越西河堤初步設計報告

v1.0可編輯可修改v1.0可編輯可修改驗基本上按照水文測驗規(guī)范進行，具有1959~1966年實測水位流量資料，總體上講，該站水文資料可供本工程設計使用。順河站位于越西縣乃托鄉(xiāng)木洛村，地處普雄河與越西河匯口下游710m的漫灘河上，控制流域面積1689km,河長56.4km。1968年1月設立，1989年停測，屬四川水文總站領導。順河站順直河段長150m以上，7^寬約40m,斷面呈U型，河床組成均勻，左岸為基巖，右岸為堆積的卵石和泥土組成，河床為塊、卵石，測流河段下游不遠有急灘。該站測面為假定基面，水位采用人工和自計水位平行觀測，枯期每日8、20時定時觀水位，汛期2、8、14、20時觀測四次，漲水時加測，較好控制了水位的變化。流速和斷面測驗使用攬道。流速測驗用常測法，測速垂線一般都在14~17條，實測流量的水位變幅一般可達全年水位變幅的95%Z上。多數(shù)年份用單一水位流量曲線推流，少數(shù)年份為兩條曲線推流。由于各級水位測點較多，基本能較好的控制水位流量關(guān)系的變化，水位流量關(guān)系定線合理，由此整編的水文資料較為可靠。巖潤站位于甘洛縣巖潤?quán)l(xiāng)卻木里果村，地處尼日河中游末端，是尼日河的控制站，控制流域面積3302km,河長105km該立^從1958年設立觀測至今，現(xiàn)有四川省水文水資源勘測局領導。巖潤站順直河段長220m,河寬約90ml基本斷面上游130m和下游150m為急灘，再下游為彎道，具有控制作用。斷面呈U型，為單式河槽、右岸為陡巖，左岸稍緩，河床基本穩(wěn)定。該站測面為假定基面，水位采用人工和自計水位平行觀測，流量測驗以流速儀為主，歷年測流次數(shù)較多，能控制水位流量關(guān)系的變化，測流水位變幅，基本能控制全年水位變化，高低水流量基本上不外延，歷年水位流量關(guān)系曲線變動不大，定線合理，由此整編的水文資料較為可靠。各站基本情況見表2-2。表2-2越西河及相鄰流域水文站網(wǎng)一覽表河名站名流域面積(Kmi)觀測項目觀測年代尼日河巖潤3302水位、流量、泥沙、降水、水溫1959~至今尼日河順河1689水位、流量、降水1970~1988越西河李家橋426水位、流量、降水1959~1966洪水洪水標準根據(jù)《防洪標準》(GB50201-94)及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000),按照堤防工程保護范圍和對象的重要性，結(jié)合城市環(huán)境現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃，確定越西縣越西河城區(qū)左岸堤防工程防洪標準采用20年一遇設計。暴雨洪水特性越西河屬四川暴雨區(qū)劃的V區(qū)，暴雨形成的主要天氣系統(tǒng)，地面多為冷鋒，具籠罩面積一般較大，當雨量較大且歷時較長時就形成較大洪水。而由雷雨形成的局部性暴雨歷史短，籠罩面積不大，形成的洪水較小。由于地勢、地形和水汽條件的限制，全流域發(fā)生暴雨的機會少，大面積暴雨中心位于本流域的機會亦少。由越西氣象站氣象資料統(tǒng)計，最大一日暴雨多年平均為70.24mm日降雨量大于25mm勺天數(shù)多年平均為。越西河及其上游支流大花河均為山區(qū)性河流，洪水主要由暴雨形成，洪水發(fā)生與暴雨相對應，具有歷史短、發(fā)生次數(shù)少、陡漲陡落的特點。其洪水過程多為復峰，歷時3-5天，單峰洪水歷時為2-3天。歷史洪水及重現(xiàn)期估算越西河流域內(nèi)洪災頻繁。根據(jù)1959年6月四川水文總站在李家橋水文站河段進行歷史洪水調(diào)查的結(jié)果，表明該流域歷史最大洪水發(fā)生在1915年，從洪痕分析，當時洪水水位達到1899.45m,由水位流量關(guān)系曲線推算，1915年最大流量達572m3/s。