四座大桥洪水评估Word文件下载.docx
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东部现状为农田,西部除南面有极少量开发外,其他只有零星村庄。
总体看来属未开发地带,地形条件较为简单。
呼市东河基础设施工程中新建道路跨越东河四座大桥位于东河的110国道至京包铁路之间,四座大桥地理位置详见呼市东河两岸土地整理开发基础设施工程大桥平面位置图。
1.1.4项目建设规模及防洪标准
(1)道路等级:
拟建道路均为城市次干道
道路等级:
城市次干道
设计车速:
城市次干道:
30Km/h
沥青路面使用年限:
15a
荷载标准:
城市A级
(2)大桥规模
根据《公路桥涵设计通用规范》JTJ-89确定,拟建四座桥均达到大桥标准(100m<L<500m)。
详见各桥桥型布置图。
(3)防洪标准
根据《防洪标准》GB50201-94及《***市小黑河防洪工程可行性研究报告》、《***市东河新区河道整治方案设计》,同时结合现状情况,本次东河的防洪标准为200年一遇,洪峰流量为1000m3/s。
1.2评价依据
1.2.1国家法律、法规
(1)《中华人民共和国水法》;
(2)《中华人民共和国防洪法》;
(3)《中华人民共和国河道管理条例》;
(4)《***自治区水工程管理保护法》
1.2.2规程、规范
(1)《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》(试行);
(2)《城市防洪设计规范》(CJJ50-92);
(3)《堤防工程技术设计规范》(GB502086-98);
(4)《防洪标准》(GB50201-94);
(5)《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93)。
1.2.3相关设计报告及文件
(1)《***市小黑河防洪工程可行性研究报告》(2001年9月)
(2)《***市小黑河城市防洪工程扩大初步设计报告》
(3)《***自治区***市城市防洪工程可行性研究报告》(内蒙水设院2001年12月)
(4)《***自治区***市哈拉沁水库初步设计报告》(内蒙水设院2002年5月编制)
(5)《***市东河新区河道整治方案设计》(路桥集团技术有限公司北京市政工程设计分公司2006年5月编制)
(6)***市水利勘测设计院2006年6月实测工程所在位置的河道纵横断面资料。
高程为呼市独立高程系,坐标为呼市独立坐标系。
(7)地质资料采用***自治区城镇建设中心提供的地质报告。
1.3技术路线及工作内容
1.3.1技术路线
跨越东河的四座大桥位于东河的110国道桥与京包铁路桥之间,洪水评价工作利用《***自治区***市城市防洪工程可行性研究报告》(内蒙水设院2001年12月)、《***市小黑河防洪工程可行性研究报告》(内蒙水设院1999年9月编制)、《***市东河新区河道整治方案设计》(2006年5月)的基本资料及工程所在位置的河道纵横断面资料,对桥位河段的设计流量、设计水位进行分析评价。
根据东河2006年3月实测1:
500地形图,结合河道纵横断面的资料进行河势分析。
根据《***市东河新区河道整治方案设计》中有关堤防与河道的规划设计,对跨越东河的四座大桥轴线与河道洪水主流方向的夹角、桥墩的布置形式、桥墩的结构尺寸、大桥布置与防洪堤的关系、防洪抢险等进行防洪影响评价分析。
1.3.2工作内容
分析建设项目对河道行洪及河势的影响;
分析建设项目对堤防、护岸及其它水利工程的影响;
分析建设项目的建设对第三人合法水事权益的影响;
分析建设项目对堤顶交通的影响;
分析建设项目施工对防洪的影响;
分析设计条件下洪水对建设项目的冲刷影响;
结合评价并提出消除或减轻影响的措施以及建议。
2基本情况
2.1建设项目概况
东河地区位于***市东北部,北至110国道,南边与京包铁路相邻,西起呼哈铁路,东边到车站前路,总面积约16.84km2。
