水文与地质研究区概况

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【题目】黑龙江省墨尔根河堤防加固探究 
【第一章】墨尔根河的河道治理研究绪论 
【第二章】水文与地质研究区概况 
【第三章】墨尔根河治理工程措施分析 
【第四章】综合治理工程效益分析 
【结论/参考文献】墨尔根河防洪工程探析结论与参考文献

　　第 2 章 研究区概况

　　2.1 水文概况

　　墨尔根河是呼兰河上游右岸侧的一级支流，流域地理位置位于东经 127°15′~127°45′，北纬 46°53′~47°27′之间，干流河长 88km,河道弯曲系数1.03,主河槽平均宽度在 10m~40m 之间，流域总面积 487km2.墨尔根河干流发源于庆安县与绥棱县交界的青水山，由东北向西南分别流经绥棱县、绥化市和庆安县，在庆安县致富乡临河村西南汇入呼兰河，为庆安县与绥棱县、绥化市之间的界河。流域的海拔范围在 170m 到 380m 之间，上游侧的平均海拔高程大于 250m,上游河道细且窄，河道坡度陡，水流湍急，具有明显的山区河流特点，植被多为次生林，生长着松、桦、柞树，植被良好；中下游高程在 200m 左右，河谷平原主要为草原和耕地，是庆安县重要的商品粮基地之一。

　　2.1.1 水文基本资料

　　墨尔根河流域内没有水文站，临近流域可供选择的参证站有依吉密河北关（二）站，集水面积 939km2.依吉密河位于墨尔根河上游，与墨尔根河同为呼兰河右岸一级支流，是距墨尔根河最近的呼兰河较大支流，北关（二）站集水面积与墨尔根河接近，水文站以上流域下垫面条件和暴雨成因等均与墨尔根河相似，故本次计算采用北关（二）站为主要设计参证站。

　　北关（二）水文站是呼兰河上游的一级支流依吉密河控制站，位于黑龙江省铁力市的铁力林业局建设经营所内，地理坐标为东经 128°14′，北纬 47°08′，集水面积 939km2.该站 1952 年由黑龙江省农业厅水利局设定为水文站，1955 年后由黑龙江省水利厅的水文总站领导。1957 年 1 月测流断面下迁 300m,1963 年测流断面上迁 3000m 至今，改为北关（二）水文站，具有 1952 年~2009 年水位、流量、降水、含沙量等观测资料，资料精度较高。

　　2.1.1.1 设计洪水

　　采用横太山水文站洪水参数修正成果为墨尔根河各控制断面的设计洪峰流量，见表 2.1.

　　2.1.1.2 坡水流量

　　坡水流量计算由于没有实测和调查资料，故设计洪峰流量计算采用图集洪水参数等值线法，经查算坡水参数见表 2.2.

　　2.1.1.3 排水模数

　　（1）旱田排水模数

　　采用北关（二）站实测降雨资料，依据《黑龙江省旱田排水模数》中降雨~径流关系，按“一日暴雨两日排出”计算旱田排水模数，成果见表 2.3.

　　（2）水田排水模数设计 3 日暴雨的求得是根据北关（二）站的资料统计水田暴雨期的最大 3 日暴雨，采用 P-Ⅲ型曲线，其中 Cs=3.5Cv.按暴雨期最大三日降水四日排出计算水田排水模数，成果见表 2.4.

　　2.1.1.4 洪水遭遇分析

　　采用经验相关法分析了墨尔根河干、支流，内、外水洪水遭遇情况。根据洪水遭遇分析成果，墨尔根河干支流、内外水采用同频率遭遇。

　　2.2 地质概况

　　庆安县地处小兴安岭西侧。墨尔根河流域南部为小兴安岭支脉的一部分。为构造剥蚀地形和山麓斜坡堆积地形，山间谷地多发育有河谷侵蚀堆积地形。山地组成物质为印支期晚期侵入花岗岩；坡积裙分布于山前坡角处，地表组成物质为碎石混合土；两岸河流冲积平原的间歇性分布，由高低液限粘土（粉）、级配不良砂（砾石）、卵石等组成。第四系松散层的总厚度<20m.

