某北方地区中小流域治理初步设计报告大学学位论文Word文档格式.docx
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魏大馆排干上起临漳县前齐庄村东,自西而东,沿漳河北侧流经临漳、魏县、大名、馆陶4县,在馆陶县刘齐固村东入漳河,总长59.576km,底宽为11.0~45.0m,水深为1.8~2.5m,边坡1:
2。
魏大馆排干魏县境内的支渠(沟)从上游至下游依次有江村沟、新后屯沟、高潮渠、柴曲排水渠、沙窝排水渠、民有二排支等6条排水渠汇入,总长度35.3km,总控制面积75.1km2,设计标准均为5年一遇。
1.2.2水文气象
建设项目所在区域属温暖带大陆性季风气候,四季分明,温差较大,境内多年平均气温为13.5℃,极端最高气温为41.1℃,极端最低气温为-19.8℃,多年平均无霜期为213天,冻结到解冻35天,最大冻土层厚度0.447m,最大积雪深度0.107m。
年蒸发量1042.8mm,干旱指数为2.01。
本区多年平均降雨量550.7mm,夏季(6—9月)降水量占年降水量的66.5%,因夏季降水量大,降水集中而形成暴雨,又常常因排水不畅造成内涝。
1.2.3设计沥水
本次治理段起点位于江村沟支渠口上游270m处,由河北省平原地区水文分区图可知,魏大馆排干的控制面积跨I0-3区和I1-6区两个产流分区,需分别计算出各分区最大排水流量,再按面积加权计算全流域面积的最大水流量。
按上述方法,计算得魏大馆排干各控制断面的设计流量见表1-1。
魏大馆排干各控制断面设计流量计算成果表
表1-1
序号
干渠治理桩号
控制断面
流域面积F
(km2)
不同重现期的设计流量
(m3/s)
20年
10年
5年
1
0+000
临、魏交界
143.4
46.8
33.4
21.5
2
0+270
江村沟以上断面
144.7
47.1
33.7
21.7
3
2+300
新后屯沟以上断面
169.2
53.4
38.1
24.4
4
3+600
民有六分干穿渠倒虹吸
178.2
55.7
39.7
25.5
5
5+200
高潮渠以上断面
185.5
57.5
41.0
26.3
6
11+900
柴曲排水渠以上断面
228.7
68.0
48.5
31.1
7
12+100
沙窝排水渠以上断面
231.6
68.7
48.9
31.4
8
18+100
西红庙村桥
274.7
78.7
56.1
35.9
9
20+000
民有二排支以上断面
283.6
80.8
57.6
36.8
10
20+337
宁魏公路
313.1
87.3
62.1
11
24+070
东风渠
330.4
91.0
64.4
41.4
12
25+030
生熟疃橡胶坝
335.8
91.8
64.9
41.7
13
28+984
陈小屯闸
357.9
94.7
66.8
42.4
14
29+795
沙口集东村桥
362.5
95.3
67.1
42.5
15
32+420
邯大公路桥
377.2
97.4
68.4
43.2
16
33+390
郑二庄闸
386.2
100.2
69.0
43.5
17
34+100
魏县、大名交界
390.5
100.4
69.1
43.6
魏大馆排干各支渠(沟)5年一遇设计流量
表1-2
5年一遇设计流量
江村沟
3.57
新后屯沟
0.99
高潮渠
2.99
柴曲排水渠
2.1
0.74
沙窝排水渠
民有二排支
28
5.89
1.2.4施工期洪(沥)水
本工程施工期安排在2013年2月初至11月底,总工期10个月,其中建筑物工程安排在非汛期施工,避开汛期(6~9月)。
因魏大馆排干无实测流量资料,非汛期施工期洪水通过实测暴雨按平原除涝方法计算,计算结果见表1-2。
施工期设计洪水成果表
表1-3单位:
m3/s
重现期
施工期
非汛期洪峰流量(m3/s)
5年一遇
2月至11月
3.13
1.3地质
本次魏大馆排干治理段位于魏县境内,为河流冲积地貌,地势平坦,地面标高为45.35~56.54m,魏大馆排干河底高程为40.96~53.22m,河底坡降为1:
2857。
场地抗震设防烈度为7度,地震分组为第一组,设计基本地震加速度0.15g。
依据查表计算,场地20m以上等效剪切波速为211.86m/s,根据附近水井资料,场地覆盖层厚度大于50m,建筑场地类别为Ⅲ类。
