防洪工程初设报告

1、目 录1 综合说明11.1 绪言11.2 水文11.2.1流域概况11.2.2气象11.3 工程地质21.3.1 工程地质概况21.3.2地层岩性21.3.3地质构造及地震21.3.4水文地质条件21.3.5地质条件评价21.3.6天然建筑材料31.4 工程建设任务和规模31.4.1 工程建设任务31.4.2 工程规模及防洪标准31.5工程布置及主要建筑物31.5.1 主要建筑物41.5.2 筑堤材料及土堤填筑标准41.5.3 堤顶高度确定41.6.2 施工导流41.6.3 施工总工期41.6 工程管理41.7设计概算51.8 结论与建议52 水 文62.1 流域概况62.2 气象72.2.1

2、 气象站72.2.2 气象特征72.3水文基本资料92.4 径流92.4.1兴和站年径流计算92.4.2十里沟沟口断面年径流计算102.4.3径流年内分配112.4.4径流年际变化112.5洪水112.5.1 洪水特性及推求设计洪水方法112.5.2用水文比拟法推求设计洪水122.5.3设计洪水成果合理性分析142.6泥沙和冰情142.6.1泥沙142.6.2冰清153 工程地质及测量163.1工程地质163.1.1地形地貌163.1.2地层岩性163.1.3地质构造及地震173.1.4水文地质条件173.2地质条件评价173.2.1地基承载力评价173.2.2地基土液化评价173.2.3抗冲

3、刷稳定性评价173.2.4地基冻胀性评价173.2.5渗透稳定性评价183.2.6基坑边坡稳定及施工排水评价183.3测量184 工程任务和规模194.1 地区社会经济发展状况194.2 工程兴建的必要性194.2.1 洪水灾害情况194.2.2 洪灾成因204.2.2 工程现状及存在的问题204.2.3 工程兴建的必要性224.3 工程任务234.4 工程规模及标准234.4.1 工程规模234.4.2 防洪标准234.5 堤线及堤距244.5.1 沟道参数的确定244.5.2 堤线及堤距的确定254.5.3 设计底坡的确定254.6水面线的推求254.6.1 水面线推算255 工程布置及主

4、要建筑物285.1 设计依据与标准285.1.1设计依据285.1.2工程等别及洪水标准285.2工程总体布置285.3防洪沟方案比选295.4堤防工程设计296 施工组织设计376.1 施工条件376.1.1 工程条件376.2 施工导流376.3 主体工程施工386.3.1 堤防工程施工386.3.2 河道清淤整治工程施工406.4施工总布置406.4.1 主体工程施工区406.4.2 辅助企业区416.4.3 工程临时占地416.5.3 施工总进度417 工程永久占地428 工程管理438.1 管理机构及管理任务438.1.1 机构设置和人员编制438.1.2 管理机构的职责438.2

5、工程管理范围和保护范围438.2.1 工程管理范围438.2.2 工程保护范围439 工程概算449.1 工程概况449.2编制原则及依据449.3.1编制原则449.3.2定额依据449.3 基础资料449.3.1 人工工时预算单价449.3.2 主要材料预算价格449.3.3施工机械台时费单价449.3.4 建筑工程、设备及安装工程459.3.5 施工临时工程459.3.6 独立费用459.4总投资概算4510 结论与建议4851 综合说明1.1 绪言兴和县城关镇移民村十里沟防洪工程位于兴和县城关镇移民村北，地理位置为东经113°5215-113°5259，北纬40&#

6、176;5515-40°5534。十里沟发源于移民村东北的大青山，排入后河，属永定河水系，汛期降雨集中多为局部暴雨，降雨强度大，植被覆盖率低，一遇暴雨极易形成洪水，加之，十里沟没有永久性防洪工程，经多年洪水冲刷，靠近移民村沟道部分冲毁破坏严重，形成几个大的冲刷弯道，有两处弯道已经到了房屋边上，沿河的移民村极易被淹，给村民的生命及财产安全造成威胁。移民村原为十七号村，从2000年开始政府把这里改造为移民新村，现有1236户居民，2826人，移民村主要以养殖业为生，现在奶牛600多头，羊1300多只。2007年暴雨形成的洪水进入村庄，移民村全部进水，造成部分院墙倒塌，给移民村居民造成严重

7、的经济损失。根据上述情况，兴和县发改委拟定将兴和县城关镇移民村十里沟治理作为申报项目，对十里沟移民村段沟道南岸进行整治。受兴和县发改委托我公司承担兴和县城关镇移民村十里沟防洪工程初步设计，依据有关规范、规程和兴和县近期规划，完成本次实施方案的编制工作。1.2 水文1.2.1流域概况十里沟起源于大青山，向西汇入后河，属永定河支流二道河水系，海河流域。该流域面积20.6km2，主沟长10.1km，主沟的平均比降为2.8%，支沟长0.21.8km，支沟平均比降4%。1.2.2气象由于本流域远离海洋，地势高寒，深居内陆，受蒙古高压控制，大陆性季风气候特点明显。冬季寒冷且漫长；春季多大风且干燥；夏季高温

