【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 過(guò)程線 (P=5%) 表 27 頻 率 ( % ) 5 10 20 50 75 90達(dá)才站洪峰(m 3 /s) 15 漈下防洪堤施工期洪峰( m 3 /s) 歷年1 1 ～2月份最 大洪峰流量頻率 . 施工洪水計(jì)算 該防洪堤工程施工圍堰為臨時(shí)工程，建筑物級(jí)別為五級(jí)，按照《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SDJ338－ 89)規(guī)定，施工洪水標(biāo)準(zhǔn)采用保證率 P＝ ％，考慮到工程砌體較少， 施工圍堰時(shí)段取為 11～ 2月。施工洪水采用水文比擬法推求，即用達(dá)才水文站 1960～ 1999年各種時(shí)段月最大洪峰流量進(jìn)行頻率計(jì)算，獲得相應(yīng)的洪峰流量，再通過(guò)面積比指數(shù)加以修正，來(lái)推求工程區(qū)施工圍堰期洪水流量。 地區(qū)洪峰流量均值遞減綜合指數(shù)取為 ，成果見(jiàn)下頁(yè)表 28。 經(jīng)計(jì)算，際下防洪堤工程施工期 11～ 2月設(shè)計(jì)洪水成果為 。 分期洪水成果表 表 28 單位： m3/s 頻 率 ( % ) 5 10 20 50 75 90達(dá)才站洪峰(m 3 /s) 15 漈下防洪堤施工期洪峰( m 3 /s) 歷年1 1 ～2月份最 大洪峰流量頻率 . 內(nèi)澇情況 際下防洪堤工程所在河段無(wú)支流匯入，民房基本上都布置在際下溪河道兩岸，村落兩側(cè)山破下泄的流量較小，可通過(guò)村內(nèi)水溝排入下游河道，村落基本不存在內(nèi)澇情況。 16 3. 工程地質(zhì) . 概況 大甲鎮(zhèn)際下村防洪堤工程所在河段長(zhǎng)度約 280m，寬度 5~9m 由于工程規(guī)模微小且工期緊，工程地質(zhì)勘察工作主要依靠實(shí)地勘查、探訪及收集臨近工程及建筑物地質(zhì)資料等方法進(jìn)行。 . 區(qū)域地質(zhì)概況 際下村防洪堤工程位于福建一級(jí)地質(zhì)構(gòu)造單元閩東火山斷拗帶的東北部，燕山中一晚期以來(lái)，經(jīng)歷了多期、多階段的構(gòu)造變動(dòng)， 最終形成了以小規(guī)模、分布零星的北北東 — 北東向、近東西和北西向斷層為主，大型節(jié)理及節(jié)理密集帶較為發(fā)育的構(gòu)造骨架。區(qū)域不但火山巖分布廣泛 ，而且侵入巖十分發(fā)育，構(gòu)造體系主要為新華夏系構(gòu)造、東西向構(gòu)造和南北向構(gòu)造等三種，其中新華夏構(gòu)造為主體構(gòu)造。擬建工程區(qū)未發(fā)現(xiàn)對(duì)工程安全有明顯影響的活動(dòng)性斷裂、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造通過(guò)。 根據(jù) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （ GB500112020）附錄 A有關(guān)規(guī)定：寧德市抗震設(shè)防烈度為 6度。 際下村防洪堤工程所在區(qū)域的主要地層從上到下分別存在耕植土、沖積洪積層、殘積層及基巖。 耕植土：灰色，厚度 ~，粉粒、中砂等，含濕、軟可塑。 沖積洪積層：厚度 ~，褐黃色，中細(xì)砂中夾有礫、卵石，并含有不均勻泥質(zhì)。 殘積層：呈灰黃、灰白色，原巖礦物排列可辯，但內(nèi)在結(jié)構(gòu)已破壞，表層較軟、飽和、可塑，深處土質(zhì)較硬。 基巖：主要為熔凝灰?guī)r，呈灰白色，質(zhì)地致密，石質(zhì)堅(jiān)硬。 17 . 工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 際下村防洪堤工程涉及僅 280m 左右的河段，項(xiàng)目區(qū)范圍較小，工程地質(zhì)條件基本相同，基礎(chǔ)大部分為砂卵石層夾少量中粗砂及砂質(zhì)粘土，局部為中細(xì)砂層夾少量卵礫石和砂質(zhì)粘土，其地基承載力能滿足防洪堤砌 筑要求。施工中如出現(xiàn)地質(zhì)情況變化，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位做調(diào)整。 . 天然建筑材料 根據(jù)調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)了解，場(chǎng)地附近條石、塊石、碎石及砂料缺乏，需從 5km外料場(chǎng)購(gòu)買。堤后回填砂性土、砂卵石可以滿足工程建設(shè)需要。 18 4. 工程任務(wù)和規(guī)模 . 設(shè)計(jì)規(guī)范 《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 (GB5020194)； 《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522020）； 《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB 502862020)； 《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》（ SL44－ 93）； 《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》 (DL50571997)； 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500072020)； 《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SL1912020)； 《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SL20397)； 《水利水電工程設(shè)計(jì)工程量計(jì)算規(guī)范》 (SL3282020)； 《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》（ DL5021－ 93）； . 項(xiàng)目建設(shè)的必要性 大甲鎮(zhèn)靠近寧德蕉城區(qū)，際下村位于大甲鎮(zhèn)東部，工業(yè)集中區(qū)下游，距鎮(zhèn)政府所在地 2公里。全村戶籍人口 605 人，總戶數(shù) 187 戶，面積 4380畝，其中耕地 780 畝，園地 500畝，林地 3100畝。 際下村內(nèi)河道由北向南穿村而過(guò)，河道坡降小，寬度小，且受工業(yè)區(qū)建設(shè)下泄泥砂的影響，一旦遇到暴雨或臺(tái)風(fēng)等極端天氣，村上游大片農(nóng)田被沖毀，河床堆積，常常形成洪澇災(zāi)害，嚴(yán)重影響村民的正常生產(chǎn)和生活。為此，村民迫切要求上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)以及主管部門(mén)及時(shí)地給予整治。 工程實(shí)施后村內(nèi)低洼地帶將有 7 幢房子（一幢磚混結(jié)構(gòu)、一幢磚木結(jié)構(gòu)、 5幢土木結(jié)構(gòu)）、 41 人直接受益，解除房屋因大雨沖毀而倒塌，人員被沖危險(xiǎn)，并可新增加 50 畝農(nóng)田的灌溉。 綜上所述，際下村防洪堤工程的實(shí)施尤為迫切。 19 . 設(shè)計(jì)范圍、標(biāo)準(zhǔn) . 設(shè)計(jì)范圍 本次河 道防洪堤工程實(shí)施的范圍為古田縣大甲際下防洪堤樁號(hào)0+000～ 0+281，河長(zhǎng) 281m，堤長(zhǎng) 517m（其中左岸 281m，右岸 236m）。 . 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 該防洪堤工程建設(shè)地點(diǎn)位于大甲鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)延伸段，根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5020194）和《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5002862020）規(guī)定，防護(hù)區(qū)人口小于 20 萬(wàn)人，防護(hù)區(qū)耕地面積小于 30 萬(wàn)畝，工程等級(jí)為Ⅴ級(jí)，防洪標(biāo)準(zhǔn)為 10～ 20 年一遇，根據(jù)《古田縣里洋溪、斌溪 (古田境內(nèi) )流域綜合規(guī)劃報(bào)告》大甲一般村落的防洪標(biāo)準(zhǔn)為 10 年一遇。