规划区中间被东河(哈拉沁沟)一分为二。
哈拉沁沟,属季节性河流,防洪标准为200年一遇,此段的整治已纳入***城市防洪第三期工程,目前三期工程尚未实施。
哈拉沁沟东部现状以农田为主,由北向南缓坡,内有零星村庄,西部村庄略多于东部,其他为农田。
目前该地区属于农田和村庄混杂的地区。
东河两岸土地整理开发基础设施工程,就是开发该地区,包括道路、桥梁、河道、交通附属设施、公交场站、给水排水、热力、燃气、电力、电信等,以及各专业配套的各种站厂等。
本次防洪评价的主要对象是呼市东河地区基础设施建设工程中新建道路跨越东河四座大桥及3.7km的堤防。
2.1.1建设项目名称、地点和建设目的
(1)建设项目名称
呼市新城区东河两岸土地整理开发基础设施工程中新建道路桥梁工程。
(2)建设项目地点
呼市新城区东河两岸土地整理开发基础设施工程位于***市东北部,北至110国道,南边与京包铁路相邻,西起呼哈铁路,东边到车站前路。
呼市新城区东河两岸土地整理开发基础设施工程中新建道路桥梁工程位于东河的110国道与京包铁路之间,新建城市次干道四条,四条道路跨越东河需建四座大桥,大桥位置及桥位坐标见表2.1-1。
表2.1-1大桥位置及桥位坐标表
项目
桥位中心桩
桥位坐标
丰州路桥
0+577.43
X1=26723.800,Y1=24574.931
X2=26771.856,Y=24738.581
北二环路桥
2+456.31
X1=25029.055,Y=25381.738
X2=25073.843,Y2=25535.230
成吉思汗大街桥
2+824.26
X1=24681.636,Y1=25520.407
X1=24729.290,Y2=25682.548
海拉尔大街桥
3+862.56
X1=23774.964,Y1=26079.674
X2=23837.600,Y2=26225.708
(3)建设目的
由于哈拉沁沟东部现状以农田为主,由北向南缓坡,内有零星村庄,西部村庄略多于东部,其他为农田。
目前该地区属于农田和村庄混杂的地区,一家村、南店村和毫沁营村分布在该地区内,属于未开发地带。
改造后的东河两岸将开创***市新的社区理念,新的居住理念及新的人文理念。
并对带动***市整体经济发展、提高***市城市品位发挥巨大作用。
同时,新建的四条城市主干道穿越东河,将形成四通八达的城市道路网,而且增加了***市对外联系和交往的又一重要通道,有利于促进***自治区及沿线社会经济的发展。
2.1.2建设项目的规模、防洪标准
(1)四座大桥规模
根据《公路桥涵设计通用规范》JTJ-89确定,四座桥均达大桥标准(100m<L<500m)。
(2)防洪标准
根据《防洪标准》GB50201-94及《***自治区大黑河流域干流修订规划报告》、《***市东河新区河道整治方案设计》,本次的防洪标准为200年一遇,相应洪峰流量1000m3/s。
堤防级别为I级。
2.1.3大桥主要特征指标
各桥主要技术指标见表2.1-2
表2.1-2各桥主要技术指标表
大桥
项目名称
成吉思汉
大街桥
海拉尔
桥梁中心桩
桥梁全长(m)
178
169
188.43
168
桥跨组成(m)
40+2孔×
25+4孔×
20
8孔×
2孔×
45+2孔×
35
设计车速(km/m)
行车道宽度(m)
16
30
桥梁宽度(m)
(5m+5m+2m)×
2+16m
3m+30m+3m
4m+16m+4m
最大纵坡(%)
0.6
最大墩高(m)
28
桥梁设计荷载
地震烈度(度)
Ⅷ
设计洪水频率
P=0.5%
注:
表中桩号110国道桥0+000为起始桩号。
大桥结构设计:
(1)丰州路桥:
本桥主桥结构采用25m+40m+25m中承式钢筋混凝土拱桥,引桥采用结构为20m先张法预应力简支空心板桥,下部为重力式台、扩大基础,壁式墩及柱式墩,钻孔灌注桩基础。
(2)北二环路桥:
本桥主桥结构采用8孔×
