【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(jì)，℃，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(gè)水文站屬黃旗海流域。有系列徑流觀測(cè)資料，因此參照集寧水文站多年徑流資料統(tǒng)計(jì)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(shè)規(guī)劃報(bào)告》經(jīng)本次實(shí)際勘測(cè)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(zhǔn)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(cè)設(shè)計(jì)院對(duì)霸王河的徑流和洪水已有詳細(xì)的分析和計(jì)算，因此本次防洪治理設(shè)計(jì)采用《內(nèi)蒙古烏蘭察布市霸王河水庫可行性研究報(bào)告》（SC2007103(S)63/1）中的洪水計(jì)算成果來進(jìn)行本次呼和烏素河防洪治理工程的洪水計(jì)算，其計(jì)算如下：多年平均徑流量W的計(jì)算采用公式：W=1000Y設(shè)計(jì)年徑流量的計(jì)算采用公式：WP=KPW計(jì)算CV=，CS=，當(dāng)P=50%時(shí)，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(shí)河中無水，只有汛期降暴雨時(shí)才產(chǎn)生地表徑流。 設(shè)計(jì)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(dòng)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(fēng)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(shè)計(jì)洪水計(jì)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(shè)計(jì)洪水較為合適。根據(jù)《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》(SL442006)，集寧站洪峰洪量特征值參數(shù)采用1954—2006年實(shí)測(cè)系列（歷年最大值）并加入1929年歷史洪水，不連續(xù)系列進(jìn)行頻率計(jì)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(shè)計(jì)洪水成果。 W24,設(shè)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(shí)設(shè)計(jì)洪量（萬m3）。208國(guó)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(zhǎng)64m，；，路基高于地面4m左右。這主要是因?yàn)榫┌F路以西及208國(guó)道以西的大片土地現(xiàn)在仍然為沼澤荒地，當(dāng)上游洪水來臨時(shí)，這里的低洼地帶會(huì)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(jì)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(jìn)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(shí)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(shè)計(jì)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(jì)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?xì)埰路e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(tái)北緣臺(tái)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(fù)合三個(gè)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(yùn)動(dòng)，地史上相對(duì)穩(wěn)定。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)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(duì)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(qiáng)風(fēng)化玄武巖fak=500kpa，中等風(fēng)化玄武巖fak=1000kpa。地層巖性特征為：剝蝕堆積：分布在地勢(shì)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(shì)較低洼的準(zhǔn)平原地段，為厚度較大的沖洪積所形成的粗粒土、細(xì)粒土。區(qū)內(nèi)最大的湖泊為黃旗海。含水量豐富，透水性強(qiáng)，滲透系數(shù)30～90m/d，為強(qiáng)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(bǔ)給來源為大氣降水和側(cè)向補(bǔ)給，排泄形式為沿河道以潛流形式排向下游或補(bǔ)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(gè)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(duì)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(xué)性質(zhì)，勘察堤線可歸納為二個(gè)工程地址段，即：Ⅰ段(樁號(hào)：0+000—0+300,2+400—6+015)，Ⅱ段（樁號(hào)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(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測(cè)錘擊數(shù)6—8擊，其主要物理性質(zhì)詳見地質(zhì)勘察報(bào)告。低液限粘土（CLO）灰色—深灰色，軟塑，土質(zhì)不均勻，夾細(xì)砂、中粗砂薄層，—，局部腐殖質(zhì)、有機(jī)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(jí)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(xì)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(xì)砂薄層，—，級(jí)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(cè)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(xì)砂，粘土薄層，—，具搖振反應(yīng)。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?！渲饕锢硇再|(zhì)詳見地質(zhì)勘察報(bào)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(xì)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(bào)告。強(qiáng)風(fēng)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?！?。