河道治理工程設計論文
第一篇
1水面線(xiàn)計算的分析
1．1水面線(xiàn)計算方法的選擇
水面線(xiàn)計算是河道治理中的基礎性工作，對河道治理的工程量及造價(jià)有著(zhù)直接的影響。根據河段的資料，水面線(xiàn)計算一般有以下幾種方法:1)恒定非均勻漸變流方程法。恒定非均勻漸變流方程法將治理河段劃分為若干個(gè)河段，逐段推求。在每一河段內，根據實(shí)測的斷面資料、相應的洪峰流量、控制斷面的“水位—流量”關(guān)系及各河段糙率等邊界條件進(jìn)行求解。曼寧公式法將河道看作是體形規則的“天然渠道”，對于沿程較為規則的河段，該方法具有一定的適應性，但是天然河道一般形態(tài)多變，因此，該方法的精度有限。3)水面比降法。水面比降法是一種粗略的類(lèi)比法，通過(guò)調查河段近年的洪水位，確定水面的比降，再根據控制斷面推算整個(gè)河道的水面。該法只適用于資料缺乏的河段。河道治理設計中推薦采用恒定非均勻漸變流方程法，其余的兩種方法可作為一種粗略的校核。
1．2計算軟件的選擇
河道水面計算常用的軟件主要有:1)美國陸軍工程兵團水文工程中心開(kāi)發(fā)的HEC—ＲAS軟件，該軟件以能量方程為基礎，可以計算一維恒定流和非恒定流河道水面線(xiàn)。2)荷蘭代爾夫特水力學(xué)所及有關(guān)機構聯(lián)合開(kāi)發(fā)的SOBEK軟件，該軟件以一維圣維南方程為基礎，計算河道水面線(xiàn)�，F以云南省彝良縣洛澤河角奎鎮附近的河道水面線(xiàn)計算為例，對以上兩種軟件進(jìn)行對比分析。計算洪水標準為20年一遇，洪峰流量1621．00m3/s，河道為緩流，控制段選擇在下游，計算起始斷面水深為832．45m，河道糙率綜合取值為0．04。SOBEK軟件迭代初始水深為0．0m。
2河道防護形式的選擇
2．1傳統的河道防護措施
傳統河道防護多采用剛性防護措施，主要為漿砌石防洪墻、漿砌石(鋼筋混凝土)護坡等，結構抗沖刷及破壞的能力強，能夠適應較惡劣的自然環(huán)境。但傳統剛性防護很少考慮工程措施對生態(tài)環(huán)境的影響，阻斷了河道與外界的環(huán)境交流。
2．2現代河道防護措施
現代河道防護多采用生態(tài)防護措施，主要有植物護坡、格賓石籠、生態(tài)袋護坡、生態(tài)混凝土等措施。其優(yōu)點(diǎn)是在滿(mǎn)足工程結構安全的基礎上，達到了河流與外界環(huán)境的協(xié)調統一，實(shí)現了河道的持續發(fā)展。其缺點(diǎn)是生態(tài)防護措施的強度不大、抗沖刷能力較差，不適宜流速大的部位。
2．3河道防護形式的選擇
河道治理的目的不同，選擇的防護形式亦應有所區別。防護形式的選擇應“因地制宜”，充分考慮水力條件、天然建筑材料、施工、維護等因素，設計中應充分體現“生態(tài)治理、親近自然”的理念，避免河道治理的“渠道化”，盡量不改變現有河道的走向及岸坡結構，減少二次生態(tài)破壞。流速不大的河段，應優(yōu)先采用生態(tài)防護措施，盡量避免防洪堤的新建，如必須新建則應優(yōu)選生態(tài)護坡土堤。流量較大、流速較高的河段，應首選防沖能力較強的防護結構，沖刷較深的河段宜選擇剛性防護。
3結語(yǔ)
1)河道治理設計中推薦恒定非均勻漸變流方程法。根據實(shí)例計算，HEC—ＲAS軟件計算結果更偏于安全一些，由于HEC—ＲAS軟件運行費用遠遠低于SOBEK軟件，且成果整理也較為簡(jiǎn)便，因此實(shí)際設計推薦采用HEC—ＲAS軟件。2)河道治理應根據不同的治理目的，選擇適宜的防護方案，在滿(mǎn)足河道防洪安全的前提下，應大力推廣和使用生態(tài)防護措施，促使人與自然和諧發(fā)展。
