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河道整治规划设计规范.pptx
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1、第1章 总则(略)第2章 术语和符号(略)第3章 基本资料基本资料基本资料应包括的方面:应包括的方面:社会经济社会经济 水文气象水文气象 地形、地质地形、地质 相关规划相关规划 相关工程相关工程 其它其它整治工程规划报告中一般不把这些内容放在一起单独作为一章。社会经济和相关规划部分放在项目概况一章水文气象单独一章工程地质单独一章地形和相关工程分散在相关各章第3章 基本资料3.1 社会经济3.1.1 应具备防洪保护区、排涝区、灌区和河道整治工程建设区及规划保留 区等社会经济资料。3.1.2 防洪保护区、排涝区和灌区等应收集以下资料:面积、人口、耕地和城镇分布等社会概况。农业、工矿企业、交通、能源
2、、通信等行业的规模、资产、产量 、产值等国民经济概况。生态及环境状况。历史洪、涝、旱、潮灾害情况。3.1.3 河道整治工程建设区及规划保留区应收集以下资料:土地、耕地、人口、房屋、固定资产等。农、林、牧、副、渔业、工矿企业、交通、通信、电力、文化教 育等设施。文物古迹、旅游设施等。用于说明工程建设的必要性和确定工程标准的依据等第3章 基本资料3.2 气象与水文泥沙3.2.1 应具备气温、风况、蒸发、降水、水位、流量、流速、泥沙、波浪、冰情、地下水等资料。3.2.2 应具备与工程有关地区的水系、水域分布和河道演变等 资料。3.2.3 应具备流域的设计洪水成果,与工程相关的设计暴雨成 果,设计除涝
3、水文成果,相应规划阶段的水利计算成果 ,整治河段的设计洪水过程和相应的设计洪峰流量、水 位成果等。3.2.4 潮汐河口段还应收集潮位、潮流流速和含沙量过程线,落潮的平均流量,拦门沙地区的潮流流速、流向等资料用于说明工程建设的必要性和确定工程规模以及具体工程设计的依据等第3章 基本资料3.3 地形地质3.3.1 河道整治不同设计阶段的地形测量资料应符合表3.3.1-1 和表3.3.1-2 规 定。涉河水工建筑物的地形测量资料应符合相应建筑物设计规范规定3.3.2 应收集历年河势图、河道地形图、纵横断面图,潮汐河口段还应收集 历年水下地形图和有关海岸的动力地貌等资料。3.3.3 工程地质资料应符合
4、水利水电工程地质勘察规范(GB5028799)和堤防工程地质勘察规程(SL/T1882005)、中小型水利水电 工程地质勘察规程(SL55-2005)的规定。3.3.4 应具有整治工程段地质条件、地层结构、土质分类、主要土体物理力 学性质、河岸抗冲性与岸坡稳定性评价等成果。3.3.5 应具有天然建筑材料调查成果。3.3.6 应充分利用已有工程的地质勘查资料,并应收集险工地段的历史和现 状险情资料,查清历史溃口堤段的范围、地层和堵口材料等情况。用于河床演变分析、工程布置以及结构设计的依据等3.4 相关工程3.4.1 应收集整治河段及其上下游、干支流上的穿堤、跨堤、穿河、跨河、拦河和临河建(构)筑
5、物的基本资料。3.4.2 应收集整治河段有关的水库、河道、堤防、湖泊、水利 枢纽和蓄滞洪区的基本资料。3.4.3 应收集整治河段有关港口、码头、船闸、锚地和航标等 有关航运设施和取水工程等基本资料。第3章 基本资料岸线利用现状情况和规划资料应给予重视控制河势的关键(节点)资料应给予重视防洪往往是作为一个系统考虑的3.5 其他3.5.1 应收集整治河段有关的流域综合规划、专业规划和以往 涉水工程设计等规划设计资料。3.5.2 应收集整治河段有关的水环境、水生生物、陆生生物和 生态系统方面的资料,重点调查珍稀濒危及有重要经济 价值的动植物情况。3.5.3 应收集整治河段有关的文化、景观和名胜古迹方