故本初設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)采用 10 年一遇。 本工 程等級(jí)為Ⅴ等工程，主要建筑物級(jí)別為 5級(jí)。 本工程位于古田縣，抗震設(shè)防烈度為 6 度第一組，設(shè)計(jì)基本加速度值為 ，建筑場(chǎng)地類別為 II 類，設(shè)計(jì)特征周期 ，根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB502862020)的有關(guān)規(guī)定，本工程建設(shè)不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。 . 河道與堤防 . 河道岸線擬定 根據(jù)本工程河道分布現(xiàn)狀，通過(guò)水面線分析計(jì)算進(jìn)行確定合理的河寬與岸線，并遵循以下原則： （ 1） 根據(jù)河流的水文、地質(zhì)、地形條件以及現(xiàn)有河岸的穩(wěn)定情況，選取河槽寬度和平面形態(tài)既能滿足行洪要求，符合河床演變規(guī)律， 又能節(jié)省工程投資的最佳岸線。 20 （ 2） 選取的岸線應(yīng)順從河岸，力求平順，與河勢(shì)流向相適應(yīng)，使護(hù)岸走向盡量符合洪水主流向，以減少?zèng)_刷和淤積。 （ 3） 在滿足設(shè)計(jì)洪水要求以及結(jié)構(gòu)安全的前提下，岸線盡量利用已建駁岸和已有岸線，減少工程拆遷量，以節(jié)省工程投資。 （ 4） 根據(jù)岸線現(xiàn)狀，結(jié)合村鎮(zhèn)總體規(guī)劃，盡可能減少房屋拆遷、人口搬遷及土地的占用，達(dá)到投資省、效益快的目的。 . 河道寬度擬定 本次河道整治河段走向沿著現(xiàn)有河道走向，上半部分偏窄段需進(jìn)行拓寬處理。原有防洪堤河寬較窄，最窄處僅 ，根據(jù)歷年洪水情況調(diào)查并綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況后，本次設(shè)計(jì) 確定防洪堤工程河寬為 8～ 12m。 . 河道中心線確定 本河道設(shè)計(jì)中心線基本按照原有河道保持不變，只對(duì)部分不規(guī)則的河岸進(jìn)行改彎取值。 . 河岸斷面型式 堤型的選擇需要考慮造價(jià)、地質(zhì)條件、施工等綜合因素，確定即安全又經(jīng)濟(jì)的斷面型式。根據(jù)現(xiàn)有河道現(xiàn)場(chǎng)的地形、地質(zhì)條件，分別選取不同的擋墻斷面型式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。初步選定本次設(shè)計(jì)方案采用重力式擋墻。 . 水面線推算 . 基本資料 擬建防洪堤工程河道橫斷面設(shè)計(jì)圖、下游控制斷面以上河道縱斷面圖及水尾壩控制斷面等資料。 21 . 程序計(jì)算原理 本次水面線的推算采用的程序，主要是根據(jù)能量平衡原理， 利用伯努利能量方程式進(jìn)行推算，即∑上斷面能量 =∑下斷面能量 +∑上下斷面間能量損失，計(jì)算過(guò)程中需要：⑴各控制橫斷面的數(shù)據(jù)；⑵上下斷面之間的距離；⑶河段內(nèi)主槽和灘地糙率；⑷河段內(nèi)收縮擴(kuò)張系數(shù)；⑸河段設(shè)計(jì)流量；⑹下游控制斷面設(shè)計(jì)水位。 河道水面線推算方程式： 221 1 1 2 2 2/ 2 / 2 rjZ a V g Z a V g H H? ? ? ? ? ? ? (1) 式中： a a2為斷面流速的不均勻系數(shù)； Δ Hf為河段沿程阻力水頭損失（ m）； Δ Hj為河段局部水頭損失（ m）； V V2分別為上斷面、下斷面的平均流速（ m/s）； Z Z2分別為上斷面、下斷面的水位（ m）； Δ Hf、Δ Hj分別按下式計(jì)算： Δ Hf=Δ L*V2/C2R=Δ L*Q2/C2A2R (2) Δ Hj=ζ（ a22 V22 /2g – a12 V12/2g） (3) 式中： Q —— 為計(jì)算河段流量（ m3/s）； C —— 為兩斷面謝才系數(shù)平均值； R —— 為兩斷面水力半徑平均值； Δ L —— 為兩斷面河段長(zhǎng)度（ m）； A —— 為兩斷面過(guò)水面積平均值； V —— 為兩斷面流速平均流速（ m/s）； ζ —— 為局部水頭損失系數(shù)； g —— 為重力加速度（ ）； 22 . 