【正文】 1 1 工程概況 河流概況 流域自然狀況 XX 人工河又名橋邊村河， 處于 XX 市西部，地理位置處于東經(jīng)112176。 41′ 15″～ 113176。 00′ 00″，北緯 26176。 27′ 30″～ 26176。 30′ 00″之間。 干流 全長(zhǎng) ， 總流域面積 45km2，干流平均坡降為 ‰，河面平均寬度 ， XX 段長(zhǎng)約 ，七十年代曾進(jìn)行過(guò)一次改建，故名 XX 人工河，自上次改建后，運(yùn)行 40 余年再未進(jìn)行過(guò)疏浚，岸坡為土質(zhì)坡，沖刷垮塌嚴(yán)重，嚴(yán)重影響行洪安全，近年來(lái)多次發(fā)生較大洪水，沖毀兩岸農(nóng)田，造成重大損失。 本次設(shè)計(jì) 治理 工程 主要集中在河流的下游，其中沿河主要涉及到XX 市 XX 鄉(xiāng)的 曾洲、一甲、賽尹、天保、普橋、 XX6 個(gè)行政村， 保護(hù)人口 萬(wàn)人，保護(hù)耕地面積 萬(wàn)畝。 流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況 20xx 年末 XX 人工河治理范圍內(nèi)總?cè)丝? 萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)人口 萬(wàn)人，農(nóng)村人口 萬(wàn)人。耕地面積 萬(wàn)畝，其中水田 萬(wàn)畝，旱土 萬(wàn)畝。 20xx 年，流域內(nèi)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值 億元，其中第一產(chǎn)業(yè)增加值 億元， 第二產(chǎn)業(yè)增加值 億元，第三產(chǎn)業(yè)增加值 億元，人均生產(chǎn)總值 9139 元。 建設(shè)的必要 性 2 河流現(xiàn)狀特征 由于人類活動(dòng)頻繁， 亂挖亂填亂倒垃圾，造成部分河道淤積，且從未進(jìn)行過(guò)清淤疏竣，已淤積嚴(yán)重， 降低了 河道 防洪能力 。河道斷面不滿足泄洪要求，特別是沿河堰壩因規(guī)劃設(shè)計(jì)不到位，行洪斷面較少，造成河堰沖毀或河流改道。其次為河道內(nèi)亂挖、采砂造成河道護(hù)岸崩塌嚴(yán)重， 加劇了 沿河兩岸 的洪澇災(zāi)害。 此外，沿河道建房侵占嚴(yán)重，清障難度較大。再者 ,河道 內(nèi)的大部分水利工程由于工程質(zhì)量、管理、維護(hù)、規(guī)模、布局、配套等存在問(wèn)題，防洪堤殘缺不全，防洪標(biāo)準(zhǔn) 過(guò)低 或有些根本不設(shè)防， 岸坡坍塌，河道淤塞且雜草叢生，大部分河系建筑 物年久失修， 渠道老化、堵塞、滲漏等，特別是跨 河 的一些橋梁嚴(yán)重阻水，從而使得 河道 內(nèi)水利設(shè)施發(fā)揮不出應(yīng)有的工程效益，因此，防洪能力差，每遇山洪暴發(fā)，河流改道、摧堤潰壩、沖田毀地，影響了 沿河兩岸 鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾的安居樂(lè)業(yè)。 由于河道存在的種種問(wèn)題，使得沿河兩岸鄉(xiāng)鎮(zhèn)自然災(zāi)害頻頻發(fā)生，近幾年又呈加劇之勢(shì)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人口的增加，同標(biāo)準(zhǔn)洪災(zāi)的損失會(huì)越來(lái)越慘重。 存在的問(wèn)題 （ 1）堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低。由于國(guó)家、省、市基本無(wú)財(cái)力投入以及歷史的原因，現(xiàn)有防洪堤基本都是鄉(xiāng)、村老百姓自發(fā)修筑而成的，無(wú)統(tǒng) 一的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，更沒(méi)有按照其應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，建設(shè)質(zhì)量差，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)低。經(jīng)調(diào)查分析，現(xiàn)有的堤防只能抵御 5 年一遇以下的洪水； 3 （ 2） 沒(méi)有形成封閉的防護(hù)圈。 目前 XX 人工河 XX 段 范圍內(nèi)基本處于無(wú)設(shè)防狀態(tài)，每遇較大洪水，這些地方便成為澤國(guó)，最大淹水深度達(dá)到 2m 以上，損失慘重。