6、面的资 料。第3章 基本资料浙江瓯江有鼋,长江有中华鲟、白暨豚、麋鹿水景观和水生态建设越来越受到大家重视4.1 一般规定4.1.1 根据规划确定的整治任务,应分别对河道的防洪、排涝、灌溉、供水、航运、水力发电、文化景观、生态环境、河势控制和岸线利用等各项开发、利用和保护的要求加以说明。4.1.2 防洪:应说明防洪保护对象、防洪保护区、洪灾状况、现有防洪工程体系及设施、现状和规划的防洪标准、河道泄洪能力等,防洪、防凌或减淤等对河道整治的要求。4.1.3 排涝:应说明排涝区情况、涝灾状况、现有除涝工程设施、现状和规划的排涝标准等,排涝对河道整治的要求。4.1.4 灌溉:应说明与整治河段有关的灌区现
7、状和规划的灌溉面积,取引水方式、高程、流量,设计保证率及需水量年内分配等,灌溉对河道整治的要求。4.1.5 供水:应说明现状和规划供水量、供水量的年内分配、设计供水流量、供水保证率要求、取水口的位置、高程等,供水对河道整治的要求。第4章 总体规划4.1 一般规定4.1.6 航运:应说明现状和规划的水运量、航道技术等级、航道尺度、港口的布置、设计代表船型、通航保证率等,航运对河道整治的要求。4.1.7 水力发电:应说明整治河段上下游现状和规划的水电站梯级布置、特征水位、装机规模、径流调节等,水力发电对河道整治的要求。4.1.8 文化景观:应说明整治河段及附近现状的文化、景观及名胜古迹等情况及存在
8、问题,文化、景观及名胜古迹的建设、利用和保护对河道整治的要求。4.1.9 水生态环境:应说明与整治河段相关的现状水生态环境状况和存在问题,说明水生态环境保护对河道整治的要求。4.1.10 河势控制:应说明整治河段现状河势演变趋势和河岸崩塌情况及造成的影响,河道两岸经济社会发展对河势控制和稳定方面的要求。4.1.11 岸线利用:应说明整治河段现状岸线利用情况及存在问题,在确保河道行洪、排涝和堤防工程安全的前提下,说明社会经济各部门对岸线利用的要求。第4章 总体规划4.2 整治工程总体布局4.2.1 河道整治工程总体布局应按照4.1 的规定,统筹协调好各项整治任务和相应专业规划的关系,应确定整治范
9、围、任务、标准和规模,进行整治线的制定和整治工程位置的平面布置等。4.2.2 河道整治线应根据河道整治任务,分别确定洪水、中水、枯水设计流量,制定洪水整治线、中水整治线和枯水整治线。第4章 总体规划制定治导线不但要求能很好地满足国民经济各部门的要求,同时也是布置建筑物的重要依据。制定治导线必须从全局着眼,并且要遵循因势利导,充分利用已有工程和较难以冲刷的河岸的原则,分析历史的河势变化规律,确定适宜的河势流路,以达到规划设计治导线的目的。设计参数主要有设计流量、设计水位、设计河宽和河湾要素等。其中河湾要素又包括河湾半径R、中心角、河宽间距L、弯曲幅度P、河湾跨度T以及两弯之间直河段长度l。治导线
10、的河湾形态通常有单一圆弧、双圆弧和复合圆弧三种。中华人民共和国防洪法中华人民共和国防洪法第十九条第十九条 整治河道和修建控制引导河水流向、保护堤岸等工程,应当兼顾上下游、左右岸的关系,按照规划治导线实施,不得任意改变河水流向。国家确定的重要江河的规划治导线由流域管理机构拟定,报国务院水行政主管 部门批准。其他江河、河段的规划治导线由县级以上地方人民政府水行政主管部门拟定,报本级人民政府批准;跨省、自治区、直辖市的江河、河段和省、自治区、直辖市 之间的省界河道的规划治导线由有关流域管理机构组织江河、河段所在地的省、自 治区、直辖市人民政府水行政主管部门拟定,经有关省、自治区、直辖市人民政府 审查
