王团河道整治工程可行性报告.docx

王团河道整治工程可行性报告.docx

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王团河道整治工程可行性报告

1基本情况

本次规划治理段位于××县王团镇区西部，距县城15km。

河道全长约2.8km，河道比降1/909，弯曲系数为1.2，现有弯道5个。

清水河××县王团镇区段，从河道演变特点和河流型态上划分，属山区弯曲型（或蜿蜒型）河道。

河道特点为主河槽具有弯曲外形，深槽紧靠凹岸，边滩依附凸岸，凹岸冲蚀，凸岸淤长，河身在无约束条件下向下游蜿蜒蛇行，在有约束条件下平面形态基本保持不变。

2气象、水文

2.1气象

本次规划治理河段位于清水河××县王团镇西部，属中温带干旱、半干旱大陆性气候，气候基本特征为冬春长，夏秋短干旱少雨，蒸发量大，冷暖干湿，日照充足，多年平均气温9.3℃，日极端最高气温38.2℃，极端最低气温-27.3℃，日温差较大；年平均降水量278.0mm，年平均蒸发量2224.1mm，年平均日照数2965.8h，日照率67%，年最大积雪深度140mm，年平均无霜期178天，年最大冻土深度1370mm。

2.2径流

清水河全流域年径流深自南向北为100～3mm，平均年径流量2.16亿m3，产水径流模数1.49万m3。

以上径流量反映了流域可产水量，即天然径流量，由于清水河流域建有大量的水库工程，特别是治理河段以上的水库座数约占全流域的95%以上，流域内水利设施已发挥了巨大作用。

因此本治理河段过境水量远小于天然径流量，采用实测资料计算为1.09亿m3。

2.3泥沙

清水河为多泥沙河流，实测悬移质多年平均含沙量229kg/m3，实测最大含沙量1160kg/m3（1960年），多年平均输沙量4940万t，最大19100万t（1964年），最小8.47万t（1960年）。

由于水库及水保工程的拦蓄作用，还原输沙量可占天然沙量的50%。

流域平均输沙模数3410t/km2，输沙模数中游大、上下游小，折死沟冯川里水文站年均输沙模数7710t/km2，1959年实测最大断面含沙量1580kg/m3，为水土流失严重地区。

2.4设计洪水

清水河××县王团镇区段上游42.5km处的韩府湾水文站，有1959年至2000年实测水文资料42年，××县王团镇下游53.5km处的马家河湾水文站有1959～1961、1965～1970年9年实测水文资料，且都位于清水河干流上，本次设计洪水采用宁夏水文水资源局关于××县清水河整治工程的水文计算成果。

宁夏水文水资源局2001年为××县清水河河道治理所做的《清水河断面水文分析计算》结果，该成果以韩府湾站设计洪水放大10%作为该河段设计洪水。

具体见表2-1。

清水河××王团镇区段设计洪水成果表

表2.1

频率

项目

P=20%

P=10%

P=5%

P=3.33%

P=0.5%

洪峰流量（m3/s）

518

770

1060

1210

2100

洪水总量（万m3）

2380

3509

4870

5569

9685

洪水历时（h）

50.6

3社会经济情况

王团镇位于××县西南部，东与预旺镇交界，南与固原市七营相连，西隔清水河与海原县高崖乡相望，北与石狮镇，窑山接壤。

中宝铁路及银平公路（S101）从镇域西侧南北向穿过。

2003年7月实行合乡并镇后镇域土地总面积466.9km2，全镇辖34个行政村，117个生产队，全镇总人口为39028人，人口密度为84人/km2，回族约占总人口的99.9%。

农业人口34528人，占总人口的88%，非农业人口4500人，占总人口的12%，人口自然增长率17.11‰。

全镇的劳动力中从事第一产业的占52%，第二产业占30%，第三产业占18%。

2002年全镇社会总产值5156.00万元，其中第一产业2035.80万元，占总产值的39.5%，在××县6镇12乡中位居第三；第二产业1800.00万元，占总产值的34.9%；第三产业1320.20万元，占总产值的25.6%。

