【文章內(nèi)容簡介】 國家級森林公園，氣爽風清，空氣質量二級以上天數(shù)多達 337 天，一級天數(shù) 130 余天；水資源總量 億 m3；5處溫泉日出水 7000 多噸，地熱稱雄華北；探明鐵、釩、鈦、磷等礦產(chǎn) 48種，儲量十幾億噸，礦藏得天獨厚。目前該流域較豐沛的水源條件未得到充分利用，通過修建 XX 水庫，可提升黑森林養(yǎng)生谷(黑熊谷)景區(qū)的品位，豐富景區(qū)旅游內(nèi)涵，提高景區(qū)的經(jīng)濟收益，大大增強流域水源涵養(yǎng)功能，并通過建設配套山水觀光旅游體驗項目，形成獨特的山地水景觀節(jié)點。促進濱水行為，展現(xiàn)人的活動和18 / 43創(chuàng)造動態(tài)景觀。綜合水體、綠化、山石自然元素，結合當?shù)卮迩f的農(nóng)家樂、觀光農(nóng)業(yè)等項目的開發(fā)，再現(xiàn)山地城市的生活形態(tài)。 現(xiàn)狀防洪標準及相應的洪峰流量根據(jù)《防洪標準》（GB502012022）規(guī)定：以鄉(xiāng)村為主的防護區(qū)（簡稱：鄉(xiāng)村防護區(qū)）應根據(jù)其人口或耕地面積分為四個等級，其三個臨界的人口分別為 150 萬、50 萬、20 萬，耕地面積臨界點為 300 萬畝、100 萬畝、30 萬畝，其洪水標準分別為 100～50、50～30～20～10 年一遇。人口密集，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)較發(fā)達或農(nóng)作物高產(chǎn)的鄉(xiāng)村防護區(qū)，其標準可適當提高；地廣人稀或淹沒損失較小的鄉(xiāng)村防護區(qū)，其防護標準可適當降低?，F(xiàn)狀項目區(qū)河道尚未進行治理，防洪標準不足五年一遇。本工程位于鄉(xiāng)村防護區(qū)，目前本河段上游正在修建 XX 水庫工程，根據(jù)已批復的《XX 縣 XX 水庫工程初步設計報告》可知：表 21 XX 水庫設計洪水成果表重現(xiàn)期 洪峰流量（m 3/s） 設計洪量(萬 m3)200 年一遇 609 304100 年一遇 476 25320 年一遇 285 109 現(xiàn)有水利工程及規(guī)劃實施安排目前，該河段上游正在建設 XX 水庫工程，該水庫為打造黑熊谷山水觀光體驗項目的水源地為主，兼顧防洪及灌溉等綜合利用。是 XX 縣 XXX水庫某項目項目的重要組成部分。該水庫為Ⅴ等工程，主要建筑物級別為5 級，工程按照 20 年一遇洪水設計，洪峰流量為 285m3/s，200 年一遇洪水校核，洪峰流量為 609m3/s。設計總庫容為 萬 m3,為小（2）型水庫。攔河壩為混凝土面板漿砌石重力壩，由非溢流壩段、溢流壩段組成，19 / 43壩頂高程為 ，壩頂寬 ，壩頂全長 150m，最大壩高 24m。溢流壩堰頂高程為 ，總凈寬 80m，下游采用挑流消能，末端設長 15m，深為 的混凝土消力池。20 / 433 河道演變 河道歷史演變概況 工程區(qū)域地層巖性依據(jù)鉆探、原位測試及土工試驗結果，在勘察深度范圍內(nèi)，按地基巖土的物質組成、結構構造特征、物理力學性質及成因類型等特點，底層自上而下劃分為四個工程地質層，現(xiàn)分層描述如下：第①層：粉土（Q4al+pl）黃褐色，稍密，稍濕，水位以下飽和，搖震反應迅速，無光澤反應，韌性低，干強度低。該層大部分分布，厚度為 ～，平均厚度為 ，層底埋深 ～，平均埋深為 ，層底標高為 ～。第①1 層：中砂（Q4al+pl）黃褐色，稍密，稍濕，水位以下飽和，搖震反應迅速，無光澤反應，韌性低，干強度低。該層只在 8 號鉆孔分布，厚度為 ，層底埋深 ，層底標高為 。第②層：卵石（Q4al+pl）褐黃色；中密～密實；稍濕，水位以下飽和；礫石成份主要以花崗巖為主，中等風化，礫石呈亞圓狀，最大粒徑大于 ，粒徑大于 20m 的顆粒含量大于總重量的 50%，充填物以粉土為主，中粗砂次之。