11、提出意见后,报国务院水行政主管部门批准。整治线(整治线(治导线)定义定义:河道整治规划所拟订满足设计流量要求尺度的平面轮廓线相关知识链接4.2.3 洪水整治线应根据设计泄洪流量制定,主要是制定堤防的堤线。洪水整治线应根据设计泄洪流量制定,主要是制定堤防的堤线。4.2.4 堤线的布置、两岸堤距应符合堤防工程设计规范(GB50286-98)的规定。4.2.5 中水整治线应根据造床流量制定。拟定中水整治线应符合以下规定:中水整治线应根据造床流量制定。拟定中水整治线应符合以下规定:应根据整治的目的和要求,因势利导,从河道特性和河床演变分析应根据整治的目的和要求,因势利导,从河道特性和河床演变分析 得出
12、的结论确定整治线的位置。得出的结论确定整治线的位置。宜利用已有的整治工程、河道天然节点和抗冲性较强的河岸。宜利用已有的整治工程、河道天然节点和抗冲性较强的河岸。应上下游平顺连接,左右岸兼顾,洪、中、枯水统一考虑。应上下游平顺连接,左右岸兼顾,洪、中、枯水统一考虑。在上下游应与具有控制作用的河段相衔接。在上下游应与具有控制作用的河段相衔接。应适应国民经济各有关部门对河道提出的要求。应适应国民经济各有关部门对河道提出的要求。具有排涝任务的河段,应结合排涝要求一并考虑。具有排涝任务的河段,应结合排涝要求一并考虑。第4章 总体规划左右两岸堤防间距和高程要通过比较确定,另外要考虑自然生态保护4.2.6
13、枯水整治线应根据供水、灌溉、通航和生态环境等功能性输水流量制 定。拟定枯水整治线应符合下列规定:枯水整治线应在中水整治线的基础上制定。枯水流向与洪、中水流向的交角不宜太大。宜利用较稳定的边滩和江心洲、矶头等作为整治线的控制点。有通航要求的河段,枯水整治线的位置应按集中水流形成具有控 制作用的优良枯水航道的要求制定。有灌溉、供水任务的河段,整治线的制定应满足灌溉和供水要求 有生态环境要求的河段,枯水整治线应与自然生态环境要求相适 应4.2.7 河道整治线宜用两条平顺、圆滑线表示。必要时应进行河工模型试验 ,验证整治线的合理性和可行性。第4章 总体规划整治线确定不是那么简单的枯水整治线受制于洪水和
14、中水4.2.8 整治工程位置的平面布置应符合下列规定:应分析研究河势变化情况,确定最上的可能靠流部 位。整治工程起点应布设在该部位以上。在整治工程位置线的上段宜采用较大的弯曲半径或 采用与整治线相切的直线退离整治线,且不宜布置 成折线。整治工程中下段宜与整治线重合。在工程中段应采 用较小的弯曲半径,在较短的弯曲段内调整水流方 向,在整治工程下段,弯曲半径可比中段稍大。第4章 总体规划为什么整治工程起点应布设在可能靠流部位以上?4.3 洪水整治标准4.3.1 洪水整治应以所在河段的防洪标准作为设计标准。4.3.2 大江(河)、大湖所在河段的防洪标准应以防御洪水或潮水的重现期表示,或以作为防洪标准
15、的实际年洪水表示,并应符合经批准的防洪规划。各类保护对象的防洪标准,应根据防洪安全的要求,按防洪标准(GB50201-94)的规定,考虑经济、政治、社会、环境等因素,综合论证确定。对重要工程,必要时还应进行不同防洪标准所可能减免的洪灾经济损失与所需的防洪费用的对比分析,合理确定。对特殊工程(如核电站)的防洪标准,应协调确定。第4章 总体规划4.3 洪水整治标准 当保护区内有两种以上的保护对象,又不能分别进行保护时,该保护区的防洪标准,应按保护区和主要防护对象两者要求的防洪标准中较高者确定。对于影响公共防洪安全的保护对象,应按自身和公共防洪安全两者要求的防洪标准中较高者确定。兼有防洪作用的建(构
