小流域水土保持示范工程初步设计

小流域水土保持示范工程初步设计 2 2 2 2 3 3 4 4 4 4 6 6 7 7 8 8 8 8 8 9 9 41 42 XX小流域水土保持示范工程是XX水土保持科技示范园项目的组成部分，包括沟道治理和河道护岸两个单项工程。示范工程实施地点为XX镇XX小流域。XX小流域位于XX最大的水库—土门子水库上游，是我市水土流失比较严重的地区，水土流失面积占总面积的71%。根据《XX水土流失域地处我市柞蚕产区核心地带，蚕场面积大，砂化严重，植被覆盖度低，洪涝灾害频发，不仅制约了农村经济的可持续发展和人民生活水平提高，还加剧了土门子水库的淤积，影响水库社会效益和生态效益的发挥。因此，在XX小流域实施水土保持示范工程，将有力推动当地经济建设，为社会主义新农村建设奠定坚实物质基础；同时也可以减轻水库淤积，改善水库上游的生态环境。1.2项目选择及概况参照水利部《关于开展水土保持科技示范园建设的通知》中确定的选取原则，通过认真筛选和实地调查，确定位于土门子水库上游的XX小流域为示范工程项目区。项目区位于XX南部，主要地形为低山和丘陵，气候属中温带湿润地区季风大陆性气候，四季分明。春季干旱少涝，夏季湿热多雨，秋季阴晴多变，冬季干冷少雪。项目区是XX水土流失比较严重的区域,水土流失主要形式为水力侵蚀,侵蚀强度以轻度和中度为主,水土流失治理主要为群众自发的、以家庭为单位开展的经济林木栽植等。项目区内蚕场面积较大，蚕场面积占总面积的50%以上，耕地面积约占总面积10%左右。项目区所在的XX镇是以农业为主的乡镇，经济基础比较薄弱，人民生活水平不高。本项目的建设任务包括治理侵蚀沟道和建设护岸工程两项内容。设计在2014年汛期前实施并完成XX沟沟道治理工程和XX河XX段护岸工程建设，修建浆砌石谷坊10座，蜂巢格网护岸工程450米。示范工程的建设目标是通过工程措施控制侵蚀沟道水土流失，防止沟道继续下切，减轻河道淤积；同时XX护岸工程提高防洪标准，保护堤后居民点、耕地和交通干线安全。本工程为小型水土保持骨干工程。1.4总体布局与措施设计XX小流域水土保持示范工程的总体布局是：以控制水土流失为核心，以骨干工程措施为重点，提高防灾减灾能力，改善流域内基础设施和生产生活条件，改善水库上游生态环境；具体工程措施包括修建谷坊和实施护岸工程两项内容。1.5施工组织设计项目区交通条件优越、工程建设所各种物资均可就近购买，水、电、通讯等条件均可满足施工要求。工程措施及林草措施均采用成熟施工、栽植工艺，可保证工程质量。施工工期为3个月，施工设计避开农忙和主汛期，既不误农时，又可确保施工安全。本项目的工程设计的技术支持单位为XX水土保持局，施工技术支持单位为XX水利工程处。工程管理包括工程建设管理和工程运行管理两部分。工程建设管理主要包括组建项目管理机构、建立健全组织管理制度、完善工程监督管理、组织技术培训等；工程运行管理主要包括明确工程产权、建立工程维护管理制度，落实工程维护管理人员及经费等。1.8投资概算与资金筹措本项目工程投资概算价格水平年为2013年第四季度，工程总投资32.25万元，其中工程措施投资30.07万元，独立费用1.24万元，基本预备费0.94万元。本工程投资为省水土保持局水土流失补偿费返投款。2项目背景及设计依据2.1项目背景2.1.1地理位置XX位于辽东半岛东部，地近黄海北岸，北依本溪满族自治县，东靠宽甸满族自治县，南接丹东市振安区、东港市，西邻岫岩满族自治县，西北一角与辽阳县接壤，北纬40°02″。XX总面积5513.15km2，为XX省17（1）地貌凤城地区属辽东山地丘陵地貌类型，地貌基本轮廓是在中生代时燕山运动形成的。凤城北部是海拔1000m以下的中、低山侵蚀构造地形，山脉总体走向呈北东东至南西西向，屋脊部分位于北部的白云山、花脖子山和生铁岭一线，是鸭绿江水系、沿海水系与太子河水系的分水岭。中部是遭受中等切割的山地丘陵，属构造剥蚀依次降低的阶段状地貌。南部逐渐变为低丘和宽达数十公里波状起伏的带状平原，海拔逐渐降至2-3m，属海蚀和堆积地貌，河流两侧由不均匀上升运动的影响形成二级或三级阶地。（2）气象XX属中温带湿润地区季风大陆性气候，四季分明，春季干旱少涝，夏季湿热多雨，雨热同季，秋季阴晴多变，冬季干冷少雪，盛行西北风和北北西风。