苎溪河库岸防治工程防洪评价报告总结

1、1概述 1.1 项目背景 万州地处重庆东部，位于长江三峡库区腹心地带，上距重庆327公里，下距宜昌 321公里，是重庆东西部地区的结合地。万州区位于渝东北，自古以来为水陆交通要 冲，是重庆市、川东北、湘鄂西、陕西、黔北等地区的物资主要集散地。 重庆直辖后, 万州区作为重庆第二大城市，是重庆东部政治、经济、文化、商贸中心和三峡库区水 陆空交通枢纽，也是三峡库区重要工业、商贸和移民迁建城市。 万州城区面积41平方公里，城市人口约69. 5万人。城区用地结构形态为多中 心组团式布局结构，由龙宝、天城、五桥三大片区，高笋塘、枇杷坪等八大组团构成。 三峡水库蓄水后将对万州城区造成较大的影响，根据淹没计算

2、，淹没区人口占城区总 人口的47. 6%,房屋淹没比重约48%,城市一半将被淹没。目前万州城区北滨大道 是现有的城市道路、港口码头、市政管线的主要大道之一，由于北滨大道临江，维护 改造好北滨大道，是保持城市原有功能、改善城市环境、提高城市防洪标准和城市发 展建设必不可少的条件，北滨大道畅通也将有效地解决旧城高笋塘、枇杷坪组团在三 峡水库运用后与整个城区交通骨干网络的衔接问题。 芒溪河流域位于重庆市万州区中北部，界于E108 08108 23和N30 4730 54之间，为长江上游干流左岸的一级支流， 发源于万州区分水镇三正场 响水沟，全流域面积228.2km2,至至河道长30.6km,平均比降

3、8.7%。，流经三正、李 河、高粱、沙河、红光、映水、周家坝、白岩、钟鼓楼等场镇街道后于南门口注入长 芒溪河流域综合整治工程项目具有治理芒溪河流域水土流失，拦截芒溪河流域泥 沙进入长江干流，减少对三峡水库危害，降低库区该部分消落带影响，进行库岸整治、 恢复城区功能、改善城市环境、防治地质灾害、新增城市建设用地、开发城市旅游资 源、发展万州经济等多种功能。因此于 2002年开始在芒溪河下游万安桥上游 150m 处设计修建天仙湖拦砂坝形成正常库容 4226万m3,稳定水位169.00m （吴淞高程） 以解决泥沙入库和消落带及消落滩地等问题。天仙核心区库岸整治工程位于天仙湖大 坝至沙河吴家湾，总长约

4、 3.86km该段河道两岸外侧滩地形态复杂、岸线曲折、凹凸 不齐，原天然主河道为不规则“ V”字型，上沿为宽度不等的阶地，构成万州区三大 片区、八大组团中的龙宝、天城片区之间的高笋塘、周家坝、枇杷坪核心组团地带， 修建天仙湖拦砂坝形成的天仙湖将该片区主城区形成有机整体，天仙湖核心区含1 号13号地块。6、13号地块位于天仙湖核心区入口段，该两地块由重庆江大苏海建 设发展有限公司委托重庆川东南地质勘察研究院进行了详细地质勘察，报告表明，该 地块在三峡水库运行中各主要不利工况下处于不稳定或欠稳定状态，在6号、13号 地段存在安乐寺滑坡、沙河子滑坡群等。在三峡蓄水前曾采用抗滑桩、锚索抗滑桩在 自身部

5、分进行了整治，但若不对6、13号地两岸进行整治，必将引起滑坡等地质灾害 或安全隐患，特别是在上述前缘引起滑坡，必将带来牵引滑坡，带来更大的地质灾难 和损失。因此必须对天仙湖核心区各地块实施综合治理，通过该地块地勘报告资料分 析，针对其地形地质构造特点，根据三峡天仙湖修建性详细规划，结合万州区大 量移民在建工程和高速公路、 铁路等基础设施产生的大量建筑垃圾和弃渣， 考虑到库 岸抗冲刷能力和水土流失，对芒溪河两岸前沿采用块石碾压，块石或浆砌石护坡进行 回填反压，对核心区库岸稳定防冲进行治理，并对两岸后缘城区滑坡安全减少水土流 失、二次污染、建筑造地、城市环境治理和交通功能起到良好作用。 由于本工程

6、兴建占据了河道部分水域，改变了工程附近河道的边界条件， 将对工 程河段局部范围的水流运动产生影响。 根据中华人民共和国防洪法第三十三条“在 洪泛区、蓄滞洪区内建设非防洪建设项目， 应当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作出评价，编制洪水影响评价报告，提出防御措施。 建设项目可行性研究报告按照国家规定的基本建设程序报请批准时，应当附具有关水 行政主管部门审查批准的洪水影响评价报告”和水利部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(水建管2001618号)，对河道管理范围内的建 设项目要“严格进行防洪与河势影响论证”的要求；重庆天仙湖置业有限公司委托中

7、 国华西工程设计建设有限公司，就本工程建设对天仙湖河势、河道行洪及沿岸防洪设 施的影响进行研究和评价，为有关部门决策提供科学依据。 1.2 评价依据 评价的主要依据为现行的国家法律法规、技术规范和标准、设计文件及相关规程 等，主要有： (1) 中华人民共和国水法(2002年8月29日第九届全国人民代表大会常务委 员会第二十九次会议通过); (2) 中华人民共和国防洪法(1997年8月29日中华人民共和国主席令第 88号 公布)； (3) 中华人民共和国河道管理条例(1988年6月10日国务院第3号发布)； (4) 防洪标准(GB5020-94); (5) 河道管理范围内建设项目管理的有关规定(