作者:李偉 單位:中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司
第二篇
1工程存在的主要問(wèn)題
1）河道防洪標準低，水利設施不配套、老化失修嚴重現有河道整治工程主要是在上世紀六七十年代所建，防洪標準普遍很低，部分工程村各自為政，不能形成整體防洪體系。下游河段基本無(wú)防護工程。因資金投入嚴重不足，大部分防洪設施工程老化失修，行洪能力大大降低；洪水灌溉渠系及建筑物破損殘缺，洪水灌溉功能逐漸喪生，洪水資源白白流失。洪水全部下泄，加大下游河道的行洪壓力�，F河道行洪能力很低，往往是小水小災、大水大災。
2）侵占蠶食行洪河道，棄渣設障現象日趨嚴重近年來(lái)，受經(jīng)濟發(fā)展和人口增長(cháng)影響，土地成為緊缺資源，多年不行洪的河道成為被侵占的對象。馬壁峪河鋪頭段、高渠段、西社段被企業(yè)建設生產(chǎn)圈占，縮窄行洪斷面，個(gè)別段幾乎堵死。下游河段多年不過(guò)水，大量被平整耕種，有河無(wú)槽。李老莊段、鋪頭段、三界莊段工業(yè)棄渣亂堆濫放，形成行洪障礙，部分河段無(wú)序開(kāi)采河道砂石，不進(jìn)行平整，擾亂河勢，阻塞主槽。對所在鄉鎮和村莊的防洪安全，構成了嚴重威脅。
3）跨河涉河建筑標準低，形成卡口和瓶頸跨河建筑有侯禹高速、侯西鐵路、禹門(mén)口引黃干渠、108國道和縣道管化線(xiàn)，西澗下游直穿縣城東區而過(guò)。其中高速路、鐵路可滿(mǎn)足50年一遇洪水通過(guò)，其它建筑不同程度地存在過(guò)水斷面小，水流不順暢的問(wèn)題，個(gè)別建筑物甚至無(wú)排洪設施，形成行洪卡口和瓶頸，加劇了洪災。
2工程規模及布置
2．1工程規模
馬壁峪稷山縣段一道分水口至入汾口地區涉及稷山縣城的25個(gè)村莊，人口6．25萬(wàn)人，耕地4300hm2。沿線(xiàn)有許多大型企業(yè)，總資產(chǎn)6．6億元；禹門(mén)口提水工程總干渠、京太西光纜、侯禹高速公路、侯西鐵路、108國道均在本區從東向西穿過(guò)。根據馬壁峪河防護對象及《水利水電工程等級劃分及防洪標準》（SL252—2000）第2．1．1規定，本工程等別為Ⅳ等，建筑物級別為4級。根據《防洪標準》（GB50211－94），堤防工程鄉村段防洪標準為10年一遇，縣城段為20年一遇。
2．2工程布置
根據河道防洪總體規劃，按照“輕重緩急、統籌兼顧、分期實(shí)施”的指導思想，馬壁峪稷山縣段河道治理工程規劃范圍是從馬壁峪河峪口以下至西澗入汾口。本次河道治理總長(cháng)度為8．93km。
�。�1）馬壁峪峪口段（0＋000～3＋150）此段河道治理起點(diǎn)為馬壁峪峪口以上，位于稷山縣與鄉寧縣交界處范坂旅游公路橋，終點(diǎn)為二道分水口，位于西社鎮的鋪頭村以南600m左右，全長(cháng)3．15km。該段河道位于山區和洪積扇上部，縱坡較陡、河流順直、主槽較窄，河床砂卵石粒徑較大，河道左右兩側堤防均為漿砌石護堤，多處因淘刷失穩，臨村堤防損毀較多，且河道內由于亂挖亂倒垃圾，河道需進(jìn)行疏浚后才能正常行洪。