祁慧芳

（運(yùn)城市水文水資源勘測(cè)分局）

1 基本情況

平陸縣曹川鎮(zhèn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)暨新材料工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目，位于黃河一級(jí)支流曹河兩岸，園區(qū)范圍從上游的下澗村往下到曹家河村，總占地面積101.254 hm2。整體規(guī)劃結(jié)構(gòu)為“一軸一帶三區(qū)”：“一軸”指以沿河主干道為載體的景觀交通軸線；“一帶”指以北側(cè)輔路為載體的山體景觀運(yùn)輸帶；“三區(qū)”指分布在主體軸線上的三個(gè)核心區(qū)，從東到西依次為門戶展示核心區(qū)、工業(yè)生產(chǎn)核心區(qū)、生活辦公核心區(qū)。園區(qū)共規(guī)劃三條產(chǎn)業(yè)鏈，即高品位鋁礬土—耐火材料（剛玉）產(chǎn)業(yè)鏈、低品位鋁礬土—鋁酸鈣粉—凈水劑產(chǎn)業(yè)鏈和電石渣—合成螢石粉產(chǎn)業(yè)鏈。工業(yè)園區(qū)以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、走新型工業(yè)化道路為模式，以優(yōu)化資源配置、提高資源與能源利用率、增強(qiáng)供給結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性和靈活性為基本出發(fā)點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源綜合循環(huán)利用，使供給體系更好地適應(yīng)需求結(jié)構(gòu)變化，從根本上推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型跨越和可持續(xù)發(fā)展。

曹河發(fā)源于夏縣泗交鎮(zhèn)野廟灘，在平陸縣峪口村南匯流后，流經(jīng)曹川鎮(zhèn)的下澗、曹家河等村，最后在南溝村注入黃河。主河道總長(zhǎng)度42.64 km，其中在平陸縣境內(nèi)總長(zhǎng)度30 km，河底最大斷面寬87 m，最小斷面寬26 m；流域面積147.25 km2，其中曹河項(xiàng)目區(qū)上游段流域面積108 km2；項(xiàng)目區(qū)段間流域面積9.5 km2，河道縱坡2.82%，河道長(zhǎng)度26.2 km，平均流域?qū)?.5 km。

該工業(yè)園區(qū)主要以中大型企業(yè)為主，根據(jù)國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）要求，按50 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，100 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校核。由計(jì)算可知，曹河50 a一遇設(shè)計(jì)洪水洪峰流量Q2%=605.5 m3/s，100 a一遇校核洪水洪峰流量Q1%=763.1 m3/s。

2 河道建筑物對(duì)洪水影響分析

工業(yè)園區(qū)上游下澗村有一座民生橋，橋面高程479.52 m，橋底河槽高程476.22 m，橋板厚0.3 m，橋板底面距河槽高度為3 m，橋梁跨度為18 m。下游曹家河村有一座曹河中橋，橋面高程400.2 m，橋底河槽高程391.4 m，橋板厚0.5 m，橋板底面距河槽高度為8.4 m，橋梁跨度為85 m。橋孔的過(guò)水流量復(fù)核，根據(jù)《水力計(jì)算手冊(cè)（第二版）》5-3-33淹沒(méi)寬頂堰流公式進(jìn)行計(jì)算：

式中：Q——過(guò)水流量，m3/s；

μ——流量系數(shù)，與橋孔進(jìn)出漸變段的形式和橋墩墩頭（尾）的形狀有關(guān)；

ω——橋孔總過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2；

B——橋孔底總凈寬，m；

ΔZ0——上游壅高水頭，m；

ΔZ——水面壅高值，m；

經(jīng)計(jì)算：下澗村民生橋過(guò)流能力為470.2 m3/s，不滿足50 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)行洪要求，建議進(jìn)行改擴(kuò)建，以消除洪水安全隱患；曹河中橋過(guò)流能力為2 890 m3/s，滿足行洪要求。

