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1、XX河XX市XX防洪工程可行性研究报告安徽省XX市水利规划设计院二一年十一月1 综合说明1.1 基本情况XX市城区地处皖西腹地，大别山北麓，是安徽的西大门。城区东距省会合肥仅68km，312国道横穿市区，即将兴建的宁西铁路经过市区，是XX市政府驻地，是皖西地区的政治、经济、文化及交通中心。XX河是淮河的一条重要支流，位于安徽省江淮地区西部，发源于大别山北麓，由南向北流经岳西、霍山、金寨、XX、霍邱、寿县等县(市)后在正阳关汇入淮河，全长253km，流域面积6000km2。XX河有东、西两条源流，东、西XX河于两河口汇合后始称XX河。XX河流域示意图见图1-1。XX市区位于XX河横排头下游右岸，
2、地势较低，易受洪涝灾害。建国后，先后在1969、1975、1983、1991、2003和2005等年份遭受较大洪涝灾害侵袭。特别是1991年洪水，仅XX市区洪涝灾害造成的直接经济损失就达1.2亿之多。因此，洪涝灾害是制约XX市经济发展的重要因素之一。1999年安徽省淮河流域防洪规划（安徽省水利水电勘测设计院和XX市水利水电规划设计院编制）中将XX市列为六座重要防洪城市之一。XX河上游为大别山区，已建成磨子潭、佛子岭及响洪甸水库，总库容为34.56亿m3，防洪库容18.7亿m3，虽然大大削减了山区洪水来量，但由于佛子岭水库库容小(总库容4.96亿m3，防洪标准低，调蓄能力差，下泄流量仍然较大，如
3、1969年最大下泄流量达5510 m3/s，1991年最大下泄流量4100m3/s)，再加上水库以下至XX城区尚有1650km2的区间来水，常导致XX市城区遭受严重的洪涝灾害，给市区防洪治涝造成较大的压力。长期以来，受圈地占河，大量向河道倾倒生活和建筑垃圾，违章建筑及河床淤积等的影响，河道过水断面大幅减少，使市区段安全泄量逐年减小，目前仅有2500m3/s左右，市区现有防洪标准不足10年一遇。XX河在市区凤凰桥下游被XX一分为二，形成东、西两条支流，东河从河道桩号10+222.0至13+880.0,现状河底高程28.030.0m；西河从河道桩号0+000至1+951.0，现状河底高程25.02
4、7.0m；XX河在市区范围内长6.8km，河槽宽度600800m，最窄处只有560m。城区河道上游段无堤防，下段大雁河出口至李台子仅有不连续的堤防，长2.2km，堤顶高程仅在3839m之间，堤顶宽23m，边坡1:11:1.5，且均为砂堤，标准很低，当外河洪水上涨时，洪水漫堤淹没城北工业区。XX河XX城区河段在凤凰桥下游河道被江心洲分为东西两条支流，在下龙爪处又融汇到到一起形成XX。XX是由河道冲刷形成的河心滩地，原为一座园艺场，俗称桃花坞；因其形似半个月亮，又称XX。月亮洲是由XX河泥沙淤积形成的江心洲，位于老城区以西，总面积1.33km2，内部地面高程在39.440.1m，沿河地势较洼，地面
5、高程在38.539.8m之间，现状无堤防，遇稍大一些的洪水就会出现漫滩，对XX周边侵蚀，造成一定的洪水灾害。据统计，从1964年至2006年的42年中，汛期水位高于38.5m的洪水年份就有10年。另外，受河道采砂、洪水冲刷等的影响，岸坡崩塌现象严重，直接威胁着河岸稳定及沿岸居民的生命财产安全。目前月亮洲内建有皖西地区唯一的高等学校皖西学院和裕安区党校，另外还住有部分居民。1954年佛子岭水库大坝建成，XX河河枯、水运中断，岛上陆续建有皖西学院、裕安区党校、XX市凯旋大麻纺织有限公司等单位。据统计，建国后XX河发生较大洪水年份有13年之多，平均不到5年发生一次。发生较大洪涝灾害的年份有1969年
6、、1975年、1983年、1991年、2003年和2005年。每次洪水来袭岛上多数地段被淹，洪水期水位最高达39.83m(下龙爪处)。洪涝灾害严重威胁着皖西唯一大学城2.0万师生和岛内人民群众生命财产的安全。为改善生态，保护环境，造福人民，保护XX市的母亲河，市委、市政府坚持“以人为本，尊重自然，改善生态、弘扬文化”，实施XX河综合治理及XX防洪工程，将XX河建成XX市的生态轴、景观轴、发展轴，形成滨水生态城市，实现人与自然和谐，凸显滨水城市魅力。受XX市水利局委托，安徽省XX市水利规划设计院经过实地查勘，根据流域及城市总体规划及相关基本资料编制了本XX河XX市XX防洪工程可行性研究报告。1.
