河道综合整治工程初步设计2015年

1第一章综合说明第一节工程概况某河流域位于A东南部的B市，地理坐标为东经121°11′-121°51′，北纬36°42′-37°07′，发源于C村东北，流经等镇，于镇村以南2公里的地方流入黄海的浪暖口，全长69公里，流域面积652平方公里，其中，在A境内长43.9公里，流域面积443.3平方公里。整个流域呈叶状，其中山区约占15.4%，丘陵占49.2%，山间平原及滨海平原占35.4%，本流域内主要最大流域宽度21公里，平均流域宽度12.5公里。全流域共有14条支流，其中有3条一级支流，自上而下为薛家沟：长155.5公里，流域面积64平方公里；老清河：长28公里，流域面积100平方公里；坦埠沟：长15公里，流域面积39.7公里。受A市水利局的委托，我公司对某河河道治理工程，进行了初步设计，编制完成了《A市某河河道治理工程初步设计报告》，报告主要包括以下主要设计内容：1、从浪暖口向上游至坦埠村新建堤防20.52公里；2、从浪暖口向上游至坦埠村河道清障排淤10.26公里。第二节工程建设缘由某河是贯穿C、A、D三市防洪工程的主干河道，属于2典型的雨源型山洪河道，具有暴雨集中、源短流急、涨快退速等特点，目前河道内淤积严重，杂草丛生，沙丘遍布，并逐年向上游推进，同时人为侵占河道、拦河造地、河道挖沙现象也较为普遍，严重地影响了河道的行洪排涝能力，沿岸堤防已远远达不到二十年一遇防洪标准。如今沿河两岸已有20多万人口，跨河两岸已有桃威铁路、309国道及青威高速公路从中通过，为促进当地的经济发展起到了不可估量的作用，一旦发生水灾，其危害后果将十分严重。历史上曾给两岸几十万人口及当地工农业生产造成多次灾难，成为危害沿岸人民生命财产安全，制约当地经济发展的重大隐患。因此，无论从广大人民群众的迫切愿望出发，还是从关系到国计民生的大局出发，从根本上消除洪灾隐患，保护沿河两岸人民免受洪涝灾害，促进当地经济发展，维护社会安全稳定，改善环境，加速某河的彻底根治，完善整个流域的防洪工程体系建设，极为重要，势在必行。第三节设计依据及设计标准一、文件依据1、项目建设单位关于编制本项目设计文件的委托书；2、国家有关法律、法规、方针及产业政策和投资政策；3、现行有关技术经济范围、标准和定额资料；4、项目建设单位提供的有关基础资料。3二、执行的主要规范、规程1、《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93；2、《防洪标准》GB50201—94；3、《堤防工程设计规范》GB50286—98；4、《山东省防潮堤工程若干技术问题暂行规定》；5、《水利水电工程施工组织设计规范》（SDT338—89）；6、《水利建设项目经济评价规范》（SL72—94）；7、《水利水电工程环境影响评价规范》（试行）。8、其他有关规范、规程。三、设计标准。（一）防洪标准根据《防洪标准》GB50201-94，确定本工程设计洪水标准为二十年一遇洪水设计。（二）工程等别根据《防洪标准》GB50201-94和《堤防工程设计规范》GB50286-98，该工程等别为Ⅳ等，主要建筑物为4级。（三）地震根据《国中地震动参数区划图》（GB18306-2001实施），查得本工程地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s。第五节工程建设内容1、桩号0+000~10+260段两岸堤防加高加固；42、桩号0+000~10+260河道清障排淤。第六节主要技术经济指标一、主要技术指标二十年一遇设计堤顶高程9.6~10.63米。二、工程量及投资本工程，共需完成土方开挖128.25万立方米，河道筑堤5078.66立方米。全部工程概算投资301.47万元，其中建筑工程205.76万元，临时工程30.92万元，其它费用37.39万元。三、经济评价该项目经济内部收益率为34.02%，经济净现值457.18万元，经济效益费用比为2.62，由此可以看出，各项指标均满足规范要求，人国民经济角度分析，该工程是合理可行的，社会效益和经济效益是非常显著的。