分叉型河道治理工程設(shè)計(jì)分析
時(shí)間:2022-09-15 04:13:23
導(dǎo)語:分叉型河道治理工程設(shè)計(jì)分析一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:文章闡述了織女河的基本情況以及存在的主要問題,并根據(jù)暴雨資料進(jìn)行洪水計(jì)算,提出織女河治理具體工程措施,編制合理的施工組織設(shè)計(jì)及水保、環(huán)保方案,并對(duì)河道治理效益進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
關(guān)鍵詞:河道治理;洪水計(jì)算;施工組織
一、織女河概況
織女河位于山東半島,發(fā)源于臨淄、青州市的山丘地區(qū)(青州市稱裙帶河、廣饒縣叫泥河子),流經(jīng)廣饒縣淄河店西、西水磨村北,于劉家河頭村西北入壽光境,向東流經(jīng)臺(tái)頭鎮(zhèn)三樓村、一樓村北,有陽河、烏陽溝河匯入,復(fù)向東北經(jīng)洰淀湖農(nóng)場(chǎng)南匯入塌河。壽光市境內(nèi)全長10.64公里,入境流域面積341平方公里,自陽河匯入后,流域面積為757平方公里。益壽新河截取王欽河等58.18平方公里后,織女河現(xiàn)流域面積為692.8平方公里。1975年1月進(jìn)行改道治理,在三座樓村東分叉,北段為新織女河,南段為老織女河??椗又卫砗佣挝挥谏綎|省壽光市。壽光市位于山東半島中部,渤海萊州灣南畔,跨東經(jīng)118°32′~119°10′,北緯36°41′~37°19′,東鄰濰坊市寒亭區(qū),西接廣饒縣,南接青州市和昌樂縣,北瀕渤海??v長60公里,橫寬48公里,海岸線長56公里,耕地141萬畝,總面積2180平方公里,占全省總面積的1.43%,常住人口113.94萬(第六次人口普查數(shù)據(jù)),蔬菜播種面積80萬畝,蔬菜年產(chǎn)量40億公斤,產(chǎn)值40億元。壽光市也是全國改革開放三十周年18個(gè)重大典型之一,首創(chuàng)的“冬暖式蔬菜大棚”全國聞名,其蔬菜種植水平始終居于全國前沿水平,市場(chǎng)營銷范圍輻射全國。目前蔬菜種植面積發(fā)展到80萬畝,其中有機(jī)蔬菜65萬畝,有322種農(nóng)產(chǎn)品獲得國家優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證,科技進(jìn)步對(duì)農(nóng)業(yè)增長貢獻(xiàn)率達(dá)70%。
二、織女河存在的主要問題
老織女河河頭村至三座樓村堤防不明顯,防洪標(biāo)準(zhǔn)低,兩岸堤防單薄,不能滿足設(shè)計(jì)行洪要求;三座樓村至鄭家埝村堤段,堤防存在,但河槽坡度變化范圍較大,堤頂寬度局部2m左右;鄭家埝村至治理段末端堤防較完整,但不滿足設(shè)計(jì)行洪要求。新織女河原有堤防未有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),且局部不能滿足本次設(shè)計(jì)行洪要求,斷面形狀不規(guī)則,堤防單?。?a href="http://www.jrctt.com/lunwen/jianzhulunwen/gcsjlw/202009/728054.html" target="_blank">河道人為植樹,嚴(yán)重影響河道行洪;灘地人為種植作物,產(chǎn)生作物秸稈等堆積河道內(nèi)。兩岸堤防屢遭人為開墾,局部堤段破壞嚴(yán)重。按10年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)核算目前河道過水能力。本次糙率系數(shù)n值的選取,參照已建工程,結(jié)合河道的實(shí)際情況,選定主河槽糙率為0.02,灘地糙率為0.03。分析水力計(jì)算成果,并考慮波浪爬高、風(fēng)壅水面高度、安全加高等因素,河道局部堤段防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到10年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn),工程建設(shè)勢(shì)在必行。
三、織女河洪水計(jì)算
