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1、防洪工程可行性研究报告 1概述 1.1项目背景 潇湘大道景观道南延线堤防工程位于XX市大河西先导区洋湖垸,北起规划的莲坪大道,南至规划的花扎街大道,是潇湘风光带往南的延伸,是XX市“一江两岸”的重要组成部分,也是大河西先导区建设“两型社会”的重点工程。 潇湘大道景观道南延线堤防工程是XX县区城市防洪工程的重要组成部分,防洪大堤起点为规划莲坪公路,终点为规划花扎街大道,总长4.38km。潇湘大道景观道南延线堤防工程属于潇湘南大堤防洪工程的三期工程,具体工程项目有:大堤加高培厚、护坡、护脚;堤基防渗处理;涵闸改造等。 2011年5月,XX市水利水电勘测设计院完成了潇湘大道景观道南延线堤防工程可行性
2、研究分析,编制了潇湘大道景观道南延线堤防工程可行性研究报告并通过了评审(批复号:长先发改函【2011】 135号)。 受长沙先导公共设施投资建设有限公司的委托,我院依据河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则(试行)对潇湘大道景观道南延线堤防工程进行防洪影响评价、阻水壅水影响的分析、河道冲刷及河势影响分析、堤防安全及防渗处理措施的评价等,并提出相应采取的防洪补救措施。 1 工程位置工程位置图 2 1.2评价依据 1.2.1国家有关法律、法规及有关规定 (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)水利部、国家计委水政19927号河道管理范围内
3、建设项目管理的有关规定; (5)XX省实施中华人民共和国河道管理条例办法(1995.04.06);(6)湘水电政(1992)第06号河道管理范围内建设项目管理的有关规定; 1.2.2有关技术规范和技术标准(1)防洪标准(gb50201-94);(2)堤防工程设计规范(gb50286-98); (3)水利水电工程地质勘察规范(gb50287-99);(4)水利工程水利计算规范(sl104-95);(5)水利水电工程设计洪水计算规范(sl44-93);(6)水利水电工程水文计算规范(sl278-2002); (7)水利部办公厅(办建管2004109号)河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则(试
4、行)。 3 1.2.3有关规划和技术文件 (1)潇湘大道景观道南延线堤防工程可行性研究报告XX市水利水电勘测设计院,2011年5月; (2)坪塘片区排水规划在编,湖南大学设计研究院; (3)XX省洞庭湖区XX市城市防洪工程初步设计报告(XX省水利水电勘测设计研究院,1999年12月); (4)XX市“一江、四河、一港”水利建设用地规划报告(XX市水利水电勘测设计院,2005年4月); (5)湘江长沙综合枢纽工程可行性研究报告(XX省水利水电勘测设计研究院); (6)XX市城市总体规划(2001-2020)(国涵【2003】 117号,2003年11月10日)。 1.3技术路线及工作内容 1.3
5、.1主要工作内容 本报告主要依据潇湘大道景观道南延线堤防工程设计方案和所处地段的堤防特征资料、地质情况,河段的河床演变规律等资料,对工程段的设计流量、设计水位、壅水、水质、冲淤、河势和堤防安全进行分析计算和评价。在分析和评价的基础上,对堤岸及涵闸工程建设对防洪的相关影响作出综合评价并提出相应的补救补偿措施。 4 1.3.2技术路线 1、设计洪水计算。设计洪峰流量采用XX省洞庭湖区XX市城市防洪工程初步设计报告中长沙站的设计洪水分析成果;潇湘大道景观道南延线堤防工程段设计洪水位直接采用XX省洞庭湖区XX市城市防洪工程初步设计报告中湘江干流设计洪水位成果。 2、壅高计算。潇湘大道景观道南延线堤防工
