恩施市龍洞河污水管網改造工程洪水影響評價報告本科論文

恩施市龍洞河污水管網改造工程防洪影響評價報告 .3工程前河道設計洪水（P=5%）淹沒線計算4.3.1典型斷面資料為滿足本次分析評價，本次共選用個實測斷面次，斷面基本情況見下表。4-10工程建河影響河段典型斷面基本情況表斷面編號斷面位置斷面間距（m）距河口距離（m）K0+00官坡橋下80K0+173司法局173173K0+458州委住宿區(qū)285458K0+865靶場大橋407865K1+132午陽中學大門2671132K1+498棲鳳橋3661498K1+722市一中宿舍區(qū)2241722K2+085市一中3632085K0+382州計委2972382K2+755洞子廣場3732755K3+424制藥廠橋6693424K4+214園夢莊二橋7904214K4+824三孔橋6104824k4+864攔河壩604864k5+224小河邊人家旁3605224k5+476姊妹橋2525476k5+696榨子灣2205696k5+917優(yōu)撫醫(yī)院路口2215917k6+178優(yōu)撫醫(yī)院2616178k6+395下沙河匯合口2176395k6+433余火溝38.86433k6+850土地塘4176850k7+217艾家大屋場3677217k7+581麻園灣3647581k7+926石板橋3457926k8+276打砂場3508276k8+523尾馬丘2478523k8+839龍洞電站3168839k4+864攔河壩70.64864k5+224小河邊人家旁3605224k5+476姊妹橋2525476k5+696榨子灣2205696k5+917優(yōu)撫醫(yī)院路口2215917k6+178優(yōu)撫醫(yī)院2616178k6+395下沙河匯合口2176395k6+433余火溝38.86433k6+850土地塘4176850k7+217艾家大屋場3677217k7+581麻園灣3647581k7+926石板橋3457926k8+276打砂場3508276k8+523尾馬丘2478523k8+839龍洞電站31688394.3.2設計洪水淹沒線計算（1）龍河河下段（出口-三孔橋）龍洞河下段受清江干流回水影響，因此其設計洪水淹沒線為清清相應洪水標準頂托淹沒線，假定支流洪水與清江干流洪水同頻組合，以匯入口干流同頻設計水位及支流相應設計流量,據天然河道恒定非均勻流漸變流水位沿程變化微分方程（見下式）計算設計洪水淹沒線，河口設計洪水位見下表4.11（采用《恩施市防洪現狀能力分析》結果）。-dz/dl=(ζ+α)d(υ2/2g)/dl+Q2/K改寫為差分方程Z上+(υ2上/2g)=Z下+(υ2下/2g)+hf+hZ上=Z下+hf-(1-α)(υ2上-υ2下)/2g式中：ζ:局部損失系數α：擴散系數(Ｖ上＞Ｖ下取0.5,Ｖ上＜Ｖ下取0)ｎ：糙率系數K：輸水系數hf：摩阻損失hf=（υ2上/2g-υ2下/2he：擴散損失he=α（υ2上/2g-υ2下/2采用迭代試算法,由下向上推求該河道不同設計洪水淹沒水面線,計算成果見表4-13表4-11恩施城區(qū)清江河段設計洪水水面線成果表斷面編號斷面位置斷面間距（m）P=20%(m)P=10%(m)P=5%(m)P=2%(m)24州農發(fā)行308412.70414.25415.34416.64（2）龍洞河上段龍洞上段有三孔橋攔河壩一處，其設計淹沒水水位線以攔河為起算點，以攔河壩設計洪水位采用上述同樣計算方法，計算河段設計洪水淹沒線，成果見4-13。攔河壩為一不規(guī)則折線型實用堰，流量計算公式：Q=kmK正向進流時k＝1,本方案k=0.7m───流量系數σS───淹沒系數ε───側收縮系數B───堰頂過水斷面總凈寬H0───堰前水頭堰頂厚度δ=2.2m，堰頂高程422.30m，流量系數m隨著水深H變化而變化，σS淹沒系數為1，故上式為

