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'某县某河防洪工程初步设计报告2011年6月14
目录1 综合说明81.1 绪言81.2 水文131.3 地质161.4 工程任务和规模161.5 工程布置及主要建筑物171.6 施工组织设计171.7 工程占地181.8 环境影响评价181.9 水土保持191.10 工程管理191.11 投资概算201.12 经济评价201.13 工程招投标211.14 结论与建议212 水文222.1 流域概况222.2 气象232.3 水文基本资料252.4 洪水302.4.1 暴雨洪水特性302.4.2 历史洪水312.4.3 设计洪水332.4.3.1 设计暴雨分析332.4.3.2 设计洪水计算352.4.4 施工洪水382.5 泥沙382.6 控制断面水位流量关系曲线393 工程地质433.1 区域地质433.1.1 区域地质概况433.2 治理河段(或整治河段)工程地质433.2.1 治理河段工程地质条件433.2.2 治理河段主要工程地质问题433.3 堤线工程地质条件分段评价和建议443.4 其他建筑物工程地质443.5 天然建筑材料443.6 附图444 工程任务和规模454.1 自然及社会经济情况和防洪治理要求454.2 防洪治理河道与堤防工程4814
4.2.1 河道、堤防状况及存在的主要问题484.2.2 河道、堤防防洪标准、线路布置及堤距选择514.2.3 河道与堤防纵、横断面524.2.4 河道清障规划524.2.5 治理河段设计水面线534.2.5.1 治理前河道水面线534.2.5.2 治理后河道水面线534.2.6堤顶高程545 工程布置及建筑物555.1 工程等别及建筑物级别555.2 设计基本资料555.2.1 气象水文资料及设计参数555.2.2 地震烈度565.2.3 设计依据的主要技术规范和标准565.3 工程布置及河道整治建筑物575.3.1 堤防及河道整治建筑物方案比较575.3.1.1 堤型选择575.3.1.2 过水断面型式选择605.3.2 工程布置615.3.4 设计计算625.3.3.1 基本数据625.3.3.2 堤顶安全超高计算625.3.3.3 防洪堤基础冲刷深度计算635.3.3.4 设计洪水水深计算645.3.3.5 设计堤顶高程、设计堤底高程确定655.3.3.6 防洪堤稳定计算665.4 建筑物项目及工程量745.4.1 建筑物项目745.4.2 主要工程量746 施工组织设计756.1 施工条件756.1.1 工程基本条件756.1.2 自然条件766.1.3 施工建材供应条件776.2 施工导流786.2.1 导流标准786.2.2 导流方式796.3.3 导流建筑物设计796.2.4施工排水816.3 料场选择与开采816.4 主体工程施工816.4.1 开挖施工816.4.2 堤基施工826.4.3浆砌石堤身施工8214
6.5 施工总布置836.5.1 砼及砂浆拌和系统836.5.2 砂石加工系统836.5.3 风、水、电系统846.6 施工总进度846.6.1 施工进度计划编制原则846.6.2 施工总进度计划846.7 施工安全877 工程占地887.1 工程永久占地887.2 工程施工临时占地887.3 工程占地费用补偿888 环境保护设计898.1 影响评价898.1.1 有利影响898.1.2 不利影响908.2 环境保护措施设计918.2.1 施工期环境保护设计918.2.2 环境影响评价结论928.3 环境保护投资929 水土保持设计939.1 项目区水土保持概况939.2 水土保持防治措施设计939.3 综合评价及结论939.4 水土保持投资9410 工程管理设计110.1 概述110.2 管理机构110.2.1 管理体制和机构设置110.2.2 人员编制110.3 管理措施及管理范围210.3.1 管理措施210.3.2 运行管理维护设施210.3.3 管理范围210.4 工程管理运行310.4.1 调度运行310.4.2 建筑物及行洪区管理310.4.3 安全管理311 投资概算411.1 工程概况411.2 编制原则和依据411.2.1 投资估算编制原则411.2.2 投资估算编制依据511.2.2.1 定额依据514
11.2.2.2 基础单价编制依据611.2.2.3 独立费用依据711.2.3 工程投资及资金筹措812 社会经济效益综合评价912.1 防洪治涝社会效益912.2 防洪治涝经济效益1012.3 结论1113 招标方案设计1113.1 招标范围1113.2 招标组织1113.3 招标方式1213.4 招标标段划分及企业资质要求1213.5 工程监理1313.6 申请开工1314 结论与建议13某河防洪工程特性表序号及名称单位数量备注全流域一、水文流域面积km22.28利用气象水文资料站1某气象站降雨资料利用水文年年48实测多年平均降雨量mm1533.39设计最大洪水m3/s125.7P=10%二、工程任务1、保护农田亩11002、人口人2600三、工程永久占地亩13.661、永久性工程占地亩6.602、临时性工程占地亩7.06四、主要建筑物1、防洪堤m134614
2、人行桥座33、公路桥座24、拦沙坎座26五、主要工程数量1、土方开挖工程m36661.352、淤泥清除及砂砾石开挖m34439.323、M7.5浆砌石方m330163.504、C15砼护顶工程m353.985、C20砼公路桥工程m316.636、土石方回填工程m31121.557、所需劳动力工时676268、施工期月6六、经济指标总投资万元378建筑工程万元305临时工程万元5独立费用万元53水保、环评万元15七、防洪治涝效益万元2751 综合说明1.1 绪言2008年,根据水利部、财政部下发的《重点地区中小河流治理建设项目管理办法》以及水利部办规计[2008]211号文《关于做好重点地区中小河流规划编制工作的通知》和水利部规划计划司、水利水电规划总院《全国重点地区中小河流近期治理建设规划工作大纲》的精神和省党建部的要求,贵州省水利厅在全省组织开展了贵州省重点地区中小河流治理项目的前期工作。根据2010年14
2月1日贵州省水利厅黔水计[2010]17号文件《关于中小河流近期治理试点项目有关事宜的通知》,以及2008年11月10日某县人民政府关于《某县中小河流防洪工程近期规划治理某河河流防洪工程治理规划报告》的批复,我局组织水利技术骨干于2011年4月开始对某河防洪工程孟寨项目点作初步设计,在这短短的时间里,我局技术骨干不分白日昼夜和节假日以及周末的公休;吃住都在单位,饿了啃两个饱子馒头,困了倒在沙发上躺一会儿。经过三个月的艰苦奋斗,为我县节省财政支出近70万元的设计费用,终于在6月30日前圆满完成我局交给的任务,给党的90周年献上一份微薄之礼,提交本报告。某河属于珠江上游北盘江水系,发源于盘县的老厂,流经普安、某两县,在某的规模注入北盘江,为县内最大的河流;全长54km,境内干流长18.1km,流域内多年平均流量8.91,流域面积410.4,覆盖孟寨、莲城、光照三个乡镇,总人口87000人,天然落差100米。工程所在地的光照镇位于某县城东部,距县城12公里,东与关岭县隔河相望,西接莲城镇,南通鸡场镇,北连孟寨乡和六枝特区,境内主要河流有北盘江河、某河、孟寨河及与兴仁县交界的麻沙河,其中北盘江流经境内长度为33公里,镇境内有国家重点工程光照水电站。320国道线贯穿全镇东西,交通便利。14
全镇辖8个行政村124个村民组4800余户,总人口26881多人,国土面积171.21平方公里,耕地面积21770亩,人均耕地面积0.89亩,全镇居住有汉、布依、苗、彝、里民、仡佬等民族。主要有粮、牧、烤烟、果子、早熟作物五大支柱产业。财政收入2219.97万元(含光照电站),人均纯收入2297元,村、组、户通电率100%,村通路率100%,组通路率96%,广播电视村覆盖率为100%,村通信率100%,森林覆盖率为17.4%。到目前为止,除石灰岩、沙页岩外,未探明有其它矿藏。某县某河防洪工程点就位于光照镇孟寨村境内的孟寨河流,该河源于高程为1100m的光照镇凉水村龙井组境内,向西北流至孟寨转北流,在孟寨村的枪寨组境内高程为594m处汇入某河,属于某河的一级支流;主河长10km,流域内年平均径流量1325m3,多年平均流量0.42/s,全流域面积33km2,覆盖凉水村、孟寨村、规模村三个村,总人口8749人,天然落差506米。本次设计控制断面以上流域面积21.82k,受益人口是孟寨村的3764人,加权平均比降2.77%。流域呈长条形,流域内大沟道较多,水系呈羽毛状分布。项目区的孟寨村位于某县城东部的光照镇北部,距县城16.5公里,距镇政府4.5公里,镇胜高速及某至光照水电站的公路横穿项目区,交通十分方便。辖21个村民组,总人口3764人,居住有汉、苗、黎、布依等民族,其中,汉族共有494户,布依族271户,仡佬族62户,黎族23户,苗族2户。全村面积17.37平方公里,人均占有耕地0.41亩,人均占有粮320公斤,全村人均纯收入700元。人民群众的文化水平较低,小学文化程度占40%,初中文化程度占20%,高中文化程度占10%,30%的人是文盲半文盲。人们的整体素质不高,至今为此,尚有35岁以上未婚者48人。14
并村后的现孟寨村由原陈庄小村和原孟寨小村合并成一个大村,仍取名孟寨村,在原陈庄村曾进行过新农村试点建设,但由于资金、项目不足等原因效果并不是很理想,串寨路及组公路面硬化的建设仅在陈庄一组、坪寨组、大田二组三个组得到了实施。同时,目前这三个组已通了自来水,固定电话、电视履盖率达5.3%,组内串寨主干道也基本实现了硬化,组内道路沿线寨容比较整洁,卫生、人居等条件比其它村民组相对较好。并村后,在各级部门的支持下,修通并硬化了原隶属孟寨村的新民一二组、先进组、顶童组、马龙几个组公路的路面,幺组、口洞组、马龙组、梧桐组、塘边组的组公路,路面的硬化建设正在实施当中。在水利工程方面,人畜饮水基本解决,但横穿该村的孟寨河的治理基本一直没得到解决,每年的雨水季节,50000亩农田被洪水淹没,农作物基本粿粒无收。某河流域雨量集中在5~9月,由于该防洪工程为自然沟,沟道两岸农户为了扩大种田面积相互争夺挤占,加之沟内因多年的泥沙淤积,至使沟床抬高,防洪能力差、抵御洪能力弱,每年汛期都有不同程度的洪涝灾害发生,特别是建国以来1969年6月14日、1976年7月5日、1979年6月24日和1980年8月8日发生的特大洪水,使陈庄村寨到大田村寨这一带成了一片汪洋,沟道两岸50000多亩良田被淹没,损失惨重。洪涝灾害已明显制约当地的经济发展和社会稳定,严峻的防洪问题已引起当地历届党政领导的高度重视。孟寨河是流经孟寨村的一条较大河流,因此,历年来某14
