陕西省某河汇流段防洪工程初步设计报告(编辑修改稿)

陕西省某河汇流段防洪工程初步设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

水文总站调查的 1290m3/s 洪水。 另外XX 河马渡王河段根据陕西省水利厅（陕西省洪水调查）政变成 果确定 1953年洪水洪峰流量为 2160m3/s。 本项目区上游 23km 处建有李家河水库，其大坝枢纽标准为： 50 年一遇洪水设计， 500 年一遇洪水校核。 本次项目区的设计防洪标准为 20 年一遇，李家河水库对此不做调洪，因此，本此洪水计算所采用的参数为 XX 川河流域的基本参数，即：流域面积 548km2，河道长度 ，汇流比降 ‰。 本次设计洪水 计算 采用水文比拟法、经验公式法、推理公式法分别进行 15 计算。 水文比拟法 由于项目区位于 XX 河流域，其水文站可利用的资料较丰富，罗李村站自 1956～ 20xx 年有 52 年实测洪水资料，因此项目区洪峰流量 的计算 以罗李村站为参证站，采用水文比拟法进行计算。 罗李村站设计洪水计算 以罗李村站自 1956～ 20xx 年有 52 年实测洪水资料，加 1953 年历时洪水，按不连续系列进行计算，其中经验频率采用以下数学期望公式计算： 1111    ln lmN aN ap m 统计参数均值、变差系数 Cv、偏态系数 Cs 采用矩法初步估算，并采用皮Ⅲ型曲线线型，按目估适线法调整步初估算的统计参数，适线时在全部点图 16 据拟合的基础上，侧重考虑大洪水的点据。 其频率曲 线见图（ ），计算结果见表。 罗李村站设计洪水计算成果表 表 单位： Qm： m3/s 统计参数 频率（ %） 均值 Cv Cs/Cv 1 2 5 10 300 2620 2290 1880 1570 1270 1060 891 629 项目区设计洪水 XX 川河为 XX 河的支流，流域面积 548km2，河道长度 ，汇流比降 ‰。 面积 比拟法计算公式为： Q 设 =Q 站 （ F 设 /F 站 ） 2/3 K Q 设 、 F 设 —— 设计流域洪峰流量及面积； Q 站 、 F 站 —— 参证流域洪峰流量及面积； K—— 降雨量修正系数，由于两流域距离很近，降雨量相似， K=. 计算的到项目区 20 年一遇设计洪峰流量为 916m3/s。 不同频率的设计洪峰流量计算成果表 表 单位： m3/s 项目 统计参数 频率 均值 CV CS/CV 1 2 5 10 罗李村 300 1 2620 2290 1880 1570 1270 1060 891 629 项目区 308 2693 2353 1932 1613 1305 1089 916 646 经验公式法 项目区流域面积为 548km2，因此采用《西安市实用水文手册》 P68 页流域面积在 50～ 1000km 20 年一遇公式： Q20= 计算得到项目区 20 年一遇设计洪峰流量为 470 m3/s。 17 推理公式法 根据 《西安市实用水文手册》，查暴雨 、产流、汇流参数，推算设计洪水，汇流计算采用推理公式法。 ①暴雨分区 ： 参照 《西安市实用水文手册》项目区属于秦岭以北渭河以南的Ⅱ南区。 ②设计暴雨历时取值 ： 本流域控制面积 F（ 548km2）＜ 300 km2，采用《 西安市实用水文手册 》 P52 设计暴雨历时计算时段取值范围表 51，本流域设计暴雨历时选取 24 小时。 ③点暴雨量计算 ： 结合本流域具体情况查《西安市实用水文手册》得到相应历时 t 的点暴雨均值 Ht 和变差系数 Cv，再以偏态系数 Cs=，查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系 数表，得设计频率为 P 的模比系数 Kp，再根据设计历时为 t 的点暴雨量公式： Htp =Kp Ht 计算得到相应历时 t 的点雨量成果表见。 