堤防初设报告

1、xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 1 - 1 1 综合说明综合说明 1.11.1 工程概况工程概况 1.1.11.1.1 工程地理位置工程地理位置 xx 藏河 xxxxx 段堤防工程位于 xxxx 乡。xx 位于定西市的西南部，地 理坐标东经 103。4152-104。5932，北纬 34。0713- 34。4502，西接甘南，东靠天水，南邻陇南，为 xx、甘南、天水及陇 南四个地州市的交界处。 xx 地处北秦岭海西褶皱带。北秦岭、黄土高原和青藏高原东边缘(甘 南高原)在这里交汇。xx 北以洮渭分水岭木寨岭、岭罗山连接黄土高原的 陇中高原部分，境内有零星厚层不连

2、续的第四纪黄土堆积；南与东南则为 黄河与长江两大流域的分水岭高山区大拉梁(3747 米)、岷峨山，与四川 盆地相望。 xx 距省府兰州市 267km ，距陇海铁路陇西火车站 120 公里 ，自古就 有“西控青海，南通巴蜀，东去三秦”之说，是通往兰州、陇西、陇南、 甘南和四川的必经之地，国道 212 线、省道 306 线的交叉连接使 xx 处在 一个经济相互促进、文化相互渗透、观念相互影响的“四区八县”经济增 长带中心位置，是甘肃南部重要的商品集散地，享有陇上“旱码头”的美 称。 1.1.21.1.2 工程概况工程概况 藏河位于 xx 西南部，是迭藏河的一级支流，发源于分水岭沙玛多玛 北侧。水流

3、方向为东北向，流长 40km，流域面积 357.15km。流经虚儿滩、 干林滩、鹿峰、xx 入迭藏河。河谷宽阔，海拔 23604002m，沟道长度在 20015530m 之间，河谷两侧冲沟发育，比降 28。流域内基本地形为冲 沟阶地，河道两侧山高坡陡，大部分相对高差 100800m，河谷形态呈 “U”字型。河谷宽约 40400m 不等，阶地及河漫滩发育不全。由于水位 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 2 - 变幅较大， ，河床及河漫滩左右摆动，河流呈蛇曲状蜿蜒。河谷两侧冲沟 发育，冲沟口多形成小型洪积扇及冲出锥。2011 年 4 月 xx 水利水保局委 托 xx

4、 对 xx 藏河 xxxxx 段堤防工程进行了全面规划和设计，规划设计堤防 总长 18.80km。 1.21.2 工程建设的必要性工程建设的必要性 本次设计的 xx 藏河 xxxxx 段堤防工程主要保护对象为中下游藏河两 岸基本农田、村庄及各类设施。工程区没有防洪设施，如果藏河流域强降 暴雨，藏河洪水流量增大，水位上升，会对两岸居民的生命和财产安全构 成严重的威胁。因此，及时对该河段进行治理，确保两岸居民及耕地安全， 防止农田遭洪水冲淹，保障农民生产，发展区域经济，进而提高农民生活 水平是非常必要的。 工程区由藏河形成的、级阶地、河漫滩、河床地貌单元构成， 级阶地与河床河漫滩高差均小于 0.5

5、m，河床横向不稳定，河岸受洪水冲刷 比较严重，沿岸居民及耕地历年遭受不同程度的洪水侵害，致使大面积可 使用土地成为河床、河漫滩，受洪水侵袭已不能耕种，xx 乡马烨仓、鹿峰 等村庄，紧靠藏河，由于河道侵蚀，防洪要求已迫在眉睫，为了使搬迁居 民有一个良好安全的生产生活环境同时也为了保护辖区原住居民及该段河 道、级阶地免受洪水的侧向侵蚀破坏，确保地上附着物的防洪安全， 保证藏河行洪宽度的前提下，规划修该段堤防工程是十分必要的。 1.31.3 水文气象水文气象 藏河全流域内无水文站网，因此，在无资料的情况下，采用经验途径， 即采用其它间接方法推求堤防工程设计洪水。经采用省水文图集公式法及 铁一院公式法

6、分别进行分析计算，并对其计算结果综合分析确定采用铁一 院公式法计算成果，即新建工程区设计断面处 10 年一遇洪峰流量 157m3/s。采用 2 年一遇洪水设计洪峰流量 28.38 m3/s 作为防洪河段造床 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 3 - 流量。 该工程规划堤防长 18.80km，位于藏河左右岸。治理段以上流域面积 186.51km2，河道平均坡降 15.12, 河长 24.65km，河床宽 40m80m,多 年平均洪峰流量 67.58m3/s，10 年一遇洪峰流量 157m3/s。 xx 地处青藏高原边缘，是甘南高原向黄土高原、陇南山地的过渡地 带。

7、境内大部分地方海拔高，受大陆性气团、副热带暖湿气团的交替影 响和地形对大气抬升的作用，形成高寒阴湿这一气候特点。降雨量多， 气温低，无霜期短，多冰雹等自然灾害。 xx 气候属于高原性大陆气候， 总体气候高寒湿润，从东至西由温 带半湿润气候过渡到高寒湿润气候。根据 xx 气象站资料统计，年平均气 温 5.7，平均最高气温 13.2，平均最低气温 0，极端最高气温 31.5，极端最低气温-26.3，年降水量 588.2mm，蒸发量 1192.2mm， 最大风速 24m/s，最大冻土深度 75cm。 1.41.4 工程地质工程地质 规划新建堤防工程位于藏河流域，流域内河谷谷底宽 2035m。河谷 谷

