【正文】 development and people39。 據(jù)統(tǒng)計資料顯示，巴音河因暴雨洪水形成的災(zāi)害多次，造成 450 畝土地變成河灘，農(nóng)田無法耕種城市土地?zé)o法利用，并有 680畝耕地受到洪水威脅，大洪水還危及德令哈火車站及鐵路２ KM多，危害縣級公路 20km，還有兩岸居民及工礦企事業(yè)單位數(shù)家時常受到洪水的危害，青新公路、德新公路、澀～寧～蘭輸氣管道、蘭西光纜及 110kv 輸電線路等國家重要設(shè)施也受到洪水的威脅及危害，平均每年抗洪搶險耗費(fèi)的人力、財力折合人民幣高達(dá) 500多萬元，嚴(yán)重地制約著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。也可改變德令哈市區(qū)環(huán)境，美化我們賴于生存的生活空間，人工湖面的形成可增加空氣的相對濕度，改善地區(qū)小氣候。 青海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：巴音河（德令哈市區(qū)段）河道治理工程 青海大學(xué)水電系 2 1 概述 水文 流域概況 巴音河發(fā)源于祁連山的古爾班安格爾，全長 326km，由東向西經(jīng)蓄積峽，澤令溝到黑石山水庫，貫穿德令哈市區(qū)，下游再由東向西通過郭里木戈壁鄉(xiāng)最終注入克魯可湖，流域面積 7782km2。 水文 （ 1）徑流 巴音河河道總長 326km，徑流主要以融冰融雪水補(bǔ)給為主，降水補(bǔ)給為次，屬混合補(bǔ)給型河流，多年平均流量 ，年徑流量為 108m3。巴音河德令哈水文站在本工程區(qū)段內(nèi)其間無河流分岔，集水面積相同，可直接應(yīng)用水文站資料推求設(shè)計洪水。 其他 工程區(qū)最大凍土深度 ,平均風(fēng)速為 ,年平均大風(fēng)日數(shù) 。第四系沖洪積亞砂土、砂礫卵石、人工堆積砂礫卵石及坡積碎石土、碎塊石及生活垃圾、建筑垃圾，區(qū)內(nèi)沖擊與洪積地層中存在孔隙潛水，水量較為豐富，受大氣降水及基巖裂隙水補(bǔ)給。 河堤工程地質(zhì)條件 （ 1）左岸河堤工程地質(zhì)條件 從巴音河Ⅰ 級階地河灘上通過，地形平坦、開闊，表層有 1～ 厚的第四系全新統(tǒng)（ Q4）沖積砂卵礫石層下部為第四系更新統(tǒng)（ Q3）沖～洪積砂卵礫石層。該料場細(xì)骨料含泥量高，除需洗泥外， 其它指標(biāo)與儲量均滿足規(guī)范要求，運(yùn)距 ～ 。由于砂卵礫石的抗沖刷能力差，河堤基礎(chǔ)應(yīng)低于河水位～ ，開挖邊坡取 1： 1～ 1： 。巴音河中段由北向南穿市而過。近年來德令哈市人民的生活水平得到了極大的改善，全市上 下呈現(xiàn)出一片欣欣向榮、繁榮昌盛的景象。市區(qū)環(huán)境的改善和對洪水有效的保護(hù)，還可改善投資環(huán)境，促進(jìn)區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高，因此巴音河市區(qū)段的防洪治理是十分必要的，也勢在必行。按照“統(tǒng)一規(guī)劃 ,分期實(shí)施、保護(hù)重點(diǎn)、兼顧一般”的原則，本次河道治理主要設(shè)計原則為： （ 1）依原河道態(tài)勢進(jìn)行河道治理。 1 概述 青海大學(xué)水電系 5 工程等別 根據(jù)國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5201— 94），城市應(yīng)根據(jù)其社會經(jīng)濟(jì)地位的重要性或非農(nóng)業(yè)人口的數(shù)量分為四個等級。德令哈市城市等級為Ⅳ等，則主要建筑物為 4級，次要建筑物為 4級。 在河道兩岸防洪堤與濱河?xùn)|、西路之間進(jìn)行園林景觀設(shè)計。 防堤修建對自然 和社會環(huán)境的影響評價 （ 1）對自然環(huán)境的有利影響 治河工程實(shí)施后，改變往河內(nèi)傾倒垃圾習(xí)慣、工業(yè)和生活污水統(tǒng)一規(guī)劃，減少對河道的排放，減少了水環(huán)境污染、垃圾污染、美化城市環(huán)境、凈化空氣。 