【正文】 設(shè)計(jì)洪水一、洪水資料情況在大凌河西支上的凌源市境內(nèi)，建有哈巴氣水文站，該站建于1957 年，裝料統(tǒng)計(jì)到 2022 年，有 45 年實(shí)測(cè)洪水系列，亦有 1949及 1930 年歷史洪水調(diào)查成果，哈巴氣站距工程地點(diǎn)較近，僅為24km，哈巴氣站控制集雨面積為 1846km2，工程地點(diǎn)以上控制面積為 2252km2，區(qū)間面積 406km2，區(qū)間面積占工程控制面積比為18%，可以此做為大凌河防洪工程的設(shè)計(jì)洪水依據(jù)。流域內(nèi)多年平均徑流深為 ，年內(nèi)分配也極不均勻。冬季多北風(fēng)和西北風(fēng)，夏季多南風(fēng)和西南風(fēng)，多年平均風(fēng)速 ，多年平均最大風(fēng)速 ，汛期平均最大風(fēng)速為，初霜期在 9 月 23 日，終霜期在 5 月 7 日。大凌河流經(jīng)喀左自西南向東北貫穿南公營(yíng)子、平房子、南哨、東哨、興隆莊、羊角溝、水泉 7 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，流經(jīng)本縣長(zhǎng)度 公里，喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司6河道平均比降 ‰，大凌河水資源年內(nèi)分配不平衡，大部分集中在 8 月份，流域內(nèi)年降水量 450600 毫米，多年平均徑流量 億立方米，河流兩岸沖擊平原是本縣主要產(chǎn)糧和經(jīng)濟(jì)作物區(qū)。大凌河上游分南西兩支，南支發(fā)源于建昌縣水泉溝，西支發(fā)源于河北省平泉縣的臥龍泉，兩支于我縣縣城東南的南哨鎮(zhèn)山嘴村匯合。主要建筑物為堤防填筑、堤防防護(hù)、生態(tài)綠化工程、河道疏浚工程、穿堤涵閘 14 處、主河橡膠壩 1 座、路燈 330 基等?？ψ罂h大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司4 工程任務(wù)和規(guī)模本工程任務(wù)為保障喀左縣城區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。堤基地質(zhì)探井鉆遇地層有雜填土、耕植土、第四系粘土、粉土、圓礫。 工程地質(zhì)防洪工程區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。94 年洪水人們記憶猶新。冬季多北風(fēng)和西北風(fēng)，夏季多南風(fēng)和西南風(fēng)，多年平均風(fēng)速 ，多年平均最大風(fēng)速 ,汛期平均最大風(fēng)速 ，初霜期在 9 月 29 日，終霜期在 5 月 7 日。本工程綜合治理段河道長(zhǎng)度 。大凌河總長(zhǎng) 397 公里，流域面積 23，263 平方公里，遼寧省內(nèi)河長(zhǎng)373 公里，省內(nèi)流域面積 19，998 平方公里。古稱渝水、龍川，漢唐時(shí)稱白狼水，遼稱靈河，金改凌河。明代以后，為了與小凌河相區(qū)別，才稱為大凌河。主要支流有大凌河西支（在凌源、喀左境內(nèi)） 、深井河（建平、喀左境內(nèi)，在我縣也稱牤牛河） 、老虎山河（在內(nèi)蒙敖漢、朝陽(yáng)境內(nèi)） 、牤牛河（阜新、北票境內(nèi)） 、細(xì)河（阜新、義縣境內(nèi)）等。 氣象、水文 氣象大凌河流域?qū)僦袦貛夂騾^(qū)，氣候特點(diǎn)是降雨多在夏季而炎熱，冬季則降水甚少而干燥。無(wú)霜期 147 天，多年平均日照時(shí)數(shù) 小時(shí)，地面平均氣溫為 ℃左右。經(jīng)該場(chǎng)洪水所造成的損失就達(dá) 7 千多萬(wàn)元。地貌為丘陵區(qū)山間河谷。地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，無(wú)不是工程地質(zhì)現(xiàn)象，可以建筑。工程實(shí)施后，可保護(hù)近 10 萬(wàn)人口、3km 2城區(qū)， 萬(wàn)畝耕地一定標(biāo)準(zhǔn)下不受洪水侵害?？ψ罂h大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司5第二章 氣象水文 流域及河道概況大凌河是遼寧西部最大的河流，也是全省的第三大河流，是東北最為古老和最負(fù)盛名的水系之一。大凌河上中游呈東北流向，蜿蜒于努魯兒虎山脈和松嶺山脈之間的縱谷，流經(jīng)建昌、喀左、朝陽(yáng)，到北票的白石水庫(kù)折向南流，進(jìn)入義縣頭道河滿族鄉(xiāng)轉(zhuǎn)向東流，至義縣的大榆樹堡鎮(zhèn)附近循醫(yī)巫閭山西側(cè)南流，于凌海市的南圈河與南井子之間注入渤海的遼東灣。 氣象大凌河流域?qū)僦袦貛Ъ撅L(fēng)氣候，夏季多雨炎熱，冬季少雨干燥，一年四季變化分明。無(wú)霜期 147 天，多年平均日照時(shí)數(shù)為 小時(shí)，是遼寧省日照時(shí)數(shù)最長(zhǎng)地區(qū)。徑流量多以洪水方式下泄，非汛期河道徑流小，近幾年出現(xiàn)長(zhǎng)喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司7期間斷流現(xiàn)象。