1、特征本防洪工程位于丰都县，丰都县属亚热带温和湿润季风气候区，受西南和东南季风影响，具有气候温和，雨量充沛、日照少、云雾多、四季分明、立体气候差异大、春季雨早、夏季酷热、秋天多绵雨、冬季干燥等特点。工程区域天气受西风带天气系统以及西南低涡、西藏高压、西太平洋高压的影响，长江横切变是该流域降水天气的主要动力条件，西太平洋高压控制本流域时，气温高、闷热，常伴有热雷雨发生，西藏高压控制本流域时，气温高、空气干燥、天气久晴不雨，持续时间续长，干旱严重。西风带和副热带天气系统的交替活动，控制着本工程区域时间的长短及强弱，除影响温、湿、降水之外，也造成本流域降水量年内分配极不均匀，因此，具有春雨、伏旱、秋绵
2、、冬干的特点。在一般情况下，工程区域春季降水较多，很少有春旱现象，降水较多时间一直持续到七月上、中旬。此后，降水相对减少，在七、八月时处盛夏，气温高、蒸发量大，常有旱象发生(伏早)，至九、十月雨量显著增加，但降水强度不大，形成秋雨绵绵(秋绵)，以后随着气温的减低，降雨逐渐减少，进入冬季雨量稀少季节(冬干)，属典型的季风气候特点。根据丰都县气象站资料统计分析，多年平均气温18.3，历年极端最高气温41.5，极端最低气温-3.5，无霜期长，多年平均306天，最长326天，最短287天。热量资源丰富，多年平均日照时数为1300小时，主要集中在夏季(68月)，平均650小时，占全年日照时数的50。多年
3、平均降水量为l073.9mm，最大年降水量达l401.8mm(1982年)，最小年降量757.3mm(1992年)。降水年内分布不均，年际变化大，每年510月为主雨季，降水量占77.28，而11月至次年4月降水量为全年降水量的22.7，特别在冬干季节降水量仅占全年降水的3左右。每年510月为主雨季，暴雨洪水多发生在这一时期。根据有关资料，年最大24小时暴雨绝大多数发生在59月，占总数的97.5，其中：5月占2.5，6月占25，7月占35，8月占22.5，9月占l2.5，发生在10月份的仅有一次，且量级相对于历年最大24小时暴雨值来讲是较小的。工程所处区域为浅丘低山区，热量丰富，蒸发量较大。多年
4、平均水面蒸发量为l230mm，多年平均陆面蒸发量为500mm。工程区域径流主要由降水形成，多年平均径流深为500mm，径流具有明显的季节性，且年内年际变化较大，主雨季与主汛期同步，年最大洪水多发生在59月，洪水由暴雨形成。2.3 水文基本资料工程区域内无气象站和水文站，但各场镇排洪渠重心直线距离约4km处有丰都气象站，属国家基本站网，具有1959年至今的实测降水资料。2.4设计洪水2.2.1 防洪标准本工程为排山洪建筑物，根据城市防洪工程设计规范GJJ50-92，工程保护范围为一般城镇，工程的建筑物级别为4级，防洪标准（山洪）510年一遇，本工程采用10年一遇洪水标准。2.4.1 洪水特性工程
5、区域的洪水主要由降水形成，3月进入初汛开始涨水，洪水量级一般不大；49月为主汛期，一般洪水峰高量大；1011月为汛末，洪水量级大致与3月同等级；12月至次年2月为枯水期，径流较小，年最大洪水一般发生在49月，其中67月居多，盛夏8月由于伏旱，发生年最大洪水的次数相对较少。工程区域为特小流域，流域内植被较差，流域调蓄能力低，河网发达，支流坡度较大，产汇流条件充分，坡面汇流较突出，洪水汇流迅速，陡涨陡落，历时短，过程尖瘦，系单峰洪水。2.4.2 工程区设计洪水1、设计暴雨本防洪工程涉及场镇，周边均无水文测站，但临近区域有丰都气象站。丰都气象站1h、6h年最大降雨量资料为19672008年系列，24
