堤防工程布及主要建筑物设计

5 工程布置及主要建筑物

5.1设计依据

5.1.1工程等别及建筑物级别

本次设计治理河长8.93km，新建防洪堤总长14.925km，保护耕地2.14万亩，保护人口2.97万人。根据《防洪标准》（GB50201—94）和《堤防工程设计规范》（GB50286—98）的规定，该防洪工程级别为5级，防洪标准取10年一遇洪水设计（P=10%）。

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306—2001），工程区地震动峰值加速度值0.10g，相应地震烈度为Ⅶ度，地震动反应谱特征周期为0.45s，所以，本工程地震烈度按Ⅶ度设防。

5.1.2 基本设计资料

⑴水文、气象

历年各月极端最高气温：29.7℃；

历年各月极端最低气温：-24.8℃；

多年平均气温：5.9℃；

平均风速：1.6m/s；

最大风速：21m/s；

10年一遇洪峰流量：439m3/s

⑵工程地震设防烈度为Ⅶ度

⑶地基特征

砂砾卵石堤基允许承载力0.5～0.6MPa。

⑷堤基开挖边坡系数

临时开挖边坡：水上：1:1、水下：1:1.25～1:1.5。

⑸堤身抗滑稳定安全系数

正常运行条件：K≥1.10

非正常运行条件：K≥1.05

5.2工程总体布置

5.2.1工程布置原则

⑴堤线布置与该地区的发展规划相结合，相互协调一致，避免工程重复建设。

⑵堤线与河势流向相适应，并与洪水的主流线大致相平行，满足防洪区段两岸堤防间距大致相等，堤距大于稳定河宽要求。

⑶堤线力求平顺，防洪堤段平缓连接，尽可能利用有利地形进行布置。

⑷堤身断面形式的选择要因地制宜，根据堤线两侧地形、地貌及建筑物分布情况，选择合适的断面形式。

5.2.2工程布置

根据拟定的工程布置原则，结合现状堤防存在的问题、地形条件及稳定河宽及防洪区内的各种建筑物位置等综合因素进行考虑防洪堤基线布局，防洪堤起点与原有防洪堤相接，堤身尽量考虑修建在土质好、比较稳定的滩岸上，在河道明显变窄的河段，采取展宽堤距或考虑清除障碍，部分地段截弯取直，使各堤段平缓连接，在保证河道行洪能力的前提下，对原有地段的宽、浅式河道断面进行缩整，保护原有河道两岸耕地。具体为：

本次设计治理河长8.93km，新建防洪堤总长14.925km，防洪堤与桥梁以10m的渐变段与桥梁边墩相接，防洪堤遇支沟及公路排水涵洞小支沟时断开，对断开支沟以八字墙形式护砌。其中：左岸堤防以临合公路大桥边墩为起点，桩号为左0+000，右岸堤防以大夏河与槐树关河交汇口处槐树关河右岸已建堤防末端为起点，桩号为右0+000，沿大夏河向下游

布置堤防，堤线沿两岸岸坎布置充分利用已有岸坎，堤防设防标准为10年一遇洪水，新建堤防与原有桥台连接处设渐变段连接，末端在桩号左8+912处与后杨村大桥左岸边墩顺接，左岸共计新建防洪堤7242.1m。末端在桩号右8+943处与后杨村大桥右岸边墩顺接，右岸共计新建防洪堤7683m。在大夏河双城至马九川段分别有已建的尹集水电站、新集水电站、兆兴水电站和西川水电站，这四座电站的引水枢纽均按30年一遇洪水设计，已修建的防洪堤及尾水渠均按20年一遇洪水设计，因此本次设计中对该段水电站的防洪堤及尾水渠可利用部分直接与本次新建堤防顺接。

防洪堤治导线布置见下表5-1。

5.3 堤防防洪标准、堤距选择及线路布置

5.3.1 防洪标准选择

本工程防护范围为临夏县大夏河双城至马九川段两岸，是以沿岸村庄及耕地为主的防护区，根据《防洪标准》（GB50201—94）规定，防护区人口≤20万人，防护区耕地面积≤30万亩，工程防护等级为Ⅴ等小（2）型，洪水标准为10～20年（重现期）防洪工程级别为5级。根据防护人口及耕地数量，参照流域规划中对乡村为主防护区洪水标准的确定，选定该工程防洪标准为10年一遇洪水，按水文分析计算结果，本工程区10年一遇洪水为439m3/s。

5.3.2 堤防线路布置原则

⑴堤线布置与临夏县城乡近远期发展规划相结合，相互协调一致，避免工程重复建设和改造。

⑵堤线与河势流向相适应，直线河段堤线尽量与洪水的主流线相平行，弯曲河段采取大弯就势、小弯取直的原则。保持河段两岸堤防间距大致相等，堤距应大于稳定河宽要求。

大夏河双城至马九川段治导线布置表

大夏河双城至马九川段治导线布置表

⑶防治结合，堤线力求平顺，各堤段平缓连接，稳定河势，确保能顺利的通过设计洪水。

⑷妥善处理好左右岸、上下游的关系，统一治理。

⑸因地制宜，就地取材，节省投资。

⑹防洪治理规划要与恢复和改善生态环境相结合。

堤线平面布置宜顺直，转折处应用平缓曲线相连接。弯道最小容许半径要满足：

min (35)

R B

=-

式中：R min—堤线容许最小弯道半径，m；

B——河道水面宽度，m。

通过计算，大夏河双城至马九川段堤线最小弯道半径应大于210m。

5.3.3造床流量及稳定河宽

本设计中堤距指两岸堤线中心距亦即洪水治导线宽度。该指标直接关系到工程造价和防护效益。堤距确定主要考虑以下因素：①满足安全、通畅泄洪的要求；②充分考虑河相关系，不改变河型；③少占地或尽量不占地，权衡工程量与防护效益，达到经济上的合理性，统筹考虑各河段及其上、下游的行洪要求。

防洪段导线宽度，下限应不小于造床流量下的稳定河宽，上限一般以河曲外包线或自然岸宽确定。冲积河流在水流与河床的长期相互作用下，能得以自由发展，经过水流与河床的自动调整，河床形态将与流域来水、来沙及河床边界条件相适应。河道形态与水力泥沙因素及河床地质条件之间也存在着某种物理量关系。目前对造床流量的确定多用经验方法计算，有平摊水位法、多年平均洪峰流量法等。实际工作中国内一般都采用2～5年一遇的洪峰流量作为造床流量，本次计算采用2年一遇的洪峰流量作为造床流量。