1959年6月30日李家橋站又發(fā)上一次特大洪水，實測最高水位為1899.47m,實測最大流量為580nVs,超過了1915年歷史洪水。此次洪水縣城日雨量達160mm整個沿河兩岸一片汪洋，較歷史上1933年洪水還大，經(jīng)確定為百年一遇(P=1%洪水，洪災造成的直接經(jīng)濟損失達萬元。1983年洪水，縣城日雨量達123.1mm下游出口洪水流量達829m3/s,經(jīng)確定為三十年一遇(P=%洪水，沖毀河堤15kml橋梁20座，農(nóng)田3649.8ha。洪水計算設計暴雨由于本工程流域內(nèi)無水文站，無實測長系列洪峰流量資料，但越西氣象站有1961年至今的雨量觀測資料。本次收集了該站1961-1990年共30年歷年最大24小時暴雨資料，并對該站年最大24小時暴雨量系列進行頻率計算，年最大24小時暴雨量頻率曲線見圖冊。經(jīng)驗頻率用數(shù)學期望公式P=m/(n+1)*100%計算，其中1987年作為特大值處理，經(jīng)對歷史洪水調(diào)查及歷史洪水重現(xiàn)期估算1987年洪水可定位為100年一遇，以P-III型頻率曲線適線，確定其統(tǒng)計參數(shù)，計算成果見表2-3o同時用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》查算出工程流域各短歷時暴雨統(tǒng)計參數(shù)及設計暴雨量，在《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》相關(guān)附圖中查出流域中心位置及1/6h、1h、6h、24h暴雨量均值及變差系數(shù)Cv,采用Cs/Cv=。計算成果見表2-3。表2-3工程所在流域各時段最大暴雨量查算成果表時段(h)均值(mmCvCs/Cv各頻率設計值(mm備注P=1%P=2%P=%P=5%1/6《手冊》查算值1357065424702469氣象站資料由上表知，由于《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》查算的24小時暴雨統(tǒng)計參數(shù)和各頻率設計值與采用越西氣象站實測暴雨計算成果很相近，考慮設計流域雨量站點分布少，且缺乏短歷時(1/6h、1h、6h)暴雨量資料，因此采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》查算的各歷時暴雨成果作為本次設計的暴雨計算成果。推理公式法

推理公式基本關(guān)系式：Q0.278iF0.278（S/n）F上式適用于全面產(chǎn)流條件下的全面匯流和部分匯流兩種情況。當全面匯流條件下當部分匯流條件下T>當部分匯流條件下T>tcjc\1n

n(-)tc[(1n)邪30.2784n01.3j_1(mJ)4^(SF)4^式中：q-最大流量（m/s）；-洪峰徑流系數(shù);i-最大平均暴雨強度（mm/丹；S-暴雨雨力（mm/。；n-暴雨公式指數(shù)；F-集水面積（km2）；p-流域匯流時間（h）。根據(jù)設計洪峰流量計算公式，確定以下參數(shù)：流域特征參數(shù)：大花河集雨面積為107.5km2,河長19.8km,河道比降為%o。越西河集雨面積為547.8km2,河長36.3km,河道比降為%o。大花河、越西河產(chǎn)流參數(shù)以均采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》中盆緣山區(qū)經(jīng)驗公式計算，計算得流域產(chǎn)流參數(shù)均值6F0.19,Cv=,Cs.匯流參數(shù)m采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》中的盆緣丘陵區(qū)經(jīng)驗公式計算，計算得大花河和越西河m值分別為，。計算結(jié)果見表2-4。