【文章內(nèi)容簡介】 排水渠干流長度 ，平均坡降 ％，流域面積。 圖 前登瀛（ 含嶺西）排 水 渠流域平面圖 嶺西社區(qū)1234 5前登瀛社區(qū)小河東社區(qū)黃家河嶗山區(qū)沙子口前登瀛排澇工程初步設計 9 水文氣象 流域 地處 暖溫帶沿海濕潤季風區(qū)，具有濕潤溫和、四季分明、春涼回暖晚、夏熱雨量多、秋暖降溫遲、冬冷雨雪少的氣候特點。 1956~2021 年 多年平均降水量 ， 受地理位置和自然環(huán)境的影響，降水具有區(qū)域分布不均，年際變化較大和年內(nèi)分配不均的特點，降水多集中在 6~9月份， 6~9 月份多年平均降水 562mm，占年降水量的 %，汛期降水量往往集中在幾次暴雨中，受臺風影響，短時暴雨強度較大。 據(jù)氣象資料統(tǒng)計，該流域年平均氣溫 12℃ ，年平均最高氣溫 ℃ （ 1978年），年平均最低氣溫 ℃ （ 1969 年），極端最高氣溫 ℃ （ 1967 年 5 月 27日），極端最低氣溫 ℃ （ 1967 年 12 月 30 日）。每年最高氣溫多出現(xiàn)在 8 月份，最低氣溫多出現(xiàn)在 1 2 月份。 1 月最冷，月平均氣溫 ℃ ，月平均最高氣溫 ℃ ，月平均最低氣溫 ℃ ； 8 月最熱，月平均氣溫 ℃ ，月平均最高氣溫 ℃ ，月平均最低氣溫 ℃ 。年平均霜日 46 天，年平均結冰日82 天，季節(jié)性凍土標準凍深為 。 由于流域地處山丘區(qū)，洪水完全由暴雨形成，洪水陡漲陡落，一次洪水歷時一般在 20～ 30h。造成本流域暴雨的主要天氣系統(tǒng)有氣旋、臺風、峰面、切變線等。 洪水計算 計算方法 由于區(qū)域內(nèi)無徑流資料，本次采用暴雨資料進行計算。 根據(jù)工程規(guī)劃， 前登瀛 排水渠下游段 與嶺西排水渠合并 ， 統(tǒng)一 匯 入黃家河。 合并后前登瀛排水渠總流域面積 ， 干流長度 ，平均坡降 ％ 。 各頻率下最大洪峰流量的推求 流域特征參數(shù)的計算 合并后前登瀛排水渠總 控制流域面積為 F=，其干流長 L=，干流比降 J 按 下式 計算： 嶗山區(qū)沙子口前登瀛排澇工程初步設計 10 ? ? ? ? ? ?2 01221110 2L LZLZZLZZLZZJ nnn ???????? ??? 式中： 0Z 、 nZZ ??1 ：自出口斷面起沿流程各特征地面點的高程； 1L 、 nLL ??2 ：各特征點間的距離 ； L ：干流長度 將各特征點高程及相互間的距離代入公式計算得 ： J=流域特征綜合參數(shù)按 下式 計算： 5231 FJLK ?? 式中： L ：干流長度， F ：控制流域面積， J ：干流比降， mm 代入公式中計算得： K= 各頻率下 24 小時暴雨量的推求 采用等值線圖查算雨量分析計算面雨量。根據(jù) 前登瀛 所在區(qū)域，查 “ 山東省多年平均二十四小時暴雨等值線圖 ” 可得工程地點以上流域中心多年平均最大24 小時降雨量為 ，查 “ 山東省最大二十四小時暴雨變差系數(shù)（ vC ）等值線圖 ” 可得變差系數(shù) ，采用 vs CC ? ，應用皮爾遜 Ⅲ 型頻率曲線 pK值表查得 二十 年一遇的 pK 值為 。 則最大 24 小時降雨量按 下式 計算： pKHH ??24 式中： H ：多年平均最大 24 小時降雨量， 110mm； 24 110H mm? ?嶗山區(qū)沙子口前登瀛排澇工程初步設計 11 pK ： ＝％20K ； 代入公式計算得： ?