8、炎热，雨量集中；秋季凉爽，雨量减少。全年日照充足，温差大。附近兴和县气象局1971年-2000年观测资料分析，多年平均降雨量为397mm，多年平均年蒸发量为2005.4mm，多年平均气温为4.7，极端最高气温存36°，极端多 低气温存-33.8°，年平均风速为3.0m/s，多年平均最大风速为17.26m/s，历年最大风速决33 m/s，最大冻土深度为1.88m。1.3 工程地质1.3.1 工程地质概况工作区的地形地貌较为简单，工程区地貌形态可分为：山前冲积平原及河流侵蚀地貌。1.3.2地层岩性工作区地层结构简单，主要为第四系全新洪冲积层（Q4pal），上部为粘性土，下部为砂

9、性土，含有少量卵砾石。1.3.3地质构造及地震工作区地质构造较为简单，没有大的地质构造行迹，也未发现有活动断层存在。根据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001），工作区一带地震动峰值加速度为0.050g，相对于地震基本烈度度。1.3.4水文地质条件工作区一带无地表水，据调查地下水埋深大于20.00m，。地下水补给主要邻区侧向补给。地下水排泄主要为人工开采及向邻区侧向排泄。由于地下水埋深较大，对基础无影响，可不进行腐蚀性评价。1.3.5地质条件评价（1）工程区域构造活动相对较稳定，不会对新建堤防产生影响，地基承载力满足设计要求。（2）本区抗震设防烈度为度，根据水工建筑物抗震设计规范

10、（DL5073-2000）可不进行饱和土液化评价。（3）勘察区一带土壤最大冻结深度为1.88m，地下水位埋深一般在20.0m以下，主要埋藏在河床以下砂砾石层中，不存在冻胀破坏。1.3.6天然建筑材料（1）筑堤土料：河道内清挖部分的土料，主要为中砂含砾，土层结构稳定，储量能够满足筑堤要求。（2）骨料及石料：石料采用附近砂石料场石料，质量优良，交通方便，储量丰富。1.4 工程建设任务和规模1.4.1 工程建设任务拟定在城关镇十里沟移民村段南侧修建防洪堤，防止洪水泛滥对村镇的威胁，同时对该河段进行清淤整治使河道通畅，水流平顺，确保河道行洪安全。移民村原为十七号村，从2000年开始政府把这里改造为移民

11、新村，现有1236户居民，2826人，移民村主要以养殖业为生，现在奶牛600多头，羊1300多只。该防洪工程主要任务是保护城关镇移民村2826人、牧畜1900多头的安全，还有商都至兴和的县级公路及通往各村镇的地方公路网络、通讯等公共设施。1.4.2 工程规模及防洪标准（1）工程规模本设计拟修建防洪工程全长0.582km， 并对该段沟道进行清淤整治。堤防工程级别为4级。洪峰流量54.28m3/s。（2）防洪标准依据防洪标准GB50201-94，结合防洪工程的具体情况和防洪保护对象的重要程度，确定为20年一遇洪水。（3）工程等别根据堤防工程设计规范（GB50286-98），确定堤防工程级别是4级。

12、1.5工程布置及主要建筑物该段沟道处在移民村，两岸存在影响筑堤的限制因素，地质条件比较稳定，河道现状冲刷严重，河床比较陡，在满足防洪要求的情况下，考虑到施工方便，以及村镇规划的要求，堤线采用平行等宽布置。考虑到保护对象的重要性及村镇范围，本段设计治理长度为582m，起点桩号为0+000，在商都至兴和县道与十里沟交叉处，终点桩号为0+582。新建堤防起点与桥两侧浆砌石挡墙连接，本次治理段的末端与下游沟道连接。由于该段弯道多，沟道内堆弃物较多，需进行沟道清淤疏浚，冲刷段需进行土方填筑。1.5.1 主要建筑物该防洪工程主要建筑物有堤防工程0.582km，河道清淤治理0.582km。1.5.2 筑堤材

13、料及土堤填筑标准（1）土料：堤防筑堤土料就近采用该工程沟道清挖的土料，主要为砂性土。（2）土堤填筑标准：根据堤防工程设计规范（GB50286-98）要求，该土堤填筑标准按相对密度度不小于0.6控制。（3）堤防填土分层压实厚度等参数可根据土堤填筑标准，采用施工机械进行现场碾压试验确定。1.5.3 堤顶高度确定根据水面线推算及超高计算，结合防洪堤现状情况，确定本次防洪堤高度2.25m ,上部 0.15m厚C20砼盖项，堤防从沟底至顶总高为 2.4m。1.6.2 施工导流考虑到该防洪工程沿线较短，施工导流及施工围堰工作量不大，为避免突发事件发生、减少工程量，该工程拟在非汛期施工，故本工程不需采取导流