XX多年平均气温为7.9℃,极端最高气温36.7℃,极端最低气温-41.6℃。气温地理分布特点是南高北低，南部比北部高2.7℃。XX年降雨量为1044mm，自1955年有完整有气象记录以来，最大年降水量为1692.3mm（1985年最少年降水量为567.5mm（1965年）。降水地理分布特点是东部多，西部少，又以东北部赛马、爱阳为最多，年降水量在1200mm以上，降水量最少的是青城子，年降水量在800mm左右，中部地区凤城地区除夏季盛行南风外，其它各季均盛行北风或西北风;多年平均大风（瞬时风速大于等于6级）次数为6.4（3）水文概况XX是水资源比较丰沛的地区，多年平均地表水径流量为30.94亿m3，人均6139m3，是全国人均占有量的2.3倍。地表径流时空分布不均，夏季最多，洪涝灾害频繁，秋冬季次之，春季最少，易发生春旱。（4）土壤XX土壤在全国属东部湿润、半湿润地区森林土壤群系，分棕壤性土、棕壤、潮棕壤、草甸土和淹育型水稻土五个亚根据国家统一规定的土壤分级标准，XX没有一二级土壤。三级土壤主要为园地和耕地；四级土壤适合栽植果树；五级土壤地势都比较高，跑水跑肥，仅可零星种植豆类和小杂粮；六级土壤主要分布在山中上部，土层薄，砾石含量高，水土流失严重，不适合耕作；七级土壤主要为林业用地，八级土壤中的酸性棕壤性土为难利用土种，砂砾质冲积草甸土常受洪水威胁。（5）植被XX森林植被属长白山针阔叶混交林区，森林覆盖率为67.8%，居全省第三位。森林资源是以阔叶树为主要树种的天然次生林，木本植物350多种。阔叶树中以柞树为优势树种，以下依次为核桃楸、刺槐、杨树、椴树、柳树等。XX有天然草场14.28万亩，属于山地草场，是由森林破坏而形成的次生植被。草场植物以禾本科为主，主要有黄背草、野谷草、荻草、结缕草和远东芨芨草等。2.1.3社会经济概况（1）人口根据2012年XX统计年鉴，XX总人口为58.71万人，其中非农业人口17.91万人。（2）土地利用状况XX总面积5513.15km2，其中耕地793.48km2，占总面积4083.58km2，占总面积的74.04%；草地117.61km2，占总面交通运输用地82.35km2，占总面积的1.49%；水域及水利设施用地178.99km2，占总面积的3.25%；其它用地14.24km2,占总面积的0.26%。（3）经济发展概况XX是全国县域经济基本竞争力百强县之一。2012年全地区生产总值实现423亿元，同比增长16.6%。全社会固定资产投资155亿元，同比增长32.1%。财政一般预算收入实现27.7亿元，同比增长24.8%。社会消费品零售总额实现66.4亿元，同比增长20%。城镇居民人均可支配收入实现18990元，同比增长15%。全年粮食产量达24.5万吨，农业人口人均产粮1361公斤，农民人均纯收入实现11460元，同比增长16%。2.1.4水土流失情况占侵蚀面积的25.56%；强度侵蚀面积21.10km2，占侵蚀面积剧烈侵蚀面积16.94km2，占侵蚀面积的0.79%。从侵蚀分布看，XX水土流失区域主要集中在中部和南部；从侵蚀级别看，轻度侵蚀在全市各乡镇都有分布，中度侵蚀则相对集中于中南部和东北部，强度侵蚀面积不大，但集中分布于东北部，极强度和剧烈侵蚀面积很小，零散于西部、中部的几个乡镇。从侵蚀成因看，东部、西部和北部主要为沟道侵蚀和矿山生产等开发建设项目造成的水土流失，中部和南部主要为砂化蚕场造成的水土流失。造成水土流失的原因主要有以下几个方面：一是蚕场的砂化比较严重，二是坡耕地面积占耕地总面积比重较大，三是矿产资源的过度、无序开发，四是铁路、高速公路等开发建设项目的人为破坏，五是自然条件的影响。2.1.5水土流失防治情况其中坡耕地治理4.82万亩，水保林11.35万亩，蚕场治理5.53万亩，经果林3.25万亩，封禁治理3.93万亩，其它治理2.12万亩，修谷坊968座。通过治理，XX水土流失加剧的势头得到了初步遏制，水土保持生态环境逐步走上良性发展轨道，为全市经济的可持续发展奠定了基础。2.1.6相关规划情况根据《XX水土流失防治分区公告》，XX镇位于XX水土流失重点治理区内；根据XX人民政府批准的《XX水土保持合规划（2011年—2020年）》中，XX镇属重点防治区，XX小流域为2011年-2020年重点治理小流域，本次水土保持示范工程确定的项目区—XX小流域符合规划要求。