7、2 水文1.2.1 水文气象XX河是淮河中游南岸的一条较大支流，发源于大别山北麓，全长253km，流域面积6000km2。XX河有东、西两条源流。XX河上游的东XX河河道长103km，流域面积2697km2；西XX河河道长68km，流域面积1585km2。东、西XX河于两河口处汇合，河道长103km，流域面积4282km2。至横排头河道长112km，流域面积4370km2。横排头以上为山区河道，以下为丘陵和平原区河道。至XXXX河河道长149km，流域面积4920km2。为了根治淮河水患，兴利除害，1952年至1958年流域内先后在XX河上游东、西XX河分别兴建了磨子潭、佛子岭和响洪甸等三座大
8、型水库，目前白莲崖水库也在建设之中，还在东、西XX河汇合口下游附近的横排头建成了XX河灌区的横排头引水枢纽工程。XX市城区多年平均年降雨量1100mm。由于受季风影响，特别是夏季风势各年强弱不一，因而降水量很不稳定，年际变化较大，丰枯水年份降水量可相差数倍。流域年内降水较为集中，68月降水量一般要占全年的40%以上，7月份量多，暴雨多发生在此期间。据资料统计，58月暴雨日约占全年的80%，暴雨出现最多的是7月份。XX河流域地处江淮之间，属北亚热带季风气候区，气候温和湿润，降水较充沛。流域年平均降水量1334mm，多年平均蒸发量为13001500mm，年平均气温为14.215.4oC，年平均日照
9、时数为20002300h，无霜期为210230天。1.2.2 设计洪水位安徽省水利水电勘测设计院与XX市水利水电规划设计院2000年10月编制的XX河防洪规划报告，根据XX河实测纵横断面资料，并结合河道整治情况，分别对现状及设计情况的设计洪水位进行了推算。XX河XX市城区河段设计洪水位推算成果如表1.2.1。表1.2.1 XX河XX市城区河段水位推算成果表位 置李台子下龙爪XX钢厂水位（m）50年一遇38.6239.9741.2620年一遇38.4139.4940.451.3 工程地质XX河流域面积中山区占72%，丘陵区占17%，沿河平原洼地占11%。流域地形呈南高北低和东西高中间低的狭长带状
10、。上游河道及中游支流河道坡降一般较大，中下游干流河道比降相对平缓，河床为沙质，河流基本顺直。XX河泥沙主要来源于上游山区，据白莲崖水文站19641995年泥沙观测资料统计，多年平均侵蚀模数为347t/km2。工程区所在区属合肥盆地，肥南断沟中之肥北断坳上。区内主要构造有褶皱构造和断裂构造，褶皱构造按形成时期分为五台吕梁期、海西期、燕山期及喜马拉雅期，以海西期褶皱为主导地区，燕山期及喜山期仅在其基础上形成开阔平缓的盆地。各期褶皱构造线主要呈近东西向；断裂构造在本区较为发育，主要断裂构造线为近东西向，如XX合肥断裂，距工程区以南约10km，其次为近南北向断裂，如固镇XX断裂，距工程区以南约5km。
11、受断裂构造影响，本区地震特点是：小震活动频繁，以多发性为主，6级以上地震2次，分别是1652年3月23日(霍山凤凰台)和1917年1月24日(霍山)。受不同期地质构造影响，区内地貌形态主要为平原河流及岗地、丘陵，沿河流两侧出露大片第四系松散地层，在地貌上组成了河漫滩和I、II级阶地，沉积结构为显著河床沉积特点，层次较多，以砂层和砂砾层为主，夹薄层粘土层，厚约20m左右，拟建场地断裂构造不发育。工程处地形较为平坦，地面高程一般39.0m上下。本次勘察孔口高程在36.2240.22m，孔口相对高差为4.00m(高程引测于皖西学院院内基准点，高程为39.941m，1985国家基准，下同)。该场区地貌
12、单元为XX河河床地貌单元和XX河河间地块地貌单元，场内建筑物较多，场区内交通较方便。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度为0.10g，相应地震基本烈度为度。1.4 工程任务和规模XX河是一条排洪河道，洪水陡涨陡落，在XX城区分成东西两条支流，东河从河道桩号10+222.0至13+880.0,现状河底高程28.030.0m；西河从河道桩号0+000至1+951.0，现状河底高程25.027.0m；河道的特点决定了洪水灾害以及对河岸侵蚀冲刷。据统计，建国后XX河发生较大洪水年份有14年之多，平均不足5年发生一次。XX市区发生较大洪涝灾害的年份有1969年、19
