【正文】 近年來，一些水利工程設(shè)施年久失修，毀壞嚴(yán)重，有限的水資源得不到很好的利用。由于該河溝坡度十分陡峻，流程短、流量急、洪水暴漲暴落，這樣就造成一發(fā)大水，就有許多民房被淹的現(xiàn)象。 防洪工程概況及主要問題工程任務(wù)主要是城鎮(zhèn)防洪。45′40″～40176。本次設(shè)計(jì)按照上級水利部門的精神，依據(jù)批準(zhǔn)的河流治理規(guī)劃委托烏蘭察布市惠通水業(yè)勘測設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司編制了《 內(nèi)蒙古察右前旗呼和烏素河防洪治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》。河道在京包鐵路線附近，河床變得更緩。流域面積211km2,。本次設(shè)計(jì)的呼和烏素河位于察右前旗的西南部，屬土貴鎮(zhèn)管轄，屬內(nèi)陸河水系黃旗海流域的一條支流，其亦稱黑河、土貴烏拉河，發(fā)源于豐鎮(zhèn)市麻迷圖鄉(xiāng)楊仲元溝北山頂，向南傾，即東經(jīng)112176。整個(gè)地形呈四周高、中間低的盆地狀，碧波蕩漾的黃旗海鑲嵌其間。旗政府所在地土貴烏拉鎮(zhèn)東距北京380公里，南到山西大同103公里，西到呼和浩特170公里，北上330公里直達(dá)二連浩特，是東部發(fā)達(dá)地區(qū)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)輻射和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的必經(jīng)之路。48′～113176。40′，北緯40176。，其中耕地面積76萬畝，林草地面積140萬畝。察右前旗轄5個(gè)鎮(zhèn)、3個(gè)鄉(xiāng)，其中農(nóng)村人口16萬人，蒙古族占2%。55′，北緯40176。海拔介于1812—1269m之間。208國道與京包鐵路將呼和烏素流域沿南北方向切為2個(gè)部分，上游洪水均需要通過208國道大橋與京包鐵路橋洞流至下游。工程位于察右前旗土貴烏拉鎮(zhèn)的東南部，橫穿土貴鎮(zhèn)而過，地理坐標(biāo)為東經(jīng)113176。47′46″。、城區(qū)面積20平方公里的防洪任務(wù)。從90年代至今連續(xù)發(fā)生了5次洪水災(zāi)害，使沿岸近萬畝農(nóng)田被沖毀，先后有近百間房屋倒塌，20多人傷亡。尤其是一些河道，多年都未進(jìn)行過整治，防洪基礎(chǔ)設(shè)施差，標(biāo)準(zhǔn)低，有的甚至處于不設(shè)防狀態(tài)，加之不合理的采砂、挖河設(shè)障、向河道傾倒垃圾等侵占河道的現(xiàn)象日漸增多，致使河道萎縮嚴(yán)重，行洪能力逐步降低。（三）投入嚴(yán)重不足，問題日益突出長期以來，中小河流治理缺乏投資機(jī)制和渠道，治理資金嚴(yán)重不足，特別是中西部地區(qū)。 工程任務(wù)和規(guī)模，交叉工程過水路面2處，護(hù)腳9處。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇，堤高 m，在要害地段布置鉛絲籠護(hù)腳9處，在道路處布置交叉工程過水路面2處，部分城區(qū)排洪管道4處。落實(shí)好汛期各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，及時(shí)向上級領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告雨情、水情、險(xiǎn)情、災(zāi)情的最新情況，為決策系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)，使指揮系統(tǒng)制定切實(shí)可行的防洪方案。 環(huán)境影響評價(jià)工程的建設(shè)，對自然環(huán)境及社會(huì)環(huán)境都將產(chǎn)生積極的影響。 編制依據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)劃成果(1)《察右前旗水利規(guī)劃報(bào)告》(2)《察右前旗中小河流治理規(guī)劃報(bào)告》(3)《察右前旗中小河流近期重點(diǎn)治理建設(shè)規(guī)劃報(bào)告》法律法規(guī)(1)《中華人民共和國水法》。