金沟河防洪评价报告.docx
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金沟河防洪评价报告
目录
1概述3
1.1桥梁技术标准3
1.2工程地质条件3
1.3桥梁总体设计6
1.4评价依据8
1.5技术路线8
1.6研究内容9
1.7高程与平面控制系统说明9
2基本情况10
2.1建设项目概况10
2.1.1工程设计布置原则10
2.1.2工程总体布置方案10
2.1.3等级划分、设计荷载组合、参数与设计标准11
2.2河道基本情况11
2.2.1河道概况11
2.2.2河道地质条件11
2.2.3水文泥沙13
2.3现有水文工况及其它设施情况13
2.3.1梯级水电开发工程13
2.3.2河道冲淤量15
3防洪评价结果15
3.1拟建工程概化16
3.2计算成果分析16
3.2.1断面缩窄率分析16
3.2.2对水位影响分析16
3.2.3对流速影响分析16
3.2.4对流场影响分析16
3.3护岸工程稳定性分析17
4防洪综合评价17
4.1与有关水利规划的关系17
4.2对行洪的影响分析17
4.3对河势的影响分析17
4.4对现有防洪工程和其它水利工程设施的影响17
4.5对其它事宜影响分析17
5结论18
1概述
1.1桥梁技术标准
1.1.桥梁技术标准
1、道路等级：
三级公路；
2、设计荷载：
公路-Ⅰ级；
3、抗震设计：
抗震设防烈度为Ⅷ度，地震动反应谱特征周期为0.45s，基本地震加速度值为0.3g；
4、设计基准期：
100年；
5、桥涵主体结构设计使用年限：
100年；
6、设计安全等级：
一级；
7、环境类别：
Ⅱ类环境。
8、百年一遇洪水位：
876.772m。
1.2工程地质条件
1.2.1地形、地貌
拟建桥位金沟河中游冲洪积河谷，河床地势平坦，阶地起伏较大。
1.2.2地层岩性
本次勘察主要由钻孔揭露，勘探最大深度55m，场地地层岩性为粉土和第四系圆砾，
详细描述如下：
①粉土：
灰褐色，稍湿，稍密，成分以粉土为主，含植物根系。
层度0.2-0.6米，局部坡积表层有分布。
②-1圆砾：
青灰色，饱水，中密，圆砾中含有细砂透镜体夹层。
厚度12-22米，层厚稳定。
②-2圆砾：
青灰色，饱水，密实，圆砾中含有细砂透镜体夹层。
厚度大，层厚稳定。
1.2.3场地水文地质条件
勘察期间地下水位为2.2-5.1m,类型为潜水，渗透系数可按6.3×10-2m/s考虑。
1.2.4环境水和土对混凝土的腐蚀性评价
根据气候分类，土层透水性特征，干湿交替变化及冰冻情况，综合判定本场地环境类别为Ⅰ类。
水和土腐蚀性评价有关规程分析,场地环境类型为Ⅰ类，《水质简分析分析结果报告》SO42-＝156.5～272.3mg/kg，环境水对基础砼结构具有弱腐蚀性，水中Cl-＝163.8～438.2mg/kg，对砼结构中钢筋具有弱腐蚀性。
1.2.5场地和地基的地震效应
沙湾县西戈壁镇-博尔通古乡区。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2015），该区地震基本烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.3g，地震动反应谱特征周期为0.45s。
1.2.6场地工程地质评价
地质构造：
桥址区未发现影响场区稳定性的地质构造。
不良地质与特殊性岩土：
新建桥址区无不良地质现象。
1.2.7场地稳定性和适宜性评价
根据地勘报告，拟建场地内主要为第四系地层，岩层较稳定。
综合场地所处的地质地貌单元、地基土的结构类型、地基强度等因素判定：
场地属抗震一般地段。
按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）的有关规定对建筑场地进行划分，判定该场地土类型为中硬场地土，Ⅱ类建筑场地。
1.2.8岩土层的设计参数
根据地勘报告，按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）中相关规定查表，结合外业钻孔资料及地区经验，综合确定地基承载力基本容许值及桩侧土的摩阻力标准值，详见下表。