14、措施。1.6.3 施工总工期本工程总工期为1个月。1.6 工程管理为确保防洪工程的正常运用和工程安全，充分发挥工程效益，促进堤防工程管理的正规化、制度化和规范化，必须加强和完善河道及堤防工程的管理工作，提高工程管理的现代化水平，本工程完工后交由城关镇管理。1.7设计概算本防洪工程设计概算按照国家财政部，水利部颁发的有关文件及规定，根据2015年3月份当地材料价格水平，采用2002概算定额编制。该防洪工程静态总投资合计110.14万元。1.8 结论与建议本防洪工程中心长度0.58km，只建南岸。防洪标准洪水重现期为20年一遇，主要任务是保护城关镇移民村2826人、牧畜1900多头的安全，还有商都

15、至兴和的县级公路及通往各村镇的地方公路网络、通讯等公共设施。该防洪工程只是兴和县防洪体系中的一部分，特别是十里沟全长十公里，建议对十里沟全面进行整治，以完善兴和县防洪体系。2 水 文2.1 流域概况十里沟起源于大青山，向西汇入后河，属永定河支流二道河水系，海河流域。该流域面积20.6km2，主沟长10.1km，主沟的平均比降为2.8%，支沟长0.21.8km，支沟平均比降4%。该地区主要河流为二道河，二道河属海河流域，鄂卜坪河、后河、前河于兴和县城关镇汇流后称之为二道河，二道河发源于兴和县张皋乡十一号南山顶（与丰镇市交界），向北倾，即东经113°31，北纬40°40处。二道

16、河地理位置：东经113°2109114°0747，北纬40°264041°2627。全河在石头沟以上有间歇水，以下均有清水，该河大部分为丘陵区，在北水泉、灶火口、解放村附近有沼泽地，主要支流有马家湾河、黄石崖河、鸳鸯河、前河、银子河，另有团结、皂火口、友谊、夭子沟4座水库。二道河境内主流长度161.3km，境内流域面积1697.5km2，河道比降7.3，多年平均流量1.017m3/s，多年平均径流量5886.5×104 m3/a，出境后经友谊水库调节流入东洋河，东洋河为永定河一级支流。二道河主流地处中部浅山丘陵地区，控制流域面积较大，河道长，汛

17、期形成的洪水峰高浪大，历时短，造成的洪水灾害原因较多，一是因河势控制能力差，洪水走势改变，淘刷河岸，毁坏农田；二是因部分河段河床抬高，下游洪水排泄不畅，洪水泛滥，淹没农田和冲毁村庄现象时有发生；三是因河道废弃物堆放数量较大，部分河段防洪标准底，造成汛期洪水灾害发生次数频繁，这种现象主要集中在二道河的城关镇和城关镇境内。十里沟发源于移民村东北的石山，排入后河，属永定河流域，汛期降雨集中多为局部暴雨，降雨强度大，植被覆盖率低，一遇暴雨极易形成洪水，加之，十里沟没有永久性防洪工程，经多年洪水冲刷，靠近移民村沟道部分冲毁破坏严重，形成几个大的冲刷弯道，有两处弯道已经到了房屋边上，防洪基础设施薄弱，每逢

18、暴雨，沿河的移民村极易遭受洪水袭击，给村民的生命及财产安全造成威胁。移民村原为十七号村，从2000年开始政府把这里改造为移民新村，现有1236户居民，2826人，移民村主要以养殖业为生，现在奶牛600多头，羊1300多只。2007年暴雨形成的洪水进入村庄，移民村全部进水，造成部分院墙倒塌，给移民村居民造成严重的经济损失。2.2 气象2.2.1 气象站乌兰察布市兴和县城关镇十里沟 防洪工程位于兴和县城关镇北约七公里处，工程所在区域较近的长期观测气象站有兴和县气象站，因此工程区域的气象特征值采用兴和县气象站多年气象观测成果。兴和县属中温带大陆性半干旱季风气候，其特点是夏季漫长炎热，冬季短

19、促寒冷，昼夜温差大，蒸发量大于降水量。根据兴和县气象站和内蒙水文总局的资料，多年平均降雨量为370mm，降雨量多集中在七、八、九三个月。多年平均蒸发量1976mm，蒸发量为降雨量的5.4倍。多年平均风速为3.02m/s，年最大风速为17.4m/s，冬季多为西北风，夏季多为东南风。多年平均气温4.82，极端最高气温为36，多年平均最低气温2.39，极端最低气温-33.8，最大冻土深度为1.7m，无霜期为118d。兴和县气象站位于兴和县城关镇内，观测场海拔高度1271.8m，风速感应器距地面高度12.2m，于1954年11月开始正式气象观测，每日4次定时观测，是国家基本气象观测站，观测项目有气温、

20、气压、降水、蒸发、积雪、冻土、湿度、风速、风向等，有1955年以来的气象观测资料。2.2.2 气象特征兴和县地处中纬度内陆，属中温带大陆性季风气候，受蒙古高压大陆性气团和西风带环流大气运动控制，经常遭受寒冷、干燥气团袭击。大陆性气候特征十分明显，主要表现为冬季寒冷而漫长，春秋季短，夏季炎热，雨季集中，日照充足，光能丰富，昼夜温差大，积温高，蒸发强烈，降雨少，干燥多风。基本气候特征是：春季风多易干旱，夏季温热雨不匀，秋季凉爽霜雪早，冬长寒冷冰雪茫。根据兴和县气象站19552002年的气象资料统计，多年平均降雨量为370mm，降雨量多集中在七、八、九三个月。多年平均蒸发量1976mm。蒸发量是降雨

