河道防洪排涝规划.docx

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河道防洪排涝规划

XX河防洪治理旨在通过治导、疏浚、筑堤等措施，以期除患兴利，实现行洪、取水利用、生态景观之目的。

XX河防洪排涝规划大纲

1.1防洪排涝治理的目标和原则

1.1.1规划目标

1.以打造天然生态河道为根本目的；

2.通过对河道进行整治，清除河道内违法建筑物，恢复河道原来面貌；

3.通过河道疏浚、筑堤等工程措施，使河道满足设计防洪标准；

4.整治河道和修建控制引导河流流向、保护堤岸等工程，应当兼顾上下游、左右岸的关系，按照规划指导线实施，不得任意改变河水流向；

5.在河道治理中，基本保持现状河势，保护河道内现有的沙洲、深潭等，确定适应不同河道要求的防洪布局和水生态修复措施；

6.工程措施与非工程措施相结合，完善河道防洪体系。

1.合理确定界河段的工程措施，避免因河道治理而造成两个县区的纠纷。

2.河线应力求平顺，各河段变化应平缓相连，不宜采用折线或急弯。

3.规划中要充分发挥现有防洪工程的作用，并考虑利于防汛抢险和工程管理等因素。

4.尽可能不扩挖河道，减少沿河两岸村庄、工厂、群众的财产损失；尽量避免因为对河道进行的裁弯取直引起的下游洪水位抬高。

1.2规划水平年及规划标准

2014～2020年

根据XX省淮河流域主要骨干河道保护区内人口、耕地面积、工矿企业、城镇规模等各项指标，依据《防洪标准》（GB50201-94）的规定，确定各项防洪工程的规划标准。

1.3防洪排涝工程规划

根据河段位置、地形和功能要求，河段断面划分为自然河段、景观河段、湿地河段和多自然型生态河段四种型式。

1.景观河段

结合本地经济发展和文化特色，规划将沿途穿越村庄的河段建设成天然水景观和绿色小品，村内是小桥流水，村外是广阔的田野。

依托现状河势，河道蜿蜒曲折穿越城镇公园、绿地、街坊，断面以梯形断面和梯形复式断面为主，利用空地设置绿色小品，河水、边坡、亲水平台、绿化小景经过有机组合成各具风格的景观，形成适应生物多样性的城镇生态河道。

2.湿地河段

在围滩河有条件位置扩宽河道修建人工湿地，种植水生植物，净化水质。

同时在整个河道两岸水浅处种植水生植物，形成河道型湿地，净化水质、塑造景观。

湿地的设计要作为水景观中重要的一笔，充满野趣、野味和自然气息，是人们回归自然的一种象征。

3.多自然型生态河道示范段

根据河道特点，选择在禄海路桥下游河段建设多自然型生态河道示范段。

利用自然河流的天然形态，保持河道岸线顺其自然，主河槽采用植石或埋石护底，水边栽植物，河槽内的深潭、高地精心配置，使河道成为多种水生植物的展示地，也为人们提供游乐、休闲的亲水场所。

4.自然河段

自然河段是指除上述三种河段以外的其他河段。

河道基本保持现状断面，不满足防洪标准的河段自然疏浚扶堤，滩地自然生长的草皮、庄稼、垂柳、杨树等形成绿化带，险工段采用石笼、抛石等护坡，营造适应生物多样性的生态河道。

