【正文】 水，且沒有完整的護(hù)堤和護(hù)坡工程。 工程建設(shè)緣由①某某河開平區(qū)段由于久未治理，年久失修，現(xiàn)狀的防洪標(biāo)準(zhǔn)已不足 5 年一遇，其設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)既不適應(yīng)城市安全要求，也不滿足流域規(guī)劃確定的防洪要求。河道是水生態(tài)環(huán)境的主要載體，因此，該工程建設(shè)亦是生態(tài)環(huán)境的需要。因此，某某河開平區(qū)段河道治理工程建設(shè)又是市城市發(fā)展的需要，它對于完善城市功能、改善城市生態(tài)環(huán)境和提高城市品位具有重要意義。 執(zhí)行的主要規(guī)范、規(guī)程《水利水電工程可行研究報(bào)告編制規(guī)程》 （DL502193） ；《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 （GB5020194） ；《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB5028698） ；《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SDT33889） ；《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 （SL2522022） ；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （QBJ1089 ） ；《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SDJ1078；《水利水電工程環(huán)境影響評價規(guī)范》 （試行） 。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)①防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194，本工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)近期按20 年一遇洪水設(shè)計(jì)。工程主要建筑物為 4 級建筑物，次要建筑物一般按 5 級建筑物設(shè)計(jì)。根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL20397） ，堤防工程不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，建筑物按地震烈度Ⅷ度設(shè)防。為適應(yīng)河道景觀規(guī)劃要求，河道迎水坡擬采用混凝土六菱板進(jìn)行全斷面護(hù)砌。 工程量及投資本工程估算總投資為 萬元。主要工程量為：土方開挖 678882m3，土方回填 535520m3，石方 10800 m3，混凝土 68580 m3。施工期計(jì)劃為2022 年～2022 年。2 基本情況 自然地理開平區(qū)位于京津冀經(jīng)濟(jì)圈腹地的市，是市中心城區(qū)之一。開平自古為商賈重鎮(zhèn)，素有填不滿的開平城之說，被譽(yù)為“ 京東四大名鎮(zhèn)”之首。秦漢屬右北平都，唐代為石城縣治所，元代由義豐縣所轄，明朝永樂元年設(shè)在真定府的開平中屯衛(wèi)徙于此地，開平由此得名，至今 600 余年。 205 國道橫貫境內(nèi)，市外環(huán)路使開平區(qū)與路北區(qū)、路南區(qū)、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)和豐南區(qū)之間實(shí)現(xiàn)快速直達(dá)，開平區(qū)東側(cè)的市環(huán)城高速、東南側(cè)的唐港高速與京沈、唐津、唐曹和沿海高速公路可全部互通，形成四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)。沿構(gòu)造方向有褶皺與斷層發(fā)育，即陡河斷層和碑子院斷層。本區(qū)屬冀東灤河（近期陡河）洪沖積扇堆積而成的山麓平原中部，總的趨勢是北高南低，中部隆起，形成東西兩個低平。北部丘陵占總面積的 13%，中部平原占 69%，南部洼地占 18%。 水文氣象本區(qū)屬東部季風(fēng)暖溫帶濱海半濕潤氣候，四季分明，各具特色，雨熱同季，季風(fēng)顯著。年平均氣溫 ℃，一月最冷，℃，極端最低氣 ℃；七月最熱，平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃。全年最多風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，頻率 8%；其次是西風(fēng)，頻率 7%。風(fēng)速年平均 ，極端最大風(fēng)速（10 級）25 m/s。多年平均徑流量 億 m3。地表水可利用量 億 m3，可開采地下水量 億 m3，共計(jì) 億 m3。 河流水系境內(nèi)主要河流有 2 條，即陡河、某某河。陡河全長（豐潤區(qū)馬莊戶～豐南區(qū)澗河），流域面積 1340km2。陡河市區(qū)段的河北橋～勝利橋河段于 1992 年至 1996 年進(jìn)行了全面綜合整治，河道設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)由原來的五十年一遇提高至百年一遇，設(shè)計(jì)行洪流量達(dá)到 600m3/s；該段河道為無堤河道，設(shè)計(jì)河底寬 38m，邊坡 1：3，縱坡 1/2260，干砌石護(hù)腳， 水位以下為漿砌石護(hù)坡，以上為混凝土六菱板護(hù)坡。②某某河某某河系陡河的一條支流，古稱官渠水，發(fā)源于古冶區(qū)北部的丘陵山地。某某河由古冶區(qū)謝家套村流入開平區(qū)婁子莊，至王盼莊村西南匯入陡河，途中流經(jīng)開平區(qū)的 3 個鎮(zhèn)，29 個村莊，境內(nèi)長 18km。某某河擔(dān)負(fù)著開平區(qū) 3 個鎮(zhèn)、29 個村莊的農(nóng)田灌溉和防洪任務(wù)。