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1、1 项目简介1.1项目位置富锦东堤位于黑龙江省三江平原中部腹地富锦市境内，松花江下游右岸，是富锦市防洪工程体系的一个重要组成部分（也是佳同南大堤的一个重要组成部分）。堤防沿着松花江岸布置，上游端与富锦市城区堤防相连，下游端与同江市乐业段堤防相连接。与上、下游防洪工程构成联防，共同保护着七星河流域、饶力河流域和青龙莲花河流域的广大地区，保护区内地形平坦开阔，地势较低，土壤肥沃，耕地面积大，工农业生产比较发达，人民生活水平相对较高。富锦东堤堤防总长33.44km。具体位置参见图1.1-1松花江流域子项目富锦东堤子项目位置示意图。1.2项目建设必要性和影响富锦东堤的目的是与富锦市城区堤防（现状标准5
2、0年一遇）、同江市乐业段堤防（也是本次利用亚行贷款项目，设计标准为50年一遇）构成联防，共同保护着七星河流域、饶力河流域和青龙莲花河流域的沿江广大地区，保护区内包括富锦市、同江市两座县级城市、沿江的16个乡镇，331村屯，总人口30多万，保护区内土地总面积791.3万亩，其中耕地310万亩（主要为旱田，水田比重较小），是我国重要的商品粮基地。“98大水”前富锦东堤从堤身来看，砂土混合堤总长13.2km，占该段堤防总长的39.5%，混合堤堤身土质由砂性土和粘性土杂填构成，在高水位作用下易造成流土或管涌破坏。从地基来看，双层地基段总长24.25km，占堤防总长度的72.6%（其中粘性土厚度小于1.
3、0m的超过50%）；砂基段总长3.6km，占堤防总长度的10.7%，双层地基段和砂基段在汛期高水头作用下堤后地基出溢比降较大，极易造成破坏。“98大水”相当于15年一遇洪水标准，在这次大水期间由于堤身、堤基问题出现多次险情，正东段、双福段、长发岗段均出现了较为严重的险情，濒临溃堤危险，防汛指挥部门汇同水利专家组织了大量的人力、物力进行抢险。在四十余天的防汛过程中，富锦市全市停工停产全部上堤抗洪，有3万余人一直坚守在防汛一线，经测算“98大水”期间富锦市直接投入3000余万元，停工停产造成的间接损失过亿元。“98大水”后国家于1999年对富锦东堤进行了紧急消险工程建设，历时两年，现消险工程已全部
4、竣工，建设项目主要为堤身部分的消险加固，设计标准为20年一遇。现状堤防经过消险治理后虽使其防洪能力有所提高，但仍存在以下问题： 富锦东堤防洪效益较大，根据国家现行的规范标准其防洪标准应提高到50年一遇，而现状防洪标准仅能达到20年一遇，防洪标准偏低。 消险治理过程中只对堤身部分进行了消险治理，而防浪林、护堤林、堤身防护均未处理，对防洪安全和堤身安全存在隐患。 现行的工程管理设施缺乏、陈旧、落后，难于满足当前的防汛管理需要，亟待解决。根据以上分析，富锦东堤虽经过应急整治，但现有防洪标准偏低，险工隐患依然存在，已不能满足富锦市社会经济发展的要求，因此加固堤防，消除险工，提高防洪标准是十分必要的，具
5、有较大的社会效益和经济效益。1.3工程总体描述富锦东堤堤防总长33.44km，现有标准为20年一遇，堤防等级为级。现状堤顶宽8m，最大堤高7.0m，平均堤高4.5m，临水坡有3处混凝土护坡，总长1.62km。本次建设富锦东堤的防洪标准为50年一遇，堤防等级为级。建设内容主要包括： 33.44km堤身消险扩建； 新建、续建工程护坡6处，总长8.42km； 新建33.44km堤身临水侧防浪林、背水侧护堤林以及整个堤身的草皮护坡（工程护坡部分除外）； 堤顶路面、防汛上堤路建设。 增设部分管理设施。该工程建设不存在移民问题，但有征地问题。1.4投资和进度计划富锦东堤工程总投资1.63亿元人民币（合0.