21、量的5.4倍。兴和县地形复杂，地域辽阔，各地降水量差别较大，多年平均降水量在300400mm之间，由南向北逐渐减少，年内分配不均。69月降水量占全年降水量的80%左右。春季降雨少，变率大，易致春旱，夏季降雨多集中在69月。如兴和站69月多年平均降水量306.8mm，占全年降水量的76%，并且以暴雨为主，历时短，极易形成洪涝灾害。受季风气候的影响，降水量的年际变化也很大，如白脑包站最大年降水量为650mm（1978年），最小年降水量为108.5mm（2002年），相差6倍之多。降水少及年际变差大是造成该县农牧业生产不稳定的基本因素。（1）气温兴和县属于中温带大陆性半干旱气候，冬、夏季节分别受蒙古

22、高压和大陆低压控制，气侯呈明显的大陆性，具有寒暑剧变的特点。概括为冬季漫长寒冷，夏季短暂温热，春季干旱风大，秋高气爽，常有霜冻为害，自然灾害频繁。兴和县平均气温为4.2。最冷月是每年的1月份，平均气温-13.8，极端最低温度-33.8（1962年1月15日）；最热月为每年的7月，平均气温19.9，极端最高36（1961年6月10日）；年温差33.7。0以下长达153d，20以上仅有46d。因地理位置及地形的影响，各地温度差异较大，艮子川盆地年平均气温5.5，高于北部、中部及南部山区。兴和县冷空气活动频繁，加上地形影响，初霜早、终霜迟，无霜期短，历年平均118d。（2）降水兴和县干旱缺雨，年平均

23、降水量为409.4mm，年降水日数平均83d。全年降水集中在68月份，夏季降雨占全年降水量的69%，春季降水量仅占全年降水量的12%，冬季雨雪稀少，而且日降水量又集中在少数几天里，多为雷阵性暴雨，易形成山洪和内涝，年均洪涝灾达5000hm2。（3）风兴和县属大陆性季风气侯，一年四季大风不断，主风向常随季节变化，冬春季蒙古高压偏西风，夏秋季太平洋高压偏东，偏南风，年平均风速为3.8m/s。历年定时极大风速高达33.0m/s，大于或等于3m/s的风速日数平均180200d，大风（指风速大于或等于17m/s的八级风）日数平均46d，平均最长持续天数4.3d，大风日最少天数是1960年为22d，最多年

24、份是1966年，为70d。（4）日照 辐射 蒸发 湿度日照、辐射：兴和县属一年一熟旱作农业欠稳定地区，0积温为2861.8，5积温2736.4，10积温2348.3。年辐射值133kcal/cm2，光合有效辐射65.17kcal/cm2。全年日照时数平均2872.0h，占可照时数的65%。蒸发：年平均蒸发量为2036.8mm，是年降水量的5倍。蒸发量以春季最大，35月蒸发量为同期降雨量的16倍。湿度：兴和县属半干旱地区，年均湿度为0.43。2.3水文基本资料在兴和县城关镇东二道河流域的十八台村有兴和水文站，地理位置东经113°56，北纬40°53，流域面积2019 km2，

25、本站于1963年1月建站，由内蒙古自治区水文总站管理。兴和站实测资料系列为19642006年，主要观测项目有水位、流量、含沙量、输沙量等。2.4 径流2.4.1兴和站年径流计算采用19642006年共42年连续系列，依据公式Pm/（n+1）计算经验频率，选用P型频率曲线，根据适线情况调整参数，最后确定年径流参数，其成果见表2-1和图2-1。 表2-1 年径流量特征值成果表 单位：万m3站名年数统计参数不同频率年径流量均值 CvCs/Cv20%50%75%95%兴和426197.580.532.58575.965503.893753.132233.67图2-1 兴和站径流频率曲线2.4.2十里沟

26、沟口断面年径流计算根据规范规定，十里沟 流域面积与兴和站控制流域面积下垫面和产流条件相似，可以用面积比进行径流折算。十里沟 年径流成果见下表2-2。表2-2 十里沟 口天然年径流成果表 单位：万m3站名流域特征值设计值（）面积(km2)均值(104m3)CvCs/Cv20509095十里沟口20.663.36 0.532.587.67 56.27 38.37 22.83 2.4.3径流年内分配十里沟口多年平均天然年径流量年内分配采用兴和站年内分配比例。其成果见下表2-3。表2-3 多年平均天然年径流量年内分配表 单位：万m3月份123456789101112年值兴

27、和51.159.3349.8461.2361.5708.21429.21471.6543.7448.5230.483.16197.6十里沟 口0.52 0.61 3.58 4.71 3.70 7.24 14.61 15.04 5.56 4.58 2.36 0.85 63.36 2.4.4径流年际变化径流的年际变化主要取决于年降水量的多年变化，并受到流域内地貌、地质等下垫面条件的影响，且径流的年际变化比降水更剧烈，地区性差异更大，该地区属于干旱大陆性季风气候，河流属间歇性河流，具有来水快、下泄快的特点，同量级的降水由于受雨强、下垫面、土壤前期含水层水量等因素的影响，产生的径流会相差几倍