2.2项目建设的必要性2.2.1水土流失的危害和影响参考2005年全省水土流失遥感调查成果，结合实地调查，XX小流域水土流失面积为2.84万亩，侵蚀类型为水力侵蚀，侵蚀强度以轻度和中度为主。水土流失对生态环境和经济社会造成的危害和影响主要包括以下几个方面：（1）冲毁耕地，破坏土壤肥力；（2）泥沙淤积，加剧洪涝灾害；（3）恶化生态环境；（4）影响水资源合理和有效利用；（5）制约区域经济发展和人民生活水平提高；（6）加剧水库淤积，影响水库效益发挥。2.2.2项目实施的必要性项目区所在的XX镇及XX小流域产业结构以农业为主，经济基础十分薄弱，长期缺乏水土保持资金投入，治理速度缓慢。通过项目的实施，集中力量对XX小流域侵蚀沟道和主要河流进行治理，在控制水土流失的同时提高防洪减灾能力，为水土保持科技示范园项目后续工程的实施奠定良好的基础。2.3设计依据2.3.1规划依据本实施方案以《XX水利综合规划（2011年-2020年）》为依据，参考水利部《关于开展水土保持科技示范园建设的通知》的要求进行编制。2.3.2标准、规范、规程（1）《水土保持工程初步设计报告编制规程》（SL449-2009）（3）《水利水电工程制图标准水土保持图》（SL73.6-2001）2.3.3有关资料3项目区选择及概况3.1项目区选择3.1.1项目区选择的原则XX小流域水土保持示范工程项目区选择遵循以下原则：（1）项目区水土流失面积大、侵蚀严重，位于本行政区域水土保持总体规划的重点治理区内；（2）项目区水土流失特点在本行政区域内具有一定典型性和代表性；（3）项目区自然状况、交通条件有利于水土保持工程（4）项目区及重点治理小流域所在乡镇干部群众水土保持生态环意识较高，治理水土流失的愿望比较迫切。3.1.2项目区确定根据以上原则，通过调查、分析和对比，确定我市境内最大水库—土门子水库上游的XX镇XX小流域作为本工程的项目区。XX小流域是我市水土流失比较严重的区域，土壤侵蚀程度以轻度和中度为主，在《XX水利综合规划（2010年-2020域，本项目建设时间符合规划要求。XX小流域水土流失的主要表现形式为沟道侵蚀和蚕场砂化，这种侵蚀在客观方面是由于我市降水量大且集中于汛期造成的，主观上是多年来自然生态环境受到人为破坏特别是对蚕场的掠夺式经营造成的。XX小流域的自然侵蚀情况和人为侵蚀情况在整个辽东地区有一定的典型性和代表性，搞好水土保持示范工程，对于探索XX东部山区水土保持综合治理模式有一定的借鉴意义。项目区位于东（港）边（门）公路沿线，距XX区25公里，距XX镇13公里，交通条件十分优越，工程建设所需物资材料采购运输方便，有利于工程实施。项目区经济发展相对滞后，洪涝灾害频繁，农业基础设施薄弱，当地群众迫切要求改变落后面貌，积极支持水土保持示范工程的实施，工程建设的群众基础较好。3.1.3项目区位置和范围XX小流域位于XX南部，土门子水库上游。项目实施区3.2项目区概况3.2.1基本情况XX小流域位于XX镇中部，面积4194.05hm2，流域内包含一个行政村—XX村。XX村北与人和村相连，东与大东村相接，南与XX村相邻，西与XX镇XX村毗连。XX小流域属于辽东低山丘陵地貌，地形总体走向为自南到北逐渐降低，流域内最高点是西北部的戴家西沟岭，海拔XX小流域的主要河道是XX河，它是XX河的三个源头之一。河流水量时空分布极不均衡，夏季最多，秋季次之，冬、春季最少。汛期集中降雨易引发洪水，水势陡涨陡落，具有明显辽东山区河流特点。XX小流域属中温带湿润地区季风大陆性气候，四季分明。全年主要风向为夏季东南风，冬季西北风，夏季最高温量为1200mm左右，全年无霜期156天。XX小流域土壤主要分为棕壤性土、棕壤土、潮棕壤土和草甸土四个亚类。棕壤性土主要分布在丘顶和坡的上部，主要是荒山、林地和蚕场；棕壤土主要分布在低丘坡岗下部和缓坡，主要是林地和耕地；潮棕壤土主要分布在坡脚平地和缓坡平地上，全部为耕地土壤；草甸土主要分布在河流两岸，其中的耕型壤质草甸土和草甸型菜园土是耕地中较肥沃的高产田。XX小流域山地植被属长白山针阔叶混交林区，森林资源是以阔叶树为主要树种的天然次生林，经济林、生态林比重较小，蚕场比重较大，植被覆盖度为68%。