农民人均年纯收入1230元，群众生活困难。

农村工业产值比重很少，工业基础十分薄弱，发展滞后，属传统农业生产为主的农贸型城镇。

××县城镇体系规划确定，在××县西线城镇经济发展区中，王团镇将作为地区性经济协作生长集合区，带动周围腹地乡镇的发展。

4工程地质

4.1概述

本次规划清水河××县王团镇区段整治工程参考《××县王团镇市政基础设施工程建设方案》地质资料，其目的是提供整治河段塌方、滑坡、河道冲刷建筑物基础所需工程地质参数。

4.2区域地质概况

4.2.1地质概况及地形地貌

根据地质报告，场地地层自上而下为新近堆积黄土，共分为两层：

（1）黄土状粉土（Q24）；黄褐、棕褐相杂，土质不均，混有砂粒，大孔排列杂乱，混有粉质粘土团块，多虫孔和植物根孔。

在大孔壁上常有白色钙质粉末，呈条纹或星点状分布，该层场区普遍分布。

（2）黄土状粉质粘土（Q24）；棕红、黄褐相杂，土质不均，混有粉土团块，在大孔壁上常有白色钙质粉末，呈条纹状分布，该层埋深普遍在3.0～5.7m。

层厚1.0m左右，部分地段尖灭，呈透镜状分布。

经试验，该地区土质综合评价定为自重湿陷性黄土。

勘察结果表明，本场地基底除黄土具湿陷性外，无其它不稳定因素，经处理后适宜进行本工程的建设。

勘察深度内未见地下水。

据区域资料，该地区地下水位埋深40～60m。

该地区最大冻土深度为1.37m。

根据工程地质察勘报告表明，地貌为清水河冲洪积河谷漫滩，地形呈南高北低，地形较为平坦，漫滩为第四系松散冲洪积物，为含少量砂壤土、角砾。

4.2.2地层岩性

清水河××县王团镇区治理段根据钻孔揭露及出露地层为第四系全新统冲洪积层（Q2aL-pL）中。

岩性：

上部为含少量砾的壤土、砂壤土层，厚度1.5～2.5m，松散状。

下部为角砾，稍密-中密，4.0～6.0m以下为密实状，厚度大于10m。

4.3建筑材料

（1）块石料：

花豹湾料场，储量可观，量大质好，距施工现场约80km。

（2）粗骨料：

大沙沟砂砾料场，储量大，但含泥量高，使用时应注意筛洗，距××县王团镇57km。

（3）砂料：

大沙沟砂砾料，储量大，但含泥量高，使用时应注意筛洗。

另外，清水河沟道中也有砾料、砂料，储量大，可就地采取，但必须筛洗。

（4）土方：

就近取运削坡、裁弯取顺及河道内的土料，土质多为壤土及砂壤土。

5工程建设规模

5.1工程建设现状及存在的主要问题

随着××县城镇体系规划的确定，在××县西线城镇经济发展区中，王团镇将作为地区性经济协作生长集合区，带动周围腹地乡镇的发展。

但是目前王团镇镇区基础设施建设滞后，道路不完善，尚未建设给排水系统，生态和生活环境较差。

特别是镇区西临清水河，河道长期没有得到有效治理，河床不断拓宽下切，河道两岸塌坡严重，致使河岸距××县王团镇清真南大寺、王道祖拱北、王团镇中学及民房相距大约不到50m，给当地群众的生命和财产的安全带来严重威胁。

为改变王团镇区的面貌和形象，抓住西部大开发和加快小城镇建设的有利机遇，加大王团镇生态环境建设和产业结构调整优化力度，以市场为导向，以本地资源为支撑，培植特色产业，将王团镇建设成为经济繁荣、社会文明、人民富裕、环境优雅、气候湿润的农工贸型中心镇。

以实现当地群众收入稳步增长和社会经济全面发展、生态环境的可持续发展的目标。

××县王团镇人民政府于二OO三年十二月对该镇的总体布置进行了有机布置。

但镇区西临清水河严重影响着该镇的西向发展，该镇区的重要基础设施、生活区大多集中在镇区西边，制约着镇区南侧宗教用地和以伊斯兰建筑风格为主及体现反映回乡特色的生态园建设。