1.3.2.1暴雨洪水特性

收集整理XXX区水文气象、地形地质以及各部门相关规划和研究成果等基础资料，研究XX区气象与洪水特性、历史洪灾及成因。

1.3.2.2水文资料情况

根据河段资料情况采取实测暴雨资料瞬时单位线法推算设计洪水、实测暴雨资料和洪水资料相结合的原则推求设计洪水等不同方法推求设计洪水。

1.3.2.3设计暴雨计算

1.设计雨期

根据各水文站及雨量站实测资料及历史洪水调查分析，确定设计雨期及计算时段。

2.由实测暴雨计算设计暴雨

根据流域雨量站分布、暴雨时空变化和实测资料情况，选取代表性雨量站，以各断面流域内具体站点为控制，采用算术平均法分别计算各断面以上流域设计面雨量。

分别统计各控制断面以上历年最大1、2、6、12、24h和3d流域面平均雨量系列数据，采用固定时段年最大值法，挑选各流域各时段最大面雨量系列值。

最后进行频率计算，采用皮尔逊Ⅲ型曲线，取Ｃs＝3.5Ｃv，经适线分析得到各断面不同历时的设计面暴雨量成果。

3.由等值线图查算设计暴雨

等值线图法查算流域面雨量，系采用暴雨等值线图查得流域中心处的点暴雨量，再根据流域面积查算点面折减系数后进行面雨量计算。

4.计算成果合理性分析

通过对采用不同方法计算出的设计暴雨进行比较，确定计算结果是否合理，根据得出的结论进行下一步工作。

1.3.2.4设计洪水计算

1.设计净雨计算

①降雨径流关系

为充分反映流域下垫面条件对降雨径流关系的影响，本次通过分析实测降雨径流点据与《XX省水文图集》相应关系线之间的差别，来综合确定XX河流域设计降雨径流关系。

②设计雨型

时程分配雨型：

通常每次暴雨过程大多由几个降雨程度较大的“雨峰过程”所组成，雨强一般先由小到大，到达峰顶后再由大变小，两个雨峰之间往往具有持续几个时段的停雨或雨强甚小的间隙期。

虽然每次暴雨的雨型特征有所差异，但通过综合可反映出一个流域的主要分布特征，从而归纳出流域设计雨型。

鉴于单次暴雨往往缺乏代表性，地区综合雨型成果比较稳定，代表性强，故本次设计雨型采用流域的综合雨型。

分别统计出最大72h、24h、6h、2h降雨量所占比例，以及主雨峰位置、雨峰个数等分布特征。

筛选出时程分布特征较一致的九场实测大暴雨作为典型暴雨，将主雨峰位置对齐，进行设计雨型的分析综合。

面分布雨型：

采用“暴雨地区组成法”来处理暴雨面分布问题，即干支流洪水组成问题。

③设计净雨及时程分配

根据设计逐日暴雨和降雨径流关系，可查算得逐日设计净雨，通过设计雨型，得到设计净雨过程，用来推算设计洪水。

其中设计前雨Pa第一天取45mm或50mm，第二天和第三天Pa值按下式计算：

Ｐa，t+1＝Ｋ（Ｐa，t＋Ｐt）≤Ｉmax

式中：

Ｐa，t，Ｐa，t+1－－分别是t日，t+1日前雨（mm）；

Ｐt－－t日降雨量（mm）；

Ｋ－－折减系数；

Ｉmax－－流域最大损失水量。

1.基本方法

水面线推算的基本公式采用华东水利学院所编《水力学》（1979年版）中的公式7-22：

式中，Δz—上下游两断面间的水位差，m；

Q—区间流量，m3/s；

Δl—上下游断面的间距，m；

—上游断面的流量模数；

—下游断面的流量模数；

采用分段试算法由下游至上游逐段推算水位。

2.河床糙率

根据天然河道糙率表，确定河道综合糙率为0.045.

3.推算水面线

按照水力学能量方程，采用分段试算法由下游至上游逐段推算水位，根据防洪标准，采用水面线计算机程序推求现状河道水面线。

根据推求的河道现状水面线，统计出按照10年一遇防洪标准两岸地物及跨河建筑物受洪水淹没情况。

根据推算出的现状河道水面线，核定现有河道的泄洪能力，分析存在的主要问题，通过扩大行洪断面、加高堤防等措施提高河道泄洪能力。

根据防护区的要求，并根据计算出的排涝流量，按明渠均匀设计河道底宽；根据计算的防洪流量，确定堤顶高程等断面指标。

根据前述水文计算，得出围滩河设计重现期内排涝流量。

河道比降

河道比降应结合地形条件及排涝对河底高程的要求，使河底线与地面线基本平行。

河底高程

以围滩河入弥河交界处挡潮闸底板高程为计算控制点，按照设计比降向上游推算，确定设计河底高程。

横断面设计

（1）断面型式：

河道横断面型式整体采用梯形断面。

（2）边坡：

根据土质、水深及河道目前运行情况，为保证河道边坡的稳定，结合《工程地质勘察报告》提供的资料，通过边坡稳定计算确定河道边坡1:

m。

（3）糙率：

根据沿线土质、地质条件，结合《水力计算手册》中关于渠道及天然河流粗糙系数的有关说明，经综合分析确定治理后河道主河槽糙率n。

（4）不冲不淤流速：

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），结合河道底层资料经分析计算确定，确定河道不冲流速和不淤流速。