县人民政府都积极治理各乡镇境内河道。根据2008年中央1号文件精神,加强河流治理作为国家公共服务重点工程防洪减灾的重要内容和水利建设的主要任务,增加建设投入,引导地方搞好河道疏浚。为贯彻落实中央1号文件精神,进一步推动河流治理,加大建设投入,在洪涝问题突出的重点地区,要以防洪保安为主要目标。为此,我局于2008年1至11月组织技术骨干对我县境内的麻布河、大桥河、黑当河、某河四条河流作了防洪工程治理规划报告上报,晴人民政府于2008年11月10日组织县发改、林业、财政、草地等有关部门进行了审查,以晴府函【2008】87号文批复了《某县中小河流防洪工程近期规划治理某河防洪工程治理规划报告》,批复如下:一、原则同意你们报送的《某县中小河流防洪工程近期规划治理某河防洪工程治理规划报告》,二、建设规模某县中小河流近期治理某河河流防洪工程规划项目分布于莲城镇、光照镇,保护人口5160人,保农田面积8900亩。三、主要建设内容1、兴建防洪渠9.1公里,拦砂坎152座,人行桥4座。2、种植河道防护林1249.7亩。四、项目总投资2986.00万元,其中:中央补助2855.00万元,地方自筹131.00万元。分年度投资情况为:2009年投资1680.00万元,2010年投资1006.00万元,2011年投资300.00万元。五、建设年限:三年。某河14
防洪工程的孟寨河基础设施薄弱,河道萎缩严重,河流规划和前期工作滞后,根据孟寨河的实际情况,近年来,我县虽然在孟寨河中段组织修建了部份防洪堤800多米,但效果不是十分的明显,由于资金投入严重不足,孟寨河仍处于未治理状态,为此,为防患于未然,我局根据晴府函【2008】87号的文件批复,我队受某县水利局的委托,于2011年4月完成某河防洪工程勘测工作,2011年5月我队开始编制《某县某河防洪工程初步设计报告》,在《规划》的基础上于2011年6月完成了某河防洪工程的初步设计。为了确保孟寨河两岸陈庄村寨至大田村寨一带50000亩农田不被洪水的淹没及人民生命财产的安全,设计拟建某河防洪工程1437m,拦沙坎52座,交通桥3座,人行桥7座;工程总投资 万元。工程建成的后将大大减少孟寨村50000亩农田不受洪灾的损失,改善村寨环境,保持村寨及周边地区生态平衡,促进孟寨村经济可持续发展,从而为某县的经济腾飞和人民安居乐业创造良好的外部环境,建议该工程早日兴建。1.2 水文某县某河防洪工程就位于某县光照镇孟寨村境内的孟寨河流,该河源于高程为1100m的光照镇凉水村龙井组境内,向西北流至孟寨转北流,在孟寨村的枪寨组境内高程为594m处汇入某河,属于某河的一级支流;主河长10km,流域内年平均径流量1325,多年平均流量0.42/s,流域面积33k,覆盖凉水村、孟寨村、规模村三个村,总人口8749人,天然落差506米。本次设计控制断面以上流域面积21.82k,受益人口是孟寨村的3764人,加权平均比降2.77%。流域呈长条形,流域内大沟道较多,水系呈羽毛状分布。14
某县属温凉湿润的高原亚热带季风气候,由于地形起伏大,四季差异较为分明,有“一山分四季,十里不同天”的立体气候特点。总的气候特征是:春季暖和,秋季凉爽,冬无严寒,夏无酷暑。境内冬季以东北风为主,春季以南风和东北风为主,夏季南风占绝对优势,转雷雨时以东北风为主。秋季南风和东北风交替出现,一般风速较小,多为二级风。但气候的垂直变化随山势有较大的差异,每当海拔升高100米,气温下降0.43℃左右,尤其是河谷地区,平均气温比高山偏高1~2度。年平均气温14℃,最冷月(1月)平均4.6℃,最热月(7月)平均21.0℃,极端最高39.5℃(1969年5月4日),极端最低-6.2℃(1977年1月31日)。年平均最高气温≥30℃的日数为2.2天,日最低气温≤0℃的日数为18.9天。平均无霜期286.8天。多年平均降雨量1533.39mm,一般5月中下旬进入雨季,降水集中在5~10月,占全年降雨量的75%,为汛期;冬半年降水量很少,11月~次年4月降水量仅占年降水总量的17.0%左右,为枯季。年平均降雨日数(日降水量≥0.1mm)207.4天,日降水量≥5.0mm的日数67.5天,暴雨日(日降水量≥50.0mm)4.9天,最大日降水量达269.1mm(发生在1976年7月5日)。年平均日照时数1474.0小时,占可照时数33%,以夏季为较多,冬季较少。年平均风速2.9m/s,全年以S风为多,夏季盛行S风,冬季盛行NE风。全年静风频率为13%,1月静风频率为16%,7月静风频率为12%。年平均雨淞日数14.5天,最长持续时数可达424小时50分,雨淞量最多出现在1月和2月。年平均相对湿度82%,最大在秋季,达84%,最小在春季,在76%左右,全年平均雾日数102.9天。14
灾害性天气以洪灾、春旱、冰雹、风灾、秋季绵雨及初霜冻对农业危害较大。某河防洪工程点位于某县光照镇孟寨村境内的孟寨河,属于某河一级支流;本次设计控制断面以上集雨总面积21.82k,治理河道长1437m,加权平均比降2.27%。河流补给以降水为主,降水主要集中在夏季,暴雨多发生在5~9月,在天气系统影响下,常产生局地短历时暴雨,往往形成洪水,由于植被一般,洪水陡涨陡落,容易造成山体滑坡和泥石流,引发自然灾害。该工程保护耕地面积50000多亩,排洪渠总长1437m,根据《堤防工程设计规范》、《防洪标准(GB50201-94)》和保护人口及耕地面积等规定,该堤防工程选定等别为5等,堤防建筑物5级,其他临时性工程为5级,防洪标准按P(%)=20(5年重现期),所以该工程按5年一遇洪水设计,设计最大排水流量为125.7。根据根据某气象站最大1小时1980—2006年共计27年资料以及1959-2006年共计48年H24小时暴雨资料,进行暴雨资料分析计算,经频率分析得1小时降雨量均值H1h=51.56mm,Cv=0.3,Cs/Cv=3.5,24小时降雨量均值H24=106.97mm,Cv=0.5,Cs/Cv=3.5,设计5年一遇洪水标准24小时暴雨雨量均值106.97mm。设计洪水计算采用《贵州省暴雨洪水实用手册》(修订本)中的雨洪法进行计算其成果。洪水计算成果表P(%)123.335102050备注模比系数Kp2.742.422.131.991.661.320.86 H24p(mm)293.1258.9227.8212.9177.6141.292.0 洪峰流量(m3/s)308.69240.93226.46208.29166.66125.7274.22 14
1.3 地质项目区地处云贵高原向广西丘陵盆地过渡的斜坡地带,地势总体西北高、东南低。流域内以中高山地貌为主体,为溶蚀、侵蚀构造地质结构,海拔较高,在1100~594m之间,相对高差506m,坡度大多在30°以上。脊状山、单面山较多,峰丛较少。地貌单元属中等切割的侵蚀、溶蚀型的峰丛槽谷、峰丛沟谷及溶丘谷地。山岭及沟谷延伸方向多与构造线一致,呈北东向展布。测区出露地层岩性主要为区域出露地层为中生界三叠系下统飞仙关组()和永宁镇组()地层。岩性以灰岩主,夹砂岩及页岩。1.4 工程任务和规模某河防洪工程治理河道从原治理过的河段末端开始,即陈庄村寨到大田村寨段(桩号0+000~1+437),故某河防洪工程孟寨项目点的主要任务是:提高防洪标准,使新建工程与已建防洪工程相衔接,形成完整的防洪体系,保证两岸50000多亩农田在5年一遇的防洪标准下不受洪水侵袭,促进当地经济的发展和社会的稳定,使农民增产增收,给人民群众一个安居乐业的生活环境。某河防洪工程原自然沟道,沟底比降变化不大。由于该防洪工程总长度较长,为了节约投资,降低工程造价,优化工程设计,根据相应的集雨区域,设置不同的过水断面。本次某河防洪工程:以原修建排洪渠顺水流方向的末端开始,设计某河防洪工程1437m,满足5年一遇洪水标准的防洪要求,末端出口连接基岩仍进入原自然沟道流入某河主河道。14
1.5 工程布置及主要建筑物本次设计在总体布置上根据当地的实际情况,沿原河道修建,若工程布置成直线,工程占地面积极大,损失大量良田,此次工程布置以尽量少占用耕地的原则,即防洪走向基本沿原河道建设,防洪堤的线型差一些,但不影响其效果。拟治理河道1437m,在村寨互通的集中区及沟路交汇处设置人行桥7座,交通桥3座;为保护渠道基础不受洪水冲刷,因此共设拦砂坎52座。1.6 施工组织设计某河防洪工程孟寨项目点位于某县光照镇孟寨村境内,某至光照水电站的公路横穿项目区,交通方便。该工程由于汛期河水流量大,工程施工不宜选在汛期进行,而应在枯水期实施。由于爆破物资由政府统一管理,工程所在地周边无砂石料场,工程施工所需主材均外购;经现场踏勘,在距工程区约3km的地方有料场可供选择,即原镇胜高速用的料场;施工用水可直接从该河道内取,虽然在枯水季节水量不大,但足够该工程的施工用水;施工用电可用就近的供电系统。项目在实施过程中,应特别注意文明安全施工,以确保工程项目的顺利实施。工程审批后,项目建设指挥部应制定文明安全施工措施,并明确甲方、乙方和监理三方文明安全施工责任人,严格执行文明安全施工各项规章制度。工程工期计划为6个月,从2011年11月—2012年4月结束,刚好在枯水季节能完成。14