20m先张法预应力简支空心板桥,下部为重力式台、扩大基础,壁式墩及柱式墩,钻孔灌注桩基础。
(3)成吉思汉桥:
本桥采用四跨上承式空腹拱桥,跨径组合为35m+2×
45m+35m。
上部结构主拱圈构造为箱形拱,拱圈横桥向由16个挖空箱室组成,主孔中跨为净跨45m、净矢跨为1/9;
边跨净跨35m、净矢跨为1/9的等截面悬链线无铰拱。
下部结构设计,由于桥位处地质条件较好,下部结构为钢筋混凝土拱座。
桥台采用U形桥台,采用明挖扩大基础;
桥墩采用钻孔灌注桩,承台,实体式桥墩。
(4)海拉尔大街桥:
四座桥跨越的均为治理后的东河,河底铺砌,故不考虑冲刷。
2.1.4堤防工程
东河河道整治北起110国道南至京包铁路全长4.6km。
其中从京包铁路向北已整治0.9Km,两岸新修钢筋混凝土堤防,堤高2.5m-2.6m,河底用14cm厚10m×
10m混凝土板衬砌,河宽120m。
本次洪水评价3.7km河道为复式断面,主河槽宽150m,河宽176m,内堤为浆砌石堤,堤顶宽0.5m,堤高1.5m-2.7m,外堤为土堤,内边坡为1:
4,外边坡为1:
3,堤顶宽8m,堤高2.0m。
堤防断面形式详见东河河道整治标准断面图。
2.1.5工程施工
四座桥的施工方法基本相同。
丰州路桥:
主桥与引桥钻孔,浇注桩柱、承台及盖梁;
主桥搭建拱圈模板,现浇拱圈,引桥为预制空心板;
主桥安装吊杆和横梁,然后安装桥面板,引桥分孔安装空心板;
做辅助设施及桥面铺张。
北二环路桥和海拉尔大街桥:
大桥钻孔,浇注桩柱及盖梁;
预制空心板;
分孔安装空心板及装饰;
成吉思汉桥:
大桥钻孔,浇注桩柱、承台及盖梁;
搭建拱圈模板,现浇拱圈;
然后安装桥面板;
2.2河道基本情况
2.2.1流域概况
东河是***市一条较大的河流,发源于***市武川县阴山麓安字号乡瑞生金村,穿过大青山山区于哈拉沁村进入呼市平原。
途经高速公路桥、110国道桥、京包铁路桥、东风大桥、沿***市新城区东侧如意开发区汇入小黑河。
沟口以上沟长55.6km,沟口以上流域面积706km2,其河道比降16‰,沟口至小黑河汇入口长12.75km,河道比降较小。
东河具有北方丘陵地区和山区的地貌特征。
在卯独庆村以上为丘陵半农半牧业区,两岸开阔,地势较为平坦,山坡多为耕地,河床多为小砂石,河床比降较为平坦,哈拉沁水库坝址以上流域面积621km2,占全流域面积的88%,东河在哈拉沁坝址以下进入山区峡谷,两岸高山陡峻,岩石裸露,河床为石块和孤石,哈拉沁至东河沟口河段,平均河道比降16‰左右。
东河为季节性河流,整个流域内植被较差,平时只有少量清水,大部分水量集中在汛期。
由于流域内植被较差,相应产汇流速度较大,洪水过程一般陡涨陡落,峰高量小,并挟带大量泥沙,推移滚动孤石。
2.2.2水文气象
本次项目所在流域属温带干旱半干旱大陆性气候,春季干旱多风。
夏季炎热多雨,秋季早晚温差大,冬季寒冷而漫长。
附近有***气象站,该站于1951年建站,有40多年的观测资料,本设计选该站为设计参证站。
(1)降水
多年平均降水量413.1mm,降水年际间变化大,最大年降水量为929.2m(1959年),最小年降水量为155.1mm(1965年),最大值为最小值的6倍。
降水量年内分布也不均匀,多集中在七八月的的雨季,6—9月占全年的78%。
(2)蒸发
多年平均蒸发量为1791.9mm(20cm蒸发皿),是降水量的4~5倍;
春夏两季蒸发量较大,5—9月蒸发量占全年的68%,5月份蒸发量占全年蒸发量的17%。
(3)气温
多年平均气温6.0℃。
7月份气温最高,平均气温达22.1℃;
1月份最低,平均气温为-12.7℃;
11月份至翌年3月份平均气温在0℃以下。
历年极端最高气温37.3℃(1951年6月);
历年极端最低气温-32.8℃(1951年2月)。
(4)风
多年平均风速为1.8m/s,最大风速28.0m/s(1955年11月),最大风速相应风向WNW。