28、。兴和水文站实测年径流量最大值为18626×104 m3（1978年）。实测年径流量最小值为1584×104 m3（2001年）。实测年径流量最大值是实测年径流量最小值的11.8倍。从统计参数CV值分析，CV值越大说明年际变化越大。2.5洪水2.5.1 洪水特性及推求设计洪水方法兴和县属内蒙古中部半干旱地区，区域植被较差，常常出现暴雨就产生洪水，无雨时即为枯河。二道河一次洪水过程一天左右，主峰多集中在1.53.5h左右，形成的洪水多为单峰型陡涨陡落过程，峰高量小，历时短，来势凶猛。十里沟 无实测洪水资料，但是在流域内有兴和水文站，本报告拟采用兴和站推出地区综合公式

29、推求设计洪水。2.5.2用水文比拟法推求设计洪水1、参证站基本资料该地区主要河流为二道河。二道河发源于兴和县张皋乡十一号南山顶（与丰镇市交界），向北倾，即东经113°31，北纬40°40。向东流至解放村转向东南流入东洋河。全河在石头沟以上有间歇水，以下均有清水。该河大部分为丘陵区，在北水泉、灶火口、解放村附近有沼泽地。主要支流有马家湾河、黄石崖河、鸳鸯河、前河、银子河。另有团结、皂火口、友谊、夭子沟4座水库。在兴和县城关镇东的十八台村有兴和水文站，断面所在位置经度113°56，纬度40°53，集水面积2019 km2，设站日期为1963年1月。兴和站实测

30、洪峰系列资料为19642006年。2、历史洪水根据兴和县中小河流规划，本地区历史调查洪水大的年份有二年，1909年历史调查洪峰流量为1786m3/s，1929年历史调查洪峰流量是1140 m3/s，洪峰流量实测最大值发生在1969年，洪峰流量为556 m3/s。3、单站设计洪水计算成果本次单站洪水计算采用兴和水文站19642006年实测洪峰流量系列加历史调查洪水(1929年洪水1140 m3/s)。本次计算，历史洪水1909年调查洪水1786m3/s频率曲线拟合不好，又无进一步的论证依据，所以1909年洪水不采用。1929年洪水作为特大值，频率排序为第一位，重现期确定为一百年。理论频率曲线采用

31、P型分布，变差系数CV在矩法计算基础上再用适线调整。成果见表2-4、图2-2。表2-4 兴和站设计洪峰流量成果表 单位：m3/s河名XcpCvCs/CvP=1%P=2%P=5%P=10%二道河214.8131.12.51114.5930.123690.048512.543图2-2 兴和站洪峰流量频率配线图4、推求设计洪水本流域有一处水文站，实测洪峰流量资料系列为19642006年。本次推算设计断面洪水在实测流域之内。流域形状系数、下垫面条件较为一致。兴和站推出地区综合公式如下。 Qm=3.27F0.55 F100 km2 Qm=1.88F0.67 F100km2此次在1：50000地形图上量得

32、项目区各控制断面以上集水面积。Cv、Cs通过地区综合分析求得，Cs/Cv2.5。河道各控制断面设计洪水成果见表2-5。二道河兴和水文站断面以上流域面积为2019km2，十里沟 设计断面流域面积为20.64 km2。Cv值取用水文站配线成果。表2-5 设计断面洪峰流量计算成果表 单位：m3/s项目流域均值CvCs/Cv设计值（%）面积(km2)23510水文站2019214.811.12.5930.12810.2690.05512.54十里沟 20.614.289381.32.578.07 67.27 54.28 37.08 2.5.3设计洪水成果合理性分析1、实测资料是经过

33、整编的，可靠的；2、本次采用的参证站洪水资料是合理的：3、理论曲线是通过点群中心，成果是合理的；4、单站设计洪水成果地区综合线较好，说明成果符合地区规律；5、本次设计洪水计算方法是可行的。综合以上分析，本次十里沟 防洪工程设计洪水计算方法及成果是合理的。2.6泥沙和冰情2.6.1泥沙河流泥沙是反映河川径流特性的一个重要因数,对防洪工程和河道治理有较大影响。本次统计分析的河流泥沙主要是悬移质泥沙。根据中华人民共和国水利水电行业标准水利水电工程泥沙设计规范（DLT5089-1999）规定，设计依据水文站泥沙测验资料必须达到20年，兴和水文站有42年实测泥沙资料，资料系列较长，比较完整，具

34、有较好的代表性。可作为工程设计依据。兴和站最大年含沙量为26.4 kg/m3（1994年），见表3-7。表3-7 实测含沙量和输沙量表河流名称测站名称控制面积（km2)统计年段（年）多年平均年含沙量(kg/m3)最大年含沙量多年平均年输沙量(万t)最大年输沙量多年平均年输沙模数(t/km2)含沙量(kg/m3)出现年份输沙量(万t)出现年份二道河兴和20191963-200510.926.4199470.102271967347十里沟20.610.90.713.542.6.2冰清流域处于高纬度地带，冬季严寒而漫长，年年封冻，最大冰厚达0.9m。流凌日期一般在10月15日开始；封河时间多在11月

