道概况项目所在地为乾佑河流域，是汉江的二级支流。乾佑河发源于秦岭山脉南麓牛背梁，由北向南流经市柞水、县，于安康市旬阳县境内汇入旬河，全长151KM，总流域面积2395KM2。乾佑河绝大部分河段在市境内，境内流程1355KM，其中县境内河长670KM，占总河长的494；境内流域面积1529KM2，占总流域面积的638。乾佑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。乾佑河段沿程自上而下有较大支流3条，分别是午峪沟，集雨面积830KM2，河长168KM，平均比降290；县河，集雨面积246KM2，河长391KM，平均比降396；冷水河，集雨面积4018KM2，河长337KM，平均比降233。222气象水文特征项目区属北亚热带向暖温带过渡区气候，四季分明，气候温和，雨量充沛。根据气象资料统计显示县平均气温133，极端最高气温396，极端最低气温137；年平均降水量805MM。市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告7受大气环流和秦岭山脉阻断影响，项目区降水时空分布差异很大，西北部秦岭山脉多雨，东南部低山河谷少雨；尤以乾佑河发源地的秦岭为最高，可达850MM。乾佑河流域冬春少雨，夏秋多雨，易发生局部短历时高强度暴雨。乾佑河干流段设有青泥湾水文站。青泥湾水文站坐落在县城下游处，控制流域面积1377KM2，于1959年建站，现收集有该站19592009年51年洪水资料。地区实用水文手册其中的相关资料和公式、参数可利用。另有市政府批准的县乾佑河防洪工程规划中的设计洪水成果可作为参考。223地形、地貌、地质情况2231区域地质工程区位于大地构造单元之东秦岭褶皱系，印支褶皱带。北与华力西褶皱带相临，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，普遍沿乾佑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。乾佑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4546346802M，相对高差大于500M，依据地形地貌划分，工程区属中低山地貌区。2232地层岩性工程区按照地层划分，属昆仑秦岭区A2，凤县小区内。根据1/50万东秦岭地质图和工程区出露的地层岩性有1古生界地层商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告8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。工程区位于秦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区域断层两河凤镇竹林关复活断裂，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。该断层线是东秦岭褶皱带之分界线，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、市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告9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。2233区域稳定性评价与地震效应区域稳定性工程区同整个秦岭山地一样，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。地震效应本区有地震历史记载以来，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005G，地震动反应特征周期045S，工程区基本地震烈度为度。2234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2130M，水位埋深河床或高河漫滩020500M，一级阶地380M；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基岩裂隙水商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告10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。地下水的补给靠乾佑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，最终排入乾佑河。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7980，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。2235工程地质条件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050300M，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、泥盆系中统市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告11（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04100M，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乾佑河龙头湾河段的河床之上，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3001300M，局部夹有孤、漂、块石，河床堆积物粒径大于20MM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04100M，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020500M，对施工有一定的影响，应采取必要的排水工程措施。23河段防洪标准根据地区行署以商署200101号函批准的县县城防洪规划，县城乾佑河段设防标准为50年一遇洪水。本工程设防标准为50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。商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告1224现有水利工程及其它设施情况工程区内的主要工程有（1）防洪工程县龙头湾改河工程位于县永乐镇，距县城三公里。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包茂高速柞水小河高速公路通过，工程区有本段高速公路桥龙头湾大桥穿过；另有S102省道沿河而下。25水利规划及实施安排县县城龙头湾改河工程，拟在县城规划区内的乾佑河龙头湾处实施改河工程，利用河道开发土地186亩。根据地区行署以商署200101号函批准的县县城防洪规划，县城乾佑河段设防标准为50年一遇洪水。本工程区的水利规划有乾佑河防洪规划，该工程建设附合本规划，不存在违反规划的制约因素。