55′，北緯40176。海拔介于1812—1269m之間。汛期（6～9月）。集寧水文站所控制的面積與呼和烏素河的自然、水文條件基本相似。呼和烏素河與霸王河都是黃旗海水系中的內(nèi)陸河，其地形、氣象、下墊面因素等基本條件相似，因此采用集寧水文站的洪水資料推算呼和烏素河的設(shè)計(jì)洪水較為合適，根據(jù)《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》(SL442006)，集寧站按連續(xù)系列進(jìn)行頻率計(jì)算，頻率曲線線型采用P．Ⅲ型曲線，由矩陣法初估特征參數(shù)，通過圖解適線，參數(shù)優(yōu)選及地區(qū)綜合分析后調(diào)整參數(shù)，最終得出集寧站的設(shè)計(jì)洪水成果。年徑流量大部分集中在七、八、九、三個(gè)月，其中以八月份較多，%，%左右。本地區(qū)暴雨特性是突發(fā)性強(qiáng)，一次性暴雨籠罩面積小、強(qiáng)度大。集寧站設(shè)計(jì)洪水成果見圖2—圖2—2及表21：表2—1 集寧站設(shè)計(jì)洪水成果系列年限項(xiàng)目單位特征值設(shè)計(jì)值均值CvCs/CvP=%P=2%P=5%P=20%19542006Qmm3/s1351540871561180W24萬m31523呼和烏素河設(shè)計(jì)洪峰、洪量以霸王河集寧站為參證站，采用水文比擬法按兩站積水面積比指數(shù)關(guān)系求的，成果見表2—2，計(jì)算公式如下：Qm,設(shè)=（）n1Qm,參W24,設(shè)=（）n2W24，參式中：Qm,設(shè)和Qm,參分別為呼和烏素河和集寧站某種頻率的設(shè)計(jì)洪峰流量（m3/s）。2大橋現(xiàn)狀情況見如下照片：208國道呼和烏素河大橋現(xiàn)狀京包鐵路呼和烏素河大橋現(xiàn)狀208國道以西的沼澤灘地現(xiàn)場調(diào)查呼和烏素鄉(xiāng)的村民及土貴鎮(zhèn)的部分沿河居民，據(jù)他們講，京包鐵路線建成至今的50余年里，呼和烏素河的洪水在流經(jīng)京包鐵路跨河橋涵時(shí)，行洪順暢，從來沒有出現(xiàn)過滿孔滯洪、甚至半孔泄洪的情況。,可以積蓄洪水160萬m3左右?！鱶0—上游壅水高水頭，△z0=△z+△z—水面雍高值，；—上游渠道行進(jìn)流速水頭；京包鐵路橋涵前是一片平坦開闊的灘地。表2—3 呼和烏素河京包鐵路橋過水能力計(jì)算表公路橋名稱樁號總凈寬（m）孔數(shù)(孔)過水面積（m2）河底高程（m）水面高程(m)過流能力 (m3/s)平孔出流0+00062二十年一遇0+00062該橋修建于1955年，已運(yùn)行55年，設(shè)計(jì)偏于安全?？傊?，鐵路橋涵在土貴鎮(zhèn)的上游，因此把鐵路橋的最大泄洪流量作為設(shè)計(jì)值是現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)殍F路橋涵已經(jīng)限制了下游河道通水流量，下游河道擴(kuò)寬整修已沒有意義，而加寬鐵路橋更是不可能的。 a。（2）沖洪積堆積地貌：主要分布在黃旗海周圍，以4—10‰的坡度傾向下游，組成地層為第四系全新統(tǒng)沖洪積砂、沙礫石及粘性土透鏡體。本區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以地殼的上升為主。根據(jù)近幾年地質(zhì)勘探工作經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)資料分析，主要建筑物持力層地質(zhì)分布情況為第四系全新統(tǒng)地層。 水文地質(zhì)條件該區(qū)水系不發(fā)育，多為季節(jié)性河流，洪水一般出現(xiàn)在8月份，洪水過程多為單峰型。場區(qū)含水層主要接收大氣降水、地下徑流及城鎮(zhèn)居民、 企業(yè)廢水下滲補(bǔ)給，以蒸發(fā)、地下徑流城鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)、居民飲用水打井取水的方式排泄。山前傾斜平原第四系上更新統(tǒng)孔隙潛水，平地泉含水層普遍分布，含水層由沖洪積含卵砂礫石、礫石、礪中粗砂組成；溝谷洼地潛水以及地下水徑流補(bǔ)給湖盆洼地潛水，由盆地邊緣至盆地中心含水層厚度逐漸增大，匯水條件好。 