根据1:
1000地质测绘和勘探资料表明,工程区地表出露及钻探揭露的地层岩性主要为第四系全新统冲积(alQ4)粘土、粉质壤土、砂壤土;
第四系全新统人工堆积(rQ4)的河道堤防。
1.4工程任务和规模
1.4.1工程建设必要性
魏大馆排干始建于1954年,是用于排涝的人工河道,是魏县乃至邯郸市境内的一条重要排洪河道。
目前工程存在的主要问题为:
(1)部分渠段堤顶超高不满足规范要求,其中右堤主要集中在桩号1+695~1+957、桩号3+034~3+394、桩号4+051~4+134、桩号22+742~22+859、桩号22+945~23+027、桩号30+191~30+442范围处,左堤主要在桩号0+556~0+734、桩号15+121~15+250、桩号17+650~17+728范围处;
(2)部分渠段渠底淤积较严重,其中桩号0+000~4+4+100之间淤积深度为1m左右,桩号4+300~9+200之间淤积深度在1.5m~2.2m左右,桩号12+700~22+700之间淤积深度平均在80cm以上,其余渠段淤积深度大都在80cm以内;
(3)由于两岸农田灌溉和雨水冲刷,部分渠段出现险工段,主要险工位置集中各在穿村段及桩号30+342、桩号32+696处;
(4)运行四十多年来,管理与维护不足的问题日益突出,致使工程老化失修、拦河设障、倾倒垃圾、堆放秸秆等侵占河道的现象日渐增多,直至今日此类现象豪无改善。
1.4.2工程任务
根据渠道的淤积情况和农田人口分布特点,渠道淤积严重,人口、村庄、耕地分布较密集的情况,本次渠道治理范围为魏大馆排干魏县段,起点位于江村沟支渠口(桩号0+270)上游270m处。
因此本次治理段(桩号0+000至34+100)主要对渠道进行清淤疏浚,左右岸堤顶加高、险工段防护等。
通过对魏县魏大馆排干的疏浚整治,使境内魏大馆排干达到设计排沥标准。
1.4.3工程规模
本次魏大馆魏县段治理工程设计标准仍维持原规划标准,魏大馆排干按5年一遇洪水设计并满足两岸排沥要求,两岸沥水缓排。
根据《灌溉与排水工程设计规范》【GB50288-99】的划分,确定魏县魏大馆治理工程等别为Ⅳ等,建筑物级别为5级。
1.5工程布置及主要建筑物
1.5.1工程等别及建筑物等级
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),魏县地震动峰值加速度为0.15g(相当于地震基本烈度7度),沿线建筑物按地震烈度7度设防。
1.5.2工程布置与设计
本次渠道治理工程范围具体包括:
自江村沟支渠口(桩号0+270)上游270m(魏县与临漳县交界)至郑二庄闸(桩号33+390)下游700m,治理段总长34.1km;
渠道按5年一遇涝水标准恢复原断面。
(1)渠道设计
以生熟疃橡胶坝及郑二庄闸进口底板高程为高程控制点,渠道设计纵坡1:
2500~1:
4480,河道设计断面为:
底宽11m~30m,左右两侧边坡为1:
2,5年一遇最大设计流量为43.6m3/s,设计水深2.06m~1.66m,设计流速为0.96m/s~0.72m/s。
主要设计指标见下表。
主要设计指标表表1-4
桩号
设计流量(m3/s
设计纵坡
设计渠底宽(m)
设计边坡
0+000~5+200
26.3
1/2500
1/2
5+200~12+000
31.4
1/3000
12+000~20+000
36.8
1/3500
19
20+000~22+500
39.7
23
22+500~24+070
41.4
26
24+070~25+030
41.7
25+030~33+390
43.5
1/4440
29
33+390~34+100
43.6
1/4480
30
在桩号30+342及桩号32+696处为渠道拐弯点,河道夹角分别为102度和108度,为防止渠道冲刷在渠道拐弯处迎水坡作M10浆砌石防护,护坡高度2.5m,护坡厚度上部0.3m,下部0.4m,下设10cm厚碎石垫层,在渠道底设护齿深1.0m。
护砌范围为在渠道转弯点上下游各50m,一共100m。
魏大馆排干魏县段自西向东依次穿过孙庄街、东康疃、北皋南街、杨柴曲、后柴曲、栗柴曲、仕南村、西红庙、冯红庙、陈小屯、沙口集等10余个村庄,部分过村段渠道距居民房屋较近,为保护房屋安全,在渠道两岸边坡作M