市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告133河道演变31河道历史演变乾佑河发源于秦岭山脉南麓牛背梁，由北向南流经市柞水、县，于安康市旬阳县境内汇入旬河，全长151KM，总流域面积2395KM2。乾佑河绝大部分河段在市境内，境内流程1355KM，其中县境内河长670KM，占总河长的494；境内流域面积1529KM2，占总流域面积的638。乾佑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。32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150M。河床漫滩窄处约6070M，宽处约200M，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，不会大规模滑商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告14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。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年代尤其是包茂高速公路和西康铁路建设以来，乾佑河呈现整体下切趋势。河床平均下切10M，局部河段主河槽最大下切20M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乾佑河整体属山区雨源性河流，径流基本上由降雨形成。由于受大气环流和秦岭山脉阻断影响，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。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丹江口库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。砂石过度开采近年来，乾佑河沿线有S102公路、西康铁路、以及包茂陕高速公路工程建设，大量开采乾佑河及其支流河床砂石料；同时，乾佑河又是沿河城镇、村庄房屋建设砂石料的主要来源。由于干流及其支流河床砂石资源有限，在部分河段的短时期集中开采，人为破坏了河床局部、甚至较市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告15长河段的纵向平衡，造成河床的急剧下切。综上所述，乾佑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，近年来由于高速路和铁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。洪水期间，尽管河道受大洪水影响有一定的冲淤变化，但乾佑河泥沙相对较少，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。33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076M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商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告168CM，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。市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告174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乾佑河设计洪水、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。41设计洪水411流域概况乾佑河发源于秦岭山脉南麓牛背梁，由北向南流经市柞水、县，于安康市旬阳县境内汇入旬河，全长151KM，总流域面积2395KM2。乾佑河绝大部分河段在市境内，境内流程1355KM，其中县境内河长670KM，占总河长的494；境内流域面积1529KM2，占总流域面积的638。乾佑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。乾佑河段沿程自上而下有较大支流3条，分别是午峪沟，集雨面积830KM2，河长168KM，平均比降290；县河，集雨面积246KM2，河长391KM，平均比降396；冷水河，集雨面积4018KM2，河长337KM，平均比降233。项目区属北亚热带向暖温带过渡区气候，四季分明，气候温和，雨量充沛。根据气象资料统计显示县平均气温133，极端最高气温396，极端最低气温137；年平均降水量805MM。受大气环流和秦岭山脉阻断影响，项目区降水时空分布差异很大，西北部秦岭山脉多雨，东南部低山河谷少雨；尤以乾佑河发源地的秦岭为最高，可达850MM。乾佑河流域冬春少雨，夏秋多雨，易发生局部短历时高强度暴雨。县多年平均降水量770MM，最大年降水量1226MM，最小商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告18年降水量571MM。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。乾佑河流域处于秦岭南坡最大暴雨高值区的边缘，属地区暴雨高值区之一，最大24小时雨量均值7075MM。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。412水文站及基本资料乾佑河干流段设有青泥湾水文站。青泥湾水文站坐落在县城下游处，控制流域面积1377KM2，于1959年建站，现收集有该站19592009年51年洪水资料。地区实用水文手册其中的相关资料和公式、参数可利用。另有市政府批准的县乾佑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46600米，终点处高程45550米。原河道长度1400米，改河后河道长度433米。工程计划开凿龙头湾形成新河道，设计开凿泄洪槽长433米，槽宽45M，上、下游拦河堤防长375M。工程区位于青泥湾水文站下游1KM处，龙头湾改河工程位置处控制流域面积14042KM2。工程地址流域面积和青泥湾水文站控制面积极为接近，。413工程设计洪水标准根据地区行署以商署200101号函批准的县县城防洪规划，县城乾佑河段设防标准为50年一遇洪水。本工程设防标准为选为50年一遇洪水，并可渲泄100年一遇洪水。市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告19工程区有S102省道沿河通过，根据防洪标准GB5020194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。414设计洪水乾佑河流域地处秦岭南麓，受副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。青泥湾水文站坐落在县城下游处，控制流域面积1377KM2，于1959年建站，现收集有该站19592009年51年洪水资料。