1.7 工程占地本次设计河道整治段位于某河防洪工程孟寨项目点,设计洪水标准为5年一遇洪水标准,所以原有河道过水断面达不到设计要求。原有河道需扩宽、加深。沿河道两岸河道扩宽部份土地属于工程永久占地。工程永久占地6.60亩,施工临时占地共7.06亩,全部为农田。永久占地补偿标准按照黔西南州人民政府办公室发《州人民政府办公室关于公布各县市征地统一年产值标准和区片综合地价的通知》(州府办发电[2009]221号执行,拆迁补偿标准参照某县《某县建设项目征地拆迁补偿安置标准》(晴府办发[2009]127号)、《某县征地统一年产值标准和区片综合地价的通知》(晴府办明电[2009]121号)执行,工程占地补偿标准为24040元/亩,临时性工程占地按当地现行价,4590元/亩,共需补偿费用为190万元,这部分费用由当地政府自筹解决。1.8 环境影响评价西泌防洪工程实施后,对环境的有利影响主要是减轻陈庄村寨至大田村寨这一带的50000多亩良田不受洪水的威胁,使人民群众增产增收,保护852户3764人民群众的生命财产安全及井泉的水质不受污染,对改善人民的生活环境,促进孟寨经济的发展,改变孟寨经济和文化落后的面貌将产生深远的影响。工程具有十分明显的经济效益、社会效益和环境效益。该工程的环境影响是利大于弊,所带来的社会效益、经济效益和环境效益显著,对社会稳定和促进孟寨精神文明建设都有积极作用。14
工程的不利影响是局部的,只要严格按照规划实施,加以一定工程措施是可以避免的,从总体上分析,环境效益十分显著。环境影响投资15万元。1.9 水土保持工程的土石方开挖量相对较大,工程建设将带来一定的水土流失及其影响,须采取相应的水土保持措施,使开发建设同环境保护同步协调发展。施工留下的扰动面积,采取回填、深埋相结合的措施进行治理,控制地表水土的流失、恢复平整沿河两岸的耕地。在水土流失区域尽可能做到点上治理与面上预防相结合,生物措施与工程措施相结合,开发与治理并举,统筹布局各类水土保持措施,形成完整的水土流失防治体系。在防治措施的具体布置中,应以工程措施为先导,发挥其速效性和控制性,在点上布设工程措施的同时,必须加强“线”和“面”上的其它措施,改善生态环境,提高土壤固结力,实现水土流失的根本治理。1.10 工程管理1、工程措施工程竣工验收后,由光照镇水管所进行管理,负责某河防洪孟寨项目点的协调、预报、河道管理及减灾振灾工作,在工程范围内严禁“四乱”(乱倒、乱占、乱采、乱建),督促清除消障,保证行洪安全。2、非工程措施防洪非工程措施主要是通过政14
策、法规、管理等手段适应防洪要求,以减少损失。非工程措施的基本内容有:建立洪水预报和报汛报警系统;制定河道的管理办法;兴建各种保安防御措施;研究制定超标准洪水的紧急措施和应急撤退计划及防洪教育等。汛前对防洪工程、防汛组织及物资进行检查,制定防洪责任制,对洪水及时进行指挥调度。1.11 投资概算1、编制原则和依据概算编制价格水平年为2011年第二季度。项目划分执行水利部水总[2002]116号文发布的《水利工程设计概(估)算编制规定》。项目划分执行水利部水总[2002]116号文发布的《水利工程设计概(估)算编制规定》。建筑工程定额指标执行水利部水总[2002]116号文发布的《水利建筑工程概算定额》。工程总投资378万元。其中:建筑工程305万元;临时工程5万元;独立费用53万元;水保、环评15万元。1.12 经济评价某河防洪工程孟寨项目点的社会效益,消除了洪涝灾害带来的社会不稳定因素,维护了社会正常秩序和人民群众生命财产的安全,减少土地受淹面积,保护了农业生产,促进农民增产增收,维护了国民经济的顺利发展。因工程效益以社会公益性为主,工程除具有防洪减灾的直接经济效益外,还具有促进项目区人民安全团结、政治稳定,加快工农业的发展等社会效益及间接效益,因此该工程应加快实施,早日发挥作用。14
1.13 工程招投标根据该工程的具体情况,为确保项目的顺利实施,完善建设程序,按照《中华人民共和国招标投标法》和水利部关于发布《水利建设项目施工招标投标管理规定》的通知《水建[1995]130号文件》和2010年贵州省人民政府令第116号:《贵州省工程建设项目招标范围和规模标准规定》来进行工程实施方案的招标设计。择优选择施工队伍,并要严格执行合同管理,按水利部“水建管[2006]38号”的通知,在招标工作中,要自觉接受省、州水行政主管部门的监督以及提交有关招标工作报告。1.14 结论与建议某河防洪工程孟寨项目点治理工程总投资378万元,治理河道长度1437m,工程建设经济合理,防洪效益显著。本工程建设完成后,使治理河段长田埂至孟寨一带河段防洪标准提高到5年一遇,可保证区内人民生命财产的安全,使河道两岸良田旱涝保收,稳产增产,保涝防洪除弊。每亩产稻谷因洪水灾害减产按50kg计算,项目实施后仅稻田每年增加粮食产量约55吨,多年平均收益275万元。从工程本身的建设意义来看,项目发挥的效益主要为社会经济效益,对发展可持续生态及社会的稳定,人民生活水平的提高有着重要的意义。工程建设后对周围环境不会产生大的不利影响,工程的实施,有利影响远大于不利影响,带来的社会效益巨大,经济效益突出。从全面提高人民群众的生活水平、改善人民群众的生活环境、发展农业产业经营多样化新型农村建设,全面带动群众性奔小康。14
建议抓紧时间兴建,早日发挥作用,尽早完善乡镇防汛指挥系统,使城镇防洪工作走向正规化、规范化,加快非工程措施的建设,从实际出发,进一步制定和完善防洪防御洪水及水库应急预案,制定相应的防洪调度实施方案和应急方案,尽早建成洪水预警预报、洪水调度等防汛指挥系统。2 水文2.1 流域概况某县某河防洪工程就位于某县光照镇孟寨村境内的孟寨河流,该河源于高程为1100m的光照镇凉水村龙井组境内,向西北流至孟寨转北流,在孟寨村的枪寨组境内高程为594m处汇入某河,属于某河的一级支流;主河长10km,流域内年平均径流量1325,多年平均流量0.42,全流域面积33k,覆盖凉水村、孟寨村、规模村三个村,总人口8749人,天然落差506米。本次设计控制断面以上流域面积21.82k,受益人口是孟寨村的3764人,加权平均比降2.77%。流域呈长条形,流域内大沟道较多,水系呈羽毛状分布。孟寨河流域多年平均降雨量1533.39mm,但年内分配不均,降水集中在夏季,暴雨多发生在5~9月,在天气系统影响下,常产生局地短历时暴雨,往往形成洪水,由于植被一般,洪水陡涨陡落,容易造成山体滑坡和泥石流,引发自然灾害。项目区的孟寨村位于某县城东部的光照镇北部,距县城16.5公里,距镇政府4.5公里,镇胜高速及某至光照水电站的公路横穿项目区,交通十分方便。有移动、联通及电信的通信网络覆盖项目区,是14
某县基本农田保护区和粮食主产区之一。辖21个村民组,总人口3764人,居住有汉、苗、黎、布依等民族,其中,汉族共有494户,布依族271户,仡佬族62户,黎族23户,苗族2户。全村面积17.37平方公里。本次设计防洪工程(桩号:0+000~1+437)总长1437m,起始海拔高程962.1m,末端海拨高程927.7m,总落差34.4m,在控制断面(桩号:1+437)以上集雨面积为21.82k,主河道长9.6km,加权平均比降为2.77%。该防洪工程位于某县光照镇孟寨村境内的孟寨河流,村寨座落在沿河两岸,主要集中党政事业单位,为全镇人口相对集中的区域,人类活动较为频繁。每年的雨水季节,洪水泛烂成灾,沿河两岸农作物粿粒无收,交通受阻,对该地区的人类活动影响极大。2.2 气象某县属温凉湿润的高原亚热带季风气候,由于地形起伏大,四季差异较为分明,有“一山分四季,十里不同天”的立体气候特点。总的气候特征是:春季暖和,秋季凉爽,冬无严寒,夏无酷暑。境内冬季以东北风为主,春季以南风和东北风为主,夏季南风占绝对优势,转雷雨时以东北风为主。秋季南风和东北风交替出现,一般风速较小,多为二级风。但气候的垂直变化随山势有较大的差异,每当海拔升高100米,气温下降0.43℃左右,尤其是河谷地区,平均气温比高山偏高1~2度。年平均气温14℃,最冷月(1月)平均4.6℃,最热月(7月)平均21.0℃,极端最高39.5℃(1969年5月4日),极端最低-6.2℃(1977年1月31日)。年平均最高气温≥30℃的日数为2.214
天,日最低气温≤0℃的日数为18.9天。平均无霜期286.8天。多年平均降雨量1533.39mm,一般5月中下旬进入雨季,降水集中在5~10月,占全年降雨量的75%,为汛期;冬半年降水量很少,11月~次年4月降水量仅占年降水总量的17.0%左右,为枯季。年平均降雨日数(日降水量≥0.1mm)207.4天,日降水量≥5.0mm的日数67.5天,暴雨日(日降水量≥50.0mm)4.9天,最大日降水量达269.1mm(发生在1976年7月5日)。年平均日照时数1474.0小时,占可照时数33%,以夏季为较多,冬季较少。年平均风速2.9m/s,全年以S风为多,夏季盛行S风,冬季盛行NE风。全年静风频率为13%,1月静风频率为16%,7月静风频率为12%。年平均雨淞日数14.5天,最长持续时数可达424小时50分,雨淞量最多出现在1月和2月。年平均相对湿度82%,最大在秋季,达84%,最小在春季,在76%左右,全年平均雾日数102.9天。灾害性天气以洪灾、春旱、冰雹、风灾、秋季绵雨及初霜冻对农业危害较大。项目区雨量充沛,根据某县气象站提供的气象资料,县城所在地多年平均降雨量为1533.39mm,与邻近的六枝、安顺等地区同属本省西部的暴雨集中区。但降雨时空分布不均,地区降雨量随海拔升高而增多,年平均雨日为214天,最多年为217天,最少为187天。降雨量最丰的一年为2051.6mm,最枯的一年为975.6mm,另一方面,从全县看,陆面蒸发量由东南向西北逐渐增加,多年平均值为650~700mm左右。历年最大1小时降雨量在1976年为122.9mm。历年最大日降雨量在1976年为269.1mm。14
2.3 水文基本资料某河流域内未设水文站观测河道流量情况,邻近也无参证站站,但流域内有某气象站,其基本情况见表:气象、水文测站基本情况站名F()建站时间所属水系、河流观测项目资料年限某气象站1327.31956北盘江、某河降水、蒸发等1959.1~2006.12某气象站位于某县莲城镇,距某河防洪工程孟寨项目点处约30km,具有1959~2006年共48年完整的逐年各月降雨量资料和年最大一日实测暴雨资料,1980~2006年共27年的最大1小时实测暴雨资料,1959~2006年共48年完整的逐年各月降雨量资料和年最大二十四小时实测暴雨资料,其多年平均径流深成果如下表:多年平均径流深成果表站名F()资料年限系列长度多年平均流量()年径流深(mm)Cv备注某气象站1327.31959~2006488.91766.70.37Cv为矩法计算值综合上述资料,某气象站具有1959~2006年共48年完整的逐年各月降雨量资料和年最大一日实测暴雨资料,1980~2006年共27年的最大1小时实测暴雨资料,1959~2006年共48年完整的逐年各月降雨量资料和年最大二十四小时实测暴雨资料,该资料系列长、完整,可靠性较好,测站处海拔高程与流域高程相差不是很大、下垫面条件、气象等影响径流的因素与本流域差异小,因此,采用某气象站的降雨资料作为本工程的设计代表站的14