13、75年、1983年、1991年、1999年、2003年和2005年等。特别是1991年洪水，仅XX市区洪涝灾害造成的直接经济损失就达1.2亿之多。因此，洪涝灾害是制约XX市区经济发展的主要因素之一。本次治理工程的主要任务和规模为：对XX四周岸坡进行护砌。XX河XX市XX防洪工程规模的确定以能满足XX市城区段XX的防洪要求，同时服从XX市城区总体规划的前提下，充分考虑橡胶坝（中坝）建成后的城区景观水深，结合城市景观及生态建设，体现人水和谐、生态与景观并茂的理念。1.5 工程设计1.5.1岸坡护砌的范围本次XX河XX岸坡护砌治理范围根据XX河XX市XX防洪工程设计服务合同，治理范围为XX四周岸坡的
14、护砌。根据2008年9月8日，由市水利局、市建委召开的协调会议，XX东岸37.0m以上岸坡的护砌由XX环岛道路工程一并考虑，本设计只留出规划道路路边外线1：5边坡所需的空间，并对37.0m高程以下河岸进行防护固脚，XX西岸全线护岸。XX现状西岸岸坡陡峭，西河在河水的冲刷及人工采砂的双重作用下，河道下切严重，靠近西岸河底部分已下切到2527.0m，对XX西岸的稳定极为不利；西岸在桩号0+736.6和桩号1+176.1左右现利用建筑垃圾堆成了两个小丁坝，将水流挑向对岸，水流对XX西岸的冲刷有所减缓。但建筑垃圾污染河水，影响城市美观，在XX河XX城区段河岸整治工程中将建筑垃圾在34.0m以上的全部清
15、除，从护砌的安全性出发，该段是护砌防护的重点。1.5.2 岸坡护砌根据XX城市建设、岸坡的特点以及河道水流与XX之间的关系，XX岸坡治理分3段，采取不同的防护方式。1、XX西岸桩号0+146.11+127.7段，河岸陡峭、无退岸空间，拟采用直立式护岸；2、XX上游桩号0+0000+146.1段和桩号10+222.010+379.1段为迎流顶冲段，XX皖西大学东门桩号11+333.012+828.0段（其中桩号12+639.512+780.9段，因城市道路建设布置，无空间，根据建委要求，修建格宾直立挡墙）为河水廻流 淘刷段，以上两段也应作为防护重点，应采取硬质护坡。3、XX其他岸坡，水流较平缓，
16、冲刷相对较小，重点防护37.0m以下的河床岸坡，37.0m以上采用各种生态护坡相间护砌（规划道路布置靠近岸坡段，仅考虑土方工程量，护砌由城市道路建设统一考虑）。1.6工程管理本工程和XX河XX市城区段河道整治工程同期施工，且两个工程距离较近，本次考虑同体管理，即管理单位均为XX市XX河河道管理局。根据水利部颁发的水利工程管理单位定岗标准、水利工程维修养护定额标准和工程实际情况，设立“XX市XX河河道管理局”，性质为公益性事业单位，隶属于XX市水利局管理，河道、堤防等工程统一由XX市XX河河道管理局管理。“XX市XX河河道管理局”人员编制在XX河XX市城区段河道整治工程编制基础上增加5人。其它管
17、理设施不再计列。为保证XX河XX市XX防洪工程的维护管理，每年要安排一定的维修管理经费，纳入市财政预算。1.7 施工组织设计工程主体工程为：对XX河XX市XX周围河道进行清障，清理河道内生活垃圾、树木、腐殖物等，河道清障按34.0m高程左右控制；并对XX周围岸坡清理整修后进行必要的护砌。根据有关规程，其主要建筑物为3级。由于XX河系山区性河流，故本工程主要建筑物原则上按排在非汛期施工，其建筑物的基础工程宜在枯水期施工，根据施工导流计算，施工期河道中水位较低，无需施工导流。本工程施工安排在枯水期，拟定施工总工期9个月。即2008年10月至2009年6月。1.8 工程占地XX河XX市XX防洪工程地