表2-4大花河及越西河不同頻率洪峰流量成果表流域一3Qp(m/s)P=%P=%P=%P=%大花河380323281243越西河9237487065722.4.4.2水文比擬法鑒于工程涉及的大花河和越西河河段無實測的暴雨洪水資料，因而采用李家橋站、順河站水文資料通過面積比擬法移用到本工程。李家橋站僅有1959-1966年實測洪水資料（1967年有實測水位），現(xiàn)首先利用該站水位流量關(guān)系，插補出1967年年最大流量。根據(jù)李家橋歷史洪水情況分析，1959年做特大洪水處理（重現(xiàn)期為100年左右），再加入1915年歷史洪水和1960-1967年實測洪水組成一個不連續(xù)序列，經(jīng)多次試錯，求得年最大流量均值為251n3/s,Cv=,Cs=Cv。順河站具有1970~1987年實測洪水資料，由于其與下游巖潤站年最大流量有較好的相關(guān)關(guān)系，因此采用巖潤站1960~19691988~2003年實測的最大流量，插補延長順河站同期年最大流量。通過插補延長，順河站洪水系列達到44年，系列中大、中、小型洪水頻繁交替出現(xiàn)，且頻次相近，并實測有1987年洪水894n3/s。加上1933年和1959年歷史洪水組成一個不連續(xù)系列，對該洪水進行頻率計算，頻率曲線見圖2-2o李家橋站位于越西河匯口以上的越西河上的，以李家橋站為依據(jù)站，采用面積比分別推求本堤防工程大花河段、越西河段的設計洪水。同時，采用順河站推求越西河洪水作為比較，計算結(jié)果見表2-5o表2-5水文比擬法計算大花河與越西河不同頻率洪水成果表-3站名或流域名稱Qp（m/s）

P=%P=%P=%P=%李家橋站679572470339順河站1540139012401120李家橋站推大花河243220196177李家橋站推越西河803556401順河站推越西河727585549圖2-2順河站洪水頻率曲線圖成果合理性分析從分析結(jié)果可以看出，大花河段設計洪水用兩種方法的計算結(jié)果相差較大，而越西河兩種方法計算的成果也不一致。原因之一，李家橋站實測水文資料較短，且為上世紀60年代的資料，因此李家橋站資料推出的洪水可靠性較差。另外，雖然工程所在流域與測站控制流域雖然同屬于暴雨區(qū)，降雨特征基本一致，但由于流域面積相差過大，匯流特征不一致，所以采用水文比擬法計算的結(jié)果僅作為參考。而選用推理公式法計算的設計洪水流量符號地區(qū)洪水變化規(guī)律，并無明顯不合理之處，因此本設計采用推理公式計算成果，大花河20年一遇設計洪水為243m3/s，越西河20年一遇設計洪水為572m3/s分期洪水洪水分期根據(jù)李家橋水文站各月最大流量分布特性，結(jié)合施工安排要求，除6-9月為主要汛期，其余按月分期，將全年劃分為1月、2月、3月、4月、5月、6-9月、10月、11月、12月等9個時間段。分期洪水最大流量頻率分析各分期時間段采用最大值獨立取樣法，從李家橋站徑流資料中，統(tǒng)計各分期時段最大流量，組成各時段最大流量系列，進行頻率計算分析。按數(shù)學期望公式計算系列的經(jīng)驗頻率，以矩陣法計算各時段均值及變差系數(shù)，選用P-III型曲線適線，推求各分期時段的統(tǒng)計參數(shù)及各種頻率設計值見表2-6。大花河及越西河分期洪水的計算，可采用李家橋水文站的計算結(jié)果，按集水面積的n次方移用至工程處。n的取值，根據(jù)各個時期的洪水大小不同來確定，主汛期按面積比的2/3次方移用，其余月份按面積比移用。由于大花河屬于季節(jié)性河流，因此，認為將頭年11月至次年3月分期洪水視為零。成果見表2-7、表2-8。表2-6李家橋水文站分期洪水設計成果表分期（月份）CS/CVCS/CV5%10%20%12345108續(xù)表2-6分期（月份）CS/CVCS/CV5%10%20%6~931725817710102