8、底藏河两侧发育有级阶地，级阶地高出河床面 0.51.0m，河漫滩 与级阶地界线不太明显，河床变迁迅速，河漫滩宽 4080m。大部分段 河床、河漫滩与级阶地高差小于 0.5m,致使洪水泛滥成灾。本防洪堤工 程保护级阶地勉受洪水的侧向侵蚀破坏。 工程区所涉及的地层有三迭系第五岩性段（T）区域变质泥板岩夹 5b 砂岩，第四全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物。现由老到新分述如下： （1）三迭系第五岩性段（T）：岩性为深灰灰黑色泥板岩、含 5b 碳板岩夹灰色厚层状灰质砂岩或粉砂岩。板状构造，板理极其发育，尤其 是风化后板理密集，由于板理、节理、层面相互组合切割，岩石呈长条状、 片状剥落，一般单层厚度

9、13cm，岩体产状：NW305315NE7585,为 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 4 - 藏河河谷基底。 (2)第四系全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物，岩性主要有：冲积 成因的级阶地表层堆积的砂壤土、砂卵砾石；河床及河漫滩堆积的砂卵 砾石，层厚 2-4m。该层直接为防洪堤基，与工程关系十分密切 根据中国地震动参数烈度区划图 （GB18306-2001） ，本工程所在地 的地震动峰值加速度为 0.15g, 相应的地震烈度为度，地震动反应谱特 征周期为 0.45s。 规划新建的 xx 藏河 xxxxx 段堤防工程总长为 18.80km。堤线均布置 在级阶地

10、前缘，直接与河床河漫滩接触。堤防地基的岩性无大的差异， 均为砂卵砾石层，砂卵砾石层厚大于 24m，其中,砾石含量 73.1294.1%， 砂子含量 8.922.1%，粉粒含量 0.20.9%,密实度为稍密-中密。 级阶地前缘堤线段总长 18.80km。地势较开阔、平坦，地层具有二 元结构：上部为薄层砂壤土，结构疏松，厚 0.10.5m；中部为结构稍密 的砂卵砾石，厚度 2.04.0m，属强透水层，无粉细砂等不良夹层存在。 覆盖层之下为三迭系第五岩性段（T）：岩性为深灰灰黑色泥板岩、 5b 含碳板岩夹灰色厚层状灰质砂岩或粉砂岩。泥质结构，板状构造，板理、 节理裂隙发育，表现为岩石较破碎，强风化层

11、厚度 1.02.0m。地下水埋 深小于 1.5m。 1.51.5 工程任务及规模工程任务及规模 该工程的主要任务是防洪减灾，结合藏河治理现状及河床演变规律， 在充分认识此段河道水情特点、水势变化规律及水毁造成的险情分析后， 采取堤防与河道整治相结合，规整断面、规顺水流、控制水深达到行洪安 全。确保工程防护区沿岸村镇及农田在设计洪水标准下免受洪水侵害，为 工程区经济可持续发展提供有力支撑。 工程建设内容为新建堤防工程两岸总长18.80km，使之能安全宣泄设 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 5 - 计标准的洪水。 工程建成后可保护治理河段两岸居民790户2922人

12、，并保护耕地3396 亩。 1.61.6 工程布置工程布置 工程布置根据拟定的工程布置原则,结合具体地理位置、地形条件、 以及防洪区内的各种建筑物位置等综合因素,在满足设计稳定河宽的条件 下本次规划新建堤防沿藏河左右岸布置，左岸，从马烨仓村庄开始沿藏河 左岸布置至下游盘路沟结束，长 9408m，即 0+0009+408 段；右岸，从马 烨仓村庄对岸开始沿藏河右岸布置至下游盘路沟对面结束，长 9392m，即 0+0009+392 段，规划新建堤防总长为 18.80km。（堤防布置详见 xx 藏 河 xxxxx 段堤防工程平面布置图）。 1.71.7 工程设计工程设计 堤防工程主要保护对象为 xx

13、 藏河两岸村民及耕地，根据防洪标准 (GB50201-94)规定，防护区城镇的重要性为一般，本工程设计按 10 年一 遇洪水设计；根据堤防工程设计规范(GB50286-98)规定，工程等别为 等，主（次）要建筑物均为 5 级。 根据中国地震动参数区划图(GB183062001)，本区域地震动峰 值加速度为 0.15g，地震动反应谱特征周期值为 0.45s，地震基本烈度为 度。 新建堤段堤防形式采用梯形断面砂堤与砼护坡相结合的断面形式，通 过计算得各断面最大水深为 1.061.42m，设计堤高为 1.462.24m；治 理河段基础埋深 2.50m。堤防段堤防迎水面边坡均采用 11.5，背水面边

14、坡采用 11.25。碾压砂堤堤顶宽 3.0m，须夯填密实，其相对密度要求不 小于 0.60，相应干密度大于 2.0 g/cm3。设计砼护面层厚度从顶部的 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 6 - 0.15m 渐变到底部的 0.25m。顶部封顶，堤防纵向每隔 10m 设沥青砂板伸 缩缝一道。 1.81.8 工程施工工程施工 工程所在区域中心距 xx 县城 30km，区域内有 212 国道及简易乡村道 路，道路通畅，车辆通行便利，交通方便。工程施工用水从藏河抽取、生 活用水需从附近乡镇村庄拉运，水质均满足饮用、生产、生活用水要求。 10KV 及以下农村电网覆盖工程区