青海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：巴音河（德令哈市區(qū)段）河道治理工程 青海大學(xué)水電系 6 2 河道斷面計算 工程總體布置 堤線布置 堤線布置遵循“防洪堤與疏浚相結(jié)合，工程措施與非工程措施相結(jié)合，河道治理與綜合治理相結(jié)合”的原則，結(jié)合本工程的特點(diǎn)布置。 （ 4）堤防布置應(yīng)強(qiáng)調(diào)投資與效益相適應(yīng)，局部利益與全部利益相結(jié)合的原則。 堤線布置從河道安全泄洪和美化城鎮(zhèn)景觀角度出發(fā)，基本沿河道現(xiàn)有走向布置，盡量保證河道原有的形狀，舍彎取直，保持河道順暢。 2 河道斷面計算 青海大學(xué)水電系 7 擋水建筑物型式選擇 為了在河道形成水面，結(jié)合兩岸的園林城市景觀設(shè)計，擬在市中心柴達(dá)木橋至格爾木橋之間設(shè)置兩座擋水建筑物。 橡膠壩方案沖沙效果也可以，施工工期快，運(yùn)行管理方便，工程造價相對較低，但高寒地區(qū)受紫外線影響容易老化，不易維修，使用壽命短，由于城市規(guī)劃需要專門修建人行廊橋，增加工程投資，一年四季需要經(jīng)常維護(hù)。 河道防洪斷面及堤防型式選擇 行洪斷面設(shè)計 根據(jù)行洪斷面的水力計算以及對巴音河德令哈市區(qū)各段的穩(wěn)定河寬 ,自然淘刷現(xiàn)狀的廣泛調(diào)查 ,按自然河床現(xiàn)狀及 1:1000 地形帶狀圖在盡量保持順暢的原則下確定了各段行洪寬度 ,樁號 Z 0+000 (Y 0+000) ～柴達(dá)木橋段行洪寬度為 80m, 柴達(dá)木橋～格爾木橋段行洪寬度由 80m 漸變?yōu)?100m。 根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》 GB5028698及《水力計算手冊》中的有關(guān)公式進(jìn)行沖刷深度計算。 λ 系數(shù) 、 受河彎水流及土質(zhì)影響，可由下式計算： λ = （ d/ H0） 。 圖 河道斷面 圖 圖中： B河道寬度； b河道底寬； m坡度； h水深。設(shè)計條件分正常和非正常情況 ,根據(jù)結(jié)構(gòu)計算，確定其斷面尺寸為：頂寬 ，迎水面坡比采用 1： ，背水面坡比采用 1： ，經(jīng)沖刷深度計算，基礎(chǔ)埋深自床石以下 ,河道標(biāo)準(zhǔn)斷面參見相關(guān)圖紙。在水流作用下，防護(hù)工程護(hù)腳塊石保持穩(wěn)定的抗沖粒徑按下式計算： d=V2/C2 2g（γ sγ） /γ《堤防工程技術(shù)匯編》 P73 頁 d— 折算直徑（ m），按球型折算； V— 水流流速（ m/s）； C— 石塊運(yùn)動的穩(wěn)定系數(shù)，水平庫坡 C=； γ s，γ — 為石塊和水的重率，可取為 。 巴音河河道的天然河床主要由礫石加砂組成，防洪堤建成后河道糙率比天然糙率有所降低，結(jié)合《水利計算手冊》中天然河道糙率 n 值表，確定河道天然糙率為 n=。 根據(jù) 《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》（ CJJ5092）的規(guī)定，本工程防洪主要和次要建筑物級別均為 4青海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：巴音河（德令哈市區(qū)段）河道治理工程 青海大學(xué)水電系 14 級，堤頂高程應(yīng)按設(shè)計洪水位加堤頂超高確定。根據(jù)河床床質(zhì)顆分資料河道泥砂粒經(jīng)在 ～ 60mm之間 ,泥砂粒經(jīng)按河床床質(zhì)的平均粒徑計算 ,即 。 由氣象資料可知，工程區(qū)夏秋季節(jié)多東南風(fēng)，風(fēng)速較小，波浪爬高及風(fēng)壅增高不大，兩項(xiàng)合計值取 10cm，加上安全加高 ，最后確定堤頂超高為 。經(jīng)分析計算后，取綜合糙率為 n=。 