6、小时年最大降雨量资料为19592008年系列，1/6h采用四川省中小流域暴雨洪水计算手册（1984年6月）（以下简称手册）暴雨参数。各时段暴雨设计参数成果见表2-2。丰都气象站1h、6h、24h暴雨适线图见附图2-1、2-2、2-3表2-2 各历时暴雨设计参数表运用资料T(h)1/61624丰都气象站H(mm)16.436.559.277.5Cv0.360.300.350.48Cs/Cv3.53.53.53.5查手册暴雨H(mm)16.440.070.085.0Cv0.360.450.400.45Cs/Cv3.53.53.53.52、设计洪水计算本次洪水计算采用推理公式法计算。a、流域特征参数
7、：在1/2000地形图上量算得各场镇各排洪渠流域特征参数。见表2-1。b、暴雨参数：设计雨力Sp及暴雨公式指数n，由设计暴雨成果按手册中相应公式计算。c、产、汇流参数：产流参数根据本流域实际情况采用手册中的盆地丘陵区公式计算，即4.8F-0.19，Cv0.18，Cs/Cv3.5；汇流参数m由流域特征参数查手册分区综合公式进行计算求得。计算成果见表2-3。表2-3 各排洪渠设计洪水成果表渠道名资料来源各频率设计洪水（m3/s ）1%2%3.33%5%10%20%50%1#排洪渠丰都气象站29.326.324.122.319.316.111.4手册查值36.432.329.326.722.418.
8、011.72#排洪渠丰都气象站2.231.991.821.671.431.180.817手册查值2.472.202.001.841.551.260.8273#排洪渠丰都气象站3.863.473.192.962.562.141.53手册查值5.654.964.464.033.322.601.583、洪峰流量合理性分析及成果采用由表2-3可看出，在洪水频率为10年一遇时，用手册暴雨参数推算出来的成果比用丰都气象站暴雨资料计算出来的成果大，从工程偏安全角度考虑，本次防洪工程设计洪水采用手册暴雨资料按推理公式法计算的洪水成果见表2-4。表2-4 各排洪渠设计洪水成果表（推荐成果）渠道名各频率设计洪水（
9、m3/s ）1%2%3.33%5%10%20%50%1#排洪渠36.432.329.326.722.418.011.72#排洪渠2.472.202.001.841.551.260.8273#排洪渠5.654.964.464.033.322.601.58附图2-1 丰都气象站历年最大1h暴雨频率曲线附图2-2 丰都气象站历年最大6h暴雨频率曲线附图2-3 丰都气象站历年最大24h暴雨频率曲线3 工程地质3.1 区域地质及地震工程区地处长江沿岸，位于四川盆地东南部与川东褶皱山地交接处，山脉呈NE-SW向展布，为中低山及丘陵地形。主要分布迭瓦式单面山、鞍状残丘、宽缓斜面、深窄沟谷等众多微地貌单元。区
10、内岩性为一套海相浅海相碳酸盐岩、碎屑岩和内陆湖相碎屑岩。区内大地构造单元属扬子准地台四川台坳川东南褶皱束垫江坳褶带内，由一系列不对称的背斜、向斜组成。区内新构造运动主要表现为大面积间歇性抬升，抬升相对稳定抬升交替，形成多级夷平面。工程区属于相对稳定的弱震环境，根据中国地震动参数区划图（183062001），工程区地震动峰值加速度为0.05，相应地震基本烈度为度。3.2 工程地质概况（1）地形地貌工程区属低山丘陵。山体顺江延伸，地势西北高、东南低，坡向南侧。（2）地层岩性工程区主要出露侏罗系中统上统遂宁组（J3S）地层和第四系冲积、残坡积、崩滑堆积及人工堆积。上统遂宁组（J3S），按岩性分为二层