多年平均最大风速为17.2m/s。
(5)其它气象特征
多年平均日照时数为2950小时,≥10℃的积温2084.1℃,土壤冻结期一般为6个月,最大冻土深为156cm(1984年3月)。
终霜日期一般在四月中下旬,多年平均无霜期为130天。
2.2.3桥位河段干流河道概况
新建四座大桥位于东河的110国道至京包铁路桥之间,110国道至京包铁路桥段长4.6km,四座大桥跨越的东河为整治过的河道。
整治后的河道,根据《***市东河新区河道整治方案设计》,整治方案为:
1、河道断面宽150m,两岸堤防采用浆砌石重力堤,堤顶宽0.5m,为二级亲水平台,二级亲水平台以上是河道大堤,采用小草及灌木绿化;
2、沿河道中心布置8m~50m宽的连续跌水池,池内水深为0.9m,水池基础采用土工膜防渗,其上部为0.15m砂垫层,表面为0.15混凝土板;
3、跌水池两侧河床宽25m,为一级亲水平台,为防止水流冲刷河床,在河床底布置混凝土网格梁护底,在网格里种植芦苇,以增加自然景观;
4、一级亲水平台两侧的河床底为土工格栅石笼护底。
2.2.4桥址处工程地质
2.2.4.1工程地质条件
1.地形地貌
哈拉沁沟110国道至京包铁路桥段地貌属于山前倾斜平原区。
按其形态可划分为冲洪积扇裙带及其前缘洼地带。
冲洪积扇裙带
呈带状分布山前,其前缘达京包铁路,冲洪积扇裙前缘洼地呈东西向带状分布于铁路南侧。
2.地层岩性
根据地貌形态可划分为两部分:
(1)、山前冲洪积扇裙带地段
主要地层为第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl),表层为砂土、砂壤土、其下由黄褐色
(1)、冲洪积砂砾卵石夹薄层壤土、砂壤土组成,区域厚度为40~80m。
(2)、冲洪积扇前缘洼地地段
主要地层为第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl),具有双层结构,上布为黄色——灰黄色壤土、砂壤土,下部为褐黄色的砂层,区域厚度为8~27m。
其下伏上更新统冲湖积层(Q4al+l),岩性为以粘性土夹砂层为主。
2.2.4.2水文地质条件
项目段地下水有两种类型:
第四系孔隙水和基岩裂隙水。
1、第四系孔隙水:
山前冲洪积扇裙地带,地下水埋深11~18.3m,含水层为第四系全新统砂砾卵石,含漂石的砂砾卵石层。
主要分布于哈拉沁沟沟谷谷底,含水层厚度15~20m。
补给来源主要为大气降水、河水以及两岸基岩裂隙水。
2、基岩裂隙水:
地下水赋存于改造裂隙中,受大气降水补给,并向第四系孔隙含水层和河水排泄,仅在雨季形成暂时性泉。
2.3东河防洪工程现状及其它设施情况
2.3.1东河防洪现状
现状两岸建有堤防,浆砌石堤与土堤相结合,但堤防标准偏低,河道过流能力差,要达到城市防洪标准近期100年,远期200年一遇,必须结合沟口上游哈拉沁水库与堤防、河道疏浚、阻水桥梁扩建改建等工程措施,使哈拉沁水库下游实际过流能力达到1000m3/s,防洪标准达到200年一遇。
2.3.2东河防洪存在问题
新建四座大桥所在的东河河段为110国道至京包铁路桥,该段防洪工程现状存在的主要问题:
(1)沟道上游段哈拉沁水库至沟口85km2流域面积没有控制性工程,产流区坡陡、植被差,洪水峰高量小历时短,给市区防洪造成较大压力。
(2)河道内堤防由浆砌石护坡堤、浆砌石重力式挡土墙组成,经过不同时期,逐年修筑而成,未经统一规划,设计标准、设计流量不统一,堤距不合理,浆砌石重力式防洪墙高度、断面尺寸、堤基埋深均不同程度存在问题、稳定性差,达不到规范要求。
旧堤难以利用。
(3)近年来由于人们大量的在河道内采砂挖掘,致使主流河床形状不规则,河槽严重下切变形,对洪水的下泄造成影响。
(4)堤防两侧大部分没有足够宽度的防汛抢险道路,直接影响防汛抢险效果。
(5)堤防两侧没有管理用地,对堤防的安全有一定的影响。
2.3.3其它设施情况