1.2.9结论与建议
1、沙湾县西戈壁镇-博尔通古乡区。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2015），该区地震基本烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.3g，地震动反应谱特征周期为0.45s。
2、桥址区未发现影响场区稳定性的地质构造，场地稳定性较好，适宜建桥。
3、根据勘探资料，拟建场地地基土为两类：
粉土和圆砾，建议桥基基础座在圆砾上。
根据各勘探孔中的原位测试结果并结合当地建筑经验，建议各岩土层计算参数及承载力特征值建议采用：
①粉土：
承载力基本容许值fao=140kPa，摩阻力标准值qik=35kPa。
②-1圆砾：
承载力基本容许值fao=500kPa，摩阻力标准值qik=140kPa。
②-2圆砾：
承载力基本容许值fao=600kPa，摩阻力标准值qik=150kPa。
4、根据化学分析结果，环境水对混凝土结构存在弱腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性；地基土对混凝土结构具弱腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱蚀性。
5、在钻孔桩施工时可能遇到的工程地质问题主要为孔壁稳定性，施工时应采取一定的措施以减少或缓解影响孔壁稳定性的事故发生。
6、标准冻结深度为1.50m，本次勘察采用绝对高程。
7、桩孔完工后需通知勘察院勘察技术人员对桩底验孔后方可施工。
1.3桥梁总体设计
K8+866.133西博连心桥上部结构采用4×30m+5×30m+4×30m预应力砼组合箱梁，下部构造桥墩采用桩柱式墩，钻孔灌注桩基础，桥台采用肋板式台，柱式台，钻孔灌注桩基础。
桥梁横断面为0.5m（护栏）+7.5m（行车道）+0.5m（护栏）=8.5m。
1、箱梁：
采用30m预应力砼组合箱梁，简支变连续结构安装，全幅横向布置3片箱梁，每片梁高1.60m，中板宽240cm，边板宽240cm，湿接缝宽65cm。
2、桥面铺装：
桥面铺装采用5cmAC-16C中粒式沥青砼+1cm下封层+防水层+10cm厚C50砼现浇层。
下部构造
1、桥墩：
采用Φ1.6m双柱式墩，钻孔灌注桩基础，桩径1.8m，桩间正距4.5m。
2、桥台：
采用Φ1.5m、Φ1.6m桩径，钻孔灌注桩基础，桩间正距4.7m。
附属设施
1、桥头搭板：
桥头搭板顺桥向长6、10m，横桥向宽7.5m。
桥台施工中应注意搭板锚固筋的预埋。
2、支座：
采用HDR（Ⅰ）-d420x187-G1.0和LNR（H）-d320x118高阻尼隔震支座。
金沟河流域位于新疆自治区塔城地区沙湾县境内，准噶尔盆地南缘，东界宁家河，西临巴音沟河，南界天山分水岭，北到西岸大渠。
地理坐标位置：
东经85°03′～85°44′，北纬43°30′～44°50′之间，总面积2626平方公里。
该河发源于天山山脉依连哈比尔尕山北麓，是玛纳斯河的一级支流。
金沟河流域多年平均径流量3.24亿立方米，年际年内变化较大，6-8月径流量占全年径流量的68.5%。
由于本工程兴建占据了河道部分水域，改变了工程附近河道的边界条件，将对工程河段局部范围的水流运动产生影响。
根据《中华人民共和国防洪法》第三十三条“在洪泛区、蓄滞洪区内建设非防洪建设项目，应当就洪水对建设项目可能产生的影响和建设项目对防洪可能产生的影响作出评价，编制洪水影响评价报告，提出防御措施。
建设项目可行性研究报告按照国家规定的基本建设程序报请批准时，应当附具有关水行政主管部门审查批准的洪水影响评价报告”和水利部《关于进一步加强和规范河道管理范围内建设项目审批管理的通知》（水建管[2001]618号），对河道管理范围内的建设项目要“严格进行防洪与河势影响论证”的要求；中铁三局集团北疆项目指挥部组织人员就本工程对金沟河河势、河道行洪及沿岸防洪设施的影响进行研究和评价，为有关部门决策提供科学依据。