工程地質(zhì)條件 地層結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)從鉆孔揭露的地層，勘察場地地基土在勘察深度范圍內(nèi)為第四系松散層和花崗巖片麻巖層，按成因、年代可分為6層，工程地質(zhì)勘察報(bào)告統(tǒng)一編號。該層主要分布在樁號3+150—4+150、5+600—6+015段內(nèi)。該層分布普遍，層頂埋深0—，—。土芯切面稍光滑。—，其主要物理性質(zhì)詳見地質(zhì)勘察報(bào)告?！?，其主要物理性質(zhì)詳見地質(zhì)勘察報(bào)告。在治理河段的左岸有分布?！?，其主要物理性質(zhì)詳見地質(zhì)勘察報(bào)告。層頂埋深0—，—。該層分布在較廣，層頂埋深0—，厚度較大，本次勘測未揭穿。鉆進(jìn)較易。根據(jù)勘察資料，場區(qū)含水層與隔水層敘述如下：含水層:本區(qū)含水層為④層級配不良礫粗砂，分布在整個(gè)治理河段內(nèi)。③層低液限粘土層主要分布在樁號2+400—6+015段內(nèi)，厚度變化較大。該區(qū)含水層主要接受大氣降水，地下徑流及城鎮(zhèn)居民、企業(yè)廢水下滲補(bǔ)給，以蒸發(fā)、地下徑流、城鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)、居民飲用水打井取水的方式排泄。②層低液限粉土：稍密，分布較普遍，力學(xué)性質(zhì)一般。④層級配不良礫粗砂：稍密—中密，分布普遍，厚度變化較大，力學(xué)性質(zhì)較好。屬凍脹土，為相對隔水層。③層低液限粘土：滲透系數(shù)K=106cm/s—106cm/s。⑤層低液限粘土：滲透系數(shù)K=106cm/s—106cm/s。本堤防工程堤基大部分坐落于微透水和極微透水層上，局部坐落于中等透水層上，滲漏對堤防工程影響甚微。 液化判別根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果，依據(jù)《水利水電地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB504872008）附錄P對場區(qū)飽和和無粘性土④層級配不良礫粗砂進(jìn)行判別。場區(qū)級配不良礫粗砂（SP）以長石、石英中粗砂為主，其次為細(xì)砂，含花崗巖礫石，礫徑多在2～10mm，最大直徑50mm，磨圓度較好，風(fēng)化輕微，含量10～20%，局部夾粘土、粉土薄層，～，稍密~中密，級配較好，在該層取砂樣6件，詳見附表2。 m，采用平均厚度法計(jì)算儲(chǔ)量如下：儲(chǔ)量=長寬厚 = =327600m3 =通過計(jì)算，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本工程的需要量。取巖樣4件，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度（fr）=～。46′35″，E: 113176。08′51″。采用平均厚度法計(jì)算儲(chǔ)量如下：儲(chǔ)量=長寬厚 = =152100m3 =通過計(jì)算，可以滿足本工程的需要。②層低液限粉土、③層低液限粘土滲透變形類型為過度型，④層級配不良礫粗砂滲透變形類型為流土型。4 工程任務(wù)及規(guī)模 社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況察右前旗是一個(gè)以蒙古族為主體、漢族為多數(shù)，多民族共同居住的經(jīng)濟(jì)文化、科學(xué)技術(shù)相對發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)旗縣。京包鐵路、呼集公路穿鎮(zhèn)而過，208國道支線直通鎮(zhèn)內(nèi)。,交叉工程過水路面 2座，護(hù)腳9處?，F(xiàn)溝道形成垃圾、廢棄物的堆積地，環(huán)境極差，溝道在污水的沖刷下形成寬約2m—10m，—，形狀不規(guī)則，污水流量較小，污水溝自然坡度為1/205。對此群眾反應(yīng)強(qiáng)烈，也影響了土貴烏拉鎮(zhèn)的形象。