秦州区罗峪沟防洪工程初步设计报告7课件.docx

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秦州区罗峪沟防洪工程初步设计报告7课件

1综合说明

1.1概况

罗峪沟流域地处我市秦州区北部，属罗峪沟水系藉河左岸的一级支流，主沟道长25.0km，发源于麦积区新阳乡境内的凤凰山南麓五泉眼处，下游治理段至汇入藉河河口3公里穿越城区，流域面积78.1km2，涉及秦州区的玉泉、中梁和麦积区的渭南、新阳4个乡镇、43个行政村。

水土流失、山洪灾害、地质灾害被称为该流域三大自然灾害，多年来灾害频繁发生，给人民群众生命财产造成了严重的损失，洪水将直接威胁下游天水市城区段，一旦遭遇洪灾，损失将不可估量，为此，市、区政府高度重视，经市政协多次提案，将罗峪沟左家场至东桥头段堤防工程列入2008年天水市的重点建设项目，目前已建成堤防1150m（左岸0+000～0+900段长900m，右岸0+000～0+250段长250m），基础维修加固650m（右岸0+250～0+900段）。

罗峪沟流域地势北高南低，西高东低，呈羽毛形状，最高点凤凰山海拔1895.6m，最低点左家场海拔1190m；相对高差705.6m，流域发育大小支沟138条，年降雨量为531.1mm，其中5～10月份降雨量达80%以上，且多以暴雨形式出现，沟壑密布，河床狭窄，宽窄不均匀，中上游中梁段河床最宽达60米，而下游普遍狭窄，呈漏斗状无缓冲地带，地表结构疏松，每当遭遇强度大于25mm/h的暴雨时，降雨量大于土壤入渗强度，雨水来不及渗入到土壤深层而形成地面径流，加之山洪河道源短流急，在下游极易形成陡落,峰高量大，历时短暂的山洪灾害。

根据天水市政协议案，要尽快建立完善罗峪沟流域水利防治工程。

在干沟的下游段修筑堤防工程；兴建泥石流防治工程；建立排导疏浚工程；将罗峪沟下游左家场至东桥头段堤防工程列入天水市建设的重点建设项目。

加强对河道的监管工作,强化对随意堆弃、随意倾倒、随意开挖现象的监管。

我院受秦州区水利局委托，依据委托内容：

对0+000至2+542（左家场至东桥头）段河道进行实测、调查，确定修复方案；对罗峪沟洪水灾害进行调查分析，按照“先重后轻，先急后缓，上下游衔接”的治理原则，确定在罗峪沟下游（左家场至东桥头）对该段堤防进行加固维修，本次左岸新建堤防700m（0+900～1+600），右岸维修加固1350m（0+250～0+900段长650m，加固衬砌护坡，0+900～1+600段长700m加固基础及衬砌护坡，于2010年10月完成《天水市秦州区罗峪沟左家场至东桥头段2010年堤防建设加固维修实施方案》的编制工作。

设计主要依据《中华人民共和国水法》、《防洪法》及《防洪标准》、《水土保持法》、《堤防工程设计规范》、《水利水电工程可行性研究报告编制规程》等有关规程及规范进行。

1.2水文

罗峪沟是藉河左岸天水市城区段的一级支沟，发源于麦积区新阳乡凤凰山南麓五眼泉处，于秦州区东关注入藉河，流域面积78.1km2，全长25.0km，主河沟平均比降20.12‰。