柞蚕场是XX小流域重要地类，柞蚕场面积占林地总面积51%。根据蚕场植被情况和蚕茧产量可分为好、中、差三种类型。好蚕场为一类蚕场，中等蚕场为二类蚕场，差蚕场为三类蚕场。一类蚕场、二类蚕场、三类蚕场大致比例为4：4：2。一类蚕场植被层次分明，密度较大，轮伐更新前，林相明显，郁闭度达0.7以上；二类蚕场柞树墩偏稀，轮伐更新前，柞树郁闭度在0.5-0.7之间，蚕场内灌草植物明显少于一类蚕场；三类蚕场柞树缺株少墩较多，轮伐更新前，柞树郁闭度在0.5以下，草灌植物明显退化，只生长少量旱生物种。XX小流域内沟道比较发育,流域内干沟7条,支沟59条,沟道平均比降11.4‰，沟道总长约63km,沟道密度为1.5km/km2。3.2.3经济社会情况XX小流域总人口1925人，农业劳动力856人。耕地面积361.29hm2，人均耕地近3亩。2012年农村各业生产总值4279万元，其中农业产值1711万元，粮食总产量1953t；农民人均纯收入7685元，人均粮食占有量1012公斤。3.2.4小流域土地利用现状XX小流域总面积4194.05hm2，其中耕地361.29hm2，园地1.72hm2，林地3576.53hm2，草地53.57hm2，交通运输用地32.5hm2，水域及水利设施用地106.48hm2，城镇及工矿用地59.67hm2，其它土地2.29hm2。3.2.5水土流失及防治情况（1）水土流失现状XX小流域总面积41.94km2，水土流失总面积29.78km2，侵蚀程度为轻度侵蚀和中度侵蚀，侵蚀类型为水力侵蚀，侵蚀地类主要为沟道侵蚀和砂化蚕场。特别是自2010年以来，小流域多次发生较大洪水，沟道冲刷严重，XX河右岸耕地部分损毁，已严重威胁当地居民的生命财产安全。产生侵蚀自然因素主要是流域内降雨集中，沟道坡降大；人为因素主要为过度放养导致蚕场砂化。从水土流失分布上看，各小流域靠近居民区及农业用地附近的低山蚕场、荒山一般为中度侵蚀，蚕场之上的幼林、经济林及小部分成林区侵蚀程度为轻度，山顶部林地及平地侵蚀程度一般为微度。（2）水土保持现状XX小流域产业结构以种植业和养殖业为主，经济发展滞后，农民生活水平不高，村集体和当地群众均无财力开展大规模的水土保持工程建设；以往的水土保持工程一般都是以家庭为单位进行，水土保持治理以植物措施为主，并以增加经济收入为目的。这种治理方式虽然可在一定程度上减少水土流失，但由于没有统一规划，缺乏骨干控制性工程，防灾减灾效果差，无法从根本上遏制水土流失。针对XX小流域的实际情况，本次水土保持示范工程从当地群众最关切的安全度汛方面入手，重点治理沟道和河道，建设谷坊和护岸工程，在提高防灾减灾能力的同时为水土保持科技示范园后续工程的开展打下良好基础。4.1建设任务XX小流域水土保持示范工程的建设任务是：治理侵蚀沟道防治滑坡、崩塌和泥石流灾害；XX护岸工程，提高河道防洪能力，确保安全度汛。4.2建设目标设计经过3个月的建设，建成浆砌石谷坊10座，蜂巢格网护岸450米，基本控制XX沟的沟道侵蚀，XX河XX段右岸堤防防洪标准提高到十年一遇。4.3建设规模本项目为小型水土保持骨干工程，其中护岸工程规模为五级堤防。5工程总体布置5.1布置原则水土保持综合治理工程总体布置遵循以下五项原则：（1）坚持“预防为主，防治并重”的原则。（2）坚持因地制宜，突出重点，分步实施的原则。（3）坚持与区域经济及社会发展结合，生态效益优先、兼顾社会和经济效益的原则。5.2措施总体布局以控制水土流失为核心，以骨干工程措施为重点，提高小流域防灾减灾能力，选择侵蚀程度严重的沟道修建谷坊控制泥沙下泄淤塞河道，在XX河右岸XX段修建护岸工程，提高防洪标准，在治理水土流失的同时保护堤后居民点、耕地和交通干线的安全。5.3单项工程本项目包括浆砌石谷坊和蜂巢格网护岸两个单项工程。6单项工程设计6.1谷坊工程设计XX小流域内沟壑密度较大，沟岸逐年扩张，沟床下切严重，侵蚀面积不断增加。设计侵蚀严重XX沟修建谷坊，以拦蓄泥沙，削减洪峰，保护下游耕地和居民点。6.1.1设计原则根据侵蚀沟道的水土流失特点、地形、地质、建筑材料、劳动力、技术等多因素，本着有效地控制沟壑下切，拦截泥沙和就地取材，以最经济的投入发挥最大的水土保持效益。6.1.2设计标准按《水土保持综合治理技术规范—沟壑治理技术》(GB/T16453.3—1996)执行。