1112表2-7大花河段分期洪水設計成果表分期（月份）5%10%20%102030456~923018812910110120表2-8越西河段分期洪水設計成果表分期（月份）5%10%20%123451331056~9389317218101112河流泥沙河流泥沙來源及特點大花河上游和越西河上游主流均為山區(qū)性河流，流域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復雜，出露地層主要為有流紋巖、變質(zhì)流紋巖、灰?guī)r、石英砂巖等。巖石破碎、節(jié)理發(fā)育，河谷兩岸多崩塌、坡積及泥石流溝，豐富的巖層崩塌物是河床推移質(zhì)提供了重要來源。大花河流域植被條件較好，森林覆蓋率為60%流域內(nèi)由巖石風化提供給河流的泥沙比較突出。越西河主流上游地勢相對平緩，兩岸農(nóng)田分布較多，是主要的農(nóng)作區(qū)，人類活動強烈，加劇了水土流失。河泥沙主要產(chǎn)生于汛期5月-10月。汛期河水比較渾濁，雨停后河水逐漸變得清澈。懸移質(zhì)大花河、越西河均無實測泥沙資料，只有下游尼日河的巖潤站有較長實測懸移質(zhì)泥沙。巖潤站1959年開始懸移質(zhì)泥沙測量，具有1959-2003年泥沙資料，泥沙測驗采用模式采樣器一點法采取，年內(nèi)單沙次數(shù)一般在400次左右，大多用近似法整編。泥沙主要集中在汛期，枯水期含沙量很小，從1967年開始，12月至翌年3月停測。鑒于大花河流域與巖潤站控制流域相差太大，無法適用巖潤站作為參證站，因此只能用間接方法計算，查《四川水文手冊》，求得大花河流域懸移質(zhì)輸沙模數(shù)Ms=1200t/km2,大花河堤段流域集雨面積為107.5KR,計算得大花河年輸沙量為萬噸。越西河泥沙資料可根據(jù)巖潤站實測泥沙資料計算。根據(jù)巖潤站實測泥沙資料分析，1959-1981年多年平均流量為100n3/s,多年平均輸沙量為232萬t,多年平均含沙量為0.736kg/m3,多年平均輸沙模數(shù)為702t/km2。1983年-1997年多年平均流量為103m3/s,多年平均輸沙量為438萬t,多年平均含沙量為1.386kg/m3,多年平均輸沙模數(shù)為1326t/km2。利用巖潤站實測泥沙資料，用面積比擬法推移計算成果見表2-9o推移質(zhì)由于李家橋、順河等水文站均無推移質(zhì)泥沙測量資料，因此只能采用間接方法計算。參照《四川省水文手冊》，大花河河道為塊石礫石河床，推移質(zhì)的數(shù)量按懸移質(zhì)的數(shù)量的10刈算，越西河河道為砂卵石河床，Jt移質(zhì)的數(shù)量按懸移質(zhì)數(shù)量的15刈算,則大花河、越西河段推移質(zhì)的多年平均輸沙量Wbs分別為萬t和萬t。表2-9越西河河段泥沙特征表項目巖潤站越西河堤防段流域面積（km））3302多年平均懸移質(zhì)年輸沙量（萬t）324多年平均懸移質(zhì)輸沙模數(shù)（t/km2）981多年平均懸移質(zhì)年含沙量（kg/m3）多年平均懸移質(zhì)5?10月輸沙量（萬t）322多年平均懸移質(zhì)5~10月含沙量（kg/m3）5~10月輸沙量占全年比例（％）水位流量關(guān)系曲線本工程下游控制斷面處無實測的水位流量關(guān)系，因此只能間接用水文學方法建立了水位流量關(guān)系曲線。公式如下：121二二Q-AJ2R3n式中：Q一流量（m3/s）;A一斷面過水面積（m2）;R一水力半徑（m）;J一水面比降；n一河床糙率。經(jīng)實地調(diào)查和訪問，本工程大花河段1+450河床穩(wěn)定，因此選擇作為控制斷面。越西河選擇東門大橋下游1300m處穩(wěn)定斷面作為控制斷面，此處河段的上下下游河道順