18、处XX市城区段，工程无需永久征地。本工程临时占地主要包括施工布置区占地、弃渣场占地和施工临时道路占地等，其中施工布置区占地0.3亩，弃渣场需临时占地12.01亩，施工临时道路需占地18.75亩。工程临时征地共有31.06亩。工程占地基本为可耕地。根据施工组织设计确定的临时厂房仓库数量及施工实施进度，临时征地占用年限一般为1年。根据国土资源部、国家经贸委、水利部三部委联合下发的国土资发【2001】355号文“关于水利水电工程建设用地有关问题的通知”，XX河XX市XX防洪工程青苗补偿费按一季产值补偿，临时占地按占地时间乘以平均年产值补偿，临时用地期满，应当恢复原状，退还土地。1.9 环境保护设计与
19、水土保持设计根据有关规范要求，对工程实施后城市各环境要素的不同影响进行分析，并针对不良影响提出相应的措施。本工程实施后，将明显提高XX城区及XX的防洪标准，增强城市抗御洪水灾害的能力，避免洪涝灾害对城市生态环境的破坏，有着显著的社会和经济效益。但由于工程占地及拆迁，且施工期会暂时影响周围环境和交通，但通过相应的措施可以尽量减少不利影响，故本工程从环境上讲是可行的，利远大于弊。环境保护工程投资40.44万元，水土保持工程投资21.44万元。1.10 节能设计由于人口的增加，工农业的迅速发展，生活水平的提高，能源的消耗也急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源电能、
20、热能等，也就成为建筑及电气设计的优点。节能设计的原则：（1）满足建筑物的工程；（2）考虑实际经济效益；（3）节省无谓消耗的能量；（4）选用节能型的产品或设备，注重照明效果，严格执行照明功率密度值。电气节能设计的途径：（1）减少变压器的有功功率损耗；（2）减少线路上的能量损耗；（3）提高系统的功率因数；（4）照明部分的节能；（5）给排水节能；（6）通风空调系统的节能；（7）建筑物节能。1.11 投资估算工程总投资4820.72万元，其中工程部分投资4758.54万元，水土保持投资21.44万元，环保投资40.44万元。主要工程量及材料用量为：土方开挖20.00万m3，土方回填10.20万m3，堆
21、砌石2.78万m3，砼及钢筋砼2.20万m3，钢筋制安183t，高喷灌浆1.30万m，压密灌浆1.59万m3。1.12 经济评价及结论XX河XX市XX防洪工程的经济分析及评价依据水利部1994年3月发布的水利建设项目经济评价规范（SL72-94）（以下简称规范）、国家发展改革委员会、建设部颁布的建设项目经济评价方法与参数（第三版）的规定进行。根据规范，采用动态法计算，得出XX河XX市XX防洪工程的经济内部收益率为9.63%，经济净现值为952.23万元，经济效益费用比为1.12。计算结果表明，该项目在经济上是可行的。1.13 XX市XX防洪工程特性表表1.13-1 XX市XX防洪工程特性表序号
22、工程项目单位数量备注1、水文项目区面积km21.33XX面积20年一遇设计洪水位m38.41李台子39.49下龙爪40.45XX钢厂50年一遇设计洪水位38.62李台子39.97下龙爪41.26XX钢厂2、设计标准工程等级级33、岸坡护砌护砌范围XX周围岸坡护砌长度km5.614、主要工程量土方开挖万m320.00土方填筑万m310.20堆砌石工程m32.78砼及钢筋砼工程m32.20钢筋制安T183高喷灌浆万m1.03压密灌浆万m31.595、总工期月96、工程总投资静态总投资万元4758.54水保投资万元21.44环保投资万元40.447、经济指标内部收益率%9.63社会折现率采用8%经济
23、净现值万元952.23效益费用比1.122 水文2.1 流域概况XX市区地处大别山北麓，位于XX河横排头下游中段东岸，西北、西南部沿XX河一带，地势低洼，宜受洪涝灾害侵袭。建国后，XX市区遭受洪涝灾害较大的年份有1969、1975、1983、1991、1999、2003和2005年等。特别是1991年洪水，仅XX市区洪涝灾害造成的直接经济损失就达1.2亿之多。因此，洪涝灾害是制约XX市经济发展的重要因素之一。XX河上游的东XX河河道长103km，流域面积2697km2；西XX河河道长68km，流域面积1585km2。东、西XX河于两河口处汇合，河道长103km，流域面积4282km2，至横排头
