【正文】 km2,。河床均寬為63m,，年侵蝕模數(shù)為1000—3000T/ km2。根據(jù)集寧氣象站氣象資料統(tǒng)計，℃，多年平均降水量為350mm，降水量年際變化較大，年內(nèi)降水量分配不均，汛期（6～9月）份占全年降水量的80%，多年平均蒸發(fā)量為2050mm（20cm口徑蒸發(fā)皿）。歷年最大凍土深為191cm。察右前旗無徑流水文站，臨近有霸王河集寧水文站，這個水文站屬黃旗海流域。有系列徑流觀測資料，因此參照集寧水文站多年徑流資料統(tǒng)計6～%,尤其主汛期7～8月的徑流量占年徑流量的45%。根據(jù)《察右前旗中小河流近期治理建設規(guī)劃報告》經(jīng)本次實際勘測呼和烏素河總流域面積為211 km２，防洪堤(工程渠首以上)。鑒于近年來烏蘭察布市政府準備在霸王河集寧水文站的下游修建霸王河水庫一座，2007年內(nèi)蒙古水利水電勘測設計院對霸王河的徑流和洪水已有詳細的分析和計算，因此本次防洪治理設計采用《內(nèi)蒙古烏蘭察布市霸王河水庫可行性研究報告》（SC2007103(S)63/1）中的洪水計算成果來進行本次呼和烏素河防洪治理工程的洪水計算，其計算如下：多年平均徑流量W的計算采用公式：W=1000Y設計年徑流量的計算采用公式：WP=KPW計算CV=，CS=，當P=50%時，KP=故：WP=551=474萬m3由于受氣候干燥、少雨的影響，河道季節(jié)性的洪水通道，平時河中無水，只有汛期降暴雨時才產(chǎn)生地表徑流。 設計洪水 暴雨洪水特性影響中小河流洪水的主要因素是暴雨，本地區(qū)暴雨同西太平洋副熱帶高壓的活動有密切關(guān)系，每年6月下旬至9月上旬是暴雨最為活躍的季節(jié)水汽沿太平洋高壓西北前沿輸送至此，與西風帶中的冷渦氣旋配合，冷暖氣流交匯提供了本地區(qū)暴雨形成的有利條件。年降水量雖不大，但局部暴雨卻比較頻繁，多為局部雷陣雨。 設計洪水計算呼和烏素河與霸王河都是黃旗海水系中的內(nèi)陸河，其地形、氣象、下墊面因素等基本條件相似，因此采用集寧水文站的洪水資料推算呼和烏素河的設計洪水較為合適。根據(jù)《水利水電工程設計洪水計算規(guī)范》(SL442006)，集寧站洪峰洪量特征值參數(shù)采用1954—2006年實測系列（歷年最大值）并加入1929年歷史洪水，不連續(xù)系列進行頻率計算，頻率曲線線型采用P．Ⅲ型曲線，由矩陣法初估特征參數(shù)，通過圖解適線，參數(shù)優(yōu)選及地區(qū)綜合分析后調(diào)整參數(shù)，最終得出集寧站的設計洪水成果。 W24,設和W24，參分別為呼和烏素河和集寧站某種頻率的最大24小時設計洪量（萬m3）。208國道大橋重新修建于90年代初期，4孔橋鋼筋混凝土大橋，橋長64m，；，路基高于地面4m左右。這主要是因為京包鐵路以西及208國道以西的大片土地現(xiàn)在仍然為沼澤荒地，當上游洪水來臨時，這里的低洼地帶會起到滯洪、緩峰的作用，上游來水大部分積蓄在這些區(qū)域，所以在至今50余年中，京包鐵路的這2孔橋涵滿足了呼和烏素河的行洪需求。在1:5萬的地形圖上，我們可以清楚地看到有大片的區(qū)域低于鐵路橋的河底高程，故該區(qū)域能起到明顯的滯洪作用。以上集水面積二十年一遇的洪量為211萬m3，這樣約有50萬m3的洪水下泄。通過橋孔的流量計算公式為：Q=μω式中：ω—橋孔過水總面積；B—橋孔底的總凈寬；μ—流量系數(shù)，與橋孔進出口漸變段的形式有關(guān)的流量系數(shù)μ1和與橋墩墩頭（墩尾）的形狀有關(guān)的流量系數(shù)μ2有關(guān)，μ1=，μ2=，μ=μ1μ2=ω—橋孔總過流面積。最窄處約600m，%，將此區(qū)域概化為寬600m，糙率取n=，邊坡系數(shù)m=1的河道。洪水流經(jīng)該地段時形成漫流，水流平緩，在橋前形成的壅水很小，水面雍高值△z，；則：△z0=△z+=+=。另外土貴鎮(zhèn)的城市污水均在鎮(zhèn)東南方向排入呼和烏素河中。