35、中旬，开河时间多在4月初。 643 工程地质及测量3.1工程地质3.1.1地形地貌工作区的地形地貌较为简单，工程区地貌形态可分为：山前冲积平原及河流侵蚀地貌。（1）山前冲积平原该地貌单元是工作区的主要地貌形态。地形向西倾斜，地势开阔、平坦，冲沟不发育，植被一般。地层岩性主要为第四系全新统洪冲积层，岩性上部为粘性土，下部为砂性土，含有少量卵砾石。总体地形东北高西南低。（2）河流冲积堆积地貌该地貌主要分布于十里沟，该河为一季节河，主要为洪水的行洪通道，平时无地表径流。河谷断面呈“U”型，河床宽为1018m。阶地呈对称性分布于河床两侧，阶地前缘多呈陡坡或陡坎状，阶地前缘高一般为4.00m左右，局部地

36、段为2.00m左右。阶面微倾向河床，阶地后缘地势开阔，平坦。地层岩性主要为第四系全新统洪冲积层，岩性上部为粘性土，下部为砂性土，含有少量卵砾石。总体地形东北高，西南低。3.1.2地层岩性工作区地层结构简单，主要为第四系全新洪冲积层（Q4pal），上部为粘性土，下部为砂性土，含有少量卵砾石,。（1）低液限粘土该岩性主要分布在上部地层，岩性为灰褐色低液限粘土，坚硬硬塑，含有少量砾石，层厚为0.501.20m。（2）细粒土质砂该岩性是工作区的主要岩性，岩性为黄褐色、灰色、灰黄色细粒土质砂，干燥稍湿，松散稍密，含少量砾石，最大可见粒径10.00cm，一般粒径0.502.00cm。砾石成份较杂、磨圆度差

37、，呈次棱角状。该层岩性分布较稳定。层厚为1.502.00m。（3）级配不良砂该岩性为主要分布于下部地层，岩性为灰黄色、黄色含级配不良砂，干燥湿，稍密中密，含有少量砾石，最大可见粒径5.00cm，一般粒径0.501.50cm。砾石成份较杂、磨圆度差，呈次棱角状。该层岩性分布较稳定。本次勘察未揭穿该层岩性，层厚大于1.50m。3.1.3地质构造及地震工作区地质构造较为简单，没有大的地质构造行迹，也未发现有活动断层存在。根据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001），工作区一带地震动峰值加速度为0.050g，相对于地震基本烈度度。3.1.4水文地质条件工作区一带无地表水，据调查地下水埋深

38、大于20.00m，。地下水补给主要邻区侧向补给。地下水排泄主要为人工开采及向邻区侧向排泄。由于地下水埋深较大，对基础无影响，可不进行腐蚀性评价。3.2地质条件评价3.2.1地基承载力评价地基容许承载力值的确定；第四系全新统洪冲积地层（细粒土质砂、级配不良砂）允许地基承载力f0=120kPa。3.2.2地基土液化评价由于工作区地震烈度为度区，故可不做地震液化评价。3.2.3抗冲刷稳定性评价护岸基础为为第四系全新洪冲积层含砾的含细粒土砂及级配不良砂，一般砾径为0.502.00mm，最大砾径为10.00cm左右。护岸工程地基土层为粗粒土单一结构，为抗冲刷性较差的土层。3.2.4地基冻胀性评价根据水工

39、建筑物抗冰冻设计规范（SL2112006）3.0.8条判别岸坡基础地层的冻胀性。根据土的粒径组成可按下述标准划分非冻胀性土和冻胀性土。（1）土中的粒径小于0.075mm的土粒质量等于或小于总质量的10%为非冻胀土；（2）土中的粒径小于0.075mm的土粒质量大于总质量的10%为冻胀土。 （3）根据各岩性的颗分资料，级配不良砂小于0.075mm的土粒质量为总质量的小于10%属于非冻胀土。低液限粘土及含细粒土砂小于0.075mm的土粒质量为总质量的大于10%属于冻胀土。但是工作区地下水埋深大于20.00m,基本不存在冻胀问题。3.2.5渗透稳定性评价由于工作区内地下埋深较大，调查地下埋深大于20.