6.1.3谷坊种类根据XX沟沟道含沙量大、沟道比降大的特点，选择浆砌石谷坊为沟道治理的主要形式。建设过程中要充分利用附近石料丰富特点，尽量就地取材，节约工料。6.1.4沟道纵断图和谷坊位置谷坊设计应通过对项目侵蚀沟壑情况的调查，选定治理侵蚀沟道。在规划治理沟道内选择沟底比降大于5%的地段布设谷坊。因此，通过调查实测资料准确绘制沟道纵断面图是确定谷坊位置、间距和数量的基础。通过实地勘察，选择XX沟中下部沟底和岸坡地形、地质状况良好，无孔洞和破碎底层，没有不易清除的乱石和杂物的400米长的沟道，确定为谷坊布置地段，进行实测，绘制沟道纵断面图；按照实测结果，并综合考虑地貌、岩层等具体情况，确定谷坊的位置。设计在XX沟布设10座浆砌石谷坊。XX小流域XX沟沟道纵断面及谷坊位置图如下：6.1.5谷坊结构形式根据道纵断图，计算出沟道比降为6.86%，满足谷坊设计要求。初步拟定典型谷坊高为1.5米，基础埋深0.5米，迎水坡比为1：0.2，背水坡比为1：0.7，长度为5米。溢流口断面确定：根据设计规范要求，谷坊溢流口需满足10年一遇洪水。下面以第一道谷坊为例，用试算法确定溢流口断面。初步拟定溢流口断面尺寸为：溢流口深H=0.5m，宽B=3.5m。1号谷坊以上沟道十年一遇洪水流量采用《水利水电水土保持技术规范》中提供的特小流域（F＜10km2）设计洪水综合经验公式计算：Qm=φSpF(F≤3km2)（9.2.1－8）φ—径流系数，取0.35;S(10%)—十年一遇最大1小时降雨强度，取41mm/h;F—集雨面积，地形图量算为0.17km2;Qp=10%=0.35×41×0.17=2.44m3/s谷坊溢流口过流能力按矩形宽顶堰公式计算：其中：m—经验系数，一般取1.55；Q溢流＝1.55×3.5×0.53/2＝1.90m3/s，过流能力小于设计洪水流量，不满足设计要求；溢流口宽度保持不变，将溢流口高调整为0.6米，计算过流能力为2.50m3/s，大于设计洪水流量。因此，确定溢流口断面尺寸为深0.6米，宽3.0米。6.1.6谷坊稳定验算浆砌石谷坊是浆砌石重力式挡土墙的一种，采用理岩土软件按重力式挡土墙（浸水地区）进行稳定计算。本设计以一号谷坊为例，按最不利组合条件（谷坊淤满+达到设计洪水位验算谷坊是否符合稳定性要求。理正软件计算过程如下：①稳定计算简图②谷坊稳定计算参数墙身尺寸:墙身高:2.000(m)墙顶宽:0.800(m)面坡倾斜坡度:1:0.200背坡倾斜坡度:1:0.700不设扩展墙址台阶墙踵台阶b3:0.350(m)墙踵台阶h3:0.500(m)墙底倾斜坡率:0.000:1物理参数:圬工砌体容重:23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.500墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力:150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:140.000(kPa)挡土墙类型:浸水地区挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)地基土浮容重:10.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:500.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙底摩擦系数:0.500地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:30.000(度)地基土粘聚力:10.000(kPa)墙后填土浮容重:9.000(kN/m3)地基浮力系数:0.700水位：墙顶标高（假定值）:0.000(m)挡墙内侧常年水位标高（相对值）:-1.500(m)挡墙外侧常年水位标高（相对值）:-0.600(m)土压力计算方法:库仑③计算结果6.2XX河XX段护岸工程设计XX河XX段水毁严重，设计在该段右岸修复水毁堤防，堤防为蜂巢格网砌石结构。6.2.1设计原则因害设防，提高防洪标准，保护农田、居民点和公路，尽量做到费省效宏。