二、設(shè)計(jì)洪水計(jì)算（一）以往設(shè)計(jì)洪水成果的分析1992 年，遼寧省水利設(shè)計(jì)院在《大凌河規(guī)劃》工作中，對(duì)大凌河干、支流上所設(shè)的所有水文站喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司8的洪水資料均進(jìn)行了系統(tǒng)的頻率分析和計(jì)算，并對(duì)各站的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較和論證，在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，依據(jù)水文規(guī)律，對(duì)干支流、上下游站的計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)結(jié)果進(jìn)行合理性修正。10 年一遇洪峰流量的設(shè)計(jì)值為 1870m3/s,20 年一遇洪峰流量設(shè)計(jì)值為 3000m3/s。另有調(diào)查到的歷史洪水兩次，即 1930 年和1949 年洪水。由此組成了一個(gè)不連續(xù)系列進(jìn)行洪水頻率分析計(jì)算。經(jīng)對(duì)大凌河上下游、干支流各站的洪峰頻率分析統(tǒng)計(jì)參數(shù)比較，認(rèn)為《大凌河規(guī)劃》參數(shù)成果較好，符合水文規(guī)律。（三）大凌河干流源點(diǎn)防洪工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算。按水文比擬法計(jì)算工程設(shè)計(jì)斷面的設(shè)計(jì)洪水。地勢(shì)呈向河谷較緩傾的“V”字型，河谷地表標(biāo)高～，上游左岸山頂高程達(dá) 。巖性上部為粉土、含礫粉土（局部為黃土狀土） ，下部為粉土夾砂礫石透鏡體和碎石土。風(fēng)化不均勻。 水文地質(zhì)條件工作區(qū)以第四系孔隙潛水含水層為主，可分為沖洪積層和坡洪喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司14洪積兩個(gè)地下水主要賦存單元。第四系下伏基巖與丘陵山區(qū)基巖構(gòu)成基巖裂隙水含水層，賦水性、透水性差異較大。本區(qū)地下水排泄以人工開采為主，其次為地表蒸發(fā)，少量地下逕流排泄?？ψ罂h大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司16(四)巖土工程勘察等級(jí)擬建建筑物工程重要性等級(jí)為三級(jí)，場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為三級(jí)，地基復(fù)雜程度為三級(jí)，綜合判定巖土工程勘察等級(jí)為丙級(jí)。勘察工作量見表 2。春季少雨多風(fēng)，夏季高溫多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥。一為北部?jī)?nèi)蒙古地軸所屬建平臺(tái)拱上寶國(guó)老斷凸；另一為中南部的燕山臺(tái)褶帶所屬遼西臺(tái)陷上的穹褶斷束?？ψ罂h大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司19(四) 地層結(jié)構(gòu)和巖性特征經(jīng)勘察場(chǎng)地地層上部為第四系沖洪積層，下部為白堊系下統(tǒng)九佛堂組砂頁(yè)巖，各層巖土分述如下：第①1 層、素填土：在 0橡膠壩場(chǎng)地局部分布，ZK6 、ZK7 號(hào)孔見有分布，層厚 ~，ZK6 號(hào)孔為礫砂、ZK7 號(hào)孔為粉土，稍密狀態(tài)，不宜做天然地基。第③層、強(qiáng)風(fēng)化砂頁(yè)巖：在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，層頂埋深~，厚度 ~，灰綠色~灰黑色，強(qiáng)風(fēng)化，巖芯呈塊狀、碎塊狀，原巖結(jié)構(gòu)已顯著變化，手拆易斷，下部可見碎屑結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造。(六) 不良地質(zhì)作用場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活動(dòng)斷裂、地面沉降、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用。綜合判別場(chǎng)地土的類型為中硬土，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。(三) 不良地質(zhì)作用對(duì)場(chǎng)地的影響經(jīng)勘察場(chǎng)地內(nèi)無(wú)巖溶、滑坡、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用，對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性無(wú)影響。(五) 地基土的均勻性評(píng)價(jià)粉土①層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，厚度較??