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1、黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区段护坡水毁修复工程设计报告公司二一七年十二月编制单位： 主管院长： 总工程师： 项目设总： 主管总工： 专业总工： 专业负责人：目 录1 流域概况11.1 地理位置11.2 气象11.3 水文21.4 工程地质132 工程位置及维修方案192.1 工程位置192.2 修复方案213 设计依据及标准213.1 设计依据213.2设计标准224 护坡工程设计224.1 水面线224.2 护坡型式224.3坡顶高程224.4护坡结构设计235 主要工程量246 施工技术要求256.1施工准备256.2 清基和拆除要求266.3 格宾石笼固脚及护脚276.4 土工布306
2、.5砂砾石垫层316.6混凝土护坡板316.7现浇混凝土护坡板326.8混凝土工程337 工程预算36图纸目录附图1 工程平面布置图附图2 工程断面图黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区段护坡水毁修复工程设计报告1 流域概况1.1 地理位置颜家沟子位于嫩高平原东部兰西县兰西镇南部，为季节性河流，发源于兰西县北安乡境内的刘占山屯和马达屯之间的坡地，地理坐标为东经126.18-126.12，北纬46.49-46.27，属于呼兰河下游右岸一级支流。河源始向南流，在兰西镇南折向东，至兰家窝堡村附近转向南，于兰西县境内的西黄崖子附近律家店向东汇入呼兰河，河道全长40.1km，流域面积567km2。流域地势由西
3、北向东南倾斜，上游河道平均比降约为2/1000，主槽河宽约5m15m，流域内村屯较密。1.2 气象兰西县属于我省中西部嫩高平原半湿润季风型气候。主要特征是四季分明，雨热同季，春季多风少雨，空气干燥，夏季温热短促，降水充沛，秋季湿润凉爽，降温迅速，冬季严寒漫长。全县年平均气温2.9，极端最高气温32.6，极端最低气温-39，稳定通过10的有效积温2711，无霜期143天，日照时数2731小时。兰西县地处我省呼兰河下游干旱地区，降水量少，蒸发量大，地表水资源贫乏。多年平均降雨量475mm，70%集中于6、7、8三个月。多年平均水体蒸发量为857.6mm，多年平均风速4.51m/s，最大风速29m/
4、s。主要气候灾害有干旱、洪涝、大风、冰雹、早霜等。1.3 水文1.3.1 测站分布颜家沟子上无水文资料，其所在的呼兰河干流入河口上游约10km处建有兰西水文站，呼兰河左侧支流泥河上游建有泥河水文站。与呼兰河相邻的明青坡地西侧大青岗碱沟上先后设立过三处水文站，分别是太阳升、友爱、一八七站。 (1)泥河水文站泥河干流上建有泥河水文站，于1957年4月由黑龙江水利厅设立，集水面积原为617km2，1982年复核后改为639km2。1986年1月1日断面向上迁移3.0km，至滨北铁路泥河大桥下游30m处。迁移后为泥河(二)站，测验河段较为顺直，两岸控制条件较好，大洪水最大水面宽100m左右，具有195
5、7年至今水位、流量和降水等观测资料。河床组成为细砂和黑土，测流断面洪水期受冲淤变化影响，水位流量关系一般为顺时针绳套曲线，流量整编采用连时序法定线推流。(2)兰西站兰西水文站位于呼兰河下游，颜家沟子入河口上游，距河口约54km(行洪距离)，1949年设立为水位站，1953年改为水文站。基本水尺断面位于现有绥兰公路桥上游70m。集水面积27736km2，具有1953年至今的水位、流量观测资料。(2)明青坡地水文站太阳升水文站始建于1966年，控制面积450km2，1978年撤消，只有5年实测水位流量资料； 1980年在其上游建立一八七站，控制面积61km2，具有19802005年实测水位、流量资
6、料；1981年又在一八七站下游建立友爱站，控制面积253km2，具有1981年2005年实测水位、流量资料和1982年2005年降水观测资料。友爱及一八七站均于2006年撤销。以上测站资料的测验，整编及刊印执行国家规范，成果可靠。颜家沟子位于呼兰河下游右岸，基本上属于低丘陵区，流域内除了沟边的盐碱地以外大多为农田。流域洪水特征与友爱站接近，面积上与泥河站相似，位置与兰西站非常相近。因此，本次选择兰西站、友爱站和泥河站作为设计参证站。2017年12月 371.3.3 暴雨洪水特性颜家沟子属于季节性河流，洪水按成因可分为春汛和夏汛。春汛洪水由融冰雪形成，大小主要取决于冬季降雪量和春季气温回升的速度
7、，主要发生在4月中下旬至5月上旬，洪峰洪量一般不大，过程较短。夏汛洪水主要是由暴雨形成，流域内暴雨多出现在7月和8月，7月份最多，6月和9月也有暴雨出现，但为数不多。夏汛洪水与暴雨相对应，主要发生在7月8月，其它时间发生洪水相对较少。峰形多为单峰形，起涨时间短，一般在3d以内，洪水持续时间为3d7d。颜家沟子没有历史洪水资料，本次设计采用黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区-呼兰河入河口近期治理工程初步设计报告中洪水结论。洪峰流量成果分别采用图集等直线法和参证站洪水参数修正法进行计算，推荐控制断面Cp采用兰西站洪水参数修正法成果，Cv直接采用图集等值线查得。各控制断面设计洪水成果见表1.3-1。表1