3 工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目建設(shè)對(duì)洪水影響分析

由《平陸縣曹川鎮(zhèn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)暨新材料工業(yè)園總體規(guī)劃》報(bào)告可知，園區(qū)位置的選擇符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和排水工程規(guī)劃的要求，并根據(jù)下列因素綜合確定：

（1）園區(qū)應(yīng)位于城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)下游段，盡可能讓管網(wǎng)系統(tǒng)形成重力流輸水；

（2）曹河為曹川鎮(zhèn)的主要行洪溝道，園區(qū)位于曹河河道兩側(cè)，不占用泄洪河道范圍。

依據(jù)園區(qū)選址原則，并結(jié)合曹川鎮(zhèn)工程現(xiàn)狀、城鎮(zhèn)總體規(guī)劃，結(jié)合現(xiàn)狀地形情況，本著管理運(yùn)行方便，確定平陸縣曹川鎮(zhèn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)暨新材料工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目規(guī)劃在曹河河堤高程以上，項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河道行洪不會(huì)產(chǎn)生影響。

4 洪水對(duì)項(xiàng)目區(qū)影響分析

4.1 設(shè)計(jì)洪水水面線推算

采用逐段試算法推算河道水面線，從末端開始向上游倒推算?；痉匠淌剑?/p>

式中：Δs——流段長(zhǎng)度，m；

Zu、Zd——流段Δs的上下游斷面水位，m；

α——?jiǎng)幽苄拚禂?shù)，取1.00；

ξ——局部水頭損失修正系數(shù)；

Q——設(shè)計(jì)洪水流量，m3/s；

Au、Ad——流段Δs的上下游斷面過(guò)流面積，m2；

Ku、Kd——流段上下游斷面流量模數(shù)，m3/km2；

R——水力半徑；

n——河道糙率。

4.2 河道分段及計(jì)算橫斷面的劃分

河道分段的原則，是使計(jì)算河段上下兩端計(jì)算斷面的幾何水力學(xué)要素的平均值代表該段河道各斷面的情況，并要求河段內(nèi)其他斷面的幾何水力學(xué)要素也基本上具有均勻一致性。計(jì)算河段長(zhǎng)度300 m左右。根據(jù)以上原則，結(jié)合曹河1∶1 000帶狀地形圖的測(cè)繪資料，共劃分13段，選取13個(gè)橫斷面。

4.3 河道糙率的選取

由于曹河該段多為天然河道，根據(jù)河道的地形、地貌、河槽組成以及水力條件特性，參考《水力計(jì)算手冊(cè)（第二版）》，綜合糙率取0.033。

4.4 計(jì)算結(jié)果及分析

由河道水面線推求可知，在50 a一遇設(shè)計(jì)洪水條件下，設(shè)計(jì)洪水位自上游至下游為479.3-400.885 m，園區(qū)淹沒(méi)影響計(jì)算見表1。工業(yè)園區(qū)自西向東分段地面高程為479.12-412.96 m，洪水位絕大部分高于園區(qū)的地面高程，洪水對(duì)園區(qū)的防洪安全影響嚴(yán)重。

表1 工業(yè)園區(qū)淹沒(méi)影響計(jì)算表

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）下澗村民生橋過(guò)流能力不滿足50 a一遇設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)行洪要求；

（2）園區(qū)位置未占用曹河行洪溝道，工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目對(duì)曹河行洪沒(méi)有不利影響；

（3）在50 a一遇設(shè)計(jì)洪水條件下，洪水位自上游至下游為479.3-400.885 m，工業(yè)園區(qū)自西向東分段地面高程為479.12-412.96 m，洪水位絕大部分高于園區(qū)地面高程，洪水對(duì)園區(qū)的防洪安全影響嚴(yán)重。

5.2 建議

（1）對(duì)園區(qū)上游下澗橋?qū)嵤└臄U(kuò)建，以消除洪水對(duì)橋梁及周邊區(qū)域的安全威脅。

（2）工業(yè)園區(qū)地面高程大部分低于設(shè)計(jì)洪水位，需對(duì)園區(qū)曹河段按50 a一遇設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃治理，即要保證河道行洪安全，又可作為園區(qū)一道亮麗的風(fēng)景線。