6、197亿美元）。投资估算表见第6章。富锦东堤防洪工程年运行维护费用估计为605.43万元人民币（合73.22万美元）。整个工程施工工期为2年。由于气候条件限制，富锦市的施工期为每年的4月到10月。在每年7月到9月由于洪水影响，土建工程进度会减慢甚至停工。2 技术分析2.1 介绍将采用国际标准对根据中国标准准备的技术分析和设计工作进行评估和检验。2.2 水文分析2.2.1气象资料本流域地处中温带季风气候区，其主要特点是：冬季严寒漫长，夏季炎热短暂降雨集中，春季干燥多大风天气，秋季湿润多雨，降温急骤，常有冻害发生。全年60以上的降雨发生在7、8、9三个月，大风多出现在4月和5月。冬季土建工程施工较
7、难。2.2.2水文资料富锦市松花江干流无水文资料，本次水文分析借用佳木斯站水文资料进行。佳木斯水文站系国家基本水文站，测验项目包括流量、水位、输沙率、水化学等。流量测验年份为19391944年、19531998年；水位观测年份为19351944年、19491998年；佳木斯雨量站观测年份为19531998年。富锦市东堤的水文分析基于1998年大洪水后松花江全流域水文气象研究基础上进行。佳木斯的设计洪水考虑到二松丰满水库对于减小洪峰的影响。丰满水库位于第二松花江中游，在吉林市上游24km处，水库集水面积为42500km2，占第二松花江流域面积的55，该水库总库容为108108m3，防洪库容为26
8、.7108m3，是流域内最大的水电站之一，也是对第二松花江和松花江干流防洪能起到一定作用的大型水库。设计水位是根据水位流量关系曲线推算出来的，佳木斯站水位流量关系曲线是从佳木斯站的实测数据和计算得到的水面线中获得的。水位和流量数据观测已经考虑到桥梁和堤防系统的影响，因此，水位流量关系曲线可用于同江市乐业堤防的设计，而不需作进一步的验证。2.2.3 佳木斯站历次大洪水分析佳木斯站以上松花江流域广阔，集雨面积较大，而佳木斯江段河道比降特别小，大洪水能造成非常大的影响。2.2.3.1 1998年大洪水1998年6月中旬，大兴安岭地区嫩江上游和嫩江右岸连降暴雨，致使嫩江干流和嫩江右岸支流相继出现历史特
9、大洪水，受其影响松花江干流亦发生了历史大洪水。佳木斯站8月27日实测洪峰流量为16100m3/s，经还原计算为22700m3/s，为仅次于1932年的历史第二位大洪水。这次大洪水给国家造成了的巨大灾害，约130000km2土地被淹没，大量的居民流离失所。嫩江流域1998年夏天主要有三次降水，分别发生于6月中旬、7月下旬和8月上旬。1998年降水详细情况见表2.2-2。由于嫩江三次大的降水的影响，嫩江干流及其支流洪水历经了三个发展阶段。第一次大降雨引起嫩江上游第一次洪峰，洪水期从1998年6月25日到7月8日。洪峰流量4350m3/s，相当于40年一遇洪水。由于干枯河床的槽蓄作用，使下游洪水位较
10、低，洪水没有对下游造成损失。第二次降水引起嫩江中下游的第二次洪峰，洪峰流量9480m3/s，为有历史记录以来的第二大洪水。第二次洪峰增加了松花江的流量，但没有造成险情。由于第三次降水的影响，第三次洪峰从8月1日一直持续到8月中旬，是由嫩江中下游特别是右岸支流地区普降中到大雨造成。此时，在嫩江上游的阿彦浅站流量只有3500m3/s，而位于中下游的齐齐哈尔站洪峰流量达到14800m3/s，为1794年以来的第二大洪水。虽然大赉站上游和江桥站下游发生了堤防溃决，但大赉站洪峰流量仍达到16100m3/s，接近该断面设计洪峰流量8800m3/s的2倍。由于嫩江大洪水的影响，造成了松花江全流域的大洪水。下