16、)筑物,其防洪标准应按保护区及该建(构)筑物的防洪标准中较高者确定。4.3.3 整治河段的设计泄洪流量,应根据确定的防洪标准和设计洪水,通过水文水利计算确定;整治河段采用实际年洪水作为防洪标准的,以实测的该年最大流量作为整治河段的设计泄洪流量。第4章 总体规划有些防洪重点河道,是在考虑整个防洪系统防洪系统作用基础上来确定设计流量的相关知识链接防洪系统:一个流域或地区内,控制或减轻洪水损失 的工程、非工程措施组成的系统工程措施:防洪系统中的“硬件”部分 包括水库、堤防、河道整治、蓄滞洪区等 (1)拦拦 不让水下到河道(梯田、造林、山塘等),减少产流汇流 (2)蓄 在河道上、中游修建水库(丹江口、
17、三峡)(3)泄 加大河道泄洪能力(河道整治、堤防)(4)分 蓄滞洪区(汉江下游、长江荆江段)非工程措施:防洪系统中的“软件”部分 包括洪水预报、防洪指挥决策体系、救灾赈灾、洪水保险、泛区合理规划和建设、自适应防洪 设施4.3.4 设计河段主要控制站的设计洪水位,应根据洪水资料采用以下方法分析确定:实测和调查的年最高洪水位资料系列较长、基础一致,且代表性好的,可据以进行频率分析,根据选定的防洪标准确定设计洪水位。当人类活动或分洪、溃口、河道冲淤、冰凌有明显影响时,应将历年水位资料修正到现状或规划的工程情况,再进行频率分析后确定。根据控制站洪峰流量系列进行频率分析,应按选定的防洪标准确定的设计洪峰
18、流量或防洪规划确定的设计洪峰流量,并通过分析河道冲淤变化后的水位流量关系确定设计洪水位。当设计洪峰流量推算的设计洪水位与频率分析确定的设计洪水位不一致时,应取两者之中的较大值作为设计洪水位。第4章 总体规划 以实际年洪水作为防洪标准的河段,可根据该年实测或调查的最高洪水位、整体防洪方案的要求,分析河道冲淤变化后合理确定设计洪水位。感潮河段主要控制站的设计潮位,应根据实测的潮位资料,分析设计潮位和设计洪水位的组合关系,按较不利组合确定设计潮位。潮汐河口段的设计潮位,应利用所在地区测站历年实测高、低潮位资料进行频率分析,按选定的防潮标准确定。应重视稀遇高潮位的调查和成因分析,必要时应适当留有余地。
19、所在地区缺乏潮位观测资料时,可参照邻近地区的设计潮位,分析两地相关关系,确定设计潮位值。当设计潮位低于历史最高潮水位时,应采用当地历史最高潮水位校核。4.3.5 整治河段的沿程设计洪水位,应根据主要控制站的设计洪水位和该河段的设计泄洪流量计算确定。计算方法应符合本规范附录A 的规定第4章 总体规划4.4 中水整治标准4.4.1 中水整治应以所在河段的造床流量作为设计标准对河槽进行整治。造床流量应按本规范附录C 的规定计算。4.4.2 中水河槽的设计整治河宽,宜选用如下方法确定:根据本规范6.2.10 的规定,分析中水河槽的河相关系,确定设计整治河宽。根据历年河势资料和实测大断面成果,分析主槽的
20、历年变化范围,统计造床流量相对应的河宽作为设计整治河宽。根据整治河段的实际情况,选择可供类比的模范河段,点绘水面宽与流量的关系,根据造床流量,推求相应河宽作为设计整治河宽。4.4.3 根据设计河宽,按本规范4.2.5 的规定拟定中水整治线。对比分析天然河道的形态、河湾个数、弯曲系数、导流能力、已有工程利用情况等,论证整治线的合理性。第4章 总体规划4.4.4 有排涝任务的整治河段中水整治还应兼顾两岸排涝的要求,排涝标准应符合经批准的防洪除涝规划。排涝标准的选取,应根据排涝区的自然条件、洪涝灾的严重程度及影响大小等因素,经技术经济论证确定。其重现期,一般可采用510 年。经济条件较好或有特殊要求