根据地区实用水文手册中历史洪水调查成果表，乾佑河历史上共发生四次特大洪水，分别为1903年（3030M3/S）、1925年（2090M3/S）1957年（1760M3/S），1967年（1310M3/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。根据青泥湾水文站19592009年51年洪峰流量系列分析，青泥湾站洪峰流量系列代表性较好。（1）青泥湾水文站设计洪水计算根据青泥湾站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41，不同频率设计洪峰流量计算成果与龙头湾改商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告20河工程可行性研究报告成果比较详见表41。表41青泥湾坪水文站不同频率设计洪峰流量成果计算对比表单位M/S频率（）成果对比站名CVCS/CV均值12333451020可研报告青泥湾110354172400191015201310890防洪评价青泥湾1053543223751906158014591320915563差值104021395076281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301000KM2的小流域，成果仅供参考，未做采纳是合理的；另可研报告参考了县乾佑河防洪工程规划成果，本成果与表41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104395之间，因此可认为项目可研报告计算成果比较可靠。图41市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告21（2）工程地址设计洪水计算由于本工程地址处于青泥湾水文站下游1KM处，控制的流域面积和青泥湾水文站控制的流域面积极为相近，分别为14042KM2和1377KM2，相差仅19，所以将青泥湾水文站设计洪水直接应用于本工程。415施工分期设计洪水根据乾佑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3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50M，厚20M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6个月，自2010年10月至2011年3月。2010年10月施工准备。做好施工放线、场地平整、修通临时道路、架设电力线路等商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告22准备工作。2010年11月至2011年3月完成泄洪槽开挖。上下游堤防工程工期自2011年3月至2011年5月。2011年3月做好施工准备，2011年4月至5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。2011年6月至9月完成老河道土地整理等。本工程跨汛期施工不可避免，因此，施工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105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915M3/S。42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50年一遇（Q1906M/S），校核洪水为100年一遇（Q2375M/S），S102省道复核洪水为25年一遇（Q1459M/S）4211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50M；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0030，泄洪槽取0028。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2/30HGMBQS计算，成果如下表45溢流坝顶水头计算成果表洪水重流量槽宽流量侧收缩淹没堰静水堰顶水水位（M）市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告23现期M3/S（M）系数系数系数头M深M设计201906450400973185165547255校核102375450400973198679047390复核401459450400973171252747127计算得设计洪水（P2）时，泄洪槽进口宽顶堰堰上水头H0851M，堰上水深H655M；校核洪水位时，泄洪槽进口宽顶堰堰上水头H0986M，堰上水深H790M。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H082M，堰上水深H63M，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Z2V222GZ1V122GHFHJ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/C12R1V22/C22R2）L/2；HJ局部水头损失，M，HJ（V12/2GV22/2G）；C谢才系数，C1/NR1/6，N为边界糙率；商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告24R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。4212回水计算成果对应于工程50年一遇设计洪峰流量（Q201906M3/S）及100年校核洪峰流量（Q102375M3/S），25年一遇复核洪峰流量（Q401459M3/S）的回水水面线计算结果见下表46。表46龙头湾改河工程改河前、后水面线计算成果表设计洪水（P2）校核洪水（P10）复核洪水P40断面距离改河前改河后改河前改河后改河前改河后备注000471794725547287473904707647127宽顶堰1159473304735147439474884722547225龙头湾乾佑河大桥22101474094740947615476154730147301S102省道设计、校核洪水情况下，上游回水长度采用近似公式L2HA/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47）表47改河工程回水计算成果表设计洪水（P2）校核洪水（P1）复核洪水（P4）类别流量水位流量水位（M流量水位（M改河前190647179240147287148047076市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告25改河后190647255240147390148047127壅水高076103051回水长度723898104827商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告26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076M，上溯影响72M。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50年一遇设计洪峰流量（Q201906M3/S）及100年校核洪峰流量（Q102375M3/S）的水库回水长度分别为72M和98M。（3）坝址上游回水区有包茂高速公路龙头湾乾佑河大桥横跨，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48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11乾佑河龙头湾大桥100年一遇474394748804947728240市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告27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15M，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S102省道沿河通过，根据防洪标准GB5020194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051M，回水长度为4827M，工程修建后，25年一遇洪水水面线高程为47127M，为回水区内S102省道最低点高程为4976M，最小超高为2633M。由此可以判定，龙头湾改河工程的修建不会对S102省道的防洪安全构成不利影响。422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GB5028698计算三段堤防的高程。堤顶超高按下式进行计算YREA式中Y堤顶超高，MR最大波浪在坝顶上的爬高，ME最大风壅水面高度，MA安全超高，M表410防护工程高程复核项目计算情况水位（M）RMEMAM计算高程（M）设计高程商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告28设计4725503015034733047350堤防校核47390020150347465设计4621803015034633346393堤防校核46328020150346413设计4606303015034613846230堤防校核46095020120346170注由于本河段风速、风向及波浪等因素无统计资料数据可用，最大波浪爬高和风壅水高为估算值。由上表计算结果可知，改河工程防洪堤均能满足防洪水位、超高的要求，并可通过100年一遇的复核洪水。但在遇到100年一遇的洪水时，水位将超过堤防，建议下阶段设计增加防浪墙。43冲刷与淤积分析计算431冲刷分析计算泄洪槽采用了无底坎宽顶堰进口形式，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。冲刷深度计算参照堤防工程设计规范（GB5028698）计算1NCPPBVH允式中HB局部冲刷深度（M）,从水面算起，取M；HP冲刷处的水深（M），以近似设计水位最大深度代替；VCP平均流速（M/S），取M/S；市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告29V允河床面上允许不冲流速（M/S），取20M/S；N与护岸坡在平面上的形状有关，一般取025。各段堤防的流速及冲刷深度见下表流速项目设计流量M3/S（M/S）冲刷深度（M基础深度（M备注堤防190689205525堤防1906101506025堤防190691205630铅丝笼护底由以上计算结果可知，堤防、堤防、堤防冲刷深度均远小于堤防设计深度，且本工程可研在0243处基岩段设置了消力池，在0273段设置了铅丝笼块石护底，起到了消能防冲的作用，可判断对堤防基础和河道不会造成冲刷破坏，堤防是安全的，同时也不会对河床造成大的冲刷。432淤积分析泄洪槽采用了无底坎宽顶堰进口形式，出口处底板与下游河道等高，采用拦河导流堤防与下游河道顺接，保证将设计洪峰流量平顺泄往下游河道。因此，本改河工程不会使河段产生淤积。44河势影响分析乾佑河属峡谷型山区性河流，尤其在本工程开发段，河流穿行于深山峡谷之间，河槽窄深，河床质地良好，从无改道变迁现象。改河工程采用了泄洪槽下游河道顺接，保证了设计洪峰流量平顺泄往下游河道。泄洪槽虽改变了局部河道的宽度和走向，但改河段处于开挖的山体中，改河后，河势相当稳定；工程段相应于50年一遇设计洪峰流量（Q201906M3/S）及100年校核洪峰流量（Q102401M3/S）的水库回水商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告30长度分别仅为72M和98M，雍水高仅为076M和103M，由以上计算可知，基本不会造成淤积和大的冲刷。经上述综合分析，因改河工程会使工程段河水改道，但不会产生不利影响，对工程区以外河段无影响，因此不会使河势发生大的变化。市水电勘测设计院县龙头湾改河工程防洪评价报告315防洪综合评价51与现有水利规划的关系及影响分析县县城龙头湾改河工程拟在县城规划区内的乾佑河龙头湾处实施改河工程，利用河道开发土地186亩，进一步缓解土地紧张局面。根据地区行署以商署200101号函批准的县县城防洪规划及县县城总体规划，县城乾佑河段设防标准为50年一遇洪水。工程建设符合相关城镇规划、县城防洪规划及河段防洪规划，不存在违背规划的制约性因素。52与现有防洪标准、有关技术要求和管理要求的适应性分析依据相关规定，涉河建筑物应符合防洪标准和其它技术要求，维护堤防安全，保持河势稳定和行洪、航运通畅。乾佑河属山区型河流，工程所在河段处于深山峡谷中，无工厂和重要交通设施，人烟稀少，工程河段至今无系统的防洪工程、河道整治工程，改河工程的建设不会改变现在河道防洪现状。工程设防标准采用了50年一遇洪水，且利用100年一遇洪水进行了校核，完全满足现有防洪标准及有关技术要求。53对行洪安全影响评价该改河工程尽管使局部行洪宽度发生了改变，但由上文分析计算可知，水位壅高仅为076M，由于回水范围较小，泄洪槽进、出口与原河道高程基本一致，在回水区内河床不会有大量泥沙淤积而对河势有大的改变，不会影响行洪；由于泄洪槽泄流自然通畅，对行洪没有大的影响。此外，工程的建成对该处河道断面有所改变，上下游已按采取过渡段，做好水力衔接，尽可能使其平顺过渡，不影响行洪安全。54对河势稳定的影响分析商洛市水电勘测设计院镇安县龙头湾改河工程防洪评价报告32乾佑河属峡谷型山区性河流，境内植被良好，大部分为山林，局部有原始森林覆盖，因河流切割，地形起伏，山大沟深。尤其在本工程开发段，河流穿行于深山峡谷之间，河槽窄深，河床质地良好，从无改道变迁现象。泄洪槽虽改变了局部河道的宽度和走向，但改河段处于开挖的山体中，改河后，河势相当稳定；该部分河道狭窄，左右岸均为基岩，因此对河势的整体稳定及变化无大的影响，加之上游植被良好，近来年的水土保持综合治理工作不断得到重视，水流泥沙含量会不断减小，故本工程建成后不会导致河势发生变化。改河工程采用了泄洪槽下游河道顺接，保证了设计洪峰流量平顺泄往下游河道。工程段相应于50年一遇设计洪峰流量（Q201906M3/S）及100年校核洪峰流量（Q102375M3/S）的水库回水长度分别仅为72M和98M，雍水高仅为076M和103M，由以上计算可知，基本不会