降雨资料,以此进行径流、洪水的分析计算。根据水文资料计算得出多年平均降雨量为1533.39mm及多年平均最大24小时降雨量为106.79mm。年降雨量矩法配线成果图(图2-1)如下:矩法计算值:Xc=1533.39mm,Cv=0.2,Cs/Cv=2。最大24小时降雨量矩法配线图(图2-2)14
矩法计算值:H24=106.97mm,Cv=0.5,Cs/Cv=3.5。经配线成果图分析,用矩法配线配出的适线与经验频率点据配合较好,故采用矩法配线的配线参数计算各频率条件下的降雨量。14
经上述降雨频率计算分析,采用某县气象站作为主要设计参证站,由以上确定的水文年降雨统计参数代表渠防水文年降雨统计参数,多年平均降雨量为1533.39mm,降雨量变差系数Cvx=0.20,Csx=2Cvx=0.40,查《黔西南州水资源调查评价、水利化区划、水利水电规划附图》,结合《贵州省地表水资源附图》,取本流域的径流系数α=0.5。由此来推算设计断面处多年平均径流量,通过如下公式计算出多年平均年径流量:W=0.1×α×H年×F式中:W——多年平均年径流量(万)α——径流系数,α=0.514
H年——多年平均年降水量(mm)F——集雨面积()多年平均径流深Y=H年×α=1533.39×0.5=766.70mm进口段多年平均径流量W进=0.1×H年×α×F进=0.1×1533.39×0.5×18.13=1390万出口段多年平均径流量W出=0.1×H年×α×F出=0.1×1533.39×0.5×21.82=1673万由年降雨变差系数推求年径流量变差系数可由下式推求:由于防洪堤尾端集雨面积小于100,所以上式中的F取为100进行计算。经分析比较,并参证《贵州省地表水资源附图》,取=0.37,=2=0.74,进行径流计算,设计频率的年径流量成果见下表水文年径流计算成果表 断面名称F()径流系数a多年平均降雨量X模比系数Kp=10%多年平均径流量(万m³)Wp=10%0+000~0+52518.130.51533.391.991390.022766.140+525~0+63320.180.51533.391.991547.193078.910+633~1+43721.820.51533.391.991672.933329.13根据年径流量成果合理性分析,由《贵州省地表水资源附图》可见,工程流域的多年平均降雨量在1500~1600mm左右,降雨变差系数Cv在0.20~0.22之间,由以上成果可知,计算结果在合理范围。对于年径流变差系数Cvy=0.14
37与附图中的查值相近,多年平均径流深Y=766.70mm,流域一带为600~800mm左右,符合地区分布规律,说明所计算的成果是合理的。2.4 洪水2.4.1 暴雨洪水特性由于某河未设立水文站,仅以城区某气象站作灾害分析。一年中大部分时间,某上空的空气受南来暖湿气流所控制,当北方有冷空气南下抬升,就会兴云致雨,特别是夏季,由于海洋暖湿气流的影响,降水强度大,容易形成暴雨。5~10月为汛期,降水量占全年的75%左右。另外,由于该防洪工程所在地的光照镇属于我县暴雨中心之一,其造成的损失也较大。如1976年7月5日,发生历年最大日降雨量为269.1mm的暴雨,降水来得快,强度大,导致工程所在地的陈庄村寨到大田村寨这一带成了一片汪洋,沟道两岸50000多亩良田被淹没,洪水泛烂成灾,交通受阻,直接威胁人民群众的生命财产安全。这主要是由于原有的原始河道过水能力太低造成的,如果河道按设计建成,防洪能力将得到较大改善。工程所在地是某的暴雨中心之一,在流域范围内,所产生的洪水直接影农作物生产及居民安全,一旦发生特大洪水就会产生严重的洪涝灾害。暴雨一般出现在5~10月,但大暴雨多集中在6~7月,历时短,但强度大,一般24小时雨量都集中在12小时以内降完,但也有出现持续大暴雨。14
工程所在地处于平缓凹沟谷中,四周山高坡陡,坡度在都在30度以上,洪水起涨快,因多年的泥沙淤积,至使河床抬高,防洪能力差、抵御洪能力弱,每年汛期都有不同程度的洪涝灾害发生。农田和居民区分布在沿河两岸,受洪水灾害造成的损失较大。洪灾其主要发生原因是排洪能力低,加之河道受人类活动影响,日益变窄,其造成的危害也是主要的。2.4.2 历史洪水据某县水利志记载,某县是我省暴雨中心之一,暴雨之多,几居全省之首,1959年~1983年间的25年出现暴雨134次,其中大暴雨16次,特大暴雨6次,年平均暴雨日5.4天,年出现暴雨多的达11次(1965年),月出现暴雨最多的达6次(1983年8月),暴雨最少年份是1962年,仅出现过两次。一年内,暴雨集中在5~9月,25年中共134次,占全年的97.9%,6~8月尤多,共出现90次,占全年的97.2%,本县不仅暴雨多,而且强度也大,1976年7月5日县城特大暴雨量为269.1mm,其中6小时的最大降水量达238mm,不仅为某县有降水记载以来之最,也是黔西南州最大的一次暴雨。孟寨河流历史上发生的洪水灾害情况,没有资料记载,经实地调查咨询当地一位8旬老人,收集调查整理历史洪水概况如下:1976年7月5日,发生历史以来最大的一次洪水灾害,洪水漫延原孟寨乡政府驻地的旁侧,14
几十头猪及大批粮食被洪水吞食,造成经济损失达10万元以上。通过对以上洪水灾害的分析可得出以下结论:该区域的洪水主要由暴雨形成,因上游植被较差,水土流失严重,加之沟道因多年的泥沙、孤石、杂物的淤积,河床抬高,泄洪能力差,以致于陈庄村寨到大田村寨这一带的农作物淹没,居民区受洪水的威胁。洪水的产生具有如下特点:1、出现时间具有规律性:一般洪水多出现5~8月,雨洪同期;2、汇流历时短,洪峰流量大;3、年际变化大,一般年份中的洪水与特大洪水差异很大;4、产生的灾害主要为洪灾;针对上述情况,以及国家现行的方针政策和中小河流防洪工程治理规划,确定某河防洪工程的要求是:(1)除害与兴利相结合;(2)防洪治理方案要确保重点,兼顾一般;(3)以工程措施为主,建立防洪工程体系。本次防洪工程设计的任务是根据贵州省中小河流流域治理的要求,针对防洪工程问题,全面安排、综合治理的原则,分析研究各种防洪措施。在进行工程效益和环境影响分析的基础上,经过方案的比较,选择最佳的防洪方案,提出实施程序、工程运行管理等建议。14
2.4.3 设计洪水2.4.3.1 设计暴雨分析该工程地处某县城东部,距县城16.5公里,海拔高程594~1100m之间,工程区没有完整的雨量站,缺乏水文资料,根据对该防洪工程水痕迹调查,工程所处流域属于山区雨源型河流,洪水由暴雨产生,且具随暴雨陡涨陡落之特点。本次设计洪水计算系采用雨洪法进行计算,计算5年一遇洪水标准的洪峰流量。某县属于温凉湿润的高原亚热带季风气候,虽然光能资源较好,热量丰富,雨水充沛,但是地形复杂和受大气环流的影响,降雨量分布不均,春、秋气候变化不大,因而灾害性天气多。该工程所在流域距离某气象站较近,分析其1959~2006年共48年的实测暴雨资料,可得到以下结论:某河防洪工程孟寨河流域一般5月份进入汛期,10月份结束,年最大一日降水量主要集中在6~9月,占87.8%左右,其中6月份就发生18次,占43.9%;8月份虽然只发生两次,但1980年8月8日实测最大24小时降水量为186.4mm,排在第二位,排在第一位的为1976年7月5日降水量,实测年最大24小时降水量269.1mm(见某气象站发生年最大24小时降水量次数表)某气象站发生年最大24小时降水量次数表月份45678910合计发生次数13181224141(%)2.47.343.929.34.99.82.4100根据某气象站最大24小时1959—2006年共计48年资料,进行暴雨资料分析计算,经频率分析得24小时降雨量均值14
=106.97mm,Cv=0.5,Cs/Cv=3.5,各频率24小时降雨量见下表:各频率设计暴雨成果表P(%)13.3325102050模比系数Kp2.742.422.131.991.661.320.86H24p(mm)293.10258.87227.85212.87177.57141.2091.99统计某气象站1959~2006年共48年的最大24小时实测暴雨资料,并以P~Ⅲ型理论曲线进行适线,成果见某气象站最大24小时暴雨计算成果表某气象站最大24小时暴雨计算成果表项目X(mm)CvCs/CvXp(mm)2%3.33%5%10%20%最大24小时暴雨106.970.53.5258.87227.85212.87177.57141.20成果合理性分析:本设计流域属典型的山区雨源性河流,洪水均由暴雨所致,具有陡涨陡落、峰量集中、涨峰历时短等山区性河流的特点。流域内无任何实测洪水资料,分析某气象站实测洪水资料(1959~2006年),可得出其洪水特性:洪水主要发生在5~9月,其中6月份发生年最大洪水的机率最高,占全年的35~40%。洪水过程多呈单、双峰型,复式洪水则较少;涨峰历时3~8h,洪峰持续时间10min~1h,洪水总历时1~3天。由《贵州省短历时暴雨统计参数等值线图集》(2002年)可见,某河流域的多年平均24小时雨量均值在110mm左右,点雨量变差系数Cv在0.5左右,由以上成果可知,计算结果在合理范围内,符合地区分布规律,说明所计算的成果是合理的。综上所述,说明是符合地区分布规律的,计算结果在合理范围内,14