該段河道堤防工程防洪標準為10年一遇，設計洪峰流量124m3/s，一道分水口為中墩式隔堤，隔堤為漿砌石直墻結構，根據堤防寬度自然分水，右側分水至稷山（大眾澗和西澗），左側分水至新絳，新絳一側主要功能為引洪灌溉，所以一道分水口下至二道分水口之間流量無(wú)變化；二道分水口位于一道分水口下游1．05km處，左側為大眾澗，右側為西澗，隔堤為漿砌石直墻，歷史上一直采用1∶3比例自然分洪進(jìn)行引水灌溉。主要工程布置為堤防加固改造、分水口護砌及跨河建筑物。本次設計西澗河分洪流量仍采用1∶3比例，設計最大分洪流量為31．0m3/s；大眾澗根據堤防寬度采用自然分流，設計流量93．0m3/s。
�。�2）馬壁峪西澗0＋000～12＋070該段河道長(cháng)12．07km，位于汾河高階地，受水流長(cháng)期沖刷，形成明顯河谷，主槽逐漸變寬，縱坡變緩。西澗進(jìn)入西社村段，河道下切，形成明顯的滌溝，該段河道上個(gè)別村有斷斷續續的護村壩和護岸工程，并建有多處灌溉進(jìn)水退水建筑物和分水閘、節制閘等工程，由于多年未行洪，河道被縮窄擠占，且大部分河段沒(méi)有設防，跨河橋涵大多不能滿(mǎn)足設計洪水，建議沿河村鎮盡快拆除重建，避免行洪阻水，造成損失。本次改造河道為0＋000～2＋800段，該段主要防護范圍為鄉村，防洪標準采用10年一遇，設計分洪流量為31．0m3/s，主要工程為河道拓寬、新建堤防2．8km，右岸堤防護砌200m，凹岸護砌600m。
�。�3）馬壁峪西澗桐下至入汾口（12＋070～16＋050）段該段河道長(cháng)3．98km，位于汾河平原，屬典型蜿蜒堆積型河道，本次河道治理為縣城段13＋070～16＋050，長(cháng)2．98km，由于該段河道主要防護對象為稷山縣城，所以防洪標準按20年一遇設計。洪峰流量為115m3/s。根據稷山縣城市規劃，該段已列入城市防洪規劃，規劃斷面采用半挖半填土質(zhì)斷面。主要工程為新建堤防5．96km；修建跨河建筑物及入汾涵閘。
3工程設計
3．1河道縱、橫斷面設計
治理段河道現狀因人為開(kāi)挖及堆放垃圾呈不規則斷面，本次設計結合河道自然走勢與河槽斷面，計算斷面按天然河道寬度，新建堤防按梯形斷面計算。峪口段（0＋000～3＋150）河槽寬度25～80m，局部河槽較窄，其中750m長(cháng)需要拓寬；西澗段0＋000～2＋800段河槽寬度15～20m，沿范家莊村河段行洪段面平均寬僅4m左右，河道需拓寬，拓寬段長(cháng)950m；西澗段13＋070～16＋050段為新建梯形斷面土堤，河槽底寬30m、邊坡1∶2．5�？v斷基本維持原河道縱坡不變。
3．2河道堤防設計
3．2．1堤防布置
河道堤防布置主要根據洪水主流方向，宜彎則彎，宜直則直，沿河道兩岸布置規劃兩道堤防，河道轉彎半徑不宜小于5倍水面寬度。峪口段（0＋000～3＋150）：河道總長(cháng)3．15km，堤防改造總長(cháng)4．76km，格賓石籠護岸150m，河道轉彎處采用格賓石籠護底，共4處，總長(cháng)420m。由于局部河道行洪斷面較窄，需要按設計斷面拓寬。峪口段共三處，總長(cháng)750m。西澗：二道分水口以下西澗0＋000～2＋800段左岸堤防護砌2．8km，右岸堤防護砌200m，河道轉彎處采用格賓石籠護底，共6處，總長(cháng)600m；西澗13＋070～16＋050段開(kāi)挖河槽，采用半挖半填梯形斷面，兩側新建土堤5．96km；入汾后開(kāi)挖土渠至汾河主槽388m。西澗段沿范家莊村河段行洪段面平均寬僅4m左右，拓寬段共三處，總長(cháng)950m。
3．2．2堤防高度確定