6、程影响河段的水位壅高及壅水影响范围均采用水面曲线法(hec-ras模型)进行计算。 3、冲刷计算。通过计算设计洪水工程段的边坡冲刷深度,确定边坡冲刷对堤防安全的影响,并进行河势分析。 4、根据堤防工程设计规范(gb5028698)进行堤防稳定安全评价和渗流分析计算。 5、防洪补救措施。根据防洪评价结论,提出相应的防洪补救补偿措施。 1.4高程系统 本报告如无特别说明,高程系统均为黄海高程系统。 5 地基进行防渗处理,采用水平铺盖防渗。(5)撇洪渠改造 根据湖南大学设计研究院有限公司进行的坪塘片区规划,南干渠暂时不做处理,桐溪港撇洪渠和北干渠废除,其排水分别接入规划的巡抚路穿堤涵闸和巴溪大道穿堤
7、涵闸流入湘江。(6)涵闸改造 根据湖南大学设计研究院有限公司进行的坪塘片区整体规划,设计对堤线范围内的老涵管原则上进行开挖拆除。对4座新建涵闸进行穿堤部分设计。具体见涵闸设计图。 设计涵闸基本情况表 表2.1-2 闸名荷叶路穿堤涵巡抚路穿堤涵督抚路穿堤涵巴溪大道穿堤涵自排自排自排自排结构型式钢筋砼箱涵钢筋砼箱涵钢筋砼箱涵钢筋砼箱涵规格(cm)(bh)闸底高程(m)30020050025020020040030034.3431.1032.5131.50设计桩号t0+620t2+020t3+120t4+020启闭形式提升门提升门提升门提升门 (7)电排改造 根据湖南大学设计研究院有限公司进行的坪塘
8、片区整体规划,原则上废除观音港电排,但考虑现阶段垸内排水的要求,暂时不做处理。(8)码头改造 考虑到区域对码头的功能需要,工程堤段设臵码头一处。具体位臵 11 及形式待下步结合道路和景观确定。 2.2湘江流域概况 湘江发源于广西XX县区海洋坪的龙门界,经兴安、全州至下江圩斗牛岭,进入XX省XX县区,再经冷水滩、祁阳、衡阳、衡山、株洲、湘潭、长沙至湘阴的濠河口分两支注入洞庭湖,全长856km,流域面积为94660km2,河流平均坡降为0.134,是洞庭湖水系中最大的河流,也是长江七大支流之一。 湘江流域内南部的南岭山地和东部的罗霄山脉,海拔一般在1000m以上,其它丘陵地多在500m以下。湘江流
9、域地层复杂,从震旦纪到第四纪岩层多有出露。流域内水系发育,大小支流二千多条。湘江干流在XX市萍岛的消水汇合口以上为上游,萍岛至衡阳为中游,衡阳至濠河口为下游。 湘江流域属我国南方湿润地区,降水量较多,流域多年平均年降水量为1472.9mm。流域暴雨多为气旋雨,偶尔为台风雨。暴雨多发生于每年4-7月,尤以5、6两月为甚,时空分布不匀。湘东南汝城为流域的暴雨中心之一。暴雨历时多为1d,连续2d或2d以上的较少。但在两次暴雨过程之间,间以大雨或中雨,因而形成历史时长、雨区广、强度大的强降水过程,这种雨型极易构成湘江大洪水。 湘江流域洪水主要由气旋雨形成,洪水时空变化特性与暴雨特性一致,每年4-9月为
10、汛期,年最大洪水多发生于每年的4-8月,其中5、6两月出现次数最多。干流中、下游洪水过程多为峰高量大肥胖型单峰洪 12 水,次洪历时10d左右。 湘江流域内先后在各支流上兴建了涔天河、双牌、东江、欧阳海、青山垅、酒埠江、株树桥、官庄、水府庙、黄材等10座大型水库,水库集水面积之和达25963km2。湘江干流上已建的其它水利水电工程有湘江、宋家洲、近尾洲、大源渡等,这些水利水电工程对湘江干流中下游河道起着调丰济枯的作用,并增大了衡阳以下的枯水流量,改善了中下游河道的航运条件。 2.3工程河段基本情况 2.3.1工程所涉堤垸概况 洋湖垸是XX市城市防洪工程非主XX县区的重要组成部分,保护圈由靳江河