所以成果是合理的。2.4.3.2 设计洪水计算防洪工程末端控制断面(桩号:1+437)以上集水面积为21.82,本次设计采用末端控制断面以上全面积的洪峰流量成果,计算洪峰流量。该工程地处某县城东面,距县城16.5公里,海拔高程594~1100m之间,工程区没有完整的雨量站,缺乏水文资料,根据对该防洪工程水痕迹调查,工程所处流域属于山区雨源型河流,洪水由暴雨产生,且具随暴雨陡涨陡落之特点。经分析比较,因防洪工程末端控制断面(桩号1+437)以上集水面积为10<F=21.82<25,流域几何特征值θ=L/(J1/3F1/4)=10.55<30,故计算公式采用《贵州省暴雨洪水实用手册》(修订本)修订2式,用某气象站1959~2006年共48年的实测最大24小时暴雨进行计算。经数理统计分析计算求得最大24小时暴雨均值=106.97mm,变差系数=0.5经分析邻近水文站及本地降水情况,取=0.5,当=3.5时,经验点与理论频率曲线配合较好,故取偏态系数=3.5。根据降雨频率曲线计算成果表可得:P=20%(5年一遇)=1.32设计保证率:P=20%最大24小时暴雨雨力为:Sp=KP×=1.32×106.97=141.20mm选取P=20%(5年一遇),=141.20mm雨力作为该工程的设计暴雨量。14
故设计洪水采用《贵州省暴雨洪水实用手册》(修订本)中的雨洪法,其计算公式采用修订3式:计算汇流时间公式:计算平均流速公式:计算洪水总量公式:式中:QP――频率为P的洪峰流量,以计F――流域集雨面积,r1----汇流参数 丘山为主,中等或部分强岩溶,植被较差,自然地理分区属于Ⅰ区1类,汇流参数r1在0.320~0.3600之间,故取r1=0.335Kp――模比系数C――洪峰径流系数(高低山、流域面积21.82>10,Sp=141.20mm,故取C=0.81)――年最大24小时点雨量均值――频率为P的洪水汇流时间,hL――河道长度,kmJ――河道平均概化比降,%θ――流域几何特殊值--频率为P的平均流速,m/s――频率为P的洪水总量,万14
根据以上公式,暴雨洪水计算如下表:洪水计算成果表P(%)123.335102050备注模比系数Kp2.742.422.131.991.661.320.86 H24p(mm)293.1258.9227.8212.9177.6141.292.0 洪峰流量(m3/s)308.69240.93226.46208.29166.66125.7274.22 由上表可得某河防洪工程孟寨项目点末端控制断面,在P=20%时,洪峰流量为125.72,洪峰流量频率曲线如下:同理可得出各控制断面在P=20%时洪水设计成果如下:各控制断面洪水计算成果表断面名称汇流参数r1流域形状系数f主河道比降J(%)流域面积F(km²)流域长度L(km)汇流几何特征值θ洪峰径流系数C模比系数Kp点雨量均值 H24(mm)QP=20%(m³/s)0+000~0+5250.3350.538942.77%18.135.89.28970.811.32106.97114.510+525~0+6330.3350.508442.77%20.186.39.82390.811.32106.97122.410+633~1+4370.3350.458312.77%21.826.910.5510.811.32106.97125.72由以上可知:某河防洪工程孟寨项目点P=20%时,各断面设计防洪流量如下:14
0+000~0+525桩号段,在P=20%时,洪峰流量为114.51。0+525~0+633桩号段,在P=20%时,洪峰流量为122.41。0+525~0+633桩号段,在P=20%时,洪峰流量为125.72。2.4.4 施工洪水本工程导流建筑物属临时性工程,其级别为5级,一般施工在枯季开始,汛期仅作渡汛措施。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的规定,导流建筑物洪水设计标准为3~5年一遇,本工程导流设计标准按3年一遇(P=33.3%)枯季洪水考虑。分析某气象站10~5月,11~4月,12~3月,12~1月的24小时暴雨系列和施工进度安排,选择11~4月枯水期作为施工期。根据孟寨河洪水特征,结合施工组织设计要求,拟定2011年11月至2012年4月为总施工期,其中2011年12月至2012年1月为防洪堤基础施工期。根据某气象站12~1月1959~1999年最大H24小时暴雨资料进行暴雨资料分析计算,经频率分析得12~1月24小时降雨量均值=15.92mm,Cv=0.86,Cs/Cv=3.5,采用雨洪法公式计算枯区洪水,考虑到施工期上游洪水量小的特点,汇流系数取为下限值,计算公式如前述,从而计算出河道治理工程1+437桩号以上流域12~1月3年一遇(P=33.3%)枯季洪水洪峰流量为7.72。2.5 泥沙区内河流泥沙主要源于流域内的水土流失,现森林覆盖率为17.4%,据资料分析:多年平均含沙量1.05kg/,多年平均流量0.4214
,本流域侵蚀模数取0.2。计算成果如下表所示:输沙量计算成果表多年平均含沙量(kg/)多年平均流量()侵蚀系数流域面积()年悬移质输沙量(万T)年推移质输沙量(万T)悬移质输沙模数(T/)推移质输沙模数(T/)1.050.420.2021.821.390.28637.37127.472.6 控制断面水位流量关系曲线在河道分段处设控制断面,桩号为0+525、0+633、1+437,用曼宁公式分别计算治理前和治理后的各控制断面水位流量关系式中:Q-流量n-糙率,取天然河床糙率0.035与将砌石糙率0.025的加权平均值为0.03,W-河床过水断面面积R-水力半径i-河道比降由于本次治理河道没有历史洪水记录资料,无法推求治理前各控制断面历史洪水水位流量关系。14
治理后0+525控制断面水位~流量关系成果表水位过水面积湿周水力半径糙率比降流量水位~流量关系h(m)A(m2)χ(m)R(m)nIQ()962.10.0004.68000.032.63%0.000,962.1962.41.4275.2980.2692290.032.63%3.223.21521105784392,962.4962.72.8985.9170.4897810.032.63%9.739.7339598650193,962.7963.04.4156.5350.6754750.032.63%18.3718.371494268231,963963.35.9767.1540.8353530.032.63%28.6528.6536865938513,963.3963.67.5837.7720.9755760.032.63%40.3240.3190099321973,963.6963.99.2348.3911.1004920.032.63%53.2153.2072721444929,963.9964.210.9319.0091.2132520.032.63%67.2167.2146421849452,964.2964.512.6729.6281.3161990.032.63%82.2782.2714950355112,964.5964.814.45910.2461.411110.032.63%98.3398.3302194614491,964.8965.116.29010.8651.4993570.032.63%115.36115.357997445849,965.114
治理后0+633控制断面水位~流量关系成果表水位过水面积湿周水力半径糙率比降流量水位~流量关系h(m)A(m2)χ(m)R(m)nIQ()942.00.0003.80000.039.17%0.000,941.99942.31.1634.4180.26310.039.17%4.824.81804310335173,942.29942.62.3705.0370.4705250.039.17%14.4714.4721575753718,942.59942.93.6235.6550.6405390.039.17%27.1727.1707719942565,942.89943.24.9206.2740.7842060.039.17%42.2342.2326707327399,943.19943.56.2636.8920.9086190.039.17%59.3059.3014940773522,943.49943.87.6507.5111.0185340.039.17%78.1778.1703152870486,943.79944.19.0838.1291.117260.039.17%98.7198.7124010684766,944.09944.410.5608.7481.2071710.039.17%120.85120.848093764263,944.39944.712.0839.3661.2900120.039.17%144.53144.527125002085,944.69945.013.6509.9851.3670970.039.17%169.72169.718436993745,944.9914
治理后1+437控制断面水位~流量关系成果表水位过水面积湿周水力半径糙率比降流量水位~流量关系h(m)A(m2)χ(m)R(m)nIQ()937.00.0005.50000.031.33%0.000,936.98937.31.6736.1180.2733530.031.33%2.712.70802758049116,937.28937.63.3906.7370.5031960.031.33%8.248.24446794297938,937.58937.95.1537.3550.7005060.031.33%15.6215.6229772396892,937.88938.26.9607.9740.8728520.031.33%24.4424.4365995332066,938.18938.58.8138.5921.0256240.031.33%34.4534.4531691631518,938.48938.810.7109.2111.1627660.031.33%45.5345.525592232105,938.78939.112.6539.8291.2872280.031.33%57.5657.5551999481096,939.08939.414.64010.4481.4012620.031.33%70.4770.4733889629478,939.38939.716.67311.0661.5066160.031.33%84.2384.2313238244556,939.68940.018.75011.6851.6046680.031.33%98.7998.7937198315866,939.9814