水面線推算 （ 1）河道斷面資料 本工程的河道水面線推算斷面布設(shè)見(jiàn)附圖，規(guī)劃設(shè)計(jì)河長(zhǎng)度 281m，每 50m布置一個(gè)斷面。 （ 2） 起始斷面與起算水位 擬建防洪堤工程 0+281處有一灌溉攔水壩（水尾壩），可作為水面線計(jì)算的起始控制斷面，這樣可按堰流計(jì)算出堰前水深，水尾壩為漿砌石重力壩 ，壩高 ，壩面寬 ，堰頂高程 ，溢洪寬度為 15m。 堰流判別：δ /H=， ＜δ /H＜ ，屬折線型實(shí)用堰。 根據(jù)華東水利學(xué)院主編的《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》，折線型實(shí)用堰下泄流量公式為： Q= m b g2 。 m— 流量系數(shù)，當(dāng)入口邊緣為直角折線型實(shí)用堰時(shí)， m= (+ H/δ ) =。 經(jīng)計(jì)算， P=10%時(shí)控制斷面設(shè)計(jì)水面線的水位為 。 （ 3）河道糙率的選定 擬建防洪堤工程 河道斷面設(shè)計(jì)方案采用兩岸為漿砌條石護(hù)岸，河道中有零星孤石，河床為天然河床；根據(jù)《水力學(xué)》第三版中糙率的規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，擬建防洪堤工程段河流糙率取 。 （ 4） 河道坡率的選定 河道坡率的選定主要受地形、河勢(shì)、工程量、施工難度、移民占地和投資等方面的控制。擬建防洪堤河道較窄，且河道本身的比降不是很大，為了減少開(kāi)挖與回填量，選定坡率為 ‰～ ‰。在 0+281 段有一灌溉攔水壩（目前已部分拆除），由于下游農(nóng)田灌溉需要，該攔水壩必須修復(fù)。 23 （ 5）設(shè)計(jì)水面線成果及比較分析 根據(jù)擬定的設(shè)計(jì)方案以及相關(guān)參 數(shù)進(jìn)行水面線計(jì)算，計(jì)算成果見(jiàn)下表 41。 水面線計(jì)算成果表 表 4— 1 樁號(hào) 河床底高程 （ m) 設(shè)計(jì)水面線（ m） 河床糙率 濕 周 水力半徑 謝才系數(shù) 斷面水深 平均流速 備注 n X R C h(m) V(m/s) 0+000 拱橋處 0+050 0+100 0+150 河底計(jì)算高程 0+200 0+281 . 堤頂高程計(jì)算 防洪堤工程設(shè) 計(jì)堤頂高程為設(shè)計(jì)洪水位加上堤頂超高。堤頂超高計(jì)算采用《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB502862020），計(jì)算公式如下： Y＝ R＋ e＋ A 式中： Y堤頂超高 (m)； R設(shè)計(jì)波浪爬高 (m)； e設(shè)計(jì)風(fēng)壅增水高度 (m)； A安全加高 (m)，采用允許越浪的情況的安全超高。 （ 1）風(fēng)浪要素 24 （ 2）風(fēng)壅水面高度公式 （ 3） 波浪爬高計(jì)算 式中： H? —— 平均波高（ m）； V—— 計(jì) 算風(fēng)速（ m/s）； F—— 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度（ m）； d—— 水域平均水深（ m）； g—— 重力加速度（ ）； Tm—— 平均波周期（ s）； Lm—— 堤前波浪的波長(zhǎng)（ m）； Rp—— 累計(jì)頻率為 p的波浪爬高（ m）； KΔ —— 斜坡糙率及滲透系數(shù)； KV—— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； KP—— 爬高累計(jì)頻率換算系數(shù)； RO—— 無(wú)風(fēng)情況下，光滑不透水護(hù)面（ KΔ =1）、 H? =1m時(shí)的爬高值。 表 4— 2 堤頂超高計(jì)算表 水深 平均波高 平均波周期