15、，施工用电可直接就近“T”接至施工场 地。 本工程施工点少，可以多工作面平行施工，施工安排有很大的灵活性， 总工期设计为 1 年。 工程施工期选择在枯水期，主体工程施工为导流、砂砾石开挖、浆砌 石砌筑、砂砾石填筑。砂砾石以挖掘机开控为主，辅以人工开挖，就近堆 放，以备填筑所用。 导流围堰为临时性工程，建筑物级别为 5 级，采用 5 年一遇的洪水标 准设防，导流采用分段围堰法，在施工时根据具体地形和水流趋势拟定围 堰的修建形式和位置，导流时段为 39 月份。施工围堰采用砂土围堰和 草土围堰结合的方式，砂土围堰由基础开挖料堆置而成。 砂砾石堤施工必须采用振动碾洒水分层碾压填筑，碾压相对密度不小 于

16、 0.60，相应干密度大于 2.0 g/cm3，并按施工规范要求和有关规定取样 试验，做好记录，填筑砂堤砂卵石料限在迎水坡堤脚 40m 以外挖取，不能 就近取砂堆堤，以防建堤后水流主流倒向堤防，形成横向水流加剧局部冲 刷而影响堤防安全。 为了避免护坡层对于下卧层的不均匀沉陷，必须在砂堤和边坡严格按 要求夯实平坡后浇筑。将基底整体整平夯实后，再浇筑 C15 混凝土，浇筑 顺序为先基础后护坡，按伸缩缝（或施工缝）分段浇筑 C15 混凝土。在进 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 7 - 行浇筑时，应严格按设计要求配料，尽可能压实磨光。 本工程共需完成砂砾石开挖 14.

17、50 万 m3，夯填砂砾石 29.16 万 m3，C15 砼 2.72 万 m3，细部结构（沥青砂板伸缩缝，PVC 排水管（50） ） 2.72 万 m3，R32.5#水泥 5443t，砂子1.22万m3。 1.91.9 工程管理工程管理 由 xx 县政府牵头组建项目法人，抽调技术骨干强化管理，靠实工作 责任，并成立河道治理领导小组和项目办公室。办公室设在 xx 水利水保 局，下设施工组、质检组，从编制方案、工程招标、资金管理、施工进度、 质量控制、竣工验收等各环节层层把关，严格管理，形成统一领导，分工 负责的工作制度。对所承担工程建设的全过程负责，保证按经批准的建设 规模、标准和内容完成建设

18、任务。 健全管理办法，层层组织落实；严格建设程序，全面实行“四制” ； 加强监督管理、切实落实地方配套资金。 工程批复后,由项目办公室组织和委托具有招标代理资质的专门机构 进行招标的形式。通过招标择优选择施工队伍，降低工程造价，保证工程 质量。 本工程为社会公益性项目，管理机构应以精简高效为原则，合理设置 职能机构或管理岗位，尽量减少非生产人员。工程建成后，成立堤防工程 管理所，隶属于 xx 水利水保局。工程管理人员编制为 2 人。 依照堤防工程管理设计规范 （SL17196） 、 水法 、 防洪法和 河道管理条例制定工程管理办法。 在工程保护范围内禁止取土，开荒和种地等破坏植被的违法行为。工

19、 程管理范围内的各种防洪设施，不得侵占、破坏和盗用。管理人员必须熟 悉各类管理条例和法规，定期巡查、监测堤防设施，及进上报险情，在汛 前检查、维修，确保渡汛安全。禁止在河床特别是堤脚乱开采砂石料，应 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 8 - 在规定的范围，发放开采证，制定允许开采及收费管理范围。 1.101.10 环境保护环境保护 工程实施过程中，砂石料开采过程将对河滩原地貌和植被有所影响， 但其范围有限；新建防洪堤基础开挖时，泥沙将直接进入河流，增加河流 的泥沙含量；施工噪声对周边居民产生一定影响。 针对上述不利影响，工程实施过程中一方面通过合理调配，尽量地做

20、 到挖填平衡，减少对植被的破坏；同时，加强施工组织及管理，减少噪声 污染；在施工过程中对原料场和原地貌的破坏，必须进行恢复，岸边营造 防护林进行绿化，美化环境。 1.111.11 工程概算及经济指标工程概算及经济指标 本工程工期为 1 年。 经概算，该项目总投资 1791.03 万元。其中，建筑工程投资 1496.78 万元，占一至五部分的 87.75%；临时工程投资 54.59 万元，占一至五部分 的 3.20%；其他费用 154.36 万元，占一至五部分的 9.05%；基本预备费 85.29 万元。 工程各项经济指标，从国民经济评价指标来看，按动态投资计算时， 项目经济内部回收率 10.4

21、6%，高于社会折现率 8%，经济净收益现值(当=8%时) 为 195.61 万元，经济效益费用比 1.65，大于 1.0。各项经济指标均满足 规范要求。 1.121.12 工程特性表工程特性表 工程性见表 1-1。 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 9 - 表 1-1 工程特性表 序号项 目 单 位 指 标/数 量备注 一工程概况 1 工程名称xx 藏河 xxxxx 段堤防工程 2 建设地点xx 乡 二河流特性 1 河流名称藏河 2 流域面积 km2357.15 3 河流比降 28 4 多年平均洪峰流量 m3/s67.58 5 设计洪峰流量(10%) m3/s1

22、57 三工程效益 1 保护居民 户/ 人 790/2922 2 保护耕地亩 3396 四堤防 1 护坡型式砼斜坡式护坡 2 长度 km18.80 五主要工程量 1 开挖砂砾石 万 m3 14.50 2 夯填砂砾石 万 m3 29.16 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 10 - 工程特性表 续表 1-1 序号项 目单位指 标/数 量备注 3 C15 砼护坡万 m3 2.72 4 细部结构万 m3 2.72 六主要材料 1 水泥 t5443R32.5 2 砂子万 m3 1.22 七劳动力 1 总劳力万工日 9.19 技工 3.22 万工日 八工期年 1 九投资 1