11、：第一层：为中厚层状青灰灰白色长石石英砂岩，厚711m，该层砂岩厚度较稳定。第二层：主要为褐红色粘土岩夹紫红色粉砂岩，夹有少量薄层状灰白色长石石英砂岩。第四系(Q)主要为残坡积 (Q4el+dl)、冲积 (Q4al)、地滑堆积 (Q4del)及人工堆积 (Q4ml)。人工堆积(Q4ml)：分布在居民居住区，主要为建筑物、煤渣、砼路面、堡坎、生活及建筑垃圾等，厚度一般约0.32m。残坡积(Q4el+dl)：主要分布于斜坡地带，主要为褐红色粘土夹碎石，厚度约0.53.5m，局部厚达6.3m。冲洪积(Q4al+pl)：主要为现代河流冲洪积物。现代河流冲洪积物主要为粉、细砂夹少量砾、块石，厚度约14m
12、。地滑堆积 (Q4del)：分布在斜坡地带，主要为粘土、粘土夹碎石等。厚度多小于8m。（3）地质构造工程区位于丰都向斜南东翼近轴部。丰都向斜横宽约30km，未见断层和次级褶皱。地层产状：倾向4070，倾角812，向下游倾向渐变为NW。斜坡岩体裂隙比较发育，主要见有两组裂隙： 走向7080，倾向SE，倾角5085，闭合-微张开，泥沙充填，最密集处线密度5.0条/m，占统计总数的57%。 走向350360，倾向NE，倾角70，闭合状，无充填，最密集处线密度3.1条/m，占统计总数的19%。第一组裂隙长度多大于5m，裂面平直倾角较陡；第二组裂隙被第一组切割，长度多小于0.3m，倾角相对较缓。（4）水
13、文地质集镇都位于山体形成的斜坡段，其地貌与岩土特征有利于地表水排泄，大气降水大部分以面流的形式向冲沟排泄。冲沟流量受降水影响较大，长江为本区的排泄基面。地下水按赋存条件分为裂隙水和孔隙水，前者赋存于厚层砂岩裂隙中，被底部粘土岩所隔，多由接触带溢出，就近排泄于沟谷中；后者赋存于第四系坡残积层中，部分通过渗流渗入岩层裂隙，形成裂隙水；部分以泉水形式溢出。根据工程区其它工程取样地表水为HCO3-Ca型水；水质分析结果表明：工程区地表水、地下水对混凝土无腐蚀性。根据当地工程的大量现场注水试验及室内渗透试验，根据试验成果，工程区内粘土及粉质粘土渗透系数为110-5110-6cm/s，属微透水。砂岩中风化
14、裂隙比较发育，透水性好，粘土岩透水性较差。（5）岩体风化工程区外露及下伏基岩主要为泥岩、长石石英砂岩、粉砂岩。泥岩由于岩性较软，易于风化，强风化层多为0.21.65m不等，局部最厚可达4.2m。中等风化厚度多为0.53.6m，局部最大风化厚度达4.7m。长石石英砂岩，由于岩质坚硬，裂隙一般较长大，多呈裂隙性风化，岩石本身风化程度不高，多中等风化，风化厚度一般在13m之间，粉砂岩性状处于长石石英砂岩与粘土岩之间，其风化特征视其胶结介质不同而异，一般钙泥质胶结粉砂岩，抗风化能力较强，风化层一般较薄；泥质胶结粉砂岩，抗风化能力较弱，风化层厚度一般较厚。（6）物理地质现象滑坡及变形体。根据现场实地踏勘
15、，工程区域内无滑坡及变形体。岸坡坍岸集镇岸坡主要为斜向坡，岸坡基岩主要为侏罗系上统遂宁组泥岩夹少量砂岩，地表覆盖层较薄，基岩部分裸露，属基岩岸坡，坡度及岩石倾角均较缓。岸坡基本处于稳定状态。3.3 岩土物理力学性质工程区覆盖层主要为粉质粘土，局部有少量杂填土。下伏基岩为侏罗系长石石英砂岩、粉砂岩及泥岩，经现场实地勘察并结合同类工程的实验指标得出岩土体物理力学性质如下：（1）土体物理力学性质1) 颗粒分析根据颗粒分析试验结果，工程区粉质粘土的粘粒含量(平均值)为 35.7，粉粒（0.0750.005）含量54.73。2)土的物理力学性质粘土、粉质粘土液性指数 0.030.78，塑性指数为10.8