结合《××县王团经济综合示范镇建设规划》加强王团园林绿化建设，改善当地生态和生活环境，确保当地人民群众的生命和财产安全，亟待对清水河××县王团镇区段进行河道整治。

5.2工程建设的必要性

（1）河道整治是保护两岸公共设施、保证人民安居乐业的需要

近年来，清水河山洪爆发频繁，致使沿河两岸河岸坍塌、大片农田被毁，经济损失逐年增大，严重影响沿河群众的正常生产。

当地政府和两岸群众要求治理清水河的呼声越来越高，特别是清水河××县王团镇受灾较为严重。

所以对其进行整治已迫在眉睫。

（2）加快小城镇建设，保障小康社会建设的需要

××县委及各级水利部门对清水河××县王团段整治工程非常重视，先后做了大量工作。

为保护和改善沿河两岸的生态环境，营造绿水相连的优美景观，在《××县王团镇总体规划》（2003～2020）规划中也明确提出了对清水河××县王团镇段进行整治的要求。

为充分发挥水利工程设施在国民经济持续发展中的基础作用，减少洪灾损失，促进清水河××县王团段生态环境的改善，保障全面建设小康社会的宏伟目标的实现，特别是自治区关于加快城镇化发展战略的提出，对清水河××县王团段进行河道整治已势在必行。

（3）工程建设有利于民族团结和社会稳定

项目所在地为回族聚居区。

由于主流偏移变迁使××县王团镇河岸边界随着变化，当地群众为保护各自利益常常引起纠纷，严重影响民族团结和社会稳定。

清水河整治工程的建设将大大化解矛盾，促进两岸群众团结和社会稳定，也更加体现党的民族政策，为地方经济的发展创造良好的社会环境。

5.3规划依据及范围

5.3.1规划依据

本期可行性研究报告编制主要依据如下：

（1）《国务院关于加强城乡规划监督的通知》国发[2002]19号；

（2）清水河××县王团段生态整治可行性研究报告编制任务委托书；

（3）《××县王团城镇总体规划》（2003～2020）（××县王团镇人民政府，2003.12）；

（4）中华人民共和国《水法》、《防洪法》；

（5）中华人民共和国《防洪标准》（GB50201-94）、《堤防设计规范》（GB50286-98）。

（6）××市水利工程勘测设计院2004年5月实测1/1000清水河王团镇区段带状地形图。

5.3.2规划范围

本次规划治理段位于××县王团镇西部，总面积1.36km2。

其中河道长度约2.8km。

5.4工程布局及建设规模

河道整治工程的总体布局是以规划的治导线及整治河宽为依据，进行河道裁湾取顺以及锁坝工程的布置，控制河势，防止塌岸，确保当地人民群众生命和财产的安全。

河道整治工程建设的重点包括以下两个方面的内容：

（1）为改善流路，需要进行裁弯取顺，建设河道引河工程1处，工程长度339.8m。

（2）按照河道整治规划治导线及生态建设要求，建设护岸1处，锁坝工程1处，工程总长度386m。

6整治原则、目标和方案

6.1整治原则

考虑××县王团镇发展需求，对治理河段统一规划，统一治理，兼顾左右岸、突出重点，因地制宜，充分挖掘当地的旅游资源，采用工程措施与生物措施相结合进行综合治理。

6.2整治目标

目前，清水河基本处于自然摆动状态，因河床抗冲能力较强，河道变形以横向展宽为主，造成河道弯曲加剧，形成较多典型的蜿蜒型河段，弯距较小，摆幅较大。

由于目前河道整治工程较少，洪、枯水流路变化较大，主流顶冲点交替变化，造成沿河两岸毁田、塌园、毁地、塌房现象时有发生，给沿河两岸村庄公路带来很大的危害。

结合本河道的实际情况，从河道防洪、沿河两岸工农业发展对河道治理的要求考虑，河道整治应达到的目标为：

（1）逐步强化河湾边界，规顺洪水河槽，使其逐步稳定，有利于洪水的通畅渲泄，防御洪水泛滥，减少主流摆动范围，改善现有不利的河势，以达到有利于防洪保安之目的。

（2）通过河道整治，逐步稳定洪水流路，控制河势，稳定岸线，在水流顶冲下，避免及减轻河岸崩塌，保护沿河两岸耕地及公路免遭大水淘冲之目的。

6.3整治方案

河道整治方案是随着人们对河道演变的认识和工程实践而不断在深化，由于清水河没有进行过系统的规划整治，现有治河工程亦少，在确保整治方案时，根据河道演变特点并结合宁夏及国内其他类似河道整治情况，采用微弯整治方案。