23、 总投资万元 1791.03 2 单位投资元 / m 952.68 95.27 万 元/km 十经济指标 1 益本比 1.65 2 内部收益率 %10.46 3 净效益现值万元 195.61 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 11 - 2.2.水文气象水文气象 2.12.1 自然概况自然概况 xx 藏河 xxxxx 段堤防工程位于 xxxx 乡藏河段范围内。藏河与迭河在 xx 乡下游汇合后为迭藏河，迭藏河为洮河一级支流，发源于长江与黄河的 分水岭大拉梁北侧。藏河流域面积 345km2，主河道长 45km ，河道平均坡 降 28。新建堤防段以上控制流域面积 186

24、.51km2，主河道长 24.65km ， 河道平均坡降 15.12。 xx 境内地貌主要属于高原形态，古地理环境为秦岭海槽，地下岩浆活 动强烈，褶皱断裂构造相当发育。地质构造属西秦岭北支褶皱带，次级构 造为弧形构造。境内山峦起伏，沟壑纵横。全县山地占 88.8%，南有长江、 黄河分水的岷峨山、大拉梁；北有洮河、渭河分水的木寨岭、岭罗山。全 境山岭起伏，河流纵横。其中 xx、迭部交界处的达拉梁海拔为 3754m，属 xx 最高峰。境内大部分地区海拔 2300-3000m 之间。 2.22.2 气象气象 xx 地处甘南高原东缘与陇中黄土高原及陇南山地的接壤区。本县由 东到西从温带半湿润气候向高寒

25、气候过渡，高寒阴湿，夏秋变化剧烈，自 然灾害频繁，四季不甚明显。根据 xx 气象站资料统计，年平均气温 5.7， 平均最高气温 13.2，平均最低气温 0，极端最高气温 31.5，极端最 低气温-26.3，年降水量 588.2mm，蒸发量 1192.2mm，最大风速 24m/s， 最大冻土深度 75cm。 xx 气象站各月气象要素统计见表 2-1。 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 12 - xxxx 气象站气象要素统计表气象站气象要素统计表 表 2-1 项目单位 一二三四五六七八九十十一十二 年平均 平均气温 -6.9-3.627.210.813.616.11

26、5.711.66.60.4-5.15.7 平均最高气温 2.14.69.915.117.720.522.822.517.713.38.13.913.2 平均最低气温 -13.7-9.7-3.51.14.97.410.410.37.32-4.6-11.40 极端最高气温 16.420.427.127.927.731.530.230.82822.619.714.131.5 极端最低气温 -26.3 -25.1 -16.1 -13.5-3.2-1.22.12.4-2.3-10.1 -18.1 -24.7-26.3 降水量 mm2.94.617.944.483.471.2110.110791.746.

27、471.6588.2 蒸发量 mm40.554.397.8140151.9 144.3 148.7 146.798.878.352.238.51192.2 日照时数 h 191.4 176.8 184.6 190.3 200.1 201.2 197.6 200.5 147.2 165.3 181.1 203.32239.5 相对温度 %60616465697378777876696369 最大风速 m/s14181817211724141317171724 平均风速 m/s0.81.21.51.51.31.00.91.01.00.91.00.71.1 最大冻土深度 cm 68756670000

28、06195375 最大积雪深度 cm 1287118000398712 备注蒸发量为直径 20cm 蒸发皿观测料 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 13 - 2.32.3 设计洪水设计洪水 2.3.12.3.1 流域概况流域概况 本堤防工程设计断面以上流域面积 186.51km2，主河道长 24.65km，河 道平均坡降 15.12，多年平均洪峰流量 67.58m3/s，流域特征值见表 2 2。 表22 流域特征参数表流域特征参数表 流域名称断面名称 流域面积 （Km2) 河长（km)坡降（） 藏河鹿峰 186.5124.6515.12 2.3.22.3.2 设

29、计洪水标准设计洪水标准 堤防工程主要保护对象为 xx 藏河两岸村民及耕地，参照防洪标准 GB5020194 及堤防工程设计规范GB5028698 等有关规定，工程等 别为等，主（次）要建筑物均为 5 级，防洪标准采用 10 年一遇。 2.3.32.3.3 设计洪峰流量设计洪峰流量 目前，在迭藏河全流域内无水文站网，因此，在无资料的情况下，采 用经验途径，即采用其它间接方法推求堤防工程设计洪水。 (1)省水文图集洪峰流量经验公式 省水文图集洪峰流量的计算采用洪峰流量经验公式表计算，由甘肃 省水文图集中查得迭藏河流域的经验公式计算洪峰流量值列表 24。 表 2-4 省水文图集公式洪峰流量计算成果表

30、省水文图集公式洪峰流量计算成果表 不同频率洪峰流量（m3/s) 流域名称断面名称 流域 面积 （Km2) m Q 1%2%5%10% 藏河鹿峰 186.5147.78255209145107 （2）铁一院公式 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 14 - 铁道部兰州第一勘测设计院通过对洮河流域等河流洪水实测和调查资 料进行分析，得出参数计算公式如下。 多年平均洪峰流量 56 . 0 35 . 1 2 . 0167 . 0 FHfKIQm 日 08 . 0 CFCv vs CC0 . 2 式中： 与植被、水土流失有关的系数；取=0.02 KK 主河槽坡降以计；取 =

31、15.12 II 流域形状系数，以=计算， 为河长； ff 2 LF L 流域面雨量，以计；取=40 日 H 日 H 流域面积，以 km2计；取=186.51 FF 常数，取 =2.4 CC 根据上述公式计算的洪峰流量见表 23。 铁一院公式洪峰流量计算成果表 表23 (3)计算成果的比较和采用 各方法计算成果比较见表 2-7； 表 2-7 洪峰流量计算成果比较表洪峰流量计算成果比较表 不同频率洪峰流量（m3/s) 计算方法 m Q 1%2%5%10% 省水文 图集法 47.78255209145107 铁一院 公式法 135.42 594447269157 由以上表对比可知，二种方法计算结果