在1比5萬地形圖上量算，在小涵洞以西積水區(qū)域和土貴烏拉鎮(zhèn)部分城區(qū)的積水區(qū)域上，其產(chǎn)生的二十年一遇最大洪峰流量為：。因此根據(jù)以上分析，本次呼和烏素河河道整治將采用京包線2孔橋涵最大泄洪量加上土貴鎮(zhèn)城市污水排放的總量之和以及土貴鎮(zhèn)部分城區(qū)積水做為本次設計洪水的洪峰流量值。多年平均輸沙量參照集寧水文站的多年平均水蝕模數(shù)1000t/km2計算得年輸沙量113143ｔ/a。組成巖性為新生界第三系漸新統(tǒng)砂礫巖、中新統(tǒng)玄武巖和上新統(tǒng)紅色粘土砂礫巖，地表普遍分布殘坡積砂壤土夾碎石。 地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)在區(qū)域構(gòu)造上位于華北地臺北緣臺區(qū)一側(cè)，屬內(nèi)蒙地軸地質(zhì)構(gòu)造單元，從構(gòu)造行跡來看，屬緯向構(gòu)造帶，并復合三個構(gòu)造體系，分別為華夏構(gòu)造體系、東西向構(gòu)造體系。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，本區(qū)未發(fā)現(xiàn)大的構(gòu)造運動，地史上相對穩(wěn)定。根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB183062001），地震基本烈度為Ⅶ度。根據(jù)以往區(qū)域地質(zhì)調(diào)查以及勘察資料分析結(jié)果表明，區(qū)域處于在相對穩(wěn)定地段，無不良地質(zhì)作用發(fā)育，屬抗震有利地段，無飽和砂土地震液化存在。地基承載力特征值（參考建議值）：粉土、粉質(zhì)粘土、粘土、沙礫土、砂土fak=140—200kpa，強風化玄武巖fak=500kpa，中等風化玄武巖fak=1000kpa。地層巖性特征為：剝蝕堆積：分布在地勢較高的殘丘地段，上部為基巖分化形成的粘性土、沙類土，下部為花崗片麻巖；流水堆積：分布在地勢較低洼的準平原地段，為厚度較大的沖洪積所形成的粗粒土、細粒土。區(qū)內(nèi)最大的湖泊為黃旗海。含水量豐富，透水性強，滲透系數(shù)30～90m/d，為強透水層?！?。第四系松散層孔隙水，主要分布在山間盆地和河谷一帶，含水層巖性為砂、沙礫石層，一般厚度不大，其補給來源為大氣降水和側(cè)向補給，排泄形式為沿河道以潛流形式排向下游或補給下部砂礫巖裂隙孔隙水，在地下水位較淺的地方產(chǎn)生一部分蒸發(fā)。水量可隨之增大，為富水地段，含水層由兩個單層組成，總厚度在10m左右，水位埋深有山邊緣向盆地中心逐漸減小，水質(zhì)為HCO3MgCa型，礦化度小于16g/L。潛水、承壓水對建筑物材料均無腐蝕性。根據(jù)地基土直接持力層粒組、力學性質(zhì)，勘察堤線可歸納為二個工程地址段，即：Ⅰ段(樁號：0+000—0+300,2+400—6+015)，Ⅱ段（樁號為0+300—2+400）。地層自上而下分述如下：雜填土灰色，松散，稍濕，由建筑垃圾、生活垃圾以及工業(yè)廢料組成。厚度較大，—?！?。在該層標準貫入試驗實測錘擊數(shù)6—8擊，其主要物理性質(zhì)詳見地質(zhì)勘察報告。低液限粘土（CLO）灰色—深灰色，軟塑，土質(zhì)不均勻，夾細砂、中粗砂薄層，—，局部腐殖質(zhì)、有機質(zhì)含量高，微具腐臭味。該層分布普遍，—，在治理河段的首端出現(xiàn)，級配不良礫粗砂（SP）灰色—灰黃色，稍密—中密，濕—飽和，以中粗砂為主，其次為細砂，含花崗巖礫石，粒徑多在2—10mm，磨圓度較好，最大直徑5cm，含量10—20%，夾粘土、粉土、細砂薄層，—，級配較好?！?，—。推薦允許承載力R=220kpa。該層分布在2+400—6+015段，—，厚度較大，本次勘測未揭穿。推薦允許承載力R=220kpa。