根據計算，馬壁峪上游段河道最大水深堤頂超高值為1．0m，臨堤防灘面較河槽最低處高1．0m，堤防最小埋深不小于1．5m。馬壁峪西澗段入汾口處汾河堤頂高程355．5m，灘面高程350．0m，汾河20年一遇洪水位354．44m。為防止汾河洪水倒灌，馬壁峪縣城段堤防高度應滿(mǎn)足汾河20年一遇洪水位。本次設計馬壁峪縣城段河道入汾口設計底高程350．94m，堤防高4．3m，堤頂高程355．24m，高于汾河20年一遇洪水位，滿(mǎn)足防洪要求。
3．2．3堤防結構設計
本著(zhù)“因地制宜、就地取材、經(jīng)濟實(shí)用、便于施工、滿(mǎn)足防汛和管理的要求”的原則，考慮到河道易沖刷的特點(diǎn)，選用重力式擋土墻護堤結構，堤身采用M7．5水泥砂漿砌塊石，堤防高1．3～2．0m，堤頂寬0．8m，背水面邊坡1∶0．4，基礎埋深1．5～2．0m，底寬1．7～2．2m。堤防每10m設一道伸縮縫，縫寬2cm，縫內夾聚乙烯閉孔板，臨水側2cm深采用1∶1∶4瀝青水泥砂漿封口。河道轉彎段堤防采用格賓石籠護底，堤防基礎開(kāi)挖后應嚴格夯實(shí)，使其相對密度不低于0．75，回填砂礫料壓實(shí)相對密度不低于0．7�？h城段土堤采用梯形斷面，頂寬4．0m，內坡比1∶2．5，外坡比1∶2。
3．2．4堤防穩定計算
為確保河堤穩定，依據《堤防工程設計規范》（GB50286－98）進(jìn)行抗滑、抗傾穩定復核及地基應力計算。計算結果表明，堤防設計斷面滿(mǎn)足規范及地基承載力要求。
3．3跨堤建筑物設計
治理段跨堤建筑物共有1座漫水橋，8座穿堤涵管，1座涵閘。漫水橋是為了方便附近村莊村民通行而建，漫水橋結合河道過(guò)水斷面，在河道主河槽底部埋設三根Φ800預應力混凝土管，管頂采用C20混凝土路面，寬5．0m。為使河道沿岸低洼處洪水順利進(jìn)入河道，需在各低洼處洪水入河口處設置穿堤涵管，治理段新建穿堤涵管共8座。涵管為φ600鋼筋混凝土排水管，每節2m，管道接口形式為鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹帶接口，管基為現澆C15混凝土，寬90cm，高28cm。治理段河道入汾口（16＋050）需設穿汾河堤涵閘1座，設計流量115m3/s。閘室位于汾河堤背水側，采用采用現澆C25鋼筋混凝土結構，基礎采用5．0m灌注樁；穿堤涵洞長(cháng)13m，結構采用現澆C25鋼筋混凝土箱涵結構。閘門(mén)采用5孔3m×3．5m平板鑄鐵閘門(mén)，設LQ－2×5t手電兩用螺桿式啟閉機3套。
4結論
馬壁峪稷山縣段河道治理工程的實(shí)施，不僅提高了河道的防洪標準，保障了沿河村莊、工廠(chǎng)及農田的防洪安全，以及沿河居民的生命財產(chǎn)，而且對于改善當地生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)各行業(yè)的全面發(fā)展，對于維護社會(huì )的穩定，推進(jìn)社會(huì )主義新農村建設，也起了積極作用，因此該項目是一項利國利民、費省效宏的工程。
作者:暢海燕 單位:山西省運城市水利勘測設計研究院
第三篇
1河道、防洪堤現狀
1.1河道現狀
烏溪江（烏引渠首水利樞紐～崇文大橋）建有烏引渠首樞紐工程、柯山、柯達電站等水利工程。其中，烏引渠首樞紐至崇文大橋段河道的水資源時(shí)空分布變化很大，該段河道自然河川生態(tài)功能減弱，生物棲息地遭破壞，河道自?xún)裟芰档�。且處于本段河道上的石室老大橋橋面高程較低且凈跨不足，阻水嚴重，該橋梁目前已禁止通行。