32、相差不大，铁一院计算结果大 不同频率洪峰流量（ m3/s） 河流 m Q Cs 12510 藏河 67.581.50594447269157 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 15 - 于省水文图集计算结果，为了工程安全起见采用铁一院计算成果，即 10 年一遇设计洪峰流量确定为 157m3/s。 2.42.4 泥泥 沙沙 2.4.12.4.1 悬移质计算悬移质计算 藏河没有实测泥沙资料，泥沙计算是根据 xx 水文站实测侵蚀模数换 算到设计断面的。经过对 xx 水文站泥沙资料的统计，多年平均悬移质输 沙量为 242 万 t，侵蚀模数为 162t/Km2,参考甘肃省

33、地表水资源中迭藏 河侵蚀模数为 200t/Km2, 估算采用 xx 水文站实测侵蚀模数 162t/Km2,推算 藏河设计断面悬移质多年平均年输沙量为 2.1 万 t。 2.4.22.4.2 推移质计算推移质计算 藏河河床主要由卵石夹砂组成，河心多有变动江心滩，在两岸支沟泥 石流发育地段，河床冲淤变化较大。藏河无实测推移质资料，而估算推移 质输沙量的经验公式也很多，且多为室内经验公式，对于推移质泥沙测验 资料缺乏的地区常采用悬移质多年平均年输沙量间接推求推移质多年平均 年输沙量，即采用推悬比的方法估算推移质输沙量。山区河流采用推移质 输沙量按悬移质输沙量的 20%计，计算藏河设计断面推移质多年平

34、均年输 沙量为 0.42 万 t。 2.4.32.4.3 年输沙量年输沙量 藏河设计断面年输沙量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和，年输沙 量为 2.52 万 t。 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 16 - 3.3.工程地质工程地质 3.13.1 概述概述 xx 藏河 xxxxx 段堤防工程，涉及治理河长 9.41km，堤防沿河床河漫 滩及级阶地布置，规划治理两岸岸堤长 18.80km。本堤防工程地质的勘 察工作，以工程区内地质测绘及工程区外地质踏勘为主导，在借鉴 xx 下 游已修堤防工程开挖情况及现行河段内天然建筑材料的开采情况，查明拟 建堤防地段的工程地质条

35、件，本次对堤防工程的地基岩土分段布置坑探 4 个，取样 4 组，并进行颗分试验，给工程基础设计提供所需的参数。 3.23.2 区域地质概况区域地质概况 3.2.13.2.1 地形、地貌地形、地貌 规划新建堤防工程位于藏河 xx 乡段，区段内河谷谷底宽 2035m。 河谷谷底藏河两侧发育有级阶地，级阶地高出河床面 0.51.0m，河 漫滩与级阶地界线不太明显，河床变迁迅速，河漫滩宽 4080m。大部 分段河床、河漫滩与级阶地高差小于 0.5m,致使洪水泛滥成灾。本防洪 堤工程保护级阶地勉受洪水的侧向侵蚀破坏。 3.2.23.2.2 地层岩性地层岩性 工程区所涉及的地层有三迭系第五岩性段（T）区域

36、变质泥板岩夹 5b 砂岩，第四全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物。现由老到新分述如下： （1）三迭系第五岩性段（T）：岩性为深灰灰黑色泥板岩、含 5b 碳板岩夹灰色厚层状灰质砂岩或粉砂岩。板状构造，板理极其发育，尤其 是风化后板理密集，由于板理、节理、层面相互组合切割，岩石呈长条状、 片状剥落，一般单层厚度 13cm，岩体产状：NW305315NE7585,为 藏河河谷基底。 (2)第四系全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物，岩性主要有：冲积 成因的级阶地表层堆积的砂壤土、砂卵砾石；河床及河漫滩堆积的砂卵 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 17 - 砾石，层厚

37、 2-4m。该层直接为防洪堤基，与工程关系十分密切 3.2.33.2.3 地质构造地质构造 本工程区区域地质构造属于祁、吕、贺兰山字形前弧西翼。次一级构 造为茶埠-沟脑里-凤凰山帚状构造的撤开部分。根据中国地震动参数区 划图 （GB183062001） ，该工程区段地震动峰值加速度为 0.15g， （相应 地震烈度为度） ，地震动反映谱特征周期为 0.45s，本工程应按 7 度设防。 3.2.43.2.4 水文地质水文地质 工程区地下水主要赋存于第四系松散地层中，含水层为河漫滩、阶地 砂卵砾石层，地下水的类型为孔隙潜水，地下水位一般埋深 0.82.0m， 主要受大气降水、地表水、基岩裂隙水补给

38、，向下游及河床排泄。经甘肃 省水利水电勘测设计研究院下游堤防采取水样分析，河水、地下水水化学 类型为 HCO3-Ca2+型，矿化度 211.7223.2mg/L，为淡水；PH 值 8.28.34，呈弱碱性，对普通混凝土无腐蚀性。 3.2.53.2.5 物理地质现象物理地质现象 本段堤防无不良物理现象。 3.33.3 堤防工程地质条件堤防工程地质条件 规划新建的 xx 藏河 xxxxx 段堤防工程总长为 18.80km。 堤线均布置在级阶地前缘，直接与河床河漫滩接触。堤防地基的岩 性无大的差异，均为砂卵砾石层，砂卵砾石层厚大于 24m，其中,砾石含 量 73.1294.1%，砂子含量 8.922