%)20(24H 各頻率下單位面積最大洪峰流量模數(shù)的推求 流域特征綜合參數(shù) ?K ， ?%)20(24H ， 根據(jù)所在地位置查 嶗山山區(qū) mq ～ 24H ～ K 關系曲線，得出 5 年一遇單位面積洪峰流量模數(shù)skmmqm ? 。 各頻率下最大洪峰流量的推求 最大洪峰流量按 下式 計算： 式中： mq ： skmmqm ? F ：控制流域面積， 2Km smQ 3%20 ? 各頻率洪水總量的推求 查《山東省水文圖集》得工程前期影響雨量為 mmPa 40? ， %)20(24H =，其 75%為 ，加上前期影響雨量 mmPa 40? 得 ，查 aPP? ～ rh 降雨徑流關系曲線得出凈雨 %20h =， 則洪水總量按 下式 計算： FhW r ??? 式中： rh ： %20h ＝ 84m； F ：控制流域面積， 2km 代入公式中計算得： %20W ＝ （萬 m3） mmQ q F??嶗山區(qū)沙子口前登瀛排澇工程初步設計 12 排水渠各斷面洪峰流量 計算方法同前，得 前登瀛 排水渠各斷面的 設計 洪峰流量如下表所示。 表 前登瀛排水渠各斷面洪峰流量表 斷面 排水渠 名稱 控制面積 比降 5年一遇洪峰 備注 （ km2） （ m/m） （ m3/s） 5 支溝一 前登瀛片區(qū) 4 支溝二 3 支溝三 2 前登瀛 分 干 渠 1 前登瀛 總 干 渠 并入 嶺西 片區(qū) 嶗山區(qū)沙子口前登瀛排澇工程初步設計 13 3 工程地質(zhì) 勘察依據(jù) 本次勘察遵循以下技術標準和規(guī)范： 《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ GB504872021） 《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ SL552021） 《水閘設計規(guī)范》（ SL2652021） 《堤防工程設計規(guī)范》（ GB50286－ 1998） 《防波堤設計與施工規(guī)范》（ JTJ298－ 1998） 《水工建筑物抗震設計規(guī)范》 （ SL2031997） 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB5183062021） 《水利水電工程鉆探規(guī)范》（ SL2912021） 《土工試驗規(guī)程》（ SL2371999） 《水利水電工程地質(zhì)勘察資料內(nèi)業(yè)整理規(guī)程》（ SDJ1978） 場地工程地質(zhì)條件 地形地貌 勘察區(qū)屬山前河流沖積平原，地形稍有起伏，地勢由西向東緩慢傾斜。 場區(qū)屬于河流沖積平原區(qū)，地形起伏不大，地勢低平開闊，地面標高 ～ 左右；現(xiàn)狀 渠道 上口 狹窄 ，最窄處約為 1 米，局部淤塞嚴重；治理段上游為 居住 區(qū)，下游為 黃家河 ，河道右側為道路 ，左 側為道路 。 地質(zhì)構造及地震 依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，擬建場地位于青島～海陽斷塊凸起 V 級構造單元上，自上元古代以來，一直處于長期、緩慢、穩(wěn)定上升的隆起狀態(tài)，中生代燕山晚期，構造活動強烈，伴隨大規(guī)模巖漿巖侵入，形成穩(wěn)定的花崗巖巖基。 