8、.3-1 控制断面设计洪峰流量成果表 单位:m3/s控制断面控制面积(km2)设计值P=2%P=3.33%P=5%P=10%P=20%韩家粉房25816212495.453.121.3孔家沟39021316312569.527.8兰家窝棚46123718113977.130.7颜家沟子56727220715987.934.81.3.3 水面线本工程为水毁修复工程，由于本次水毁范围较小，仅为80m，因次本次设计不重新计算水面线，仍采用黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区-呼兰河入河口近期治理工程初步设计报告中结论。 (1)横断面河道横断面图直接采用2012年实测成果，采用断面80个。断面位置布置示意见
9、图。本工程位于CS27处。(2)河道糙率主槽糙率、滩地糙率根据河道状况以及植被条件等，初步选择糙率，采用1988年实测洪痕水面线，按河道现状实测河道大横断试算率定主槽和滩地糙率为0.03和0.08。(3)流量及起始断面水位起始断面水位流量关系采用实测横断面成果按曼宁公式计算，主槽糙率采用0.03，滩地糙率采用0.08，河道水面比降根据实测洪痕连线推算为1。水位流量关系见图。颜家沟子入呼兰河口处没有堤防，颜家沟子水面线考虑呼兰河回水影响，从颜家沟子河口下呼兰河干流断面起推，按外水同频率遭遇考虑，起始断面各频率水位和流量成果见表3.3-2。表1.3-2 起始断面水位流量表项目P=2%P=3.33%
10、P=5%P=10%P=20%水位(m)126.92 126.45 126.05 125.26 123.90 流量(m3/s)272 207 159 87.9 34.8 水面线计算采用简化的稳定非均匀流公式，以下游CS1断面为起始控制断面，由下游向上游分别试算推求至颜家沟子CS80断面。(1)水面线计算公式采用简化的稳定非均匀流公式：式中：Hx、Hs分别为下断面和上断面水位，m；Q 设计流量，m3/s； 上、下断面平均流量模数；L滩 断面间洪水间距，m。流量模数按主槽和滩地分别计算，公式为：K主K滩式中：n主、n滩为主槽、滩地糙率；R主、R滩为主槽、滩地水力半径；A主、A滩为主槽、滩地断面面积，
11、m2；、 为主槽、滩地断面偏角； 河道弯曲系数；=L主/L滩；L主为主槽河长。(2)壅水计算公式桥梁壅水高度采用铁三院公式：式中：H壅水高度，m；壅水系数，按流量压缩比在0.050.15范围内插值，压缩比0.6时采用0.15，0.3时采用0.05；Vm桥孔压缩断面平均流速，m/s；V0桥孔扩散断面平均流速，m/s。(3)洪水水面线设计水面线，成果见表1.3-3。水面线成果见图。表1.3-3 颜家沟子设计水面线成果表序号断面编号断面桩号河底高程设计水面线(m)p=20%p=10%p=5%p=3.33%p=2%1cs127609.2120.71122.92123.95125.03125.59126
12、.232cs227309120.82123.06124.14125.22125.78126.423cs327108.5121.26123.18124.28125.36125.92126.564cs45cs56cs626965121.42123.31124.42125.49126.05126.697cs726535.4121.71123.74124.88125.94126.49127.138cs825975.7122.08124.19125.38126.43126.99127.639cs925822.3122.18124.29125.48126.54127.10127.7410cs1025156
13、.6122.63124.76125.98127.06127.62128.2711cs1124657.1122.96125.14126.38127.46128.03128.6912cs1224034.5123.37125.53126.78127.88128.46129.1213cs1323851.5123.50125.64126.90127.99128.57129.2314cs1423049.8124.03126.14127.40128.50129.09129.7515cs1522651124.30126.42127.68128.78129.36130.0316cs1622147.6124.63126.77128.03129.13129.71130.3917cs1721750.2124.90127.02128.28129.38129.97130.6418cs18桥下21561124.95127.11128.37129.48130.06130.7319