罗峪沟流域属藉河北岸黄土沟壑地貌，处于温带半湿润与半干旱气候的过渡地带，该流域多年平均降水量531.1mm，年平均气温10.7℃。

罗峪沟多年平均年径流量582万m3。

罗峪沟流域洪水为每年夏秋之季的暴雨产生，流域五十年一遇洪水洪峰流量为450m3/s，百年一遇洪水洪峰流量为622m3/s。

罗峪沟多年平均悬移质输沙量为43.36万T。

1.3工程地质

工程区位于藉河一级支流罗峪河河谷的漫滩及I级阶地前缘，河谷宽约80～240m，呈西东走向条带状展布。

罗峪河河床及漫滩宽约37～65m，I级阶地发育，阶面宽约0.5～0.8km。

居民及建筑物多位于I级阶地上。

I级阶地前缘高出河床约0.8～2.5m，阶面倾向藉河河床，倾角约5～8°，II级阶地在工程区不发育，工程区不良物理地质现象不发育。

防洪堤基础置于砂砾石层之上，砂砾石渗透系数K=20～40m/d，允许水力坡降为0.14～0.17，砂砾石的允许承载力[R]=0.30～0.35Mpa。

本次采用料场交通便利，产地平坦，储量丰富。

块石位于秦州区关子镇处，距工程区30km，砼骨料位于麦积区南河川渭河料场，距工程区12km，数量及质量均满足设计要求。

1.4工程建设的必要性

罗峪沟流域的洪水主要由每年汛期的暴雨形成，该流域是暴雨频发区，其特点是历时短，暴雨强度和总量大，史料载，罗峪沟四次发生洪水较为典型，分别为1965年、1988年、1999年和2007年。

1965年7月7日中午突降暴雨，1小时降雨量达40.6mm，据当时调查达190年一遇，形成的洪水来势猛，洪量大，其洪峰流量达572m3/s，超过了下游河道的安全泄洪能力，加之受桥梁等建筑物的影响，洪水进入市区，造成154人死亡，给人民生命财产安全造成了严重的损失，1988年8月7日的洪峰流量为596m3/s，1999年洪水造成2人死亡，财产损失严重，2001年7月15日洪水洪峰流量达582m3/s，这几次洪水的发生均不同程度地造成洪灾。

在抢险中造成了大量人、财、物的损失，防汛部门任务严峻。

罗峪沟流域特大的暴雨、形成洪水和泥石流灾害，引起了市、区各有关部门的高度重视，市政协多次提案，尽快立项修复罗峪沟流域防洪工程，在中下游修筑堤防工程；新建泥石流防治工程；建立排导疏浚工程，经过多方努力，将罗峪沟下游左家场至东桥头段堤防工程列入2008年天水市的重点建设项目。

目前已建成堤防1150m，其中左岸长900m（0+000～0+900），右岸长250m（0+000～0+250），右岸基础维修加固堤防长650m（0+250～0+900），本次新建堤防左岸长700m（0+900～1+600），右岸维修加固1350m（0+250～0+900段长650m加固衬砌护坡，0+900～1+600段长700m加固基础及衬砌护坡），该段堤防是下游洪水顶冲段，也是罗峪沟与藉河汇流过渡段，是天水市城区人口居住最为集中，政治、经济、文化、商贸、旅游最为发达的防洪重点河段，两岸店铺密集、楼房林立，是新兴城市黄金地段，也是天水市市委、市政府、秦州区区委、区政府所在地，汛期洪水是威胁天水市城区安全的重大隐患。

因此，修建该段堤防是防洪治理重中之重，当务之急，非常必要。

1.5工程建设的可行性

本次工程设计依据《防洪标准》（GB50201—94）为五十年一遇洪水设计，一百年一遇洪水校核，实施修复后的堤防能够达到标准。

堤防地基为砂砾石，地质条件较好，堤线治导线及堤距布置尽量结合现状堤防，充分利用现有堤身、岸坡、衬砌段及建筑物。

在原建工程的基础上进行本次修复加固的工程建设是可行的。

防洪险段治理工程建设项目是我市2008年重点建设项目，该项目的立项符合建设要求，实施是市、区有关部门关注的焦点，也是沿岸居民多年来的愿望；工程建成后，可确保市区防洪安全，居民安居乐业，对缓解水事矛盾起到积极效果。

工程建设依据批准的设计，招聘具有资质和堤防建设经验丰富的施工企业承建，区水利部门组织建设管理，该项目建设一定能保质保量完成任务，同时项目的各项指标均达到标准，实施后社会、环境、生态效益显著，为此该项目的建设是可行的。

1.6工程任务和规模

1.6.1工程任务

根据规划，结合治理段现状，在充分认识河段水性特点、水势变化规律的前提下，依照《防洪法》和《防洪标准》，采取堤防与河道治理相结合，堤防与市区建设经济开发相结合，防洪与排洪相结合，完善防洪排洪体系，稳定河势，提高河道整体防洪能力，确保工程设防区在设计洪水标准下安全渡汛。