11、右岸象鼻坝至河口,再沿湘江左岸至观音港,两端与自然山头封闭而成。总集雨面积20.88km2,总保护面积12.52km2,其中:耕地面积12722亩(水田12522亩、自留地200亩)、沟港1587亩、道路887亩、房屋地平1587亩、堤400亩,其它1607亩,总人口约15000人,其中农业人口9215人,非农业人口5785人,总劳力6540个。 洋湖垸属亚热带季风气候,温暖湿润。冬天寒冷干燥,夏季炎热潮湿,四季分明。降雨时间分布不均,35月平均降雨天数有52.8天,约占全年总降雨量天数的35%;夏季降水不均,旱涝无定,秋冬雨水明显减少,年最小、最大降雨量分别为1018.2mm和1751.20
12、mm,平均为1394.60mm。多年平均气温17.6,多年平均风速2.3m/s,最大风速15.3m/s。 13 2.3.2工程河道概况 湘江干流长沙XX县区河段上起解放垸南端,下至霞凝港,全长35.3km,平均河宽990m。潇湘大道景观道南延线堤防工程位臵从莲坪大道至花扎街大道,工程河段河道总长度约4.38km。本次从实测1/2000地形图上量取3个断面进行分析,河段平均河宽约1202m,均大于湘江长沙河段平均河宽,过水断面面积1529516289m2,河内有巴溪洲洲滩,高程约34.00m。 该河段河床为圆砾、砂岩和淤泥,河底较平顺,河岸长有杂草,右岸为解放垸。 2.4工程地质条件 2.4.1
13、场地岩土工程条件2.4.1.1场地位臵及地形地貌 拟建场地位于XX市XX县区洋湖垸坪塘镇境内,地处湘江西岸,地貌属湘江级阶地;为已有河堤,河堤顶部为长沙到坪塘镇的主要交通道路,其标高变化在37.038.5m,堤内为工业厂房和居民生活区,局部为空地,现堤内地势平坦,地面标高变化于32.035.0m;堤外为湘江,沿线多为砂场,堤外自然坡度一般为2045。 根据实地调查表明,该段河堤存在如下主要问题。工程建设标准低,质量差,堤坝坝身单薄,存在安全隐患。加上年久失修,运行至今堤周边建筑物出现一系列险情,浸润线出逸点过高,局部出现堤身湿润和牛 14 皮胀等现象。因此该段河堤的防洪能力大大降低,迫切需要进
14、行除险加固。 2.4.1.2地层岩性 根据本次勘察结果,场地内分布的地层主要有人工填土、植物层、第四系新近冲积层和第四系冲积层,下伏基岩为白垩系地层等。按从上至下的顺序,现将各地层岩性特征描述如下: (1)人工填土(qml):(为地层编号,下同)褐、褐黄、褐灰、黑色,按其物质组成成分及堆填方式可分为如下三亚层: 1)杂填土1。杂色,主要由建筑砖块、水泥块、煤渣及生活垃圾组成,混20-30%粘性土,其硬杂质块径一般为2-5cm,稍湿,松散稍密状态。层厚0.509.80m,平均厚度2.79m。 2)素填土2。黄褐、灰褐色,由粘性土组成,不均匀混有砂砾、碎石及少量生活垃圾,稍湿湿,稍密中密状态。层厚
15、0.609.80m,平均厚度3.20m。 3)冲填土3。黄褐、灰褐色,主要由粉砂、圆砾、卵石和粘性土组成,松散状态。层厚0.802.70m,平均厚度1.57m。 (2)植物层。灰褐褐色,含植物根茎,湿,稍密状态。层厚0.501.00m,平均厚度0.72m。 (3)第四系新近冲积(q4al)层:黄褐、黑色,按其颗粒级配可分为如下六亚层: 1)粉质粘土。灰褐褐黄色,局部含铁锰质氧化物结核,偶夹灰白色泥团,湿,可塑软塑状态。捻面稍光滑,其干强度及韧性中等, 15 (6)淤泥质粉质粘土。场地内零星分布,其强度低,压缩性较高,不能直接作为拟建构筑物的持力层使用;当作为下卧层时尚应进行强度及变形验算。 (
16、7)圆砾。主要分布场地北段,呈中密状态,强度较高,压缩性较低,为良好的地基土,可作为一般建建(构)筑物的基础持力层和桩端持力层。 粘土1。局部分布,呈透镜体产出,可塑硬塑状态,可作为一般建建(构)筑物的基础持力层或下卧层使用。 (8)粉质粘土。普遍分布,呈可塑硬塑状态,具中等压缩性及中等强度,可作为一般建建(构)筑物的基础持力层或下卧层使用。 (9)强风化泥质粉砂岩: 为场地下伏基岩,具有强度高,变形小的特点,是一般建(构)筑物良好的桩端持力层及下卧层。 2.4.2.3基础类型建议 拟建场地表层均含较厚的人工填土层,其工程地质条件较差。因此,根据地基土岩工程地质性质及拟建建筑物特点,提出河堤处
