本篇論文目錄導航:
【題目】黑龍江省墨爾根河堤防加固探究
【第一章】墨爾根河的河道治理研究緒論
【第二章】水文與地質研究區概況
【第三章】墨爾根河治理工程措施分析
【第四章】綜合治理工程效益分析
【結論/參考文獻】墨爾根河防洪工程探析結論與參考文獻
第 2 章 研究區概況
2.1 水文概況
墨爾根河是呼蘭河上游右岸側的一級支流,流域地理位置位于東經 127°15′~127°45′,北緯 46°53′~47°27′之間,干流河長 88km,河道彎曲系數1.03,主河槽平均寬度在 10m~40m 之間,流域總面積 487km2.墨爾根河干流發源于慶安縣與綏棱縣交界的青水山,由東北向西南分別流經綏棱縣、綏化市和慶安縣,在慶安縣致富鄉臨河村西南匯入呼蘭河,為慶安縣與綏棱縣、綏化市之間的界河。流域的海拔范圍在 170m 到 380m 之間,上游側的平均海拔高程大于 250m,上游河道細且窄,河道坡度陡,水流湍急,具有明顯的山區河流特點,植被多為次生林,生長著松、樺、柞樹,植被良好;中下游高程在 200m 左右,河谷平原主要為草原和耕地,是慶安縣重要的商品糧基地之一。
2.1.1 水文基本資料
墨爾根河流域內沒有水文站,臨近流域可供選擇的參證站有依吉密河北關(二)站,集水面積 939km2.依吉密河位于墨爾根河上游,與墨爾根河同為呼蘭河右岸一級支流,是距墨爾根河最近的呼蘭河較大支流,北關(二)站集水面積與墨爾根河接近,水文站以上流域下墊面條件和暴雨成因等均與墨爾根河相似,故本次計算采用北關(二)站為主要設計參證站。
北關(二)水文站是呼蘭河上游的一級支流依吉密河控制站,位于黑龍江省鐵力市的鐵力林業局建設經營所內,地理坐標為東經 128°14′,北緯 47°08′,集水面積 939km2.該站 1952 年由黑龍江省農業廳水利局設定為水文站,1955 年后由黑龍江省水利廳的水文總站領導。1957 年 1 月測流斷面下遷 300m,1963 年測流斷面上遷 3000m 至今,改為北關(二)水文站,具有 1952 年~2009 年水位、流量、降水、含沙量等觀測資料,資料精度較高。
2.1.1.1 設計洪水
采用橫太山水文站洪水參數修正成果為墨爾根河各控制斷面的設計洪峰流量,見表 2.1.
2.1.1.2 坡水流量
坡水流量計算由于沒有實測和調查資料,故設計洪峰流量計算采用圖集洪水參數等值線法,經查算坡水參數見表 2.2.
2.1.1.3 排水模數
(1)旱田排水模數
采用北關(二)站實測降雨資料,依據《黑龍江省旱田排水模數》中降雨~徑流關系,按“一日暴雨兩日排出”計算旱田排水模數,成果見表 2.3.
(2)水田排水模數設計 3 日暴雨的求得是根據北關(二)站的資料統計水田暴雨期的最大 3 日暴雨,采用 P-Ⅲ型曲線,其中 Cs=3.5Cv.按暴雨期最大三日降水四日排出計算水田排水模數,成果見表 2.4.
2.1.1.4 洪水遭遇分析
采用經驗相關法分析了墨爾根河干、支流,內、外水洪水遭遇情況。根據洪水遭遇分析成果,墨爾根河干支流、內外水采用同頻率遭遇。
2.2 地質概況
慶安縣地處小興安嶺西側。墨爾根河流域南部為小興安嶺支脈的一部分。為構造剝蝕地形和山麓斜坡堆積地形,山間谷地多發育有河谷侵蝕堆積地形。山地組成物質為印支期晚期侵入花崗巖;坡積裙分布于山前坡角處,地表組成物質為碎石混合土;兩岸河流沖積平原的間歇性分布,由高低液限粘土(粉)、級配不良砂(礫石)、卵石等組成。第四系松散層的總厚度<20m.