地層自上而下分述如下：雜填土灰色，松散，稍濕，由建筑垃圾以及生活垃圾組成，為新近回填土。低液限粉土（ML）淺灰色—灰黃色—褐黃色，稍濕，稍密，土質(zhì)不甚均勻，局部沙粒含量較高，夾細砂，粘土薄層，—，具搖振反應。該層主要分布在0+300—2+400段，厚度較小，—。推薦允許承載力R=140kpa。該層局部缺失?！?，其主要物理性質(zhì)詳見地質(zhì)勘察報告。低液限粘土（CL）灰黃色—灰綠色，可塑，土質(zhì)較均勻，局部夾細砂、粉土薄層，—，土芯切面稍光滑，韌性較好?！?，其主要物理性質(zhì)詳見地質(zhì)勘察報告。強風化花崗片麻巖（Gn）淺灰色—灰黃色，塊狀結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，巖層裂隙發(fā)育，巖心多呈碎塊狀，少柱狀，采取率7080%。推薦允許承載力R=500kpa。地下水類型為第四系松散孔隙水?！８羲畬樱罕緟^(qū)相對隔水層為低液限粘土層。滲透系數(shù)K=106cm/s—106cm/s。滲透系數(shù)K=106cm/s—106cm/s。 工程地質(zhì)評價 場區(qū)穩(wěn)定性評價擬建防洪工程沿線地形比高較小，為剝蝕殘丘、準平原型地貌類型，地層結(jié)構(gòu)較簡單，場地內(nèi)無不良地質(zhì)作用。 工程性質(zhì)評價①層雜填土：松散，局部存在，組成成分復雜，結(jié)構(gòu)松散，建筑時須全部清除。具中等壓縮性，屬凍脹土。屬凍脹土，為場區(qū)相對隔水層。為場區(qū)含水層。具中等壓縮性。⑥層強風化花崗片麻巖：局部存在，裂隙發(fā)育，巖層破碎，巖體質(zhì)量等級為Ⅴ級。滲透性等級為微透水。滲透性等級為極微透水。滲透性等級為中等透水。滲透性等級為極微透水。滲透性等級為中等透水。 地下水腐蝕性評價勘察期間在ZKZK44鉆孔取水樣各1件。根據(jù)《水利水電地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB504872008）對場區(qū)地下水腐蝕性評價：場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)以及混凝土中的鋼筋具弱腐蝕性。判別公式：Ner=No[+(dsdw)](3/pc)1/2巖土名稱孔號起始深度（m）標貫擊數(shù)（擊）基準值（擊）臨界值（擊）是否液化級配不良礫粗砂288不液化8不液化428不液化8不液化498不液化8不液化 以上結(jié)果表明：本場地無飽和和無粘土地震液化現(xiàn)象存在。 天然建筑材料砂料防護堤沿線為流水堆積所形成的準平原地貌類型，沖洪積砂類土發(fā)育。是較理想的混凝土細骨料、漿砌石砂漿料。段內(nèi)勘察鉆孔5個，～。粗骨料、塊石料料場選擇在呼和烏素河北側(cè)，土貴鎮(zhèn)大北店行政村北側(cè)，巖石裸露地表，現(xiàn)有數(shù)處石場開采，由208國道、土貴鎮(zhèn)～麥胡圖瀝青公路通往場地，交通便利。料場巖性為玄武巖，灰色~深灰色，巨厚層狀結(jié)構(gòu)，致密狀構(gòu)造，弱風化，巖芯多呈柱狀，少量塊狀，巖質(zhì)堅硬，錘擊聲清脆，采取率80～90%。 m，四角坐標分別為 N：40176。08′45″； N:40176。08′40″。46′24″，E: 113176。 N:40176。08′48″。土料防洪堤沿線附近均為農(nóng)田、村莊、居民區(qū)，防洪堤背后的防洪通道選用筑堤的挖方土回填，挖方量滿足本工程的需求。 巖土工程結(jié)論與建議察右前旗抗震設防烈度為7度，該場地可不考慮地震液化。②層低液限粉土、③層低液限粘土、⑤層低液限粘土粘粒含量較高，為凍土。場區(qū)主要含水層為④層級配不良礫粗砂和⑥層強風化花崗片麻巖，102cm/s—102cm/s。②層低液限粉土、③層低液限粘土、④、。天然建筑材料場地運距短，交通方便，材質(zhì)較好，儲量滿足工程需要。