Q=0.7mεBm=0.32+0.05(2.5-δ/H)根據上述公式計算出攔河壩泄流曲線，根據設計洪水流量查算泄流曲線，壩前相應設計洪水位成果見下表：表4.12攔河壩壩前洪峰水位頻率5%10%洪峰流量(m3/s)250161洪峰水位(m)424.85424.25表4-13龍洞河各設計洪水水面線成果表斷面編號斷面位置距河口距離設計洪水淹沒水位（5%）K0+00官坡橋下0415.34K0+173司法局173415.38K0+458州委住宿區(qū)458415.42K0+865靶場大橋865415.52K1+132午陽中學大門1132415.69K1+498棲鳳橋1498416.26K1+722市一中宿舍區(qū)1722416.68K2+085市一中2085417.11K0+382州計委2382417.60K2+755洞子廣場2755418.90K3+424制藥廠橋3424421.48K4+214園夢莊二橋4214423.76K4+824三孔橋4824424.36k4+864攔河壩4864424.85k5+224小河邊人家旁5224425.20k5+476姊妹橋5476425.48k5+696榨子灣5696425.96k5+917優(yōu)撫醫(yī)院路口5917426.19k6+178優(yōu)撫醫(yī)院6178426.42k6+395下沙河匯合口6395426.60k6+433余火溝6433426.65k6+850土地塘6850426.72k7+217艾家大屋場7217427.08k7+581麻園灣7581427.19k7+926石板橋7926427.53k8+276打砂場8276427.67k8+523尾馬丘8523427.80k8+839龍洞電站8839428.104.4工程后河道設計（P=5%）洪水淹沒線計算4.4.1行洪斷面影響分析根據工程施工現狀結合施工設計方案，測算工程后行洪斷面影響情況成果見下表：表4.14工程后行洪斷面影響分析表斷面編號斷面位置距河口距離工程后河道面積工程占用行洪斷面面積相對減少K0+00官坡橋下02179.34.29K0+173司法局1732395.92.47K0+458州委住宿區(qū)4582205.32.41K0+865靶場大橋8651434.22.94K1+132午陽中學大門11321385.23.77K1+498棲鳳橋14981144.43.86K1+722市一中宿舍區(qū)17221173.83.25K2+085市一中20851212.11.74K0+382州計委2382894.75.28K2+755洞子廣場2755924.44.78K3+424制藥廠橋34248100.00K4+214園夢莊二橋42149700.00K4+824三孔橋48241028.68.43k4+864攔河壩4864983.43.47k5+224小河邊人家旁52241011.71.68k5+476姊妹橋5476871.92.18k5+696榨子灣5696942.12.23k5+917優(yōu)撫醫(yī)院路口5917872.22.53k6+178優(yōu)撫醫(yī)院6178961.81.88k6+395下沙河匯合口63951041.11.06k6+433余火溝6433891.92.13k6+850土地塘6850942.32.45k7+217艾家大屋場7217821.11.34k7+581麻園灣75811061.51.42k7+926石板橋79261031.51.46k8+276打砂場8276871.61.84k8+523尾馬丘8523941.71.81k8+839龍洞電站88397700.004.4.2工程后水面線計算根據現狀斷面同理采用上述方法計算，工程后設計洪水淹沒水位線成果見下表表4.15龍洞河工程后設計洪水（P=5%）水面線成果表斷面編號斷面位置距河口距離設計洪水淹沒水位（5%）K0+00官坡橋下0415.37K0+173司法局173