点雨量成果表 表 单位： m3/s 防洪标准 频率 P（ %） t（小时） 1 3 6 12 24 20 5 Ht 38 50 55 65 Cvt Kp Htp 108 式中： Htp—— 设计历时为 t，设计频率为 P 的点雨量（ mm）； 18 Ht —— 设计历时为 t 的点暴雨均值（ mm）； Kp—— 经验参数。 ④设计面暴雨量 1） 由于本流域为 秦岭以北渭河以南的Ⅱ南区 ，因此选用《西安市实用水文手册》 P55 页表 54 中 Ⅱ南 参数，带入点面系数公式： )1(1t Fa t bt 式中：  — 历时 t 的暴雨 点面系数 ； F— 设计 控制面积 （ km2）； at、 bt— 拟合曲线参数与指数。 项目区流域面积为 548km2，并根据《西安市实用水文手册》 秦岭以北渭河以南的Ⅱ南区不进行流域形状修正。 根据面雨量公式： Htp面 = t Htp 式中： Htp 面 — 设计 历时 为 t 的 流域面雨量（ mm） ；  t— 设计 历时 为 t的 暴雨点面系数 ； Htp— 设计 历时 为 t 的 流域点雨量（ mm）。 计算得到相应历时 t 的面雨量成果 表见。 面雨量成果表 表 单位： m3/s 参数 点面系数 面雨量 历时 t a b  Htp 1 3 6 12 1 24 1 19 ⑤设计暴雨的时程分配 ： 根据并采用 《西安市实用水文手册》 Ⅱ南区 设计暴雨时程分配雨型表进行分配 见表。 项目区设计暴雨时程分配雨型成果表 表 单位： m3/s 时段 分配比例（ %） 流量 H1 H3H1 H6H3 H12H6 H24H12 Htp面 1 7 2 11 3 10 4 25 5 19 6 15 7 12 8 10 9 34 10 54 11 100 12 46 13 40 14 26 15 10 16 11 17 11 18 11 19 10 20 8 21 7 22 5 23 5 24 4 ⑥产流计算 ： 根据并采用 《西安市实用水文手册》 Ⅱ南区 流域最大需水量 Im 为 70mm，设计前期影响雨量 Pm=32 Im=。 采用刀切形式将初损（ Io=ImIa）一次扣除。 计算得到本流域产流过程表（ 表 ）。 ⑦汇流计算： 根据并采用 《西安市实用水文手册》中流域特征参数 θ 1=4131FjL =（ Ⅱ南区 ）， 根据 《西安市实用水文手册》中 Ⅱ南区 汇 20 项目区产流过程表 表 单位： m3/s 时段 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 面雨量 Htp面 产流 R 0 0 0 0 时段 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 面雨量 Htp面 产流 R 流参数 m 计算公式： m= θ ，计算得到 m=。 计算 关系曲线采用《西安市实用水文手册》中的 τ =，式中 α =1/3， β =1/4，则τ =。 Qm～τ关系曲线计算表 表 Qτ设（ m3/s） 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 τ (h) 计算 Qm～ t 关系曲线采用 《渭南地区及铜川市实用水文手册》中的公式：Qm= （ ht /t） F= /t。 Qm～ t 关系曲线计算表 表 t(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Qt（ m3/s） 6711 3875 3012 2259 1988 1754 1504 1316 1170 1053 957 877 t(h) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Qt（ m3/s） 810 752 722 698 677 658 640 620 601 581 562 543 用关系式τ =f（ Qτ ） 和 Qt=f（ t）计算成果做图， 两曲线交点即为推求的 Qm、τ ， 洪峰流量： Qm=1006m3/s， 汇流历时：τ = 小时。 