經(jīng)分析計(jì)算，未設(shè)防地區(qū)的自然地形僅能抗御 3 年一遇的洪水； （ 3） 由于防洪設(shè)施基礎(chǔ)薄弱，相應(yīng)的治澇排水體系處于空白狀態(tài)。沿河兩岸排澇主要利用溪溝在沿河邊上自由漫流，當(dāng)外河水位高于垸內(nèi)地面高程時(shí)，垸內(nèi)漬水無(wú)法外排而致使?jié)n澇成災(zāi)； （ 4）管理設(shè)施缺乏 ，管理手段落后，非工程措施不能形成快捷、高效的防洪治澇指揮系統(tǒng)。 人工河治理建設(shè)的必要性 綜合前述， XX 人工河 防洪治澇標(biāo)準(zhǔn)低，目前只能防御 3～ 5 年一遇的洪水，排澇還是一塊空白。 而 目前 項(xiàng)目區(qū)是 XX 市的糧食主產(chǎn)區(qū)和優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)基地，也是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展規(guī)劃的重點(diǎn)區(qū)域之一，自然條件優(yōu)越，水資源豐富，骨干工程供水有保障；土地資源充足，社會(huì)基礎(chǔ)條件好，農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)潛力大，符合農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范工程項(xiàng)目規(guī)模開(kāi)發(fā)和連片開(kāi)發(fā)的要求。 但基礎(chǔ)設(shè)施配套不夠到位，農(nóng)田標(biāo)準(zhǔn)較低，水旱災(zāi)害頻繁。 XX 鄉(xiāng)是綠海糧油有限公 司的有機(jī)稻和優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)基地，是 XX 市的第二大糧食主產(chǎn)鄉(xiāng)， 廣大干部群眾迫切要求進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施尤其是水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。因此利用農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)這個(gè)契機(jī)，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范工程十分必要。 目前面臨的問(wèn)題是洪澇災(zāi)害嚴(yán)重、現(xiàn)有防洪排澇工程設(shè)施又十分薄弱的境況。據(jù)初步調(diào)查 4 和測(cè)算，在現(xiàn)有防洪工程條件下，遇到 20 年一遇的洪水， XX 鄉(xiāng) 淹沒(méi)面積將達(dá)到 ，受災(zāi)人口 4500 人，直接經(jīng)濟(jì)損失 1100 萬(wàn) 元。 洪澇災(zāi)害的發(fā)生和薄弱的防洪治澇基礎(chǔ)設(shè)施，給 XX 鄉(xiāng) 帶來(lái)了巨大損失，也嚴(yán)重地制約了 XX 鄉(xiāng) 的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展 ，正是這些歷史教訓(xùn)，使當(dāng)?shù)卣腿嗣癯浞终J(rèn)識(shí)到加強(qiáng)防洪治澇工程建設(shè)的重要性， 十幾個(gè)村組農(nóng)戶多次聯(lián)名打報(bào)告 ,迫切要求加快 XX 鄉(xiāng)人工河的防洪治澇工程建設(shè)步伐，提高其防洪治澇能力， 因此，對(duì) XX 人工河治理 是一項(xiàng)十分必要和緊迫的任務(wù)。 本次設(shè)計(jì)范圍 本次設(shè)計(jì) XX 人工河治理工程 ，位于 XX 鄉(xiāng) 曾洲、一甲、賽尹、天保、普橋、 XX6 個(gè)行政村 內(nèi) ，根據(jù)實(shí)際調(diào)查，左右岸均需防護(hù)，本次設(shè)計(jì)考慮兩岸的防護(hù)處理?？傞L(zhǎng) 4410m。 水文 本工程防洪標(biāo)準(zhǔn)采用 10 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)， 本次工程控制斷面為上游的賽橋村 0+000 斷面、泵站橋 1+782 斷面、 一甲村 壩 4+196 斷面。 地 點(diǎn) 累 距 頻 率 （ m） 5% 10% 賽橋村橋 0 泵站橋 1+782 一甲村堰壩 4+196 該 河 段設(shè)計(jì)洪水位 10 年一遇水位為 ～ （為假設(shè)高程 系統(tǒng) ） 。 5 工程設(shè)計(jì) 本次治理工程的項(xiàng)目?jī)?nèi)容和規(guī)模為： 防洪堤：本次設(shè)計(jì)左 右 岸防洪堤 0+000~4+410 段，總長(zhǎng) 4410m。