8、水政1992年7号文)； (6) 长江流域综合利用规划简要报告(1990年修订)； (7) 河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则(试行)(中华人民共和国水 利部办公厅，2004年7月)； (8) 三峡(围堰发电期)葛洲坝水利枢纽梯级调度规程(2002年5月，长江水 利委员会)； (9) 三峡工程初步设计报告(1993年7月，长江水利委员会); (10) 内河通航标准(GB501392004); (11) 重庆市万州区芒溪河万一中段消落区生态环境整治工程可行性研究报告 (长江水利委员会长江勘测规划设计研究院，2008年5月)； (12) 三峡天仙湖修建性详细规划(重庆大学城市规划与设计研究

9、院，2005年8 月)； (13) 天仙湖核心区各地块地质勘测报告(长江、川煤、川东南等勘察院，2005 年2007年) (14) 天仙湖核心区各地块护岸工程初步设计文件(长江勘察院、中国华西工程设 计建设有限公司，2007年2008年) (15) 水土保持报告(万州水土保持站，2008年5月) (16) 重庆市万州区芒溪河天仙湖核心区库岸综合治理(中国华西工程设计建设 有限公司) (17) 芒溪河核心区涉河建设方案报告(中国华西工程设计建设有限公司， 2008年5月) 2008 年 5 (18) 万州区芒溪河库岸综合治理工程核L、区防洪评价报告 1.3 技术路线 收集工程可行性研究等相关资料

10、，了解工程地质勘测工程布局，工程结构及工程 主要设计参数等。实地勘查工程建设场地、工程河段的基本情况及工程河段主要涉河 建筑物的分布情况。 收集历年来万州河段实测的水道地形图（20022007年4次）、固定断面（2002 2007年6次）和水文泥沙资料（1951年2006年），对工程河段河床演变、水沙运动 情况进行分析。研究工程河段河床演变特点、影响因素以及河势变化规律，预测河床 演变趋势。 收集工程河段已有可研成果，对该河段已编写的经水行政主管部门组织的专家评 审的涉河工程防洪评价研究成果，在进行本工程防洪评价研究时可作适当参考。 本工程防洪评价研究方法是采用实测统计和用二维水流运动数学模型

11、进行演算， 对工程建设前后河段的水流运动变化情况进行数学模拟。在综合考虑工程兴建后对河 段水流可能的影响长度，并结合现有水文资料情况，确定模拟河段范围上其原万一中 至沙河大桥，全长约682m。 1.4 研究内容 分析工程河段近期演变情况及其演变趋势，计算分析三峡水库正常蓄水后的运行 初期和天仙湖拦砂大坝实施近期阶段及竣工后，工程对河道洪水水位、蓄水期水位以 及流速的影响大小和范围，分析工程实施对现有的水位、 蓄水期水位以及流速的影响 大小和范围，分析工程实施对现有的防洪堤等水利工程以及涉水工程设施影响程度， 进行工程对防洪以及河势影响评价。 1.5 高程与平面控制系统说明 本文涉及到的高程系统

12、：三峡水库坝前水位采用吴淞高程， 其它高程系统均采用 1956年黄海高程。两基面换算关系为：黄海基面高程一吴淞基面高程 =/.70m;本文 涉及的平面系统采用万州独立坐标系。 2基本情况 2.1建设项目概况 2.1.1 工程设计布置原则 根据芒溪河流域综合治理项目三峡天仙湖修建性详细规划，天仙湖核心区库 岸整治工程建设目的，工程需要采用护岸工程回填造地结合的形式，建设天仙湖核心 区及护岸工程，以完善城市功能、增加城市用地、治理城市环境、防止库岸再造、冲 刷、坍塌、滑坡、保护已建的滑坡治理工程，同时应尽量减少工程对河道水流运动的 影响。因此工程研究和设计遵循以下原则： 1）工程实施以维护河道稳定

13、，保持现有河势特点为前提，统筹兼顾上下游、左 右岸建设发展，减少对防洪、河势、水土保持、旅游开发、河运等方面的影响。 2）护岸工程需平顺河岸，包括平顺汛期和汛后蓄水期岸线，根据河道沿程地形 地貌以及工程地质条件，天仙天仙湖核心区沿岸平面布置，对工程断面形态进行调整， 以保持整个河岸平顺。 3）充分考虑三峡水库建库运用过程中情况，符合天仙湖拦砂坝形成的水域规划， 基本不占用河道有效过流断面面积。 4）尽量减少工程对天仙湖水库库容的影响，并基本做到回填方量最少。 5）应与城市规划相协调，充分注意工程河段的环境保护，建设亲水型防洪工程。 2.1.2 工程总体布置方案 6、13号地块位于天仙湖核心区上

14、游段，其位于原万一中至沙河大桥全长682m, 其地理位置见区位关系图。 根据三峡天仙湖修建性详细规划、6、13号地块地勘报告、天仙湖核心区 综合整治工程涉河建设方案报告，该地块两岸护岸全长1349m，工程采用护岸与造 地综合治理相结合方案，根据地形地质条件，拟将原河道截弯取直，河道岸线平顺流 畅，沿天然河道边缘或滩地布置回填反压。 本工程护岸走向和布置需综合考虑各地块区域的地形地貌，以及地质条件。从工 程区域地形地貌分析，各地块变化不一，但基本趋势为原天然河道为不规则 “V ”型, 总体呈斜坡或斜坡加阶地形式，各地块陡缓不一。根据地勘报告分析，苎溪河位于川 东褶皱复式向斜中的万县向斜轴部偏北西

15、翼，岩层随着向河床延伸倾角逐渐变缓。 因 此本工程护岸岸线布置主要考虑三方面：一是尽量吻合详规，体现功能组团造型美观； 二是根据水力要求形成较好水力条件，对部分河道进行截弯取直，岸线保持平顺流畅； 三是结合地形地质条件，在保证不增大占用库容和行洪河面宽度前提条件下，利用靠 近河道基岩面平坦或反翘，将护岸工程尽力向前缘布置，达到回填反压，有利岸坡稳 定和滑坡治理。因此本工程主要形式为分段回填反压 +碾压块石护岸+ “L”型挡墙。 在吴家湾两岸6号、13号地块，由于6号地块地势较陡，而13号地块（原沙河）为 几个大滑坡段，采用常规护岸处理难以达到工程技术要求，在原河道上游段回填至 156.3以上，