415.38K0+458州委住宿區(qū)458415.42K0+865靶場大橋865415.52K1+132午陽中學大門1132415.69K1+498棲鳳橋1498416.26K1+722市一中宿舍區(qū)1722416.68K2+085市一中2085417.11K0+382州計委2382417.6K2+755洞子廣場2755418.9K3+424制藥廠橋3424421.48K4+214園夢莊二橋4214423.76K4+824三孔橋4824424.42k4+864攔河壩4864424.92k5+224小河邊人家旁5224425.2k5+476姊妹橋5476425.48k5+696榨子灣5696425.96k5+917優(yōu)撫醫(yī)院路口5917426.19k6+178優(yōu)撫醫(yī)院6178426.42k6+395下沙河匯合口6395426.6k6+433余火溝6433426.65k6+850土地塘6850426.75k7+217艾家大屋場7217427.08k7+581麻園灣7581427.23k7+926石板橋7926427.56k8+276打砂場8276427.72k8+523尾馬丘8523427.86k8+839龍洞電站8839428.104.5壅水計算利用工程前后設計洪水淹沒線計出工程后壅水，成果見下表:表4-16工程后壅水計算成果表斷面編號斷面位置距河口距離工程后前設計洪水淹沒水位工程前設計洪水淹沒水位壅水高K0+00官坡橋下40415.59415.370.22K0+173司法局173415.62415.380.24K0+458州委住宿區(qū)458415.65415.420.23K0+865靶場大橋865415.71415.520.19K1+132午陽中學大門1132415.92415.690.23K1+498棲鳳橋1498416.53416.260.27K1+722市一中宿舍區(qū)1722416.87416.680.19K2+085市一中2085417.24417.110.13K2+382州計委2382417.81417.60.21K2+755洞子廣場2755419.16418.90.26K3+424制藥廠橋3424421.48421.480K4+214園夢莊二橋4214423.76423.760K4+824三孔橋4824424.64424.420.22k4+864攔河壩4864425.02424.920.10k5+224小河邊人家旁5224425.29425.20.09k5+476姊妹橋5476425.58425.480.10k5+696榨子灣5696426.07425.960.11k5+917優(yōu)撫醫(yī)院路口5917426.30426.190.11k6+178優(yōu)撫醫(yī)院6178426.51426.420.09k6+395下沙河匯合口6395426.66426.60.06k6+433余火溝6433426.75426.650.10k6+850土地塘6850426.84426.750.09k7+217艾家大屋場7217427.14427.080.06k7+581麻園灣7581427.27427.230.04k7+926石板橋7926427.61427.560.05k8+276打砂場8276427.75427.720.03k8+523尾馬丘8523427.89427.860.03k8+839龍洞電站8839428.10428.10.004.6沖刷計算河道沖刷深度可按下列公式計算：式中：—局部沖刷深度，（m）；—沖刷處的水深，（m）；—近岸垂線平均流速，（m/s）；—與防護岸坡在平面上的形狀有關，取，本次取為1/6；—水流流速不均勻系數，取值；—泥沙啟動流速，（m/s）；—行進流速，（m/s）；—床砂的中值粒徑，砂礫石中值粒徑取值，取為8mm；—泥沙的容重，取值21kN/m3；—水的容重，取值9.81kN/m3；根據河堤河床條件及岸坡情況，選取以下典型斷面計算河道的沖刷深度詳見下表。