17、理方法及构筑物基础类型建议如下: 1、河堤坝体填土上部主要为杂填土,由附近建筑垃圾、生活垃圾及煤渣等填筑而成,其成分杂乱,透水性中等弱;其下为素填土,主要由粘性土组成,呈松散稍密状态,透水性弱;下部主要粉质粘土组成,土质多呈可塑状态,透水性弱。建议采用劈裂灌浆及用良好土料加高墙厚等方法对河堤坝体进行处理,以解决河堤坝体渗漏问题。 2、河堤坝基主要为第四系冲积层粉质粘土,局部为淤泥质土及圆砾 21 组成,河堤坝基存在主要的工程地质问题为渗漏及渗透稳定、沉降变形及抗滑问题,建议对河堤坝基及其与河堤坝体接触部位采用高压喷射注浆处理,以解决河堤坝基渗漏问题,提高土坝渗透稳定。 3、对于拟建河堤内的其它
18、附属建筑物及配套设施建议采用深层水泥搅拌法对残积粉质粘土以上土层进行加固处理,以处理后的复合地基作为基础持力层。若拟建建筑物上部荷载较大,则建议采用桩基础,基础类型可采用钻(冲)孔灌注桩,以强风化泥质粉砂岩作为桩基础持力层。采用钻(冲)孔灌注桩的优点是穿透性能较强,可采用较大桩径,能有效提高单桩承载力。 2.4.2.4桩基施工条件及成桩分析 拟建场地为二次开发建设用地,场地内存在已建好的旧河堤、可能存在地下管线分布;拟建场地开阔,周边环境条件较简单,具备大型机械的桩基施工条件,对周边坏境无不利影响,且地下水对成桩质量影响不大,较适宜沉桩施工。 施工作业在河堤上及两边完成,河堤两边地形标高起伏较
19、大,桩基施工前应对场地进行回填整平,并对回填土进行压实处理,碾压后的填土承载力应大于100kpa,以满足桩机施工、移位的要求,避免桩机沉陷。 2.4.2.5设计、施工注意事项 场地原始地貌复杂,施工时应注意观察地质条件的变化,变化较大时,应及时通知设计、勘察单位,进行施工勘察或采取相应更改设计、施工措施。具体注意事项如下: 1、钻(冲)孔灌注桩在基础施工过程中,必须严格按施工程序进行, 22 要注意桩孔的护壁工作,且应防止淤泥质土缩径、塌孔等问题,当桩基础持力层及嵌岩深度满足设计要求时,应清除孔底残渣及注意泥浆对周围环境的影响,满足设计要求后及时进行混凝土的浇注,确保成桩质量。 2、当搅拌桩或
20、旋喷桩处理范围以下存在软弱下卧层时,应按现行国家标准建筑地基基础设计规范gb50007的有关规定进行下层承载力验算。 3、水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于2根。当桩周为成层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。 4、高压喷射注浆的施工参数应根据土质条件、加固要求通过试验或根据工程经验确定,并在施工中严格加以控制。单管法及双管法的高压水泥浆和三管法高压水的压力应大于20mpa。 5、基础施工中应根据周围环境及邻近建(构)筑物的结构类型、基础形式或使用功能进行施工监测,以便及时采取应变措施。 6、桩基础完工后,建议根据地质条件、设计要求、施工情况对的单桩承载力通
21、过单桩静载试验或进行可靠的动测法检测。 2.4.3结论与建议 1、勘察结果表明,本次勘察场地内未见明显的岸坡塌滑、洞穴、溃决等重大危害,但堤岸临水一侧均有被冲刷潜蚀之隐患,如水头差较大时,并有产生管涌及流砂的可能。场地内未发现泥石流、滑坡等影响场地稳定性的不良地质作用,场地是稳定的,适宜修筑道路。 23 2、根据建筑抗震设计规范(gb50011-2010)、中国地震烈度区划图(gb18306-2001)中有关标准,拟建构造物物建筑场地类别为类,设计地震基本加速度值为0.05g,为设防烈度6度区,场地地震特征周期为0.35s,设计地震分组为第一组,可不考虑场地内砂土的液化。其防洪工程地处河岸边缘