24、河道长112km，流域面积4370km2。横排头以上为山区河道，以下为丘陵和平原区河道。至XXXX河河道长149km，流域面积4920km2。为了根治水患，兴利除害，1952年至1958年流域内先后在XX河上游东、西XX河分别兴建了磨子潭、佛子岭及响洪甸等三座大型水库，还在东、西XX河汇合口下游附近的横排头建成了XX河灌区的横排头引水枢纽工程。目前白莲崖水库正在建设之中。2.2 气象XX河流域地处江淮之间北部，属亚热带北部边缘的东亚季风气候区，四季分明，季风明显，气候温和，温差较大，雨量适中，但时空分布不均。XX市城区多年平均年降雨量1100mm。由于受季风影响，特别是夏季风势各年强弱不一，因
25、而降水量很不稳定，年际变化较大，丰枯水年份降水量可相差数倍。流域年内降水较为集中，68月降水量一般要占全年的40%以上，7月份量多，暴雨多发生在此期间。据资料统计，58月暴雨日约占全年的80%，暴雨出现最多的是7月份，其次是6月份，平均一年暴雨日，山区为35天，丘陵平原区为23天。气温最低的月份为1月，月平均气温1.82.3 oC；最高的月份为7月，月平均气温28.028.5 oC。大多数年份，年极端最高气温均在3540 oC。少数年份达40 oC，1959年XX极端最高气温达41 oC；理念极端最低气温均低于-5 oC，如1956年1月23日，XX市极端最低气温曾降到-18.9 oC。据XX
26、气象站的资料统计，一年中最高气温30 oC的天数为73.8天，35 oC的日数为21.0天；最低气温0 oC的日数为52天，出现时间初日为11月24日，终日为3月8日。年平均日照时数为2226小时，日照率50.8%，无霜期为210230天。2.3径流、泥沙2.3.1 测站分布情况本流域共有雨量站49个，平均一个雨量站控制面积为122km2，这些雨量站多数设立于五、六十年代，较好地控制了流域的降水情况。流域内有水文测站7个，分别控制了XX河及主要支流的来水情况。其中从东、西XX河汇合口（两河口）至入淮口的干流河道设有横排头和XX下龙爪等两个水文站。2.3.2 径流横排头水文站位于XX河干流两河口
27、下游9km，控制了东、西XX河的来水。集水面积4370km2，占全流域的72。有19532000年共48年的径流资料，资料系列较长，代表性及可靠性较好。该站由于上游佛子岭、磨子潭、响洪甸三大水库以及横排头水利枢纽的兴建，改变了河流的天然状态，使流域的下垫面条件前后不一致。1958年以前的资料系列为建库前的资料，1959年以后的资料为建库后的资料，建库后横排头站的径流被分为两部分：一部分由XX河总干渠引用灌溉，另一部分则是洪水期的弃水，从横排头枢纽溢流坝下泄至老河道。在距横排头下游37km的XX，设有XX水文站，该站控制流域面积4920km2。有1951年1959年共9年的径流资料及195120
28、05年共55年的水位资料。XX河横排头站坝下历年径流量统计见表2.3.1。根据统计分析，建库后横排头向老XX河下泄的多年平均径流量为13.12亿m3，其中最多的年份为43.6亿m3（1991年），最少的年份基本无下泄径流（1992年）。根据近35年来（1971-2005年）的资料统计，横排头溢流坝多年年平均溢流时间为89天，占一年的24.4%，其中日平均流量大于500m3/s的天数为4.4天，占一年的1.2%。水量较丰的年份溢流时间在3-6个月，水量较枯的年份溢流时间不足1个月。表2.3.1 XX河横排头站坝下历年径流量统计表年 份坝 下年径流量（108m3）年 份坝 下年径流量（108m3）
29、年 份坝 下年径流量（108m3）1959年33.11975年21.481991年43.61960年33.681976年3.5041992年01961年26.471977年7.651993年11.021962年23.941978年0.5961994年5.511963年35.651979年0.5211995年4.2051964年32.671980年20.11996年13.041965年7.05091981年3.441997年1.4111966年2.1781982年11.91998年7.9521967年0.99651983年28.91999年8.3581968年1.5641984年12.62000