2022 年開平區(qū)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值 億元，人均生產(chǎn)總值達(dá)到39499 元。2022 全區(qū)總戶數(shù)為 81991 戶，總?cè)丝?246131 人，其中農(nóng)業(yè)人口 108440 人，非農(nóng)業(yè)人口 137691 人。城鎮(zhèn)居民人均可支配收入 11414 元，農(nóng)民人均純收入 5753 元。由于流域內(nèi)降水量年內(nèi)年際分配不均，表現(xiàn)為有時河水來水量大、流速急、水位變幅大，從而引起河道排水不暢，造成河堤漫溢決口，發(fā)生瀝澇災(zāi)害。久旱之后突降暴雨致澇成災(zāi)是某某河流域的另一種瀝澇災(zāi)害形式，即由旱轉(zhuǎn)澇。1959 年 7 月 21 日～7 月 22 日境內(nèi)普降暴雨，歷時 21 小時，發(fā)生了某某河自有水文記載以來最大的一次洪水。某某河河堤于 22 日晨 6 點(diǎn) 30分發(fā)生決口，其中一處長約 17m，高 3m。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，此次水災(zāi)淹沒大田 萬畝，其中絕收 萬畝，減產(chǎn) 萬畝；淹沒園田 萬畝，倒塌房屋 488間，畜棚 1 間，豬圈 16 間；沖走商業(yè)瓜菜 1500kg。礬土礦也因進(jìn)水致使 18個礦井被損壞。 河道工程現(xiàn)狀某某河開平區(qū)段，流經(jīng)洼里鄉(xiāng)、開平鎮(zhèn)、越河鄉(xiāng)，由西王盼莊村匯入陡河。某某河沿途除匯集雨水外，以附近的煤礦疏干水和生活污水為其主要徑流。 防洪形勢分析某某河作為市中心區(qū)城市防洪河道之一曾于 1992 年對其作出了河道整治規(guī)劃，但當(dāng)時僅對某某河上游段即古冶城區(qū)段做出了河道防洪整治方案，而對某某河開平區(qū)段則由于歷史及資金等方面原因未制訂防洪規(guī)劃方案。目前，某某河開平區(qū)段河道行洪能力已達(dá)不到 5 年一遇標(biāo)準(zhǔn)。一俟發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水，由于河道防洪能力嚴(yán)重偏低，洪水無法順暢下泄，洪水將出槽形成漫流乃至發(fā)生潰堤決口，并將形成較長時間滯蓄和淹沒，直接威脅城區(qū)安全，導(dǎo)致嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，給人民的生民財(cái)產(chǎn)造成極大損失。4 水文分析 流域概況某某河隸屬陡河支流，發(fā)源于古冶區(qū)北部的丘陵山地，至開平區(qū)王盼莊村西南匯入陡河。流域總體地勢由東北向西南逐漸降低，由丘陵、山麓平原、沖擊平原、人工地貌等主要地形組成，流域高差 。流域內(nèi)蘊(yùn)含豐富的煤炭、石灰?guī)r、陶瓷土、礬土等礦產(chǎn)資源，是國家重要的煤炭基地。 年徑流流域多年平均徑流量 1885 萬 m3。 泥沙依據(jù)《市水文手冊》 ，某某河控制流域土壤侵蝕類型為土石山地輕度侵蝕，流域上游為低山丘陵區(qū)，植被覆蓋良好，綜合考慮各方面影響因素，流域多年平均懸移質(zhì)輸沙模數(shù)確定為 85t/km2。則某某河流域多年平均侵蝕模數(shù)為 ，多年平均輸沙量為 萬 t。①單因子公式法洪水計(jì)算計(jì)算公式：Q mp＝C p ； pC? F ——— 流域面積（ km2） ，F(xiàn)=185 km 2。由多年平均洪峰流量模系數(shù) 等值線圖查得，某某河流域pC? pC?＝。某某河設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果表(單因子公式法) 表 41重現(xiàn)期（年） 20 50 100 200頻率(%) 5 2 1 Kp 8Cp 24Qmp（m 3/s） 252 366 455 548 ②多因子公式法洪水計(jì)算計(jì)算公式： ????式中：Q mp ——— 某一頻率的洪峰流量（m 3/s） ； F ——— 流域面積 (km2)，F(xiàn)＝185 km 2；C ——— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；C=。運(yùn)用多因子公式法計(jì)算得到某某河設(shè)計(jì)洪水成果，計(jì)算結(jié)果見表 42。某某河設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果表表 43重現(xiàn)期（年） 20 50 100 200頻 率(%) 5 2 1 Qmp（m 3/s） 205 285 348 4125 工程建設(shè)的必要性和目標(biāo)體系 河道治理工程的必要性某某河開平區(qū)段由于久未治理，年久失修，現(xiàn)狀的防洪標(biāo)準(zhǔn)已不足 5 年一遇，其設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)既不適應(yīng)城市安全要求，也不滿足流域規(guī)劃確定的防洪要求。因此，為保證開平區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，確保城區(qū)安全，必須盡快建立城區(qū)的防洪工程體系，把某某河開平區(qū)段治理工程早日付諸實(shí)施，這是非常緊迫和必要的。②運(yùn)用現(xiàn)代新材料、新工藝、新技術(shù)，使某某河河道治理工程達(dá)到技術(shù)的先進(jìn)性、布局的合理性和工程設(shè)計(jì)科學(xué)化的目標(biāo)。6 工程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原則①參照有關(guān)法規(guī)設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合實(shí)際情況，合理確定防洪標(biāo)準(zhǔn)，為工程設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。