該層全區(qū)分布，厚度為 ～，平均厚度為 ，層底埋深～，平均埋深為 ，層底標高為 ～。第③層：安山巖（Pt）深灰色，致密堅硬，性脆易碎，隱晶質結構，可見氣孔及杏仁構造，由上而下風化程度由強變?nèi)?。?jù)此，該層又分為以下三個工程地質亞層：21 / 43第③1 層：強風化安山巖（Pt）深灰色，致密堅硬，性脆易碎，隱晶質結構，可見氣孔及杏仁構造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體完整性差，基本質量等級為Ⅴ級。該層 5 號鉆孔分布，厚度為 ，層底埋深 ，層底標高為。第③2 層：中風化安山巖（Pt）深灰色，致密堅硬，性脆易碎，隱晶質結構，可見氣孔及杏仁構造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，沿節(jié)理面可見鐵銹色薄膜，巖體完整性較好，基本質量等級為Ⅳ級。該層僅 5 號鉆孔分布，厚度為 ～，平均厚度為 ，層底埋深 ～，平均埋深為 ，層底標高為～。第③3 層：微風化安山巖（γ）深灰色，致密堅硬，性脆易碎，隱晶質結構，可見氣孔及杏仁構造，偶見裂隙，巖體完整性較好，基本質量等級為Ⅳ級。該層僅 4 號鉆孔分布，厚度為 ，層底埋深 ，層底標高為。第④層：花崗巖（γ）肉紅色，致密堅硬，斷口可見長石、石英、云母及暗色礦物。表面風化裂隙很發(fā)育，由上而下風化程度由強變?nèi)酢?jù)此，該層又分為以下三個工程地質亞層：第④1 層：強風化花崗巖（γ）肉紅色，致密堅硬，節(jié)理裂隙非常發(fā)育，斷口可見長石、石英、云母及暗色礦物。巖體完整性差，基本質量等級為Ⅴ級。該層僅 5 號鉆孔未分布，厚度為 ～，平均厚度為，層底埋深 ～，平均埋深為 ，層底標高為22 / 43～。第④2 層：中風化花崗巖（γ）肉紅色，致密堅硬，節(jié)理裂隙較發(fā)育，斷口可見長石、石英、云母及暗色礦物。巖體完整性較好，基本質量等級為Ⅳ級。該層 5 號鉆孔分布，厚度為 ～，平均厚度為 ，層底埋深 ～，平均埋深為 ，層底標高為～。第④3 層：微風化花崗巖（γ）肉紅色，致密堅硬，偶見裂隙，斷口可見長石、石英、云母及暗色礦物。巖體完整性較好，基本質量等級為Ⅳ級。該層僅 8 號鉆孔分布，厚度為 ～，平均厚度為，層底埋深 ～，平均埋深為 ，層底標高為～。 地質構造工程區(qū)在構造上處于三級構造單元承德拱斷束，四級構造單元克拉沁臺穹，中生代以來各期構造運動對本區(qū)影響甚弱，工程區(qū)未發(fā)現(xiàn)影響工程安全的不良地質現(xiàn)象。依據(jù)中國地震局制定、國家技術監(jiān)督局發(fā)布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306～2022)劃分，工程區(qū)范圍地震動峰值加速度為 ，相當于地震基本烈度Ⅵ度區(qū)。工程區(qū)不具備庫區(qū)水庫誘發(fā)地震的地質和構造環(huán)境 水文地質特征勘察期間河谷內(nèi)可見徑流，勘察孔內(nèi)見地下水，地下水主要埋藏于第四系卵礫石層中，受大氣降水補給，排泄方式為地表徑流及人工開采。經(jīng)23 / 43調查，地下水位年變幅 左右。兩岸地下水均低于河水位，河水補給地下水。卵礫石為強透水層。地下水對混凝土無腐蝕性。 河道近期演變分析 河道岸線及斷面變化從七、八十年代出版的 5/萬地形圖及 2022 年工程區(qū) 1:1000 實測地形圖、河床宗、橫斷面對比分析，防洪評價河段近 40 年來在平面上無明顯的岸線變化，河道深泓、橫斷面沖淤變化不明顯，河道近期處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。場區(qū)地貌形態(tài)類型為山間河谷，微地貌屬東 X 河河床、河漫灘，河流流向自東向西，場地平坦開闊，場地整體南北兩側為山體，北低南高。工程區(qū)兩岸地形基本對稱，左岸為自然土坡，右岸坡度較陡，為山體，基巖出露，場地無岔口、埡口等。 