；圓礫②層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，厚度變化不大；強(qiáng)風(fēng)化砂頁(yè)巖③層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，厚度稍有變化；喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司22中風(fēng)化砂頁(yè)巖④層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，厚度穩(wěn)定。巖 土 層 技 術(shù) 參 數(shù) 一 覽 表 表 4直剪 壓縮巖土編號(hào)質(zhì)量密度(g/cm3)天 然含水量W(%)土粒比重Gs孔隙比e液限 WL(%)內(nèi)摩擦角(度)粘聚力(Kpa)壓縮系數(shù)(1/Mpa)壓縮模量(變形模量)(Mpa)承載力特征值(Kpa)圓礫②層 () 240強(qiáng)風(fēng)化砂頁(yè)巖③層() 260中風(fēng)化砂頁(yè)巖④層(30) 400 (二 )樁基工程根據(jù)場(chǎng)地條件與擬建建筑物特點(diǎn)，擬建建筑物不宜采用樁基礎(chǔ)。(四) 場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度 6 度，建筑場(chǎng)地類別Ⅱ類，設(shè)計(jì)地震分組第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值 ，設(shè)計(jì)特征周期 ?？ψ罂h大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司24第四章 工程任務(wù)及規(guī)模 自然及社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況 喀喇沁左翼蒙古族自治縣地處遼寧西部、南北在北緯 40176。27′35″至 120176。山以石質(zhì)禿山居多，枯水期水資源很缺，汛期又極易產(chǎn)生洪水。其中少 數(shù)民族以蒙古族為主占總?cè)丝?%。故第二產(chǎn)業(yè)所創(chuàng)利潤(rùn)十分有限，亦需急待加大發(fā)展力度。倘欲喀左縣經(jīng)濟(jì)有長(zhǎng)足大進(jìn)，除農(nóng)業(yè)外，仍必須充分發(fā)展本地自身優(yōu)勢(shì)大力發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)，及有本身特色的工業(yè)、商業(yè)等。該河道的綜合治理一是為城市安全提供了保障，二是創(chuàng)建了一個(gè)良好的生活自然環(huán)境。僅 1994 年洪水災(zāi)害情況為香磨至小河灣段，河道水深 4 米多，行洪寬度達(dá) 1500 米，縣城南部河道附近的縣體育場(chǎng)、喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司26自來(lái)水公司、安裝公司、大城子鎮(zhèn)城西中學(xué)、縣交警隊(duì)、煤炭公司及多所沿岸居民住宅等，均遭水淹，并造成淹沒兩岸耕地上萬(wàn)畝，沖毀幼林近千畝，縣城通往東部和南部公路交通中斷，通訊中斷等嚴(yán)重后果。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)的不斷進(jìn)步，資產(chǎn)與財(cái)富也在快速積累。大凌河綜合治理工程已迫在眉睫。同時(shí)，可促進(jìn)地表水與地下水的轉(zhuǎn)化，調(diào)節(jié)利用天然水資源量，增加地下水補(bǔ)給量，有效地補(bǔ)充地下水資源，改善地下水開采條件，形成區(qū)域水資源新的供需動(dòng)態(tài)平衡，促進(jìn)當(dāng)?shù)厮Y源的可持續(xù)開發(fā)利用。充分體現(xiàn)了民眾的意愿和要求。治理工程內(nèi)容包括為堤防填筑、堤防防護(hù)、生態(tài)綠化工程、河道疏浚工程、穿堤涵閘 14 處、主河橡膠壩 1 座、路燈 330 基等。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5021094）并結(jié)合防洪工程的具體情況，確定本工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇洪水。（2）堤線應(yīng)力求平順，各堤段平緩連接?？ψ罂h大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司32（5）堤線布置應(yīng)與喀左縣環(huán)境綜合整治工程整體規(guī)劃相一致。（2）不降低河道行洪能力。在設(shè)計(jì)中對(duì)攔蓄方法簡(jiǎn)單進(jìn)行了攔河閘方案、滾水壩方案、橡膠壩方案三個(gè)方案比較。二、滾水壩方案該方案為現(xiàn)有河道上修建混凝土重力式滾水壩，壩高 ，回水范圍內(nèi)共需修建 12 座滾水壩，壩型采用曲線型實(shí)用堰，壩上游邊坡 1:，下游坡 1:1，壩底寬 ，上游齒墻深 ，同時(shí)需兩側(cè)加高堤防 。滾水壩方案的優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)形式單一，施工較容易，無(wú)運(yùn)行費(fèi)、維修費(fèi)，管理也簡(jiǎn)單易行。