6.2.2设计防洪标准按照工程等級划分标准，根据国家《防洪标准》（GB50201-94保护区人口小于20万人，耕地面积小于30万亩，防洪标准为10～20年一遇洪水。本次设计保护区人口227人，耕地面积320亩，确定采用10年一遇洪水，堤6.2.3水文计算（1）河道三要素无资料地区进行水文计算。XX河属大洋河流域，水文分区为Ⅲ2。①河流集雨面积经1：50000地形图量算，XX河XX段设计堤防起点以上集雨面积F=30.23k㎡。②河流长度计算在1：50000地形图上找到主河道，再用有螺丝固定的两脚规，从分水岭沿主河道量出地形转折等高线间的距离，然后算出河长。XX河各段间距-高程查算表单位：米9表中各转折部分间距（Li）之和为11217米；即河长L=11.22km。③河道平均比降计算以水平距离为横坐标，高程为纵坐标，绘出河道纵断面图。再以河长的一半和平均高程定出为O点，过O点作一直线，与纵断曲线交于E、F，使OE=OF，此直线对应于分水岭J=(HA-HB)/L(‰)。求得河道平均比降。平均高程计算：=A/L=1857.87/11.22=165.62(m)XX河XX段河道纵断面图如下：河道平均比降计算：J=(HA-HB)/L(‰)243.39-87.88）/11217＝13.83‰④XX河XX段河道三要素计算成果表（2）P＝10%洪水计算XX河汇流时间的计算：式中参数x、y查附表（3-1）分别为0.96、0.73。L，j分别为11.22km，13.83‰。计算1、6、24、三日的设计面雨量及n1p、n2p值：暴雨和相应的变差系数可由其等值线图查得：P1=42mmCV1=0.57KP1=1.74P6=104mmCV6=0.58KP6=1.75P24=168mmCV24=0.65KP24=1.83P三=212mmCV三=0.65KP三=1.83由附图（1-12当T=24小时，F=30.23时，查得点面折减系数KF=0.99。×KP×KF=42×1.74×0.99=72.35mm×KP×KF=104×1.75×0.99=180.18mmP24P面=P24×KP×KF=168×1.83×0.99=304.37mmP×KP×KF=212×1.83×0.99=384.08mm查附表(1-2)得n1p=0.49查附表(1-2)得n2p=0.62=304.37×0.30×0.79×1.48＝106.48mm十年一遇的洪峰流量:ppF=0.278×0.77×49.53×30.23=320.53m3/s=9.36m3/s计算洪量：=0.1×0.65×384.08×30.23=754.70万m3(三24)P=0.1×0.215×（384.08-304.37）×30.231=50.61万m3=754.70-50.61=704.09万m3洪水过程线计算形状系数：=704.09/（320.53×51×0.36）=0.12Yp总历时为72小时的双峰概化过程线。基流：=（0.05×754.70）/25.9=1.46m3/sp=0.022×320.53=7.05m3/sQ10%=Qp+Q0=320.53+1.46=322m3/s。XX河洪水过程线成果表09860676563616068656362616典型断面（R0+000）水位—流量关系表0206.2.4工程地质评价根据现场勘察并参考《土门子水库除险加固工程设计》的结论，工程区域地质条件满足护岸工程建设要求。具体评价如下：A、本区内没有大的构造带通过，对工程影响不大。B、本区地震动峰值加速度为0.05，地震基本烈度为6C、地下水类型为第四系孔隙潜水（略有承压性最大冻深为1.38米。在河道水位升高时,不能起到对阶地的保护作用,同时也易形成管涌,因此建议做防护处理。E、本工程所需的堤身填筑料、砂卵石混合料、和块石料的质量及储量均满足要求，开采条件较好，交通便利，运距适宜。6.2.5堤线布置、防洪标准和糙率A、布置原则a护岸工程堤线布置应与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行；b堤线应力求平顺，新、旧堤段之间平缓连接，不得采用折线或急弯；c堤防工程应尽可能利用有利地形，修筑在土质较好、比较稳定的滩岸上，留有适当宽度的滩地，尽可能避开软弱地基、深水地带、古河道、强透水地基；d堤线应布置应有利于防汛抢险和工程管理。