1.6.2工程规模

设防区为防洪险段，本次治理堤防总长度2050m，左岸堤长700m，右岸堤长1350m；其中：

新修左堤0+900～1+600段长700m，右堤0+250～0+900段长650m加固衬砌护坡，0+900～1+600段长700m需加固基础及护坡加高衬砌。

按照《防洪标准》（GB50201—94），治理段堤防为50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，防护区等级为II等，按照《堤防工程设计规范》（GB50286—98）之规定，堤防工程级别为2级。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）防护区地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应谱特征周期分区值为0.45s，地震基本烈度值为Ⅷ度。

1.7工程布置及主要建筑物

1.7.1工程布置

堤线布置以现有堤防为基础，结合地形、地貌、现有可利用防护堤及河势发展现状，以计算稳定河宽为依据，合理确定堤线，力求上下游、左右岸河流走向相互协调统一，尽可能利用现有堤及有利地形，确保堤头接点安全可靠，在沟道居民区合理设置排洪涵洞及涵管，本次堤防设计在不拆除两岸公路及建筑物，保证合理堤距，将尽可能和现状堤线一致，在保证行洪安全的前提下，堤高力求投资经济的原则下确定，堤线走向及参数详见总体平面布置图QLD—01。

1.7.2主要建筑物

（1）堤防工程

根据河道的地形、地貌等地质条件，水文泥砂特性，河床演变特点及冲淤变化规律，权衡有关自然因素和社会因素，结合现有堤防，经分析计算，确定河床宽度为37m，基础埋深按一般冲刷深度计算并适当加深，左、右岸设计总堤高7.5m，河床面清淤深度平均为0.5m，基础平均埋深为2.5m（清淤后），河床面以上高度为5.0m，新修左堤护面材料采用C15砼现浇，衬砌厚度20～40cm，迎水面边坡1：

1.5，堤身利用现有已成砂砾石堤体，右堤维修加固1350m（0+250—0+900段长650m加固衬砌护坡，0+900—1+600段长700m加固基础及衬砌护坡）。

详见QLD—05。

（2）沿堤建筑物

治理段堤防背水坡为公路、居民区，可在巷道口设置排洪涵管，采用φ500mm砼管；为了堤防的正常检查检修，在左岸1+000，左岸0+500及1+500处修建巡堤踏步3处，顺堤坡方面设置30×20cm砼台阶。

1.8施工组织设计

设防段对外交通条件便利，工程区地势平坦开阔，易于进行施工布置，生产、生活用房可用简易工棚，生产生活用水可利用邻近供水系统供应，工程区用电有城网线路通过，可用“T”接线法接入。

地方建材砂子、石子可从麦积区南河川渭河采砂厂购买。

本工程以土石方及砼工程为主。

土石方开挖采用挖掘机开挖，自卸汽车运输，土石方回填采用推土机回填，砼采用机械拌和、拖拉机或人工架子车运送，钢模成型，机械振捣，人工洒水，自然养护。

工程建设总工期1年，建设工期安排在非汛期。

1.9环境评价

施工期基坑开挖可使少量泥沙进入河流，增加河流泥沙含量，工程区离居民区较近，施工噪音会对周边群众产生一定影响。

针对上述不利影响，工程实施过程中一方面通过合理调配，尽量做到挖填平衡，减少噪音污染，在施工过程中对原地貌的破坏必须进行修复；通过河道清障，岸坡修整加固，使河道行洪顺畅，岸坡整齐美观，既保护人民生命财产，又美化城市环境，该工程建设带来的社会、环境、生态效益是长远显著的。