直，斷面形狀規(guī)則且比較穩(wěn)定，多年來無沖淤變化，河床質(zhì)為砂卵石且變化小。而斷面要素A、R根據(jù)實測大斷面資料計算，糙率《洪水調(diào)查》終端天然河道糙率選用，并用調(diào)查歷史洪水流量反推糙率作為控制。大花河和越西河河道糙率分別取和；比降采用實測水面比降、河床比降，分別為18%和％。推算出的控制斷面水位流量關(guān)系曲線見圖2-3。大花河五一橋下游處（樁號1+450）水位流量曲線1674.01673.01671.51671.0-1672.51673.01671.51671.0-1672.5流量(m-s)水位21.4167O.pl35.01671.551.71(571.773.6167L9139.41672.2163.11672.3187J1672.4217.61672.5284.11672.7321.21(572.543971673.11670.05010015020025030050100150200250300流量（m3/s）位水越西河東門大橋下游1300nft水位流量曲線16545於n1651.5165101650.51650.0200400600流量(m3/s)8001000圖2-3流量(m3⑸水位(m)11.11650.916.01651?？?4165113151(551269A16515S6316516147116519235.fi165224梵716527535216529656.716531排澇洪水根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》(GBJ500142006)和《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318-2000,雨水重現(xiàn)期一般采用~3年，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即引起較嚴重后果的地區(qū)可采用5年，因此，根據(jù)越西縣城的地形地勢、匯水特點，本工程左岸堤防保護范圍內(nèi)的排澇標準按1年一遇設計。該地區(qū)的24小時最大暴雨的平均強度可采用攀枝花經(jīng)驗公式進行計算，公式如下:Q101qF2422(1lgP)(t13)0.78(t13)0.78Q-為設計排澇流量，單位為m3/s；山一為徑流系數(shù)；F一為集水面積，單位為km2;q一為暴雨強度，單位l/s104m3;p一為設計暴雨重現(xiàn)期；t一為集水時間，單位為So根據(jù)地形圖勾畫，本排澇區(qū)間集水面積為1.61km：綜合徑流系數(shù)采用，經(jīng)計算,設計重現(xiàn)期為1年的排澇流量為1.69m3/so3工程地質(zhì)刖百越西河堤防工程位于越西縣城城東的越西河左岸，是為保護兩岸人民財產(chǎn)及土地，促進越西縣經(jīng)濟發(fā)展而新建的堤防工程。勘察目的和技術(shù)要求本次勘察的主要目的是為堤防工程的設計提供重要的地質(zhì)勘探基礎資料。勘察技術(shù)要求主要為查明場地地質(zhì)構(gòu)造，各種巖土層土質(zhì)、厚度及分布，對地基土的穩(wěn)定性及均勻性進行評價，提供地基土的物理力學指標，同時對堤防建設所需建筑材料作初步的調(diào)查。勘察工作執(zhí)行的規(guī)范本次勘察工作執(zhí)行以下相關(guān)規(guī)范：1、《巖土工程勘察規(guī)范》(GB5002F2001);2、《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287-99;3、《建筑抗震設計規(guī)范》(GB5001J2001);4、《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》(SL188-2005);5、《堤防工程設計規(guī)范》(GB50286"98);6、《水利水電工程鉆探規(guī)程》(DL5013-92);7、《土工試驗方法標準》(GB/T50123-1999);8、《工程巖體試驗方法標準》(GB/T50266-99)。