織女河流域內(nèi)有益都、白兔丘、西劉橋、朱良、口埠、豐城,自設(shè)雨量站至今有完整的降水量資料系列,為自記雨量計(jì)觀測(cè)記錄。第一,計(jì)算單元?jiǎng)澐?。根?jù)織女河干支流及控制斷面分布情況,劃分為縣界、陽河河口、烏陽溝河口、匯合口、洰淀湖入口5個(gè)水文計(jì)算斷面,考慮到各控制段內(nèi)、下墊面因素一致性,將各控制段又劃分為若干個(gè)計(jì)算單元。第二,設(shè)計(jì)雨期的選定。根據(jù)流域暴雨洪水特性及干流河道洪水傳播時(shí)間、河槽等情況,確定設(shè)計(jì)雨期為3日,計(jì)算時(shí)段為24小時(shí)、3日。第三,設(shè)計(jì)面雨量推求。計(jì)算單元采用流域內(nèi)及附近雨量站,采用算術(shù)平均法計(jì)算流域平均面暴雨資料系列,采用年最大值法從系列中選取年最大24小時(shí)、3日暴雨量,進(jìn)行頻率計(jì)算,用矩法公式初估統(tǒng)計(jì)參數(shù)均值、CV,取CS=3.5CV,采用皮爾遜Ⅲ型曲線進(jìn)行適線,得到不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量,進(jìn)而求得不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)面暴雨量。第四,設(shè)計(jì)雨型及設(shè)計(jì)凈雨計(jì)算。為使設(shè)計(jì)凈雨量更加準(zhǔn)確合理,結(jié)合本水庫流域特性和平原區(qū)面積、降雨徑流關(guān)系,推算設(shè)計(jì)凈雨。第五,設(shè)計(jì)凈雨時(shí)程分配。各計(jì)算單元設(shè)計(jì)頻率的日凈雨量,采用泰沂山北區(qū)山丘區(qū)和平原區(qū)2小時(shí)分配比例,進(jìn)行時(shí)程分配,求得設(shè)計(jì)凈雨過程。第六,匯流計(jì)算。根據(jù)流域情況采用瞬時(shí)單位線,求出河道計(jì)算單元的設(shè)計(jì)洪水。第七,設(shè)計(jì)洪水的地區(qū)組成。根據(jù)計(jì)算單元(區(qū)間)相同設(shè)計(jì)頻率的設(shè)計(jì)洪水,對(duì)干支流洪水演算至設(shè)計(jì)斷面后與區(qū)間洪水錯(cuò)時(shí)段迭加,即得到設(shè)計(jì)斷面不同頻率的設(shè)計(jì)洪水。分叉河道計(jì)算:首先,假定支流流量Q1及Q2,使其和等于干流流量。取下游河道匯合處水位作為兩支流起推水位,分別沿兩條支流向上游計(jì)算水面曲線,一直計(jì)算到上游分叉口,如果兩支流的分叉口處兩個(gè)水位恰好相等,所假設(shè)水位Q1與Q2即為所取流量。通過上面方法試算,下游匯合處流量(p=10%)為428m3/s,老織女河設(shè)計(jì)流量226.84m3/s,新織女河設(shè)計(jì)流量201.16m3/s。第八,計(jì)算結(jié)果。應(yīng)用以上方法計(jì)算洪水過程,求得各控制斷面不同設(shè)計(jì)頻率的設(shè)計(jì)洪峰流量,詳見表1。
四、織女河工程設(shè)計(jì)
織女河綜合治理工程治理范圍為廣饒縣與壽光市縣界(樁號(hào)0+000)~洰淀湖入口(樁號(hào)10+546)老織女河段10.6km堤段及新織女河7.3km堤段,治理長度共計(jì)17.9km。主要治理內(nèi)容為河道清淤疏浚、堤防加固及跨(沿)河建筑物設(shè)計(jì)3個(gè)部分。對(duì)本次治理的老織女河樁號(hào)0+000~樁號(hào)10+546段及新織女河樁號(hào)0+000~樁號(hào)7+324段,共計(jì)17.9km河段河槽進(jìn)行清淤疏浚。本次治理的老織女河樁號(hào)0+000~樁號(hào)10+546段及新織女河樁號(hào)0+000~樁號(hào)7+324段,共計(jì)對(duì)17.9km河段進(jìn)行堤防加固,滿足10年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)織女河流域防洪工程措施的情況,結(jié)合本次河道治理的規(guī)劃目的,按設(shè)計(jì)要求布置跨(沿)河建筑物等,具體分為:(一)老織女河左岸。