39、.1%，粉粒含量 0.20.9%,密实度为 稍密-中密。 级阶地前缘堤线段总长 18.80km。地势较开阔、平坦，地层具有二 元结构：上部为薄层砂壤土，结构疏松，厚 0.10.5m；中部为结构稍密 的砂卵砾石，厚度 2.04.0m，属强透水层，无粉细砂等不良夹层存在。 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 18 - 覆盖层之下为三迭系第五岩性段（T）：岩性为深灰灰黑色泥板岩、 5b 含碳板岩夹灰色厚层状灰质砂岩或粉砂岩。泥质结构，板状构造，板理、 节理裂隙发育，表现为岩石较破碎，强风化层厚度 1.02.0m。地下水埋 深小于 1.5m。 防洪堤地基岩性为砂卵砾石，据

40、试验成果汇总表及其颗粒曲线图，对 这种岩性计算并给出地基的工程性质及工程设计参数如下： 1、砂砾石表观密度 2.662.67,堆积密度 1.971.98t/m3,紧密密度 2.232.50t/m3, 孔隙率 11.6%。 2、砂砾石的平均粒径 D50=12.826.2mm,平均值 D50=21.9 mm,大于 15%含 量的粒径 d15=49.851.5mm，平均值 d15=50.4mm。 3、根据颗粒分析试验求得河床允许不冲流速为 1.271.36m/s,平均 值 1.31m/s。 4、渗透系数（经验类比）K=200m/d，堤基允许水力坡降 0.100.12。 5、原状地基容许承载力（经验类

41、比）R=0.350.4Mpa，浆砌石与砂 砾石摩擦系数 0.500.55。 6、开挖坡比水上：1：1.5,水下 1：1。 7、堤防地基中的地下水位在河床河漫滩中，地下水位受河水的控制， 并随地形、地貌及季节的变化而变化，地下水位埋深一般均小于 1.5m，地 下水水量丰富,水质良好，对浆砌石无任何侵蚀性。 8、若堤基在河漫滩上开挖遇到基岩时，需要清除强风化层，将堤基 置于弱风化基岩上。 3.43.4 天然建筑材料天然建筑材料 工程所需天然建筑材料，主要是砼所需的砂石料及筑堤的砂砾石。 工程区附近范围内无块石料可供利用，河床中出露的板岩夹砂岩，由 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初

42、步设计报告 - 19 - 于岩性软弱、且抗风化能力较差，数量有限，无利用价值。因此，块石料 场选择在茶埠砂石料场购买，运距约 40km。岩性为变质砂岩，石质坚硬， 强风化层厚度 12m，成品率约 60%，储量丰富，可满足本工程需要量。 根据甘肃省水利水电勘测设计研究院在（上阿阳村-洮珠村段）堤防 工程试验资料，主要的物理力学指标：自然含水率 0.2%，吸水率 0.41%， 干抗压强度 142.0MPa，软化系数 0.91，岩石属于坚硬岩，各项指标均满 足块石料质量指标的要求。 工程区藏河防洪堤段砂砾石料储量丰富，河床、漫滩砂砾石料沿河床 连续分布，该段河床、漫滩宽 4080m 不等，长度大于

43、3km。可就地取材 筛分、冲洗使用。 料场内岩性为冲洪积砂卵砾石，据勘探厚度大于 3.04.0m，局部漫 滩表面有薄层砂土覆盖，须清除后开采，地下水埋深较浅，约 0.82.0m，并随河水的涨落而变化，变化幅度较大。砂砾石层松散，无 不良夹层，砾石成分为砂岩、变质砂岩及少量的砾岩，石质坚硬，磨圆度 差，砾石多呈次圆状、板片状，中等分选，级配不良，砂为中粗砂。 根据甘肃省水利水电勘测设计研究院在（上阿阳村-洮珠村段）堤防 工程试验资料，砂砾料中：卵石占 11.522.6%，砾石占 65.375.3%， 砂占 9.011.5%。砂细度模数 2.302.73，含泥量 14.022.7%，平均粒 径 0

44、.380.41mm。砾石中针片状含量 35.26%，软弱颗粒含量 3.84.4%， 含泥量 1.01.3%，粒度模数 7.377.76。砂的含泥量偏大，其余各项指 标均满足规范质量技术要求，须多遍冲洗后使用。砾石针片状颗粒含量、 软弱颗粒含量指标不满足规范质量技术要求，砾料可采用当地人工碎石料。 碾压堤防砂砾石料可就近在河床河漫滩采取，堤身填筑料可就近使用 堤内河床及漫滩砂卵砾石，砂卵砾石混合料储量丰富，可完全满足堤身填 筑需用量。其各项指标均满足规范质量技术要求。 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 20 - 地地基基的的工工程程性性质质及及工工程程设设计计参参

45、数数表表 表3-1 平 均渗透系数 原状地基 允承载力 开 挖 粒 径 含量15% 的粒径 允许不冲 流速 (经验类比) (经验类比) 坡 比 d50d15K 取样位置 ()() V允(m/s) (m/d) R允(kPa) 22.4 49.8 1.27 26.2 50.0 1.36 26.2 50.1 1.33 藏河 12.8 51.5 1.31 200400 水上 1：1.5 水下 1：1 最大值 26.2 51.5 1.36 最小值 12.8 49.8 1.27 平均值 21.9 50.4 1.31 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 21 - xxxx 藏河

