【正文】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　彎道左、右岸壩長度計(jì)算表表58序號(hào)樁號(hào)彎道方向性 （凹）彎道中心線長度 （m）凹岸長度 （m）凸岸長度 （m）彎曲角 α凹岸半徑 R1（m）凸岸半徑 R2（m）備注10+000　　　　　　　　20+210左21337330270　30+290右23230170　40+890右54450390　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　6. 1管理機(jī)構(gòu)為加強(qiáng)河道工程管理，保證河道行洪順暢和工程安全運(yùn)行。堤頂防洪道路布置在河堤兩側(cè),道路寬5m，路面與堤頂同高。對河道內(nèi)部分地段進(jìn)行裁彎取直，疏浚后的河底高程需滿足現(xiàn)有橋梁基礎(chǔ)的防護(hù)。設(shè)計(jì)河道清淤要盡量與上下游進(jìn)、出口河段平順連接，盡量維持河道自然坡度。 對河道治理范圍內(nèi)河床進(jìn)行清淤疏浚，清淤疏浚工程遵守了以下原則。 伸縮縫砌石河堤每50m設(shè)一條伸縮縫，伸縮縫用瀝青木板塞縫。 R——圓弧半徑。具體計(jì)算見表57。 式中：Δh——彎道橫向水位差（m）B——彎道水面寬度 (m)R——彎道斷面中心線的曲率半徑(m)v——斷面中心平均流速（m/s）具體計(jì)算見表56。此次河道整治工程設(shè)計(jì)共有彎道3處。=［Ko］=—, 抗傾穩(wěn)定滿足要求。m），ΣMH= kNm），ΣMv= kN 抗滑驗(yàn)算： 式中：Kc——河壩沿基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f ——河壩基底面與地基之間的摩擦系數(shù)，；ΣG——同上，ΣG= ，ΣH——作用于河壩上全部平行于基底面的荷載（kN），ΣH= kN；=［Ke］=—，抗滑滿足要求。ΣM=地基應(yīng)力驗(yàn)算 式中：——河壩基底應(yīng)力的最大值或最小值（kpa）；ΣG——作用在河壩上全部垂直于水平面的荷載（kN），ΣG= ，ΣM——作用于河壩上全部垂直于水平面平行前墻墻面方向形心軸的力矩之和（kNΦ/2)=Φ—回填土摩擦角，取Φ=35176。 . 4穩(wěn)定計(jì)算(以桑家會(huì)村段為例進(jìn)行計(jì)算)土壓力計(jì)算土壓力Pa2=1/2γH2KaB （《土力學(xué)》P103）式中：H—壩后回填土高度，取H=。計(jì)算結(jié)果見表53河壩沖刷深度計(jì)算(水流平行于岸坡)工程名稱沖深 (m)局部沖刷深hB (m)沖刷處水深hp (m)Vcp (m/s)V允 (m/s)nVcp/V允(Vcp/V允)^n－1西山段 桑家會(huì)段 基礎(chǔ)深度的確定基礎(chǔ)埋深應(yīng)為計(jì)算局部沖刷深度加上安全深度。河床按小卵石考慮，查《水力計(jì)算手冊》表2110，取Vh=。計(jì)算結(jié)果見下表 表 52河段設(shè)計(jì)水深（m） 堤頂超高（m）堤高（m）桑家會(huì)段西山段、壩基埋深水流平行于岸邊的沖刷計(jì)算。將以上數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得：d=，風(fēng)雍水面高度為：e=d=，風(fēng)雍水面高度為：e=西山段，d=，Y=++= m桑家會(huì)段，d=，Y=++= m取Y=。R0——無風(fēng)情況下,光滑不透水護(hù)面(K△=1)、=1m時(shí)的爬高值，—4確定。公式采用：河壩內(nèi)坡比m=≤，Rp =K△KvKpR0（—2）進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式：式中：Q——河道設(shè)計(jì)洪水流量（m3/s）； ω——河道過水?dāng)嗝娣e（m2）； C——謝才系數(shù)； n——過水?dāng)嗝娌诼剩哟矠樯暗[或卵石組成，底坡較均勻n=； R——水力半徑； I——河道縱坡；根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，堤頂高程為設(shè)計(jì)水深加堤頂超高確定。河道設(shè)計(jì)采用明渠均勻流公式計(jì)算出設(shè)計(jì)水深。、。河道縱坡設(shè)計(jì)要兼顧上下游，盡可能使河道縱坡變化小一些，較陡和較緩的坡段要給于適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以利水流平穩(wěn)過渡，避免出現(xiàn)流態(tài)發(fā)生大的不均勻性，以利于河床的相對穩(wěn)定。