1.2防洪堤現狀
柯城區鱘魚(yú)基地至石室老大橋防洪堤段建有漿砌卵石護岸，防洪標準低于10年一遇；石室老大橋至溪東埂上游段為河道土質(zhì)岸坡；溪東埂段為原三江治理老堤。2005年9月自來(lái)水管道埋設于迎水坡，在迎水坡加直立式鋼筋砼擋墻，擋墻頂為馬道，防洪堤頂高程基本達到20年一遇標準。
1.3存在問(wèn)題
�。�1）烏溪江下游段沒(méi)有進(jìn)行過(guò)系統整治，未形成標準的防洪體系，目前很多堤段存在土質(zhì)岸坡未護砌和堤身不穩定以及堤腳的沖刷隱患，保護區防洪能力不足10年一遇標準。
�。�2）現狀河道萎縮嚴重，行洪能力逐步降低，棄渣和泥沙淤積侵占河道，橋梁阻水造成行洪障礙，使得上游城區段河道洪水位升高。
�。�3）上游樞紐不棄水時(shí)，平時(shí)河道脫水，水量時(shí)空分布極其不均，河道的自然河川生態(tài)功能減弱，生物棲息地遭破壞，河道自?xún)裟芰档汀?/p>
�。�4）防洪設施建設滯后于保護區建設，防洪工程建設投入不足以及河道生態(tài)功能減弱，制約了保護區的經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展。
2河道治理任務(wù)和規模
衢州市烏溪江下游河道綜合治理工程主要保護對象涉及柯城區石室鄉、花園街道及其衢化等衢州市城區主要的工業(yè)區，并且通過(guò)加高加固、新建堤防、河道疏浚、河道清障等工程措施，使保護區防洪能力均達到20年一遇標準。在保證防洪安全的前提下，充分體現休閑、健身、生態(tài)和文化的功能。衢州市烏溪江下游河道綜合治理工程的規模：共3段防洪堤，包括石室堤、張公祠堤、響春底堤，總長(cháng)5km；治理河道總長(cháng)4.5km，以及石室老大橋改造；攔水堰3座，其中江心洲尾攔水堰最大壩高1.9m，堰頂高程76.50m，張公祠攔水堰最大壩高1.0m，堰頂高程74.00m，石室下游攔水堰，堰高1.3m，堰頂高程72.2m。
3工程布置及建筑物設計
3.1工程布置
工程建設內容主要包括：張公祠防洪堤、張公祠攔水堰、石室老大橋段的溪東堰和石室老大橋段的河道疏浚。
3.1.1防洪堤布置
堤線(xiàn)布置應遵循以下原則：
�。�1）堤線(xiàn)與河勢流向相適應，并與大洪水主流線(xiàn)大致平行；
�。�2）堤線(xiàn)力求平順，各堤段平緩連接，盡量不用折線(xiàn)或急彎；
�。�3）堤線(xiàn)布置盡量減少拆遷和占地；
�。�4）結合現有堤防設施、地形、防洪搶險、維護管理等因素，并根據城市總體規劃，綜合考慮上下游，左右岸的關(guān)系，統籌兼顧，局部服從全局。張公祠堤總長(cháng)2.31km，自響春底村尾山體處開(kāi)始，沿烏溪江左岸原堤防而下，經(jīng)鱘魚(yú)養殖場(chǎng)至石室老大橋橋頭與修建后橋墩連接。該段堤防沿烏溪江左岸老堤防布置，防洪堤軸線(xiàn)與老堤防軸線(xiàn)重合，過(guò)石室老大橋橋墩后經(jīng)美麗健乳業(yè)有限公司，與溪東埂老堤連接，該段堤防為新建堤，堤防沿烏溪江左岸布置，軸線(xiàn)與河岸線(xiàn)基本重合。為滿(mǎn)足最小堤距，同時(shí)使河勢穩定，避免洪水直沖對岸石室堤，石室老大橋上游段長(cháng)300m岸線(xiàn)須退后，最大退后寬度50m。
3.1.2攔水堰布置