16、采用1： 3.0坡度过度，至下游段回填153.3标高再处理后，再采用以上 护岸型式。护岸顶沿标高根据规划及市政建设要求，高程为177.3m，然后1： 2.5放 坡植花草至“ L”型挡墙，“L”型挡墙顶沿高程考虑三峡水库运行水位及天仙拦砂坝 和护岸影响值壅高水位定为175.3m，“L”型挡墙高5m，高程170.3m,下为碾压块石 护岸根据地形地质及高度构造要求，分为一级或二级放坡，坡比为1: 1.51.7不等, 其构成为过渡层，至堆块石碾压层、反滤层、土工布、块石或条石护坡，护岸坡角设 置护脚增加稳定性，天仙湖核心区各地块护岸工程设计横断面图详见附图。 2.1.3 等级划分、设计荷载组合、参数与

17、设计标准 1）工程等级及标准 根据万州区苎溪河天仙湖核心区修建性详规，根据防洪标准（GB50201-91）、 堤防工程设计规范（GB50201-98）有关规定，参照三峡库区地质灾害防治工程设 计要求及地方呈设计规范的有关规定，确定本工程设计洪水标准重现期为50年 （p=2%）,校核洪水标准重现期200年（p=0.5%）。 2）设计计算工况 按照技术要求之规定，本滑坡防治级别应定位II级。据此确定设计标准如表。 苎溪河库岸防治工程设计荷载组合 工况 何载组合 Kfst 工况1 自重+建筑荷载+现状水位 1.15 工况H 自重+建筑荷载+坝前175.3m、156.6m、 139.1m+20年一遇暴

18、雨（非汛期） 1.15 工况皿 自重+建筑荷载+坝前162.4m、156.6m、 145.1m+20年一遇暴雨（非汛期） 1.15 工况W 自重+建筑荷载+坝前175.1m降至145.1m 1.05 工况V 自重+建筑荷载+坝前175.1m至145.1m+20年一 遇暴雨（非汛期） 1.05 工况W 自重+建筑荷载+坝前175.1m骤降至170.0m,水 位骤减3m/d+20年一遇暴雨（汛期） 1.05 按以上各工况进行设计验算，设计标准为50年基准期。由于在推理计算时已考 虑了荷载组合，并计入了安全系数 K,故推理值为荷载效应，结果重要性系数取 1.0, 永久荷载分项系数取1.0,可变荷载分

19、项系数为1.0o 3）设计计算参数 岩土物理力学参数根据地勘报告及试验取值，地表荷载根据三峡天仙湖修建性 详细规划取值。 4）地震烈度 有记载来，工作区未发生震度大于 3.0级地震，根据中国地震烈度区划图， 本工程地震基本烈度为VI,地震动峰值加速度为0.05go 2.1.4 排水系统 天仙湖核心区各地块内侧未淹没城镇， 其城市及道路排水通过市政、滨江路自身 设置的排水系统流经各支沟箱涵或各地块下游部位的排水管含最后进入芒溪河，因此 各地块排水是主要解决各小区内部的地表水和生活用水，地表水量考虑到护岸填土造 地水量入渗将降低承载入及稳定， 地表将进行封闭处理，因此为设计标准下的天然降 水量，生

20、活排水量按天仙湖规划设计要求确定，地表面总体按1%坡降（湖内方向） 设置。在此基础上进行排水管网布置及断面尺寸确定。排水系汇入堤岸外环路后经落 水井由连接进入的D600钢筋碇涵管接出至堤岸外侧，堤岸外侧消落带采用浆砌条石 跌坎消能方式排泄，对与原市镇或滨江路排水系衔接处采用原排水箱涵或管涵相同形 式及结构的基础上外延至天仙湖其上进行填土护坡，再进行绿化和设置交通，将工程 进行优化，使各地块连接呈一个有机整体，增加小区市政功能更符合天仙湖规划，有 利美化点缀天仙湖景观效果，其他采用 1: 2坡比明式碇跌坎排泄注入芒溪河。 天仙湖核心区各地块在施工期做好施工场地排水，场地后侧设置截水沟，施工时 场

21、地应形成12%坡度顺向天仙湖，以利填土排水和天然排水，禁止逆向坡和形成凹 地，造成不利施工和降低效果影响工程质量，当有外来泄水或大量降雨时，应设置盲 沟施工临时排水系或设置将下部临时来水排出至堤岸外侧泄入芒溪河。 2.2 河道基本情况 2.2.1 河道概况 6、13地河床位于天仙湖核心区入口段，河道平面形态上为弯曲单一河道，弯道 曲率变化不均，根据防洪评价研究目的，本次研究的河道上起原万一中，下至沙河大 桥，河道全长约682m。三峡水库蓄水后工程河段位于水库常年回水区内，由于在芒 溪河修建拦砂大坝形成天仙湖，除受三峡水库运行影响外，主要受天仙湖拦砂坝运行 控制，因天仙湖水位常年各时期水位运行在

22、169.0m左右，河宽变幅相对较小，各河 道断面水面宽变化一般小于 50m左右，工程河段在天仙湖拦砂坝附近是本河段河宽 最大水域，上游沙河大桥吴家湾处附近河宽相对较小。 工程河段水流走向主要受两岸山地地形地质控制，主流随河流弯道变化而变动， 在三峡天仙湖水库和天仙湖拦砂坝修建后主流在本工程上游及支流长生河主要沿主 河槽，在中游主流受长生河水流及地势影响由一般偏向南岸逐渐转向北岸，在工程下 游受地势、较场沟及拦砂坎泄流影响，一般由北岸逐渐过渡向河流中部。总体上，两 岸山体地形地貌控制作用减弱，主流有改善趋中趋稳趋势。 工程河段内有多个小溪沟、市政排水沟，其各支沟、市政沟涵入库水量较小，不 到芒溪