　　该地区区地震动峰加速度<0.05g,地震动反应谱特征周期为 0.35s,地震基本烈度值为<Ⅵ度区。工程区内地壳总体是稳定的。

　　孔隙水和基岩裂隙水构成该地区内地下水主。其中以前者为主，后者次之。

　　第四系松散层孔隙潜水水量较丰富，含水层岩性主要为级配不良砂砾石。环境水化学类型为：HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca·Na,PH=6.87~7.30,基本为中性水，地表水与地下水对砼均无腐蚀性。

　　该段堤岸迎水面肩部距民用建筑物的水平距离一般在 25m 左右，堤岸内地面坡降在 0.2%~0.4%.堤岸顶部地面高程一般在 101.33m~104.22m,沿堤岸方向相对最大高差为 2.89m,垂直河谷方向相对最大高差为 4m,迎水面边坡比一般在1:0.3~1:0.4,坡面不平整，未见不良隐患。

　　岸坡的大部分由砂性土壤构成，抗冲刷能力较差。该岸坡属稳定性较差坡岸，建议对岸坡坡脚进行抛石加固处理，并埋设排水暗管，对粘性土地段应作防冻害处理。级配不良粗砂、卵石混合土、级配不良细砾的边坡比建议值分别为：1:2.0、1:3.0、1:2.75.

　　该区域由于受大地构造的控制及北东向断裂构造的影响，因而使古生代地层走向北东，中生界地层表现了高倾角的断层及平缓的褶皱。

　　根据 GB18306-2001《中国地震动参数区划图》中的附录 A《中国地震动峰值加速度区划图》，工程区的地震动峰值加速度为 0.05g;根据附录 B《中国地震动反应谱特征区划图》，工程区的反应谱特征周期为 0.35s;根据附录 D《关于地震基本烈度向地震动参数过渡的说明》中的表 D1,工程区按地震动峰值加速度分区对照的地震基本烈度为Ⅵ度区。

　　综上认为，工程区内区域稳定性较好。

　　0+000-6+183 段堤防现有堤防高度 0.50m-2.30m,堤体填筑土主要为低液限黏土、高液限黏土组成，堤身黏土稍湿至湿，硬至可塑，堤身中上部较密实，下部密实性略差。堤身结构均为土堤，堤身填筑土密实性及防渗性较好。既有堤防存在主要问题是堤防高度及断面尺寸未达标。

　　据《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL211-2006），堤体填筑土低液限黏土、高液限黏土为冻胀性土。进行护坡工程时需采取适当的防冻胀措施。

　　堤基上部岩性为低（高）液限黏土，连续性较好，据《堤防工程地质勘察规程》（SL 188-2005）附录 C 进行堤基地质结构分类，堤基地质结构可划分为：（单一结构）土基。

　　根据《堤防工程地质勘察规程》（SL 188-2005）附录 E 进行堤基工程地质条件分类，该段堤基为土基，土基类型为 A 类：基本不存在抗滑稳定、堤基渗漏、抗渗稳定问题和特殊土引起的问题，局部河道、冲沟处存在渗透变形问题，工程地质条件较好。

　　该段堤基为土基，堤基土强度相对较高，抗滑稳定性较好；基本不存在渗透稳定问题；基本不存在堤基渗漏问题；据《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL211-2006），堤基低（高）液限黏土为冻胀性土，进行护坡（岸）工程时需采取适当的防冻胀措施。

　　共勘察黏土料场 2 处，位置由庆安县水务局指定，料场岩性为低液限黏土，黏土料总计 187.20×104m3,为设计土料设计用量的 2.0 倍，满足设计所需。黏土料除黏粒含量、塑性指数、天然含水率不满足均质坝土料质量标准，设计时需采取工程处理措施，其他指标均满足均质坝土料质量标准。

　　材料区平的，海拔波动不大，便于大型机械开采，取料条件良好。块石、碎石及砂石料均为商品料，质量满足要求，储量丰富。