1.4评价依据
评价的主要依据为现行的国家法律法规、技术规范和标准、设计文件及相关规程等，主要有：
（1）《中华人民共和国水法》（2002年8月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过）；
（2）《中华人民共和国防洪法》（1997年8月29日中华人民共和国主席令第88号公布）；
（3）《中华人民共和国河道管理条例》（1988年6月10日国务院第3号发布）；
（4）《防洪标准》（GB5020-94）；
（5）《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》（水政1992年7号文）；
（6）《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》（试行）（中华人民共和国水利部办公厅，2004年7月）；
1.5技术路线
收集工程可行性研究等相关资料，了解工程地质勘测工程布局，工程结构及工程主要设计参数等。
实地勘查工程建设场地、工程河段的基本情况及工程河段主要涉河建筑物的分布情况。
收集历年来金沟河河段实测的水道地形图、固定断面、和水文泥沙资料，对工程河段河床演变、水沙运动情况进行分析。
研究工程河段河床演变特点、影响因素以及河势变化规律，预测河床演变趋势。
收集工程河段已有可研成果，对该河段已编写的经水行政主管部门组织的专家评审的涉河工程防洪评价研究成果，在进行本工程防洪评价研究时可作适当参考。
本工程防洪评价研究方法是采用实测统计和用二维水流运动数学模型进行演算，对工程建设前后河段的水流运动变化情况进行数学模拟。
在综合考虑工程兴建后对河岸及河道可能的影响长度，并结合现有水文资料情况，确定模拟河段范围，全长约40m。
1.6研究内容
分析工程河段近期演变情况及其演变趋势，计算分析金沟河丰水期、平水期及枯水期水位变化情况，工程对河道丰水期、平水期水位以及流速的影响大小和范围，分析工程实施对现有的水位、平水期水位以及流速的影响大小和范围，进行工程对防洪以及河势影响评价。
1.7高程与平面控制系统说明
1.7.1本文涉及到的高程系统：
高程系统均采用1956年黄海高程。
1.7.2高程体系转换：
由于本公路高程系统与水利系统所使用标高不同，需高程系统体系转换。
转换后的结果见附表
2基本情况
2.1建设项目概况
2.1.1工程设计布置原则
根据金沟河流域综合治理项目，工程需要采用护岸工程回填造地结合的形式，建设西博连心桥桥头护岸工程，以完善防止堤岸再造、冲刷、坍塌、滑坡，同时应尽量减少工程对河道水流运动的影响。
因此工程研究和设计遵循以下原则：
1）工程实施以维护河道稳定，保持现有河势特点为前提，统筹兼顾上下游、左右岸建设发展，减少对防洪、河势、水土保持、旅游开发等方面的影响。
2）护岸工程需平顺河岸，包括平顺汛期和汛后平水期岸线，根据河道沿程地形地貌以及工程地质条件，金沟河沿岸平面布置，对工程断面形态进行调整，以保持整个河岸平顺。
3）充分考虑金沟河运用过程中情况，符合金沟河河道管理水域规划，基本不占用河道有效过流断面面积。
4）尽量减少工程对金沟河有效过流断面的影响，并基本做到回填方量最少。
5）应充分注意工程河段的环境保护，建设亲水型桥梁工程。
2.1.2工程总体布置方案
西博连心桥（中心桩号K8+866.133）桥长396米，主桥部分为4×30+5×30+4×30预应力砼（后张）小箱梁，桥头护岸砌体占河岸跨度35.75米，未涉及河道丰水期有效过流断面。
河道中央设计有4组桥墩，桥墩直径1.6米，对河道有效过流断面影响不大。
2.1.3等级划分、设计荷载组合、参数与设计标准
1）工程等级及标准
根据《防洪标准》（GB50201-91）、《堤防工程设计规范》（GB50201-98）有关规定，参照金沟河河道地质灾害防治工程设计要求及地方呈设计规范的有关规定，确定本工程设计洪水标准重现情况是百年一遇洪水位：
876.772m，高于河道基面（874.36）2.412米。
2）设计荷载.