1.10工程管理

工程管理办法按《水法》、《防洪法》和《河道管理条例》等制定，保证河道畅通安全运行。

工程建成后，按照工程管理范围和保护范围，由秦州区水利局河道管理所管理，不另设管理机构。

1.11节能评价

本工程在建成后运行时不耗能，只在建设过程中消耗一定的燃油、水资源和电能。

根据《国务院关于加强节能工作的决定》和发改投资[2006]2787号文对本工程进行节能评价，评价能耗指标、节能措施和节能效果方面都符合规范要求。

1.12工程投资概算

本工程总投资285.11万元，其中：

建筑工程250.53万元，临时工程5.76万元，其它费用15.24万元，预备费13.58万元。

主要工程量：

河道清障1.23万m3，土石方开挖1.33万m3，夯填0.15万m3，回填1.06万m3，砼0.75万m3，劳力1.056万工日。

伸缩缝4782m2，浆砌石及砼护坡清理9925m2。

工程余料搬运（包括清理原堤坡面垃圾、杂草、树木等）4160m3。

主要材料量：

水泥1842T、石子6219m3、砂子4120m3。

1.13工程特性表

工程特性表见下表1-1。

工程特性表表1-1

编号

项目名称

单位

数量

备注

一

水文

1

治理段河流

罗峪沟

2

流域面积

km2

78.1

3

多年平均降水量

mm

531.1

4

多年平均蒸发量

mm

500

5

平均气温

℃

10.7

6

最大风速

m/s

21

7

设计洪峰流量（P=2%）

m3/s

450

8

校核洪峰流量（P=1%）

m3/s

622

二

地质

1

防洪堤地基岩性

砾砂层

2

最大冻土深度

cm

61

3

地震基本烈度

度

Ⅷ

三

工程特性

1

治理长度

m

2050

2

河床宽度

m

37

3

断面型式

m

梯形砼护坡

φ500砼管

m

25

5

巡堤踏步

处

3

四

主要工程数量

1

河道清障

万m3

1.23

2

工程余料搬运（包括清理原堤坡面垃圾、杂草、树木等）

万m3

0.42

3

开挖砂砾石

万m3

1.33

4

夯填筑堤

万m3

0.15

工程特性表续表1-1

编号

项目名称

单位

数量

备注

5

回填砂砾石

万m3

1.06

6

C15砼护坡

万m3

0.65

7

C15砼基础

万m3

0.08

8

伸缩缝（SPS）

m2

4782

9

浆砌石及砼护坡清理

m2

9925

五

主要建材及劳力

1

总劳动工日

万工日

1.06

2

总工期

月

12

3

水泥

T

1842

4

砂子

m3

4120

5

石子

m3

6219

六

工程投资概算

1

总投资

万元

285.11

2

其中：

建筑工程

万元

250.53

3

临时工程

万元

5.76

4

其他费用

万元

15.24

5

预备费

万元

13.58

2水文

2.1概况

罗峪沟是藉河北岸天水市城区段的一级支沟，发源于麦积区新阳乡凤凰南麓五眼泉，于秦州区东关注入藉河，流域面积78.1km2，全长25.0km，主河道平均比降20.12‰。

罗峪沟流域属藉河北黄土沟壑区，处于温带半湿润与半干旱气候的过渡地带，流域多年平均降水量531.1mm，年平均气温10.7℃，极端最高气温40℃（2001年），极端最低气温-19.2℃（1955年），多年平均水面蒸发量870mm，陆面蒸发量500mm，平均风速1.3m/s，最大风速21m/s（1971年4月27日），一般年份冻土深为30cm左右，最大冻土深度61cm，无霜期184天左右。

2.2径流

罗峪沟地表水径流为大气降水补给，降水主要集中在每年的5—10月份,占全年降水量的80%以上,罗峪沟多年平均径流量为582万m3。

2.3洪水

2.3.1洪水特性及历史洪水重现期

罗峪沟流域的洪水主要由每年汛期的暴雨形成，该流域是暴雨频发区，其特点是历时短，暴雨强度和总量大，1965年7月7日中午突降暴雨，60分钟降雨量达40.6mm，当时调查结果认为流域平均重现期达190年一遇，形成的洪水来势猛，峰量大，其洪峰流量达572m3/s，超过了下游河道的安全泄洪能力，加之受桥梁等建筑物的影响，洪水灌入市区，造成严重的生命财产损失。

继1965年后，1988年8月7日的洪水洪峰流量为596m3/s，2001年7月15日洪水洪峰流量为582m3/s，在调查考证及实测期的二百余年里总共发生同一量级的特大洪水达3次，经比较确定，1988年7月7日的洪水流量596m3/s的重现期定为N=200年。