微弯整治方案就是根据河道演变规律，选择一条与洪枯水流路相近的，能充分利用现有工程，对防洪、排水、护滩综合效果较优的流路作为整治流路。

采用一岸控制，仅在凹岸弯道修建工程，河道依势取弯，以护岸制弯，以弯导流，以流定槽，以槽固滩，弯弯相扣，强化河湾边界条件，控导主流，归顺流路，改善河势，使主流一直处于工程控制之下，河势处于一个相对稳定的状态。

根据微弯整治方案、清水河××县王团镇区段今后防洪要求和《××县王团城镇总体规划》（2003～2020），在布置工程时，依据整治工程位置线和治导线并充分利用河道右岸高坎，裁弯取顺一道河弯布设取顺工程。

河道整治工程为护岸、锁坝、引河形式。

护岸、锁坝由土基、护坡和护脚组成，其施工方法均为旱地施工。

护岸、锁坝的土基均用壤土碾压填筑，护坡采用浆砌石砌筑，顶部水平宽0.4m，其下设浆砌石齿墙，深2m，厚1m。

浆砌石齿墙前设铅丝笼块石护脚，铅丝笼护脚尺寸分别为1.375m×1m、1.625m×1m。

引河根据规划设计在原滩地中直接开挖，比降1:

152。

引河标准断面见图QSN-TXXWT-ZZ-04。

7整治工程设计

7.1设计水面线

河道水位的变化直接影响防洪工程的规模，因此在河道整治工程中水面线的推算尤为重要。

设计水面线是防洪工程建设的基本依据，设计洪水位用于确定工程顶部高程。

7.1.1计算方法及参数

（1）计算公式

采用《水工手册》推荐的河道水面线推算公式，即伯努里方程：

Z上+α

=Z上+α

+hw

式中：

Z上、V上———上游断面的水位、流速

Z下、V下———下游断面的水位、流速

hw=hy+hj———两断面间水头损失

hy=JΔL———沿程水头损失

——沿程摩阻坡度

、ε———两断面平均流速、平均流速系数

———平均水力半径

ΔL———两断面间距

局部水头损

（2）设计流量、大断面资料及糙率选取

根据城镇防洪设计标准及洪水分析，设计流量采用P=5%洪水洪峰流量1060m3/s。

本次规划清水河××县王团镇段整治工程全长约2.8km。

根据我院实测的二千分之一平面图，计算选用了4个断面。

主槽和滩地河道糙率参照××县城段清水河整治工程分别取0.035。

7.1.2水面线推算成果

根据上述流量、断面及糙率推算水面线成果见表7-1。

清水河××县王团镇段河道设计水面线推算成果

表7-1

序

号

断面

编号

桩号

河床

高程

（m）

流段长

（m）

河床比降

P=10%

（Q=770m3/s）

P=5%

（Q=1060m3/s）

Q=1400m3/s

调查洪水位

（Q=1400m3/s）

备注

（m）

1

QSH01

2+150

1354.7

1358.91

1359.44

1360.19

1359.50

2

QSH02

2+500

1354.2

350

0.00143

1357.91

1358.37

1358.88

3

QSH03

4+000

1352.4

1500

0.000081

1355.62

1355.97

1356.42

1356.50

4

QSH04

4+850

1352.1

850

0.003614

1355.49

1355.88

1356.40

7.2河道整治参数及规划治导线

7.2.1整治参数的确定

河道整治参数主要包括整治流量、整治河宽及整治河弯形态参数，是确定规划治导线的依据，整治参数的确定以河道的来水条件及水流运动规律和河床演变特点为基础。

（一）整治流量

由于清水河的河道演变主要受洪水作用的影响较大，在确定整治流量时,既要考虑洪水作用，又要考虑造床流量的作用。

①设计流量

洪水河槽的整治主要为防洪，保证河槽能宣泄大洪水，且重点河段的河岸不坍塌，洪水流路稳定，确保防洪安全。

根据工程重要性及失事后可能造成的洪灾损失情况，按国家《防洪标准》（GB50201-94）的规定，参照××县城防洪标准为20年一遇，P=5%设计洪水洪峰流量为1060m3/s。