3 工程地质前言,简述治理河流、河段的名称及工程区地理位置;本次河道治理的具体任务、范围及内容,为查明或基本查明整治河道(或河段)工程地质条件及主要工程地质问题,采用了那些勘测手段及完成的工作量列表示明。为能满足初步设计阶段深度要求,需有适量勘探工作支撑。3.1 区域地质3.1.1 区域地质概况简述区域地质概况,评价区域构造稳定性。3.2 治理河段(或整治河段)工程地质3.2.1 治理河段工程地质条件简述地形条件,岩、土分布特征,地质构造,岩溶水文地质条件,岩、土物理力学参数建议值等。3.2.2 治理河段主要工程地质问题堤基及开挖边坡的稳定问题,基坑的涌、排水问题,包括可能存在的不良工程地质提段基础处理问题的论述和评价。14
3.3 堤线工程地质条件分段评价和建议对堤线工程地质条件分段评价并提出建议。重点关注:1)堤基持力层的选择和建议;2)提出堤防基底与堤基岩、土体接触面的摩擦系数及堤基持力层的允许承载力,还应提出堤防基坑开挖边坡的坡比。3)根据堤基持力层的岩、土类别,对堤防基础的砌置深度提出建议。对由覆盖层及强风化软岩组成的堤基持力层,基础砌置深度应能满足抗冲刷要求。3.4 其他建筑物工程地质简述与本次河段治理任务密切相关的其他建筑物场地的工程地质条件评价。如拦水坝、弃碴场、临时围堰等。3.5 天然建筑材料天然建材无论是自选场地开采,还是外购,场地均需具体落实,在此基础上,对材料的储量、质量及开采运输条件作出评价。3.6 附图(1)1/万~1/5万区域地质图、剖面图(2)1/1000~1/2000整治河段地质图、地层柱状图,勘探坑、孔相关图件及岩土试验成果表。(3)堤线工程地质纵横剖面图。14
(4)建材分布图等相关图件。4 工程任务和规模4.1 自然及社会经济情况和防洪治理要求某县某河防洪工程点位于光照镇孟寨村境内的孟寨河流,该河源于高程为1100m的光照镇凉水村龙井组境内,向西北流至孟寨转北流,在孟寨村的枪寨组境内高程为594m处汇入某河,属于某河的一级支流;主河长10km,流域内年平均径流量1325m3,多年平均流量0.42/s,全流域面积33km2,覆盖凉水村、孟寨村、规模村三个村,总人口8749人,天然落差506米。本次设计控制断面以上流域面积21.82k,受益人口是孟寨村的3764人,加权平均比降2.77%。流域呈长条形,流域内大沟道较多,水系呈羽毛状分布。项目区的孟寨村位于某县城东部的光照镇北部,距县城16.5公里,距镇政府4.5公里,镇胜高速及某至光照水电站的公路横穿项目区,交通十分方便。辖21个村民组,总人口3764人,居住有汉、苗、黎、布依等民族,其中,汉族共有494户,布依族271户,仡佬族62户,黎族23户,苗族2户。全村面积17.37平方公里,人均占有耕地0.41亩,人均占有粮320公斤,全村人均纯收入700元。人民群众的文化水平较低,小学文化程度占40%,初中文化程度占20%,高中文化程度占10%,30%的人是文盲半文盲。人们的整体素质不高,至今为此,尚有35岁以上未婚者48人。14
并村后的现孟寨村由原陈庄小村和原孟寨小村合并成一个大村,仍取名孟寨村,在原陈庄村曾进行过新农村试点建设,但由于资金、项目不足等原因效果并不是很理想,串寨路及组公路面硬化的建设仅在陈庄一组、坪寨组、大田二组三个组得到了实施。同时,目前这三个组已通了自来水,固定电话、电视履盖率达5.3%,组内串寨主干道也基本实现了硬化,组内道路沿线寨容比较整洁,卫生、人居等条件比其它村民组相对较好。并村后,在各级部门的支持下,修通并硬化了原隶属孟寨村的新民一二组、先进组、顶童组、马龙几个组公路的路面,幺组、口洞组、马龙组、梧桐组、塘边组的组公路,路面的硬化建设正在实施当中。在水利工程方面,人畜饮水基本解决,但横穿该村的孟寨河的治理基本一直没得到解决,每年的雨水季节,50000亩农田被洪水淹没,农作物基本粿粒无收。由于该防洪工程所在地的光照镇属于我县暴雨中心之一,其造成的损失也较大。如1976年7月5日,发生历年最大日降雨量为269.1mm的暴雨,降水来得快,强度大,导致工程所在地的陈庄村寨到大田村寨这一带成了一片汪洋,沟道两岸50000多亩良田被淹没,洪水泛烂成灾,交通受阻,直接威胁人民群众的生命财产安全。这主要是由于原有的原始河道过水能力太低造成的,如果河道按设计建成,防洪能力将得到较大改善。工程所在地是某的暴雨中心之一,在流域范围内,所产生的洪水直接影农作物生产及居民安全,一旦发生特大洪水就会产生严重的洪涝灾害。暴雨一般出现在5~10月,但大暴雨多集中在6~7月,历时短,但强度大,一般24小时雨量都集中在12小时以内降完,但也有出现持续大暴雨。14
工程所在地处于平缓凹沟谷中,四周山高坡陡,坡度在都在30度以上,洪水起涨快,因多年的泥沙淤积,至使河床抬高,河道过水断面萎缩,防洪能力差、抵御洪能力弱,每年汛期都有不同程度的洪涝灾害发生。大量农田和部分居民区分布在沿河两岸,受洪水灾害造成的损失较大。洪灾主要发生原因是排洪能力低,加之河道受人类活动影响,日益变窄,其造成的危害是主要的。孟寨河发源于高程为1100m的光照镇凉水村龙井组境内,向西北流至孟寨转北流,在孟寨村的枪寨组境内高程为594m处汇入某河,属于某河的一级支流;主河长10km,流域内年平均径流量1325m3,多年平均流量0.42/s,全流域面积33k,覆盖凉水村、孟寨村、规模村三个村,总人口8749人,天然落差506米。本次设计控制断面以上流域面积21.82k,受益人口是孟寨村的3764人,加权平均比降2.77%。目前,治理段河道的防洪标准偏低,均为自然河岸,河床淤积,河道过水断面萎缩,河道行洪能力严重不足,一旦发生洪水,将给两岸50000多亩农田造成极大的洪水威胁,因此,对孟寨河的陈庄村寨至大田村寨段(桩号:0+000~1+437)进行治理十分必要。防洪工程区域内的农田位于沿河两岸,每年的雨水季节,洪水泛烂成灾,沿河两岸农作物粿粒无收。通过工程的实施才能解除两岸50000多亩农田的洪患之优,使农民增产增收,促进当地经济的快速发展,维护正常的工作秩序,保障社会稳定,为当地创造一个安全稳定的生活环境。综上所述,某河防洪工程的主要任务是:提高防洪标准,使新建工程与已建防洪工程相衔接,形成完整的防洪体系,保证两岸50000多亩农田在5年一遇的防洪标准下不受洪水侵袭,促进当地14
经济的发展和社会的稳定,使农民增产增收,给人民群众一个安居乐业的生活环境。工程规模为:治理河道从原治理过的河段末端开始,即陈庄村寨至大田村寨段(桩号:0+000~1+437)1437m,修建人行桥3座,公路桥2座,为避免防洪堤基被洪水冲刷,修建拦沙坎26座。某县中小河流治理,某河流域防洪工程规划项目分布于莲城镇和光照镇,保护人口5160人,保护农田面积8900亩。工程建成的后将大大减少孟寨村50000亩农田不受洪灾的损失,改善村寨环境,保持村寨及周边地区生态平衡,促进孟寨村经济可持续发展,从而为某县的经济腾飞和人民安居乐业创造良好的外部环境,建议该工程早日兴建。4.2 防洪治理河道与堤防工程4.2.1 河道、堤防状况及存在的主要问题孟寨河河源于高程为1100m的光照镇凉水村龙井组境内,向西北流至孟寨转北流,在孟寨村的枪寨组境内高程为594m处汇入某河,属于某河的一级支流;主河长10km,流域内年平均径流量1325,多年平均流量0.42/s,全流域面积33k,覆盖凉水村、孟寨村、规模村三个村,总人口8749人,天然落差506米。本次设计控制断面以上流域面积21.82k,受益人口是孟寨村的3764人,加权平均比降2.77%。流域呈长条形,流域内大沟道较多,水系呈羽毛状分布。为土质河床,河道宽度在6~9m,河14
内还有乱石、孤石等杂物,断面不规则,到洪水季节,洪水翻岸造成农田被淹。目前无正规堤防工程,均为自然河岸,任水流东冲西撞。在个别地段,当地群众为了保护自家的农田不被洪水再度冲蚀,在河边用干砌块砌筑简易的堤防工程,未作任何基础处理及坡面防护,仅起到临时护岸的作用。在不规则河道条件下,加之河道横流,冲刷凹岸淤积凸岸,连年作用下,使河道极不稳定。这些简易的堤防未经正规规划,防洪标准未达到设计标准,同时也未能构成完整的防洪保护圈,使沿河两岸50000多亩农田受到极大的洪水威胁,必须采取措施加以治理。综上所述,孟寨河道承担着极为重要的防洪使命,同时也是某河流域最为突出的险要河流。其所以险要,主要表现在:河道安全泄量与上游巨大的洪水来量不相适应。孟寨河属典型的山区雨源性河流,洪水均由暴雨所致,具有陡涨陡落、峰量集中、涨峰历时短等山区性河流的特点。洪水流经陈庄村寨至大田村寨(桩号0+000~1+437)一带后,因河道弯曲平缓,水流宣泄不畅,加之河道淤积,河床抬高,河内还有乱石、孤石等杂物,断面不规则,致使陈庄村寨至大田村寨(桩号0+000~1+437)地区频繁地受到洪水的威胁。仅1959年~1983年间25年就出现6次的大洪水,流量约为125,而陈庄村寨至大田村寨河段(桩号0+000~1+437),则仅可安全通过约50。这就是孟寨河防洪中存在的突出矛盾,也是洪水威胁该地区两岸50000多亩农田的主要因素。14
孟寨河全长10公里,几十年来,为沿河两岸地区在防洪、农业灌溉等方面,发挥了重要的社会效益和经济效益,为当地经济及农业发展做出了重大贡献。2003和2004年我县投入部分资金组织修建了部份防洪堤800多米,但效果不是十分的明显,由于资金投入严重不足,孟寨河仍处于未治理状态,且该河道从未统一规划治理过,致使存在安全隐患,历年也多次发生洪涝灾害,对沿河两岸50000多亩农田构成严重的威胁。目前存在的主要问题有:1、河道淤积严重。目前河道泥沙淤积,河床抬高,河内有乱石、孤石等杂物,断面不规则。2、人为侵占河道、拦河造地现象严重。人为侵占河道、拦河造地现象较为普遍,尤其是陈庄村寨至大田村寨(桩号0+000~1+437)地带,沿岸菜地、耕地向河中延伸,还有淤积的河床及河心处苇草丛生,局部已高出了两岸的耕地,形成悬河,严重地影响了河道的行洪排涝能力。3、河道弯道多。河道上游段弯道多,水流不畅,形成左冲右撞之势,使两岸险工交错出现,从而加重了陈庄村寨到大田村寨段(0+000~1+437)河床的淤积,同时使两岸水土流失严重。综上所述,孟寨河防洪安全存在严重问题,防洪工程基础设施薄弱,不能为当地国民经济发展提供安全保障,每年雨水季节,两岸50000多亩农田受到洪水的威胁,几乎粿粒无收。此次设计经过对某河防洪工程孟寨项目点陈庄村寨至大田村寨段(桩号:0+000~1+437)段河道的实际测量,通过水力计算得出各河段现有的行洪能力见下表:某河防洪工程孟寨项目点0+000~1+437现有河道行洪能力表14