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，工作區(qū)北側有劈石口斷裂經(jīng)過，走向 NE65176。，傾向 NNW，傾角 62176。，該斷裂為非活動性斷裂，對本區(qū)的穩(wěn)定性無不利影響。 嶗山區(qū)沙子口前登瀛排澇工程初步設計 14 結合本次勘察資料綜合分析，基底地質(zhì)構造簡單，場地內(nèi)及其附近未發(fā)現(xiàn)活動性斷裂及明顯不良地質(zhì)作用。 該區(qū)抗震設防烈度為 6 度，設計地震分組為第三組，地震動峰值加速度為。 地層巖性 場區(qū)發(fā)育了第四系和第三系地層，第四系松散對基層主要由沖洪積堆積的粘性土砂層及海相沉積的淤泥組成，基巖為 中生代燕山晚期堿長花崗巖。 第四系覆蓋層 排水渠 主要為新生界全新統(tǒng)旭口組 淤泥質(zhì) 灰黑色粉砂質(zhì)粘土，灰黃色含介殼粗礫 砂、礫石組成。 基巖 基巖主要為中生代燕山晚期細粒堿長花崗巖。 強風化基巖巖石結構遭破壞，無明顯構造特征，巖體呈散體狀和碎屑狀。 弱風化基巖部分風化，巖體被風化紋理分割成塊狀或短柱狀，具有明顯的 侵入 巖構造。 水文地質(zhì) 場區(qū)地下水主要為第四系松散巖類孔隙潛水和少量基巖裂隙水。第四系空隙潛水主要埋藏于上覆松散堆積層中，砂層為主要含水層，主要分布于河床中。地下水埋藏較淺，主要補給來源為大氣降水、地表水入滲及海水頂托補給，蒸發(fā)、向下游排泄?；鶐r裂隙潛水主要賦存于第三系基巖風化帶及構造裂隙中，接收孔隙潛水及大氣降水的補給，具有淺循環(huán)、短途排泄的特點，受巖性、構造、風化程度的控制，透水性一般較弱。 該區(qū)地下水屬孔隙潛水和微承壓水，水位略低于河水位，年變幅為 ～ 。 現(xiàn)場 現(xiàn)象 現(xiàn)狀 渠道 道主要存在的現(xiàn)象為河道淤塞、擋墻缺失。 河道內(nèi)雜草叢生、垃圾遍地， 渠底 被抬高，以至于局部 渠 道不明顯，影響 排嶗山區(qū)沙子口前登瀛排澇工程初步設計 15 澇 。 兩岸擋墻 大量 缺失，夏季山上來水湍急，經(jīng)常滿溢出河槽，給兩岸居民生活、生產(chǎn)造成威脅。 巖土層及其力學性質(zhì) 本次治理工程 為 滿足防洪 排澇 安全， 排水渠 主要工作為 排水渠 清淤、兩岸擋墻護砌。 清淤工程清淤總 約為 830m。 根據(jù)鉆探結果，勘察深度范圍內(nèi)地層由第四系覆蓋層和中生代燕山晚期 堿 長花崗巖組成，分述如下： 第 ① 層 ：雜填土（ Q４ ml） 黃褐色，稍濕，松散，該層成分較復雜，主要為人工回填筑路土，以粗礫砂為主，含少量碎石，局部含大量的生活垃圾，有機質(zhì)含量較高。本層土場區(qū)內(nèi)廣泛分布， 層厚 ～ ， 層底 標高 ： ～ 。 第 ② 層：淤泥 質(zhì)土 （ Q４ m+al） 灰黑色，軟塑，有腥臭味，含貝殼及其碎片，含有少量 粗礫 砂。厚度： ～；層底標高： ～ ； 層底埋深： ～ ， 為高壓縮性土。 該層標準貫入試驗 4 次，試驗結果列入表 ；室內(nèi)土工試驗物理力學性質(zhì)指標統(tǒng)計見表 。 