40、00m。一般不存在渗透破坏问题。3.2.6基坑边坡稳定及施工排水评价基坑开挖边坡为砂性土质边坡。根据边坡地层结构、岩性及岩土性质，按工程地质类比法，初步确定开挖边坡稳定坡度，级配不良砂、含细粒土砂在坡高小于5m时，临时边坡1:1.00，永久边坡为1:2。由于工作区内地下水位埋深较大，施工开挖不存在施工排水问题。3.3测量本次十里沟 防洪工程使用实测1：1000资料。4 工程任务和规模4.1 地区社会经济发展状况兴和县位于乌兰察布市东南部，东与河北省尚义县相邻，南与河北省怀安县、山西省天镇县、阳高县相毗邻。西与丰镇市、察右前旗、察右后旗相连，北与商都县接壤。地理坐标为东径113

41、6;2109114°0747，北纬40°264041°2627。全县总面积3504.9km2，耕地面积166.47万亩。其中山区面积为1093.96km2，占总土地面积的31%，丘陵台地面积为1977.04km2，占总面积的57%，山间沟谷平原面积为433. 9km2，占总面积的12%。全县辖2乡5镇，总人口30.5064万人，农村常住人26.4879万人。城关镇是兴和县政府所在地，是兴和县政治、经济文化中心，兴和县城关镇位于兴和境内中部偏南，大青山西南10km，前河、后河汇流处，地理坐标位于东径113°5422113°5234，北纬40

42、76;531440°5226之间。辖区总面积13.2km2，其中：旧城8km2，新城5.2km2。镇区内居民总户数10700户，总人口37200人，其中农业户1407户，人口5984人，耕地面积4813.7亩，其中水浇地350亩，有蔬菜大棚153亩，年产蔬菜250万kg，年末存栏大小畜6800头（只），国内生产总值6.5亿元，农民人均收入8300元/年，城镇居民人均收入27500元/年。城关镇产业主要以商贸、运输、建筑、饮食服务业为主，总产值达2.5亿元。全县工业以冶金、建材、机械为主导产业, 属重型结构, 农业以种植业和畜牧业为主,基本属于农村自然经济。随着社会经济的发展, 将会建

43、成新型能源化工基地、 新型工业加工基地和新型生态畜牧基地。城关镇属于干旱半干旱地区，呈山区、丘陵、滩川多地形地带，无霜期110115天，年平均降雨量300mm左右。在经济社会发展中，以农业为基础，畜牧业为主导，农牧结合，协调发展。移民村原为十七号村，从2000年开始政府把这里改造为移民新村，现有1236户居民，2826人，移民村主要以养殖业为生，现在奶牛600多头，羊1300多只。4.2 工程兴建的必要性4.2.1 洪水灾害情况 近年来，多次有山洪暴发，致使该村房屋、牲畜、农作物、基础设施、农田等多次遭受损失，2007年暴雨形成的洪水进入村庄，移民村全部进水，造成部分院墙倒塌，给移民村居民造成

44、严重的经济损失。4.2.2 洪灾成因经分析该地区出现洪水灾害的原因主要有以下几点：（1）由降雨、地形地貌特点所决定。由于该地区汛期降雨集中，且多局部暴雨，降雨强度大。流域地貌为山前冲积平原及河流侵蚀地貌，植被覆盖率低，水土流失，河道上游支流比降大且成扇形分布，汇流速度快且雨量集中易造成灾害。（2）河道自身防御能力低，缺少防护工程。4.2.2 工程现状及存在的问题(1)工程现状十里沟为一条天然冲沟，多年来洪水冲刷破坏严重，一直没有修建防洪设施，因资金有限，村民只是自发组织对损毁严重的段落稍加修整，由于建设标准太低，往往是洪水来前刚刚修复，洪水过后又被冲毁。由于当地财力不足，群众自筹能力差，无资金

45、投入基础设施建设，而国家对村镇的防洪设施建设一直未列入重点治理范围，投资很少，每年只能对一些局部关键的险段采取一些临时性的防护措施，但由于标准过低，结构过于简易，经不起大洪水的冲击，导致洪水灾害频繁发生。随着经济的发展和社会财富的增长，对防洪抗洪保护国家和人民生命财产安全提出了越来越高的要求。(2) 存在的问题1）投资少基础设施差。因资金的限制，十里沟 缺少永久性防护工程，难以满足沿岸移民村人民生产生活和当地经济发展的需要。2）河道自身抵御洪水能力低下十里沟河道水流湍急，洪水汇流速度快，峰高量大。现状河道河床宽浅，平均过流能力小，个别沟段过流能力不足五年一遇洪水。加之，该河段现状极差

46、，部分地段垃圾堆方较多，而且沟壑纵横，部分地段人为设障（种庄稼、种树）等等与水争地的现象，导致河道断面减小，河道行洪能力低下。沟道现状情况见图4-1图4-4。图4-1 沟道现状图1图4-2 沟道现状图2图4-3 沟道现状图3图4-4 沟道现状图44.2.3 工程兴建的必要性(1)工程兴建是防洪需要城关镇十里沟防洪工程的防洪标准应为洪水重现期20年，洪峰流量为54.28m3/s。现状河道平均过流20-30m3/s，河道现状过流能力及低，远远不能满足20年一遇设计洪水安全行洪要求。近年来，多次有山洪暴发，给城关镇地区的人民带来了巨大的经济损失。连续的洪水灾害，严重威胁着两岸人民群众生命、财产。当地