23、河汛期流量的0.3%,主流长生河在天子湖大坝设计时根据万县站多年平均径 流深度及水文手册推算，多年平均流量在 0.070.3m3/s,其最大洪峰流量在268 m3/s 左右，占芒溪河200年一遇洪水的13%o因此各溪沟及市政排水沟对芒溪河水流运动 影响较小，汇水流对芒溪河的水流运动影响较小。 工程河段河势见附图。 2.2.2河道地质条件 1）地形地貌 场区属于典型的低山丘陵河谷地貌区，河谷呈不对称的V字型。勘察区内 芒溪河段宽1015m,长约727m。河床高程在139.00146.10之间，河床纵坡 度0.8%o河谷两侧斜坡多呈阶梯状。两侧斜坡在本次工程地质测绘（调查）范 围内最咼咼程在 23

24、0290之间。 5号地块位于芒溪河右岸斜坡上， 总体地形南高北低。斜坡上发育三级台阶： 一级台面高程155-165m,其前部大部分修建有沿芒溪河的护堤挡墙，高 6.909.40m；二级高程190-200m；三级高程220-240m;高程240m以上为基岩 裸露的陡坡、陡崖。5号地块及其护岸工程主要就分布在一、二级台阶上。各台 阶内较平缓，坡角大多在 5内，各台阶间斜坡坡角平均在253之间， 局部较陡达4090 o靠近万州大桥一侧，为一突出山梁，地形坡度角为 31 64 o 13号地块位于芒溪河左岸斜坡上，总体地形北低南高。在本次勘察工程地 质测绘（调查）范围内东侧斜坡斜坡上有两个台阶组成：上台

25、阶高程200220m, 位于青年路以北地带，其上分布有大量的鱼塘，台阶北侧为坡度角约25的陡 坡，南侧由坡度角约20的斜坡与下台阶相连；下台阶分布在原天城区林业局 重庆长江涂装机械厂一沙河镇一带，该台阶上建有大量的楼房，厂房及民宅， 高程150.00-170.00m,西部前缘地带为相对较陡的斜坡，坡度角约25。该台 阶前部临近芒溪河一带修筑有护岸工程，西侧原天城区林业局附近以放坡条石 护面为主，坡高56m左右，坡度角3644 ;东侧以条石挡墙为主，高5.1 9.5m之间。13号地块及其护岸工程主要就分布下台阶上。 2）地质构造及地震 勘察区地质构造位于川东褶皱带万县复式向斜中的万县向斜轴部偏北

26、西 翼，岩层产状130160 Z 27 ,向南东方向倾斜，岩层呈单斜产出。 场地内无断层及构造破碎带。在场地靠近万州大桥一侧出露基岩中见有两组裂 隙：（1）、产状130140 /6075 ,部分330 2 78 ,裂隙多呈闭合状， 局部微张15mm,少许被泥质充填。裂面不平整曲折延伸，呈张性。间距约 0.52.0mm,延伸15m左右，结合差。（2）、产状2075 Z 7685 , 张开度115mm,裂面平整，无充填，间距约 0.502.5m,延伸28m左右， 结合差，为剪切裂隙。 有记载以来，工作区未发生过震级大于 3.0级的地震。按GB50011-2001规 范，本场地属设计地震分组第一组，

27、抗震设防烈度 6度区，根据1: 400万中 国地震动参数区划图（GB18306-2001）地震动峰值加速度值为 0.05g。 3）水文地质条件 勘察区人工堆积层，结构松散 稍密，多空隙，具备地下水赋存及运移的条 件，但因其分布不均匀，且厚度变化大，故不构成统一的含水层。其特点是受 大气降水补给，短途径流排泄，仅在地势低洼处形成少量孔隙水。 崩滑堆积层主要为粉质粘土夹碎块、石，局部碎、块石含量高形成碎、块 土。粉质粘土隔水较好，为相对隔水层，该层地下水的分布及含量取决于粉质 粘土中碎块石的含量及粉质粘土与碎块石的结合程度。该层中碎、块石分布不 均匀，局部地段粉质粘土含量较纯，因此不同部位的透水性

28、、含水性也不相同。 根据该场地内三个滑坡的勘察资料，前人对该层进行了大量水文地质测试工作， 其渗透系数0.004692m/d （采用自沙河子滑坡勘察报告）0.153m/d （采用自安 乐寺滑坡勘察报告），为微弱透水层，由上可见，该层含水、透水性差异大， 局部可形成上层滞水。崩滑堆积层地下水主要受大气降水补给，该层分布于斜 坡上，地表水排泄条件较好，地下水补给条件较差。因此该层地下水受天气变 化影响大。根据收集到的资料及本次根据钻孔揭示：少数钻孔为干孔，滑坡勘 察探井施工过程中地下水多呈浸润状、散滴状渗出，部分呈线状流出，可见崩 滑堆积层不同部位地下水含量不均匀。该层地下水的特点是：含量少，分布

29、不 均匀，在局部形成上层滞水。13号地块该层水位在140.36-173.26m之间，5号 地块该层水位在142.14-169.22m之间，局部水位较高主要是受上层滞水的影响。 在场地最低处沿芒溪河及两侧分布冲洪层，该层以砂土为主，为粉砂砾砂土， 多孔隙且孔隙连通性好，该层分布连续，厚度比较大，其下部为以泥岩为主的 隔水层，且具备地下水的移运及存赋的条件，为良好的含水层。该层地下水主 要补给源为芒溪河和大气降水。补给源稳定，地下水较丰富，具有统一潜水面， 局部略具承压性。地下水水位高程在138.58m-144.88mo在ZY27钻孔砂土层中 进行抽水试验，其结果及过程见表2.5o计算结果k=2.

30、82m/do说明场地砂土层 属透水层，水文地质条件中等复杂。 4）不良地质现象 根据现场调查，工程区内包括 安乐寺滑坡，沙河子滑坡群、天城实验小学滑 坡等多个滑坡体，这些滑坡体均在三峡库区二期地灾防治工程中都得到治理。 5）破坏地质环境的人类工程活动 工程区位于旧城淹没区，建筑比较密集，破坏地质环境的人类工程活动较强烈。 6）工程区地质灾害危险性评估主要结论 工程区为构造剥蚀丘陵地貌，属于三峡水库淹没区，岩层倾角较缓，属抗震设 防6度区，水文地质条件简单，破坏地质环境的人类工程活动较强烈，地质环境条件 复杂。拟建工程属较重要建设项目，综合确定本次评估级别为二级。 工程区沿线内侧包括天城农技校变

31、形体、沙河子滑坡群2号、3号滑坡、游泳 池变形体2号变形区、草街子双堰塘滑坡、天城实验小学滑坡、和平广场滑坡、关塘 口滑坡、豆芽棚滑坡、石包嘴滑坡、梦娜化装品厂滑坡等10个滑坡体，这些滑坡体 均在三峡库区二期地灾防治工程中都得到治理。根据重庆市万州区地质环境监测站的 监测资料及部分地勘资料，滑坡目前是趋于稳定状态。评估区内未见崩塌、泥石流等 地质灾害，因此工程建设本身逍受地质灾害的可能性小、损失中等、危险性小。 工程区内万开路综合景观区工程建设诱发石包嘴滑坡重新滑动的可能性大，防 治费用大于该小区建设总投资的 30%,不适宜进行本项目的建设。其它小区的工程 建设诱发地质灾害的危险性中等，防治费

32、用均小于工程建设总投资的1 0%并小于 30%,基本适宜进行工程建设。 工程区内包含10个二期治理项目，现已通过各级组织的初步验收。芒溪河库 岸297,280已经纳入三期规划项目。工程区地块必须在二期滑坡治理项目经过国家最 终验收合格和库岸治理后，方可使用。 7）结论和建议 工程区域为河谷地貌、单斜构造、地震设防烈度为6。，大多数自然斜坡为稳 定。整体稳定性较好，适宜拟建防洪护堤。 拟建工程需填方，建议场地类别按II类考虑。 有滑坡体段，结合地灾工程治理。 填土高度超出20m,适当减少填土坡度建议取1: 1.52.5,坡形宜采取2级 放坡方式。 对于地面标高160 155m以下的填土边坡地基，

33、可采取机械强夯进行夯实， 以提高地基承载力，填土材料选取应满足规范要求。 做好坡后填土的滤排水措施，避免排水不畅形成较大水头压力而降低填土边坡 的稳定性。 对于坡后压实填土、坡后夯实填土，均应进行现场原位测试及室内试验，以确 保填土质量达到设计与规范要求。 2.2.3 水文、行洪 1）流域概况 天仙湖流域地处三峡库区腹地，是万州区中、北部的小流域，界于 E10：y =q(4-1) X方向水流运动方程： cZ cuM 8vM溯M 十 #M gn2MPu2 + v2 _2：24 Ft + 胡=-gh :x +D ：x_ h 3 +qu0(4-2) Y方向水流运动方程： cN cuM cvNcN(凹

34、和矿分别为石和y方向的流速(m/s), M=uh , N=vh ; z为 水位(m); n为Manng糙率系数；D为紊动粘性系数；q为单位面积上水流的源汇强 度(m/s)。 般曲线坐标下，令 J=x y y xyx E x= J , E y= J , n x=- J , n y= J (4-5) x=- J , ;q22= x y; 则有: 记曲线坐标中单宽流量在E和n方向的分量为FM、FN, FM二 y M -x N =J xM yN (4-6) n表示偏导数，如M E二；其它量意义同上 fn= - yM +xn = j(nxM +myN) (4-7) 4.1.2模型方程离散和求解 (4-8

35、) V=-+xy =J(u +Sv) (4-9) 经一般曲线变换后的平面二维水流数学模型控制方程为 、江：FM ；:FN , J 一 + += Jq 水流连续方程： 江00 (4-10) 河道主流方向水流运动方程: ,.：.U : MV JghJ x .t ; DJqW (4-11) 垂直主流方向（河宽方向）水流运动方程: ju： 丄V：- ft 一ghj E董 r 気 WDj(qnN纤显 （4-12） 上述方程组即为一般曲线坐标系系平面二维水流数学模型的控制方程， 其中：U、 Jq“ Jq22匚;，Su Sp “c(4-13) V为曲线坐标中流速在E和n方向的分量，U 二yu_xv二J V

36、-yu xvj小八；J为雅克比数，-xy -xy ；三 y x= J , E y= 记曲线坐标中流速在E和n方向的分量为U、V: U二 y u _x v = J xU yV 模型计算物理量采用同位（非交错）网格布置，即计算物理量布置在控制体中心点 P上（如图所示）。 方程 r Su Sp 连续性 方程 1 0 0 0 河道 主流方向 动量方程 u d -ghJ + c. + c /农x和丿 v （DJq 1凶 n） （DJq12v!芦） n4 gn 2hJu2+v2 （ 4J h 3 河宽方向 动量方程 v d -ghJ + c + c X世X 1戌即丿 云（DJq1别 n） 寻（DJqJvI

37、 ） gn2HJu2 + v2 VJ h 3 模型通用方程中变量、扩散系数及源项 采用控制体积法将控制方程对所示的控制体积沿时间和空间进行积分，可得出控 制方程的通用离散形式： app =aE e +aw w +aN n +as s +a；6； +b(4_14) 其中： aE = DeA P.e| 厂 I CE ,0 I ； aw DwA P.wl 厂Cw, L 55 a” fA他 | 尸卜Cn，0| ; as=DsA(PHCs，0】; O bi a；; ap Fe aw * a” as aP -Sp.小；ap = . ：t 式中，带上标0的量表示上一时间层的值。玉二C/D为 网格Peclet