防洪堤高度確定 （ 1）堤頂超高計算 巴音河實(shí)測河道比降為 %～ %，取 其各河段一定范圍內(nèi)的平均值，作為此段河道的穩(wěn)定比降。 根據(jù)規(guī)范要求，河堤每 12m 設(shè)沉降縫一道，并做防滲處 理，縫寬 2cm。 對柴達(dá)木橋至格爾木橋段： 取設(shè)計寬度為 97m 當(dāng) h=： A=（ b+mh） h=（ 97+? ） ? = X=b+2h 21 m? =97+2? ? ? = R=XA = == 6/11Rn = ? Q=AC Ri =? ?=青海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：巴音河（德令哈市區(qū)段）河道治理工程 青海大學(xué)水電系 12 當(dāng) h=： A=（ b+mh） h=（ 97+? ） ? = X=b+2h 21 m? =97+2? ? ? = R=XA = = C= 6/11Rn = ? Q=AC Ri =? ?=當(dāng) h=： A=（ b+mh） h=（ 97+? ） ? = X=b+2h 21 m? =97+2? ? ? = R=XA = = C= 6/11Rn = ? Q=AC Ri =? ?=當(dāng) h=： A=（ b+mh） h=（ 97+? ） ? = X=b+2h 21 m? =97+2? ? ? = R=XA = = C= 6/11Rn = ? Q=AC Ri =? ?=表 24 水深流量表 h/m A/ m2 X/m R/m C/（ m2/1 /s） Q/（ m3/s） 2 河道斷面計算 青海大學(xué)水電系 13 由上表繪出 hQ曲線如圖 ： 圖 水深流量圖 從曲線查得：當(dāng) Q= m3/s 時， h=。 故λ = （ ? 103/） = B=b+2mh=76+2? ? = 代入得： H 沖 =[)1/)(()()( 3/13 ??????? ? ?]6/7 = 同理：柴達(dá)木橋至格爾木橋段： 平均流速 Vcp=AQ =hmhb Q ?? )(=由規(guī)范查得 V 允 河床面上允許不沖流速（ m/s）為： 。 局部沖刷深度： h 沖 =hp+[Vcpn/V 允 1] ⑵ 式中： h 沖 局部沖刷深度（ m）； hp沖刷斷面處的水深（ m），近似以設(shè)計深度計算； Vcp平均流速（ m/s） ； 青海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：巴音河（德令哈市區(qū)段）河道治理工程 青海大學(xué)水電系 8 V 允 河床面上允許不沖流速（ m/s） ； n與防護(hù)岸坡在平面上的形狀有關(guān)的系數(shù)，一般取 n=1/4； 代入數(shù)據(jù)得： h 沖 =+[]= 最大沖深值： H 沖 =[λ Q/(Bd1/3√ g((Vsγ )/γ ) ]6/7 式中： H 沖 最大沖深值（ m）； Q流量（ m/s） 。然后在計算中結(jié)合河床床質(zhì)情況、顆粒組成及《水力計算手冊》確定河床設(shè)計糙率為 。兩方案總投資相差 。閘壩方案泄洪沖沙效果較好，使用壽命長，容易維修，施工工藝簡單，啟閉平臺和檢修平臺可做為人行橋可供游人通行，適用于高寒地區(qū)，可節(jié)省部分工程投資。 防洪堤型選擇 在防洪堤設(shè)計中，本次設(shè)計根據(jù)工程區(qū)地質(zhì)、地形條件，結(jié)合工程具體情況，并根據(jù)新疆庫爾勒市孔雀河，西寧市北川河、西川河、湟水河等已建防洪堤的堤型，斷面運(yùn)行情況進(jìn)行分析比較，初步擬定巴音河防洪堤的堤型：一種為仰斜式漿砌石擋土墻，另一種為懸臂式鋼筋砼擋土墻。經(jīng)核算后，認(rèn)為各段的行洪寬度符合巴音河行洪及管理要求，并兼顧了德令哈市城市美化、和諧統(tǒng)一的整體效果，也符合巴音河的水文特征、地質(zhì)條件和跨河大橋的行洪寬度。 （ 2）堤線布置順應(yīng)河勢，并與洪水的主流呈大致平行，堤距不突然放大或縮小，不大改變天然水流狀態(tài)。 （ 3）對社會環(huán)境的有利影響 本工程實(shí)施后，不僅可提高德令哈市的防洪標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)人民的生命財產(chǎn)，而且將極大地改善城市生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時可以改善 地區(qū)投資環(huán)境，推動市區(qū)建設(shè)。 