②造床流量

洪水的宣泄主要依靠中水河槽，据相关资料分析，在中水河槽内，一般能通过全断面流量的80～90%。

由于中水河槽是在造床流量作用下形成的，水流的造床作用最为强烈，此流量级最具有塑造河道平面形态的能力。

③整治流量

根据上述分析结果并结合《××县王团镇总体规划》（2000～2020），综合考虑整治段城市防洪及河道整治要求，确定设计整治流量采用Q=1060m3/s。

（二）整治河宽

整治河宽指河道经过整治后，与设计流量相对应的直河段水面宽度。

由于河道来水来沙条件不同，且受河道地质及地形条件的影响，河道断面形态沿程亦有一定的变化，河道宽度差别较大。

整治河宽用来确定整治后河槽的外形和整治工程的平面轮廓，描述河湾形态间各要素之间的关系。

确定的整治河宽能够满足过洪需要，大洪水期间，在此宽度内一般能宣泄全断面过流量的80～90%左右。

鉴于整治河宽是确定治导线的重要参数，结合河道的实际情况，通过分析综合确定。

天然河道中水流运动遵循以下规律：

水流连续性Q=BHV

曼宁阻力方程V=1/nH2/3J1/2

另外，河流经过较长时期的冲淤调整，沿程各断面的水力几何因子之间存在一定关系，即河相关系K=

。

将以上各方程进行联解，确定出整治河宽为：

以上诸式中，H为整治流量下的水深，J为整治流量相应的比降，n为河段综合糙率。

根据河道水沙特性及河道特点，根据实测断面参数计算整治河宽，见表7-2。

依据整治河宽的计算成果，并结合实际河道宽度，河道设计整治宽度采用B=150m。

清水河××县王团镇区段整治河宽计算

表7-2

大断面编号

桩号

整治

流量

（Q）

主槽宽（B1）

整治流量Q=1060m3/s对应水位

河床高程

整治流量下平均水深

（H）

河相系数K

河段

综合

糙率

（n）

流段长

整治流量相应比降

（J）

整治宽度B

（m）

备注

（m3/s）

（m）

（m）

（m）

（m）

（m）

计算值

设计

采用值

QSH01

2+150

1060

119

1359.44

1354.7

4.74

2.30

0.025

QSH02

2+500

1060

132

1357.91

1354.2

4.17

2.76

0.025

350

0.00437

66.17

150

QSH03

4+000

1060

250

1355.62

1352.4

3.57

4.43

0.025

1500

0.00153

135.45

QSH04

4+850

1060

120

1355.49

1352.1

3.78

2.90

0.025

850

0.00015

173.60

备注

1.河相系数K=B10.5/H

2.整治河宽B=K2*（（Q*n）/（K2*J0.5））（6/11）

3.整治河宽平均值为125.07m。

（三）排洪河槽宽度

大洪水时，水流漫滩，主流趋直，为保证工程仍控导主流，又不影响河道行洪，两岸工程之间应有足够的宽度，大部分水流可以在此宽度内通过，该宽度为排洪河槽宽度。

对于长河段而言，排洪河槽宽度的确定需要沿程洪水断面及相应的水沙因子等资料，且问题较为复杂，一般采用物理模型试验及水动力学数模计算结合考虑而定。

根据近些年来实测洪水资料，特别是1995年（Q=1400m3/s）和1996年（Q=1900m3/s）洪水时主河槽宽度，确定排洪河槽宽度为整治河宽的2～3倍。

（四）河湾要素

规划各河湾的河湾要素能代表天然情况下河流自由冲积所形成的弯道特征，自然情况下，随着河湾的发展，曲率变大，达一定程度后，自然裁直，往复循环，当河湾要素比较适宜时（弯曲半径R、中心角φ、直河段长度L、河弯跨度Lm、河湾弯曲幅度P及河湾间距l等平面几何尺度），应及时采取护岸工程将其固定下来。