表4-17河道沖刷深度計算成果表樁號沖刷處水深（m）行進流速（m/s）泥沙啟動流速（m/s）近岸垂線平均流速（m/s）沖刷深度（m）K2+0856.821.290.851.290.50根據以上計算結果，20年一遇洪水本河道沖刷深度為0.5m?？紤]安全超深0.3m，基礎抗沖深度不得小于0.8m。目前管道位于河道內的管段，基礎均坐落于河床基巖上，滿足抗沖要求，坐落于岸坡上的管段，部分管段坐落于覆蓋層上，基礎埋置深度必須滿足抗沖要求，不得小于0.8m。5建設項目對防洪的影響評價5.1法規(guī)規(guī)劃適應性評價《中華人民共和國河道管理條例》“第十條河道的整治與建設，應當服從流域綜合規(guī)劃，符合國家規(guī)定的防洪標準、通航標準和其他有關技術要求，維護堤防安全，保持河勢穩(wěn)定和行洪、航運通暢”。本項目在河道內建設污水管線，對河道行洪會產生一定影響，從建設方式而言是不符河道管理相關規(guī)定。據《湖北省恩施市龍洞河治理工程可行性研究報告》龍洞河主要治理措施包括新建風靈渡擋洪閘（站），新建三孔橋攔河閘，新建分洪洞，現狀擋墻維修加固龍洞河樁號K4+880m-K0+000m段兩岸房屋密集，兩岸除部分基巖出露段外，均已修建有漿砌塊石擋墻、鋼筋混凝土擋墻等。部分段現狀擋墻破損，對破損段擋墻進行維修加固處理。項目沿河床而建，對本規(guī)劃實施會產生一定影響。5.2河道行洪影響評價（1）施工期的影響施工期工程建設對河道管理會產生一定影響，施工期內河道兩岸邊灘內堆積的一些施工物料、施工棄渣及施工圍堰等，直接影響河道行洪。（2）運行期的影響項目建設占及部分河道，占用一定行洪斷面，經分析計算，20年一遇洪水，最高產生壅水為0.27m,各典型斷面壅水成果見下表，可見項目建設對河道行洪會產生一影響。各典型斷面工程前后壅水成果表：表5.1行洪影響評價表斷面編號斷面位置距河口距離壅水高K0+00官坡橋下400.22K0+173司法局1730.24K0+458州委住宿區(qū)4580.23K0+865靶場大橋8650.19K1+132午陽中學大門11320.23K1+498棲鳳橋14980.27K1+722市一中宿舍區(qū)17220.19K2+085市一中20850.13K2+382州計委23820.21K2+755洞子廣場27550.26K3+424制藥廠橋34240K4+214園夢莊二橋42140K4+824三孔橋48240.21k4+864攔河壩48640.10k5+224小河邊人家旁52240.09k5+476姊妹橋54760.10k5+696榨子灣56960.11k5+917優(yōu)撫醫(yī)院路口59170.11k6+178優(yōu)撫醫(yī)院61780.09k6+395下沙河匯合口63950.06k6+433余火溝64330.10k6+850土地塘68500.09k7+217艾家大屋場72170.06k7+581麻園灣75810.04k7+926石板橋79260.05k8+276打砂場82760.03k8+523尾馬丘85230.03k8+839龍洞電站88390.00州政協河段州政協河段州司法局河段州司法局河段棲鳳橋河段棲鳳橋河段老干局河段老干局河段市一中河段市一中河段州計委河段州計委河段土橋壩廣場河段土橋壩廣場河段三孔橋河段三孔橋河段攔河壩上游河段攔河壩上游河段龍洞上段（管道跨河斷面）龍洞上段（管道跨河斷面）5.3河勢穩(wěn)定影響評價項目沿河床邊而建，三孔橋沿原堤防基礎而建，采取混凝土護基，有利于右岸河勢穩(wěn)定，但項目建設占用右岸河道，會改變水流流向，加強對左岸沖刷，對不穩(wěn)定河段河勢穩(wěn)定會產生一定不利影響。三孔橋上段基本上在河岸興建管線，占用河道行洪斷面少，對河道水流流速、流向、流態(tài)影響相對很小，但管道位于左岸，大水時，水流沖向右岸，對河勢穩(wěn)定有一定的影響。