22、,因此其场地为对建筑抗震不利地段。 3、根据拟建场地岩土工程条件,结合拟建景观道路工程的特点,拟建道路基础选型及持力层选择详见第3.1.3节与3.2.3节。 4、根据本次勘察结果,参照市政工程勘察规范(cjj56-94)、建筑地基基础设计规范(gb50007-2002)及堤防工程地质勘察规程(sl/t188-96)等相关规范,结合地区工程经验,场地内各地层的工程性能指标建议采用表2.4.2-1、2.4.2-2值: 24 岩土工程特性指标表 表2.4.2-1天然密指标名称度p(kn/m3)杂填土18.518.5承载力特征值fak(kpa)5080压缩模量es(mpa)2.03.0/5.06.02
23、.530.0*7.06.560*内摩擦角。610/14186352019/凝聚力c(kpa)810/1822802528/砼挡墙基底摩擦系数/0.180.22/0.300.240.250.32地层名称渗透系数(cm/sec)4.010-57.710-65.010-47.410-67.210-64.410-74.810-20.810-66.210-6/q4ml素填土冲填土粉质粘土未完成自重固结19.519.518.119.519.619.420.014018060250200200350q4al粉质粘土淤泥质粉质粘土qal圆砾粘土1粉质粘土强风化泥质粉砂岩qelk(注:表中“*”为变形模量)桩基
24、设计参数建议值表 表2.4.2-2指标名称地层名称杂填土q4ml素填土冲填土粉质粘土预制桩桩的极限侧阻力标准值qsik(kpa)1822-16(负摩阻)5572401807580200桩的极限端阻力标准值qpk(kpa)/6000/35006500钻(冲)孔灌注桩桩的极限侧阻力标准值qsik(kpa)88-16(负摩阻)5365381407075160桩的极限端阻力标准值qpk(kpa)/850/1400/9003600q4al粉质粘土淤泥质粉质粘土qal圆砾粉质粘土1粉质粘土强风化泥质粉砂岩qelk注:采用表上数值时,应进行一定数量的试桩校核。 25 5、为防止潜蚀、流砂、管涌的产生,建议对
25、堤岸临水一侧进行帷幕灌浆,以形成止水帷幕,消除隐患。 6、根据勘察结果,沿线土和地下水水质对混凝土具有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。应按现行国家标准工业建筑防腐设计规范(gb50046)的规定采取相应的防护措施。 7、建议加强施工验槽工作,以便及时发现和解决与施工有关的工程地质问题。 2.5工程河段现有水利工程及其他设施情况 工程河段左右岸均建有防洪大堤,在莲坪大道至花扎街大道段现状为土堤,总长度约4.38km。潇湘大道景观道南延线堤防工程属于潇湘南大堤防洪工程的一部分,一期工程为靳江河口黑石铺大桥,已完成施工;二期工程为黑石铺大桥莲坪大道,目前已基本完成
26、施工。 本次工程范围内堤段沿线布有撇洪渠3条;有管理及相关资料的涵闸5座,及其他无资料的居民和工厂自建的老涵管若干;有观音港电排一座,分排涝和灌溉两台机组。 河右岸为XX市解放垸,属XX市城市防洪非中心XX县区。工程河段下游约1.4km为黑石铺大桥,下游约32.4km为建设中的湘江长沙综合枢纽工程。 2.6其他规划及实施安排 根据XX省交通规划勘察设计院、XX省水利水电勘测设计研究总 26 院2007年10月编制的湘江长沙综合枢纽工程可行性研究报告,在工程河段下游XX县区的蔡家洲,拟建设长沙综合枢纽工程。本枢纽工程等级为ii等,工程规模为大(2)型,设计正常蓄水位29.70m,设计洪水位36.