�。�1）溪東堰布置可研階段初擬三個(gè)堰址，即濟源溪匯合口下游100m處、濟源溪匯入口、濟源溪匯入口上游50m處等三個(gè)位置，推薦濟源溪匯入口上游50m堰址。本階段考慮到設計河段位于烏溪江下游河道，將堰址設在濟源溪出口下游能使濟源溪的水資源得以充分合理利用，因此本次不推薦濟源溪匯合口上游堰址。而濟源溪匯入口下游100m處堰址，堰造價(jià)較高，且施工不便，本次從造價(jià)及施工方面考慮，故本階段推薦濟源溪匯入口堰址。（2）張公祠堰布置為增加水面，使右岸山體座落于水中，山水呼應。在深潭下游處修筑攔水堰，堰高1.0m左右，正常水位抬升至74.0m。
3.2主要建筑物
3.2.1防洪堤
由于該段堤防正常水位以上考慮適當的綠化，以便與城市景觀(guān)相協(xié)調。結合控制投資、就地取材、外型美觀(guān)的原則，經(jīng)過(guò)對衡重式、緩坡式、復合式三種斷面形式進(jìn)行分析比較，緩坡式斷面雖然占用土地較復合式斷面多，由于該段堤防沿線(xiàn)無(wú)村莊，工程占地涉及較少房屋拆遷，政策處理難度小，對整個(gè)工程的進(jìn)度沒(méi)有影響。經(jīng)綜合比較，該段堤防適合采用緩坡式斷面形式。
3.2.2河道疏浚
烏溪江下游現狀河道萎縮嚴重，行洪能力逐步降低，棄渣和泥沙淤積侵占河道致使局部河道流向改變，影響河勢穩定，沿線(xiàn)村民向河道傾倒垃圾、違章建筑等侵占河道現象日漸增多。自響春底村尾開(kāi)始，經(jīng)石室老大橋，至柯山電站尾水出口處這段河道，應按相關(guān)條例進(jìn)行河道清障及河道疏浚。對存在防洪隱患石室老大橋進(jìn)行擴建，同時(shí)對上下游段灘地清障，有效提高河道行洪能力。
3.2.3攔水堰工程
�。�1）溪東堰結構設計烏溪江下游河道現狀局部坡度較陡，局部坡度達到2%，洪水時(shí)局部流速大，對河床的沖擊力非常大，同時(shí)河道采砂致使灘地減少，而上游有兩個(gè)大型水庫的攔截致使砂礫來(lái)源少，對河勢穩定影響較大。為進(jìn)一步穩定河勢同時(shí)兼顧河道生態(tài)，在柯山電站尾水渠上游100m（濟源溪出口處下游）修筑攔水堰，堰型采用疊石寬頂堰，固定堰頂高程72.20ｍ，堰長(cháng)197.1ｍ，固定堰體采用C20砼，堰體頂面及下游面采用疊石疊砌，堰體基礎至中風(fēng)化層。
�。�2）張公祠堰結構設計為進(jìn)一步穩定河勢，同時(shí)兼顧河道生態(tài)增加水面，使右岸山體座落于水中，山水呼應。在深潭下游處修筑攔水堰，堰高1.0m左右，正常水位抬升至74.0m。設計攔水堰長(cháng)224m，高1.0m，頂寬2.0m，堰體面層采用疊石砌筑，為防止堰下水流對河床的沖刷，在攔水堰上下游側均鋪排大塊石，厚度0.5ｍ，起防沖消能作用，上游側長(cháng)度5m～8ｍ，寬178ｍ，下游側長(cháng)度10m～12ｍ，寬220ｍ。
4結語(yǔ)
文章根據烏溪江下游衢州段河道的地質(zhì)、水文、氣候等因素，主要從烏溪江下游河道治理工程的任務(wù)、規模及主要工程的布置和建筑物的設計方面進(jìn)行論述，經(jīng)過(guò)比較分析，提出了相應的治理思路和工程措施，能達到較好的防洪效益和社會(huì )效益，并將對社會(huì )經(jīng)濟持續法展起到積極的促進(jìn)作用。
作者:魯文俊 汪新文 單位:浙江省衢州市水利工程質(zhì)量與安全監督站
第四篇
1工程概況