橡膠壩方案的優(yōu)點(diǎn)為：由于它的壩體結(jié)構(gòu)為膠囊充水，因此壩高可隨意調(diào)節(jié)，當(dāng)河道通過(guò)洪水時(shí)，橡膠壩塌平，安全泄洪，洪水過(guò)后，壩體充水至擋水壩高。壩袋易受機(jī)械損傷和尖銳物刺傷，因此需加強(qiáng)管理。因此，本工程推薦橡膠壩方案。⑶側(cè)收縮系數(shù) ε根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)型式，計(jì)算中不考慮側(cè)收縮影響，ε=1。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，工程級(jí)別為四等工程式，IV 級(jí)土堤，可使 3426 m3/s 流通量洪水安全通過(guò)?？ψ罂h大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司38充水式缺點(diǎn)：充水水源因水質(zhì)要求而不能取自河道，需建專用的供水水源井，并且充排水設(shè)備較復(fù)雜，工程量較大。采用充水式橡膠壩，可以通過(guò)在岸邊修建儲(chǔ)水池或供水水源井，向橡膠壩袋充水，解決壩袋的充水水源問(wèn)題；在橡膠壩蓄水期間大凌河西支徑流通過(guò)壩頂溢流，形成人工瀑布，可以美化環(huán)境，綜合以上分析比較，本設(shè)計(jì)采用充水式橡膠壩。橡膠壩工程特性見表 。設(shè)計(jì)邊墩寬 ，喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司40基礎(chǔ)底板厚與橡膠壩底板相同，為 。在進(jìn)行河堤基坑開挖時(shí)，應(yīng)當(dāng)有一定厚度進(jìn)行人工開挖，以確保設(shè)計(jì)基底保持原狀，不被擾動(dòng)。砂漿配制必須按設(shè)計(jì)的配合比調(diào)和，稠度適中，過(guò)干不易搗實(shí)，過(guò)稀降低質(zhì)量。水泥砂漿砌石體要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，表面用草袋覆蓋，灑水次數(shù)根據(jù)氣溫和風(fēng)力而定，要使砌體經(jīng)常保持濕潤(rùn)狀態(tài)，暫不加砌的，至少要養(yǎng)護(hù)7天。五、消能防沖設(shè)計(jì)消力池水力計(jì)算消力池水力計(jì)算的目的是確定消力池的池深和池長(zhǎng)。六、控制室設(shè)計(jì)橡膠壩采用井泵充壩、自壓排水的充排方案，控制室實(shí)際上就是手電兩用閘閥控制室，現(xiàn)初步設(shè)計(jì)控制室地下部分結(jié)構(gòu)尺寸為,地上管理房具體設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)景觀設(shè)計(jì)要求及工程管理要求HqKLps???喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司43由甲方自行確定。由于橡膠壩長(zhǎng)度較大，在充排水強(qiáng)度較大時(shí)，如采用一個(gè)進(jìn)出水口容易引起偏流、壩袋震動(dòng)、拍打、壩肩起壩困難等，因此在此次設(shè)計(jì)時(shí)考慮每段壩袋設(shè) 3 個(gè)充排水口。 補(bǔ)水工程設(shè)計(jì)本工程的蓄水及補(bǔ)水水源來(lái)喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司44自河流的基流，因大凌河西支基流較大，可滿足橡膠壩的蓄水及補(bǔ)水，在運(yùn)行期間要進(jìn)行蓄水水質(zhì)檢測(cè)，以保證蓄水體景觀效果。根據(jù)排水時(shí)間的要求，選用 400HW10 型水泵。 高低壓配電系統(tǒng) 電纜埋地進(jìn)入泵房配電室。配電方式采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式，對(duì)于單臺(tái)容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷采用放射式供電；對(duì)于照明為喀左縣大凌河干流源點(diǎn)綜合治理工程項(xiàng)目建議書中元國(guó)際投資咨詢中心有限公司46樹干式配電。照明、檢修、配電箱采用墻上安裝。2） 饋線：過(guò)負(fù)荷保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，速斷保護(hù)。 功率因素補(bǔ)償根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏Σ块T《供用電規(guī)則》 ，本工程經(jīng)計(jì)算變壓器低壓側(cè)功率因素小于 。配電線路采用封閉母線，高阻燃銅芯防火電纜線導(dǎo)線。計(jì)算機(jī)監(jiān)控室內(nèi)布置有運(yùn)行工況顯示屏以及中央音響、保護(hù)、測(cè)量、微機(jī)監(jiān)控等屏臺(tái)。照明系統(tǒng)的配電方式：1）本工程在水泵房和附屬用房分設(shè)照明配電箱以方便管理。 建筑物防雷系統(tǒng) 防雷布設(shè)