四、工期安排计划2004年1月开工，2004年4月竣工，工期4个月。第二章项目区基本情况第一节工程区概况5一、自然地理位置拟建工程位于A市某河中下游、从入海口浪暖口向上至坦埠村10+260公里处。某河位于北纬36°58'～３7°20'，东经120°05'～121°40'，发源于昆嵛山西麓C区曲家口村东北的某口，从C区的莒家庄、水道两乡镇向南流经A市境内的下初、冯家、南黄镇和D市境内的小观等乡镇，于浪暖口入黄海。干流全长69公里，流域面积652平方公里，14条支流中较大支流有老清河（F=100KM2），薛家沟（F=64KM2），坦埠沟（F=39.7KM2）。整个流域呈叶状，最大流域宽度21公里，平均流域宽度12.5公里。流域内有两座中型水库，即位于C境内的瓦善水库和位于A市冯家镇境内的花家疃水库。二、地形地貌某河流域内山脉为昆嵛山系，多为东南走向。其中山区丘陵占大部分，上中游一带地势较高，坡度陡，下游及河口一带地势平坦且低洼。其地貌特征为：山区约占15.4%，丘陵占49.2%，主要分布于中上游一带，下游及河口一带的山间平原及滨海平原占35.4%，为本流域内主要的耕作区。三、水文气象某河流域地处北半球中纬度地区，属暖温带东亚季风区大陆性气候，四季变化明显，但受海洋气候影响，与同6纬度内陆地区相比，具有冬暖、夏凉、春冷、秋温及温差小等特点，但风偏大、偏多。区内的气温、降雨、风况情况如下：1、气温项目区年平均气温11.4℃，最高气温38.4℃，最低气温－25.5℃。年内各月最寒冷的月份是一月，平均温度为－2.6℃，温度最高是八月份，平均温度24.9℃。多年平均无霜期221天。历年最大冻土深60cm。2、降水项目区多年平均降水量为723mm，降水量年内分配不均。一是年内、年际变化较大，年内降雨往往集中在7—9月份，降水量占全年总降水量的70%以上，降水量年际变化也较大，建国以来降雨量最多的年份是1964年，降水量1506.7mm，最小年份是1999年，降水量355.88mm，河水受降雨影响，暴雨季节河水猛涨，雨季过去，水量明显减少，遇大旱及枯水季节则常发生断流干涸。二是地区分布不平衡，自北向南呈递增趋势。本区降水量年际变化幅度较大，多集中在7、8、9三个月，约占全年降雨量的75%。3、风况项目区属于东亚季风区，区内季风盛行。冬季受西伯利亚高压气团控制，盛行偏北风，风力较大；夏季受太平洋暖气团控制，多偏南风，一般情况风力比冬季小，而台7风也出现在这一时期，往往对沿海造成风暴潮灾害。该地区多年平均风速4~6m／s，从年内时空分布看，春季3~5月份风速较大，一般风速5~7m／s，6~8月多偏南风，8~9月份时有台风发生，台风的风力强大，是风暴潮灾害多发季节，冬季偏北风多，平均风速一般在4~7m／s。4、海浪入海口地处黄海区，风浪与涌浪出现频率相近。夏、秋季浪高较大，台风是引起大浪的主要天气系统。波浪周期与台风浪周期相对应，涌浪在冬季最强，风浪高度在1~3m。5、潮汐概况沿海潮汐主要由太平洋潮波经东海传入的协振潮控制。潮汐属于不正规半日混合潮型，一次海潮历时12小时24分。根据A口潮位站测得的资料，多年平均最高潮位2.543m。四、社会经济概况某河流域辖C的莒格庄、水道和A的下初、冯家、南黄及D市的小观等六个乡镇，流域控制面积652平方公里，总人口22.3万人，其中农业人口20.97万人，耕地28.84万亩，农民人均纯收入2894元，流域内农业以粮食、花生、蚕茧、蔬菜及畜牧业为主，工业以轻工产品为主，流域内工、农业总产值25.9亿元。第二节河道防护范围8本河道防护范围系根据若无防洪设施，洪水泛滥所造成的淹没面积而定。因河道中上游主要为山区，下游段地势相对开阔平坦，因此主要的淹没区在下游段。据此计算出某河淹没面积为65平方公里（清水河段淹没宽度为750~2000米，水深1~1.5米；清水河与某河交界处至入海口段淹没宽度为1~11公里，水深1.5~2米之间），淹没耕地5万亩，淹没3个乡镇45个村庄，人口7.5万，淹没桃威铁路3.3公里，潍石公路4.5公里，损失工农业总产值3.5亿元。