38、数，Ce、Cw、Cn和Cs表示控制体积表面的对流系数，De、Dw、 二 HU e , Cw 二 HU w， Cn 二 HU n , C HU s; Dw Dn = 求解过程中，为避免水位波动，控制体交界面上的流速采用动量插值处理；为避 免计算迭代过程中出现溢出，采用了 Patankar和Spalding提出的欠松弛技术，即在离 散方程式中引入欠松弛因子，以改善离散方程式中系数的对角占优程度。 4.1.3模型计算范围及边界处理 1) 计算范围与网格布置 综合考虑工程河段河势情况、工程可能影响的范围及水文资料等方面的因素，选 取工程上游3.4km处的一稳定断面为数学模型计算的进口， 数学模型计算的

39、出口断面 选在工程下游拦砂坝溢流处，计算河段总长约 3.80km。 在计算区域内共布置230X 100个网格，其中沿水流方向布置 230个网格，网格 长度约为15m25m;沿河宽方向布置72个网格，网格宽度约为10m15m。为更好 的反映工程影响，网格布置时在工程布置河段适当加密， 并根据拟建工程平面布置形 态对计算网格作自适应处理，使工程位置网格布置与工程形态完全一致， 便于工程概 化过程中准确控制工程拐点和工程形态。 2) 边界条件处理 平面二维水流模型中，边界条件通常包括河道进出口边界、 岸边界及动边界处理 等。本模型中对上述边界分别作以下处理： Dn和s表示控制体积表面的扩散系数，其表

40、达式分别为: 进口边界：根据已知进口全断面流量，给定入流单宽流量沿断面的横向分布。 地形边界：取河道地形图外边线为计算的岸边界，给定其一个比较高的高程令其 流速为零，以保证计算区域的封闭。 动边界：本模型采用“冻结”法进行动边界处理，即根据水位结点处河底高程来 判断该网格单元是否露出水面。若不露出，糙率取正常值；反之，更改单元的糙率（n 取1010加量级）。为不影响水流控制方程的求解，在露出水面的结点处需给定一个薄 水层，一般给定其厚度为0.5cm。 3）入汇支流的处理 由于长生河支流汇入苎溪河水量所占比例较大计算时计入，对南池沟等溪沟及市 政排水管涵汇入水量很小，对苎溪河的水流运动影响不大，

41、计算时忽略各支流的影响。 4.2 数学模型验证 模型验证计算的目的在于检验数学模型计算方法的可行性，根据实测资料确定模 型中相关参数的取值，并检验其精度。本次主要根据水面线和垂线平均流速分布资料 对模型参数进行调试。 4.2.1 模型验证计算资料 1）工程河段地形图：采用川东南地勘院 2005年5月实测苎溪河段1： 11000水道 地形图； 2）水面线资料：采用2007年三组实测水面线资料； 3）断面流速分布资料：采用2007年8月17日（Q=625m3/s）实测资料，共验证S1-1、 1）水位验证成果 模型计算水位成果与实测成果比较见表。模型计算水位与实测水位基本吻合，误 差在2.0cm以内

42、。 工程河段水位验证计算成果（水位单位：m, 1981国家高程基准） 时间 流量 (m3/s) 断面 S1-1 S2-2 S3-3 S4-4 2007.7.25 328 r实测 145.24 145.25 145.26 145.27 计算 145.23 145.25 145.25 145.27 差值 -0.01 0.00 -0.01 0.01 2007.8.16 625 r实测 149.15 149.17 149.19 149.22 计算 149.16 149.17 149.18 149.24 差值 0.01 0.00 -0.01 0.02 2）垂线平均流速分布验证成果 根据实测资料率定后，模

43、型计算流速分布与实测流速分布情况基本一致， 垂线平 均流速计算值与实测值相对误差一般小于 10% （流速基数较小的测点相对误差稍大）, 绝对误差均小于0.12m/s,根据实测水文资料综合调试，得到该河段糙率变化范围为 n=0.025 0.045。 根据验证条件计算得到的河段流场， 模型计算得到的流场变化平顺；滩槽水流运 动区分明显，水流运动形态与河道地形变化情况符合较好。综合分析以上验证计算成 果，所采用的数学模型能较好地模拟工程河段水流运动特性，验证计算成果与实测成 果吻合较好。表明数学模型的计算方法正确，模型中相关参数取值合理，可以用于本 工程建设对河道水位及流速影响的计算分析。 S2-2

44、、S3-3 S4-4四个断面垂线流速分布，验证断面位置见图 4.3计算条件 等，主要工程有实体造地、内侧填方和岸沿外侧堆石碾压放坡。前文在计算网格布置 时已根据设计道路边线对网格做了自适应处理，工程局部网格走向与道路线完全重 4.3.1 计算方案 2003年6月三峡水库已蓄水运用，在研究本工程建设对行洪影响时，本报告选 用了 1670m3/s、1180m m3/s、943 m3/s和28400 m3/s四级流量，其中三级流量对应 汛期频率为0.5%、2%和5%洪水流量，1180m3/s为天仙湖拦砂坝修建蓄水期频率 2% 洪水流量。 三峡水库很快将进入正常蓄水运行期。考虑到本工程的建设周期，本次

45、计算方案 只考虑三峡水库正常蓄水运用以后的工况。工程对河段水流条件的影响随着水库淤积 将逐年增大，因此，本报告除考虑研究正常蓄水初期外还研究了三峡水库运行50年 末该河段淤积基本平衡时工程对水流条件的影响，数学模型计算控制条件见表。 三峡工程正常蓄水运用初期计算方案控制条件 计算组次 流量（m3/s） 下边界水位（m） 工程处水位（m） 汛期0.5%洪水 1670 163.59 163.79 汛期2%洪水 1180 161.21 161.39 汛期5%洪水 943 157.61 157.78 三峡工程运行50年末计算方案控制条件 计算组次 流量（m3/s） 下边界水位（m） 工程处水位（m）