大野口河位于甘州區南部山區，干流出山后流經(jīng)甘州區花寨鄉柏楊樹(shù)村，在出山口16+500處與左岸祁連山北麓淺山區的季節性河流紅溝石河、珠山河及大苦水河匯合后折向東流，最終流經(jīng)甘州區堿灘鎮后匯入山丹河，干流全長(cháng)56.13km，流域總面積160.0km2。流域內有花寨鄉、龍渠鄉和大滿(mǎn)鎮3個(gè)鄉鎮�；ㄕl距城區40km，地勢東南高西北低，海拔高程在1810m～2300m之間。龍渠鄉和大滿(mǎn)鎮距城區20km，地勢西南高東北低，海拔高程在1560m～1680m之間。本次大野口河河道治理工程的主要任務(wù)是通過(guò)對大野口河干流出山后0+000～1+500段、16+500～25+500段及其左岸支流紅溝石河、珠山河和大苦水河采取防治洪水災害的工程措施，減少致災因素及減緩致災因素向不利方向演變的趨勢，建立和完善防災減災體系，提高防御洪水災害的能力，減少洪水災害導致的人民生命財產(chǎn)的傷害和損失，促進(jìn)和保障大野口河流域沿岸及下游人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟社會(huì )的協(xié)調發(fā)展。
2大野口河河道治理工程防洪堤堤身結構設計
2.1防洪堤基礎埋深、堤頂寬度、堤坡、堤岸上防護等設計
根據計算，大野口河樁號0+000～1+500段基礎沖刷深度為0.46m～0.7m，16+500～25+500段基礎沖刷深度為0.04m～1.99m；大苦水河基礎沖刷深度為0.32m～1.17m；珠山河基礎沖刷深度為0.08m～0.97m；紅溝石河基礎沖刷深度為0.28m～0.7m。根據工程地質(zhì)資料，防洪堤基礎埋深不得小于最大凍土深度。因此，大野口河及其支流新建防洪堤的基礎埋深確定為：大野口河樁號0+000～1+500段防洪堤基礎埋深1.6m，16+500～25+500段防洪堤基礎埋深2.0m；大苦水河0+000～5+000段防洪堤基礎埋深2.0m；珠山河0+000～3+020段防洪堤基礎埋深1.6m；紅溝石河0+860～3+925段防洪堤基礎埋深1.6m。堤頂寬度應根據堤身穩定、管理維護、施工、交通要求確定。按照《堤防工程設計規范》（GB50286-98），5級堤防頂寬不宜小于3m，結合工程實(shí)際，設計堤頂寬取3.0m，砂礫石路面，堤頂向臨水側傾斜，坡度為2%。堤坡根據堤防等級、結構、堤高、填筑材料等條件，采用坡式防洪堤，經(jīng)計算確定防洪堤臨水坡邊坡1∶1.5，背邊坡1∶1.25�；炷涟遄o面厚度為0.18m,設計基底取0.20m，坡頂取0.15m。
2.2防洪堤堤身結構設計
根據以上計算成果，以大野口河樁號18+500處防洪堤橫斷面作為典型斷面，對防洪堤堤身結構設計進(jìn)行經(jīng)濟方案比較。該處斷面設計洪水深為1.0m。方案一：砂礫石堤身，現澆C15砼護面防洪堤按照就地取材的原則，堤身設計為砂礫石堤身，梯形斷面，堤頂寬3.0m，堤內、外坡比為1∶1.5，堤身高2.0m，基礎埋深2.0m。內坡及封頂采用現澆C15/F100/W4砼護面，護面砼厚度從底到頂由0.2m變?yōu)?.15m；封頂寬0.5m，厚0.15m，砼護面沿縱向方向每4m設置一道伸縮縫。方案二：砂礫石堤身，C15細粒砼砌石護面堤身設計為砂礫石堤身，梯形斷面，堤頂寬3.0m，堤外坡比為1∶1.5，堤身高2.0m，基礎埋深2.0m。內坡及封頂采用現澆C15/F100/W4細粒砼砌石護面，護面砼厚度為0.35m；封頂寬0.5m，厚0.3m，砌石護面沿縱向方向每8m設置一道伸縮縫。