府谷县孤山镇郭家峁护岸河堤工程.doc

府谷县孤山川郭家峁护岸河堤工程
初步设计及防洪评价报告

编 制：高凤荣
编制单位：府谷县流域办
编制时间：2012年3月20日

府谷县孤山川郭家峁护岸河堤工程
初步设计及防洪评价报告

一、 概述
1、 工程概况
郭家峁护岸河堤工程位于府谷县孤山川下游右岸，距府谷县城12公里。修建护岸河堤工程主要目的是为保护府谷县宝恒商贸有限责任公司节能环保免烧砖厂的安全，同时通过堤防拓展滩地，堤内培土垫地，为砖厂提供建筑场地15亩。
孤山川属黄河右岸一级支流是一条季节河，发源于内蒙古准格尔旗坝梁，在庙沟门进入府谷县境内，由北向南流经庙沟门、孤山、府谷镇后注入黄河，河道全长85公里，流域面积1263平方公里，河道比降6‰。全流域地貌属黄土丘陵沟壑区，地势由北向南倾斜，沟壑纵横，两岸岩石裸露，沟道上游川面较宽阔，沟道下游川面狭窄，沟壁陡峭，只有少部分小块台阶地零星分布两岸。一遇暴雨，洪水常以陡涨陡落出现，易形成瘦尖洪峰，使下游河岸扩张摆动，农田容易被淹没冲毁。
孤山川由北向南进入郭家峁后，由于东西向石崖的阻挡，河流在此拐弯向东流去。河道呈“U”字形。郭家峁护岸河堤工程位于“U”字形河流的右岸。岸边有府谷县宝恒商贸有限责任公司节能环保免烧砖厂，设计年产量7000万块。为了保障砖厂的安全，宝恒商贸有限责任公司计划在砖厂的下方即孤山川的右岸修一处护岸河堤，全长280米，同时可拓展部分滩地，为砖厂提供15亩有效建筑用地。
另郭家峁村有神朔铁路、府谷一级公路通过，交通十分便利。
2、水文气象
孤山川地处内陆，属中温带半干旱大陆季风气候，冬长夏短，春季干旱多风，夏季前期干旱，后期降雨集中，多为阵雨，秋季凉爽湿润，阵雨较多且急骤，冬季漫长、少雪，西北风盛行。年平均气温9.1℃，极端最低气温－24℃，极端最高气温38.9℃。全年平均降雨量429mm，年降雨多集中在7、8、9三个月内，占全年降雨量的70%。多年平均风速2.6m/s，最大风速24.0 m/s，最大冻土深度1.42m，冻土期长达100—130天。
郭家峁护岸河堤以下9公里处有高石崖水文站，1953年设站，控制流域面积1263平方公里，有1954—2011年的实测洪水资料。
3、地形、地貌和地质概况
郭家峁护岸河堤工程位于府谷县孤山川下游右岸，距河道出口（县城）12公里。两岸岩石裸露，沟壁陡峭，属黄河沿岸土石山区。堤址处滩面宽150米，石堤下游200米处是府店一级公路6号大桥，滩面宽75米，上游150米处是府店一级公路7号大桥，滩面宽70米。河道两岸只有少部分小块台阶地零星分布。河床面大部分为砂卵石覆盖，最厚1.0米，部分地段河底岩石裸露，质地相对坚硬，抗风化抗冲刷能力强，承载能力较高，边坡稳定性较好，是良好的工程基础。
二、 工程设计
1、 工程任务和设计标准
本次实施的护岸堤防全长280米，主要任务是保护府谷县宝恒商贸有限责任公司节能环保免烧砖厂的安全。同时可拓展部分滩地，为砖厂提供15亩有效的建筑用地。根据国家有关防洪标准和堤防工程设计规范，堤防的防洪标准。确定为30年一遇洪水标准。
2、 工程设计和评价依据
(1)《中华人民共和国防洪法》
（2）《中华人民共和国河道管理条例》
（3）《河道管理范围内建设项目的管理规定》
（4）《防洪标准》
（5）《堤防工程设计规范》
（6）《水利水电工程设计洪水计算规范》
（7）《陕西省河道管理条例》
3、护岸河堤断面处的设计洪水
郭家峁护岸河堤下游9公里处的高石崖水文站，有1954—2011年57年的实测水文资料，其中1977年8月2日出现的洪水为1954—2011年实测的最大值，洪峰流量为10300m3/s,亦为1893年以来的调查最大值。此次洪水的成因是由特大暴雨形成，其特点是雨量大，分布均匀且暴雨移动走向自上游而下，与洪水演进的方向基本同步。根据统计，此次暴雨致使上游500多座淤地坝和水库被冲毁，致使下游洪水泛滥，实属特殊年份。故此次洪水不做为孤山川最大流量计算。
以高石崖水文站1954—2011年57年实测洪水流量用数学期望公式计算经验频率，按距法计算统计参数，采用皮Ⅲ型曲线，调整统计参数，目估适线。频率计算成果见下表：