46、藏河 xxxxxxxxxx 段堤防工程砂砾石颗分试验汇总表段堤防工程砂砾石颗分试验汇总表 表 3-2 颗粒组成(粒径 mm)分类名称 巨粒土 粗粒土 细粒 土 砾砂 卵石 粗中细粗中细 粉粒 粒径大小(mm) 200 60 6020 20 5 52 20 .5 0.50 .25 0.25 0.075 0.075 0.005 平 均 粒 径 d50 大于 15%含 量的 粒径 d15 不 均 匀 系 数 Cu 曲 率 系 数 Cc 典 型 土 名 分 类 符 号 允 许 不 冲 流 速 取 样 地 点 %(mm)(mm)(m/s) 1#0 52.0 16.1 10.4 11.1 3.4 6.8

47、0.2 22.4 49.8 67.2 1.2 级配良好砾 GW1.27 2#0 58.0 24.3 6.4 7.5 2.3 1.3 0.2 26.2 50.0 20.2 2.3 级配良好砾 GW1.36 3#0 56.58 16.3 11.7 5.3 4.3 5.0 0.9 26.2 50.1 28.4 2.9 级配良好砾 GW1.33 4#0 55.42 14.7 11.8 8.7 3.4 5.5 0.5 12.8 51.5 54.8 1.9 级配良好砾 GW1.31 最大值 0 58.0 24.3 11.8 11.1 4.3 6.8 0.9 26.2 51.5 67.2 2.9 1.36

48、最小值 0 52.04 14.7 6.4 5.3 2.3 1.3 0.2 12.8 49.8 20.2 1.2 1.27 平均值 0 55.51 17.8 10.1 8.2 3.3 4.7 0.4 21.9 50.4 42.7 2.1 1.31 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 22 - 4 4 工程任务和规模工程任务和规模 4.14.1 自然及社会经济概况自然及社会经济概况 xx 位于 xx 市西南部，地处青藏高原东麓与西秦岭陇南山地接壤区， 境内海拔为 2200 -3872m 之间。全县辖 18 个乡镇，境内聚居着多个民族， 总人口 45 万余人；境内山峦环

49、抱，洮河水绕城而过，草场广阔，资源丰 富，山川秀美，是甘肃南部亟待开发的一块地区。 xx 总面积为 3578km2，其中，耕地面积 62.75 万亩，草原面积 290.3 万亩，水域面积 22.6 万亩，林地 72 万亩，牧草地 217 万亩。现辖 18 个 乡镇，152 个村委会，633 个村民小组，有自然村 621 个。此外有 2 个国 营牧场和 1 个牧业小区。2010 年全县共有 81725 户，45.12 万人。其中城 镇人口 11029 户，3.94 万人。农村人口 70696 户，41.18 万人。全县人口 密度为 126.06 人/ km。 2010 年全县粮食总产 10.16

50、 万 t。其中：小麦总产 7.9 万 t，青稞 1.8 万 t，玉米，洋芋，黄豆 0.46 万 t；其它谷物产量为 2833 t；豆类产量 3062 t，油料产量 420 t，药材产量 4.6 万 t，蔬菜产量 8650 t，其它农 业产量 50130 t，水果产量为 484.78 t。 2010 年全县工农业总产值 7.95 亿元。其中：工业产值 4.37 亿元； 农业产值 1.83 亿元。在农业产值中，种植业为 1.15 亿元，牧业为 6714 万元，林业为 167.83 万元。 4.24.2 工程现状工程现状 xx 藏河在本次治理项目中，规划治理范围主要为藏河 xxxxx 段两岸， 涉及

51、河道长 9.41km。区段内分布有零星的低标准的堤防。 4.34.3 工程建设的必要性工程建设的必要性 4.3.14.3.1 两岸缺乏完善的防洪工程两岸缺乏完善的防洪工程 工程区域内，现状仅在局部地方修建有零星的低标准堤防。规划新建 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 23 - 堤防工程区域内，河谷两岸级阶地高出河床面 0.51.0m，河漫滩与 级阶地界线不太明显，河床变迁迅速，河心滩发育，大部分段河床、河漫 滩与级阶地高差小于 0.5m。河道宽浅，主流摆动。多年来，农民自发地 在部分地段利用砂土、石块堆砌了几段防洪堤防，但由于设防标准低，大 部分堤段已被冲毁。每

52、年都会出现不同承度的农田被漫淹和耕地被冲毁现 象。 4.3.24.3.2 近年来项目区遭受洪灾后损失严重近年来项目区遭受洪灾后损失严重 藏河流域为洮河南部支流，流域内地表植被稀少，具有明显的山区河 流的水文特征：洪水暴涨暴落，次数频繁而历时短暂，流量及水位的变幅 较大。由于流域内气候特征，年降雨 70%以上多以暴雨形式集中出现，极 易产生较大洪水。迭藏河河床宽浅，河床横向极不稳定，河岸受洪水冲蚀 比较严重，但两岸均无任何防洪工程，往往对河道两岸造成严重灾害。 每次洪水过后，主河槽变迁，河床面拓宽，耕地水毁变成砂砾石河滩， 即使常年低标准洪水也不同程度地造成两岸农田冲毁，因此，及时对该河 段进行

53、整修治理，对保护村民安全，防止农田遭洪水冲淹，保障农民生产， 发展区域经济，进而提高农民生活水平是非常必要的。 4.3.34.3.3 该工程的建设是社会发展的需要该工程的建设是社会发展的需要 近几年，随着城市建设步伐的加快，以及在建中的兰渝铁路和规划建 设中高速公路分别从迭藏河左右两岸纵向穿过，该工程的建设除了在近期 对两岸村庄及农田的防洪安全得到保障外，对于远期 xx 城市建设的发展 将成为重要支撑。 4.3.44.3.4 该工程建设是十分迫切的和必要的该工程建设是十分迫切的和必要的 该工程治理区是当地主要农业基地，发展科技农业的潜力较大，沿河 道左岸有县城通往马烨仓村的县乡公路一条，以及工