设计荷载：
公路-Ⅰ级；
2.2河道基本情况
2.2.1河道概况
拟建桥位于金沟河中游冲洪积河谷，河床地势平坦，阶地起伏较大。
工程河段水流主流平直舒缓，未有较大冲刷影响。
2.2.2河道地质条件
1）地形地貌
本次勘察主要由钻孔揭露，勘探最大深度55m，场地地层岩性为粉土和第四系圆砾，
详细描述如下：
①粉土：
灰褐色，稍湿，稍密，成分以粉土为主，含植物根系。
层度0.2-0.6米，局部坡积表层有分布。
②-1圆砾：
青灰色，饱水，中密，圆砾中含有细砂透镜体夹层。
厚度12-22米，层厚稳定。
②-2圆砾：
青灰色，饱水，密实，圆砾中含有细砂透镜体夹层。
厚度大，层厚稳定。
2）地质构造及地震
根据地勘报告，拟建场地内主要为第四系地层，岩层较稳定。
综合场地所处的地质地貌单元、地基土的结构类型、地基强度等因素判定：
场地属抗震一般地段。
按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）的有关规定对建筑场地进行划分，判定该场地土类型为中硬场地土，Ⅱ类建筑场地。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2015），该区地震基本烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.3g，地震动反应谱特征周期为0.45s。
3）水文地质条件
勘察期间地下水位为2.2-5.1m,类型为潜水，渗透系数可按6.3×10-2m/s考虑。
4）不良地质水文影响
根据气候分类，土层透水性特征，干湿交替变化及冰冻情况，综合判定本场地环境类别为Ⅰ类。
水和土腐蚀性评价有关规程分析,场地环境类型为Ⅰ类，《水质简分析分析结果报告》SO42-＝156.5～272.3mg/kg，环境水对基础砼结构具有弱腐蚀性，水中Cl-＝163.8～438.2mg/kg，对砼结构中钢筋具有弱腐蚀性。
5）工程区地质灾害危险性评估主要结论
工程区为冲洪积河谷，受天山顶积雪夏融及山体渗水导致水流量增减得影响，河道冲刷痕迹明显。
但根据历史性观察记录，金沟河流域多年平均径流量3.24亿立方米，年际年内变化较大，6-8月径流量占全年径流量的68.5%。
评价结论地质灾害危险性小。
2.2.3水文泥沙
金钩河河道水源于天山山脉依连哈比尔尕山北麓，是玛纳斯河的一级支流，水体较为清澈，水体冲刷河河道高于水面部分，或时有夹杂戈壁型细沙，为其水土流失创造了地形、地质和动力条件。
流域岩性、土质复杂多样，植被较差，降雨面分布广，其坡面侵蚀与水沙分布基本均匀。
按流域多年平均悬移质输沙模数计算，金沟河流域多年平均悬移质输沙量主要集中在汛期（6-8月），约占年输沙量的68.5％。
2.3现有水文工况及其它设施情况
2.3.1梯级水电开发工程
2000年，受金沟河流域管理处、兵团、沙湾县三方委托，由新疆水利水电设计研究院、农业部新疆水利水电勘测设计研究院和陕西水利水电勘测设计研究院对金沟河流域进行总体规划。
《金沟河流域规划报告》于2004年通过了新疆水利厅审查，流域总体规划任务以水、土资源综合利用和生态环境建设为主，重点解决灌区缺水和防洪问题。
该规划确定金沟河流域上游采用“一库八级”的开发方案，除第八级水电站为坝式开发外，其余均为引水式开发。
目前，目前金沟河流域已建有红旗渠首、大南沟团结渠首及金沟河灌区引水渠首和第三、四、五级三个梯级电站，二级水电站在建，六级即将开工建设。
水力发电规划梯级工程主要布置在金沟河中游河段，规划布置2库9级工程，其中已建工程金沟河三、四、五级水电站，在建工程为金沟河二级水电站、金沟河六级水电站，主要采用引水式进行水能资源开发，金沟河一级水库工程为规划的发电龙头水库工程，红山水库为金沟河流域唯一的规划控制性枢纽工程，为金沟河流域唯一重要枢纽规划，其采用堤坝式进行开发，库容为5363万m3。
随着沙湾县新型工业化进程的加快，入住沙湾县的工业企业逐年增多，用电量激增，水利发电的电价低，市场前景广阔。