高石崖水文站不同频率洪峰流量计算成果表
站 名
流 域
面 积
统计参数
P%
Km2
均值
CV
CS/CV
1/3
0.5
1
2
5
高石崖
1263
2338
0.97
3.0
8644
7922
6703
5510
3985
利用高石崖站计算成果，按面积比拟法（洪峰指数为2/3）计算得郭家峁护岸河堤断面处的设计洪水。郭家峁护岸河堤断面以上控制流域面积1020平方公里。
计算公式： QP＝CP Fn
式中：QP——频率为P的洪峰流量
CP——相似流域频率为P的洪峰模数
F—流域面积（Km2）
N—洪峰指数，n=2/3

计算成果见下表：

计算断面不同频率洪峰流量成果表
断面名称
流域面积
P%
Km2
1/3
0.5
1
2
3.33
5
郭 家 峁
护 岸 堤
1020
7491
6866
5809
4775
4188
3454
从以上计算知30年一遇洪峰流量为4188 m3/s,以此作为本工程的设计洪水标准。
4、堤线与堤距的确定
合理确定堤距是影响工程造价和安全的重要因素。郭家峁河堤下游为府店一级公路6号大桥，上游为府店一级公路7号大桥，两桥距离约为600米。两桥间的河道右岸为此次规划的郭家峁护岸河堤。根据地形和河流走向，将堤首布置在距上游7号大桥120米处，堤尾插入下游河岸的岩石内，距7号大桥200米，石堤总长280米。因上下游两座大桥所处河道宽仅65—75米之间，而两桥中间的最大河道宽150米，为了不影响行洪，防止中部雍水淹没，将中间堤距确定为120米，堤首、堤尾依其自然河道宽为堤距。详见平面布置图。
5、水深计算
实测郭家峁上下游河床比降为6‰，因下游段6号大桥控制河床宽为75米，行洪时6号大桥以上可能会出现雍氺，为了不影响行洪，水面深度仍以下游段75米河面宽为设计依据，根据均匀流公式Q=WC√Ri计算得水深5.85米。
式中： Q-通过堤距断面内的洪水流量，（m3/s）
W—过水断面面积455.86㎡
R—水力半径5.177m
i—河床比降0.006 粗率n取值0.025
C= R1/6=52.6
Q=455.86×52.6×√5.177×0.006=4227 m3/s＞4188 m3/s
6、堤顶高程的确定
堤高按设计水深加安全超高确定，由以上计算得水深为5.85米，安全超高由公式Y=R+E+A计算
式中：Y—堤顶安全超高
R—波浪爬高，按照当地风速和《堤防工程设计规范》波浪爬高取0.64米。
E—设计风雍增高，按规范取0.01米。
A—安全加高，本工程属五级以上建筑物取0.5米。
则安全超高：Y=0.64+0.01+0.5=1.15m
堤高=设计水深+安全超高=5.85+1.15=7.0米
详见石堤横断面图
7、堤基确定
该段河床主要由砂和砂卵石构成，覆盖深度0.5—1.0米。部分地段河床基岩已裸露，同时基岩质地相对坚硬，抗风化抗风湿能力强，承载能力较高，边坡稳定，是良好的工程基础。施工时将覆盖的砂卵石全部清理，砌石堤基嵌入基岩内0.5米。基础设计平均深1.5米。
8、横断面设计
护岸河堤采用浆砌石挡墙结构，堤顶宽0.8米，迎水坡比1：0.25，背水面垂直，滩面以上堤高7.0米，滩面以下深1.5米，砌石堤总高8.5米，全部采用M7.5水泥砂浆砌石，M10水泥砂浆勾缝。在距滩面线以上1.5米设￠100排水孔一排，孔口距离2.0米。同时石堤每隔10米设伸缩缝一道，内填沥青砂板条。堤身回填砂卵石采用分层夯实，密实度达0.9，详见设计图。
四、工程施工
本段河堤在河道施工，场地开阔，交通方便。建议工程在地解冻后即开始施工，汛期来临前竣工。总工期90天。砌石所用石料可就地开采，沙子在县城黄河滩拉运，水泥从神话水泥厂购买。堤基采用挖掘机开挖，堤身砌石嵌入岩层深不少于0.5—1.0米。堤身填土到砌石凝结度达70％以上时进行，采用推土机分层推土压实，每层厚0.3米，压实度达90％以上。
五、工程概算
完成全部工程共需挖土方1500m³，土方回填27000m³，挖石方550m³，砌石4536m³，需水泥545吨，块石5216m³，砂子1590m³。总投工6990工日，工程总工期90天，概算总投资128万元。