該地區區地震動峰加速度<0.05g,地震動反應譜特征周期為 0.35s,地震基本烈度值為<Ⅵ度區。工程區內地殼總體是穩定的。
孔隙水和基巖裂隙水構成該地區內地下水主。其中以前者為主,后者次之。
第四系松散層孔隙潛水水量較豐富,含水層巖性主要為級配不良砂礫石。環境水化學類型為:HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca·Na,PH=6.87~7.30,基本為中性水,地表水與地下水對砼均無腐蝕性。
該段堤岸迎水面肩部距民用建筑物的水平距離一般在 25m 左右,堤岸內地面坡降在 0.2%~0.4%.堤岸頂部地面高程一般在 101.33m~104.22m,沿堤岸方向相對最大高差為 2.89m,垂直河谷方向相對最大高差為 4m,迎水面邊坡比一般在1:0.3~1:0.4,坡面不平整,未見不良隱患。
岸坡的大部分由砂性土壤構成,抗沖刷能力較差。該岸坡屬穩定性較差坡岸,建議對岸坡坡腳進行拋石加固處理,并埋設排水暗管,對粘性土地段應作防凍害處理。級配不良粗砂、卵石混合土、級配不良細礫的邊坡比建議值分別為:1:2.0、1:3.0、1:2.75.
該區域由于受大地構造的控制及北東向斷裂構造的影響,因而使古生代地層走向北東,中生界地層表現了高傾角的斷層及平緩的褶皺。
根據 GB18306-2001《中國地震動參數區劃圖》中的附錄 A《中國地震動峰值加速度區劃圖》,工程區的地震動峰值加速度為 0.05g;根據附錄 B《中國地震動反應譜特征區劃圖》,工程區的反應譜特征周期為 0.35s;根據附錄 D《關于地震基本烈度向地震動參數過渡的說明》中的表 D1,工程區按地震動峰值加速度分區對照的地震基本烈度為Ⅵ度區。
綜上認為,工程區內區域穩定性較好。
0+000-6+183 段堤防現有堤防高度 0.50m-2.30m,堤體填筑土主要為低液限黏土、高液限黏土組成,堤身黏土稍濕至濕,硬至可塑,堤身中上部較密實,下部密實性略差。堤身結構均為土堤,堤身填筑土密實性及防滲性較好。既有堤防存在主要問題是堤防高度及斷面尺寸未達標。
據《水工建筑物抗冰凍設計規范》(SL211-2006),堤體填筑土低液限黏土、高液限黏土為凍脹性土。進行護坡工程時需采取適當的防凍脹措施。
堤基上部巖性為低(高)液限黏土,連續性較好,據《堤防工程地質勘察規程》(SL 188-2005)附錄 C 進行堤基地質結構分類,堤基地質結構可劃分為:(單一結構)土基。
根據《堤防工程地質勘察規程》(SL 188-2005)附錄 E 進行堤基工程地質條件分類,該段堤基為土基,土基類型為 A 類:基本不存在抗滑穩定、堤基滲漏、抗滲穩定問題和特殊土引起的問題,局部河道、沖溝處存在滲透變形問題,工程地質條件較好。
該段堤基為土基,堤基土強度相對較高,抗滑穩定性較好;基本不存在滲透穩定問題;基本不存在堤基滲漏問題;據《水工建筑物抗冰凍設計規范》(SL211-2006),堤基低(高)液限黏土為凍脹性土,進行護坡(岸)工程時需采取適當的防凍脹措施。
共勘察黏土料場 2 處,位置由慶安縣水務局指定,料場巖性為低液限黏土,黏土料總計 187.20×104m3,為設計土料設計用量的 2.0 倍,滿足設計所需。黏土料除黏粒含量、塑性指數、天然含水率不滿足均質壩土料質量標準,設計時需采取工程處理措施,其他指標均滿足均質壩土料質量標準。
材料區平的,海拔波動不大,便于大型機械開采,取料條件良好。塊石、碎石及砂石料均為商品料,質量滿足要求,儲量豐富。