27、26m,校核洪水位37.23m,电站总装机容量57mw,年发电量2.32亿千瓦时,坝顶公路宽20m,双向4车道。现枢纽工程正在施工中。 此外,工程区域现有坪塘片区排水规划正在编制当中。 27 3河道演变 3.1河道历史演变概况 潇湘大道景观道南延线堤防工程段下游段的靳江河在左岸处注入湘江,河道为一自然弯道,凹岸冲刷、凸岸淤积,经过长期的演变,在工程河段有巴溪洲等洲滩。河势基本稳定,河床由沙石、卵石组成,河势基本稳定。 3.2河道近期演变分析 该堤岸工程地处XX市洋湖垸内,随着水利建设的不断投入和治水思路的改变,该河段两岸的堤防得到了不同程度的加高加固,局部易受冲刷的河段已护岸。左右岸均为土质防
28、洪堤,由于河底坡降不大,河道在近期基本保持稳定,河床也无任何显著变形。 河流经过长期的演变,工程河段的河势和形态处于平衡,只有沙洲的局部变化。工程处断面规则,湘江中泓靠右岸,工程河段内无人为改道、分流、筑坝等现象。 3.3河道演变趋势分析 该堤岸工程实施后,占用过洪断面较少,堤线基本上沿原有堤线布臵,因此不会对河道现有流向和流态造成大的影响,也不会改变河道岸线走向。工程段河道经过长期的演变过程,已基本稳定,河道的岸线、洲滩、断面、河床冲淤均不会有大的变化。该工程建成后对原来的河道自然演变 带来的总体影响较小,基本不会对河道坡岸的演变和变迁构成影响,对河床稳定和变形同样也无显著影响,所在河段的水
29、流携沙能力无显著变化,河床冲淤平衡状态不会受到影响,工程建设不会对河道演变和河床稳定造成显著性影响。 另外,位于项目区下游蔡家洲的湘江长沙综合枢纽工程目前正在进行建设,该工程实施后,项目区范围内的河道均处于湘江长沙综合枢纽工程库区回水范围内,河道泥沙淤积将有所加剧,过洪断面将有所减少。但流量较大时电站停机,泄水闸全开泄流,受水流的带动,泥沙影响程度降低,故河道整体格局变化不会太大。 4堤防加固工程防洪评价计算 4.1防洪标准 洋湖垸保护面积12.52km2,保护人口约1.6万人,规划前属XX市城市防洪工程非主XX县区河西片区,原防洪标准为30年一遇。根据国务院已经审批的XX市城市总体规划(20
30、01-2020)(国涵【2003】 117号,2003年十一月十日)的内容,XX市城市防洪工程设为一等,主XX县区、河西新城防洪标准为200年一遇洪水;捞霞组团、捞湖垸、东岸垸、朝正垸、团结垸、高沙垸、合丰垸、侯照垸、解放垸、南托垸、洋湖垸、联合垸等为100年一遇洪水,其余为50年一遇洪水。二00八年七月,洋湖垸划入XX市先导区范围,30年一遇防洪标准已远远不能满足区域发展要求,因此根据XX市城市总体规划(2001-2020)及其区域性质的改变,设计防洪标准为100年一遇,其工程等级为等,建筑物级别为级。 4.2设计洪水分析计算 4.2.1设计洪峰流量计算 XX市城市防洪工程初步设计报告中提出
31、了湘江长沙站的设计洪水成果,设计洪水成果直接采用长沙站的设计洪水成果,成果见表4.2.1-1。 湘江干流设计洪水成果表 表4.2.1-1站名q单位:m3/sp%0.5123.33510采用采用方案cvcs/cv2.5262002460022800215002040018400257002420022500213002020018300加入历史洪水130000.31长沙22.5不加入历史洪水128000.3022530023800221002090019800179002480023400219002060019700179004.2.2工程断面设计洪水水面线计算 潇湘大道景观道南延线堤防工程堤
32、防设计洪水位是根据XX市城市防洪工程初步设计报告成果确定的。故本次防洪评价阶段就直接采用XX市城市防洪工程初步设计报告中湘江长沙段各种频率下设计洪水位的计算成果见表4.2.2-1,潇湘大道景观道南延线堤防工程段的设计洪水水面线和防洪大堤设计堤顶高程成果见表4.2.2-2。 湘江干流设计水面线成果表 表4.2.2-1 水面高程(m)地点间距(m)累距(km)0.50%1%2%3.33%5%10%282930313233343536五一大桥桃子湖长沙 (三)站橘子洲头火车南站猴子石坝址电排站原大托堤委会6209106401230157017702470251000.621.532.173.44.9
33、76.749.2111.7238.2637.6537.2336.9136.5936.0738.3437.6937.2736.9536.6336.1338.3637.7437.323736.6836.1738.3937.7737.3537.0336.7136.2138.4437.8337.437.0836.7636.2538.5137.937.4737.1536.8336.3238.637.9937.5637.2436.9136.3938.738.137.6637.3437.0136.4938.838.237.7637.4437.136.57断面号37莲坪大道(工程起点)34012.0638.8