结果见图 21 设计洪峰流量的评价与选用 本次洪水计算所采用的三种计算方法中经验公式法计算的 结果与其他两种方法计算的结果相差较远，水文比拟法和推理公式法的计算结果相差不远，因此应在水文比拟法和推理公式法中选择一种方法的结果作为本项目的洪水计算结果 ， 又因为 XX 河罗李村以上流域与本次工程 XX 川河以上流域同属 XX 河上游支流，其地理位置相近、流域和河道特征相似、气象特征相同，具有 较长系列的实测洪水资料，故选用 XX 河罗李村站作为参政站。 因此 ，凡在该区域内无水文资料河流修建水利、水电工程中，只要流域面积相当，都是以该站为参证站用水文比拟法推求工程的设计洪水。 罗李村水文站，流域面积 526km2，项目区 以上 流域面 积为 548km2，因此本次设计采用水文比拟法推求的 20 年一遇设计洪水。 图 22 3 工程地质 陕西省西安市 XX 县 XX 河 XXXX 汇流段防洪工程，位于 XX 县城附近， XX峪河下游大寨乡河道两岸的一部分，有西蓝高速公路从 XX 峪河右岸通过，交通方便。 按设计布置堤防分为三段，第一段为 XX 峪河左岸段家庄附近至文刘坡大桥，设计全长约 3118m，第二段位于 XX 峪河右岸小河入口向上游，设计全长约 849m；第三段位于 XX 峪河右岸小河入口至下游文刘坡大桥，设计全长2472m。 本工程城区其它段的治理正 在进行中，曾做过相应的地勘工作，工程区附近的李家河水库工程、高速公路、公路大桥，房建工程较多，都进行过专门的勘察工作，可利用的地质资料较为丰富。 受 XX 县水 利 局委托，由勘察分院承担该段堤防初步设计阶段的地质勘察工作。 根据设计任务、结合规范要求，确定本次勘察的主要任务有： 1) 评价区域构造稳定性，确定地震动参数； 2) 查明工程区地形地貌，地层结构、地质构造及水文地质条件，各层岩土层的物理力学性质指标； 3) 查明工程区地下水的埋藏条件、环境水对砼的腐蚀性； 4) 查明拟建堤防沿线不良地质现象及分布； 5)提 供地基岩土层的物理力学指标、渗透系数及抗冲性能指标； 6)提出堤防建基面建议。 23 勘察工作量布设依据《堤防工程勘察规程》 SL/T 188— 20xx、《堤防工程设计规范》 GB50286— 9《水利水电工程地质勘察规范》 GB5048720xx、《中小型水利水电工程勘察规范》 SL55— 20xx、《建筑地基基础设计规范》GB50007— 20xx、《建筑抗震设计规范》 GB50011— 20xx、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》 SL251— 20xx。 野外勘察工作采用地质测绘、地质调查、钻探、坑探、取样、野外及室内试 验相结合的手段进行。 外业工作自 20xx 年 8 月 25 日进入现场，于 9 月 15 日结束。 完成工作量如表。 完成工作量统计表 表 工作项目 精度 单位 工作量 备注 地质测绘 平面 1:20xx km2 堤线范围 剖面 1:1000 km 堤线 1:500 km 堤线 勘探及试验 钻探 m/个 16/2 堤基 坑探 m/个 重二型试验 次 12 堤基 土样 组 3 — 砂砾 料 组 6 — 岩石 组 3 石料场 其它 区域构造、建筑 材料调查 组日 8 — 地形地貌 工程区位于渭河盆地东南部秦岭北麓 XX 河谷地，地势南高北低，南部 24 秦岭山地海拔高程 800～ 20xxm，河谷地区高程 495～ 600m。 XX 峪河属 XX 河一级支流，自南向北在 XX 县汇入 XX 河。 河谷呈“ U”字型，河曲发育，深切黄土台塬和 XX 河三级阶地、二级阶地及基座，发育有一～三级阶地，阶地堆积物二元结构清楚，上部为黄土及黄土状壤土，下部为砂卵石层。 地层岩性 工程 区 出露地层 以第三系（ N）、 第四系 （ Q）为主。 第三系（ N）： （ 1）上新统 XX 河组（ N21），为桔黄色砾岩。