5.4蓄滯洪區(qū)運用影響評價三孔橋下游河段為城區(qū)，兩岸房屋密集，兩岸零星修建的漿砌塊石擋墻、鋼筋砼擋墻等，基本連成整體。擋墻高4m~8m，質量相對較好，僅局部小范圍坍塌；但部分區(qū)域防洪能力仍很偏低，特別出口段河道兩岸地勢平坦，易受清江頂托影響；由于河道兩岸人口密集，居民房屋緊鄰河道而建，已占用河道堤防及行洪斷面。同時，河道淤積嚴重，伴有生活垃圾、建筑垃圾等淤積物，導致水流平緩，防洪標準不足十年一遇河段有州政協河段、州政府宿舍河段，不足二年一遇河段棲鳳橋下段、老年大學、市一中河段，項目建設占用了河道行洪斷面和蓄滯洪區(qū)，更一步降低了區(qū)域的防洪能力。5.6其他設施影響評價工程河段主要設施為十多座橋梁，其中官坡橋、棲鳳橋、三拱橋防洪標準較低，官坡橋、棲鳳橋防洪標準不足二十年一遇，三孔橋受其他建筑物的影響，目前僅一個橋孔過水行洪。二十年一遇洪水管道工程建設在三座分別產生壅水高度為0.22m、0.27m、0.21m，項目建設降低了橋梁的防洪能力。5.5防洪工程影響評價據《恩施龍洞河治理方案》河道防洪工程包括（1）風靈渡擋洪閘（站），（2）三孔橋攔河閘，（3）分洪洞，（4）新建防洪墻，現狀擋墻維修加固，護岸工程，堤防加高培厚?！抖魇埗春又卫矸桨浮飞婕暗慕ㄔO項目均位于龍洞河河道內或者岸邊，兩者之間沒有對接，存在很大的位置方案問題，本項目建設不利于后期防洪規(guī)劃工程的實施。5.7防汛搶險與水上救生影響評價項目建設不影響區(qū)域防洪搶險通道，不影響區(qū)域防汛搶險與應急水上救生活動。6洪水對建設項目的影響評價6.1建設項目防御洪澇標準與措施評價污水管道沿河內建設，采取可淹式封閉管線，河道內管道采用混凝土防護，只要滿足沖刷穩(wěn)定要求，其防御措施可行。6.2淹沒影響評價污水管道采用封閉式，抱括檢修孔，因此洪水淹沒對其運行無影響。6.3沖刷與淤積影響評價經計算，河道20年一遇洪水沖刷深度為0.5m,因此管道防護基礎不應低于0.8m,以確保項目穩(wěn)定安全。7消除或減輕洪水影響的措施7.1消除或減輕建設項目對洪水影響的工程措施（1）項目施工中的施工圍堰及其施工設施、施工棄土進入河道對河道行洪會產生一定影響，建議在汛期來臨前應清除出河道及灘地施工一切臨時建筑物，施工器材、拆除圍堰，清理河道，消除由工程施工對河道行洪影響。施工過程中對施工棄土、棄渣等建筑垃圾，應運致河道外堆放。（2）對三孔橋至出口全河段進行全面清淤疏浚、清障，確保水流通暢，盡可能消除項目建設對河道行洪影響。（3）三孔橋至出口全河段項目建設對岸不穩(wěn)定河段進行加固處理，確保河勢穩(wěn)定。（4）加快推進上游分洪工程建設。據《恩施龍洞河治理方案》工程建設后，龍洞河20年一遇洪水自分洪洞宣泄至清江干流，三孔橋攔河閘以下至風靈渡擋洪閘（站）之間龍洞河兩岸主要受內澇影響，防洪情況可得到根本解決。（5）對三孔橋上以上河段，對于占用河道斷面多的河段可采取在對岸和管道基礎側擴挖河道，還建河道行洪斷面的措施，以消除項目建設對河道行洪的影響。（6）更一步優(yōu)化工程布置，盡可能的不影響后期治理規(guī)劃實施，或結合治理方案并同實施。（7）對于跨河管線，應采用從河底穿越，不應產生影響行洪建筑。7.2消除或減輕洪水對建設項目影響的工程措施（1）對基礎不滿足沖刷穩(wěn)定要求的要采取工程措施整改加固防護。（2）8結論與建議8.1結論（1）本項目在河道內建設污水管線，對河道行洪會產生一定影響，從建設方式而言是不符河道管理相關規(guī)定。（2）項目建設對后期河道防洪規(guī)劃實施會產生一定影響。（3）施工期內河道兩岸邊灘內堆積的一些施工物料、施工棄渣及施工圍堰等，直接影響河道行洪。（4）項目建設占及部分河道，占用一定行洪斷面，經分析計算，20年一遇洪水，最高產生壅水為0.27m,項目建設對河道行洪會產生一影響。