34、138.2337.7737.4537.1136.5838中心电排站189024702070293013.9516.4218.4921.4238.8838.3737.8437.5237.1836.6538.9738.4637.9337.6137.2736.7339.0638.5838.0237.737.3536.8139.1738.738.1437.8137.4636.9239太平矿石粉厂(工程终点)4041水闸 工程河段设计水面线成果表 表4.2.2-1断面序号1234567891011121314151617181920212223断面编号cs01cs02cs03cs04cs05cs06cs
35、07cs08cs09cs10cs11cs12cs13cs14cs15cs16cs17cs18cs19cs20cs21cs22cs23地点t+000(工程起点)t0+200t0+400t0+600t0+800t1+000t1+200t1+400t1+600t1+800t2+000t2+200t2+400t2+600t2+800t3+000t3+200t3+400t3+600t3+800t4+000t4+200累距20040060080010001200140016001800200022002400260028003000320034003600380040004200设计水位(p=1.0%)3
36、8.2338.2438.2638.2738.2938.3038.3238.3338.3538.3638.3738.3838.3938.4038.4038.4138.4238.4238.4338.4438.4438.4538.46设计堤顶39.2339.2439.2639.2739.2939.3039.3239.3339.3539.3639.3739.3839.3939.4039.4039.4139.4239.4239.4339.4439.4439.4539.46t4+380(工程终点)43804.3壅水分析计算 4.3.1过水断面面积变化情况 根据潇湘大道景观道南延线堤防工程可行性研究报告以及
37、该工程河段实测大断面资料进行计算,计算得出本堤岸工程实施前后河段内在设计防洪标准频率(100年一遇)下河道行洪断面面积变化情况见表4.3.1-1,工程位臵设计典型断面图见典型断面设计图。 从表4.3.1-1的面积变化情况计算表可以看出,潇湘大道景观道南延线堤防工程实施后,部分地段增大了河道行洪面积,部分地段缩小了河道行洪面积。工程增加河道最大面积为1.88m2(cs05的t0+800断面),占 2河道面积的0.012,占用河道行洪的最大面积为33.08m(cs22的t4+200 断面),占河道面积的0.21。 工程实施前后过水面积变化情况表 表4.3.1-1断面编号cs01cs02cs03cs
38、04cs05cs06cs07cs08cs09cs10cs11cs12cs13cs14cs15cs16cs17cs18cs19cs20cs21cs22cs23地点t+000(工程起点)t0+200t0+400t0+600t0+800t1+000t1+200t1+400t1+600t1+800t2+000t2+200t2+400t2+600t2+800t3+000t3+200t3+400t3+600t3+800t4+000t4+200设计水位工程建设前面工程建设后面过水面积变百分比累距223(p=1.0%)积(m)积(m)化(m)(%)0200400600800100012001400160018
39、0020002200240026002800300032003400360038004000420038.2338.2438.2638.2738.2938.3038.3238.3338.3538.3638.3738.3838.3938.4038.4038.4138.4238.4238.4338.4438.4438.4538.4615295.5015405.8815516.2615626.6315737.0115847.3915957.7716068.1416178.5216288.9216245.9516202.9816160.0116117.0416074.0816031.1115988.1