2.3.2设计洪水计算

罗峪沟流域面积78.1km2，堤防工程段秦州区北关左家场以上控制流域面积71.37km2，黄河水利委员会天水水土保持试验站于1985年在左家场设置测站。

搜集到左家场测站1985—2001年共16年的实测洪水资料，加上1965年的特大洪水，组成一个“不完全样本”，“按统一处理法”进行经验频率计算，再用矩法估计的参数作为适线的第一次近似值，用P—Ⅲ型曲线计算出各频率洪水的设计值，成果见表2-1。

罗峪沟设计洪水成果表表2-1

河名

位置

F

（km2）

参数

线型

P（%）Qp（m3/s）

（m3/s）

CV

Cs/Cv

0.5

1

2

3.33

5

10

20

50

66.7

罗峪沟

左家场

71.37

60

2.0

3.0

P－Ⅲ

808

622

450

318

251

131

51.6

20.4

19.8

2.4泥沙

罗峪沟流域为重度侵蚀区，其多年平均侵蚀模数为6075T/km2，特征值见表2-2。

罗峪沟泥沙特征值表表2-2

河名

站名

F

（km2）

多年平均

输沙率

（kg/s）

多年平均

年输沙量

（万T）

多年平均

侵蚀模数（T/km2）

多年平均

含沙量

（kg/m3）

罗峪沟

左家场

71.37

13.75

43.36

6075

104

3工程地质

本次地质勘察工作共完成的实物量及工作量为：

地质纵剖面图长2.050km，其中左岸0.70km，右岸1.35km，地质横剖面图4条，探坑7个，勘探深度累计10.95m，取样7组，分别做了筛分试验（7组），并绘制河床质砂砾石颗粒级配曲线图1张，砂砾料颗粒级配曲线图1张及砼用细骨料颗粒级配曲线图1张，经地质勘察，确定了块石料厂的位置，并进行了贮量的勘探计算，确定了砼用粗细骨料产地的位置，并进行了储量的计算。

3.1区域地质概况

3.1.1地形地貌

本区地处秦岭地槽和陇西陆台两大地质构造单元的过渡地带，勘测区属陇西黄土高原南缘的一部分，按其地貌形态可分为两个地貌单元，即黄土覆盖的中低山区和河谷盆地区。

1）黄土覆盖中低山区

由黄土覆盖的第四系组成的中低山区分布于本区河谷左侧，山体多呈东西走向，地势呈西高东低，呈倾斜状。

海拔一般约1200～1600m，相对高差200～400m。

山势低缓，一般为黄土覆盖，局部出露第三系砖红色粘土岩。

2）河谷盆地区

系指工程区所处藉河一级支流的罗峪河河谷区，罗峪河河谷在工程区宽约80～240m，罗峪河河床及河漫滩宽约37～65m；右岸I级阶地发育，阶面宽约0.5～0.8km，城镇居民、建筑物等多位于I级阶地阶面上，I级阶地前缘高出河床约0.8～2.5m，II级阶地不发育，该盆地呈条带状，走向近东西向。

工程区无不良物理地质现象。

3.1.2地层岩性

工程区出露的地层主要为第四系地层，局部有上第三系砖红色粘土岩出露，现分述如下：

1）上第三系（N）：

岩性为砖红色、紫红色砾岩、砂岩，石灰钙质胶结，成岩作用差，厚度20—270m，多出露于山梁及支沟中。

2）第四系（Q）：

广泛分布于整个测区，工程区主要为全新统（Q4）地层。

①马兰黄土（eolQ32）：

灰黄—灰白色，结构疏松，土质均匀，具大孔，垂直节理发育，含少量钙质结核及斑点，覆盖于高阶地及以上各地貌单元，土层深厚，可达50米左右。

②全新统（Q4）

al—plQ42：

分布于I级阶地，呈二元结构特征，下部为砂砾石层，结构疏松，磨圆度不好，分选性较差，成份多以砂岩、花岗岩及灰岩为主，厚约5—8m，上部为亚粘土，局部为黄土状亚砂土、粉质粘土，结构疏松，土质不均，厚约0.5～1.5m。