第三章设计洪水分析计算第一节基本资料的收集整理和分析某河发源于C昆嵛山的某口，干流全长69公里，流域9面积652平方公里，较大支流有老清河（F=100KM2），薛家沟（F=64KM2），坦埠沟（F=39.7KM2），本流域有中型水库两座，即位于C境内的瓦善水库和位于A市境内的花家疃水库。由暴雨资料推求设计洪水，某河流域选用雨量站4处，见下表。计算系列也均大于30年，所有水文资料都摘自水文年鉴及水文系统水文整编成果，为本次初设提供了可靠的基础资料。某河雨量站一览表第二节设计洪水计算本流域设计洪水计算采用由设计暴雨推求设计洪水。一、本流域有中型水库两座，因其流域面积较小，且无实测暴雨资料，因此作为无实测资料地区计算从《山东省大、中型水库防洪安全复核洪水计算办法》（以下简称《办法》）中的“山东省多年平均二十四小时暴站名编号观测场地点设立日期实测资料年限水道41841450C水道村1965.638莒格庄41841400C莒格庄村1967.636冯家41841700A冯家村1965.638南黄41841750A南黄村1958.54510雨等值线图”和“山东省最大二十四小时暴雨变差系数等值线图”上，查流域中心多年平均二十四小时点雨量、变差系数，然后由流域面积查点、面换算系数，即可求出多年平均二十四小时设计面雨量，三日设计雨量可由H3=KH24式求得，K取1.25。二、本流域河道有实测的雨量资料，其面雨量均值、CV值计算如下：1、暴雨资料的选取及系列的生成根据水文年鉴和近几年水文资料整编成果，先统计各单远24小时、3日年最大面暴雨量，具体方法是对各选定的雨量站，6-9月逐日求平均降雨量，然后滑动挑选年最大24小时、3日面雨量，各计算单元统计系列及选用雨量站见下表：某河设计暴雨统计系列及选用雨量站表2、频率计算求面雨量均值、CV值应用上述统计系列分别计算各个系列均值、CV值，取CS=3.5CV适线。适线时重点考虑中、上部点据，设计采用的均值与计算值基本一致，设计CV值一般比计算值偏大。计算单元统计起迄年限系列长选用雨量站数资料站年数瓦善-清水河1957-2003451-3105清水河花家疃-浪暖口1958-2003441-273113、设计暴雨求得流域各资料系列均值、CV值后，查P-Ⅲ型曲线表可得到不同频率的KP值，由XP=KPX可求得各种设计频率的年最大24小时、最大3日设计面雨量，本流域上的中型水库防洪标准近期按50年一遇设计，1000年一遇校核，远期按50年一遇设计，2000年一遇校核。考虑到下游河道防洪要求，增加10年一遇、20年一遇设计标准。河道设计断面防洪标准，近期按10年一遇设计，远期按20年一遇治理。河道上各控制单元设计暴雨计算结果见表3-1，中型水库设计暴雨计算结果见表3-2。4、设计净雨量计算先将设计暴雨按三日降雨雨型进行日程分配，公式为：第一天降雨量H1=0.35(H3日-H24)第二天降雨量H2=0.65(H3日-H24)第三天降雨量H3=H24然后推求每天相应的设计净雨，采用《办法》中提供的暴雨-径流适用范围表及P+Pa-R关系曲线，第一天Pa用设计值，第二、第三天Pa由前一天降雨及净雨连续计算，即Pai+(Pi-Ri)，求出设计频率下的逐日净雨量。详见下表。某河设计净雨频率计算成果表125、设计净雨时程分配本次分析计算，河道各计算单元雨型分配采用《办法》中提供的胶东地区二小时雨型表，分别计算出其不同设计净雨分配过程。三、设计洪水计算1、单位线计算采用《办法》中瞬时单位线法，根据产流计算中求得的逐日设计净雨、有效净雨历时、流域面积、干流坡度等参数，用公式M1=0.196F0.33J-0.27R-0.2Tc0.17可求出每日的瞬时控制断面设计暴雨期不同频率设计净雨（mm）10年一遇（P=10%）10年一遇（P=5%）瓦善-清水河24小时168.42073日198.8246.1清水河-浪暖口