21、的地区,可适当提高标准;经济条件尚差地区,可分期达到标准。4.4.5 整治河段的设计排涝流量,根据该河段所承泄的排涝区特点、资料条件和设计要求,宜选用以下方法计算:根据设计暴雨间接推算设计排涝流量。设计暴雨历时、设计暴雨量、设计雨型、设计净雨深、最大涝水流量和涝水过程线应根据涝区特点、暴雨特性和设计要求确定。坡水地区,排涝流量宜采用排涝模数经验公式估算。公式中的参数应进行检验。引用的公式,应分析自然地理条件的相似性。第4章 总体规划 采用泵站抽排的地区,农田排涝流量宜采用排涝期间涝水量平均排除法估算,排涝天数可根据作物耐涝历时确定;城镇排涝流量宜采用产汇流和内河、低洼地容许调节水量,平均排除法
22、估算。4.4.6 计算的设计排涝流量,应与实测调查资料及相似地区成果比较,检查其合理性。4.4.7 整治河段的设计排涝水位,应根据所承泄的排涝区特点和排涝的要求,农田以作物不致因涝受灾为控制,分析研究确定。承泄自排涝水的河段设计排涝水位一般宜低于地面0.20.5m,必要时经技术经济论证局部河段也可略高于地面;承泄抽排涝水的河段设计排涝水位可高于地面,但应满足上下游河段的防洪和排涝要求。4.4.8 有航运任务的整治河段,应根据该河段的航道建设条件、运输需求,经技术经济论证后研究确定航道的建设标准、技术等级、航道尺度,且应符合内河通航标准(GB50139-2004)和已批准的航运规划第4章 总体规
23、划4.5 枯水整治标准4.5.1 枯水整治应以所在河段的供水、灌溉、通航和生态环境需水等任务要求作为设计标准。4.5.2 有通航任务的河段,枯水河槽整治应按批准的航运规划确定的航道尺度进行设计,满足最低通航水位时航运要求。整治河段的最低通航水位按GB50139-2004 的规定确定。4.5.3 有灌溉和供水任务的河段,其枯水河槽整治应满足河段设计输水流量、引水流量和引水高程的要求及泵站的设计提水流量和水位的要求。4.5.4 有生态环境需水要求的河段,其枯水河槽整治应满足河道生态环境流量的基本要求。第4章 总体规划第5章 河道水力计算 主要解决什么问题?主要解决什么问题?水面线推算水面线推算 流
24、场计算流场计算 局部冲刷计算局部冲刷计算 河道冲淤计算河道冲淤计算一维恒定流计算一维恒定流计算(摘自吴为民武汉大学自编讲义)(摘自吴为民武汉大学自编讲义)=0一维恒定流计算一维恒定流计算该法只适用于缓流缓流时,f为单调减函数用上述方法计算得到满足条件的ZMAX和ZMIN后,取ZZ=(ZMAX+ZMIN)/2,再判别F(ZZ)的符号,决定根在哪侧。二分法BISEC恒定流计算要注意的主要问题计算方法恰当断面选择合理、地形数据可靠糙率取值准确计算方案满足工程设计要求第5章 河道水力计算5.1 一般规定5.1.1 河道整治设计应进行河道水力计算,根据河道整治的内容分别进行河道恒定流计算、河道内建(构)
25、筑物的水力计算和河道非恒定流计算。5.1.2 河道水力计算应对河道进行分段。河道分段的原则应使计算河段内各水力要素不得有大的变化,河段两端断面宜选在无回流的渐变流断面上。5.1.3 计算断面间距宜按14 倍河宽范围选取。计算断面间距在比降较大河段取小值,比降较小河段取大值。水力要素、河道特性、河床组成变化急剧的河段断面间距宜缩短。5.1.4 天然河道的糙率采用下列方法分析确定:有水文站实测糙率资料时,应求出各河段糙率与水 位、流量等的关系后分析选定。有实测河道水面线和相应流量时,应采用本规范附 录A 给定的公式反求糙率。无实测资料时,应根据地形、地貌、河床组成、水 流条件等特性相似的本河道其他
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