46、汛期0.5%洪水 1670 173.5 173.79 汛期2%洪水 1180 172.7 172.97 汛期5%洪水 943 172.2 172.26 4.3.2拟建工程概化 合，因此可直接将护岸工程所在的网格高程加至设计高程来反映工程的影响，其他位 置根据设计方案修正地形高程。同时根据以下方法调整过水坡面糙率，具体为： 局部阻力系数 通过下式计算： 二0.5（1 - A工程后/ A工程前） 其中：A为过水面积； 在实际估算中，将局部阻力系数转化为糙率的形式： i nr： /6 f 、8g 概化后施工区域所在网格的局部综合糙率系数为： n =.忙 n工程前 通过上述概化后，运用数学模型计算可得

47、到在三峡水库正常蓄水运行初期和运行 50年末，本工程建设前后各流量级水位、流速变化等值线图。 4.4计算成果分析 4.4.1 断面缩窄率分析 为了解工程前后河道横断面变化情况，根据工程布置情况选取了3个典型断面 （DMI、DM2、DM3）进行分析，典型断面位置见附图。绘制了工程前后典型断面变化 图见附图，计算了各级流量下工程前后断面过水面积及水面宽度变化情况。 计算表明，工程实施后工程位置河道横断面面积和河宽有不同幅度减小（与详细 根据工程设计方案，拟建工程量主要为在原地形上进行的实体填方和回填反压 规划相比），面积和河宽缩窄率随水位抬高有增加趋势。现状地形条件下，工程实施 引起的面积缩窄变化

48、在0.01%和4.82%之间；DM2和DM3工程后过水面积及河宽变 化相对较大，但这两个位置为回流沱，有效过流能力有限，工程建设对断面过流能力 影响不大。 4.4.2 对水位影响分析 (1)天仙湖拦砂坝及河段护岸工程前后水位变化 由于工程前后断面过水面积及河宽发生了一定变化，河道水位随之出现调整。计 算表明，三峡水库正常蓄水运用初期，工程引起的水位变化主要集中在工程局部区域。 根据计算成果具体表现为：工程上段局部水位略有较大壅高，下段局部水位略有壅高， 这种变化趋势随流量增大而趋明显。 遇50年一遇洪水时，工程河段局部最大壅水值为 27.1 cm,遇20年一遇洪水时， 工程河段局部最大壅水值为

49、25.0cm。 4.4.3对流速影响分析 (1)天仙拦砂坝及护岸工程前后流速变化 工程引起的流速变化在工程河段不同河段有不同变化。具体表现为：遇 50年一 遇洪水时，工程上段前沿流速有一定减少，流速最大减少值为 1.7m/s;工程中下段流 速减速有较大减少，流速最大减少值为 3.2m/s,工程河段坝前部分流速略有增加，流 速最大增加值为0.26m/s。 4.4.4对流场影响分析 在三峡水库蓄水前，天仙湖拦砂坝及护岸工程实施前，天然河道溢流场形态变化 大，在万州大桥附件受芒溪河、长生河互冲影响，流场紊乱，并受地形影响回流区大。 天仙湖拦砂坝及护岸工程实施后，工程河段河势有较大改善，流速断面分布形

50、态对工 程有较大变化，工程河段局部回流区减少或消失，河道主流态变化减少，区域平顺， 总体看来工程建设特别是天仙湖拦砂坝修建对河道场形成良好流态是有利的。 4.5 护堤工程稳定性分析计算 因天仙湖核心区库岸处于三峡水库常年回水消落带区，在三峡水库蓄水运 行后，水位变幅对路库岸稳定，根据各地块地勘报告分析，多处处于不稳定或 欠稳定状态，为防治库岸再造，坍塌甚至引起滑坡，对库岸进行综合整治是必 要的，并需对护岸工程进行方案优化设计、计算分析，取保工程设计安全可靠。 根据涉河方案及护岸工程初步设计，现选几处典型控制断面（详见附图）进行 稳定性分析。根据计算分析成果，在各种工况及最不利工况下，均满足安全

51、稳 定性要求，护岸工程是稳定可靠的， 并具有一定抗冲刷能力和有利于水土保持。 5防洪综合评价 5.1与有关水利规划的关系 万州区芒溪河为长江一级支流，芒溪河天仙湖核心区工程河段属低山丘陵性河 道，天然状态下河床演变以及水流条件主要受边界条件控制，天仙湖拦砂坝修建及天 仙湖核心区护岸工程实施后，工程河段主要受以上控制性影响，三峡工程运行后，也 受水库调度影响。按照芒溪河综合整治原则和精神，根据三峡天仙湖修建性详细规 划工程河段的涉水工程应保持岸线平顺，不影响或尽量减少对万州城市防洪的影响。 目前，万州城区主要水利规划为护岸堤防建设，中心城区规划建设的堤防已经基 本完成。芒溪河天仙湖核心区综合整治

52、护岸工程按照三峡库区蓄水后的防洪标准设 计，可防御50年一遇以上洪水。三峡水库蓄水后，工程河段移民线为177m （吴淞高 程），目前居民区建筑物地面一般高于177m高程（吴淞高程），本工程堤顶高程与万 州规划的防洪标准保持一致，并考虑最大壅水影响及市政规划要求，堤顶高程为 178.8m （吴淞高程）。 芒溪河天仙湖核心区综合整治护岸工程是根据芒溪河流域综合整治与开发总体 规划而实施建设综合整治工程，它具有城市发展、环境整治、地质灾害治理、水土保 持等多项作用和要求，同时也具有防洪保安的功能，是水利规划中堤防建设的重要组 成部分。本工程施工后将使整个天仙湖核心区形成一个完整的整体，将龙宝、天城片