47、政府充分认识到要彻底根治水患，提高防洪标准，保护两岸人民的生命财产安全，所以，此工程兴建是防洪需要，彻底根治水患，已势在必行。(2) 工程兴建是当地经济发展的需要近几年经济及社会发展迅速，镇内公共设施建设已不堪重负。现有防洪工程保护区域小，难以满足沿岸人民生产生活和当地经济发展的需要。该工程的建设，可有效防止洪水泛滥对城镇的威胁，保证当地人民群众的生产生活安全，同时，可美化环境，提高村镇品位，提高移民村沿河两岸的建设地位和优势，为当地经济发展提供良好的投资环境，并对林西镇的经济发展起到积极的推动作用。综上所述，城关镇十里沟 防洪工程的建设可以提高当地的防洪标准，保护人民的生命财产安全

48、，也是发展建设当地经济的需要，该防洪工程的建设将会给社会，给当地带来较大的防洪效益、经济效益、社会效益、生态效益，所以此工程的实施建设是非常必要的。4.3 工程任务该防洪工程主要任务是保护城关镇移民村1236户居民，2826人，奶牛600多头，羊1300多只的安全及通往邻村和县内各乡镇的地方公路网络、通讯等公共设施。4.4 工程规模及标准4.4.1 工程规模本设计拟修建防洪工程全长582m，只修建南岸，该河段清淤整治全长582m。堤防工程级别为4级。设计洪水重现期20年一遇，洪峰流量54.28m3/s。4.4.2 防洪标准根据国家标准（GB50201-94）防洪标准，各类防护对象的防洪标准应根

49、据防洪安全要求，并考虑经济政治社会等因素综合论证确定：以乡村为主的防护区，按防洪标准表3.0.1乡村防护区的等级和防洪标准，防护人口小于20万人，防护区耕地面积小于30万亩，防洪标准为1020年，本次防洪保护人口为2826人，牧畜1900头，而且为移民村，所以防洪标准为洪水重现期20年一遇。4.5 堤线及堤距沟道整治流量、整治沟底宽等参数及沟道治导线是确定堤线及堤距的主要依据。4.5.1 沟道参数的确定（1） 沟道整治原则十里沟 现状河道宽浅，冲刷严重，过流能力极低，而且该河道从未进行过治理，两岸均没有永久性的防洪工程，本工程修建的指导思想是：进一步强化河床边界条件，规顺河道，缩小游

50、荡范围，控制河势，对洪水河槽进行治理，确保行洪安全。（2） 整治方案拟定为了保证治理工程仍控导主流，又不影响行洪，要求两岸之间应有足够宽度，使设计洪水能安全的从此宽度内通过，此宽度为排洪槽宽度。1）设计洪峰流量本设计采用十年一遇洪水，计算十里沟 的整治流量，经计算整治流量Q20%=54.28m3/s。2）河槽宽度的确定根据实测资料统计河道现状平均宽度为12-18m，通过分析综合确定治理段排洪河槽河底治理宽度为15-17m。该治理宽度接近于河道现状平均宽度符合实际又能够满足河道安全行洪要求，同时与已建工程河道底宽相同，便于工程布置。3）沟道治导线的确定河道治导线是河道整治工程完成后的洪

51、水规划流路的轮廓线，是堤防线路布置重要依据，根据河道防洪工程的总体目标，结合河道实际情况，在拟定河道治导线时遵循以下原则：满足设计洪水条件下整治河宽的要求，同时河湾要素平面几何尺度要比较适宜，控导河势能力要强。充分利用现有工程及高滩陡坎，以减少工程量，节省工程投资。尽量利用现状流路，同时考虑与已建工程的衔接，以便修建工程，当河湾发展不理想，并有进一步恶化现象时，可采用裁弯等措施进行改善。统筹考虑上下游、左右岸，流路的规划设计应充分考虑两岸的利益、工程设施尽可能在河道内修建，以减少工程占用良田和房屋拆迁。4.5.2 堤线及堤距的确定本设计拟定的沟道治导线的中心线也是沿河两岸堤防布置的中心线，沿河

52、道治导线拟定左右岸两条堤线，堤距为两岸堤防临水侧堤肩距离，根据该河道整治后沟底宽15m-17m。4.5.3 设计底坡的确定原河道比降根据实测纵断计算为0.010.005，本设计河底线以实测的现状河底深弘线控制，为河道平均比降。本次设计底坡尽量与天然河道比降相一致，使得挖填方尽量平衡。4.6水面线的推求河道横断面经清淤整治后由不规则的现状变为较标准的断面，北岸边坡为自然边坡，南岸防洪堤采用浆砌石挡土墙结构型式。水面线按照整治后河道设计断面推求。4.6.1 水面线推算（1）基本资料 地形资料采用内蒙测绘局1979年调绘；1983年出版的兴和县1/万地形图及1/5万地形图。 河（沟）纵、横断面采用实测的纵、横断面图。 坐标系采用1980年西安坐标系，高程系采用1985国家高程基准。（2）计算成果根据不同设计频率洪峰流量按所设计的堤距和实测河道断面，进行水面线推算。（3）水面线计算采用推荐的天然河道水面线计算公式即伯努力方程进行计算。（4）天然河道水面线计算洪水水面线计算采用伯努利能量方程。（5） 计算方法河道水面线的计算方法采用伯努利能量方程，即:式中 Z上、V上 上游断面的水位、流速；Z下、V下 下游断面的水位、流速；a 动能修正系数，采用公式计算；沿