16、19.6，天然含水量19.129.6，压缩系数1-2为0.170.61MPa-1，平均值0.34。天然孔隙比平均值为0.68；粘聚力平均值为29.9 kPa，内摩擦角平均值16.13；压缩模量平均值5.53MPa；无侧限抗压强度平均值63.68kPa，土的软硬属中等，灵敏度St平均值为1.62，土的结构性为不灵敏。粉质粘土按液性指数与孔隙比依据规范查表其承载力基本值f0为293.12kPa，修正系数f为0.923，承载力标准值fk为270.54kPa。（2）岩石物理力学性质1) 长石石英砂岩天然重度25.29kN/m3，单轴天然抗压强度平均值58.32MPa，单轴饱和抗压强度平均值43.83M
17、Pa，孔隙率5.21 %，软化系数0.75，凝聚力平均值9.45MPa，内摩擦系数平均值1.26，变形模量平均值1.01104 MPa，弹性模量平均值1.13104 MPa，泊松比0.13。2) 粉砂岩天然重度为25.51kN/m3，孔隙率为7.7 %，单轴天然抗压强度为平均值20.64MPa，单轴饱和抗压强度平均值14.57MPa，变形模量平均值6822MPa，弹性模量平均值7848MPa，抗剪强度凝聚力3.76 MPa，内摩擦系数0.87。3) 泥岩天然重度25.21 kN/m3，孔隙率为11.7 %，单轴天然抗压强度为平均值8.66MPa，单轴饱和抗压强度平均值5.21MPa，变形模量3
18、191MPa，弹性模量3825MPa，抗剪强度凝聚力1.75MPa，内摩擦系数0.68。（3）岩土物理力学参数建议值1) 根据相关工程进行的岩石室内试验成果，依据规范并结合该工程的特点和本地区的经验，提出岩体力学参数建议值见表3-2。2) 土的物理力学参数，根据相关工程进行的室内试验成果与现场标贯及注水试验，依据规范并结合本地区的经验，提出土体物理力学参数建议值见表3-3。岩体力学参数建议值表3-2 岩 体名 称饱和抗压强度(MPa)变形模量(GPa)弹性模量(GPa)抗 剪基底摩擦系数容 许边坡值thC(MPa)长石石英砂岩23.677.097.911.010.940.651:0.351:0
19、.5粉砂岩7.874.775.490.650.560.451:0.51:0.75泥岩2.461.832.180.480.170.401:0.51:0.75 土体物理力学参数建议值 表3-3土体名称天然重度(kN/m)压缩系数a1-2(MPa-1)抗剪强度(快剪)承载力建议值（k）允许水力坡降(J允许)基底摩擦系数渗透系数(cm/s)基坑边坡()(kPa)粉质粘土20.10.341312170-0.2510-510-61：1.001：1.253.4各集镇排洪渠工程地质条件及评价工程区拟建排洪渠1#、2#、3#均顺公路（山脚）而建，属低山地貌，山坡坡度约为2035，区内无断层，无滑坡或崩塌体，地层
20、岩性：表层为第四系残坡积粉质粘土层及人工填筑层，厚1.02.0m，下伏侏罗系上统遂宁组紫红色泥岩夹灰白色长石石英砂岩，强风化层厚0.51.0m；拟建排洪渠基础持力层置于基岩或粉质粘土上，应先清除表层腐植土，分段开挖，建议开挖坡比：坡积土层：1：1.01：0.75，砂泥岩：1：0.5或垂直开挖。3.5 天然建筑材料工程所需天然建筑材料除排洪工程开挖料外主要有砂岩块石料、砂砾石料、土石填筑料。（1）块石料块石料选用侏罗系中统上沙溪庙组岩屑砂岩。各集镇附近均有料场可开采。岩屑砂岩的物理力学试验成果见表3。从该表看出，岩屑砂岩的天然抗压强度均大于40MPa，饱和抗压强度均大于30 MPa，其质量能满足工程建设要求。岩石软化系数微、新岩石约0.8，中风化岩石约0.73，基本能满足规范及设计要求。岩石物理力学试验成果统计表表3-4名称比重容重 (kN/m3)含水率吸水率孔隙率抗压强度(MPa)软化
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