B、防洪标准设计防洪标准为十年一遇。C、糙率分析参考丹东地区其它中小河道治理工程，XX河床的糙率取0.033。6.2.6设计洪水位采用明渠匀流公式，用试算法确定堤防设计洪水位。设计河底宽：b=65m（设计河道清淤后宽度边坡1：1.5(m=1.5)，河床的糙率0.033。初拟洪水位：h=1.5m。A=(b+mh)h=(65+1.5×1.5)×1.5=100.88㎡R=A/x=100.88/70.41=1.43mQP=AC=100.88×32.17=338.67m³/s经过试算,设计洪水位下最大行洪能力为338.67m³/s,大于河道10年一遇洪峰流量322m³/s，满足要求。6.2.7堤顶高程计算根据《堤防设计规范》（GB50286-2013）堤顶高程应按设计洪水位堤顶超高确定。堤顶超高按下式计算：采用公式：▽顶=▽设+YY=R+e+A▽顶----堤顶高程（m）▽设----设计水位（m）Y-----堤顶超高（m）R-----设计波浪爬高（m）e-----设计风壅水高度（m计算值很小，本设计忽略不计；v-----设计风速，按1.5倍平均风速确定，V=1.5×13.5=20.25m/sF-----风区长度（m65m；d-----水域的平均水深，本次设计取1.2m；β-----风向与垂直于堤轴线的法线夹角，本次取A-----安全加高（m5级堤防取A=0.50m①风浪要素计算:风浪要素的计算采用莆田试验站公式：H-----平均波高（mT-----平均波周期(s)；V-----计算风速（m/sF-----风区长度（md-----水域的平均水深（mg-----重力加速度，9.8m/s2平均波高、波长计算成果表②波浪爬高RP计算：边坡采用蜂巢格网防护时，当m=1.5—5.0时，用公式：Rp=K△KvKp(HL)1/2/(1+m2)1/2式中：m-----坡度系数Rp----累积频率为P的波浪爬高（mK△----斜坡的糙率及渗透性系数；设计波浪爬高计算成果表项目P（%）HmLRp蜂巢格网砌石护面0.80.090.760.59③堤顶超高的确定：堤顶高程计算成果表RpAY根据计算结果，设计堤顶高程为1.5+1.1＝2.6米6.2.8防冲设计和护坡厚度计算（1）防冲设计允允式中：hB---局部冲刷深度（mhp----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/sV允----河床面上允许不冲流速（m/sn----与防护岸坡在平面上的形状有关，n=0.25；冲刷深度计算结果如下表，其中所列断面为冲刷深度最大断面。hBhpVcpV允n计算最大冲刷深度为0.61m，本设计确定护脚深度为1.0m,偏于安全且满足防冲要求。（2）护坡厚度计算斜坡干砌块石护坡的护面厚度t(m)可按下式计算：式中：K1—系数，对于一般干砌石可取0.266；rb—块石的重度（KN/m323r—水的重度（KN/m310H—计算波高（m当d/L≥0.125，取H4%；当d/L<0.125，取H13%；d/L＝1.5/2.76＝0.54，取H4%；H=1.98×0.09＝0.18m；L—计算波长（m取3.74；经计算，t=0.083m，设计取0.30，满足要求。6.2.9堤防渗流、抗滑稳定计算（1）渗流稳定计算本工程为在透水地基上的均质土堤，下游无排水设备，采用理正软件，选取R0+100为典型断面，进行一般稳定渗流进行分析计算。①计算条件：土堤顶部宽度b=3.000(m)土堤顶部高度h=2.600(m)上游坡坡率1:m1=1.500下游坡坡率1:m2=1.500堤身渗透系数k=5.000(m/d)上游水位h1=1.500(m)下游水位h2=0.000(m)透水地基深度=1.000(m)透水地基渗透系数=10.000(m/d)有效深度系数=1.000②浸润线计算结果③比降计算结果渗透破坏的允许渗透坡降，参照《碾压土石坝设计规范》（SL274-2001）,计算公式为：J破坏Gs)相应的允许坡降可按下式计算：Gs--卵石或土料比重，筑堤料以砂石为主，堤基为卵石，比重取2.8，n1-卵石或土料的孔隙率，容重取1.6，计算出孔隙率为0.36；J-渗透比降；KB-安全系数，取2.0。根据以上参数计算出J允许＝0.0.576渗透比降结果见下表。