河道淤積變化分析河道淤積主要受兩方面的影響，一是流域內(nèi)人類開發(fā)活動的加劇，使得水土流失的日趨嚴重，從而使河道淤積增加；二是水利工程的建設，改變了河道原有的沖淤平衡模式，從而改變了河道的淤積形態(tài)。對本段河道而言，由于 XX 水庫的修建，導致庫區(qū)內(nèi)河道水流流速減緩，水流攜沙能力降低，從而增加了庫區(qū)河道的淤積量和淤積速度。因此，XX 水庫庫區(qū)內(nèi)河段近期演變主要是河道演變?yōu)樗畮?，水面變寬，岸線平面發(fā)生變化。對于下游河道修建的漂流工程，未破壞和改變河流原生態(tài)及走向，僅結合山水設計要求適當對河道進行整治，未改變河道的淤積形態(tài)。24 / 43 河道演變趨勢分析 河道形態(tài)與特點按照河流在平面上的河床形態(tài)和演變特征，可將河流分為四種類型：順直（微彎）型，彎曲型，游蕩型和漢道型。該河段屬 XX 河一級支流 X溝河支流東 X 溝河，位于東 X 溝河上游，河道比較順直，屬于順直型河道。按照水流與河床相互作用的特點，可將河彎分為自由河彎、深切河彎和強制河彎三種。本工程在山區(qū)，河彎與河谷的彎曲形勢一致，為深切河彎類型。深切河彎與河谷的彎曲形勢一致，因而各級流量的水流對彎道都有作用。彎曲河道兩個彎道之間由直段相連，它的長度很短，上一個河彎必須經(jīng)過這個過渡段到下一個河彎，彎道凹岸為深槽，凸岸為邊灘。直段河床橫斷面接近于對稱拋物線，彎曲河床斷面是不對稱，近似于不對稱的拋物線形，其頂是河床的最深點，該點靠近凹岸。 河道演變特點本工程河道在彎道環(huán)流作用下，出現(xiàn)橫向輸沙不平衡，再加上縱向水流對凹岸的頂沖作用，使凹岸岸坡坍塌，塌下來的泥沙又被橫向水流帶到凸岸，造成凹岸沖刷凸岸淤積，在凹岸形成深槽，在凸岸形成邊灘，在兩彎之間的過渡段，形成淺灘。在非彎道河段，河道多被深切，兩岸泥沙坍塌進入河道，被水流沖擊帶向下游，河道進一步深切，直到河道水流、比降等動力因素減弱達到相對平衡。 河道穩(wěn)定性分析某項目所在的東 X 溝河河道多為峽谷，兩岸地形基本對稱，左岸為自然土坡，右岸坡度較陡，為山體，基巖出露。河岸整體穩(wěn)定，主槽位置穩(wěn)定。穩(wěn)定性分析河段主要是針對河道漂流工程建成后對壩址至下游 25 / 43的區(qū)間河段進行防洪影響評價。 河床穩(wěn)定性分析關于河道穩(wěn)定性分析的指標有很多，大致來說有以下三種：說明河床縱向穩(wěn)定性程度的指標，稱為縱向穩(wěn)定性指標；說明河床橫向穩(wěn)定性程度的指標，稱為橫向穩(wěn)定性指標；既考慮縱向穩(wěn)定，又考慮橫向穩(wěn)定的指標，稱為綜合穩(wěn)定性指標。本次河道穩(wěn)定性分析采用第三種指標。1）河床縱向穩(wěn)定性河床縱向穩(wěn)定性程度取決于水流對河床泥沙的作用力和河床泥沙抵抗力之間的對比關系。目前常用的計算公式是 1987 年由洛赫金（）提出的：JloxTanMB?JdK?1式中： 河床縱向穩(wěn)定系數(shù)；1K河床床沙平均粒徑，mm；d河段平均比降，‰；J值越大，說明泥沙運動越弱，河床因沙波運動或因流路變化產(chǎn)生的1變形越小，河床越穩(wěn)定。反之，泥沙運動越強，河床因沙運動或因流路變化產(chǎn)生的變形越大，則河床越易變形。 取值為 40mm， 取值為 。dJ經(jīng)計算， ，說明河流縱向穩(wěn)定性很好。?K（2）河床橫向穩(wěn)定性影響河床橫向穩(wěn)定性的因素比較復雜，現(xiàn)有的橫向穩(wěn)定性指標，往往不是從直接影響它的因素出發(fā)而是根據(jù)它們橫向變形的結果來分析的。武漢大學水利水電學院把阿爾杜林公式計算的穩(wěn)定河寬與實際河寬相比較，用以表征河床橫向穩(wěn)定程度，公式為：26 / 43?式中： 穩(wěn)定河寬系數(shù)；2K造床流量， ；Qsm/3造床流量下水面寬；B造床流量下水面比降，‰。J值越大，說明枯水期露出沙灘較小，河床越穩(wěn)定，反之越不穩(wěn)定。2KBbK?/2式中： 枯水期水面寬；b造床流量下水面寬。B值越大，河岸越穩(wěn)定。/2K根