40、415945.1715902.2015859.2315816.2615773.2915734.6015295.5015404.3315514.5515623.0315738.8915823.7915957.7716052.2916170.1416283.2616225.6416180.5116128.5316108.3216065.7616016.9715988.1415932.6915888.0115859.2315790.8215740.2115712.960.001.551.713.60-1.8823.600.0015.858.385.6620.3122.4731.488.728.321
41、4.140.0012.4814.190.0025.4433.0821.640.0000.0100.0110.023-0.0120.1490.0000.0990.0520.0350.1250.1390.1950.0540.0520.0880.0000.0780.0890.0000.1610.2100.138t4+380(工程终4380点)备注:过水面积变化值为负值表示增大河道行洪面积。 4.3.2水位壅高计算 潇湘大道景观道南延线堤防工程水位壅高计算采用水面曲线法(hec-ras)。 根据水面曲线法计算方法和原理,在堤岸工程河段共选择了23个水文分析和防洪评价分析计算断面。 采用水面线计算方法及
42、程序进行100年一遇设计频率洪水下潇湘大道景观道南延线堤防工程前后的水面线计算,从而求得堤岸工程实施后在设计频率的综合水面线及壅高值,计算成果见表4.3.2-1。 从工程前后设计水面线及壅高值计算成果表可以看出。在1%设计频率洪水下,潇湘大道景观道南延线堤防工程实施后最大壅高值为0.0086,壅高最大值在cs22断面处。工程的建设,对上游河段水位有不同程度的壅高。利用水面曲线法计算阻水壅水高时,以0.001作为“尖灭”条件求得壅水长度,壅高影响位臵在工程终点断面上游约500m处。 工程建设后湘江工程段设计水面线及壅高成果表 表4.3.2-1断面编号cs01cs02cs03cs04cs05cs0
43、6cs07cs08cs09cs10cs11cs12cs13cs14cs15cs16cs17cs18cs19cs20cs21cs22cs23cs24cs25cs26 地点累距工程前设计水位(p=1.0%)38.2338.2438.2638.2738.2938.3038.3238.3338.3538.3638.3738.3838.3938.4038.4038.4138.4238.4238.4338.4438.4438.4538.4638.4738.4838.49工程后设计水位(p=1.0%)38.230038.241338.261438.271838.288438.306738.320038.33
44、5338.354038.363538.376338.386838.398538.404038.403738.415438.420038.425038.435438.440038.448238.458638.466438.473638.481238.4908壅高值t+000(工程起点)t0+200t0+400t0+600t0+800t1+000t1+200t1+400t1+600t1+800t2+000t2+200t2+400t2+600t2+800t3+000t3+200t3+400t3+600t3+800t4+000t4+20020040060080010001200140016001800
45、2000220024002600280030003200340036003800400042000.00000.00130.00140.0018-0.00160.00670.00000.00530.00400.00350.00630.00680.00850.00400.00370.00540.00000.00500.00540.00000.00820.00860.00640.00360.00120.0008t4+380(工程终点)4380458047804980 4.3.3工程河段冲刷分析计算 本次评价主要进行边坡冲刷计算,边坡冲刷计算采用堤防工程设计规范(gb5028698)中堤岸冲刷深度计算公式进行冲刷深度计算。 。v。n。cphb。hp。1。v允。(4.3-1) 式中:hb局部冲刷深度(m),从水面起算; hp冲刷处的水深(m),以近似设计水位最大深度代替;vcp平均流速(m/s); v允河床面上允许不冲流速(m/s); n与防护岸坡在平面上的形状有关,一般取n=0.25。 根据潇湘大道景观道南延线堤防工程设计洪水下的有关水文特征值和湘江河道资料,考虑在湘江出现中等洪水水位而洞庭湖水位较低的情况下(按
限制150内