由于當(dāng)?shù)厥县S富，防堤采用 75漿砌石仰斜式重力擋墻護(hù)坡，堤高 ～ ，按抗沖刷深度要求防洪堤基礎(chǔ)埋深在河床床面以下 。本次河道綜合整治工程設(shè)計主要內(nèi)容為市中心段左右岸共，即柴達(dá)木橋上游約 730m至農(nóng)場引水口處，其中左岸已建防洪堤長 （ Z 0+～Z 1+），拆除無埋深防洪堤 （ Z 0+～ Z 0+），新建防洪堤長 （ Z 0+000～Z 0+），總長 ；右岸已建防洪堤長 （ Y 0+～ Y 1+），新建防洪堤長（ Y 0+000～ Y 0+），總長 。再根據(jù)國家《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（ GB50286— 98）的規(guī)定：堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)防護(hù)區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)較高防護(hù)對象的防洪標(biāo) 準(zhǔn)確定，當(dāng)防洪標(biāo)準(zhǔn)小于 50 年且大于等于 30 年時，堤防工程的級別為 3級。 （ 2）沿河道兩岸修筑堤防，將城市防洪標(biāo) 準(zhǔn)提高到 30 年一遇，并與德令哈市城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)。據(jù)資料統(tǒng)計， 1997年白水河發(fā)生特大洪水沖毀了白水河上一座梯級電站，淹沒了黑石山水庫和巴音河二級站廠房，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。 巴音河（德令哈市中心段）河道治理工程地處德令哈市中心，河道兩岸為第四系膠結(jié)砂礫石，結(jié)構(gòu)比較松散，由于常年受洪水沖刷，河岸坍岸，河道變寬，侵占了道路和危機(jī)房屋，防洪壓力較大洪水季節(jié)需投入大量的人力、物力、財力進(jìn)行防洪搶險。青新鐵路橫跨巴音河，交通十分便利。 施工時應(yīng)加強(qiáng)施工地質(zhì)工作，以便對情況核實(shí)。 該區(qū)除沖溝外，未見其它影響工程的物理地質(zhì)現(xiàn)象。 （ 2）右岸河堤工程地質(zhì)條件 大部分沿巴音河現(xiàn)代河床及河灘上通過，河床、河漫灘上部為沖積砂卵礫石層，下部巖性與臺地一致，為第四系上更新統(tǒng)沖～洪積砂卵礫石層，河堤基礎(chǔ)應(yīng)置于河水位以下 ～ 。區(qū)內(nèi)除沖溝外，沒有其它對工程有影響的物理地質(zhì)現(xiàn)象。至蓄積峽以下河床逐漸開闊，尤其是黑石山水庫壩址以下，河流繞行于山前平原之中，河谷呈“ U”型谷，平均比降 1/100～ 1/200，兩岸發(fā)育有不對稱的Ⅱ級階地 ，其中Ⅰ級階地為基座階地，Ⅱ級階地為堆積階地。 表 1— 1 巴 音 河 德 令 哈 站 洪 峰 流 量 成 果 表 頻率（ %） 1 2 白水河洪峰流量（ m3 /s） 104 巴音河洪峰流量（ m3 /s） 358 297 250 河道治理洪峰流量（ m3 /s） 462 巴音河河道治理段按 30年一遇設(shè)計， P=%年份的設(shè)計洪峰流量為 。 （ 2）洪水 巴音河流域的洪水主要由暴雨形成，洪水過程具有山區(qū)河流陡漲陡落的特征，暴雨和洪水在時間上對應(yīng)性極強(qiáng)，洪水多出現(xiàn)在 6～ 9月份。多年平均降水量 mm, 多年平均蒸發(fā)量為 。通過綠化及美化設(shè)計，可成為德令哈市區(qū)的一道亮麗的風(fēng)景線。 德令哈市是青海省海西州州府所在地，但比起內(nèi)地，經(jīng)濟(jì)較為落后，本工程實(shí)施后，不僅可提高德令哈市的防洪標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)人民的生命財產(chǎn)，而