勘察工作布置及工作方法根據(jù)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)范》，本次勘察勘探工作布置如下：1、沿堤防軸線及兩側(cè)布設勘探鉆孔，共布設鉆孔9個，完成鉆孔深度108.91m,采用清水作沖洗液并套管護壁。2、采用重2型動力觸探進行原位力學測試，采用注水試驗測定地下含水層滲透系本次勘察共投入兩臺回轉(zhuǎn)鉆機，經(jīng)過14天的野外工作，共完成取芯鉆孔9個，孔深-40.6m,總進尺108.91m；進彳T重2型動力觸探測試1孔2次；注水試驗1孔2段。完成工作及其質(zhì)量受越西縣水利局委托，四川西昌攀西地質(zhì)勘察院于2009年11月13日~11月26日對越西河堤防工程場地進行了勘察工作，完成的主要工作量見表3-1表3-1地勘工作量表序號項目單位數(shù)量11:1000工程縱剖面測量km21:1000工程橫剖面測量處73鉆孔孔94原位重2型動力觸探測試孔25滲透試驗孔16勘測點定位占八、、9勘察工作按有關(guān)技術(shù)標準、工程地質(zhì)勘察方案執(zhí)行，質(zhì)量符合有關(guān)技術(shù)標準的要求,達到了初勘的目的。地質(zhì)概況地形地貌越西河和大花河支流位于康藏高原東南緣，橫斷山系的小相嶺山脈南端，河谷兩側(cè)峰巒疊嶂，嶺谷高差懸殊，屬深切割的高中山地形。越西河上游地形陡峭，坡度較大，河床窄陡、水流湍急；越西河中游坡度較緩，兩岸有河谷平壩分布，是主要的農(nóng)作區(qū)；越西河下游，屬峽谷地區(qū)，河道狹窄，河床平均比降為20%。大花河是越西河的一級支流，在越西縣中所鎮(zhèn)匯入。受巖性、構(gòu)造的影響，大花河上游河谷狹窄，河谷呈V型，兩岸谷坡陡峭，坡角一般為30-50度，懸崖、沖溝地貌發(fā)育，河床比降10-17%在下游匯入越西河匯口處，河谷變得寬闊，河床比降3-5%,河谷最寬處達1500m左右。越西縣越西河城區(qū)堤防工程位于越西河中游，包括支流大花河和干流越西河兩段，

測區(qū)海拔高程1650-1720mo該段主要是斷陷河谷平壩地貌，地形坡度平緩開闊。河流兩岸主要由河流一、二級階地、冰磺以及山前冰水堆積，洪積扇等組成，地勢開闊。地層巖性工程區(qū)出露的地層主要是震旦系上統(tǒng)燈影組地層，第四系地層為全新統(tǒng)的松散堆積層。各地層巖性及分布敘述如下：.震旦系上統(tǒng)燈影組：中下部灰白色白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，偶夾硅質(zhì)灰?guī)r，上部為灰色燧石條帶石白云質(zhì)灰?guī)r，厚800-1100mi.第四系：包括沖積、洪積、崩坡積、殘坡積及泥石流堆積等，分布廣泛。(1)殘坡積層：廣泛分布在河谷兩岸岸坡上，主要為震旦系地層的風化產(chǎn)物，為含碎石角礫粘土層。碎石角礫成分與所在地母巖巖性密切相關(guān)，結(jié)構(gòu)松散，厚度一般為1-9m。(2)洪積層：由含土塊碎石組成，土為黃色、黃紅色粘土及壤土，塊碎石成分主要由流紋斑巖、白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r等組成。該層分布廣泛，沿河流兩岸沖溝有大面積分布。(3)沖積層：分別為沖積I、II級階地和現(xiàn)代河床堆積層。分布于河床、漫灘及岸坡。巖性為含砂漂卵礫石層。I、II級階地零星出露，漫灘及現(xiàn)代河床堆積層則分布廣泛，漂卵礫石圓度及分選性差，巖性成分以流紋斑巖及白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r為主。(4)崩坡積層：為含土塊碎石層，塊碎石成分與母巖相同。分布在河道沿線。(5)泥石流堆積層：分布于各沖溝