土貴烏拉鎮(zhèn)位于察右前旗南部，系旗人民政府所在地，是全旗政治、經(jīng)濟、文化活動的中心。土貴烏拉鎮(zhèn)地理位置優(yōu)越，交通便利，位居旗境鐵路、公路交通網(wǎng)內(nèi)。據(jù)烏蘭察布市2007年統(tǒng)計資料，；；。設計洪水標準為二十年一遇。現(xiàn)狀情況土貴烏拉鎮(zhèn)由呼和烏素河分為南北兩片，總體地形趨勢南高北低，西高東低，地勢平坦，河床為寬淺式，由于近年來洪水較少，居民思想麻痹大意，該溝道兩側(cè)建了很多民房，土貴鎮(zhèn)居民生活污水均由此排放，因此，該溝道具有排洪、排污雙重用途。隨著土貴烏拉鎮(zhèn)各行各業(yè)的迅速發(fā)展，經(jīng)濟快速增長，防洪保護的價值越來越高。該溝道主要承擔城區(qū)的雨水與沿河居民生活污水的排放，由于污水沒有經(jīng)過處理，直接排放到河內(nèi)，加上沿河亂倒垃圾，污染十分嚴重?，F(xiàn)狀溝道已成垃圾、廢棄物的堆積地，環(huán)境極差，溝道斷面形狀不規(guī)則，致使洪水行洪不暢，溝道防洪能力逐年下降；再加上溝道無堤防工程，基本沒有防洪能力。只有加快防洪工程的建設，提高防洪工程的標準，才能適應土貴烏拉鎮(zhèn)的經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的需求，使該地區(qū)人民的生產(chǎn)生活得到保障，確保各種投資能夠發(fā)揮更大的效益及土貴烏拉鎮(zhèn)的安全，并實現(xiàn)遠景規(guī)劃目標。河道兩岸現(xiàn)狀情況見實地拍攝的照片。 工程總體布局該防洪工程總體布置是從土貴鎮(zhèn)西南方向京包鐵路大橋下游處開始到土貴鎮(zhèn)東北方向的察右前旗到豐鎮(zhèn)市的舊公路橋止。設計洪水標準為二十年一遇。另外在樁號3+690處與現(xiàn)有城市排洪渠道相連接，該渠道為已建工程，不在本次設計范圍內(nèi)，重力式漿砌石堤防護岸。 標準及等級根據(jù)工程防護的對象為土貴烏拉鎮(zhèn)，以及《防洪標準》（GB5020194）中城市防洪應根據(jù)社會經(jīng)濟地位的重要性和非農(nóng)業(yè)人口數(shù)量確定防洪標準的要求，按《堤防工程設計規(guī)范》（GB5028698）規(guī)定，本次防洪工程設計洪水標準為20年一遇，堤防工程的級別為4級。防洪堤線與河勢流向相適應，并與主河道大致平行。盡可能少站耕地，便于防汛搶險和工程管理。 堤線布置本次設計基本上按現(xiàn)有河道的走向布置堤線，堤線力求平順，盡量少占耕地。所以在堤線布置基本上沿現(xiàn)河道走向，力求平順、平緩且堅固，在個別沖刷彎道大的河段裁彎并設置護角。根據(jù)河段情況和兩岸交通實際需修交叉工程過水路面2處，護腳9處，4處城區(qū)排洪口。防洪工程過去沒有修建過，全部河段均為自然沖刷形成的溝，溝寬1530 m， m左右。在實際施工中，應當遵循現(xiàn)有河道的寬度來筑堤，防止居民進一步擠占河道，也便于日后防洪標準提高而難于拓寬河道。 堤身設計 堤頂高程的確定 根據(jù)洪水計算結(jié)果, 。以上各項計算如下：根據(jù)《提防工程設計規(guī)范》GB50286—98附錄C計算確定。； — 堤前波浪的平均波高(m)，由波浪要素公式計算確定。 g — 重力加速度(m／s2)。 (2)風雍增水高度 根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》GB50286—。 D — 水域的平均水深(m)；。，可忽略不計。采用推薦的天然河道水面線計算公式即伯努力方程進行計算。采用的河床糙率在無實測洪水糙率情況下，根據(jù)《水力學》中的介紹以及實際河床情況。⑵水面線推算；糙率和斷面進行計算。+ɑɑhW式中：Z上、V上 — 上游斷面的水位、流速； Z下、V下 — 下游斷面的水位、流速； hwj — 兩斷面間水頭損失 hw=hy+hj； hy — 沿程水頭損失 hy=JL；