30、年1.7121969年29.551985年14.42001年0.7581970年19.441986年5.932002年6.2121971年13.091987年13.22003年17.9981972年30.51988年4.112004年7.7861973年7.0151989年10.072005年18.1971974年2.0271990年11.52平均13.122.3.3 泥砂本流域实测泥砂资料较少，除白莲崖站资料系列较长，有1969年至今泥砂资料外，其他各站的资料系列都很短，且不连续。其中，横排头（坝下）有19571966年（缺1959、1961、1962年）共六年的泥砂资料，XX站有19511
31、952年、19571959年共五年的泥砂资料。河流泥砂来量一般主要与暴雨强度及流域的下垫面条件等因素有关，暴雨洪水是造成流域侵蚀的主要动力。长期以来，人类活动的不断增加，对流域的下垫面产生了较大的影响。二十世纪五十年代后期至八十年代，流域内由于大量砍伐森林，盲目开垦荒地，造成了生态系统失衡，水土流失加剧，河流泥砂呈增加趋势。近年来，山区实行了封山育林等措施，这种状况才有所改观。自从兴建磨子潭、佛子岭、响洪甸水库及横排头枢纽等大型控制工程后，拦截了上游的几乎全部推移质泥沙，并大大降低了悬移质泥砂含量，据1964年白莲崖、佛子岭坝下、横排头站资料，佛子岭水库上游白莲崖站的年平均含砂量为0.172
32、kg/m3，而水库下游的佛子岭坝下和横排头站的年平均含沙量为0.01 kg/m3。2.4 设计洪水的计算2.4.1 XX河洪水成因和特性XX河流域地处江淮之间，属北亚势带大陆性季风气候区，降水量较丰沛，但年际及年内分配极不均匀。根据观测资料，流域降水量最多的年份约为最少年份的3倍以上。如霍山县（城关）1954年降水量为2251.3mm，而1978年只有717.9mm，二者相差3.1倍；XX1954年降水量为1807.1mm，1978年为609.2mm，二者差3.0倍。流域的降水一般较为集中，多在68月，以7月最多，一些大水年份更是如此。如佛子岭站，1969年68月降水量为1055.1mm，占全
33、年的55.4%，7月份降水量为804.3mm，占全年的42.2%；1991年年降水2030.7mm，68降水量为1220.5mm，占全年的60%，7月份降水量为638.7mm，占全年的31.5%。灾害性洪水多发生在这期间，通常降水量随着地形的抬升而递增，由北向南降水量呈递增趋势。流域暴雨中心多发生在佛子岭、响洪甸水库上游。1969、1991年大洪水，流域暴雨中心位于佛子岭水库上游的黄尾河一带，中心区最大24小时降水量一般在300mm以上，比丘陵区大3倍左右。XX河流域是一个以山区为主的流域，上游山区（横排头以上）面积占整个流域的72%，丘陵平原洼地面积28%，流域洪水由暴雨形成，汇流集中，峰高
34、量大，陡涨抖落，易于造成灾害。虽然在上游先后兴建了磨子潭、佛子岭及响洪甸等三座大型水库，大大削减了山区洪水来量，但由于东XX河上的佛子岭水库库容小，防洪标准低，调蓄能力较差，洪水期水库下泄流量仍然较大，再加上水库下游一千多平方公里的区间洪水，下游洪涝灾害时有发生。如1969年、1983年、1991年及1999年等年份横排头溢流坝处的下泄流量分别达6420m3/s、3080m3/s、5570m3/s及3970m3/s，XX河XX下龙爪水文站的洪水位分别为39.58m、39.30m、39.98m及39.38m，均超过安全限量和汛限水位。2.4.2 设计洪水根据2000年10月安徽省水利水电勘测设计