新建生產(chǎn)橋1座,改建生產(chǎn)橋2座新建2+576生產(chǎn)橋1座,上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土空心簡(jiǎn)支板橋,下部結(jié)構(gòu)為樁柱結(jié)構(gòu),摩擦灌注樁基礎(chǔ);橋面寬為凈5-2×0.5m,跨徑為10.0m,共6跨,橋長60.0m。改建1+630生產(chǎn)橋橋面寬為凈7.5-2×0.5m,跨徑為10.0m,共7跨,橋長70.0m;改建2+020生產(chǎn)橋橋面寬均凈5-2×0.5m,跨徑為10.0m,共7跨,橋長70.0m。(二)老織女河。三樓村東橋處建涵閘3座老織女河拆除重建單孔涵閘2座,樁號(hào)分別為1+991(右岸)、2+005(右岸);新建單孔涵閘1座,樁號(hào)分別為2+024(左岸)。涵洞孔口尺寸均為2.0m×1.5m,閘門尺寸均為2.0m×2.0m。(三)老織女河樁號(hào)7+200處改建閘附橋1座鄭家埝村后(樁號(hào)7+200處)改建閘附橋1座。閘7孔,長27.4m,設(shè)3.0m×2.5m雙向止水鑄鐵閘門。橋長57.8m,寬5m。(四)堤頂防汛道路為便于防汛和工程建成后的運(yùn)行管理,路面硬化長度為7.14km。路面硬化段為老織女河樁號(hào)0+000至樁號(hào)7+200。路面采用瀝青混凝土路面,路面凈寬5.0m,路面兩側(cè)設(shè)路緣石,兩側(cè)預(yù)留0.5m的土路肩;為便于堤頂排水,由堤中心向兩側(cè)設(shè)2%的橫坡。
五、織女河施工組織設(shè)計(jì)
(一)施工條件??椗泳C合治理工程非汛期流量較小,施工用水、用電條件良好,道路交通方便,建筑材料購置方便,施工條件良好。(二)施工導(dǎo)流。本河道計(jì)劃在冬春季施工,此時(shí)雨水較少,便于展開作業(yè),可減輕施工成本。如需汛期施工,導(dǎo)流建筑物防洪級(jí)別為5年一遇。施工導(dǎo)流采用圍堰擋水結(jié)合抽排的導(dǎo)流方式。(三)主體工程施工。本次織女河綜合治理工程主要是土方工程。在原有河道的基礎(chǔ)上,按設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行挖填作業(yè),挖出的土用來培高兩側(cè)堤防,多余的土按業(yè)主要求集中堆放,防止施工污染。堆渣地點(diǎn)由業(yè)主確定,渣土可由河道兩側(cè)的臨時(shí)施工道路運(yùn)送。砌石工程為人工作業(yè),應(yīng)嚴(yán)格按施工程序操作。水泥砂漿采用機(jī)械拌和,各種建筑材料均應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。砌體應(yīng)做到砂漿飽滿,避免出現(xiàn)垂直通縫,且要砌體穩(wěn)定牢固。混凝土拌和采用攪拌機(jī)攪拌,攪拌機(jī)的進(jìn)料及出料均采用手推膠輪車運(yùn)輸,混凝土采用砼攤鋪機(jī)平倉振搗,磨光機(jī)磨光,人工灑水養(yǎng)護(hù)。(四)施工進(jìn)度。根據(jù)主體工程的施工特點(diǎn),并考慮合理的施工強(qiáng)度,以及人工、材料、機(jī)械設(shè)備、物資供應(yīng)的可能性,計(jì)劃于2013年12月初開始進(jìn)入準(zhǔn)備期,2014年2月初開始施工,2014年5月底結(jié)束,初步確定施工總工期為6個(gè)月。六、總結(jié)河道治理增量效益是指該河道經(jīng)綜合治理后增加的經(jīng)濟(jì)效益,包括防洪效益、灌溉效益、生態(tài)環(huán)境保護(hù)效益等。本項(xiàng)目實(shí)施后,將大大提高河道防洪標(biāo)準(zhǔn),減少沿河兩岸受災(zāi)面積,防洪效益顯著。項(xiàng)目的多年平均防洪效益由治理前后減少的洪水災(zāi)害損失之差確定。多年以來,河道一直沒有進(jìn)行清理整治,淤塞河段較多,水質(zhì)較差,影響到兩岸農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民的生存環(huán)境。項(xiàng)目實(shí)施后,地面土壤侵蝕量和產(chǎn)沙量將減少,環(huán)境質(zhì)量等得到改善。
作者:袁寶安 單位:濰坊市水利建筑設(shè)計(jì)研究院