项目是新疆首次利用港资开发水电的项目。
金沟河二级水电站位于新疆塔城地区沙湾县金沟河上游干流河段，电站引水渠首闸址位于金沟河下游约0.5km，距沙湾县城65km，坝址地理坐标为东经85°22′40″,北纬43°50′54″。
电站厂房位于渠首下游河道5km左岸Ⅰ级阶地上，由引水枢纽、发电引水系统及电站厂房等主要建筑物组成，工程设沙砾石料场、永久弃渣场、零时倒渣场各1处，占地类型为天然草场。
该工程为小（Ⅰ）型Ⅳ等工程，装机容量24MW，保证出力1.91MW，多年平均发电量6475万kW·h。
其开发任务为发电，项目建成后在沙湾县电网承担基荷。
工程总投资1.64亿元，其中环保投资155.5万元。
金沟河三级水电站位于新疆自治区塔城地区沙湾县境内，是金沟河流域水电规划的第三个梯级水电站，为引水式电站，一期建设金沟河三级水电站装机11.4MW，年发电量4060万kW·h，投资6712万元，2006年8月下旬动工建设，2007年8月底建成投产。
金沟河六级水电站位于新疆自治区塔城地区沙湾县境内，是金沟河流域水电规划的第六个梯级水电站，为引水式电站，正常引水位1108M，设计引水流量15m3/s，设计水头118m，电站安装三台5MW混流卧式水轮机发电机组，装机总容量15MW，多年平均发电量4482万kW.h，装机年利用小时数2794h。
工程总投资15116.63万元。
计划施工总工期为24个月。
金沟河六级水电站是一项以发电为主的水电工程。
本工程规模为Ⅳ等小
（1）型，主要由引水渠道、压力前池、泄水陡坡，电站厂房和尾水渠等主要建筑物组成。
2.3.2河道冲淤量
按流域多年平均悬移质输沙模数计算，金沟河流域多年平均悬移质输沙量主要集中在丰水期（6-8月），约占年输沙量的68.5％。
综上所述金钩河水前工程河段较不稳定，流态较差，冲刷较大，有一定切割，局部段深切较大。
在西博连心桥工程河段水势较为平缓，影响较小，对河岸冲刷情况改观明显。
3防洪评价结果
根据设计单位提供的有限资料显示，拟建工程西博连心桥对金沟河河道、河势及防洪过流能力，并无影响或影响较小。
3.1拟建工程概化
根据工程设计方案，拟建工程量主要为在河岸进行的实体填方和回填反压等，主要工程有实体造地、河道桥墩和岸沿外侧混凝土护坡，拟建工实体回填及桥头护坡砌体对河道有效过流面积并无影响。
3.2计算成果分析
3.2.1断面缩窄率分析
桥头护岸砌体占河岸跨度35.75米，未涉及河道丰水期有效过流断面。
河道中央设计有4组桥墩，桥墩直径1.6米，工程建设对断面过流能力影响不大。
3.2.2对水位影响分析
拟建工程采用双柱式墩柱，对河道水位影响不大。
3.2.3对流速影响分析
双柱式墩柱直径1.6米，占用河道界面较小，对河道水体流速影响不大。
3.2.4对流场影响分析
金沟河丰水期在6-8月，时间跨度短，且拟建工程对河道影响较小，故而对流场影响较小。
3.3护岸工程稳定性分析
西博连心桥桥头护岸砌体采用C30混凝土，稳定性及强度满足设计要求。
4防洪综合评价
4.1与有关水利规划的关系
拟建工程与金沟河水文工程及有关水利规划并无冲突，影响较小。
4.2对行洪的影响分析
拟建工程对金沟河有效过流面积影响较小，故而对行洪影响较小或无影响。
4.3对河势的影响分析
工程河段为金沟河中游冲洪积河谷，河道宽阔，且该段河势较为平缓，河流对河道及河岸冲刷较小，故而对河势影响较小。
4.4对现有防洪工程和其它水利工程设施的影响
拟建工程与金沟河水文工程及有关水利规划并无冲突，影响较小。
4.5对其它事宜影响分析
拟建工程西博连心桥建成后，有效的改变了金沟河区域的交通情况，对于金沟河后续工程规划及旅游资源开发有积极促进作用。
5结论
1）拟建工程西博连心桥对金沟河河道及河势影响较小或无影响。
2）拟建工程西博连心桥建成后，有效的改变了金沟河区域的交通情况，对于金沟河后续工程规划及旅游资源开发有积极促进作用。
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