当个别河湾发展不理想，并有可能进一步恶化时，应采用控导、疏漫等工程措施进行改善，力求整治后的河势稳定，河岸线能平顺衔接，获得平稳的水流条件。

由于目前河湾要求的计算还没有完善的理论可循，本次借鉴其他河道整治经验，采用经验方法和实际资料分析相结合的方法，确定出河湾要素一般控制在：

R=（2～4）B；中心角ψ=90°～130°；直河段长度L=（2～6）B；河弯跨度Lm=（5～12）B；河湾弯曲幅度P=（2～7）B；河湾间距l=（2～9）B。

针对某一具体的河湾，考虑其特殊的河床边界及整治任务（如排水沟的汇入等），结合具体情况，在满足控导主流的条件下，个别指标允许突破。

7.2.2规划治导线

治导线也称作整治线，是指河道经过整治后在设计流量下的平面轮廓，描述的是一种流路，给出了流路的大体平面位置，而不是某河段固定不变的水边线，治导线是确定工程布置的依据，也是确定河道整治工程的工程量及投资估算的基础。

因此，治导线的拟定应在满足河道整治总体目标的前提下，根据整治河段的河势变化情况综合确定。

（一）治导线确定原则

根据河道整治的总体目标，结合河道实际情况，在拟定规划治导线时，遵循以下原则：

（1）满足整治流量、整治河宽及排洪河槽宽度的要求，同时河湾要素平面几何尺度要比较适宜，控导河势能力要强。

（2）充分利用现有工程及高滩陡坎，以减少工程量，节省工程投资，使现有工程和人工节点充分发挥作用，并为施工和管理创造有利条件。

（3）尽量利用现状流路，以便修建工程，当河湾发展不理想，并有进一步恶化现象时，可采用工程措施进行改善。

（4）统筹考虑上下游、左右岸，流路的规划设计应充分考虑两岸的利益、工程设施尽可能在河道内修建，以减少工程占用良田。

（5）较大支流汇入处，应充分考虑干支流流路的协调，防止由于支流入汇而干扰破坏规划流路现象的发生。

整治段规划治导线布置见1/6000布置图。

（二）规划治导线成果

根据河道整治参数及规划治导线拟定原则，结合河道河势现状和沿河支流及沟道汇入情况，整治段河道全长约2.8公里，弯曲系数1.2，共规划河湾2。

各河段规划治导线参数下表。

清水河××县王团镇区段导线参数表

序号

岸别

弯道名称

曲率半径

圆心角

直河段长度L（m）

直河段宽度B（m）

R/B

L/B

R（m）

φ（°′″）

1

右

1＃弯道

456.00

93°23′33″

902.5

150.00

3.04

6.00

2

右

2＃弯道

300.00

26°51′49″

300

150.00

2.00

2.00

（三）规划治导线合理性分析

由于规划治导线的诸参数来源现状河道主流线的实际，且又是现状河道中的稳定河湾和直河段也在拟定治导线时得到利用，因而，规划治导线成果反映在造床作用下天然河道比较稳定的外形，其河湾个数、弯曲率、弯道半径及中心角的变化范围等控制河道平面轮廓的主要参数与现状河道相近，因局部河段河湾发展不够理想，且有可能在大洪水时自由裁弯，因而在拟定治导线时，通过裁弯取顺，归顺流路。

从1/6000布置图上看出，规划治导线相邻河湾间的迎溜、导溜、送溜关系良好，基本能达到有效地控导主流，稳定河势目的。

7.2.3工程布置

整治段河道总长2.8km，规划布设护岸工程1处，锁坝工程1座，工程总长725.8m，占整治河长的26%；布设河道裁弯取顺工程1处，长339.8m。

××县王团镇区段清水河整治工程布置详见表7-4。

清水河××县王团镇区段河道整治工程特性表

表7-4

序号

岸别

工程名称

工程设计最低顶高程（m）

工程长度（m）

1

右