J计算出的渗透比降小于允许比降，满足坡降要求。④典型断面渗流简图（2）抗滑稳定计算抗滑稳定计算仍采用理正软件，计算时不考虑条块间的作用力；计算断面为0+100计算工况为水位稳定渗流期迎水典型抗滑稳定分析简图如下：抗滑稳定安全成果表注：设计不考虑堤顶超载。6.2.10堤线布置在满足堤防设计总体要求的前提下，总体走向上选定原堤线，个别处进行裁弯取直，尽量选择基础条件好、占用耕地少、工程量小的堤线。堤线布置应遵循以下原则：河堤堤线应与河势走向相适应，并与洪水的主流线大致平行。一个河段两岸堤防的间距或一岸高地一岸堤防之间的距离应大致相等，不宜突然放大或缩小；堤线应力求平顺，各堤段平缓相接，不得采用折线或急弯；堤防工程应尽可能利用现有堤防和有利地形，修建在土质较好、比较稳定的滩岸上，留有适当宽度的滩地，尽可能避开软弱地基、深水地带、古河道、强透水地基；堤线应布置在占地、拆迁建筑物少的地带，并利于防汛抢险和工程管理。6.2.10堤线布置防洪堤结构设计成果（1）护岸工程断面形式设计XX河XX段右岸修建护岸工程450m，堤防形式为蜂巢格网砌石结构，基础埋深1.0米，宽0.8米；迎水坡面设计洪水位以下（1.5m）以下采用蜂巢格网砌石护坡（基础和堤高2.6m，堤顶宽3m。具体设计见《XX河XX段护岸工程典（2）护岸工程纵断面图7施工组织设计示范工程主要工程量见下表。一二123456787.2施工条件7.2.1气候、水文条件项目区地处辽东山区，气候条件对施工的限制主要是气温和降水。一年之内限制施工的时段有两个：汛期和冬季。本项目的建设会根据具体工程对气候和水文的要求避开不利于施工的时段。7.2.2施工交通方案项目区交通条件比较越，XX小流域有省道县级公路东边线通过，距XX区很近，施工物料、苗木及机械均可通过上述途径运输。7.2.3物料供应方案XX小流域交通条件优越，工程所需建筑材料主要为石料和水泥，石料可就近购买或采集，水泥可到附近的丹东水泥有限公司购入，柴油可由当地石油公司购入；项目区基础设施较好，农村电网已改造完毕，大部分居民组都已实现集中供水，各工程施工地点附近也都有充足的水源，可保证施工需要。7.3施工工艺、施工方法和要求7.3.1谷坊的施工（1）定线：根据规划测定的谷坊的位置(坝轴线)，按设计的谷坊尺寸，在地面划出坝基轮廓线。（2）清基：首先清好基础，沟床为土质时，谷坊基础应清至坚实的母质土层；如淤积砂砾，沟床应清至硬底盘上；石质沟床应清除表面风化层。基岩面应凿成向上倾斜的锯齿状，两岸沟壁凿成竖向结合槽。（3）筑坝：坝应与水流方向垂直，从下向上分层磊砌，按边坡逐渐向里缩。上下层石料应首尾相压，最少为石料长三分之一左右，并应错开石缝，空隙要用小石填满。7.3.2蜂巢格网护岸施工蜂巢格网护岸采取人工施工，配合小型机械。（1）蜂巢格网施工要求：检查网箱及填充石料规格、质量；将片状格网采用双铰链接，绑扎成箱；将石料充填到网箱中，适当捣实，四周表面叠放平整；复上网盖，将网盖与网身接触的柜线绑扎牢固。（2）护岸工程：推土筑堤压实，机械开挖基础，水泵排水，使用长2m×宽0.8m×高1m蜂巢格网基础，长4m×宽1m×高0.3m蜂巢格网护坡，覆土种草。7.4施工布置和组织形式项目区综合治理工程施工单位由公开招投标确定。施工布置按工程特点结合施工地域实际确定采用线型布置。施工组织形式采取项目建设法人制。由中标单位组建项目经理部，经理部按工程特点设立分支机构，调配人员和机械设备开展施工工作，并做好与当地政府、主管机关、项目区所在地村委会、居民的协调工作，确保工程顺利实施。7.5施工进度根据工程进度要求和劳动力、资金调配情况，在不影响流域内农业生产及防洪安全的前提下合理安排建设期的实施计划：项目建设期为3个月，具体时间为2014年4月至68工程管理8.1工程建设管理8.1.1项目管理机构组成为确保项目的顺利实施，成立由市水利局、XX镇政府、XX水土保持局、XX村委会、等相关单位组成的项目领导小组。领导小组组长由市水利水产局主管副局长担任，副组长由XX镇主管农业工作副镇长担任；成员包括市水保局、XX镇水利站、XX村委会负责人。8.1.2工程监督管理工程质量、进度及投资控制由建设单位XX水土保持局负责，其它部门配合，共同做好工程监督管理工作。8.2工程运行管