【文章內容簡介】 過程線 (P=5%) 表 27 頻 率 ( % ) 5 10 20 50 75 90達才站洪峰(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 . 施工洪水計算 該防洪堤工程施工圍堰為臨時工程，建筑物級別為五級，按照《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》 (SDJ338－ 89)規(guī)定，施工洪水標準采用保證率 P＝ ％，考慮到工程砌體較少， 施工圍堰時段取為 11～ 2月。施工洪水采用水文比擬法推求，即用達才水文站 1960～ 1999年各種時段月最大洪峰流量進行頻率計算，獲得相應的洪峰流量，再通過面積比指數(shù)加以修正，來推求工程區(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 ，成果見下頁表 28。 經計算，際下防洪堤工程施工期 11～ 2月設計洪水成果為 。 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 . 內澇情況 際下防洪堤工程所在河段無支流匯入，民房基本上都布置在際下溪河道兩岸，村落兩側山破下泄的流量較小，可通過村內水溝排入下游河道，村落基本不存在內澇情況。 16 3. 工程地質 . 概況 大甲鎮(zhèn)際下村防洪堤工程所在河段長度約 280m，寬度 5~9m 由于工程規(guī)模微小且工期緊，工程地質勘察工作主要依靠實地勘查、探訪及收集臨近工程及建筑物地質資料等方法進行。 . 區(qū)域地質概況 際下村防洪堤工程位于福建一級地質構造單元閩東火山斷拗帶的東北部，燕山中一晚期以來，經歷了多期、多階段的構造變動， 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，構造體系主要為新華夏系構造、東西向構造和南北向構造等三種，其中新華夏構造為主體構造。擬建工程區(qū)未發(fā)現(xiàn)對工程安全有明顯影響的活動性斷裂、區(qū)域地質構造通過。 根據(jù) 建筑抗震設計規(guī)范 （ GB500112020）附錄 A有關規(guī)定：寧德市抗震設防烈度為 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，中細砂中夾有礫、卵石，并含有不均勻泥質。 殘積層：呈灰黃、灰白色，原巖礦物排列可辯，但內在結構已破壞，表層較軟、飽和、可塑，深處土質較硬。 基巖：主要為熔凝灰?guī)r，呈灰白色，質地致密，石質堅硬。 17 . 工程地質評價 際下村防洪堤工程涉及僅 280m 左右的河段，項目區(qū)范圍較小，工程地質條件基本相同，基礎大部分為砂卵石層夾少量中粗砂及砂質粘土，局部為中細砂層夾少量卵礫石和砂質粘土，其地基承載力能滿足防洪堤砌 筑要求。施工中如出現(xiàn)地質情況變化，應及時通知設計單位做調整。 . 天然建筑材料 根據(jù)調查及現(xiàn)場了解，場地附近條石、塊石、碎石及砂料缺乏，需從 5km外料場購買。堤后回填砂性土、砂卵石可以滿足工程建設需要。 18 4. 工程任務和規(guī)模 . 設計規(guī)范 《防洪標準》 (GB5020194)； 《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522020）； 《堤防工程設計規(guī)范》 (GB 502862020)； 《水利水電工程設計洪水計算規(guī)范》（ SL44－ 93）； 《水工建筑物荷載設計規(guī)范》 (DL50571997)； 《建筑地基基礎設計規(guī)范》 (GB500072020)； 《水工混凝土結構設計規(guī)范》 (SL1912020)； 《水工建筑物抗震設計規(guī)范》 (SL20397)； 《水利水電工程設計工程量計算規(guī)范》 (SL3282020)； 《水利水電工程初步設計報告編制規(guī)程》（ DL5021－ 93）； . 項目建設的必要性 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。 際下村內河道由北向南穿村而過，河道坡降小，寬度小，且受工業(yè)區(qū)建設下泄泥砂的影響，一旦遇到暴雨或臺風等極端天氣，村上游大片農田被沖毀，河床堆積，常常形成洪澇災害，嚴重影響村民的正常生產和生活。為此，村民迫切要求上級領導以及主管部門及時地給予整治。 工程實施后村內低洼地帶將有 7 幢房子（一幢磚混結構、一幢磚木結構、 5幢土木結構）、 41 人直接受益，解除房屋因大雨沖毀而倒塌，人員被沖危險，并可新增加 50 畝農田的灌溉。 綜上所述，際下村防洪堤工程的實施尤為迫切。 19 . 設計范圍、標準 . 設計范圍 本次河 道防洪堤工程實施的范圍為古田縣大甲際下防洪堤樁號0+000～ 0+281，河長 281m，堤長 517m（其中左岸 281m，右岸 236m）。 . 設計標準 該防洪堤工程建設地點位于大甲鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)延伸段，根據(jù)《防洪標準》（ GB5020194）和《堤防工程設計規(guī)范》（ GB5002862020）規(guī)定，防護區(qū)人口小于 20 萬人，防護區(qū)耕地面積小于 30 萬畝，工程等級為Ⅴ級，防洪標準為 10～ 20 年一遇，根據(jù)《古田縣里洋溪、斌溪 (古田境內 )流域綜合規(guī)劃報告》大甲一般村落的防洪標準為 10 年一遇。