（5）項目建設占用右岸河道，會改變水流流向，加強對工程對岸的沖刷，對不穩(wěn)定河段河勢穩(wěn)定會產生一定不利影響。（6）項目建設更一步降低了區(qū)域的防洪能力，對區(qū)域防洪安全產生一定影響，但影響在可控范圍內。（7）項目建設在官坡橋、棲鳳橋、三孔橋河段分別產生壅水高度為0.22m、0.27m、0.21m，項目建設降低了橋梁的防洪能力。（8）項目建設不影響區(qū)域防洪搶險通道，不影響區(qū)域防汛搶險與應急水上救生活動。（9）污水管道沿河內建設，采取可淹式封閉管線，河道內管道采用混凝土防護，只要滿足沖刷穩(wěn)定要求，其防御措施可行。（10）污水管道采用封閉式，抱括檢修孔，因此洪水淹沒對其運行無影響。（11）經計算，河道20年一遇洪水沖刷深度為0.5m,因此管道防護基礎埋設深度不應低于0.8m,以確保項目穩(wěn)定安全。8.2建議（1）在汛期來臨前應清除出河道及灘地施工一切臨時建筑物，施工器材、拆除圍堰，清理河道棄土，消除由工程施工對河道行洪影響。施工過程中對施工棄土、棄渣等建筑垃圾，應運致河道外堆放。（2）對三孔橋至出口全河段進行全面清淤疏浚、清障，確保水流通暢，全河段平均清淤深度不低于0.3m。（3）三孔橋至出口全河段項目建設對岸邊不穩(wěn)定河段進行加固處理。（4）加快推進規(guī)劃的分洪工程建設。據《恩施龍洞河治理方案》工程建設后，龍洞河20年一遇洪水自分洪洞宣泄至清江干流，三孔橋攔河閘以下至風靈渡擋洪閘（站）之間龍洞河兩岸主要受內澇影響，防洪情況可得到根本解決。（5）對三孔橋上以上河段，對于占用河道斷面多的河段，可采取在對岸和本岸擴挖河道，還建河道行洪斷面的措施。（6）更一步優(yōu)化工程布置，盡可能的不影響后期治理規(guī)劃實施，或結合治理方案并同實施。（7）對于跨河管線，應采用從河底穿越，不應產生影響行洪建筑。（8）對基礎不滿足沖刷穩(wěn)定要求的要采取工程措施整改加固防護。（9）后期運用應加強河道清淤，減少因泥沙淤積對河道行洪功能的影響。（10）在河道防洪工程實施未能實施前，針對龍洞河應細化本片區(qū)城市防洪搶險應急預案，確保本區(qū)域防洪安全。 目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1概述 11.1項目背景 11.2評價依據 21.2.1法律法規(guī) 21.2.2地方性法規(guī)、規(guī)章 21.2.3規(guī)范性文件 31.2.4技術標準 31.2.5相關資料 31.3技術路線及工作內容 42建設項目概況 52.1建設項目名稱、地點和建設目的 52.2工程建設方案 52.3工程施工方案及要求 72.4項目形象進度 93區(qū)域防洪基本情況 103.1流域概況 103.2水文氣象特性 123.2.1氣象特征 123.2.2暴雨特性 133.2.3洪水特性 133.3地質概況 133.3.1地形地貌 133.3.2地層巖性 143.3.3地質構造及區(qū)域穩(wěn)定 143.3.4水文地質條件 143.4現有水利工程及其它設施情況 153.5河道防洪現狀及存在的問題 153.5.1河道現狀 153.5.2存在問題 173.6水利規(guī)劃及實施安排 184防洪評價計算 204.1設計洪水計算 204.1.1水文測站 204.1.2水文資料情況 204.1.3設計洪水 214.1.4洪水特性及成因分析 214.1.5暴雨途徑推求設計洪水 214.1.5.1設計暴雨 224.1.5.2設計洪水 224.1.6流量途徑推求設計洪水 244.1.7設計洪水成果合理性分析 264.2分期洪水 274.3工程前河道設計洪水（P=5%）淹沒線計算 294.3.1典型斷面資料 294.3.2設計洪水淹沒線計算 304.4工程后河道設計（P=5%）洪水淹沒線計算 334.4.1行洪斷面影響分析 334.4.2工程后水面線計算 344.5壅水計算