因此，該項(xiàng)工程的建設(shè)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)的歷史意義。堤距為14m，均為雙側(cè)漿砌石重力式堤防。5 堤防工程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)(1)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194；(2)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5028698； (3)《堤防工程技術(shù)規(guī)范》SL5193。堤線力求平順，堤段平緩連接，不易采用折線和急彎。堤線布置考慮與河勢流向相適應(yīng)，并與洪水主流線力求平順、平緩連接，不得采用折線或急彎。 堤距的確定呼和烏素河土貴鎮(zhèn)段屬于寬淺式河床，右岸分布有大片農(nóng)田及居民住房，左側(cè)土貴鎮(zhèn)，為了減少占地，選擇漿砌石重力式堤防為主較為合適。 堤型選擇 為了實(shí)現(xiàn)該河保護(hù)農(nóng)田和村莊的目的，力求在設(shè)計(jì)洪水的情況下既保護(hù)了農(nóng)田、村莊，又經(jīng)濟(jì)適用，少占農(nóng)田，根據(jù)呼和烏素河的實(shí)際情況經(jīng)方案比較采取重點(diǎn)防護(hù)與一般防護(hù)相結(jié)合的原則，因該河道兩岸均為農(nóng)田和民房，特別是右側(cè)大部分為水澆地，考慮到呼和烏素河已形成寬淺式的河道，河道比降較緩，沖刷嚴(yán)重，同時(shí)為了減少占地，減少拆遷，在防護(hù)地段均采取重力式漿砌石結(jié)構(gòu)較為合適。 重力式漿砌石擋土墻：當(dāng)m≤式中：Rp — 累積頻率為P的波浪爬高(m)： — 斜坡的糙率及滲透系數(shù)，； Kv — 爬高累計(jì)頻率換算系數(shù)，； KP — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可根據(jù)風(fēng)速V(m／s)、堤前水深d(m)、 重力加速度g(m／s2)組成的無維量，；R0 — 無風(fēng)情況下，光滑不透水護(hù)面()、 時(shí)的爬高值(m)，按《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》—4確定。經(jīng)計(jì)算：m≤。 Β — 風(fēng)向與垂直于堤軸線的法線的夾角(度)。⑴糙率及邊坡系數(shù)的確定 影響河床糙率的因素很多。設(shè)計(jì)水面線的推算，采用《水工手冊》推薦的天然河道水面線計(jì)算公式，及伯努力方程進(jìn)行推算。烏蘭察布市惠通水業(yè)勘測設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古察右前旗呼和烏素河防洪治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告防洪堤水面線推求成果表表51 起始水位= 總流量=樁號河底高程（m）洪水水位（m）過水面積（m2）堤距（m）安全超高（m）堤頂計(jì)算高程（m）堤高（m）流速（m3/s)護(hù)岸方式0雙側(cè)護(hù)200雙側(cè)護(hù)公路橋10+220雙側(cè)護(hù)400雙側(cè)護(hù)600雙側(cè)護(hù)800雙側(cè)護(hù)1000雙側(cè)護(hù)1200雙側(cè)護(hù)1400雙側(cè)護(hù)1600雙側(cè)護(hù)1800雙側(cè)護(hù)2000雙側(cè)護(hù)2200雙側(cè)護(hù)2400雙側(cè)護(hù)2600雙側(cè)護(hù)2800雙側(cè)護(hù)防洪堤水面線推求成果表表51 起始水位= 總流量=樁號河底高程（m）洪水水位（m）過水面積（m2）堤距（m）安全超高（m）堤頂計(jì)算高程（m）堤高（m）流速（m3/s)護(hù)岸方式3000雙側(cè)護(hù)3200雙側(cè)護(hù)3400雙側(cè)護(hù)3600雙側(cè)護(hù)3800雙側(cè)護(hù)4000雙側(cè)護(hù)4200雙側(cè)護(hù)4400雙側(cè)護(hù)4600雙側(cè)護(hù)4800雙側(cè)護(hù)5000雙側(cè)護(hù)5200