表 標準貫入試驗統(tǒng)計表 N最大 N最小 N平均 推薦值 變異系數(shù) 狀態(tài) 軟塑 表 物理力學試驗成果統(tǒng)計表 項目 含水率 （ %） 密度 (g/cm3) 干密度 (g/cm3) 比 重 孔隙 比 飽和 度 (%) 液限 (%) 塑限 (%) 壓縮系數(shù) (MPa1) 壓縮模量 (MPa) 凝聚力 (kPa) 摩擦角 (度 ) 組數(shù) 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 最大值 最小值 平均值 建議值 嶗山區(qū)沙子口前登瀛排澇工程初步設計 16 注：表中凝聚力、摩擦角值為直剪實驗所得。 建議 ： 滲透系數(shù) （ k） 取 5 105cm/s， 弱透水； 承載力建議值取 60kpa。 第 ③ 層： 粗礫砂 （ Q４ pl+al） 黃褐～灰黑色，飽和，中密，分選磨圓一般，以粗礫砂為主，局部顆粒變粗或變細，主要成分為石英、長石， 局部被淤泥侵染 。揭露厚度： ～ ；層底標高： ～ ；層底埋深： ～ 。為中等壓縮性土。 該層標準貫入試驗 4 次，試驗結果列入表 。 表 標準貫入試驗統(tǒng)計表 N最大 N最小 N平均 推薦值 變異系數(shù) 狀態(tài) 松散 建議其天然重度 (γ )取 ，飽和重度 (γ sat)取 ，孔隙比 (e)取 ，壓縮模量 (Es11)，壓縮系數(shù)（ av12）取 ，內(nèi)摩擦角（φ）取 33～ 350。建議滲透系數(shù) （ k） 取 5 102cm/s， 強透水性， 承載力建議值取 120kPa。 第 ④ 層： 強風化花崗巖 （ r5） 淺肉紅色，中粗粒花崗結構，塊狀構造，風化強烈，巖芯破碎呈碎屑狀，礦物成分以長石和石英為主，屬較軟巖。 該層未被揭穿，揭露最大層 厚 。 建議其天然重度（γ）取 ，粘聚力（ c）取 0～ 5kPa，天然狀態(tài)似內(nèi)摩擦角（φ）取 50～ 550，抗剪斷摩擦系數(shù) f180。取 ～ ，抗剪斷凝聚力 c′取～ ； 巖體 滲透系數(shù) （ k） 取 105cm/s， 弱透水性， 承載力建議值取 350～ 400kPa。 工程地質(zhì)評價 清淤及護岸擋墻 現(xiàn)狀前登瀛 排水渠 內(nèi)農(nóng)作物枯枝及河生植物較多，影響排澇，建議對 排水渠進行 排水渠 清淤、擋墻護砌，并建議設計時根據(jù)水文資料、計算，適當增加護砌擋墻高度，以墻代堤，起到擋水作用，提高排澇溝過水能力，防止水漫出溝槽。 場地內(nèi)普遍存在①層雜填土 性質(zhì)不穩(wěn)定， 不宜作為擋墻基礎持力層，建議挖除；②淤泥質(zhì)土，天然狀態(tài)下不宜作為擋墻基礎持力層，建議進行拋石、換填或嶗山區(qū)沙子口前登瀛排澇工程初步設計 17 水泥土加固等地基處理方式，使之滿足持力層要求。 巖土層 相關水力參數(shù)見下表 ： 表 巖土層水力參數(shù)建議值統(tǒng)計表 層號及定名 滲透性 滲透變形 滲透系數(shù) k （ cm/s） 滲透等級 允許水力比降 （水平段 /出口段） 滲透變形 類型 ② 淤泥質(zhì)土 5 105 弱 ③ 粗礫砂 5 102 強 ④ 強風化巖 105 弱 擋墻砌筑及 基礎施工涉及到基槽開挖與混凝土澆筑，現(xiàn)將各巖土層的 坡比 及混凝土與建基面土層的摩擦系數(shù)等匯總列于下表 ： 表 巖土層放坡、摩擦系數(shù)參數(shù)統(tǒng)計表 層號及定名 臨時坡比 摩擦系數(shù) f ① 雜填土 1: ② 淤泥質(zhì)土 1:～ 1: ～ ③ 粗礫砂 1:～ 1: ～ ④ 強風化巖 1:～ 1: