1、目錄第1章 綜合說明21.1 緒言2項(xiàng)目來源21.1.2 自然、地理概況2河流規(guī)劃情況5防洪標(biāo)準(zhǔn)確定5治理段河道現(xiàn)狀6第2章 水文82.1概況82.1.1 氣象8基本任務(wù)8設(shè)計(jì)洪水分析8施工洪水112.1.5水位流量關(guān)系12泥沙12流域內(nèi)人類活動(dòng)情況132.2枯期設(shè)計(jì)洪水14枯期時(shí)段劃分14依據(jù)站枯期設(shè)計(jì)洪水推求14治枯期設(shè)計(jì)洪水推求14第3章 工程地質(zhì)163.1工程地質(zhì)163.1.1 地形地貌特征16治理河段163.2堤基和堤岸17堤基分段173.2. 2堤基持力層173.2. 3岸坡穩(wěn)定性173.2. 4天然建筑材料183.3建筑物基礎(chǔ)地質(zhì)評(píng)價(jià)18取水口18農(nóng)用橋19第4章 工程任務(wù)和規(guī)模

2、204.1概況204.1.1 自然地理概況204.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況204.2規(guī)劃成果主要結(jié)論214.3河道現(xiàn)狀及存在的問題21河道特性及河勢(shì)分析21現(xiàn)狀防洪能力分析25存在的主要問題264.4工程建設(shè)的必要性及任務(wù)26工程建設(shè)的必要性26工程建設(shè)任務(wù)274.5治理方案28指導(dǎo)思想和基本原則28防洪標(biāo)準(zhǔn)28治理范圍28治理方案與治理任務(wù)分析284.6工程規(guī)模29治導(dǎo)線和堤距29設(shè)計(jì)水面線304.7排澇規(guī)劃34排澇規(guī)劃范圍和排澇標(biāo)準(zhǔn)34基本原則34排澇分區(qū)及排澇流量34排澇工程規(guī)劃36第5章 工程布置及主要建筑物405.1 設(shè)計(jì)依據(jù)40工程等級(jí)及建筑物級(jí)別405.1.2 設(shè)計(jì)基本資料405.2

3、工程總布置44堤線布置原則44堤線布置45堤距確定45排澇布置455.3治理方案選擇45工程分段45堤型方案比較46堤型方案46堤型方案比較48堤型方案選擇48護(hù)坡、護(hù)腳方案選擇495.4堤防工程設(shè)計(jì)49堤頂高程確定49堤頂超高495.4.1.2 防洪堤堤頂高程49基礎(chǔ)埋置深度確定50基礎(chǔ)埋置深度要求50平行河道沖刷深度計(jì)算50水流斜沖沖刷深度計(jì)算52基礎(chǔ)埋置深度確定52堤型、護(hù)坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53斷面擬定53生態(tài)措施53穩(wěn)定及應(yīng)力分析53堤基處理555.5其他建筑物55取水口改造設(shè)計(jì)555.5.1.1 壅水高度計(jì)算555.5.1.2 丁壩沖刷深度確定575.5.1.3 丁壩穩(wěn)定計(jì)算585.5.1.

4、4 丁壩過流能力計(jì)算595.5.1.5 丁壩取水效果復(fù)核60農(nóng)用橋設(shè)計(jì)61農(nóng)用橋設(shè)計(jì)61農(nóng)用橋結(jié)構(gòu)計(jì)算61橋梁基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)67河道疏浚工程67親水平臺(tái)設(shè)計(jì)685.6工程量70參考文獻(xiàn)72致謝：73云南省中小河流治理建設(shè)實(shí)施項(xiàng)目情況表項(xiàng)目基本情況項(xiàng)目名稱云南省丘北縣石葵河治理工程所在河流石葵河所在水系珠江流域所在縣級(jí)行政區(qū)丘北縣項(xiàng)目分類中小河流治理項(xiàng)目所在地流域面積（km）283.01前期工作深度初設(shè)工程基本情況保護(hù)人口（萬人）4.5保護(hù)面積（萬畝）1.2受益面積（萬畝）1.2建筑物級(jí)別5治理標(biāo)準(zhǔn)10年一遇工程綜合治理長度（km）7.791（河長）工程量加固堤防治理長度(km)7.791土方開挖

5、（萬m）3.94相應(yīng)投資（萬元）1639.64土方填筑（萬m）9.23生物措施（km）12.99草坪護(hù)坡（）62997襯砌（km）12.99干砌塊石（萬m）1.57單位長度投資（萬元/km）126.22綜合方量單位投資（萬元/m）0.011河道疏浚治理長度(km)5.29土方開挖（萬m）5.88相應(yīng)投資（萬元）96.04石方（萬m）0單位長度投資（萬元/km）18.16綜合方量單位投資（萬元/m）0.0016指標(biāo)各項(xiàng)治理河長總和與綜合治理河長之比1.0工程總投資（萬元）2505.96人均保護(hù)投資（元/人）556.88保護(hù)面積畝均投資（元/畝）420.45受益面積畝均投資（元/畝）2088.3綜

6、合河長每延米填筑工程量（m/m）375.45綜合方量單位投資（元/m）121.57綜合河長單位投資（萬元/km）321.65第1章 綜合說明1.1 緒言項(xiàng)目來源根據(jù)全國重點(diǎn)地區(qū)中小河流近期治理規(guī)劃及云南省水利廳關(guān)于抓緊開展重點(diǎn)地區(qū)中小河流治理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制工作的通知的要求，云南省丘北縣石葵河工程被列為近期規(guī)劃治理項(xiàng)目。丘北縣屬國家扶持的貧困縣，項(xiàng)目位于丘北縣溫瀏鄉(xiāng)境內(nèi)區(qū)，工程建設(shè)類型為保護(hù)基本農(nóng)田防洪治理工程。1.1.2 自然、地理概況丘北縣位于云南省東南部，地理坐標(biāo)：東經(jīng)1033410445、北緯23452428。東隔清水江與廣南縣毗鄰，南與硯山縣、開遠(yuǎn)市接壤，西隔南盤江同彌勒、瀘西兩

7、縣相望，北與師宗縣、廣西壯族自治區(qū)西林縣銜接?？h境內(nèi)東西寬100km，南北長70.5km，總面積4997k。境內(nèi)居住著漢、壯、苗、彝、瑤、白、回等七種民族，少數(shù)民族人口共287萬人，占總?cè)丝诘?2.52%，縣人民政府駐錦屏鎮(zhèn)，海拔1452米，距省會(huì)昆明市280km，距文山州府118km，對(duì)外交通較為便利。石葵河流經(jīng)丘北縣的雙龍營鎮(zhèn)和溫瀏鄉(xiāng)，本項(xiàng)目僅對(duì)下游溫瀏鄉(xiāng)境內(nèi)的7.791公里的河道進(jìn)行治理。其自然、地理概況具體如下。（1）溫瀏鄉(xiāng)自然、地理概況溫瀏鄉(xiāng)位于丘北縣境東北部，地處東經(jīng)1042545，北緯241716。鄉(xiāng)政府所在地距丘北縣城70余公里?，F(xiàn)在的溫瀏鄉(xiāng)由原來的溫瀏鄉(xiāng)和羊街鄉(xiāng)組成，地處三省

8、（云、桂、黔）五縣（丘北、廣南、西林、興義、師宗）交界處，國土面積522.64平方公里，東隔清水江河與廣南縣者太鄉(xiāng)相望，南與平寨鄉(xiāng)接壤，西與雙龍營鎮(zhèn)相連，北靠師宗縣高梁鄉(xiāng)、廣西西林縣古障鎮(zhèn)，轄溫瀏、花交、干石洞、石別、壩稿、令沖、石葵、羊街、革羊、壩達(dá)10個(gè)村委會(huì)119個(gè)自然村，主要居住著漢、壯、苗、瑤等四個(gè)民族，截止2011年底，全鄉(xiāng)共有38658人，轄區(qū)內(nèi)居住著漢、壯、苗、瑤等民族，少數(shù)民族人口 20046 人，占總?cè)丝诘?51.85 %，農(nóng)業(yè)人口 38126人，占總?cè)丝诘?98.6 %，屬于典型的農(nóng)業(yè)大鄉(xiāng)。全鄉(xiāng)有耕地面積34453畝，其中：其中田7641畝，地26813畝，人均耕地面積0

9、.9畝。糧食作物以玉米、水稻、小麥為主，經(jīng)濟(jì)作物以烤煙、花生、油菜等為主。全鄉(xiāng)耕地有效灌溉面積為2272畝，有效灌溉率為 6.59 %。全鄉(xiāng)年均積溫5700，日均氣溫16，年降雨量1223毫米，平均相對(duì)濕度76%，無霜期270天，日照2060小時(shí)。溫瀏鄉(xiāng)山川縱橫，地勢(shì)高低不平，立體氣候明顯。居于低熱河谷區(qū)的石別、壩稿、壩達(dá)等五個(gè)村委會(huì)大部分村寨具有熱資源優(yōu)勢(shì)，適宜種植冬早蔬菜、茶葉等，森林覆蓋率為49%。礦產(chǎn)資源較為豐富，主要有銅、鐵、錳、金等礦藏。灌區(qū)屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候，510月為雨季，受西南、東南暖濕氣流控制，水汽充沛，降水占全年降水的80以上。114月為旱季，受來自西北的干冷氣流控制，

10、空氣干燥，降水稀少，降水僅占年降水的20以下。區(qū)內(nèi)干濕兩季分明的特點(diǎn)，導(dǎo)致徑流的年內(nèi)分配不均，春旱突出。項(xiàng)目區(qū)為山區(qū)，主要土壤類型為紅壤、石灰?guī)r土、黃棕壤、水稻土和棕土。土壤中有機(jī)質(zhì)含量23%，ph值5.67.5，土壤質(zhì)地疏松，肥力一般，通氣、透水性好，適合種植水稻、玉米、烤煙、冬早蔬菜等農(nóng)作物。（3）項(xiàng)目區(qū)自然、地理概況石葵河整治段 圖1-1 丘北縣石葵河治理工程地理位置圖石葵河位于丘北縣境內(nèi)東北部，北緯241551至241358，東經(jīng)1041440至1043041，具體見丘北縣石葵河治理工程地理位置圖。石葵河屬珠江流域西江水系清水江支流，石葵河流域西高東低，西部分水嶺高程在18491772

11、m之間，東部分水嶺高程在1458m左右。石葵河河長44km，發(fā)源于雙龍營鎮(zhèn)文告村民委龍尾村，河流發(fā)源點(diǎn)高程1590m，流經(jīng)龍營鎮(zhèn)和溫瀏鄉(xiāng)的文告、石葵、普樂、令沖、壩稿、石別，在石別村注入清水江，交匯清水江處高程為964m，總落差536m，徑流面積283.07km，徑流量1.512億立方米，最枯流量0.496m/s，沿河灌溉面積1.2萬畝。河道上、下游河床平緩，淤積嚴(yán)重，水災(zāi)頻繁。中游段河床坡降大。石葵河流域年降水量為1050mm，年徑流深450mm，河床坡降12.18，平均落差12.13m/km。由于石葵河流經(jīng)地段地勢(shì)平緩，河道彎曲，河堤低矮，加上河道上取水、跨河建筑物較多，阻水嚴(yán)重，每年因洪

12、澇災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)千萬元，給沿河兩岸的村民及農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響，防洪排澇形勢(shì)嚴(yán)峻。為減輕洪澇災(zāi)害造成的損失，保障區(qū)域人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，降低洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展及沿河兩岸的群眾創(chuàng)造和諧的生存環(huán)境。本次河道治理根據(jù)全國重點(diǎn)地區(qū)中小河流近期治理規(guī)劃及云南省水利廳關(guān)于抓緊開展重點(diǎn)地區(qū)中小河流治理項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制工作的通知的要求，由于資金有限，本次設(shè)計(jì)石葵河治理河道分為2段（上段、下段）。其中，上段從從蚌格（0+0.000）（3+821.000）至壩達(dá)，長3.821km；下段從普樂（12+632.000）至石別（16+602.000），長3.97km，設(shè)計(jì)治理總長7.791m。而此次

13、畢業(yè)設(shè)計(jì)我分到的是下段(13+957.5-14+739.9)長782.4m;工程建設(shè)以保護(hù)沿岸群眾生命財(cái)產(chǎn)安全及農(nóng)田防洪排澇為目的，建設(shè)項(xiàng)目為拆除攔河壩10座，修建河道護(hù)堤12.99km、改造取水口5座、新建農(nóng)用橋3座。工程實(shí)施后，根據(jù)丘北縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃，防洪保護(hù)面積21.642km，保護(hù)人口4.5萬人，保護(hù)農(nóng)田1.2萬畝及沿河兩岸的公路、橋梁、灌渠和民用設(shè)施。設(shè)計(jì)概算總投資2505.96萬元。1.1.3河流規(guī)劃情況為加強(qiáng)中小河流治理作為國家公共服務(wù)重點(diǎn)工程防洪減災(zāi)的重要內(nèi)容和水利建設(shè)的主要任務(wù)，以保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全為根本，以提高城鄉(xiāng)防洪減災(zāi)能力為目的，以河道疏浚、堤岸防護(hù)等工程措施和

14、防洪非工程措施為手段，通過加強(qiáng)重點(diǎn)地區(qū)中小河流的治理，提高防洪能力，保障區(qū)域防洪安全，促進(jìn)人水和諧，支撐區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)丘北縣中小河流防洪規(guī)劃，通過本項(xiàng)目的實(shí)施，使石葵河沿河兩岸的村民和基本農(nóng)田防洪能力得到提高，免遭洪水侵襲，減少洪災(zāi)損失，保障城鎮(zhèn)公益設(shè)施、農(nóng)田、交通道路、公共民用建筑、人民生命財(cái)產(chǎn)安全。通過項(xiàng)目的實(shí)施，使沿河地區(qū)得到有效保護(hù)，排除了洪澇災(zāi)害的影響，對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。1.1.4防洪標(biāo)準(zhǔn)確定根據(jù)防洪保護(hù)區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，參照國家防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）的有關(guān)規(guī)定，考慮政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多方面因素，綜合選定治理標(biāo)準(zhǔn)。丘北縣石葵河防洪工程

15、主要防洪保護(hù)對(duì)象為溫瀏鄉(xiāng)石葵小型灌區(qū)的農(nóng)田、沿河村莊及河流流經(jīng)的基本農(nóng)田。根據(jù)丘北縣中小河流防洪規(guī)劃，河流治理擬定分為二段：第一段從上蚌格0+000）至壩達(dá)（3+821.000）段止，根據(jù)丘北縣溫瀏鄉(xiāng)土地利用總體規(guī)劃（20102020年）和丘北縣溫瀏鄉(xiāng)城鎮(zhèn)規(guī)劃（20102025年），該段是以農(nóng)田和村莊保護(hù)為主，根據(jù)防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）的有關(guān)規(guī)定，綜合確定該段防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。第二段從普樂（12+632.000）至石別（16+602.000）段止，根據(jù)丘北縣溫瀏鄉(xiāng)土地利用總體規(guī)劃（20102020年）和丘北縣溫瀏鄉(xiāng)城鎮(zhèn)規(guī)劃（20102025年），該段是以農(nóng)田和村莊保護(hù)為主，根據(jù)防

16、洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）的有關(guān)規(guī)定，綜合確定該段防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。1.1.5治理段河道現(xiàn)狀石葵河上游區(qū)，地表植被覆蓋率一般，水土流失嚴(yán)重，經(jīng)調(diào)查，流域內(nèi)土壤侵蝕模數(shù)500t/kma，大量泥沙淤積河床；還有一個(gè)很重要的原因是由于河道沿岸的溫瀏鄉(xiāng)的農(nóng)田灌溉用水完全依賴石葵河取水，兩岸居住的農(nóng)民按自然村在河道上隨意修筑攔河壩10座，每到汛期，溪河洪水?dāng)y帶大量泥沙沖向下游壩區(qū)，沉積于河道內(nèi)，造成河道淤積、河床抬高，有效行洪斷面變窄，洪水極易漫堤成災(zāi)。 圖1 -2 淤積嚴(yán)重的河灘 圖1-3 攔河壩阻塞河道 圖1-4 攔河壩抬高河床1 圖1-5 攔河壩抬高河床2各治理段現(xiàn)狀分述如下：第一段從上蚌

17、格（0+000）至壩達(dá)（3+821.000）段止，河流從壩區(qū)穿過，地勢(shì)平坦、開闊，現(xiàn)狀河道平均坡降6，自然河堤高度1.52.0m，河床寬度14-24m，相當(dāng)于2年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。第二段從普樂（12+632.000）至石別（16+602.000）段止，河流從壩區(qū)穿過，地勢(shì)平坦、開闊，現(xiàn)狀河道平均坡降5.9，自然河堤高度2.0m，河床寬度1924m據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，石葵河流經(jīng)地段為山區(qū)，兩岸均為自然土堤，河堤局部低矮，淤積嚴(yán)重，防洪標(biāo)準(zhǔn)低，決堤、漫堤現(xiàn)象十分普遍。設(shè)計(jì)治理段地方經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，無財(cái)力投入河道治理，現(xiàn)狀仍屬于原始自然河道狀態(tài)，未實(shí)施過河堤護(hù)岸設(shè)施。經(jīng)水文復(fù)核，石葵河大部份河段防洪標(biāo)準(zhǔn)不足5年一遇

18、，多數(shù)為12年。每到汛期，洪水漫堤，河流兩岸大片農(nóng)田耕地被水淹沙蓋，災(zāi)害造成糧食減產(chǎn)、農(nóng)田地絕收、道路毀壞、通訊終斷，渠道水毀、房屋倒塌。據(jù)統(tǒng)計(jì)，特大洪災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)1千萬元右，災(zāi)害極為嚴(yán)重。石葵河洪災(zāi)統(tǒng)計(jì)見表4-1。第2章 水文2.1概況2.1.1 氣象丘北縣屬低緯度亞熱帶高原氣候，氣候溫和濕潤，雨量豐沛，區(qū)內(nèi)水汽主要來自西南和東南暖濕氣流，降水量具有明顯的季節(jié)性，多集中于510月份，占全年降水量的84.2%，114月為旱季，受來自西北的干冷氣流控制，空氣干燥，降水稀少，降水僅占年降水的20以下。區(qū)內(nèi)干濕兩季分明的特點(diǎn)，導(dǎo)致徑流的年內(nèi)分配不均，春旱突出。石葵河流域多年平均降水量為1

19、050mm。由于受地形影響，降水量在全縣分布隨地形升高而增大規(guī)律明顯，紅旗水庫壩址以上流域多年平均降水量為1274.0mm，普者黑以上為1203.8mm，下游清水江段為1000mm。清水江流域地形變化復(fù)雜，氣候隨海拔高程呈明顯的垂直變化。在2000m以上的山地，氣溫較低；海拔在14001700m的地區(qū)，氣候溫和；低于1300 m的地區(qū)，氣溫較高。據(jù)丘北縣氣象站歷年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫16.3，極端最高氣溫35.7；極端最低氣溫-7.6；多年平均日照2046小時(shí)。最熱月為7月，平均氣溫達(dá)26.8；最冷月為1月，平均氣溫為3.2，年無霜期275天。年降水變化在670.91467.5mm之間，

20、多年平均降水量為1178.2mm。2.1.2基本任務(wù)云南省丘北縣石葵河丘北治理工程的治理標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇（P= 10%），因此要求分析P=10%、P=20%頻率的設(shè)計(jì)洪水。2.1.3設(shè)計(jì)洪水分析（1）基本資料文山水文水資源分局先后在清水江流域設(shè)置了北橋水文站、格雷水文站、紅旗水庫專用站三個(gè)水文站，云南省氣象局設(shè)立了丘北氣象站，其站點(diǎn)資料可作為本次設(shè)計(jì)的依據(jù)。本次收集的水文氣象資料概況見表2-1。表2-1 水文氣象資料概況表站名集水面積 （km2）觀測(cè)項(xiàng)目資料年限起 止N（年）北橋水文站626水、流、降19591969、1976197915格雷水文站3186水、流、降、蒸1970.42005.1

21、236清水江水文站4156水、流、降、蒸2006.12011.126紅旗水庫專用站151水、流、降1961.12011.1251丘北氣象站氣象要素1957.12011.1255（2）設(shè)計(jì)洪水計(jì)算鑒于本流域?qū)嶋H資料條件，設(shè)計(jì)流域洪峰流量采用以下兩種方法計(jì)算，經(jīng)對(duì)比分析后選用。 格雷水文站、北橋水文站、紅旗水庫專用站洪峰流量實(shí)測(cè)值（插補(bǔ)延長值）和歷史調(diào)查洪水，經(jīng)地區(qū)綜合后推求設(shè)計(jì)流域各防洪控制斷面設(shè)計(jì)洪水（以下簡稱“地區(qū)綜合法”）；見表2-2表2-2 石葵河治理段設(shè)計(jì)洪峰流量成果表（地區(qū)綜合法，采用）序號(hào)斷面名稱集水面積（km2）洪峰流量（/s）位置5%10%20%50%10+000185.5 1

22、00 80.1 60.7 38.4 中段治理起點(diǎn)21+239196.7 103 82.3 62.4 39.5 1#取水壩31+257196.8 103 82.3 62.4 39.5 擬建1#橋42+221201.3 104 83.1 63.0 40.0 擬建2#橋52+702201.9 104 83.3 63.1 40.0 2#取水壩63+821209.2 106 84.6 64.2 40.7 中段治理終點(diǎn)712+633239.5 113 90.1 68.4 43.5 下段治理起點(diǎn)814+045251.1 115 92.1 70.0 44.5 3#取水壩914+804256.6 116 93.

23、0 70.7 44.9 擬建3#橋1015+900264.0 118 94.3 71.7 45.6 4#取水壩1116+523270.2 119 95.3 72.4 46.1 5#取水壩1216+602270.8 119 95.4 72.5 46.1 下段治理終點(diǎn) 此次設(shè)計(jì)調(diào)查的石葵河歷史洪水推求設(shè)計(jì)洪水（以下簡稱“歷史洪水法”）。此次設(shè)計(jì)選用成果見表2-3。表2-3 石葵河治理段設(shè)計(jì)洪峰流量成果表（歷史洪水法）序號(hào)斷面名稱集水面積（km2）洪峰流量（m3/s） 位置5%10%20%50%10+000185.5 87.4 67.8 49.7 30.3 中段治理起點(diǎn)21+239196.7 90.

24、8 70.5 51.7 31.5 1#取水壩31+257196.8 90.9 70.5 51.7 31.5 擬建1#橋42+221201.3 92.3 71.6 52.5 32.0 擬建2#橋52+702201.9 92.4 71.7 52.6 32.0 2#取水壩63+821209.2 94.6 73.4 53.8 32.8 中段治理終點(diǎn)712+633239.5 104 80.3 58.9 35.9 下段治理起點(diǎn)814+045251.1 107 82.9 60.8 37.0 3#取水壩914+804256.6 108 84.1 61.7 37.6 已建3#橋1015+900264.0 111

25、 85.7 62.9 38.3 4#取水壩1116+523270.2 112 87.1 63.8 38.9 5#取水壩1216+602270.8 112 87.2 63.9 38.9 下段治理終點(diǎn)表2-4 兩種方法P=10%各控制斷面設(shè)計(jì)洪峰流量成果對(duì)比表序號(hào)斷面名稱P=10%洪峰流量（m3/s）相對(duì)誤差（%）位置地區(qū)綜合法歷史洪水法10+00080.1 67.8 -15.4中段治理起點(diǎn)21+23982.3 70.5 -14.31#取水壩31+25782.3 70.5 -14.3擬建1#橋42+22183.1 71.6 -13.8擬建2#橋52+70283.3 71.7 -13.92#取水壩6

26、3+82184.6 73.4 -13.2中段治理終點(diǎn)712+63390.1 80.3 -10.9下段治理起點(diǎn)814+04592.1 82.9 -10.03#取水壩914+80493.0 84.1 -9.6已建3#橋1015+90094.3 85.7 -9.14#取水壩1116+52395.3 87.1 -8.65#取水壩1216+60295.4 87.2 -8.6下段治理終點(diǎn)2.1.4施工洪水鑒于本流域?qū)嶋H資料條件，采用紅旗水庫專用站枯汛設(shè)計(jì)洪峰流量比值，移置到設(shè)計(jì)流域，推求設(shè)計(jì)流域枯期洪水。根據(jù)確定的分期時(shí)段，將紅旗水庫專用站實(shí)測(cè)枯期年最大洪峰流量系列進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算，矩法初估統(tǒng)計(jì)參數(shù)，以P

27、-型線型適線法確定統(tǒng)計(jì)參數(shù)，頻率曲線見圖2-1，結(jié)果見表2-4。本次設(shè)計(jì)采用的成果見表2-5。表2-5 石葵河治理段枯期設(shè)計(jì)洪峰流量成果表序號(hào)斷面年洪峰流量(/s)枯期（124月）洪峰流量(/s)5%10%20%5%10%20%10+0.0010080.160.725.420.315.321+23910382.362.426.120.915.731+25710382.362.426.120.915.742+22110483.163.026.421.115.852+70210483.363.126.421.115.963+82110684.664.226.921.516.1712+6331139

28、0.168.428.722.917.2814+04511592.170.029.223.417.6914+80411693.070.729.423.617.81015+90011894.371.730.023.918.01116+52311995.372.430.224.218.21216+60211995.472.530.224.218.2表2-6 紅旗水庫專用站年及枯期設(shè)計(jì)洪峰流量成果表時(shí)段統(tǒng)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)值(m3/s)均值(m3/s)CvCs/Cv5%10%20%年洪水14.70.56531.224.718.5枯期（124月）洪水2.350.66 3.57.92 6.26 4.65 枯期洪水

29、與年洪水的比值0.160 0.254 0.254 0.251 圖2-1 紅旗水庫專用站枯期洪峰流量頻率曲線圖2.1.5水位流量關(guān)系因治理河段部分河道較淺，一部分河段為一邊傍山，而另一邊地勢(shì)開闊；一部分河段兩邊地勢(shì)均開闊，當(dāng)洪峰流量較大時(shí)會(huì)漫灘，故無法對(duì)現(xiàn)狀水面線作定量分析；在可推求水面曲線的河段，采用水面曲線修訂。2.1.6泥沙石葵河無實(shí)測(cè)泥沙資料，泥沙特征值根據(jù)由云南省水利廳、云南省水利水電科學(xué)研究院于2006年2月完成并出版的云南省2004年土壤侵蝕現(xiàn)狀遙感調(diào)查報(bào)告中的圖集查算。從云南省2004年土壤侵蝕現(xiàn)狀遙感調(diào)查報(bào)告圖中可看出，治理河段以上均為微度水土流失區(qū)（侵蝕模數(shù)小于500t/（k

30、ma）。根據(jù)流域森林植被，流域坡度、人類活動(dòng)影響以及以后發(fā)展等多方面考慮，侵蝕模數(shù)取上限，為500t/（kma）。推移質(zhì)按一般地區(qū)情況考慮，多年平均推移質(zhì)輸沙量占多年平均懸移質(zhì)輸沙量的比例取為0.2，按一般情況取懸移質(zhì)泥沙密度為1.3t/ m，推移質(zhì)泥沙密度為1.6t/ m。由此可計(jì)算出治理河段各控制斷面泥沙值，成果見表2-7。表2-7 各控制斷面泥沙成果表序號(hào)斷面名稱位置含支流泥沙量多年平均輸沙量（萬t）多年平均輸沙體積（萬m）懸移質(zhì)輸沙量推移質(zhì)輸沙量總輸沙量懸移質(zhì)輸沙體積推移質(zhì)輸沙體積總輸沙體積10+0.00中段治理起點(diǎn)7.731.559.285.950.976.9121+2391#取水口

31、8.201.649.846.301.027.3331+257擬建1#橋8.201.649.846.311.037.3342+221擬建2#橋8.391.6810.076.451.057.5052+7022#取水口8.411.6810.106.471.057.5263+821中段治理終點(diǎn)8.721.7410.466.711.097.79712+633下段治理起點(diǎn)9.982.0011.987.681.258.92814+0453#取水口10.462.0912.568.051.319.36914+804已建3#橋10.692.1412.838.221.349.561015+9004#取水口11.00

32、2.2013.208.461.389.841116+5235#取水口11.262.2513.518.661.4110.071216+603下段治理終點(diǎn)11.282.2613.548.681.4110.092.1.7流域內(nèi)人類活動(dòng)情況河流沿途有幾個(gè)小村落分布于河道兩旁及半山腰，人類活動(dòng)一般。流域內(nèi)植被較好，水土流失現(xiàn)象不嚴(yán)重。近年來，經(jīng)封山育林及采取綜合水土保持措施，植被覆蓋率得到一定提高，使水土流失進(jìn)一步減輕。治理河段上游未建有水庫等大的蓄水、引水、提水建筑物，但沿途分布有一些攔河壩和橋梁。河流雖穿過了一些村寨，但村寨面積所占治理河段流域面積的比例較小，其產(chǎn)匯流機(jī)制與山區(qū)河流相似，因此，本次洪

33、水計(jì)算按山區(qū)河流計(jì)算方法計(jì)算。2.2枯期設(shè)計(jì)洪水2.2.1枯期時(shí)段劃分洪水分期的確定，首先遵循工期及清水江洪水季節(jié)的變化特性，結(jié)合工程設(shè)計(jì)施工要求劃分。根據(jù)以上水文氣象特征分析，清水江流域氣候特點(diǎn)是干濕季節(jié)分明，雨季5月至11月的降水量占年降水量的90，降水時(shí)空分布極不均勻。從洪水季節(jié)看，洪水與降水分布密切相關(guān)，一般發(fā)生在汛期5月中旬11月下旬，考慮工程設(shè)計(jì)施工需要，分期不宜過細(xì)，把全年劃分為汛期和枯期，故確定枯期洪水時(shí)段為12月1日次年4月30日。2.2.2依據(jù)站枯期設(shè)計(jì)洪水推求鑒于本流域?qū)嶋H資料條件，采用紅旗水庫專用站枯汛設(shè)計(jì)洪峰流量比值，移置到設(shè)計(jì)流域，推求設(shè)計(jì)流域枯期洪水。根據(jù)確定的分

34、期時(shí)段，將紅旗水庫專用站實(shí)測(cè)枯期年最大洪峰流量系列進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算，矩法初估統(tǒng)計(jì)參數(shù)，以P-型線型適線法確定統(tǒng)計(jì)參數(shù)，頻率曲線見圖2-1，結(jié)果見表2-6。2.2.3治枯期設(shè)計(jì)洪水推求將該站枯期洪水占年洪水的比值移至設(shè)計(jì)流域，成果見表2-8。表2-8 石葵河治理段枯期設(shè)計(jì)洪峰流量成果表序號(hào)斷面年洪峰流量(m3/s)枯期（124月）洪峰流量(m3/s)5%10%20%5%10%20%10+0.0010080.160.725.420.315.321+23910382.362.426.120.915.731+25710382.362.426.120.915.742+22110483.163.026.4

35、21.115.852+70210483.363.126.421.115.963+82110684.664.226.921.516.1712+63311390.168.428.722.917.2表2-8 石葵河治理段枯期設(shè)計(jì)洪峰流量成果表序號(hào)斷面年洪峰流量(m3/s)枯期（124月）洪峰流量(m3/s)5%10%20%5%10%20%814+04511592.170.029.223.417.6914+80411693.070.729.423.617.81015+90011894.371.730.023.918.01116+52311995.372.430.224.218.21216+602119

36、95.472.530.224.218.2第3章 工程地質(zhì)3.1工程地質(zhì)3.1.1 地形地貌特征于云南省文山壯族苗族自治州丘北縣。丘北縣處于云南省東南部，位于東經(jīng)1033410445、北緯23452428之間。石葵河在丘北縣東北部，屬珠江流域西江水系清水江一級(jí)支流，發(fā)源于丘北縣雙龍營鎮(zhèn)文告村民委員會(huì)龍尾村，流經(jīng)丘北縣溫瀏鄉(xiāng)石葵、令沖、壩稿、石別，在石別村注入清水江，河長44km，徑流面283.07km2。河道上、下游河床相對(duì)平緩，中游段河床坡降相對(duì)大。石葵河流域西高東低，河流發(fā)源點(diǎn)高程1500m，末端在石別村交匯于清水江，高程為964m，平均落差12.13m/km，總落差536m，河道平均坡降1

37、1.16。3.1.2治理河段石葵河上游段流域面積小，且規(guī)劃了位單水庫調(diào)洪削峰，洪水危害情況相對(duì)中下游輕。因此，從保護(hù)石葵河兩岸農(nóng)田及生命財(cái)產(chǎn)角度和從方便河兩岸百姓進(jìn)出考慮，對(duì)中、下游河段上蚌格壩達(dá)、普樂石別段進(jìn)行治理。具體位置分布：上蚌格（0+000m）至壩達(dá)（3+821m），長3.821km，為治理的上段；普樂（12+632m）至石別（16+602m），長3.970km，為治理的下段。合計(jì)治理長度7.791km，同時(shí)涉及5個(gè)取水口的改造，3座農(nóng)用農(nóng)用橋的建設(shè)或改造。在治理的上段與下段間里程3+82112+632m段河道狹窄，沿線分布農(nóng)田及居住百姓少，洪水的危害及損失小，本次不作治理考慮。其中

38、在治理段范圍內(nèi)，上段左岸里程2+045m2+220m，右岸里程0+5310+646m、1+2171+262m、1+7601+832m段，計(jì)746m，下段左岸里程13+545m14+084m，右岸里程13+24013+476m、14+37614+803m、15+15315+932m段，計(jì)1981m，河邊已沖刷出強(qiáng)至弱風(fēng)化砂巖基巖，抗沖刷性較好，堤岸邊田少，堤岸具有一定的抗沖刷性，淹沒、沖刷危害小，不考慮處理，合計(jì)長2727m。實(shí)際治理長度段左岸長3646m，右岸3126m，下段左岸3431m，右岸長2528m。上、下段兩岸治理河堤段合計(jì)總長12990m。3.2堤基和堤岸3.2.1堤基分段河道位于

39、石葵河流域山間小壩子中部低洼處，為山前的沖洪積漂卵礫石砂堆積，厚度一般在2m以上，強(qiáng)透水，表層0.30.6m，松散至中密，抗沖刷性差，河道坡降陡，下切沖刷、淘蝕堤基，致使兩岸河堤產(chǎn)生傾覆、倒塌，可能產(chǎn)生的情況較普遍，堤基為地質(zhì)條件較差(C類)。包括上蚌格（0+000）至壩達(dá)（3+821m）段、普樂（12+632m）至石別（16+602 m）段河堤。具體：左岸上蚌格至壩達(dá)段，里程0+0002+045m、2+2203+821m，長3646m，普樂至石別段12+63213+545m、14+08416+602m段，長3431m?？傞L7077m；右岸上蚌格至壩達(dá)段，里程0+0000+531m、0+646

40、1+760m、1+8323+697m，長3510m；普樂至石別段，右岸12+71013+240m、13+47614+376m、14+80315+153m、15+93216+602m，長2450m?？傞L5960m。表部一般有0.30.6m的沙壤土耕植土層，漂卵礫石砂厚度一般2m以上，下伏基巖，河堤堤基為雙層結(jié)構(gòu)()。治理建議：對(duì)未襯砌段的堤基防止河水沖刷、淘腳倒塌，建議堤身采用抗沖刷、淘蝕穩(wěn)定的重力式低擋墻，且埋入堤基深度0.5-1.0m以上，對(duì)沖刷凹岸堤基可適當(dāng)加深；對(duì)堤基在壓縮性差異較大的兩層土體中存在基礎(chǔ)不均勻沉降問題，如粘性土與漂卵礫石砂層，在結(jié)合部位應(yīng)設(shè)置沉降縫。3.2. 2堤基持力層

41、整個(gè)治理河段左、右岸河堤堤基持力層為漂卵礫石砂，允許堤基承載力R=0.280.32MPa，地基承載力能滿足設(shè)計(jì)要求，堤基以下漂砂卵礫石層厚度變化不大，建議堤基置于沖刷深度以下0.51m，總體來說漂砂卵礫石層作為持力層基本不存在堤基不均勻沉降變形問題。施工時(shí)若在漂卵礫砂層中局部夾有透鏡狀粘土層和粉砂質(zhì)粘土層透鏡體時(shí)，建議采取漂石、碎石或卵礫石置換壓實(shí)處理，提高密實(shí)性及其地基承載力。3.2. 3岸坡穩(wěn)定性在本次治理段均為自然河道，河堤坎低，雨季河堤與漫灘基本齊平，河道局部段仍沖刷擺動(dòng)大。除河邊靠山腳地段沖刷出砂泥基巖外，其余均為沖洪積漂卵礫石砂，結(jié)構(gòu)松散，抗沖刷能力較差，岸坡穩(wěn)定性較差。需選擇合適

42、的堤型固定河道，及襯砌形式，提高河堤的防沖性和洪水標(biāo)準(zhǔn)?；鶐r岸坡段主要靠山坡腳，沖刷出強(qiáng)至弱風(fēng)化砂泥巖基巖，具有一定的抗沖刷性，堤岸相對(duì)穩(wěn)定，原則上不考慮進(jìn)行治理。3.2. 4天然建筑材料粘土料：選擇了、號(hào)粘土料場(chǎng)，為T2la砂泥巖風(fēng)化的殘坡積褐紅色土砂質(zhì)粘土層，質(zhì)量滿足要求，儲(chǔ)量分別為13.5、12萬m，現(xiàn)有交通路經(jīng)過，較方便?；靥铒L(fēng)化料：在、號(hào)粘土料場(chǎng)開采下部強(qiáng)風(fēng)化的砂泥巖地層，厚度一般2035m，質(zhì)量滿足要求，儲(chǔ)量分別為90、96萬m，交通情況同粘土料。回填河灘砂礫石料：河道治理堤基開挖及清淤過程中，挖出大量的河灘砂礫石料，數(shù)量達(dá)在10.8萬m，可以充分利用作為堤身的回填墊層料，盡量做到

43、治理段棄渣與回填料間挖填平衡，降低水保壓力和工程投資?；炷辽笆希河捎陂_采石料需要辦理采礦產(chǎn)證等手續(xù)，比較麻煩，工程采用直接從附近現(xiàn)有的石料場(chǎng)外購解決。工程選擇了、號(hào)石料場(chǎng)供上、下游段采購拉運(yùn)，料場(chǎng)巖性為灰?guī)r層，質(zhì)量好，料場(chǎng)儲(chǔ)量分別大于5、10萬m，有一定的開采規(guī)模。河灘砂礫料獲得率低，含泥量偏高，質(zhì)量偏差，需篩洗后使用，儲(chǔ)量估計(jì)0.75萬m。3.3建筑物基礎(chǔ)地質(zhì)評(píng)價(jià)3.3.1取水口根據(jù)河道兩岸農(nóng)灌分布情況，治理河段涉及5個(gè)取水口（壩）需改造保留，其中3號(hào)口位置及地質(zhì)條件分述如下：3號(hào)取水口：位于治理里程14+045m河道轉(zhuǎn)彎處,為漿砌石圬工襯砌，淺壩擋水，壩高約1m。左岸為沖刷凹岸，河岸地

44、形坡較陡，沖刷出強(qiáng)至弱風(fēng)化砂巖基巖；右岸為淤積凸岸，堆積大量的沖洪積物漂卵礫石砂堆積，厚度在2m以上。現(xiàn)取水壩基本運(yùn)行正常，維持現(xiàn)況，結(jié)合右岸保護(hù)農(nóng)田河堤治理擋墻，使之兼有右壩肩導(dǎo)水墻之功能。取水口（壩）主要物理力學(xué)指標(biāo)推薦值如下：河床沖洪積砂卵礫石層：i=1:1.51:2，=1.82.1 g/cm3，C0，=2830，R=0.280.32MPa。強(qiáng)至弱風(fēng)化砂巖夾泥巖：i=1:0.51:0.75，=2.12.3g/cm3，C=0.100.15Mpa，=2830，K=1.51.8，R=11.5MPa。3.3.2農(nóng)用橋根據(jù)河道兩岸農(nóng)灌分布情況，治理河段涉及3個(gè)機(jī)耕橋需新建或改造， 3號(hào)橋位置和地址

45、條件分述如下：3號(hào)橋：位于治理里程14+804m處，現(xiàn)有石拱橋老橋，寬度窄，通過荷載低，不滿足橋右側(cè)壩稿村的機(jī)械車輛進(jìn)出要求，需在原址重建農(nóng)用橋。此河段較順直，河道內(nèi)均為第四系沖洪積砂卵礫石層，堆積較密實(shí)，厚度3m以上，產(chǎn)生地震液化的可能性不大。處理建議：新建橋基也仍落在卵礫石砂層，防止河水沖刷,橋基基礎(chǔ)埋置深度1m以上，承載力f=280KPa。機(jī)耕橋地基巖土層主要物理力學(xué)指標(biāo)推薦值如下：河床沖洪積砂卵礫石層：i=1:1.51:2，=1.82.1g/cm3，C=0，=2830，R=0.280.32MPa。強(qiáng)至弱風(fēng)化砂巖夾泥巖：i=1:0.51:0.75，=2.12.3g/cm3，C=0.080

46、.15Mpa，=2830，K=1.51.8，R=11.5MPa。第4章 工程任務(wù)和規(guī)模4.1概況4.1.1 自然地理概況丘北縣位于云南省東南部，地理坐標(biāo)：東經(jīng)1033410445、北緯23452428。東隔清水江與廣南縣毗鄰，南與硯山縣、開遠(yuǎn)市接壤，西隔南盤江同彌勒、瀘西兩縣相望，北與師宗縣、廣西壯族自治區(qū)西林縣銜接?？h境內(nèi)東西寬100km，南北長70.5km，總面積4997平方km。07年末，全縣總?cè)丝?5.9萬人。境內(nèi)居住著漢、壯、苗、彝、瑤、白、回等七種民族，少數(shù)民族人口共28.7萬人，占總?cè)丝诘?2.52%，縣人民政府駐錦屏鎮(zhèn)，海拔1452米，距省會(huì)昆明市280km，距文山州府114k

47、m。4.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況丘北縣轄錦屏鎮(zhèn)、八道哨彝族鄉(xiāng)、雙龍營鎮(zhèn)、曰者鎮(zhèn)、膩腳彝族鄉(xiāng)、新店(原沖頭)彝族鄉(xiāng)、舍得彝族鄉(xiāng)、樹皮彝族鄉(xiāng)、官寨鄉(xiāng)、平寨鄉(xiāng)、天星鄉(xiāng)、溫瀏鄉(xiāng)共3鎮(zhèn)9鄉(xiāng)，下設(shè)99個(gè)村(居)民委員會(huì)，1251個(gè)自然村。全縣總?cè)丝?5.9萬人。境內(nèi)居住著漢、壯、苗、彝、瑤、白、回等七種民族，少數(shù)民族人口共28.7萬人，占總?cè)丝诘?2.52。全縣耕地面積58.05萬畝，其中：水田10.6萬畝(含雷響田3.02萬畝)、旱地47.45萬畝。適宜種植糧食作物和烤煙、辣椒、蓮藕、葡萄、薯蕷、三七等經(jīng)濟(jì)作物。2012年，丘北縣實(shí)現(xiàn)糧食產(chǎn)量2.2億公斤，收購煙葉37萬擔(dān)、煙農(nóng)收入3.9億元；種植辣椒45萬

48、畝、產(chǎn)值12億元；種植萬壽菊3.5萬畝、產(chǎn)值6200萬元；三七、蔬菜、水產(chǎn)養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速；肥豬出欄90萬頭、肉牛出欄11萬頭；實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值29.4億元；工業(yè)總產(chǎn)值20.2億元；普者黑旅游接待游客158萬人（次）、旅游綜合收入7.5億元；實(shí)現(xiàn)外貿(mào)出口2323.5萬美元。建設(shè)小水窖12470口，解決了5.48萬人1.87萬頭大牲畜飲水安全問題；村莊規(guī)劃529個(gè)，實(shí)現(xiàn)了村莊規(guī)劃全覆蓋。實(shí)現(xiàn)“農(nóng)轉(zhuǎn)城”13518人。公益林建設(shè)4萬畝、陡坡地生態(tài)治理1萬畝、小流域治理35.14平方公里。普者黑生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)治理，核心景區(qū)內(nèi)垃圾統(tǒng)一收集處理。污水處理廠及配套管網(wǎng)建設(shè)基本完成。廣播、電視覆蓋率分別提高

49、到92.6%和94%。人口自然增長率控制在6.7以內(nèi)。新增農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移2.5萬人，城鎮(zhèn)登記失業(yè)率4%。4.2規(guī)劃成果主要結(jié)論按照水利部關(guān)于印發(fā)中小河流治理工程初步設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見的通知（水規(guī)計(jì)【2011】277號(hào)）和云南省水利水利廳關(guān)于強(qiáng)化重點(diǎn)中小河流治理前期工作管理要求的通知（云水規(guī)計(jì)【2012】108號(hào)）要求。根據(jù)文山州重點(diǎn)地區(qū)中小河流近期治理建設(shè)規(guī)劃報(bào)告，云南省水利廳文件云南省水利廳關(guān)于進(jìn)一步加快規(guī)劃內(nèi)中小河流整治項(xiàng)目全期工作的通知（云水規(guī)計(jì)【2013】6號(hào)）：云南省丘北縣石葵河治理工程一期列入全國重點(diǎn)地區(qū)中小河流近期治理建設(shè)規(guī)劃中小河流名錄表中。本工程為鄉(xiāng)鎮(zhèn)防洪，防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，治

50、理河段長7.3km，實(shí)施年限為2013-2014年，計(jì)劃總投資為2506萬元。4.3河道現(xiàn)狀及存在的問題4.3.1河道特性及河勢(shì)分析河道平面演變特性：根據(jù)中國人民解放軍總參謀部測(cè)繪局1964年航測(cè)的1:50000地形圖、云南省測(cè)繪局 1982年出版的1:10000地形圖、大理州水利電力勘察設(shè)計(jì)院2012年9月份實(shí)測(cè)的1:1000河道帶狀地形圖。經(jīng)分析比較，2001年以前河道的平面變形主要為人工裁彎改直，河道天然平面形態(tài)變化不大，主要為凹岸的沖刷淘蝕和支流匯口處的淤積，2000年以后由于石葵河兩岸的農(nóng)田依賴石葵河取水灌溉，取水壩都為沿岸村莊根據(jù)各村的需要建設(shè)攔河壩取水，取水口缺乏技術(shù)指導(dǎo)，布置凌

51、亂，最小的灌溉面積僅為100畝左右，攔河壩隨意布設(shè)；加之上游水土流失嚴(yán)重，大量泥沙淤積河床，取水壩上游淤積嚴(yán)重，大多攔河壩4-5年就因淤積失效而加高，因此，河床也隨之淤積抬高，群眾私自建設(shè)的攔河壩成為了石葵河潰堤、沖刷兩岸農(nóng)田的主要因素。河道縱橫向演變分析：套繪丘北縣水務(wù)局1986 年3月實(shí)測(cè)的河道縱、橫斷面圖（4個(gè)斷面），和2012年9月實(shí)測(cè)的河道縱、 橫斷面圖 （12個(gè)橫斷面），從以上各斷面特征值對(duì)比分析，可得出如下結(jié)論：石葵河河道平面形態(tài)基本穩(wěn)定，縱、橫向河道演變趨勢(shì)為淤積和局部沖刷。受災(zāi)非常嚴(yán)重；石葵河洪災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料詳見表4-1。表4-1 石葵河河溫瀏鄉(xiāng)河段洪災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料表 年份洪災(zāi)面積（

52、畝）受災(zāi)人口（人）死亡人口（人）倒塌房屋（間）減產(chǎn)糧食（kg）沖垮公路（m）經(jīng)濟(jì)損失（萬元）受災(zāi)成災(zāi)19524671871401220001500221957200080015000185750025025195965026019503900020021.719621294518388257764050023.3196640016012002400060027.2197134513810352070045021.2197398639429585916080027.7197816706705010210020015024.11984924416277235544065031.6198523409

53、369863514040150030.819881740896422028440050035.3199226001440300025294140200048.32001188068045203196000100033.820022280150824326186000250057.52003140755721282245490150036.920041841541964118320046.5200516523522208010780052.2200678976624362183800200062.12007709469256335210045.020081003963537368830080.5

54、201110569563307530300105.8石葵河流域洪災(zāi)頻繁發(fā)生的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）自然地理因素洪災(zāi)源于暴雨，石葵河流域地區(qū)，影響暴雨的天氣復(fù)雜，暴雨歷時(shí)短，多為單一的非連續(xù)性暴雨。由于降雨具有在時(shí)空分布上的隨機(jī)性和不均勻性，造成降水年際變化小，年內(nèi)分布不均勻：枯季14、1112月降水稀少，只占年降水量的15；汛期510月降水豐富，占年降水量的 85，往往形成暴雨天氣，造成洪災(zāi)。由于河岸為砂土，結(jié)構(gòu)松散，抗沖性差，遇洪水易坍塌，導(dǎo)致水土流失。大部分無堤岸防護(hù)措施，堤腳掏刷嚴(yán)重。（2）人為因素由于中下游兩岸農(nóng)田依賴石葵河取水灌溉，流域內(nèi)人為的砌筑擋水壩較為嚴(yán)重，行洪時(shí)沒有得到及

55、時(shí)拆除，壩上游淤積嚴(yán)重，來年無法取水靠加高壩體抬高水位，致使河道淤積堵塞，河道過流能力降低，使原本防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低河道洪災(zāi)更加惡化。已建防洪堤段沒有形成全面統(tǒng)一的、完整的防洪體系，再加上資金、人力、物力等方面有限，防洪工程多為臨時(shí)性防洪、搶險(xiǎn)應(yīng)急措施工程，無法抵御標(biāo)準(zhǔn)洪水。（3）取水口現(xiàn)狀石葵河治理河段內(nèi)有10個(gè)取水口，控制灌溉面積為9085畝，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)踏勘，本次對(duì)治理段內(nèi)5座取水口進(jìn)行改造。具體情況見表4-2。表4-2 取水口特性表序號(hào)里程取水口高程控制面積流量取水口位置K+mm(畝)m/s11+2571109.674270.041左岸取水4200.041右岸取水22+701.61099.846

56、250.06左右岸取水314+044.69905260.05左岸取水3260.031右岸取水415+899.69775000.05左右岸取水516+522.69754000.04左右岸取水4.3.2現(xiàn)狀防洪能力分析為分析河道的現(xiàn)狀防洪能力，格局實(shí)測(cè)的橫斷面資料及水文分析確定的各頻率洪峰流量、水文流量關(guān)系曲線，推算防洪治河的現(xiàn)狀水面線，并與現(xiàn)狀高程進(jìn)行比較表4-3 石葵河治理段現(xiàn)狀防洪能力成果表斷面標(biāo)號(hào)里程現(xiàn)狀堤防（岸坎）P=10%P=20%高程（m）km+m左岸右岸水位（m)左-水右-水水位（m)左-水右-水114+739.9984.65984.21985.53-0.88-1.32985.24

57、-0.59-1.03214+690.1986.11985.22985.870.24-0.65985.580.53-0.36314+670.0986.43985.279860.43-0.74985.710.72-0.45414+649.7986.74985.31986.140.6-0.83985.850.89-0.54514+599.7986.63985.58986.480.15-0.89986.190.5-0.6614+549.7986.51985.86986.81-0.3-0.96986.52-0.01-0.67714+499.7986.78986.63987.19-0.41-0.56986

58、.89-0.11-0.26814+449.7987.05987.4987.52-0.48-0.13987.23-0.180.17914+399.7987.32988.17987.86-0.550.31987.57-0.250.61014+376.0987.55988.51988.01-0.450.5987.73-0.170.781114+349.7987.83988.9988.18-0.350.72987.9-0.0711214+299.7988.35989.64988.52-0.171.12988.240.111.41314+274.2988.61990.01988.73-0.111.299

59、88.440.171.571414+249.7988.87989.48988.89-0.030.58988.610.260.871514+199.7988.66988.38989.23-0.58-0.86988.95-0.29-0.581614+149.7988.82988.21989.63-0.81-1.42989.35-0.53-1.141714+099.7988.97988.05990.03-1.05-1.98989.75-0.77-1.71814+084.8989.02988990.15-1.13-2.15989.87-0.84-1.861914+045.0990.2989.59990

60、.49-0.29-0.9990.2-0.01-0.612013+999.7990.69991.41990.89-0.20.52990.590.10.812113+957.5991.15989.9991.22-0.08-1.33990.930.22-1.03本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，按50m一個(gè)斷面計(jì)算，其中特征斷面必須加進(jìn)去；經(jīng)過對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我負(fù)責(zé)的石葵河21個(gè)控制斷面現(xiàn)狀河道過水能力計(jì)算比較，石葵河治理段過水能力有的地段不能滿足10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)或5年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，抗御洪水能力低，需進(jìn)行堤防加高及堤岸防護(hù)處理。從表4-3、4-4可看出，絕大部分河段不滿足設(shè)計(jì)洪峰流量的過流需要，有些河段為左岸均不滿足，

61、有些河段為右岸不滿足，大部分是兩岸均不滿足對(duì)不滿足設(shè)計(jì)洪峰流量過流需要的河段應(yīng)進(jìn)行治理。4.3.3存在的主要問題丘北縣石葵河河道現(xiàn)狀防洪能力不能滿足10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，治理段兩岸耕地密集，常年受洪水威脅，治理段河道現(xiàn)狀主要存在以下問題：（1）由于流域內(nèi)特定的自然、地理、環(huán)境、 地質(zhì)條件和人類活動(dòng)等綜合因素的影響，特別是支流上泥石流發(fā)育，水土流失嚴(yán)重，汛期支流帶下的泥沙阻塞河道，造成河床變窄，洪水漫堤成災(zāi)；（2）因地方經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，無財(cái)力投入河道治理，石葵河河道現(xiàn)狀仍屬于原始自然河道狀態(tài)，未實(shí)施過河堤護(hù)岸設(shè)施，因此，石葵河兩岸均為自然土堤，河堤局部低矮，洪水漫堤現(xiàn)象十分普遍，兩岸農(nóng)田密集，嚴(yán)重危害

62、農(nóng)田；（3）河道沿岸的鄉(xiāng)村農(nóng)田灌溉用水完全依賴石葵河取水，在河段上隨意修筑攔河壩取水，取水壩上游淤積嚴(yán)重，河床抬高，有效行洪斷面變窄，洪水極易漫堤成災(zāi)。4.4工程建設(shè)的必要性及任務(wù)4.4.1工程建設(shè)的必要性 葵河位于丘北縣境內(nèi)東北部，北緯241551至241358，東經(jīng)1041440至1043041，具體見丘北縣石葵河治理工程地理位置圖。石葵河屬珠江流域西江水系清水江支流，石葵河流域西高東低，西部分水嶺高程在18491772m之間，東部分水嶺高程在1458m左右。石葵河河長44km，發(fā)源于雙龍營鎮(zhèn)文告村民委龍尾村，河流發(fā)源點(diǎn)高程1590m，流經(jīng)龍營鎮(zhèn)和溫瀏鄉(xiāng)的文告、石葵、普樂、令沖、壩稿、石別

63、，在石別村注入清水江，交匯清水江處高程為964m，總落差536m，徑流面積283.07km，徑流量1.512億立方米，最枯流量0.496m/s，沿河灌溉面積1.2萬畝。河道上、下游河床平緩，淤積嚴(yán)重，水災(zāi)頻繁。中游段河床坡降大。石葵河流域年降水量為1050mm,年徑流深450mm，河床坡降12.18，平均落差12.13m/km。 據(jù)丘北縣縣志、丘北縣江河志、丘北縣水利志記載，建國以來石葵河歷史上共出現(xiàn)大的洪水災(zāi)害12次，近十年來，由于人為的筑壩取水，抬高河床，加之近幾年極端氣候常常發(fā)生，單點(diǎn)暴雨頻繁，水災(zāi)時(shí)有發(fā)生，幾乎每隔2年就要有水患，淹沒兩岸的農(nóng)田，雖然沒有人員傷亡，但嚴(yán)重影響溫瀏鄉(xiāng)河雙龍

64、營鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 石葵河洪水災(zāi)害發(fā)生頻繁，第一、是水文氣象條件具有強(qiáng)烈的可變性，頻頻發(fā)生單點(diǎn)暴雨，雨量大、集中、侵蝕性強(qiáng)，破壞力大；第二、地形地貌、地質(zhì)條件復(fù)雜，易形成洪澇災(zāi)害；第三、自然植被及生態(tài)環(huán)境遭到破壞，水土流失嚴(yán)重；第四、兩岸支流縱橫交錯(cuò)，洪水沖向?qū)Π?，相互頂托，發(fā)生橫向流動(dòng)，形成多彎，致使洪澇災(zāi)害頻繁；第五、石葵河整個(gè)河段從未治理過，河堤一直為自然河堤，迎水面無防護(hù)措施，無系統(tǒng)流域規(guī)劃，防洪建設(shè)資金投入較少，均處于被動(dòng)防洪狀態(tài)。 綜上所述原因，石葵河主要存在有防洪基礎(chǔ)薄弱、防洪標(biāo)準(zhǔn)不足5年一遇，河道沖刷嚴(yán)重等突出問題。每年汛期洪澇災(zāi)害頻繁，直接威脅沿岸鄉(xiāng)村居民生命財(cái)產(chǎn)安全，造成農(nóng)田

65、被沖，基礎(chǔ)設(shè)施遭到破壞，經(jīng)濟(jì)損失巨大，已成為制約丘北縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，發(fā)展與防洪的矛盾日見突出。石葵河治理完成后，將使石葵河防洪治理工程在丘北縣境內(nèi)基本形成完整的防洪體系，這是非常必要的。4.4.2工程建設(shè)任務(wù)根治理段防護(hù)區(qū)現(xiàn)狀和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況， 結(jié)合當(dāng)?shù)匾呀üこ檀胧?，治理段主要是通過工程措施和植物措施抵御洪水災(zāi)害和水土流失；此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我負(fù)責(zé)13+957.5-4+739.9，長度為782.4m.具體措施表4-4表4-4 工程措施明細(xì)表序號(hào)里程工程措施114+399.70-14+739.90左岸護(hù)岸，右岸基巖出露，不做處理214+084.80-14+376.00左右岸護(hù)岸313+957.5

66、0-14+045.00左岸基巖出露，不做處理，右岸護(hù)岸414+045.00壩上游清淤，取水口進(jìn)行改造，增設(shè)沖砂設(shè)施4.5治理方案4.5.1指導(dǎo)思想和基本原則丘北縣石葵河治理工程是按照云南省重點(diǎn)地區(qū)中小河流近期治理建設(shè)規(guī)劃的規(guī)劃原則，并結(jié)合治理河段的河道特性、洪災(zāi)損失情況確定工程的治理原則為：“以筑堤御洪，固土防沖為主，堅(jiān)持干支流、左右岸、上下游兼顧，水沙兼治，以治水為主，工程措施與生物措施相結(jié)合，因勢(shì)利導(dǎo)，束水歸槽，控制水流，改善干支流交匯口情況，增強(qiáng)河道自身造床能力。4.5.2防洪標(biāo)準(zhǔn)石葵河防洪治理工程目的是保護(hù)河流兩岸的村莊和農(nóng)田，保護(hù)區(qū)人口4.5萬人，控制灌溉面積1.2萬畝，按照堤防工程

67、設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50286-98）、防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）的有關(guān)規(guī)定，參照全國重點(diǎn)地區(qū)中心河流近期治理規(guī)劃的要求，考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、 社會(huì)、環(huán)境和洪災(zāi)損失情況等多方面因素并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，綜合確定丘北縣石葵河治理工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，治理工程的等別為等，永久建筑物級(jí)別為5級(jí)，次要建筑物為5級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)。4.5.3治理范圍本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我負(fù)責(zé)的是下段13+957.5-14+739.9，其中護(hù)岸左堤線長655.1m，護(hù)岸右堤線長418.5m；4.5.4治理方案與治理任務(wù)分析石葵河治理河段長7.3km，實(shí)施年限為2013-2014年，計(jì)劃總投資為2506萬元。本設(shè)計(jì)石葵河河道治理

68、設(shè)計(jì)河道長度7.791 km，設(shè)計(jì)投資2505.96萬元。經(jīng)過綜合分析治理方案與治理任務(wù)滿足石葵河規(guī)劃要求。4.6工程規(guī)模4.6.1治導(dǎo)線和堤距 治導(dǎo)線是造床流量下河道走向和中軸線，是確定治理建筑物河堤的依據(jù)，是治河工程布置的首要任務(wù)，也是治河工程成敗的關(guān)鍵。丘北縣石葵河現(xiàn)狀河道處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，根據(jù)河流的河勢(shì)、水流、演變規(guī)律、地形、地質(zhì)條件，結(jié)合現(xiàn)有建筑物的位置、施工條件進(jìn)行綜合考慮分析。本次綜合治理，結(jié)合石葵河的河道特性，治導(dǎo)線的布置基本沿原河道走向，從治理起點(diǎn)上水頭開始，自上而下，依照現(xiàn)在河道的基本流勢(shì)及河勢(shì)控制的兩個(gè)基本準(zhǔn)則，繪出整治河床的中心線，即為中水期的治導(dǎo)線。（2）河道縱

69、坡的確定天然狀態(tài)下的河道，由于河寬變化的影響，河底面會(huì)出現(xiàn)高低不平的沖淤形狀。經(jīng)過人工治理后的河道，平面形態(tài)要比天然狀態(tài)下的平順得多，其沖淤變化也相對(duì)較小。而河道的治理，是要將整個(gè)治理段納入一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)考慮，治理后的河道水面線，不能出現(xiàn)較大的起伏，整段河道流態(tài)應(yīng)是平順的，故河底坡降是決定河道流態(tài)的一個(gè)重要因素。天然狀態(tài)下的河道，由于河寬變化的影響，河底面會(huì)出現(xiàn)高低不平的沖淤形狀。經(jīng)過人工治理后的河道，平面形態(tài)要比天然狀態(tài)下的平順得多，其沖淤變化也相對(duì)較小。而河道的治理，是要將整個(gè)治理段納入一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)考慮，治理后的河道水面線，不能出現(xiàn)較大的起伏，整段河道流態(tài)應(yīng)是平順的，故河底坡降是決定河道流態(tài)的一

70、個(gè)重要因素。為減少河道開挖、填筑量，降低工程造價(jià)，并考慮治理后河道底坡的自愈性，依據(jù)自然底坡擬定。（3）河道設(shè)計(jì)底寬確定造床流量確定目前確定造床流量的方法很多，有馬卡維也夫法、平灘流量法、洪水頻率法、輸沙能力法等，且各種方法的適用性不同，一般選用河水滿槽時(shí)的流量或水位達(dá)到河灘邊高度時(shí)的流量作為造床流量。因石葵河屬小河流，本次設(shè)計(jì)造床流量的確定，采用洪水頻率法，即錢寧先生在河床演變學(xué)中提出的造床流量大約相當(dāng)于2年（P=50）的洪水流量，根據(jù)水文分析計(jì)算，下段13+957.5-14+739.9流量Q=44.3744.88m/s。穩(wěn)定河寬確定穩(wěn)定河寬采用阿爾圖寧公式計(jì)算：式中：A穩(wěn)定河寬系數(shù)； Q造

71、床流量，m/s； J河道比降；根據(jù)各段造床流量及比降，穩(wěn)定河寬計(jì)算見表4-5。4-5穩(wěn)定河寬計(jì)算成果表斷面位置（km+m）比降流量(m/s)穩(wěn)定河寬系數(shù)A穩(wěn)定河寬設(shè)計(jì)水面寬度b(m)14+739.900.0067544.88116.3817.8914+690.100.0067544.85116.3817.8914+670.000.0067544.83116.3817.8914+649.700.0067544.82116.3717.8914+599.700.0067544.79116.3717.8914+549.700.0067544.76116.3617.8914+499.700.006754

72、4.72116.3517.4614+449.700.0067544.69116.3517.4614+399.700.0067544.66116.3417.4614+376.000.0067544.64116.3417.7614+349.700.0067544.62116.3417.7614+299.700.0067544.59116.3317.7614+274.200.0067544.58116.3317.8414+249.700.0067544.56116.3217.8414+199.700.0079444.53115.8017.6914+149.700.0079444.49115.7917

73、.6914+099.700.0079444.46115.7917.6914+084.800.0079444.45115.7817.6914+045.000.0079444.43115.7816.5513+999.700.0079444.40115.7716.6313+957.500.0079444.37115.7716.63由表4-5可知，設(shè)計(jì)水面寬度，滿足穩(wěn)定河寬要求4.6.2設(shè)計(jì)水面線（1）起始水位的確定：根據(jù)確定設(shè)計(jì)的堤距及洪峰流量。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我選擇14+739.9為起調(diào)斷面,所選擇的斷面所在地河床穩(wěn)定，具有良好穩(wěn)定水位流量關(guān)系，起調(diào)斷面水位關(guān)系見表4-6、圖4-1. 表4-6 14+

74、739.9起調(diào)斷面水位流量關(guān)系表水位(m)983.55983.59984.09984.59985.09985.59986.09986.23流量(m3/s)00.13510.3831.2760.8698.51143.95158.05圖4-1 14+739.9起調(diào)斷面水位流量關(guān)系曲線圖（2）河道糙率的確定：根據(jù)水力計(jì)算手冊(cè)第三章水力學(xué)表3-6-1、3-6-2的有關(guān)參數(shù)，結(jié)合治理后的河道斷面形狀、襯砌方式，結(jié)合治理后的河道斷面形狀、襯砌方式，采用綜合糙率法，綜合糙率計(jì)算公式如下：式中：。（3）水面線的推求石葵河設(shè)計(jì)水面線采用能量方程推求,公式為:式中： z1、z2上游斷面和下游斷面的水面高程或水位；

75、 、上游斷面和下游斷面的流速水頭； v斷面平均流速； 動(dòng)能修正系數(shù)； 此河段水流的沿程水頭損失和局部隨頭損失。河槽擴(kuò)大的局部水頭損失 匯流的局部水頭損失 彎道的局部水頭損失 沿程水頭 局部水頭損失 局部水頭損失系數(shù)，根據(jù)水力計(jì)算手冊(cè)P369頁，由于斷面逐漸擴(kuò)大的取值-0.3C謝才系數(shù)；R水力半徑；各控制斷面水面線成果見表4-7、4-8。表4-7石葵河設(shè)計(jì)水面線計(jì)算成果表(P=10%)序號(hào)樁號(hào)（km+m）P=10%底寬(m)流速V水位(m)設(shè)計(jì)渠底高程(m)設(shè)計(jì)水面線(m)設(shè)計(jì)堤頂高程(m)114+739.9014.00 2.90 985.53 983.55 985.24 986.13 214+

76、690.1014.00 2.90 985.87 983.89 985.58 986.47 314+670.0014.00 2.90 986.00 984.02 985.71 986.60 414+649.7014.00 2.90 986.14 984.16 985.85 986.74 514+599.7014.00 2.90 986.48 984.50 986.19 987.08 614+549.7014.00 2.90 986.81 984.83 986.52 987.41 714+499.7013.50 2.92 987.19 985.17 986.89 987.79 814+449.70

77、13.50 2.92 987.52 985.51 987.23 988.12 914+399.7013.50 2.92 987.86 985.85 987.57 988.46 1014+376.0012.60 2.97 988.01 986.01 987.73 988.61 1114+349.7012.60 2.97 988.18 986.18 987.90 988.78 1214+299.7012.60 2.97 988.52 986.52 988.24 989.12 1314+274.2012.60 3.00 988.73 986.69 988.44 989.33 表4-7石葵河設(shè)計(jì)水面線

78、計(jì)算成果表(P=10%)序號(hào)樁號(hào)（km+m）P=10%底寬(m)流速V水位(m)設(shè)計(jì)渠底高程(m)設(shè)計(jì)水面線(m)設(shè)計(jì)堤頂高程(m)1514+199.7012.60 3.20 989.23 987.26 988.95 989.83 1614+149.7012.60 3.20 989.63 987.65 989.35 990.23 1714+099.7012.60 3.20 990.03 988.05 989.75 990.63 1814+084.8012.60 3.20 990.15 988.17 989.86 990.75 1914+045.0012.60 3.14 990.49 988.4

79、8 990.20 991.09 2013+999.7012.60 3.18 990.89 988.84 990.60 991.49 2113+957.5012.60 3.18 991.22 989.18 990.93 991.82 表4-8石葵河設(shè)計(jì)水面線計(jì)算成果表(P=20%) 序號(hào)樁號(hào)（km+m）P=20%底寬(m)流速V水位(m)設(shè)計(jì)渠底高程(m)設(shè)計(jì)水面線(m)設(shè)計(jì)堤頂高程(m)114+739.9014.00 2.65 985.24 983.55 985.24 985.84 214+690.1014.00 2.65 985.58 983.89 985.58 986.18 314+670

80、.0014.00 2.65 985.71 984.02 985.71 986.31 414+649.7014.00 2.65 985.85 984.16 985.85 986.45 514+599.7014.00 2.65 986.19 984.50 986.19 986.79 614+549.7014.00 2.65 986.52 984.83 986.52 987.12 714+499.7013.50 2.67 986.89 985.17 986.89 987.49 814+449.7013.50 2.67 987.23 985.51 987.23 987.83 914+399.7013.

81、50 2.67 987.57 985.85 987.57 988.17 1014+376.0012.60 2.71 987.73 986.01 987.73 988.33 1114+349.7012.60 2.71 987.90 986.18 987.90 988.50 1214+299.7012.60 2.71 988.24 986.52 988.24 988.84 1314+274.2012.60 2.74 988.44 986.69 988.44 989.04 1414+249.7012.60 2.74 988.61 986.86 988.61 989.21 1514+199.7012.

82、60 2.92 988.95 987.26 988.95 989.55 1614+149.7012.60 2.92 989.35 987.65 989.35 989.95 1714+099.7012.60 2.92 989.75 988.05 989.75 990.35 1814+084.8012.60 2.92 989.87 988.17 989.86 990.47 1914+045.0012.60 2.88 990.20 988.48 990.20 990.80 2013+999.7012.60 2.91 990.59 988.84 990.60 991.19 2113+957.5012.

83、60 2.91 990.93 989.18 990.93 991.53 4.7排澇規(guī)劃4.7.1排澇規(guī)劃范圍和排澇標(biāo)準(zhǔn)防洪堤一經(jīng)建成，堤外農(nóng)田雨季排水的原有通道將發(fā)生變化，為防止堤外洪水漫溢成澇，防洪規(guī)劃需考慮堤外雨季的排澇問題。本河道排澇計(jì)算分水田排澇和旱地排澇。本次按五年一遇（P=20%）設(shè)計(jì)暴雨分析排澇模數(shù)。石葵河上段、下段排澇范圍與防洪整治的范圍一致，為石葵河分水嶺共7.791km的河段，治澇主要為農(nóng)田排澇。根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)范，確定農(nóng)田的排澇標(biāo)準(zhǔn)為：5年一遇24小時(shí)暴雨，水田三天排至耐淹水深，旱地二日排干。山洪溝采用10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。4.7.2基本原則在排澇規(guī)劃布局

84、中，應(yīng)根據(jù)規(guī)劃區(qū)的河流分布，地形地勢(shì)特點(diǎn)，充分利用容泄區(qū)和地形條件，遵循“高水高排、低水低排、分區(qū)排水、盡量自留”的基本原則。要根據(jù)地形條件，合理布置排水口，使?jié)乘透呔徒粤髋懦?；還要利用地形，盡量自流排水；同時(shí)，由于石葵河兩岸壩區(qū)現(xiàn)狀農(nóng)田的灌排設(shè)施已相對(duì)比較完善，在布設(shè)排澇口時(shí)，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的排水設(shè)施?？傊?，應(yīng)根據(jù)規(guī)劃區(qū)實(shí)際情況，因地制宜布置排水系統(tǒng)。4.7.3排澇分區(qū)及排澇流量(1) 排澇分區(qū)本次排澇規(guī)劃涉及石葵河上段和下段分水嶺共7.791km河段，根據(jù)治理段的地形條件，共規(guī)劃分成11個(gè)排澇分區(qū)，其中左岸6個(gè)、右岸5個(gè)分區(qū)。各片區(qū)排澇面積按坡面、水田、旱地三種類型來考慮。根據(jù)石葵河壩

85、區(qū)耕地利用情況，水田和旱地的比例按40:60來考慮。各個(gè)分區(qū)排澇面積見表49、4-10，排澇分區(qū)圖見4-2、4-3。 表49 上段排澇分區(qū)面積表河段排澇分區(qū)里程面積（km2）備注水田旱地合計(jì)左岸左10+000-1+2800.320.480.80左21+128-2+5900.290.440.73左32+590+3+8210.831.252.08小計(jì)1.442.163.60右岸右10+000-2+0600.240.360.60右22+060-3+8210.741.111.85小計(jì)0.981.472.45合計(jì)2.423.636.05表49 下段排澇分區(qū)面積表河段排澇分區(qū)里程面積（km2）備注水田旱地

86、合計(jì)左岸左412+632-13+7300.350.530.88左513+730-15+7400.280.420.70左615+740-16+6020.320.480.80小計(jì)0.951.432.38右岸右312+632-13+7300.30.450.75右413+730-15+3150.781.171.95右515+315-16+6020.270.410.68小計(jì)1.352.033.38合計(jì)2.33.455.75 (2) 排澇流量 根據(jù)水文計(jì)算的排澇模數(shù)，相應(yīng)排澇標(biāo)準(zhǔn)，水田為0.21/s/km，旱地為0.26m/s/km，計(jì)劃定的各片區(qū)面積，計(jì)算各片區(qū)的排澇流量成果表見表4-10 表410 上

87、段排澇流量成果表河段排澇分區(qū)里程流量（m/s）備注水田旱地合計(jì)左岸左10+000-1+2800.070.120.19左21+128-2+5900.060.110.17左32+590+3+8210.170.320.50小計(jì)0.300.560.86右岸右10+000-2+0600.050.090.14右22+060-3+8210.160.290.44小計(jì)0.210.380.59合計(jì)0.510.941.45表410 下段排澇流量成果表河段排澇分區(qū)里程流量（m/s）備注水田旱地合計(jì)左岸左512+632-13+7300.070.140.21左613+730-15+7400.060.110.17左715+

88、740-16+6020.070.120.19小計(jì)0.200.370.57右岸右412+632-13+7300.060.120.18右513+730-15+3150.160.300.47右615+315-16+6020.060.110.16小計(jì)0.280.530.81合計(jì)0.480.901.384.7.4排澇工程規(guī)劃（1）上段排澇規(guī)劃上段左岸排水面積3.6km2共規(guī)劃3個(gè)排洪（澇）系統(tǒng)由2個(gè)天然溪溝和2號(hào)支流組成，排澇水?dāng)M分塊排除。上段右岸排水面積6.05km2共規(guī)劃2個(gè)排洪（澇）系統(tǒng)由1個(gè)天然溪溝和1號(hào)支流組成，排澇水?dāng)M分塊排除。（2）下段排澇規(guī)劃下段左岸排水面積2.38k共規(guī)劃3個(gè)排洪（澇）

89、系統(tǒng)由3個(gè)天然溪溝組成，排澇水?dāng)M分塊排除。下段右岸排水面積5.75k共規(guī)劃3個(gè)排洪（澇）系統(tǒng)由2個(gè)天然溪溝和3號(hào)支流組成，排澇水?dāng)M分塊排除。各個(gè)區(qū)排澇口特性見表4-11、4-12。表411 上段段各個(gè)區(qū)排澇口特性表河段排澇分區(qū)里程流量（m/s）備注左岸左10+4600.19天然溪溝左22+0600.17天然溪溝左33+6240.502號(hào)支流右岸右11+2800.14天然溪溝右22+5900.441號(hào)支流表412 下段段各個(gè)區(qū)排澇口特性表河段排澇分區(qū)里程流量（m/s）備注左岸左413+2850.21天然溪溝左515+3150.17天然溪溝左616+2600.19天然溪溝右岸右313+4850.1

90、8天然溪溝右414+6700.473號(hào)支流右515+7400.16天然溪溝4-2圖 丘北縣石葵河治理上段規(guī)劃排澇分區(qū)示意圖4-3圖 丘北縣石葵河治理下段規(guī)劃排澇分區(qū)示意圖第5章 工程布置及主要建筑物5.1 設(shè)計(jì)依據(jù)5.1.1工程等級(jí)及建筑物級(jí)別石葵河防洪治理工程目的是保護(hù)河流兩岸的村莊和農(nóng)田，保護(hù)區(qū)人口4.5萬人，控制灌溉面積1.2萬畝，按照堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50286-98）、防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）的有關(guān)規(guī)定，參照全國重點(diǎn)地區(qū)中心河流近期治理規(guī)劃的要求，考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、 社會(huì)、環(huán)境和洪災(zāi)損失情況等多方面因素并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，綜合確定丘北縣石葵河治理工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，

91、治理工程的等別為等，永久建筑物級(jí)別為5級(jí)，次要建筑物為5級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)。5.1.2 設(shè)計(jì)基本資料（1） 特征水位對(duì)文山水文水資源分局的北橋水文站、格雷水文站（清水江水文站）、紅旗水庫專用站三個(gè)水文站，進(jìn)行分析評(píng)價(jià)得到丘北氣象站與歷年最大1h、6h、24h降雨量資料基本可靠、具有一致性和代表性。詳見第二章2.2基本資料。年設(shè)計(jì)洪水治理標(biāo)準(zhǔn)采用10年一遇（P=10%）標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算常年洪水（P=50%）?？紤]施工組織設(shè)計(jì)的需要，施工期洪水標(biāo)準(zhǔn)提供P=5（20年一遇）、P=10（10年一遇）、P=20（5年一遇）三個(gè)頻率的枯期洪水，以供選擇。詳見第二章2.3年設(shè)計(jì)洪水。枯水期設(shè)計(jì)洪水分期的確定，首

92、先遵循工期及清水江洪水季節(jié)的變化特性，結(jié)合工程設(shè)計(jì)施工要求劃分。根據(jù)以上水文氣象特征分析，清水江流域氣候特點(diǎn)是干濕季節(jié)分明，雨季5月至11月的降水量占年降水量的90，降水時(shí)空分布極不均勻。從洪水季節(jié)看，洪水與降水分布密切相關(guān)，一般發(fā)生在汛期5月中旬11月下旬，考慮工程設(shè)計(jì)施工需要，分期不宜過細(xì)，把全年劃分為汛期和枯期，故確定枯期洪水時(shí)段為12月1日次年4月30日，詳見第二章2.4枯水期設(shè)計(jì)洪水（2） 地基特性及設(shè)計(jì)參數(shù)1) 巖土體工程地質(zhì)特征根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)坑探勘查，河岸、河床發(fā)育成漫灘和級(jí)階地，成分為漂石、砂卵礫石、砂土夾有少量孤石，坑探揭露厚一般2m以上，未見架空現(xiàn)象和軟弱夾層，為強(qiáng)透水層，為孔隙

93、含水透水層；J允=0.10.2，存在管涌變形問題。下伏砂巖、粉砂巖、泥巖基巖地層，為弱中等透水?；鶐r主要在河邊出露。巖（土）區(qū)物理力學(xué)性質(zhì)砂卵礫石、漂石層夾有孤石，巖性成分不均勻，不存在架空，中高壓縮性，其中砂卵礫石層相對(duì)密度Dr=0.420.68，允許承載力R=0.220.35Mpa。第四系沖洪積層存在壓縮變形及不均勻沉陷問題。強(qiáng)、弱風(fēng)化砂質(zhì)泥巖濕抗壓強(qiáng)度為2030Mpa、天然密度2.52.6g/cm3、軟化系數(shù)0.60.65。環(huán)境水對(duì)混凝土腐蝕評(píng)價(jià)根據(jù)2012年10月2日取的二組水樣試驗(yàn)結(jié)果，按水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)程（GB5028799）“附錄G：環(huán)境水對(duì)混凝土腐蝕性評(píng)價(jià)”，結(jié)論兩組水樣

94、均無腐蝕，具體見表5-1。表5-1 河水及地下水水樣腐蝕性評(píng)價(jià)成果整理表腐蝕性類型腐蝕性特征判定依據(jù)腐蝕程度界限指標(biāo)備注分解類HCO3-含量=4.7、2.38 (mmol/L)無腐蝕HCO3-1.07S1=5.2、S2=2.7PH=7.80、7.7無腐蝕PH6.5S1=7.5、S2=7.7侵蝕性CO2含量=0(mg/L)無腐蝕CO215S1=S2=0分解結(jié)晶復(fù)合類Mg2+含量=23.8、9.11 (mg/L)無腐蝕Mg2+1407S1=13、S2=10結(jié)晶類SO42-含量=194.5、100(mg/L)無腐蝕SO42-1.0m;5.4.2.2平行河道沖刷深度計(jì)算沖刷深度根據(jù)防洪堤線的平順程度不

95、同，采用不同的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：平順地段河道堤線平順地段，河堤與河道主流方向基本一致，水流平行河道對(duì)岸邊或河底的沖刷深度按如下公式計(jì)算：式中 hb 一般沖刷深度（m）； n 平面形狀系數(shù)，n=1/42/3； vh 河床允許不沖流速（m/s），查水力計(jì)算手冊(cè)取vh=0.91.35（m/s）； vp 主河槽計(jì)算水位時(shí)的平均流速（m/s）； hp 一般沖刷后水深（m）；沿河道進(jìn)行控制斷面的沖刷深度計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表5-5。表5-5 石葵河平行河道沖刷深度計(jì)算一覽表里程S(km+m)土基a指數(shù)沖刷處的水深hp(m)平均流速Vcp(m/s)查值不沖流速V允(m/s)計(jì)算不沖流速V允(m/s)Vcp/V允

96、護(hù)岸n指數(shù)沖刷深度hB(m)備注14+739.900.251.982.900.850.963.040.250.6314+690.100.251.982.900.850.963.040.250.6314+670.000.251.982.900.850.963.040.250.63匯流14+649.700.251.982.900.850.963.040.250.6314+599.700.251.982.900.850.963.040.250.6314+549.700.251.982.900.850.963.040.250.6314+499.700.252.022.910.850.963.040.2

97、50.65彎道14+449.700.252.022.920.850.963.050.250.6514+399.700.252.022.920.850.963.050.250.6514+376.000.252.002.950.850.953.090.250.65右岸第二段襯砌終點(diǎn)14+349.700.252.002.970.850.953.120.250.6614+299.700.252.002.970.850.953.120.250.6614+274.200.252.032.980.850.963.120.250.67彎道14+249.700.252.033.000.850.963.140.2

98、50.6714+199.700.251.983.100.850.953.260.250.68彎道14+149.700.251.983.200.850.953.370.250.7014+099.700.251.983.200.850.953.370.250.7014+084.800.251.983.200.850.953.370.250.70左岸第二段襯砌起點(diǎn)14+045.000.252.013.170.850.953.320.250.703號(hào)取水口13+999.700.252.053.160.850.963.300.250.71彎道13+957.500.252.053.180.850.963.

99、320.250.715.4.2.3水流斜沖沖刷深度計(jì)算河道彎曲地段，河堤與河道主流方向不一致，堤基受水流沖刷嚴(yán)重，按水流斜沖防護(hù)岸坡條件考慮，沖刷深度按堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范附錄D.2中公式（D.2.2-2）計(jì)算，見下面公式：式中 hp從河底算起的局部沖刷深（m）；水流流向與岸坡交角（度）；m防護(hù)建筑物迎水面邊坡系數(shù)；d坡腳處土壤計(jì)算粒徑（cm）。對(duì)非粘性土，取大于15%（按重量計(jì)）的篩孔直徑；Vj水流的局部沖刷流速（m/s）。土壤計(jì)算粒徑根據(jù)河床泥沙確定為0.02。選擇彎道斷面進(jìn)行沖刷深度計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表5-6。表5-6 局部沖刷深度一覽表樁號(hào)（km+m）水流流向與岸坡交角防護(hù)建筑物迎水面邊坡系

100、數(shù)m坡腳處土壤計(jì)算粒徑d(m)設(shè)計(jì)流量Q河灘寬度B1水流流速分配不均勻系數(shù)河灘水深h1灘地河床vjhp14+499.7020.000.800.0293.2513.501.252.023.814.0814+274.2020.001.500.0295.4812.601.252.034.143.3314+199.7030.001.500.0298.4312.601.501.984.747.2313+999.7030.001.500.0297.2612.601.52.054.536.545.4.2.4基礎(chǔ)埋置深度確定根據(jù)石葵河的實(shí)際堤底地質(zhì)情況與提防工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB50286-98附錄A與及所算的沖刷

101、深度，最終確定此次治理段基礎(chǔ)埋深為1.5m5.4.3堤型、護(hù)坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.4.3.1斷面擬定（1）河道縱坡確定河道的縱坡采用高程差與里程差之比，結(jié)合各個(gè)斷面的實(shí)際情況去取值，在滿足過流能力的前提下，基本達(dá)到?jīng)]有填方，挖方量盡量盡量最少，13+957.5-14+199.7縱坡i=0.00794,14+249.7-14+739.9縱坡i=0.00675。（2） 河道堤坡確定結(jié)合地形圖上的實(shí)際河寬，通過瑞典條分法計(jì)算邊坡的穩(wěn)定性，最終選擇河道治理岸的坡堤為干砌塊石加草皮護(hù)坡，坡度為1/1.5（3） 堤頂寬度確定根據(jù)堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范，堤頂寬度選擇3m。（4）堤身斷面設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)堤身斷面形式為梯形斷面

102、5.4.3.2生態(tài)措施（1）護(hù)坡護(hù)腳材料生態(tài)措施此次河道治理的護(hù)坡采用草皮護(hù)坡，路邊種樹，達(dá)到生態(tài)綠化的目的；（2） 植物措施河道兩邊沿路面種植綠色植物5.4.3.3穩(wěn)定及應(yīng)力分析（1）土堤穩(wěn)定計(jì)算此次設(shè)計(jì)，采用瑞典條分法計(jì)算,結(jié)合土力學(xué)課本，采用公式：分別選取三個(gè)特征對(duì)面，圓心采用4.5H法確定，每個(gè)斷面又分別選取三個(gè)圓心（O1、02、03）和三個(gè)特征水位，分別是，P=10%的設(shè)計(jì)水位，水位驟降1m，和枯水位，經(jīng)過計(jì)算，最終安全系數(shù)Fs都大于1.1，符合安全要求。計(jì)算簡圖見圖5-1，計(jì)算結(jié)果見表5-5。圖5-4 瑞典條分法計(jì)算簡圖表5-7 計(jì)算結(jié)果一覽表樁號(hào)（km+m）計(jì)算工況天然重度 天（

103、KN/m3）浮重度 （KN/m3）土的內(nèi)摩擦角抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc水位圓心編號(hào)計(jì)算值規(guī)范允許值14+739.9正常水位12010341.1861.1522010341.15132010341.206水位驟降1m12010341.1041.0522010341.1132010341.105枯水位12010341.3451.0522010341.27232010341.42314+274.2正常水位12010341.2421.1522010341.38332010341.153水位驟降1m12010341.1191.0522010341.29532010341.123枯水位12010341.382

104、1.0522010341.83732010341.281表5-7 計(jì)算結(jié)果一覽表樁號(hào)（km+m）計(jì)算工況天然重度 天（KN/m3）浮重度 （KN/m3）土的內(nèi)摩擦角抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc水位圓心編號(hào)計(jì)算值規(guī)范允許值14+045正常水位12010341.3881.1522010341.2332010341.155水位驟降1m12010341.2951.0522010341.15432010341.105枯水位12010341.521.0522010341.49232010341.2975.4.3.4堤基處理此次設(shè)計(jì)對(duì)13+957.5-14+045，14+199.7-14+249.7，14+349.

105、7-14+670里程段進(jìn)行清淤5.5其他建筑物5.5.1取水口改造設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)?shù)厝∷闆r，比較滾水壩、攔河閘、丁壩等幾種取水口，最終確定3號(hào)取水口（14+045）形式為丁壩，因?yàn)槎尉哂杏貌纳?，造成泥沙淤集較少等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)行丁壩計(jì)算時(shí)，應(yīng)先考慮取水是否滿足用水要求，因此必須進(jìn)行壅水計(jì)算，一般壅水高度不低于底板高程，其次進(jìn)行沖刷計(jì)算，確定壩體埋深。之后進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，最后確定過水是否滿足要求。5.5.1.1 壅水高度計(jì)算丁壩壅水應(yīng)該考慮計(jì)算式是在枯水期計(jì)算，壅水高度跟兩岸用水有關(guān)，按下公式計(jì)算：式中：Z-丁壩壅水高度(m)；Q-通過丁壩孔口流量(m3/s)；-流速系數(shù)；對(duì)垂直流向的丁壩值取0.75.8

106、5，與流向成銳角的丁壩值可取0.850.90，可取0.85；-側(cè)收縮系數(shù)，與丁壩縮窄斷面比及壩頭形狀有關(guān)。值可取0.8，縮窄顯著者，值取0.7。-壩孔口平均寬度(m)h-孔口處的平均水深，可近似用下游水深計(jì)算；V0-行近流速（m/s），其流速水頭為計(jì)算結(jié)果見表5-8。表5-8丁壩壅水計(jì)算過流水深h12gQ通過丁壩孔口流量(m3/s)流速系數(shù)側(cè)收縮系數(shù) 壩孔口平均寬度(m)h2孔口處的平均水深V行近流速（m/s）Z0.39319.6217.60.850.810.6360.5432.890.598由表可以得出壅水高度Z過流水深h, 壅水滿足取水要求。5.5.1.2 丁壩沖刷深度確定（1） 枯水期丁

107、壩沖刷深度按照堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50286-98）73頁的計(jì)算公式和方法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式：式中：沖刷深度（m）；V0丁壩壩前行近流速(m/s)；K1與丁壩在水流法線上投影長度L有關(guān)的系數(shù) ；K2與丁壩坡率m有關(guān)的系數(shù)；水流軸線與丁壩軸線的交角；當(dāng)上挑丁壩90時(shí)，應(yīng)取tan=1；g重力加速度(m/s2)；d床沙粒徑(m)。計(jì)算結(jié)果見表5-9。表5-9 枯水期丁壩沖刷深度計(jì)算成果表g法線上投影長度L（m）水流與壩的夾角a()V丁壩邊坡坡率mK1K2床沙粒徑d(mm)沖刷深度h(m)9.810.636451.761.50.4150.7410.020.49 （2） 設(shè)計(jì)洪水位下沖刷深度公式：式中

108、：hsm淹沒丁壩的沖刷深度（m）；hs非淹沒丁壩的沖刷深度(m)；k淹沒丁壩折沖系數(shù)；淹沒丁壩的壩上水深(m)；H0設(shè)計(jì)水位(m)。計(jì)算結(jié)果見表5-10。表5-10 設(shè)計(jì)洪水位下沖刷深度計(jì)算成果表丁壩前水深H(m)Q設(shè)計(jì)(m3/s)丁壩邊坡坡率壩前流速v0(m/s)壩高(m)淹沒壩長(m)壩上水頭h(m)設(shè)計(jì)水深H0(m)丁壩折沖系數(shù)K非淹沒丁壩沖刷深度hs沖刷深度計(jì)算(m)2.00892.11.53.145110.6361.0082.0010.75 0.4870.3635.5.1.3 丁壩穩(wěn)定計(jì)算（1） 墻身自重的計(jì)算：G=r0v 式中：G-建筑物自重； r0-構(gòu)成建筑物材料的容重； v-建

109、筑物的體積；（2） 水壓力的計(jì)算式中：A-受壓平面的面積；hC-受壓平面的形心在液面以下的鉛垂深度。（3） 墻前墻后計(jì)算水重的計(jì)算：G=rv式中：G-水重； r-水容重； v-水體積。 (4) 揚(yáng)壓力的計(jì)算：G=r(H1+H2)B式中：G -揚(yáng)壓力；H1-壩前水深； H2-壩后水深； B -壩底寬度； r-水容重。 計(jì)算結(jié)果見表5-11表5-11 丁壩穩(wěn)定計(jì)算水重壩前G壩后水重G壩自重G揚(yáng)壓力水壓力PP水平P豎直抗滑系數(shù)K4.550.7016126.5630.4421.5221.523.09根據(jù)表5-9，可知丁壩滿足抗滑穩(wěn)定的規(guī)范要求。5.5.1.4 丁壩過流能力計(jì)算計(jì)算丁壩首先應(yīng)判斷堰型，根

110、據(jù)設(shè)計(jì)知丁壩過水孔只有一個(gè)，而且孔寬18.4m,而由上面水力計(jì)算知道行近水頭高度，流量系數(shù)查水力手冊(cè)得m為0.335，側(cè)收縮系數(shù)按無底坎查水利手冊(cè)知道為1，過流計(jì)算公式如：式中： b每孔凈寬； n閘孔孔數(shù)； H0包括行近流速水頭的堰前水頭，即H0=H+； V0行近流速； m自由溢流的流量系數(shù)，它與堰型、堰高等邊界條件有關(guān)； 側(cè)收縮系數(shù)。計(jì)算結(jié)果見表5-12。表5-12 過流能力計(jì)算壩孔口過流計(jì)算枯水期流量（m3/s)堰寬(m)堰頂水頭H(m)/H側(cè)收縮系數(shù)過水?dāng)嗝鎛過水?dāng)嗝鎸抌(m)堰前水頭H0(m)流量系數(shù)m2g過流流量Q(m3/s)P=20%17.610.641.0110.53 1116.

111、161.130.35519.6230.52由上表可以看出過流流量大于設(shè)計(jì)流量，滿足過流要求。5.5.1.5 丁壩取水效果復(fù)核新建丁壩后改變了原河流的流態(tài)，需對(duì)丁壩進(jìn)行水力計(jì)算和取水效果進(jìn)行復(fù)核。（1）穩(wěn)定計(jì)算參考土力學(xué)課本3號(hào)取水口的抗滑穩(wěn)定按照重力壩抗滑穩(wěn)定進(jìn)行計(jì)算:式中：w接觸面以上的總鉛直力； P接觸面以上的總水平力； U作用在接觸面上的揚(yáng)壓力； f接觸面間的摩擦系數(shù)。表5-13 取水口穩(wěn)定計(jì)算表工況流量Q（m）上游水深h1（m）下游水深h2（m）上游水壓力P1下游水壓力P2揚(yáng)壓力U摩擦系數(shù)f壩體自重抗滑安全系數(shù)規(guī)范安全系數(shù)設(shè)計(jì)水位92.10 2.081.00 13.84 4.91 9.

112、37 0.50 30.80 1.451.1枯水位17.60.750.25 1.59 0.22 0.89 0.50 24.00 7.841.05（2）取水效果參考水力學(xué)課本，對(duì)3號(hào)取水口取水效果進(jìn)行計(jì)算此次設(shè)計(jì)保證枯水期（12-4月）P=20%時(shí)候能取到水，計(jì)算結(jié)果見表5-14表5-14 枯水期取水口取水效果分析表建筑物里程（km+m）底坡i過水?dāng)嗝婷娣e（m2） 舍齊系數(shù)C水力半徑R(m)取水量流量（m3/s）設(shè)計(jì)流量(m3/s)P=20%取水水深（m）設(shè)計(jì)水深(m)3號(hào)取水口14+0450.0079414.3423.830.6825.1117.60.7551.75由表5-14可知，丁壩的設(shè)計(jì)滿

113、足枯水期能取到水，取水效果較好。5.5.2農(nóng)用橋設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)里程13+957.5至14+739.9，總長度為782.4m，河道治理范圍內(nèi)沒有橋梁，按照導(dǎo)師要求，我選擇設(shè)計(jì)3號(hào)農(nóng)用橋（14+804）5.5.2.1農(nóng)用橋設(shè)計(jì)里程為14+804處河床的寬度為23m，結(jié)合石葵河周邊村莊和居民的情況，參考公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD602004規(guī)范中給出的橋梁標(biāo)準(zhǔn)凈跨擬定新建農(nóng)橋采用3*8m的簡支板橋，上部采用現(xiàn)澆鋼筋混泥土實(shí)心板，下部結(jié)構(gòu)采用裝柱式橋墩，加強(qiáng)基礎(chǔ)強(qiáng)度，橋的總跨徑為24m，共設(shè)置3跨。據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況本次設(shè)計(jì)的農(nóng)橋結(jié)構(gòu)型式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土簡支板橋采用HRB335鋼筋和C25混凝土，橋面板

114、寬4m，橋面板厚450mm。查閱公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD602004、公路規(guī)范JTJ02189等。結(jié)合石葵河周邊村莊和居民的情況，由于缺少一般農(nóng)橋汽車重量的資料即根據(jù)公路規(guī)范JTJ02189規(guī)范選取汽-15級(jí)載重汽車G=150KN,汽車外形72.5m。輪距1.8m軸距4.0m，前軸作用荷載50KN，后軸作用荷載為100KN,鋼筋混凝土容重=25KN/m；根據(jù)規(guī)范規(guī)定人群荷載取q=3.5KN/。在汽車行進(jìn)方向上假設(shè)汽車車輪上的集中力在作用在橋板面上有多種情況；5.5.2.2農(nóng)用橋結(jié)構(gòu)計(jì)算（1）農(nóng)用橋設(shè)計(jì)參數(shù)新建橋梁的設(shè)計(jì)參數(shù)分別為：橋梁全長24m,凈跨勁L0=8m，總跨勁為L=24m，計(jì)算跨

115、勁L=7.98m，因此橋主要是機(jī)耕用，上部按單行車道計(jì)算,橋面寬度為4m，橋面板厚450mm，兩邊分別留有250mm，設(shè)置欄桿和扶手。根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTJ021-89）選擇汽-15級(jí)載重汽車G=150KN，汽車外形72.5m。輪距1.8m、軸距4.0m，前軸作用荷載50KN，后軸作用荷載為100KN,鋼筋混凝土容重=25KN/m；根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-2004)規(guī)定人群荷載取q=3.5KN/，圖5-4 汽車平面尺寸（2）農(nóng)用橋過水能力計(jì)算對(duì)治理以后河道上，現(xiàn)狀橋梁進(jìn)行過流能力校核：式中 ： Q20年一遇洪峰流量（m/s）； s淹沒系數(shù)； 測(cè)收縮系數(shù)； m流量系數(shù),

116、取0.32 0.385; n橋孔數(shù)； 單孔凈寬（m）； H0上游水深（m）。 新建農(nóng)橋過流能力復(fù)核成果詳見表5-15。表5-15 現(xiàn)狀河道新建農(nóng)橋過流能力分析表建筑物里程（km+m）結(jié)構(gòu)形式凈寬（m）過流能力（m/s）斷面設(shè)計(jì)流量Q（m/s）P=20%（m/s）P=10%（m/s）P=5%（m/s）3號(hào)橋14+804鋼筋混凝土簡支板橋24142.5670.789.3116由表5-15可看出，各斷面設(shè)計(jì)流量下的過流能力滿足要求。（3）農(nóng)用橋結(jié)構(gòu)計(jì)算1）荷載組合情況：根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)通用規(guī)范農(nóng)用橋的荷載組合分別有：可變荷載計(jì)算、 永久荷載計(jì)算(鋼筋混凝土簡支板的自重)和偶然荷載2）可變荷載計(jì)算在汽車行

117、進(jìn)方向上假設(shè)汽車車輪上的集中力在作用在橋板面上有多種情況； 面上只有一張車，汽車后軸恰好作用在跨中 圖5-5 計(jì)算簡圖根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)求得該圖示的彎矩M1=F1L=254=100KNm ，剪力V=F2=50KN 同理可得橋面上有兩張車時(shí)的不同情況下的彎矩和剪力，具體詳見表5-16。表5-16 汽車在不同情況下的最大彎矩和剪力表編號(hào)后軸距支座端點(diǎn)處的距離L(m)最大荷載1#汽車2#汽車彎矩M（KNm)剪力V(KN)14m（距右支座）12556.2522m（距右支座）8m（距右支座）1005032m（距右支座）7m（距右支座）128.12559.37545m（距右支座）6.5（距右支座）126.564

118、5.31（備注：表中所計(jì)算的彎矩和剪力只是單跨簡支板）根據(jù)上表分析得出汽車的最大彎矩設(shè)計(jì)值Ms=128.125KNm，最大剪力V汽max=59.375 KN，計(jì)算時(shí)選取最大剪力和最大彎矩情況，即情況3計(jì)算：人群荷載q=3KN/，計(jì)算以每延米定；人群作用在橋面上的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值q人=3.5KN/1m=3 .5KN/m； 根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖求得：支座反力:F1=F2=0.5ql=0.53.58=14KN最大彎矩M1max =ql2=3.582=28KNm最大剪力V人max=14KN3）永久荷載計(jì)算假設(shè)板的寬b=1000mm;厚h=450mm標(biāo)準(zhǔn)值gk=bh=10.4525=11.25KN/m最大彎矩

119、M2max=gL2=11.2582=90KNm最大剪力V自max=45KN4）荷載效應(yīng)組合計(jì)算根據(jù)規(guī)范選取可變荷載汽車的分項(xiàng)系數(shù)為1=1.2；永久荷載及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)系數(shù)d=1.05；即彎矩設(shè)計(jì)值Ms得Ms=1M汽max +d(M1max+M2max)=1.2128.125+1.05（28+90）=277.65KNm最大剪力設(shè)計(jì)值=1.259.375+1.05（14+45）=133.2 KN5）主、次梁正截面配筋率計(jì)算根據(jù)所給資料查閱水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)附錄1 結(jié)構(gòu)環(huán)境類別確定該農(nóng)橋的環(huán)境類別為二類，安全級(jí)別為級(jí)，查水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表2-7選取鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力安全系數(shù)K=1.2

120、0 ；查水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)附錄4 二類環(huán)境條件下取保護(hù)層厚c=25mm；a=c+10(厚板);橋板厚h=450mm；b值取每一延米計(jì)算。a=c+10=25+10=35mm 截面有效高度h0=h-a=450-35=415mm;根據(jù)公式：s系數(shù)；k承載力安全系數(shù)，取1.2；Ms彎矩設(shè)計(jì)值，按荷載效應(yīng)基本組合或偶然組合計(jì)算；fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查表取fc=11.9N/mm；h0截面有效高度；b矩形截面寬度，按每一延米計(jì)算；根據(jù)公式： As鋼筋截面面積；b矩形截面寬度，按每一延米計(jì)算；fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查表取fc=11.9N/mm(附錄2表1)；相對(duì)界限受壓區(qū)計(jì)算高度；fy鋼筋抗

121、拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查表HRB335鋼筋取fy=300 N/mm(附錄2表2)；h0截面有效高度；415mm經(jīng)計(jì)算得：As=2946.64 mm；查表選用HRB335鋼筋25170；腹筋計(jì)算查閱相關(guān)資料得出由公式： Vc截面受剪承載力；b矩形截面寬度，按每一延米計(jì)算；h0截面有效高度；ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查表取C25砼的ft=1.27N/mm；計(jì)算得：查鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范得HRB335鋼筋的最小配筋率為對(duì)于HRB335鋼筋，配筋率應(yīng)滿足：As鋼筋截面面積；S鋼筋間距，查表擬定S=200mm；b矩形截面寬度，按每一延米計(jì)算；s配筋率；則：查表：HRBB335鋼筋12200 滿足要求；5.

122、5.2.3橋梁基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007），當(dāng)基底只承受中心荷載時(shí)：式中：N作用在基底的合力的豎向分力； A基礎(chǔ)底面積； 地基土修正后的允許承載力。3號(hào)農(nóng)用橋坐落在漂卵礫石砂，允許堤基承載力R=0.280.32MPa，采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)?？紤]洪水沖掏影響，基礎(chǔ)應(yīng)坐落在地面1.5m下。 根據(jù)橋梁基礎(chǔ)地基承載力計(jì)算，本工程邊墩采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，共兩臺(tái)，下臺(tái)尺寸，上臺(tái)尺寸，中墩采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，共兩臺(tái)，下臺(tái)尺寸m，上臺(tái)尺寸m。5.5.3河道疏浚工程（1） 河道清淤首先，人類活動(dòng)使石葵河的流速降低，河道行洪寬度束窄，河床抬升，從而降低河道中水流夾沙

123、能力，減輕沖刷的同時(shí)，加劇河道淤積，加速主槽淤積；其次，石葵河水量年際、年內(nèi)變化較大，豐枯相差懸殊，水位暴漲暴落；汛期洪峰高、量大，挾帶泥沙量大，河道發(fā)生漫灘淤積，主槽沖刷，泥沙下移；枯水時(shí)期、水沙通過主槽，造成主槽淤積；基于石葵河目前河槽沒有治理，河道易擺動(dòng)形成險(xiǎn)工段，高水位大流量極易出險(xiǎn)，對(duì)石葵河進(jìn)行清淤疏浚，既可減輕泥沙對(duì)石葵河下游河道的淤積，增加行洪斷面的泄洪能力；又可利用清淤泥沙充填兩岸堤防，并可結(jié)合河道下游河槽治理，消除險(xiǎn)工，穩(wěn)定河勢(shì)。最后在滿足行洪要求、保護(hù)兩岸農(nóng)田和灌溉要求的同時(shí)，做到盡量挖填平衡，就地取材，節(jié)省工程量和治理造價(jià)。根據(jù)河道現(xiàn)狀的測(cè)量和實(shí)地勘察，石葵河上治理段13

124、+957.5至14+739.9淤積量少，但在建有取水壩和農(nóng)橋等交叉建筑物處，泥沙淤積量較大，河床較高，清淤厚度較大，其他地方清淤量較少。經(jīng)過現(xiàn)有和以往河床高程、河床縱坡的對(duì)比，合理確定了設(shè)計(jì)河床高程，設(shè)計(jì)河床以上為進(jìn)行清淤，疏浚后使河床平順，在設(shè)有取水壩的地方重點(diǎn)清淤對(duì)象，對(duì)于不規(guī)則不滿足沖砂要求的取水壩進(jìn)行廢除重建，新建取水壩詳見該報(bào)告取水建筑物。在取水口處的河道清淤量要根據(jù)實(shí)際情況而定。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)河道治理工程的挖填平衡，減少工程造價(jià)，對(duì)河道疏浚后產(chǎn)生的淤沙或淤泥做以下處理：河道中清理出的淤泥往往是較好的生態(tài)肥沃土壤，根據(jù)具體土質(zhì)，適合作物生長的淤泥，可以投入周邊農(nóng)田，促進(jìn)植物生長，減少化

125、學(xué)肥料的使用；對(duì)于不適合作物生長的較大粒徑的淤沙，能滿足兩岸提防填土要求標(biāo)準(zhǔn)的，可以進(jìn)行提防回填土，不滿足要求的將其運(yùn)至棄渣場(chǎng)進(jìn)行處理。（2） 拓挖根據(jù)河道現(xiàn)狀的測(cè)量和實(shí)地勘察，結(jié)合設(shè)計(jì)水面底寬及過水寬度要求，石葵河上治理段13+957.5至14+739.9處，拓寬的工程量并不大，滿足盡量少縮窄河床和拓寬河床的原則。5.5.4親水平臺(tái)設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)在治理段13+957.5至14+739.9處，我選擇在里程為14+549.7左岸設(shè)置一座親水平臺(tái)，主要用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，結(jié)合石葵河周邊村莊和居民的情況，選擇石葵河的親水平臺(tái)親水踏步方式，即：采用硬質(zhì)階梯式踏步下到水面，階梯寬0.3m，長度方面可根據(jù)河道規(guī)模

126、和功能分區(qū)，設(shè)置為3m。親水踏步可適應(yīng)不同季節(jié)的水位變化，使游人親近水面，提供戲水、垂釣的場(chǎng)所。其斷面圖如下：圖5-6 清水平臺(tái)剖面圖圖5-7 清水平臺(tái)平面圖5.6工程量表5-17 工程量計(jì)算表序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注一提防工程1M7.5漿砌石m20132漿砌塊石m766.133砂石墊層m351.34C25壓頂砼m1553土方開挖m70.64土方回填m212.27二3號(hào)取水口（丁壩）1土方開挖m25.72土方回填m8.73M7.5漿砌石m334C20砼m595碎石墊層m3三農(nóng)橋1挖方m3112.772填方m323.93C25混凝土m3355.214M7.5漿砌石m3725扶手L=8m,=0.1

127、m根66立柱L=0.85M,= 0.1m根427柵欄L1=0.485，=0.025m根3968柵欄L2=1280，=0.025m根1089圓環(huán)L=0.2985m，R=0.0475m，=25根216表5-17 工程量計(jì)算表序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注10預(yù)埋鋼板0.2*0.15*0.01塊4211預(yù)埋鋼筋L=0.75，=0.014根8412鋼筋kg6606四親水平臺(tái)1C15混泥土m0.6092M7.5漿砌石m0.561五河道疏浚1開挖m 26496.53參考文獻(xiàn) 1 GB50201-94.防洪標(biāo)準(zhǔn)S.2 CJJ50-92.城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范S.3 GB50286-98.堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范S.4 GB

128、 50707-2011.道路與橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范S.5 GB 50707-2011.河道整治設(shè)計(jì)規(guī)范S.6 SL188-2005.堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程S.7 SL379-2007.水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范S.8 武漢水利電力學(xué)院水力學(xué)教研室.水力計(jì)算手冊(cè).M.北京水利電力出版社，1983,6.9 孫東坡，丁新求.水力學(xué)M.鄭州：黃河水利出版社，2009.8.10 葉國錚，姚玲森，李秩民，等.道路與橋梁工程概論編著M.北京：人民交通出版社，2006.2.（重印2007.8）11 楊進(jìn)良.土力學(xué)M.北京：中國水利水電出版社，2009.12 河海大學(xué).水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué).M.北京：中國水利水電出版社，2009

129、.13 林繼鏞.水工建筑物M.北京：中國水利水電出版社，2006.致謝：歲月如歌，光陰似箭，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，四年的大學(xué)生活即將結(jié)束。經(jīng)歷了找工作的喧囂與坎坷，我深深體會(huì)到了寫作論文時(shí)的那份寧靜與思考?；厥姿哪甑那髮W(xué)歷程，對(duì)那些引導(dǎo)我、幫助我、激勵(lì)我的人，我心中充滿了感激。首先要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師老師，由于還未參加到實(shí)際的水工設(shè)計(jì)工作中去，經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，本次設(shè)計(jì)是在老師親切關(guān)懷和一起工作的同學(xué)的支持下完成的，從設(shè)計(jì)定題到定稿，無不傾注了老師大量的心血。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間導(dǎo)師對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，點(diǎn)撥迷津，讓人沐浴春風(fēng)，同時(shí)老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。在此我對(duì)老師表示深深的謝意。其次我還要感謝我的母校大學(xué)。在這里，有治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，孜孜不倦的老師們教授我知識(shí)，使我成為一名具有一定專業(yè)技能的人才；有溫馨、活潑的舍友、同學(xué)，是他們?cè)谏詈蛯W(xué)習(xí)中支持、幫助著我，使我愉快充實(shí)地度過了我的大學(xué)生活。最后感謝云南農(nóng)業(yè)大學(xué)四年來對(duì)我的大力栽培。