al—plQ43：

现代河床冲洪积砂砾石层，高漫滩淤泥或亚粘土层，砂砾石结构疏松，砾石成分多为砂岩、花岗岩及灰岩等，分选性差，磨圆度不好，亚粘土层厚约0.5～0.8m。

rQ4：

人工堆积，为现代河床两岸人工护堤或垃圾堆放点。

3.1.3地质构造及地震

工程区构造体系比较复杂，系秦岭地槽和陇西陆台两大地质构造单元的过渡地带。

地貌从成因和形态来看，属陇西黄土高原南缘的一部分，基岩上面为第三系甘肃红层，表层覆盖着第四系马兰黄土。

河流不断侵蚀下切，形成梁状山地，天水盆地是向斜断裂下沉形成的，属于构造盆地，梁状山地与沟谷平行成疏状地形，构成了两山之间有一沟，两沟之间有一山的地貌。

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（1：

400万），本区地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应谱特征周期分区值为0.45s，相应地震基本烈度为Ⅷ度。

区域构造稳定性较差。

3.1.4水文地质条件

本区地下水主要为罗峪河河谷潜水，主要赋存于罗峪河河漫滩及I级阶地砂砾石层中。

河漫滩的地下水埋深较浅，一般为1.2～2.8m，I级阶地地下水埋深一般为3.2～5.8m，地下水主要接受大气降水补给。

地下水的矿化度0.8～1.3g/l，总硬度为72～94.5mg/l，PH值为7.6～8.1，属HCO3-—Ca2+＋Mg2+型水，对普通硅酸盐水泥不具侵蚀性。

罗峪河河水的矿化度0.9～1.6g/l，总硬度68.6～97.8mg/l，PH值为8.0～8.9，属HCO3-—Ca2+型水，对普通硅酸盐水泥不具侵蚀性。

3.2堤防工程地质条件

3.2.1地质概况

工程区位于藉河支流罗峪河河谷的漫滩及I级阶地前缘，河谷宽约80～240m，呈西东走向条带状展布。

罗峪河河床及漫滩宽约37～65m，I级阶地发育，阶面宽约0.5～0.8km。

居民及建筑物多位于I级阶地上。

I级阶地前缘高出现代河床约0.8～2.5m，阶面倾向藉河河床，倾角约5～8°，II级阶地在工程区不发育，工程区不良物理地质现象不发育。

第四系地层广泛分布于工程区，主要为罗峪河河漫滩及I级阶地堆积物、人工堆积等。

河床及漫滩（al—plQ43）冲洪积砂砾石层，砂砾石层厚度一般大于5m。

罗峪河I级阶地上部为亚粘土层（al—plQ42），厚约0.5～1.5m，稍密实。

I级阶地下部为冲洪积砂砾石层（al—plQ42），砾石磨圆度不好，分选性较差。

罗峪河河漫滩地下水埋深约1.2～2.8m，I级阶地地下水埋深约3.2～5.8m。

地下水主要接受大气降水补给，地下水类型属HCO3-～Ca2+＋mg2+型水，对普通硅酸盐水泥不具侵蚀性。

3.2.2防洪堤的工程地质条件

工程设防段地处罗峪河冲洪积区，地形平坦、开阔，工程设防区主要处在罗峪河河谷的漫滩及I级阶地前缘，堤基岩性上部为亚粘土层，厚约0.5～1.5m，允许承载力[R]=0.06～0.1Mpa，变形模量为9～11Mpa；下部为砂砾石层，厚度一般大于5m，地下水埋深约1.2～4.8m，地下水类型属HCO3-～Ca2+＋Mg2+型水，对普通硅酸盐水泥无侵蚀性，砂砾石渗透系数K=20～40m/d，允许水力坡降为0.14～0.17，砂砾石的允许承载力[R]=0.25～0.30MPa，变形模量38～47Mpa，防洪堤基础置于砂砾石层中，建议基础开挖水下边坡为1：

1.5，水上边坡为1：

1，清除两河堤间的堆积物，使之水流顺畅。

据五处挖探（桩号分别为左岸0+350，0+900、1+700、2+300，右岸2+850，深度分别为1.85m、1.80m、1.70m、1.4m及1.8m。

颗粒组成100～40mm均值为13.26%，40～20mm均值为21.22%，20～10mm均值为19.61%，10～7mm均值为12.14%，7～5mm均值为7.65%，5～3mm均值为10.04%，3～2mm均值为3.02%，2～0.5mm均值为9.33%，0.5～0.25mm均值为1.86%，0.25～0.1m