11、岱吉、哈尔滨、通河、扶余等测站的水位、流量都打破了历史记录，为有历史记录以来的最大洪水。佳木斯、依兰测站的水位、流量为历史上第二大洪水。佳木斯站洪峰流量16100m3/s，洪水重现期相当于15年一遇，还原后佳木斯站洪峰流量22700m3/s，其洪水重现期相当于70年一遇。1998年3次洪峰情况见表2.2-3。2.2.3.2 其它历史洪水(1)1932年洪水1932年嫩江、松花江干流及流域内一些中、小河流均出现了历史大洪水。佳木斯站洪峰流量经还原计算为22900m3/s，成为有历史记录以来第一位大洪水。(2)1960年洪水受牡丹江洪水及松花江干流洪水的共同影响，佳木斯江段发生了历史大洪水，佳木斯
12、站8月28日实测洪峰流量为18400m3/s，经还原计算为19000m3/s，为历史第三位大洪水。嫩江、松花江主要控制性站点有记录的历史洪水情况见表2.2-4，1998年洪水与其它洪水的比较见表2.2-5。1998年洪水传播速度比其它年份洪水要快。1969年洪水中，洪水从嫩江同盟站到哈尔滨站的传播时间为21d，在1988年洪水中为15d，而在1998年洪水中只有10d，从哈尔滨站到佳木斯站的传播时间仅为5d，见表2.2-6。下岱吉站洪峰流量为15500m3/s，哈尔滨站为16600m3/s，估计相当于6770年一遇洪水。佳木斯站洪峰流量为16100m3/s，相当于15年一遇洪水。如果没有嫩江下
13、游的堤防溃决，下岱吉站、哈尔滨站、佳木斯站洪峰流量分别相当于230年一遇、250年一遇和70年一遇。2.2.3.3 佳木斯站洪水成因暴雨是形成松花江流域洪水的主要原因，而暴雨主要是由冷锋、气旋、蒙古低压、贝加尔湖低压、台风等因素造成。由于本流域面积大，流域各地区在地形上也有很大差异，暴雨在流域内分布不均匀。按暴雨的天气系统可分为三个区：一区为流域东南部，本区大部分为山区，即二松、牡丹江、拉林河等松花江南岸一些河流，地理位置偏南，正处在西南来的暖湿空气控制下，水气来源充沛，且大部分地带为迎风坡，有较好的地形抬升条件，因此暴雨次数较多，其暴雨多为台风和气旋降雨，雨量大而集中,范围广，雨势凶猛，一般
14、产生涨势凶猛的大洪水。其次为嫩江段的干支流，汛期多受北来系统影响，如蒙古低压、贝加尔湖低压、冷涡等系统，这些系统降水特点是多连阴雨天，雨强不大。第三区是大兴安岭的东南坡和松花江北岸的一些河流，地处西风带的背风坡，西南来的气流难以形成大暴雨，故本地区的暴雨一般呈大型天气系统内中小尺度的气旋扰动，小股暖温空气受地形作用抬升，因此暴雨范围较小。2.2.4 富锦东堤水文设计参数2.2.4.1设计洪水流量佳木斯站流量测验年份为19391944年、19531998年；水位观测年份为19351944年、19491998年，从1943年到1998年观测的流量受丰满水库影响。丰满水库从1943年11月开始蓄水，
15、因此1943年以后佳木斯水文站实测流量均为丰满水库调节后的流量，1943年以前为无水库调节的自然流量。为使佳木斯站水文资料基础统一，需对1943年以后佳木斯站水文资料进行还原计算，即还原到无水库影响的天然流量。还原计算采用马斯京根法，首先将丰满水库的蓄水过程线演进到佳木斯水文站与实测过程线相加后求得自然情况下的洪水过程线。1983年以后丰满水库上游白山水库开始运行，也能起到一定的调蓄作用，此次没有计入，因此本次计算成果是保守的。佳木斯站1998年洪水过程还受上游嫩江泰来大堤、肇源胖头泡堤防决口的影响。佳木斯站1998年自然洪水过程计算方法是：将泰来、肇源决口洪水过程分别演进到佳木斯站断面，与实测过程相加，再考虑第二松花江的丰满水库的影响，求得佳木斯站1998年自然洪水过程。经过上述分析与计算，佳木斯站各历史洪水年份自然洪峰流量分别为：1932年为22900m3/s、1998年为22700m3/s、1960年为19000m3/s。经考证，佳木斯站1932年洪峰流量重现期为84年。佳木斯站设计洪水参数经单站分析和地区综合分析符合一般规律，设计洪水成果是合理的，佳木斯站自然设计洪水和有水库影响的设计洪水成果见表2.2-7。2.2.4.1水位流量关系曲线利用佳木斯站的实测数据绘制水位流量关系曲线，其中高水位的关系曲线是通过实测的高程过流断面、水位流量关系曲线、水位流