54、人畜饮水的供水管线、 各级灌溉农渠农村供电线路等生活基础设施，有学校、乡村卫生所、农村 贸易集市等公共场所，该工程的建设，一方面保护了两岸村民生命财产及 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 24 - 农田的安全，另一方面将与两岸交通设施的建设形成较完整基础设施，的 对于促进地方经济发展，将起到非常重要的推动作用。因此在保证河道行 洪能力的前提下，兴建该堤防工程是十分迫切和必要的。 4.44.4 工程工程任务和规模任务和规模 藏河 xx 段堤防工程位于藏河中、下游的主河段内。流域内植被覆盖 较差，水土流失严重，防洪河段内沿岸居民较为集中、有大面积耕地。 该工程的主要

55、任务是防洪减灾，结合藏河治理现状及河床演变规律， 在充分认识此段河道水情特点、水势变化规律及水毁造成的险情分析后， 采取堤防与河道整治相结合，规整断面、规顺水流、控制水深达到行洪安 全。确保工程防护区右岸村镇及农田在设计洪水标准下免受洪水侵害，为 工程区经济可持续发展提供有力支撑。 工程建设内容为新建堤防工程左右岸总长18.80km，使之能安全宣泄 设计标准的洪水。 工程建成后可保护治理河段两岸居民790户2922人，并保护耕地3396 亩。 xx 藏河 xxxxx 至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 25 - 5 5 堤防规划布置堤防规划布置 堤防的规划布置需要考虑各种因素，这些因素在

56、不同的流域、不同的 地点对堤防的布置有不同的影响，为了达到堤防设计经济合理、安全适用 的要求，必需综合分析各种因素来规划布置。 5.15.1 河道演变分析河道演变分析 经对藏河治理河段 1/2000 地形图和现场踏勘调查分析，河道型态为： 河床宽浅，滩槽高差小。主河槽随着每次洪峰涨落过程中的冲淤变化是涨 水冲刷，落水淤积。主河槽位置摆动不定。岸边抗冲能力差，河势变化剧 烈，主流河槽左右游荡，形成 4080m 宽的河漫滩。 5.1.15.1.1 造床流量造床流量 造床流量是一种虚拟的单一流量，其造床作用基本上与多年流量过程 的综合造床作用相当。它不等于最大洪水流量，也不等于枯水流量，而是 流量较

57、大且历时较长、造床作用最大的流量；目前确定造床流量的方法多 为经验方法， 有平滩水位法、多年平均洪峰流量、2 年一遇洪峰流量法及 采用有明显滩槽河道断面河水满槽时的流量或水位达到河滩滩边高度时的 相应流量等。 本设计造床流量采用 2 年一遇洪峰流量，即 28.38m3/s。 5.1.25.1.2 河床纵向稳定分析河床纵向稳定分析 河床稳定程度同河床纵比降和水流对河床的泥沙的作用有关，因此可 以得出河床纵向稳定与纵比降及泥沙粒径的关系，关系式为： 河床纵向稳定系数 I d f 式中：河床纵向稳定系数，该值愈大，河床愈稳定；f 河床质平均粒径(mm)，为 26.5mm；d xx 藏河 xxxxx

58、至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 26 - 河床比降，为 15.12%0；I 经计算的河床纵向稳定系数=1.75。该河岸纵向不稳定。f 5.1.35.1.3 河床横向稳定分析河床横向稳定分析 河床横向稳定程度可用下式说明: 河岸横向稳定系数 =/，B 2 . 0 JQ 5 . 0 式中 河岸横向稳定系数，该值愈大，河床愈不稳定； 造床流量 m3/s；Q 造床流量时的河宽（由实测断面反算得 40m） ；B 水面比降(以计)，为 14.3%0；J 经计算河床横向稳定系数 =3.21,该河岸横向相对稳定。 5.1.45.1.4 河床横断面的河相关系河床横断面的河相关系 造床流量时，河宽与平均

59、水深关系为； H B 式中造床流量时的河宽 m；B 造床流量时的平均水深（由实测断面反算得 1.10m） ； 与河H 型有关，蜿蜒性河段 值较小，游荡性河段 值较大，经分析计算该河段 值为 5.75，该值相对较大，该河段为蜿蜒性和游荡性之间过渡的变迁河 段。 4.1.54.1.5 河湾平面的河相关系河湾平面的河相关系 河湾在自然条件下往往是不断变化和发展的，比较稳定的河湾的河床 形态比较规则，稳定河湾的曲率半径与河宽有下列关系； R1=（78）B；R2=（56）B；R3=3.5B； R1紧接过度段的曲率半径，R2中间的曲率半径，R3弯顶的曲率半径， B 为该段的河宽。 xx 藏河 xxxxx

60、至 xxx 段堤防工程 初步设计报告 - 27 - 综上分析，该河段纵向不稳定、横向及不稳定，该河段为蜿蜒性和游 荡性之间过渡的变迁河段。 5.2 堤距的确定 5.2.15.2.1 稳定河宽的分析稳定河宽的分析 稳定河宽大多采用计算法和统计分析法，计算法用河相关系式、水流 阻力公式和水流连续公式三式联解法和阿尔图宁公式法做计算复核。 （1）三式联解法 该方法应选择水流较稳定，河势顺畅，具有代表性河段进行计算。 河相关系式 ： h B 水流阻力公式 ： 2 1 3 2 1 Jh n V 水流连续公式： BhVQ 联解上式得 ： ； 11 3 2 1 2 J Qn h 22 hB 公式中为造床流量