盡可能利用已建堤壩，節(jié)約投資，但已建工程影響到行洪要求時(shí)，應(yīng)予以拆除。結(jié)合河道岸邊的特點(diǎn)，在可能的情況下盡量使河道依托在基巖、陡岸，以便減少工程量，降低工程投資。因勢利導(dǎo)，順應(yīng)天然河流的流勢，尤其是比較穩(wěn)定的河段，它們是流域水沙和河床邊界長期作用的產(chǎn)物,是確定治導(dǎo)線的基本依據(jù)。河道治理的目標(biāo)就是確定合理的治導(dǎo)線最終形成固定而平順的河床，使兩岸形成固定的河岸。河道整治工程主要包括堤防工程、河槽疏浚工程。表4—1分段防護(hù)等級(jí)防洪標(biāo)準(zhǔn)[洪水重現(xiàn)期（年）堤防級(jí)別治理段Ⅳ2041中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194；2中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)SL4493《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》；3中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGC302002； 4中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5028698；5中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》；6中華人民共和國水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL3792007《水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范》等。本次治理的目標(biāo)是：通過治理，使洪水威脅嚴(yán)重、洪澇災(zāi)害較頻繁、損失較大、嚴(yán)重影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)河段的防洪能力得到增強(qiáng)，區(qū)域內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的防洪安全保障問題得到初步解決。對河道進(jìn)行徹底整治，解決河道兩岸的防洪問題已勢在必行，刻不容緩。人民群眾對于提高防御洪澇災(zāi)害的能力，享有防洪安全保障的要求不斷提高。經(jīng)過多年治理，項(xiàng)目區(qū)防洪除澇工作已取得巨大成績，但由于自然地理特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件限制，防洪減災(zāi)體系尚不完善，防洪能力偏低，防洪保護(hù)區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)與社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求還不相適應(yīng)。支流匯入口沒有工程設(shè)施，水流紊亂，破壞堤防。（1）治理情況該區(qū)群眾歷來就有治河造地的習(xí)慣，雖然治理標(biāo)準(zhǔn)低、規(guī)模小、系統(tǒng)性差，但在開發(fā)灘地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面確實(shí)起到了積極作用。工程任務(wù)和規(guī)模項(xiàng)目區(qū)共涉及某縣圪洞鎮(zhèn)的西山和桑家會(huì)兩個(gè)行政村，共192戶，636口人，勞動(dòng)力288個(gè)，現(xiàn)有耕地面積1272畝。塊石：在潘家坂石料廠購買，潘家坂石料廠位于某縣圪洞鎮(zhèn)潘家坂村。水泥：在某縣水泥廠購買。據(jù)山西省地震活動(dòng)資料,，據(jù)1：400萬《中國地震烈度區(qū)劃圖（1990）》（山西部分），本區(qū)地震烈度為6度。新生界、第三紀(jì)地層覆蓋于各地層之上。大武楊家會(huì)以北大部分地區(qū)以太古界、元古界地層為主，主要有呂梁山群野雞山群變質(zhì)巖、混合花崗巖。⑤新生界第三系（N）和第四系（Q）。③震旦亞界長城系的漢高山組（Zchn）。區(qū)內(nèi)出露地層由老至新為：①中太古界界河口群奧家灘組（Ar2a）和上太古界呂梁山群赤堅(jiān)嶺組（Ar3c）、杜家灣組（Ar3d）、寧家灣組（Ar3n）及混合雜巖帶（Mr）。該區(qū)處于呂梁塊隆的蘆芽山赤堅(jiān)嶺梭形掀背斜南端，關(guān)帝山穹狀隆起西緣，離石中陽菱形復(fù)向斜北端。河漫灘土質(zhì)偏砂，并夾有礫石和砂灘，寬度在50米左右。