六、防洪评价
防洪评价主要依据《中华人民共和国河道管理条例》、《河道管理范围内建设项目管理有关规定》、《陕西省河道管理条例》及《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编写导则（试行）》等国家有关法律、法规及规范要求，开展对河段冲淤、河势演变、洪水及两岸农田、建筑等的防洪标准进行复核，同时对河道防洪影响进行评价，为建设单位和水行政主管部门决策提供依据：
1、 护岸河堤防洪标准分析
修建郭家峁护岸河堤主要目的是为了保证府谷县宝恒商贸有限责任公司节能环保免烧硅厂的安全，其次是少量拓展部分河滩地，为砖厂提供建筑场地。本堤防属IV等以上小型工程，安全等级较低，同时堤防基本在原岸坡底修建，有利于行洪。根据国家有关规定、防洪标准按30年一遇洪水设计，可满足要求。
2、 护岸河堤对河道行洪的影响分析
护岸堤线近似直线，平行于水流方向，同时堤基线接近岸坡，布置合理。预留河床宽度120米远大于上、下游公路桥预留河床宽度﹙65-75米﹚，不会因河堤的修建形成雍水现象，水流通畅，对河道行洪没有影响。又因堤基嵌入基岩内，故河道冲刷对石堤不会产生大的影响，相对是安全的。
3、护岸河堤对河势稳定的影响分析
郭家峁护岸河堤设在孤山川的右岸，堤的下游岸全部为石崖、砌石堤的对岸大部分同属于石崖，主河道夹在中间，由于受山体和砌石堤的制约，主河道不会再向两岸扩张摆动、河势稳定。河堤的上、下游有府店一级路6、7号两座桥控制，河床较窄，行洪时堤内可能会出现雍水，但不会有大的淤积。从府店路修建后几年的观察，桥下游也无明显的冲刷，冲淤变化趋于平衡。
4、 护岸河堤对两岸农田和村庄的影响分析
郭家峁护岸河堤工程两岸无集中人口居住区，只有一级公路两侧零星布着几间小茅房。同时无大片基本农田，只有几块小台阶地分布，且地形位置较高，与河滩面相对高差在10米以上。修建护岸堤其一是保护了砖厂的生产安全，其二也是保护了部分农耕地和村民居住的安全。
5、 护岸河堤对防汛抢险的分析
护岸堤顶是免烧砖的存放场地，地势平坦宽阔，有利于防汛抢险中物料的供给和调配，有利于防汛抢险的指挥调动和岸边居民的撤离。
综上所述郭家峁护岸河堤是一项利村利民的工程，它对于推动府谷县宝恒商贸有限责任公司与郭家峁村经济和谐发展起着十分重要的作用。

七、建议
1、合理安排施工时间和期限，工程必须在汛前完成，施工时要在堤外设置导流围堰，严防洪水对施工带来的影响。
2、施工期和投产后砖厂产生的污水、泥浆、弃渣应通过工程措施及时处理，不得任意弃置或直接向河道排放。施工结束后要及时清理现场，清除废渣，恢复因修堤和建厂毁坏的道路与地表植被。

起草人：高凤荣
2012年3月20日

附：
表1——总概算表
表2——工程预算表

工程预算表

表2 单位：元
编号
单位表号
工程或费用
名 称
单位
数量
单价
（元）
合计（元）
1

机械挖土方
M3
1300
5.0
6500
2

人工挖土方
M3
200
10.00
2000
3

挖槽石方
M3
550
25.00
13750
4

机械土方回填
M3
27000
6.00
162000
5

水泥砂浆砌石
M3
4536
240.00
1088640
6

基槽抽水
台班
21
100.00
2110
7

8

9

10

11

合计

1275000

总概算表

表1 单位：万元
编号
序号
工程或费用
名 称
建筑工程费
安装工程费
设备费
其它费用
预备费
合计
1
一
建筑工程费
127.50

127.50
2
二
机电设备及安装工程

3
三
金属设备及安装

4
四
临时工程

5
五
费用

0.50

0.50
6

基本费
（1至5合计）
127.50

0.50

128.00
7

预备费（8+9）

8

基本预备费

9

价差预备费

10

静态总投资

11

总投资
127.50

128.00

13
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