隔水層：本區(qū)相對(duì)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(píng)價(jià) 場(chǎng)區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)擬建防洪工程沿線地形比高較小，為剝蝕殘丘、準(zhǔn)平原型地貌類型，地層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，場(chǎng)地內(nèi)無不良地質(zhì)作用。 工程性質(zhì)評(píng)價(jià)①層雜填土：松散，局部存在，組成成分復(fù)雜，結(jié)構(gòu)松散，建筑時(shí)須全部清除。具中等壓縮性，屬凍脹土。屬凍脹土，為場(chǎng)區(qū)相對(duì)隔水層。為場(chǎng)區(qū)含水層。具中等壓縮性。⑥層強(qiáng)風(fēng)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(jí)為Ⅴ級(jí)。滲透性等級(jí)為微透水。滲透性等級(jí)為極微透水。滲透性等級(jí)為中等透水。滲透性等級(jí)為極微透水。滲透性等級(jí)為中等透水。 地下水腐蝕性評(píng)價(jià)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(duì)場(chǎng)區(qū)地下水腐蝕性評(píng)價(jià)：場(chǎng)區(qū)地下水對(duì)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(hào)起始深度（m）標(biāo)貫擊數(shù)（擊）基準(zhǔn)值（擊）臨界值（擊）是否液化級(jí)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(chǎng)地?zé)o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(hù)堤沿線為流水堆積所形成的準(zhǔn)平原地貌類型，沖洪積砂類土發(fā)育。是較理想的混凝土細(xì)骨料、漿砌石砂漿料。段內(nèi)勘察鉆孔5個(gè)，～。粗骨料、塊石料料場(chǎng)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(chǎng)開采，由208國(guó)道、土貴鎮(zhèn)～麥胡圖瀝青公路通往場(chǎng)地，交通便利。料場(chǎng)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(fēng)化，巖芯多呈柱狀，少量塊狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬，錘擊聲清脆，采取率80～90%。 m，四角坐標(biāo)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(shè)防烈度為7度，該場(chǎng)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(chǎng)區(qū)主要含水層為④層級(jí)配不良礫粗砂和⑥層強(qiáng)風(fēng)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(chǎng)地運(yùn)距短，交通方便，材質(zhì)較好，儲(chǔ)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(jì)、文化活動(dòng)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(jì)資料，；；。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇?，F(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(shì)南高北低，西高東低，地勢(shì)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(jì)快速增長(zhǎng)，防洪保護(hù)的價(jià)值越來越高。該溝道主要承擔(dān)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(yán)重。現(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(shè)，提高防洪工程的標(biāo)準(zhǔn)，才能適應(yīng)土貴烏拉鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)景規(guī)劃目標(biāo)。河道兩岸現(xiàn)狀情況見實(shí)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(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇。另外在樁號(hào)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(shè)計(jì)范圍內(nèi)，重力式漿砌石堤防護(hù)岸。 標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)根據(jù)工程防護(hù)的對(duì)象為土貴烏拉鎮(zhèn)，以及《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194）中城市防洪應(yīng)根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位的重要性和非農(nóng)業(yè)人口數(shù)量確定防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求，按《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5028698）規(guī)定，本次防洪工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，堤防工程的級(jí)別為4級(jí)。防洪堤線與河勢(shì)流向相適應(yīng)，并與主河道大致平行。盡可能少站耕地，便于防汛搶險(xiǎn)和工程管理。 堤線布置本次設(shè)計(jì)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(jiān)固，在個(gè)別沖刷彎道大的河段裁彎并設(shè)置護(hù)角。根據(jù)河段情況和兩岸交通實(shí)際需修交叉工程過水路面2處，護(hù)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(shí)際施工中，應(yīng)當(dāng)遵循現(xiàn)有河道的寬度來筑堤，防止居民進(jìn)一步擠占河道，也便于日后防洪標(biāo)準(zhǔn)提高而難于拓寬河道。 堤身設(shè)計(jì) 堤頂高程的確定 根據(jù)洪水計(jì)算結(jié)果, 。以上各項(xiàng)計(jì)算如下：根據(jù)《提防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50286—98附錄C計(jì)算確定。； — 堤前波浪的平均波高(m)，由波浪要素公式計(jì)算確定。 g — 重力加速度(m／s2)。 (2)風(fēng)雍增水高度 根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50286—。 D — 水域的平均水深(m)；。，可忽略不計(jì)。采用推薦的天然河道水面線計(jì)算公式即伯努力方程進(jìn)行計(jì)算。采用的河床糙率在無實(shí)測(cè)洪水糙率情況下，根據(jù)《水力學(xué)》中的介紹以及實(shí)際河床情況。⑵水面線推算；糙率和斷面進(jìn)行計(jì)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；