35、院和XX市水利水电规划设计院编制的XX河防洪规划报告，由于XX站实测流量资料系列较短，不能满足设计洪水计算的要求。横排头站实测流量资料系列较长，并且代表性及精度都较好，因此，在规划中以横排头站作为设计洪水计算的控制站，直接采用横排头实测流量资料系列进行频率分析计算。XX站设计流量则采用相关法，由横排头XX站最大洪峰流量相关关系曲线求得。1、横排头站设计洪水计算横排头站有19532005年今共计53年的实测流量资料系列，考虑资料的一致性等诸因素，因此采用三大水库建成后的19592005年共47年的实测洪峰流量资料系列分析计算各设计频率洪水。选用P型频率曲线线型，统计参数用矩法公式初选后，再经适线
36、法确定。经适线，选定年最大洪峰流量频率曲线均值为：1400m3/s，Cv=1.2，Cs=2.5Cv。相应设计洪峰流量为：50年一遇为6695m3/s，20年一遇为4765 m3/s，10年一遇为3380 m3/s。年最大洪峰流量频率曲线见图2.4-1。2、XX站设计洪水计算XX（下龙爪）水文站仅有19511959年的实测流量资料，资料系列较短，难以采用经验频率曲线推求设计频率洪水。其中洪峰流量大于2000m3/s的流量有11组，拟采用相关法由横排头各设计频率洪水推求XX市城区相应频率洪水。相关曲线见图2.4-2。考虑到该河段槽蓄作用可能有变化等因素，适当考虑前三号点据位置后采用XX50年一遇洪
37、峰流量为6027m3/s。其他频率洪水洪峰流量由相关曲线查算，则20年一遇为4093m3/s，10年一遇为2980m3/s。XX、横排头站各设计频率洪水计算成果列于表2.4.1。表2.4.1 XX河设计洪峰流量计算成果表 单位：m3/s重现期10年一遇20年一遇50年一遇横 排 头 站338047656695XX站（下龙爪）2980409060303、设计洪水位安徽省水利水电勘测设计院与XX市水利水电规划设计院2000年10月编制的XX河防洪规划报告，根据XX河实测纵横断面资料，并结合河道整治情况，分别对现状及设计情况的设计洪水位进行了推算。XX河XX市城区河段设计洪水位推算成果如表2.4.2
38、。表2.4.2 XX河XX市城区河段水位推算成果表位 置李台子下龙爪XX钢厂水位（m）50年一遇38.6239.9741.2620年一遇38.4139.4940.452.4.3 设计洪峰流量计算成果的合理性分析横排头洪水由三部分组成：佛子岭水库下泄洪水、响洪甸水库下泄洪水、横排头区间洪水。在横排头4370km2的来水面积中，佛子岭水库来水面积1840km2，占42.1；响洪甸水库来水面积1400km2，占32；横排头区间来水面积1130km2，占25.9。佛子岭水库总库容4.96亿m3，由于防洪标准不足，洪水期20年一遇以上洪水基本不控制下泄，其最大泄洪流量可达7800m3/s；响洪甸水库总库
39、容26.13亿m3，具有多年调节性能，主要泄洪设施为一孔泄洪洞，其最大泄洪流量仅618m3/s，即使加上常规发电机组和抽水蓄能机组的发电流量300m3/s，总泄量仅约900m3/s，且由于水库调节库容大，中小型洪水可实行有效的控制运用：横排头区间共有大小支流数十条，多为山区性河流，其暴雨强度虽不及两库以上地区大，但源短流急，汇流较为集中，也可形成较大洪水。因此，横排头洪水主要由佛子岭水库下泄洪水与横排头区间洪水组成，响洪甸水库下泄洪水可以预见和控制，其各频率洪水可按定值处理。采用分块叠加方法计算洪水与频率法计算成果进行比较分析。白莲崖水库兴建后，佛、磨、白三库联合调洪运行，佛子岭水库汛限水位恢
40、复至原规划的122.56m运行，经调洪演算其各频率洪水洪峰流量分别为：300年一遇6204m3/s，200年一遇5630m3/s，100年一遇5l00m3/s，20年一遇3450m3/s。响洪甸水库泄洪洞1000年一遇洪水位以下泄洪能力约600m3/s，常规机组发电流量为100m3/s，抽水蓄能机组最大发电流量为200m3/s，当考虑发电机组参与泄洪时，水库最大泄洪能力为900m3/s。由于响库库容大，调节性能好，对中小洪水应有较好的控制能力，当发生100年一遇及以下洪水时，响洪甸水库仅发电泄洪，当发生100年一遇以上洪水时，响洪甸水库通过泄洪洞泄洪，故响库下泄洪峰流量100年一遇以上洪水皆按