堤防斷面采用土堤形式。堤頂寬 4~，內(nèi)外邊坡均為 1： 。 護(hù)岸：采用漿砌石擋墻 固腳和砼預(yù)制塊 護(hù)岸。 左 右 岸護(hù)岸 4410m。 堰壩 和機(jī)耕橋 (含泵站 )：改造 9 處 ； 穿堤涵洞：根據(jù)實(shí)際調(diào)查，人工河改造后，需新增 23 處涵管。涵管采用承插式預(yù)制砼管，φ 6001000。 工程投資概算 工程總投資 萬(wàn)元 ,其中基本預(yù)備費(fèi) 萬(wàn)元 。 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 經(jīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為 萬(wàn)元，大于 0；經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為 ，大于 1；經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率 EIRR=%，大于12％。故本項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是合理的。 6 2 防洪治澇水文分析 況 XX人工河又名橋邊村河， 處于 XX市西部，地理位置處于東經(jīng) 112176。41′ 15″～ 113176。 00′ 00″，北緯 26176。 27′ 30″～ 26176。 30′ 00″之間。干流 全長(zhǎng) ， 總流域面積 45km2，干流平均坡 降為 ‰ ， 河面平均寬度 ， XX 段長(zhǎng)約 ，七十年代曾進(jìn)行過(guò)一次改建，故名XX 人工河，自上次改建后，運(yùn)行 40 余年再未進(jìn)行過(guò)疏浚，岸坡為土質(zhì)坡，沖刷垮塌嚴(yán)重，嚴(yán)重影響行洪安全，近年來(lái)多次發(fā)生較大洪水，沖毀兩岸農(nóng)田，造成重大損失 。 本次設(shè)計(jì)治理工程主要集中在河流的下游，其中沿河主要涉及到XX 市 XX 鄉(xiāng)的 曾洲、一甲、賽尹、天保、普橋、 XX6 個(gè)行政村， 保護(hù)人口 萬(wàn)人，保護(hù)耕地面積 萬(wàn)畝 。 本工程項(xiàng)目區(qū) 屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，四季分明，多年平均降雨量 。 根據(jù) XX市氣象站 1979～ 20xx年（共 31年）氣象資料統(tǒng)計(jì)分析： 年平均氣溫 ～ ℃；全年 1月最冷，月均氣溫℃， 7月最熱，月均氣溫 ℃，全縣≥ 10℃的活動(dòng)積溫 ℃，80%保證率為 ℃，雨量充沛，歷年平均降雨量 ，降雨年際變化大，年內(nèi)分布不均， 3～ 8月降雨 占全年降雨量的 67%。歷年平均相對(duì)濕度為 82%，歷年平均蒸發(fā)量為 1395mm。春多陰雨，低溫寡照，春末夏初降水集中，常多暴雨洪澇，盛夏初秋，持續(xù)高溫少雨，冬少冰雪，歷年平均無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá) 289 天，光照充足，全年日照時(shí)數(shù) 1640 小時(shí)左右，相對(duì)日照 36%～ 40%。其氣候特點(diǎn)適應(yīng)我國(guó)江南地區(qū)各類種養(yǎng)業(yè)的 7 高產(chǎn)繁育。 洪水特性 XX 人工河 的洪水由暴 雨產(chǎn)生。其 流域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨量充沛， 降水集中， 4～ 6月降水約占全年雨量的 42％，常有大暴雨和連續(xù)暴雨發(fā)生，中上游流域還常出現(xiàn)臺(tái)風(fēng) 雨，年降雨總量從上游向下游遞減。流域降雨分配不均勻，年內(nèi)和年際之間變化較大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，暴雨在 4～ 9月份的出現(xiàn)幾率為 ％，在此時(shí)段內(nèi)，又以 6月份出現(xiàn)的次數(shù)最多，約占全年的 25％。流域內(nèi)降雨主要天氣系統(tǒng)：高空有低槽，切變、低渦，地面為冷鋒、靜止鋒、氣旋波、臺(tái)風(fēng)。 XX 人工河 汛期一般從 4 月份開(kāi)始，也有少量年份從 3 月開(kāi)始，一般持續(xù)到 8 月，少量年份持續(xù)到 9 月。蒸水年最大流量多發(fā)生在 5～ 8月，其中以 6月份最多，洪水歷時(shí)一般 2～ 3天。 