53、 区连接形成一个有机整体，并对平顺河岸、稳定岸坡、稳定河道形态有促进作用。 5.2对行洪的影响分析 万州区芒溪河天仙湖核心区库岸综合整治护岸工程兴建后，将占用部分河道水 域，工程附近水位将有所壅高。根据二维数模计算和传统计算分析，工程建设后，在 天仙湖拦砂坝建成运用初七，汛期 50年一遇洪水（Q=1180m3/s）时，工程附近局部 最大壅水值为0.18m,壅水影响范围为3.86km （顺水流方向）*320m （最大河宽方向）， 工程前沿流速最大增加值为0.19m/so 在三峡水库运用50年末，工程河段水深和过水面积较蓄水初期有所减小，计算 工况条件下，工程对洪水位的影响略有增大。汛期 50年一

54、遇洪水（Q二80m3/s）时, 最大壅水值为0.27m,壅水影响范围为3.89km （顺水流方向）*335m （河宽方向）， 工程坝址附近流速最大增加值为 0.26m/s。 以上计算结果表明，本工程建设对洪水位的影响壅高不超过0.3m,在天仙湖拦 砂坝设计规定范围内，壅水影响范围主要在呈河段上游吴家湾下至天仙湖拦砂坝，在 天仙湖核心区护岸工程整治范围内，对大坝下游万安大桥以及工程后缘水位影响较 小，护岸工程堤顶和移民线高程较工程后河道的水位有一定程度富余。本工程实施后， 工程前沿流速有一定幅度增加，汛期遇 50年一遇设计洪水，最大增加值约 0.26m/s, 但工程对上游以及库内流速影响减小，对

55、已建的防洪护岸工程前沿流速基本不产生影 响。因此无论是三峡水库正常蓄水运行初期还是天仙湖拦砂坝及库岸综合整治护岸工 程兴建后50年后，本工程兴建不会对万州河段行洪产生明显影响，并能满足防洪标 准要求。 5.3 对河势的影响分析 工程河段为低山丘陵性河道，两岸多为基岩或受人为工程控制， 河床演变分析表 明，三系三峡水库蓄水前工程河段河势基本稳定，河流流态变化较大，部分河槽冲刷 切割影响大，深泓线、主槽平面位置变化不大，年内冲淤基本平衡。三峡水库蓄水后， 水位生该流速减缓，河床淤积，但两岸山体走向对工程河段水流仍有明显的控制作用， 工程河段河势调整仍相对缓慢。拟建工程上游是宽相对较大的芒溪河河口，

56、下游为相 对狭窄的万州长江二桥，三峡水库正常蓄水后，工程水域基本位于回流缓流区，河床 呈淤积趋势，工程对水流及泥沙运动影响有限。 据二维数模计算和近期实测，工程对流速分布影响大且范围广。无论是天仙湖拦 砂坝及护岸工程兴建后运行初期还是运行 50年末，工程建设后，主流位置走向、流 速分布形态、回流区为主均发生较大变化，仅工程河段坝址附近下游流速略有增加。 汛期50年一遇洪水（Q=1180m3/s）时，工程前沿近坝址处流速最大增加 0.18m/s,工 程河段其它部分流速都有较大减小， 最大流速减小值为3.2m/s,流速影响最大范围为 3.89km （顺水流方向）*335m （最大河宽方向）。 5.

57、4 对现有防洪工程和其它水利工程设施的影响 1）对北滨路护岸工程影响 北滨路护岸工程位于本工程南岸天仙 1号、2号、3号、4号、5号、6号及北岸 天仙7号地块，护岸总长约3.25km,破顶高程在175.5-177.0m,设计防洪标准为50 年一遇洪水。由于本工程布设于北滨路外侧前缘，根据各地块地勘报告地质构造分析， 愈开进河床前缘，岩层倾向愈平缓且反翘，且倾角W 90 。经分析计算，在此回填反 压是有利于稳定，因此当护岸工程稳定安全前提下是有利于滨江路稳定安全，且本工 程护岸堤顶及填土造地高程在177.3m,对北滨路行洪有利，其影响较小。 2）对南池沟排洪箱涵及市政排水设施影响 2007年万州

58、水务集团在重新敷设主城区移民搬迁后市政排管涵时，已与江大苏 海公司衔接取得天仙湖水库水位运行资料，已考虑最大壅水影响，今后运行将不能影 响排水。南池沟排洪箱涵，其来水主要为太白岩集雨区，水量不大、落差高，天仙湖 汛期水库水位有一定壅高v 0.3m,对南池沟箱涵排洪能力影响甚微， 且天仙湖拦砂坝 没有防空洞，当遇大洪水时，并提前泄水腾库，将降低水位来降低影响，因此防洪是 可行的，基本无影响。 3）对芒溪河大桥影响 在芒溪河天仙湖核心区工程河段上游有已建万州大桥，本工程实施后，在原河道 及北岸大桥所在桥墩，将进行回填部分桥墩所在位置填筑将至 177.30m,高度达30m, 对桥墩有嵌固作用有利于稳定，南岸桥墩无但该区域工程实施后流速减少，流态变好， 将有利桥的安全，而水位壅多在桥净空控制范围，且是只是应注意北岸桥墩在回填区， 应注意在回填施工区施工侧向力 及回填沉陷固结上拔力不利影响，因此工程河段护 岸工程实施一方面是有利的，另方面影响较小，且通过一定技术措施可解决。 5.5 对其它事宜影响分析 芒溪河天仙湖天仙湖护岸工程后侧移民已大量搬迁，并修建防洪护岸工程，其 大量城镇居民片区在175.0以上，并回填造地在177.3m,因此在设计防洪标准50年 一遇洪水时是安全的，无影响或影响甚微。本工程河段内无取水