（5）排涝水深：

为不打乱原排水体系，遵循田间涝水能逐级排出的原则，确定围滩河入弥河处的排涝水位为4.48m，按照河道比降，推算至本工程末端，得出排涝控制水位，并确定排涝水深。

（6）设计底宽：

据河道的边坡、水深、比降、糙率，按水力学明渠均匀流公式计算满足河道行洪要求的最小设计底宽：

式中：

Q—设计流量（m3/s）；

A—过水断面（m2）；

C—谢才系数，

；

R—水力半径（m）；

i—河道比降；

n—河道糙率。

根据上式计算出最小设计底宽，设计底宽应结合河道现状，综合确定设计底宽，

XX河顺河道路较少，给当地农业生产带来很大程度的制约，同时给河道管理工作带来不便，结合河道疏挖土方及确权界等问题，确定沿河道两岸分别设置顺河道路。

（1）路顶宽度

结合河道维护及农业生产等要求，确定路顶宽度。

（2）筑路高度

结合结合弃土整理，确定筑路高度。

（3）筑路形式

筑路应结合河道横断面应结合两岸现状灵活调整，如：

对于河道紧邻沥青路的河段，结合现有道路不再修筑生产管护路；

对于有房屋（坟场）的河段该段范围不修路；

对于有岸坡填方的河段，给合现场具体情况，以尽量岸坡不填方为原则，调整筑路范围，使河道形成二级滩地。

（4）筑路质量

筑路前需清基，清基厚度为0.25m。

根据围滩河工程地质及筑路土料情况确定太平河筑路标准为：

压实度不小于0.91。

（6）渐变段设计

本次治理在控制断面河道底宽变化处设渐变段，自分段处上下游各50米，渐变段要做到与上下游设计河道平顺连接。

本工程土方开挖量大，弃土多弃土应按下述要求处理：

（1）弃土紧邻道路（现有或修筑）沿线在确权界内就近堆放，对于弃土非堆放区（如村庄、坟场及树林等）的河段，弃土调运至相邻河段或对岸的弃土堆放区，弃土推运距离根据河道与弃土区域的相对位置确定，弃土调运距离根据上下游距离确定。

（2）弃土不作压实处理，堆放后应整平，以便于后期复耕和绿化，堆放高度依邻近河岸高度确定，向外1%的坡度。

（1）岸坡抗滑?

渗流稳定分析

按照《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）的有关规定，堤防边坡稳定设计的条件分为正常运用条件及非正常运用条件。

采用《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）附录F提供的公式进行计算，边坡稳定计算采用瑞典圆弧滑动法，分别对施工期稳定渗流期进行边坡稳定计算，其中施工期采用总应力法，稳定渗流期采用有效应力法。

①总应力法计算施工期抗滑稳定安全系数：

②总应力法计算稳定渗流期抗滑稳定安全系数：

式中：

b－条块宽度，为0.１m；

W－条块重力，W＝W1+W2+γwZb（kN）；

W1－在堤坡外水位以上的条块重力，kN；

W2－在堤坡外水位以下的条块重力，kN；

Z－堤坡外水位高出条块底面中心的距离，m；

u－稳定渗流期堤身的孔隙压力，kpa；

β－条块的重力线与通过此条块底面中心的半径之间的夹角，度；

γw－水的重度，kN/m3；

Cu、C＇、Ccu－土的抗剪强度指标（粘聚力），单位kN/m2；

ψu、ψ＇，ψcu－土的抗剪强度指标（内摩擦角），°。

稳定计算参数选择主要是抗剪强度指标选取，施工期采用不排水剪强度指标“UU”强度包线，稳定渗流期采用固结不排水剪强度指标“CD—CU”强度包线，断面选取应是分段内的典型断面，计算程序采用《理正岩土软件边坡稳定分析》进行计算。