設(shè)計(jì)洪峰流量 由于 XX 人工河 流域其他斷面內(nèi)無(wú)水文站，無(wú)實(shí)測(cè)流量資料，故 流域內(nèi)各典型斷面由設(shè)計(jì)暴雨推求洪水。本次洪水計(jì)算采用《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》計(jì)算頻率暴雨如下表。 各頻率最大 24 小時(shí)點(diǎn)雨量表 P(%) 5 10 20 手冊(cè)查算法 Kp H24 點(diǎn) 178 157 129 根據(jù) XX 人工河 的河勢(shì)其分區(qū)并結(jié)合規(guī)劃設(shè)計(jì)重點(diǎn)處理河段，本次設(shè)計(jì)選取 3個(gè)典型斷面進(jìn)行洪水計(jì)算，各典型斷面樁號(hào)（取 賽橋村橋 為 8 0+000），各段水文參數(shù)：集雨面積、干流長(zhǎng)度及河道坡降由《湖南省河流特征》查出（湖南水文總站編），以及 1:1萬(wàn)地形圖量算復(fù)核。利用《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》，采用推理公式求得各斷面不同頻率下設(shè)計(jì)洪水如下表。 XX 人工河 各典型斷面洪水計(jì)算成果表 樁號(hào) 干流長(zhǎng) L（ km） 集雨面積F（ km2） 坡降 J Q5%（ m3/s） Q10%（ m3/s） 備注 (‰ ) 推理公式 推理公式 0+000 38 186 144 賽橋村橋 1+782 188 150 泵站橋 4+196 一甲堰壩 9 XX 人工河 各典型斷面洪水計(jì)算表（推理公式法） 名稱 賽橋村橋（ 0+000） 泵站橋 (1+782) 一甲堰壩 (4+196) 計(jì)算頻率 參數(shù) P＝ 5% P＝ 10% P＝ 5% P＝ 10% P＝ 5% P＝ 10% Cv 0.4 Kp 1.53 中心 24h點(diǎn)雨量 H(mm) 100 100 100 100 100 100 24h點(diǎn)雨量 H24點(diǎn) (mm) 178 153 178 153 178 153 點(diǎn) 面系數(shù)α 0.975 24h面雨量 H24面 (mm) 14 n2 0.714 n3 0.836 H1(mm) 71.2 H3(mm) 97.5 H6(mm) 11 H12(mm) 13 初損 I0(mm) 30 30 30 30 30 30 R 上 /R 總 比例系數(shù)ψ 0.7 R 上 (mm) 83.4 84 R 總 (mm) 11 θ 7.04 m 0.38 Qm（ m3/s) 186 144 188 150 T(h) 3.7 Wm(104m3) 45 集雨面積 F(km2) 38 38 干流長(zhǎng)度 L(km) 12.5 平均坡降 J（‰） 0.365 . 3 設(shè)計(jì)洪水位 ①斷面基礎(chǔ)資料 本次施測(cè)了從 XX 人工河賽橋村橋 （ 0+000）至 一甲村堰壩 （ 4+410）河道縱橫斷面，其中有橫斷面約 47 個(gè)，涉及河長(zhǎng)約 。本次設(shè)計(jì)根據(jù) 小溪 匯入狀況及水工建筑物分布情況，結(jié)合本次工程具體設(shè)計(jì)實(shí)施項(xiàng)目，根據(jù)河道治理項(xiàng)目推算 3 個(gè)典型斷面洪水位 。 10 ②糙率 人工河 糙率采用近年來(lái)大洪水實(shí)測(cè)及調(diào)查資料試算求得，糙率采用，坡降按實(shí)測(cè)河道平均坡降。 ③設(shè)計(jì)洪水水面線 利用上述基本資料，采用天然河道斷面，由于河道涉 及較長(zhǎng)，且河道上攔水堰壩較多，洪水水面線在堰壩上下游變化大，推求的水面線波動(dòng)大，且對(duì)于小流域沿程流量變化很大，無(wú)法利用程序《百圖水利軟件》進(jìn)行水面線推求。故本次設(shè)計(jì)在實(shí)施的重點(diǎn)項(xiàng)目段利用堰壩作控制斷面及測(cè)量的河道自然坡降計(jì)算推求洪水位，并與歷史調(diào)查洪水位對(duì)照比較。 通過(guò)計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)河段控制斷面各設(shè)計(jì)頻率水位成果見(jiàn)下表。 XX 人工河 典型斷面各頻率設(shè)計(jì)洪水位表 單位： m 地 點(diǎn) 累 距 頻 率 （ m） 5% 10% 賽橋村橋 0 泵站橋 1+782 一甲村 堰壩 4+196 說(shuō)明 :本高程為假設(shè)高程系統(tǒng)。 本地澇災(zāi)主要是在外河洪水位頂托情形之下，由本地暴雨匯集得不到及時(shí)排除而形成的。 排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范確定治澇標(biāo)準(zhǔn)為：