110国道至京包铁路桥,该段河道比较稳定,现有110国道桥和京包铁路桥及其四座干渠进水闸。
2.4大桥所在东河段防洪规划
(1)堤防设防标准
依据《***自治区***市城市防洪工程可行性研究报告》及《***市小黑河防洪工程可行性研究报告》,确定四座大桥所在东河段按城市防洪标准为200年一遇。
堤防等级为I级,超高2.0m。
(2)设防流量
东河从110国道至京包铁路桥段,防洪标准200年一遇时,各桥位处洪峰流量均为1000m3/s。
(3)桥位附近河段两岸防洪堤情况
本次新建四座大桥跨越的东河段整治工程已被列入呼市新城区东河两岸土地整理开发基础设施工程中,依据该工程的子方案《***市东河新区河道整治方案设计》,此段内堤距为150m,为浆砌石堤;
外堤距176m,为土堤,左右岸堤顶宽8m,内边坡为1:
3。
各大桥跨越的东河段为整治后的东河,两岸堤防及河道以该方案的设计成果为准。
3河道演变
3.1河道历史演变情况
本次防洪评价的四座大桥属于小黑河的中上游,据有关资料记载,近百年来,小黑河曾多次发生洪水灾害,1919年农历6月初四,小黑河上游哈拉沁沟洪水溢岸,冲毁民房20余间,耕地600亩。
公元1929年,呼市普降大雨,冲毁新城东城墙丈余,冲毁甲子桥。
1959年8月5日,小黑河中游段溢水冲毁当年新建堆石堤防。
山洪沿旧河床而下,由毫沁营村后经一家村以西直奔新城东门,居民奋战堵载方未进城,洪水顺城东南而下,造成***大学平地积水达1m。
1985年7月19日,中游发生了历史特大洪水,据水文站实测,洪峰流量达1800m3/s,洪水超出设防标准,使沟口两岸堤防同时漫顶溢水,冲毁东南堤防200余米,造成部分农田、村庄、民房受灾,死亡6人,直接经济损失约200万元。
3.2河道近期演变分析
近年来小黑河下游也不同程度遭到了洪水的侵袭,特别是1998年7月12日,本流域普降大雨,洪峰流量达1000m3/s,沿河两岸均遭到了严重的洪涝灾害,受害面积之广,程度之重,实属罕见,冲毁路段,破坏水利电力设施以及房屋、林地、农作物等,直接经济损失达1800万元。
总的来说,小黑河河段两岸地形及河床组成不同,因而形成了不同的河型,其河势变化也各不相同。
本次防洪评价东河地区中间哈拉沁沟贯穿南北,此段的整治已纳入***市防洪第三期工程,目前该地区属于农田和村庄混杂的地区,一家村、南店村和毫沁营村分布在两岸。
近年来,随着呼市城区发展进程的加快,小黑河上的东河段逐步得到治理,河段的河道顺直,河势比较稳定。
河道北高南低,南北高差约30m,经多年来实测的横纵断面资料分析可知,这段主河槽的平均河底高程变化不大,说明河道冲淤变化不大。
3.3结论
通过以上分析拟建大桥所在河段是经过整治河道,河道无摆幅,河势稳定,冲淤变化不大。
4防洪评价计算
4.1水文分析计算
(1)流域特征
本次防洪评价的四座大桥都在东河上,东河是指流经呼市城区东侧的河流,即哈拉沁沟。
东河是***市的一条较大河流,发源于***市武川县阴山北麓安字号乡瑞生金村,穿过大青山山区于哈拉沁村进入呼市平原,途经高速公路桥、110国道桥、京包铁路桥、东风大桥,沿***市新城区东侧的如意开发区汇入小黑河。
哈拉沁沟口以上主河道长55.6km,流域面积706km2,其河道比降16%。
目前在哈拉沁沟上已建哈拉沁水库,水库坝址以上控制流域面积为621km2,占全流域面积的88%。
(2)水文站概况
哈拉沁沟在沟口设有哈拉沁水文站,控制流域面积为706km2。
哈拉沁水文站于1956年6月由***自治区水利厅设立为基本站,1967年1月1日上迁230m,改为哈拉沁
(二)站,1971年1月1日由***自治区***市郊区水电局管理,1983年归自治区水文局领导。
观测项目有水位、流量、泥沙、冰情、降水等。
4.2桥位所在河段设计洪峰流量的确定
4.2.
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