（2）岸坡渗流稳定

按以下工况进行计算：

①岸坡类型：

均质岸坡。

②地基类型：

透水地基。

③排水条件：

无排水设备或贴坡排水

④计算方法：

二维流有限元法

选取典型断面，岸坡土的渗透系数采用设计压实度下的值。

渗流比降按以下公式计算：

式中：

m2—边坡系数；

h0—逸出点高度；

浸润线计算式为：

（3）冲刷验算

本次计算采用《公路工程水文勘测设计规范》推荐的粘性土河床桥墩局部冲刷公式：

当hp/B≥2.5时hb=0.83k§

当hp/B<2.5时hb=0.55k§

式中：

hb——桥墩局部冲刷深度（m）；

k§——墩型系数，取1.0；

hp——河床一般冲刷深度（m）；

B——桥墩计算宽度（m）；

I1——冲刷范围内粘性土的液性指数；

V——冲向桥墩的流速，通长采用一般冲刷停止的冲止流速（m/s）；

V=0.23（1/I1）1.3hp2/3

设计河道水面线推求基本方法仍采用水力学能量方程，采用分段试算法由下游至上游逐段推算水位。

起始控制水位为下游0+000处围滩河入弥河处弥河10年一遇水位。

根据河道现状和《水力计算手册》天然河道糙率表，确定规划后河道综合糙率。

据防洪标准，采用水面线计算机程序推求设计河道水面线。

非工程措施规划，主要包括防洪法规体系建设、洪水预报系统规划、防汛指挥通讯系统建设、防汛决策支持系统建设等。

防洪法规体系是将防洪工程建设、维护、管理运行纳入依法治水的前提，是规范防洪保护区内企事业单位、群众参与防洪工程建设，防汛抢险等水事活动的法律依据。

根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国河道管理条例》和《水利产业政策》，研究制定适合本流域防洪保护区实际的防洪法规和相应的管理办法，加大依法管水的力度，提高水行政执法管理水平，是十分迫切和必要的。

1.建议制定防洪保险制度，纳入法制建设

2.加快建设洪涝灾害危机管理体系

3.建议制定河道堤防工程维护及清障管理办法

在防洪抢险中，洪水预报、水情及灾情的迅速传达是十分重要的环节。

洪水预报系统由水文测报站和报汛通信系统组成。

1.现有洪水测报系统现状及存在问题

分析调查滨海区围滩河流域内水文雨量站的分布情况及存在的问题。

2.水文水资源测报中心规划

为使水文水资源信息更加适应国民经济建设的需要，规划建设围滩河流域水文水资源测报中心。

3.报汛通信系统规划

按照信道种类，水情信息中心的报汛通信网分为单一信道组网和混合信道组网两种。

在实际工作中，由于各地报汛站的具体情况各异，所以以水情信息分中心为汇集点的报汛通信网一般为混合信道组网。

拟采用混合信道组网包括电话和超短波混合组网、电话和卫星混合组网。

建立快捷可靠的通信系统，是抗洪抢险河救灾工作的一项重要保障措施，是防洪体系中重要的不可缺少的组成部分。

1.防汛通信现状及存在的问题

调查现有防汛通信设备及存在的问题。

2.防汛通信系统规划

规划充分利用水利部的卫星通信系统，建成区县对村镇、重点水库及重点防洪工程单位和边界闸的防汛通信专用网，用于防汛话务联系和数据传输。

防洪决策支持系统是利用有效的信息采集、通信手段和计算机系统，按照系统工程的方法，应用管理学、系统学、计算机技术以及防汛减灾领域的科学技术，把防汛信息采集、传送、处理、分析预测、预报、调度等环节有机联结起来，能够实现防洪决策需要的可靠快捷的自动化系统。

1.洪水调度原则

围滩河河道的洪水调度本着防洪、灌溉兼顾的原则，中、小洪水保下游安全，在汛末不失时机的拦蓄尾水，充分发挥灌溉，农业用水等综合效益。

因此规划洪水调度应遵循以下原则：

①认真贯彻国家防总指出的“安全第一，常备不懈，以防为主，全力抢险”的防汛方针，科学调度洪水，做到设计标准洪水不决口，超标准洪水全力防守，确保堤防安全，将灾害损失减少到最低限度。

②发生一般洪水和设计标准洪水时，防守措施要到位，严防出险，及时封堵两岸涵闸，以防洪水倒灌，跨河建筑物不得妨碍行洪，确保洪水安全下泄，尽可能做到上下游相机排涝，争取洪涝兼排。