故本初設的標準采用 10 年一遇。 本工 程等級為Ⅴ等工程，主要建筑物級別為 5級。 本工程位于古田縣，抗震設防烈度為 6 度第一組，設計基本加速度值為 ，建筑場地類別為 II 類，設計特征周期 ，根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》 (GB502862020)的有關規(guī)定，本工程建設不進行抗震設計。 . 河道與堤防 . 河道岸線擬定 根據(jù)本工程河道分布現(xiàn)狀，通過水面線分析計算進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、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） 選取的岸線應順從河岸，力求平順，與河勢流向相適應，使護岸走向盡量符合洪水主流向，以減少沖刷和淤積。 （ 3） 在滿足設計洪水要求以及結構安全的前提下，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)歷年洪水情況調查并綜合考慮現(xiàn)場實際狀況后，本次設計 確定防洪堤工程河寬為 8～ 12m。 . 河道中心線確定 本河道設計中心線基本按照原有河道保持不變，只對部分不規(guī)則的河岸進行改彎取值。 . 河岸斷面型式 堤型的選擇需要考慮造價、地質條件、施工等綜合因素，確定即安全又經濟的斷面型式。根據(jù)現(xiàn)有河道現(xiàn)場的地形、地質條件，分別選取不同的擋墻斷面型式進行經濟、技術比較。初步選定本次設計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計圖、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行推算，即∑上斷面能量 =∑下斷面能量 +∑上下斷面間能量損失，計算過程中需要：⑴各控制橫斷面的數(shù)據(jù)；⑵上下斷面之間的距離；⑶河段內主槽和灘地糙率；⑷河段內收縮擴張系數(shù)；⑸河段設計流量；⑹下游控制斷面設計水位。 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 —— 為兩斷面河段長度（ m）； A —— 為兩斷面過水面積平均值； 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見附圖，規(guī)劃設計河長度 281m，每 50m布置一個斷面。 （ 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），可作為水面線計算的起始控制斷面，這樣可按堰流計算出堰前水深，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＜ ，屬折線型實用堰。 根據(jù)華東水利學院主編的《水工設計手冊》，折線型實用堰下泄流量公式為： Q= m b g2 。 m— 流量系數(shù)，當入口邊緣為直角折線型實用堰時， m= (+ H/δ ) =。 經計算， P=10%時控制斷面設計水面線的水位為 。 （ 3）河道糙率的選定 擬建防洪堤工程 河道斷面設計方案采用兩岸為漿砌條石護岸，河道中有零星孤石，河床為天然河床；根據(jù)《水力學》第三版中糙率的規(guī)定，結合現(xiàn)場實際情況，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、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），由于下游農田灌溉需要，該攔水壩必須修復。 23 （ 5）設計水面線成果及比較分析 根據(jù)擬定的設計方案以及相關參 數(shù)進行水面線計算，計算成果見下表 41。 水面線計算成果表 表 4— 1 樁號 河床底高程 （ m) 設計水面線（ 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 河底計算高程 0+200 0+281 . 堤頂高程計算 防洪堤工程設 計堤頂高程為設計洪水位加上堤頂超高。堤頂超高計算采用《堤防工程設計規(guī)范》（ GB502862020），計算公式如下： Y＝ R＋ e＋ A 式中： Y堤頂超高 (m)； R設計波浪爬高 (m)； e設計風壅增水高度 (m)； A安全加高 (m)，采用允許越浪的情況的安全超高。 （ 1）風浪要素 24 （ 2）風壅水面高度公式 （ 3） 波浪爬高計算 式中： H? —— 平均波高（ m）； V—— 計 算風速（ m/s）； F—— 風區(qū)長度（ 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（ m）； Rp—— 累計頻率為 p的波浪爬高（ m）； KΔ —— 斜坡糙率及滲透系數(shù)； KV—— 經驗系數(shù)； KP—— 爬高累計頻率換算系數(shù)； RO—— 無風情況下，光滑不透水護面（ KΔ =1）、 H? =1m時的爬高值。 表 4— 2 堤頂超高計算表 水深 平均波高 平均波周期