桩号河长河道宽平均比降糙率河堤高过水能力(m)(m) (m)()0+000~0+52552582.63%0.03155.510+525~0+63310889.17%0.031103.650+633~1+43780481.33%0.03139.48此次设计通过实地调查、踏勘并经光照镇工作人员介绍,由于陈庄村寨至大田村寨河段(桩号:0+000~1+437)河道过水断面较小,基本年年洪水都要翻过河岸形成漫滩。洪水水面线无法测量,所以这次设计无法做出现状洪水水面线成果。4.2.2 河道、堤防防洪标准、线路布置及堤距选择某河防洪工程孟寨项目点总长1437m,保护农田面积50000多亩农田,受益人口3764人。根据《堤防工程设计规范》、《防洪标准(GB50201-94)》和保护人口及耕地面积等规定,该堤防工程选定等别为5等,堤防建筑物5级,其他临时性工程为5级,防洪标准按P(%)=5(5年重现期),所以该工程按5年一遇洪水设计,设计最大排水流量为125.72。堤线布置遵循以下原则:1、依据《堤防工程设计规范》,堤线应与河势流向相适应,与洪水主流线平行,且与对岸间距不宜放大或者缩小,有利于行洪。2、堤线基本沿原河道线路布设,力求平稳,各堤段平缓连接,不采用折线急弯。3、堤线原则上靠岸修建,以减少工程量和不侵占河道断面;同时按河道宽度、泄洪能力、设计洪水进行堤线布置。14
4、工程建设应尽量少占耕地,但在留足行洪断面,确保行洪安全的前原则下,可以利用部分耕地。5、本次治理河道从原治理过的河段末端开始,作好堤防工工程的衔接。根据设计洪水线及天然河道宽度,对治理的河段0+000~0+525、0+525~0+633、0+633~1+437初步确定设计堤距分别为3.25m、3.5m、3.5m;采用自然坡降分别2.63%、9.17%、1.33%,具体见5.3.1节。4.2.3 河道与堤防纵、横断面河底纵坡的确定是结合天然河道的清淤规划和水流态确定,根据防洪工程实际情况,治理河段大都为粘土层,河道纵坡的设计以原河床纵坡为基础,再由实际测量的数据进行核准,对河道内的淤泥、乱石及杂物等要求清除。本次河道治理设计洪水位高于河道堤顶0~1.7m,相差不是很大,经过防洪堤堤型比较,防洪堤堤型拟定为重力式防洪墙,河道横断面型式初步拟定为梯形横断面(具体见5.3.1节)。4.2.4 河道清障规划坚持“谁设障,谁清除”的原则,对已建违章建筑物坚决取缔;对已建公路桥或人行桥,必须按规划的防洪标准和河道设计要求进行重建或改建。工程清淤范围为拆除两河沿岸抢占河道违章建筑的房屋及沿河的弃碴杂填土。14
4.2.5 治理河段设计水面线4.2.5.1 治理前河道水面线由于本次治理河道没有历史洪水记录资料,无法推求治理前历史洪水水面线。4.2.5.2 治理后河道水面线根据防洪河段的洪水成果和本次实测的河道纵、横断面资料,在减少挖方和水面线平滑连接的前提下,采用伯努利方程推算河道水面线,综合分析作出合理可靠的河道水面线成果。治理后天然河床糙率取0.035,M7.5浆砌块石取0.025,通过加权平均计算后得出各段糙率取0.03,根据河道水面线成果河道治理如下表:某河防洪工程孟寨项目点河道特性表桩号设计流量实际流量比降底宽边坡系数水面宽水深堤高流速(/s)(/s)(m)(m)(m)(m)(m/s)0+000~0+525114.51115.362.63%4.680.256.0534.007.080+525~0+633122.41123.159.17%3.80.255.302.433.4311.500+633~1+437125.72125.871.33%5.50.257.083.524.525.6014
4.2.6堤顶高程根据《堤防工程设计规范》(GB50286—98)、《防洪标准(GB50201-94)》和保护人口及耕地面积等规定,该堤防工程选定等别为5等,堤防建筑物4级,其他临时性工程为5级,某河防洪工程孟寨项目点河堤属于不允许越浪的堤防工程,堤防工程安全加高值取0.5m,堤顶高程按设计洪水、堤顶超高来确定,堤顶超高按以下公式计算:Y=R+e+A式中:Y-堤顶超高(m)R-设计波浪爬高(m)e-设计风壅增水高度(m)A-安全加高,取0.5(m)计算得Y=0.5m,计算过程详见5.3.3.2节。14
5 工程布置及建筑物5.1 工程等别及建筑物级别某河防洪工程孟寨项目点总长1437m,保护农田面积50000多亩农田,受益人口3764人。根据《堤防工程设计规范》、《防洪标准(GB50201-94)》和保护人口及耕地面积等规定,该堤防工程选定等别为5等,堤防建筑物5级,其他临时性工程为5级,防洪标准按P(%)=5(5年重现期),所以该工程按5年一遇洪水设计,设计最大排水流量为125.72。5.2 设计基本资料5.2.1 气象水文资料及设计参数1、水文气象多年平均气温 14℃极端最高气温 39.5℃极端最低气温 -6.2℃多年平均降雨量 1533.39mm极端最高气温 39.5℃年平均风速 2.9m/s设计洪水(P=20%) 125.72多年平均悬移质输沙量 1.39万T多年平均推移质输沙量 0.28万T14
2、设计参数粉质粘土层,深0—1.5m;墙体与地基摩擦系数f=0.67,容重,主动土压力系数ξ=0.33;水的容重;M7.5浆砌石容重。5.2.2 地震烈度区域构造位于杨子地台,黔北台隆,六盘水断陷,普安旋扭变形区,黔西南涡轮构造带。某河防洪工程孟寨项目点位于黔桂向斜某弧段的花贡背斜上,根据《中国地震烈度区划图》,本区地震基本烈度为小于6度区,查《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),场内地震动峰值加速度为0.05g,地震反应谱特征周期值小于0.45s,区域构造晚近期未见活动现象,区域稳定定性好。因此本工程建筑物不考虑地震设防。5.2.3 设计依据的主要技术规范和标准1、设计依据某县人民政府以晴府函[2008]87号文对《某县中小河流防洪工程近期规划治理某河河流防洪工程治理规划报告》批复以及州财建[2011]28号文关于下达2011年中小河流治理项目第四批中央专项补助资金的通知。14
2、主要技术规范(1)《防洪标准》GB50201-94(2)《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000(3)《堤防工程设计规范》GB50286—98(4)《砌体结构设计规范》GB5003—2001(5)《堤防工程管理设计规范》SL171—96(6)《中国地震动参数区划图》GB18306—2001(7)《水利水电工程初步设计报告编写规程》DL5021—93(8)《建筑结构荷载规范》GBJ9—87(9)《水利水电工程工程量计算规定》DL/T5088—1999(10)《贵州省中小河流治理项目初设报告编制基本要求》;5.3 工程布置及河道整治建筑物5.3.1 堤防及河道整治建筑物方案比较5.3.1.1 堤型选择根据地形条件,某河防洪工程孟寨项目点0+000~1+437段现状河道宽在6~9m,堤高在1.5~2.5m,河道两岸基本为平地。地形起伏较不大,受到地形的限制,整段河道比降不大,最小为1.33%(0+633—1+437段),最大为9.17%(0+525—0+633段),造成整段河道下泄洪水时的流速缓慢,一到洪水期,防洪堤基本上是满负荷运行,不利于生态护坡的植物生长。若建土堤,河道两岸基本为平地,除有一些民房建筑和井泉外,其余的大部分是粮田,土堤14
占地面积大,房屋要拆迁,井泉要填筑;取土对粮田不利,会破坏土壤结构,容易引发泥石流和生态平衡,增强水土流失。土堤占地面积大,减少农田的耕作面积,加之种植两岸农田的农户将会对堤防进行挤占,一旦破坏堤防自身结构,一遇洪水将会再次引发洪涝灾害。所以整个某河防洪工程孟寨项目点不宜采用土堤作防洪堤,拟选定采用重力式浆砌石防洪墙或悬臂式墙作防洪堤,故作堤型方案比较如下:1、方案一:悬臂式防洪墙根据防洪工程实际情况,防洪堤地基为粘土层,深0.9~5m,防洪堤基础开挖深度在0.5以上;根据《堤防工程设计规范》(50286—98),计算堤顶超高取0.5m。经设计洪水计算得出最大洪水深3.52m,故墙身高H=开挖深度0.5+堤顶超高0.5+洪水深3.52=4.52m。按4.2.3节的河道横断面型式初步拟定为梯形横断面,根据公式=1.56,确定其边坡系数m=0.25时为最佳断面。由上可定悬臂式防洪墙基本剖面如下:14
同样可定重力式防洪墙基本剖面如下:现只用桩号0+633~1+437段的建筑部分工程量作投资对比如下:悬臂式、重力式防洪墙主要工程量和投资比较表序号项目名称单位单价(元)数量合计(万元)悬臂式重力式悬臂式重力式1淤泥流砂开挖22.483530.822842.127.946.392土方开挖24.75296.234263.1813.0810.533土石回填10.72552.4800.62.730.864M7.5浆砌石347.904236.280147.385C15护顶484.84028.3601.386C20砼墙身566.114548.240257.4807钢筋制作安装kg10.86245604.690266.7308合计(万元)547.96166.53以上为工程量和投资对比,现作综合对比如下:14