經(jīng)過(guò)比較：方案一具有結構輕巧，抗沖擊、抗凍脹性較強，施工簡(jiǎn)單快捷，施工工藝先進(jìn)，工程質(zhì)量易保證，當地砼材料豐富，工量小，造價(jià)低的特點(diǎn)；方案二具有結構簡(jiǎn)單，有一定的抗凍脹、抗泥石流沖擊性能，施工方便，但采用人工砌筑，質(zhì)量不易控制，結構斷面大，工程量大，塊石材料缺，工程造價(jià)高的特點(diǎn)。因此，本工程把方案一作為推薦方案。根據方案比選結果，本次大野口河河道治理工程防洪堤堤身設計為砂礫石堤身，梯形斷面，堤頂寬3.0m，臨水邊坡為1∶1.5，背水邊坡為1∶1.25，堤身高1.29m～2.51m，其中：大野口河樁號0+000～1+500段防洪堤設計堤身高度1.25m～1.32m，樁號16+500～25+500段防洪堤設計堤身高度2.0m～2.51m；大苦水河樁號0+000～5+000段防洪堤設計堤身高度1.29m～1.55m。堤身內坡采用現澆C15砼護坡，護坡厚度由0.2m變?yōu)?.15m，封頂寬50cm，厚0.15m�；A垂直埋深1.6m～2.0m，其中：大野口河樁號0+000～1+500段垂直深度為1.6m，樁號16+500～25+500段垂直深度為2.0m；大苦水河樁號0+000～5+000段垂直深度為1.6m；紅溝石河和珠山河垂直深度為1.6m�；A與護面為同一坡比，現澆C15砼澆筑。砼護面及基礎沿縱向方向每4m設置一道伸縮縫。
3大野口河河道治理工程抗滑穩定計算分析
壩體填筑材料為重量大的砂礫石，屬非粘性土，需對壩體進(jìn)行抗滑穩定分析。根據地質(zhì)資料，防洪堤的堤身為砂礫石，由于防洪堤各段分布地層相近，堤身斷面變化不大，故選擇其中的典型斷面進(jìn)行穩定計算，砂卵石物理力學(xué)指標見(jiàn)表2。由于無(wú)粘性土坡滑動(dòng)面近似平面，運用滑楔法分析其穩定性。采用河海大學(xué)編制的邊坡穩定分析程序Slope。由于臨水側有混凝土面板防護，主要分析背水側邊坡穩定�？紤]以下幾種工況：
�。�1）正常運行情況（穩定滲流期），背水側堤坡的邊坡穩定和設計洪水位驟降期的臨河側堤坡穩定。因為k/μV>60，說(shuō)明洪水下降緩慢，所以不需進(jìn)行上游坡的水位降落穩定計算。規范要求5級堤防正常運用期安全系數不小于1.1。
�。�2）非常運行情況下，施工期的背水側堤坡和多年平均水位遭遇地震的背水側堤坡穩定，規范要求安全系數不小于1.05。邊坡穩定安全系數（背水側，邊坡1∶1.5）成果見(jiàn)表3。從表3計算結果可以看出當邊坡取1∶1.5時(shí)，可以滿(mǎn)足抗滑穩定要求。
4結語(yǔ)
本工程建成以后，將有效提高工程所在河段堤防防洪能力，保護有效耕地面積約5.82萬(wàn)畝，人口約3.74萬(wàn)人，產(chǎn)生多年平均防洪效益為310萬(wàn)元。工程的經(jīng)濟評價(jià)指標為：經(jīng)濟內部收益率9.94％，大于8％的社會(huì )折現率；經(jīng)濟凈現值592萬(wàn)元，效益費用比為1.18。各項指標均滿(mǎn)足規范要求。綜上所述，該項目技術(shù)可行，經(jīng)濟評價(jià)指標優(yōu)越，具有較好的經(jīng)濟、社會(huì )和生態(tài)效益，工程實(shí)施后，將有效改善灌區防洪現狀，提高防洪能力，為灌區農業(yè)穩步發(fā)展和西部大開(kāi)發(fā)創(chuàng )造一個(gè)安定的自然環(huán)境。
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