41、900m3/s计算，100年一遇及以下按300m3/s计算。横排头区间历年洪峰流量采用横排头实测洪峰流量扣除佛子岭、响洪甸水库相应坝下流量推求。三块洪水叠加按不考虑错峰等因素而直接采用峰与峰相加，横排头相应各频率洪峰流量则分别为：300年一遇10721m3/s，200年一遇9846m3/s，100年一遇8232m3/s，20年一遇5467m3/s。叠加法与频率法成果比较见表2.4.3。 表2.4.3 叠加法与频率法成果比较见表计算方法洪峰流量（m3/s）300年一遇200年一遇100年一遇50年一遇20年一遇频率法横排头106549730820466954765六 安8827808468576
42、0304092叠加法横排头107219846823272665467六 安88818177688061034656采 用横排头106549730820466954765六 安88278084685760304092由表2.4-3可以看出，两种方法洪水计算成果差别不大。由于分块叠加法计算中以不考虑错峰及洪峰传播时间、响洪甸水库按固定流量处理等人为计算条件，其不确定因素较多。XX河防洪规划报告中确定的频率法洪水计算成果已得到上级部门审批认可，故采用XX河防洪规划报告相应成果是合理的。2.5 施工期洪水计算根据施工组织要求，加固工程施工期洪水计算比较了10月4月、11月3月二个时段，洪水重现期考虑了
43、3年一遇、5年一遇、10年一遇三种标准。采用横排头实测流量资料推求施工期洪水，各时段不同标准的洪峰流量计算成果见表2.5.l。表2.5.1 施工期洪峰流量成果表 单位：m3/s洪水重现期（年）时段10月4月11月3月33722475545351107915042.6 坝址下游水位流量关系推算XX河XX城区橡胶坝位于新安大桥下游约300m（桩号15+509），根据2008年8月XX市水利水电勘探测绘大队实测断面资料，河道水位流量关系采用曼宁公式计算。经计算，坝址下游水位流量关系曲线图见图2.6-1。本次设计施工期洪水标准按5年一遇设计，经计算，10月次年4月，5年一遇设计洪水流量545 m3/s
44、，设计施工期水位30.40m。2.6-1 淠河六安城区橡胶坝下水位流量关系曲线图28.029.030.031.032.033.034.035.036.037.038.00500100015002000250030003500400045005000流量（m3/s）水位（m）3 工程地质3.1 概述3.1.1 区域地质构造本工程区属合肥盆地，肥南断沟中之肥北断坳上。区内主要构造有褶皱构造和断裂构造，褶皱构造按形成时期分为五台吕梁期、海西期、燕山期及喜马拉雅期，以海西期褶皱为主导地区，燕山期及喜山期仅在其基础上形成开阔平缓的盆地。各期褶皱构造线主要呈近东西向;断裂构造在本区较为发育，主要断裂构造线
45、为近东西向，如XX合肥断裂，距工程区以南约10km，其次为近南北向断裂，如固镇XX断裂，距工程区以南约5km。受区内主要构造有褶皱构造和断裂构造影响，本区地震特点是：小震活动频繁，以多发性为著，6级以上地震2次，分别是1652年3月23日(霍山凤凰台)和1917年1月24日(霍山)。工程区断裂构造不发育，场地稳定。受不同期地质构造影响，区内地貌形态主要为平原河流及岗地、丘陵，沿河流两侧出露大片第四系松散地层，在地貌上组成了河漫滩和、级阶地，沉积结构为显著河床沉积特点，层次较多，以砂层和砂砾层为主，夹薄层粘土层，厚约20m左右。3.1.2 地形地貌本工程位于XX市城区西XX河江心洲，XX河云路桥为唯一与城区相接通道。该处地形较为平坦，地面高程一般39.0m上下。XX面积约为1.33km2，周长约为5180m，地貌单元为XX河河床地貌单元和XX河河间地块地貌单元，场内建筑物较多，场区内交通较方便。受河道冲刷变化及其它人为因素影响，岸坡极不稳定。本次勘察孔口高程在36.2240.22m，孔口相对高差为4.00m(高程引测于皖西学院院内基准点，高程为39.941m，85国家基准)。3.