③按照“上蓄、中分、下排”的原则，合理安排洪水的拦蓄、分洪和排泄。

④发生超标准洪水时，如洪峰相遇，为减轻河道防洪压力，经区防指批准后，可利用滞洪区分洪，确保地方安全，以减少灾害损失。

⑤洪水调度过程中应注意保护高速公路、厂矿企业及市区等的安全。

⑥统一指挥，顾全大局，上下游、左右岸兼顾，确保国家总体利益，把灾害损失降低到最低限度。

2.洪水调度系统和程序

发生设计洪水时各河道控制站水位达到防洪水位，防汛进入警戒状态。

（1）洪水调度方案

①围滩河原则上不外调洪水，充分利用现有河道行洪。

②充分利用中上游洪水拦蓄设施，错峰下泄，尽量减少灾害损失。

（2）洪水调度指挥系统及职责

①洪水调度指挥系统

滨海区防汛抗旱指挥部→乡、镇防汛指挥部→乡水利站或村委

②职责

在XX区防汛抗旱指挥部统一领导下，各乡防汛指挥部应对水库、河道、房屋，雨情，水情，通讯交通，安全保卫，防汛物资准备，后勤保障，工程抢险等进行明确的分工，各乡水利站按乡防指的指令，主要负责水情、雨情等上报及水库洪水调度。

围滩河日常工作由各乡水利站或村委负责，水利站及村委受乡镇防汛指挥部委托安排各水库洪水调度工作。

汛期安排人员加强水库巡逻检查，对在巡逻检查中发现的问题及时上报乡、镇防汛指挥部。

（3）洪水调度制度系统及职责

①洪水调度执行系统

乡、镇防汛指挥部→乡水利站或村委

②职责

正常洪水调度：

当发生正常洪水时，乡防汛办可根据渡汛方案，在确保工程安全的前提下，充分发挥上游拦洪能力，确保下游安全，并最大限度蓄水，满足兴利用水的需求，洪水过后，防汛办应及时总结上次洪水调度情况，上报区防指。

非常洪水调度：

（非常洪水即接近或超过警戒水位，但不超过现状防洪标准，需敞闸自由泄洪的洪水）当发生非常洪水和超标准洪水时，乡防办应立即报区防指，根据区防指调度决定，在确保工程安全的前提下，严格执行区防指的调度命令。

同时上下游要按预定路线，积极做好转移并适时拦蓄尾水。

（4）信息传递系统及其任务

信息传递系统是防汛工作的耳目，是科学调度决策的依据，围滩河信息传递系统主要包括：

水文遥测系统和通讯系统。

①水文遥测系统：

汛前区防指应对雨量遥测系统进行维修，汛中保持遥测系统运行正常，使防汛办能及时、准确、可靠地得到雨量数据。

②通信系统：

汛前防汛办应配合通讯部门对防汛专用通讯器材进行维修、检查，以确保汛期通信畅通。

汛期通信出现问题时，通讯部门应在限定时间内修复。

3.实施洪水调度程序操作步骤

（1）正常洪水：

当发生正常洪水时，当雨前水位达到溢洪道底，可以根据下游保护对象及水库工程所在乡镇的防洪要求控制不同泄量，充分发挥水库调蓄能力。

（2）非常洪水：

当发生非常洪水，各水库水位达到水库允许最高水位时，为减少下游损失，必须预先通知下游受淹村庄群众向预定高地转移。

河道遇超标准洪水，要根据具体情况，具体分析采取不同的措施。

（1）如河道遇超标准洪水时，但量级不是很大，或上游雨情、水情信息表明，洪峰历时较短，此时防御应以查险严防为主，组织防汛预备队上堤待命。

防汛常备队和护堤人员共同组成检查小组，分三班昼夜坚持巡查，观察工程有无异常变化、是否有出险预兆和迹象，做到险情发现早，处理快。

（2）当超标准洪水峰高、量大，历时较长，超过河道防御能力时，对确保堤段，要严防死守，确保万无一失；对一般保护区段堤防，要加强巡堤查险，组织防汛抢险队抢筑堤防子堰，防止洪水漫堤；以牺牲局部利益，换取其他保护区免受洪水危害。

动员和组织群众安全撤离，并实行交通运输、物资调用等紧急管理，以保证抗洪抢险顺利进行，最大限度地减少洪水造成的损失。

现场踏勘XX河，根据沿线建筑物现状以及泄洪要求，对跨河桥涵闸等小型建筑物进行新建和改建，并沿河建造两座节制闸，满足行洪能力要求。