③因地制宜，就地取材，在保證工程標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡可能減少投資。 依據(jù)的規(guī)范《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 （SL2522022） ；《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 （GB5020194） ；《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB5028698） ；《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL20397） ；《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （CJJ5092） ；《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》 （SL4493） ；《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB5028899） ；與本規(guī)劃有關(guān)的其他規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 防洪標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《市城市防洪規(guī)劃》 ，本次某某河開平區(qū)段的設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)采用 20 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。工程主要建筑物為 4 級建筑物，次要建筑物一般按 5 級建筑物設(shè)計(jì)。根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL203－97） ，堤防工程不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，建筑物按地震烈度Ⅷ度設(shè)防。本次某某河開平區(qū)段河道治理工程包括河道疏浚清淤，開卡清障，拓寬河槽，修筑堤防，護(hù)砌邊坡等項(xiàng)內(nèi)容。 工程總體布置本工程治理范圍為某某河婁子莊～王盼莊的區(qū)間河段，治理河段總長 。河道斷面形式設(shè)計(jì)為梯形，迎水坡坡比采用 1：，背水坡坡比1：3，堤頂寬 5m。堤頂根據(jù)需要布置交通道路，堤頂兩側(cè)擬布置綠化帶，具體方案待下一階段進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)時再做詳述。計(jì)算公式如下： 612)(RnCAmhbiKiRCQ????????? 式中： ——設(shè)計(jì)最大過水流量（m 3/s）Q—— 過水面積（m 2）A—— 濕周（m）?—— 水力半徑（m）R—— 謝才系數(shù)C—— 流量模數(shù)（m 3/s）K —— 渠道底坡i—— 粗糙系數(shù)n 設(shè)計(jì)堤頂高程計(jì)算堤頂高程按設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高確定。A①風(fēng)浪要素計(jì)算風(fēng)浪要素按下列公式計(jì)算確定： gVTtHT gVdthFgtVdgth??????????? ???????????????????????????????????????? . ...13.式中： —— 平均波高（m） —— 平均波周期（s）T —— 計(jì)算風(fēng)速（m/s）V —— 風(fēng)區(qū)長度（m）F —— 水域的平均水深（m）d —— 重力加速度（m/s 2） ，g＝ m/s 2g—— 風(fēng)浪達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的最小風(fēng)時（s）mint 據(jù)平均波周期 和設(shè)計(jì)水深可查表求得波長 。V —— 設(shè)計(jì)風(fēng)速，按計(jì)算波浪的風(fēng)速確定。g —— 爬高累積頻率換算系數(shù)，可查表確定。 —— 堤前波浪的平均波高（m）H —— 斜坡坡率， ， 為斜坡坡角（度） 。⑶當(dāng) m 時，可由 m＝ 和 m＝ 的計(jì)算值按內(nèi)插法確定。河道底寬、水深、邊坡、縱坡的設(shè)計(jì)原則以盡可能減少工程量、占地和投資為出發(fā)點(diǎn)，并盡可能滿足不沖不淤流速的要求。河道兩側(cè)按設(shè)計(jì)要求，修筑堤防。 河道水力設(shè)計(jì)指標(biāo)計(jì)算采用明渠均勻流公式進(jìn)行某某河河道斷面的過水能力計(jì)算，河道設(shè)計(jì)指標(biāo)計(jì)算成果見表 61。計(jì)算成果如表 62。某某河橫斷圖、縱斷圖詳見附圖。為體現(xiàn)景觀河道設(shè)計(jì)要求以及防止風(fēng)浪作用對堤防的淘刷，本工程采取全斷面護(hù)砌方案，護(hù)坡材料采用六菱形砼預(yù)制板，預(yù)制板邊長 25cm、厚 15cm。護(hù)坡堤腳處設(shè)置基座，基座高 ，寬 。在護(hù)坡上設(shè)置直徑為 5cm、間距為 2m 的排水孔，呈梅花型布設(shè)。堤頂寬度5m，堤外以1:3的土坡與自然地面相銜接。某某河開平區(qū)段各斷面設(shè)計(jì)指標(biāo)一覽表表 65 單位：m序號 斷面樁號 斷面位置 設(shè)計(jì)河底高程 設(shè)計(jì)水位高程 堤頂高程1 0+000 婁子莊 2 0+500 3 1+000 4 1+500 5 2+000 6 2+500 7 3+000 8 3+500 9 4+000 10 4+500 11 5+000 12 5+500 13 6+000 14 6+500 15 7+000 16 7+500 17 8+000 18 8+500 19 9+000 20 9+500 21 10+000 22 10+500 23 11+000 24 11+500 25 12+000