工程地質(zhì)該段河床主要為砂、礫石，河床穩(wěn)定性較好。水文比擬法的首要條件，要求參證站的水文下墊面條件與設(shè)計(jì)斷面以上流域水文下墊面基本相近。但推理公式法與其他方法所得成果相差較大，其原因主要是流域產(chǎn)流地類的面積僅僅考慮地質(zhì)條件，對流域植被、地形條件基本沒有考慮。而面積較小的流域，經(jīng)驗(yàn)公式法所求得值效果還比較好。其計(jì)算結(jié)果與其他方法（經(jīng)驗(yàn)公式法）接近。每種計(jì)算方法各有其適用范圍。圖21 圪洞水文站洪峰流量頻率曲線圖 各設(shè)計(jì)斷面洪峰流量計(jì)算在設(shè)計(jì)河段下游設(shè)有圪洞水文站，流域內(nèi)各計(jì)算斷面的流域特征與圪洞水文站基本相同，因此，各斷面設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算，以圪洞水文站為參證站，選取圪洞水站相應(yīng)頻率的洪峰流量計(jì)算，比擬法計(jì)算結(jié)果見表21。統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)按矩法計(jì)算計(jì)算公式： 設(shè)計(jì)洪峰流量推求結(jié)果按皮爾遜P—Ⅲ型曲線，離差平方和最小準(zhǔn)則進(jìn)行適線，使其點(diǎn)線擬合最佳（見圖21），以此推求各種頻率的設(shè)計(jì)洪峰流量值，推求結(jié)果為：圪洞水文站：Qp,5%=511m3/s。 推求方法經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算將特大洪水與一般洪水構(gòu)成的不連續(xù)系列，作為一個(gè)（不完全）樣本，有下列計(jì)算公式：特大洪水: 式中：PM—?dú)v史特大洪水流量或?qū)崪y系列中的特大洪水流量經(jīng)驗(yàn)頻率（%）；M—?dú)v史特大洪水流量或?qū)崪y系列中的特大洪水流量在調(diào)查期內(nèi)的序位；N—調(diào)查期年數(shù)。圪洞水文站實(shí)測洪水資料系列長達(dá)48年，具有一定的代表性。我們曾對圪洞水文站年降水量與年徑流深點(diǎn)繪雙累積曲線分析，其關(guān)系基本成直線，一定程度上說明人類活動(dòng)影響是存在的，但不重要。該流域氣象成因不存在差異，一般情況下洪水是在暴雨的情況下形成的。 水文資料的合理性檢查分析可靠性分析實(shí)測洪水資料來源于《中華人民共和國水文年鑒》及刊印成果，圪洞水文站歷史洪水資料來源于《山西省洪水調(diào)查資料》。圪洞水文站與峪口水文站兩站觀測斷面流域面積相差384km2，但形成洪水的下墊面自然環(huán)境條件基本一致。收集到1957年～2007年實(shí)測系列洪水資料51年，其中1957年～1959年系峪口水文站實(shí)測，1960年～2007年系圪洞水文站實(shí)測。53′。位于山西省呂梁市某縣圪洞鎮(zhèn)圪洞村，地理坐標(biāo)為東經(jīng)111176。由于設(shè)計(jì)斷面距離圪洞水文站較近，各斷面的流域特征（流域面積、下墊面等因素）與圪洞水文站相近，所以可以將圪洞水文站做為各設(shè)計(jì)斷面的參證站進(jìn)行設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算。 計(jì)算方法《北川河**段設(shè)計(jì)洪峰流量分析計(jì)算報(bào)告》中指出，推理公式法與其他方法所得成果相差較大，而經(jīng)驗(yàn)公式法在面積較小的流域應(yīng)用效果較好，故本次分析各斷面設(shè)計(jì)洪峰流量采用水文比擬法計(jì)算。設(shè)計(jì)河段下游約1km處設(shè)有1處圪洞水文站，控制面積749km2。蒸發(fā)量年平均蒸發(fā)量1907mm，為年降水量的3倍多。風(fēng)向、風(fēng)速最大風(fēng)力6—7級(jí)，多年平均大風(fēng)日數(shù)6—7天，最多13天，最少2天。雨量年際變化懸殊，最多年和最少年相差473毫米。年均日照時(shí)數(shù)為2738小時(shí)，春季日照時(shí)數(shù)最多，在作物生長期的平均日照時(shí)數(shù)為6—10小時(shí)，屬短日照地區(qū)。溫度多年平均氣溫介于4—9℃之間，無霜期90—150天，冰凍期4—5個(gè)月。某縣屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明。地勢東北高，西南低，以關(guān)帝山為最高，海撥2831米，山上多為花崗巖和古老變質(zhì)巖分布，森林茂密，天然草灌叢生，1800米以下為不同厚度的黃土覆蓋，植被稀疏，支