堤型综合比较表比较项目堤防型式方案一:悬臂式防洪墙方案二:重力式防洪墙建筑工程投资(万元)547.96166.53行洪防冲效果 一般较好环境协调性较好一般施工难易程度一般较易经综合比较,按照经济实用性原则,结合“回归大自然”的河道治理理念,砼墙身降低水生物空间,不利于水生物环境保护,悬臂式防洪墙墙身必为钢筋砼,且高度较大时,立壁下部的弯矩较大,钢筋用量与混凝土级配剧增,影响这种结构形式的经济效果和降低水生物环境,故采用重力式防洪墙。5.3.1.2 过水断面型式选择1、方案一:矩形过水断面以0+633~1+437段的河床宽5.5m,水深3.52m,进行墙身稳定计算得出矩形过水断面简图如下:2、方案二:梯形过水断面14
同理得,梯形过水断面简图如下:因该工程的目的是为了防洪,从过水能力的角度出发进行矩形断面和梯形断面作对比。根据《水力学》(第三版),水力半径R的大小直接影响河道的过水能力,水力半径R大则过水能力大,水力半径R小则过水能力小,经计算选用矩形断面时,水力半径=0.98m;选用梯形断面时,水力半径=1.12m;得出>,所以选择过水断面为梯形。5.3.2 工程布置本次设计在总体布置上根据当地的实际情况,沿原河道修建,若工程布置成直线,工程占地面积极大,损失大量良田,此次工程布置以尽量少占用耕地的原则,即防洪走向基本沿原河道建设,防洪堤的线型差一些,但不影响其效果。拟治理河道1437m,由人行桥、交通桥及拦沙坎组成;堤型为重力式防洪墙,过流断面均为梯形,在村寨互通的集中区及沟路交汇处设置人行桥7座,交通桥3座;14
为防止洪水出现短暂的集中冲刷,将浆砌石堤体基础提高到河床面以下0.5m,并设置拦沙坎护脚,下一道拦沙坎顶高程与上一道拦沙坎处堤基底面高程同高,以达到保护堤身的稳定,因此共设拦砂坎52座。5.3.4 设计计算5.3.3.1 基本数据粉质粘土层,深0—1.5m;墙体与地基摩擦系数f=0.67,容重,主动土压力系数ξ=0.33;水的容重;M7.5浆砌石容重。年平均风速2.9m/s。5.3.3.2 堤顶安全超高计算根据《堤防工程设计规范》(GB50286—98)、《防洪标准(GB50201-94)》和保护人口及耕地面积等规定,该堤防工程选定等别为5等,堤防建筑物5级,其他临时性工程为5级,某河防洪工程孟寨项目点河堤属于不允许越浪的堤防工程,堤防工程安全加高值取0.5m,堤顶高程按设计洪水、堤顶超高来确定,堤顶超高按以下公式计算:Y=R+e+A式中:Y-堤顶超高(m)R-设计波浪爬高(m)14
-斜坡的糙率及渗透性系数,可按《堤防工程设计规范》GB50286—98附录C表C.3.1-1确定,取=0.76;-经验系数,根据风速V(m/s)、堤前水深d(m)、重力加速度()组成无维量,可按《堤防工程设计规范》GB50286—98附录C表C.3.1-2确定,取=1;-爬高累积频率换算系数,可按《堤防工程设计规范》GB50286—98附录C表C.3.1-3确定,取=1.76;=堤前波浪的平均高程(m),取0.02m;-无风情况下,光滑不适水护面(=1)、=1m时的爬高值(m),可按《堤防工程设计规范》GB50286—98附录C表C.3.1-4确定,取=1.345将、、、、代入上式得:=0.04m;e-设计风雍高度(m),风雍增水高度太小,可忽略不计;A-安全加高(m);根据《堤防工程设计规范》GB50286—98表2.2.1确定,本工程建筑物为5级,且不允许越浪,取A=0.5m。综合分析,本次防洪堤工程堤顶超高取Y=0.5m。5.3.3.3 防洪堤基础冲刷深度计算防洪堤工程布置沿原有河道顺向布置,平行于水流方向堤基处水流产生最大冲刷深度根据《堤防工程设计规范》GB50286—98附录D.2.2计算,计算公式如下:14
—局部冲刷深度(m),从水面算起;—冲刷处水度(m),以近似设计水位最大深度代替;—河床平均流速(m/s),从水面算起;—河床面上允许不冲流速(m/s);n—与防护岸坡在平面上的形状有关,一般取1/4=0.25;将上述公式简化成冲刷深度从河床面算起,即可得:,该防洪工程最大设计洪水流量为125.72,河床设计宽度5.5m,平均水深3.52m,河床平均流速=5.60,则=0.12,即堤基最大冲刷深度为床面最低处以下0.12m,工程区河床覆盖多以软质水层岩,淤泥为主。为防止洪水出现短暂的集中冲刷,将浆砌石堤体基础提高到河床面以下0.5m,并设置拦沙坎护脚,下一道拦沙坎顶高程与上一道拦沙坎处堤基底面高程同高,以达到保护堤身的稳定。冲刷深度计算成果如下表:过水断面冲刷深度计算成果表冲刷深度hb河床宽底B(m)河道水面b(m)边坡系数m过水断面面积S(m2)平均水深H(m)设计洪水流量Q(m3/s)河床平均流Vcp(m/s)河床面上允许不流速V允(m/s)0.125.57.260.2522.45763.52125.725.603.55.3.3.4 设计洪水水深计算根据梯形河道断面流量计算公式:14
式中:—设计深,(m); m—设计边坡系数,取0.25; n—河道糙率,本次计算取浆砌石与天然河道糙率加权平均值==0.03 Q—设计洪水流量,(); i—设计河道坡底比降; b—设计河底宽,(m);计算结果如下表:河道水深计算表序号桩号(m)设计流量(Q)糙率(n)设计坡降(i)河床宽(b)边坡系数(m)洪水深(h0)10+000~0+525114.510.032.63%4.680.252.98420+525~0+633122.410.039.17%3.80.252.42930+633~1+437125.720.031.33%5.50.253.515由于整治河段各断面自上而下大小变化不大,故以如下2个断面水深确定河堤的特征高度:桩号0+000~0+525取设计洪水深为3m;桩号0+525~0+633取设计洪水深为2.43m;桩号0+633~1+437取设计洪水深为3.52m。5.3.3.5 设计堤顶高程、设计堤底高程确定设计堤顶高程=设计河底高程+设计洪水深+堤顶超高14
设计堤义高程=设计河底高程-堤基埋置深度综合以上数据,各特征桩号设计堤顶高程、堤底高程见下表:防洪堤坦顶高程及堤底高程计算表序号桩号(m)设计河底高程(m)设计堤底高程(m)设计埋深(m)堤顶超高(m)设计洪水深(m)设计堤高(m)设计洪水位(m)设计堤顶高程(m)10+000962.1961.600.50.534965.10965.6020+525948.29947.790.50.534951.29951.7940+633938.96938.460.50.52.433.43941.39941.8951+437927.18926.680.50.53.524.52930.70931.205.3.3.6 防洪堤稳定计算稳定计算选择最大堤高最不利的荷载组合情况,对各段防洪堤稳定性考虑如下两种情况进行计算。工况一:考虑各段防洪堤前无水,堤后相应填土高度与堤顶高度相齐。14
1、0+000~0+525段,当堤前无水、堤后原土高度4.0m。0+000~0+525段防洪堤边墙稳定分析 计算简图如上 内摩擦角=21.00°主动土压力数=0.33 相水容重=9.80KN/m3土的干容重=19.70KN/m3关浆砌石容重=22.00KN/m3摩擦系数=0.67 参b1=0.63 b2=1.51 数h1=0.50 h2=4.00 h3=0.00 h4=0.50 力对A点力臂力矩 G1=55.44L1=1.20R1=66.25计G2=33.88L2=0.59R2=19.88算G3=9.68L3=0.44R3=4.26过G4=0.00L4=0.00R4=0.00程P1=0.81L5=0.17R5=0.14 P2=52.01L6=1.33R6=69.34计算(抗倾斜)Ko=1.31 (抗滑)Kc=1.30 结果抗倾斜安全系数[Ko]=1.3 抗滑安全系数[Kc]=1.0 计算:computer操作员:钟锋14
2、0+525~0+633段,当堤前无水、堤后原土高度3.43m。0+525~0+633段防洪堤边墙稳定分析 计算简图如上 内摩擦角=21.00°主动土压力数=0.33 相水容重=9.80KN/m3土的干容重=19.70KN/m3关浆砌石容重=22.00KN/m3摩擦系数=0.67 参b1=0.56 b2=1.29 数h1=0.50 h2=3.43 h3=0.00 h4=0.50 力对A点力臂力矩 G1=42.26L1=1.01R1=42.68计G2=23.53L2=0.49R2=11.45算G3=8.03L3=0.37R3=2.93过G4=0.00L4=0.00R4=0.00程P1=0.81L5=0.17R5=0.14 P2=38.24L6=1.14R6=43.72计算(抗倾斜)Ko=1.31 (抗滑)Kc=1.32 结果抗倾斜安全系数[Ko]=1.3 抗滑安全系数[Kc]=1.0 14
计算:computer操作员:钟锋3、0+633~1+437段,当堤前无水、堤后原土高度4.52m。0+633~1+437段防洪堤边墙稳定分析 计算简图如上 内摩擦角=21.00°主动土压力数=0.33 相水容重=9.80KN/m3土的干容重=19.70KN/m3关浆砌石容重=22.00KN/m3摩擦系数=0.67 参b1=0.71 b2=1.71 数h1=0.50 h2=4.52 h3=0.00 h4=0.50 力对A点力臂力矩 G1=70.60L1=1.36R1=95.67计G2=44.22L2=0.67R2=29.48算G3=11.00L3=0.50R3=5.50过G4=0.00L4=0.00R4=0.00程P1=0.81L5=0.17R5=0.14 P2=66.41L6=1.51R6=100.06计算(抗倾斜)Ko=1.31 (抗滑)Kc=1.29 结果14
抗倾斜安全系数[Ko]=1.3 抗滑安全系数[Kc]=1.0 计算:computer操作员:钟锋工况二:考虑各段防洪堤前有水,且为设计水深,堤后原土高度为最小值1.5m。1、0+000~0+525段,当堤前有水3m深、堤后原土高度1.5m。0+000~0+525段防洪堤边墙稳定分析 计算简图如上 内摩擦角=21.00°主动土压力数=0.33 相水容重=9.80KN/m3土的干容重=19.70KN/m3关浆砌石容重=22.00KN/m3摩擦系数=0.67 参b1=0.63 b2=1.51 数h1=0.50 h2=1.50 h3=3.00 h4=0.50 力对A点力臂力矩 G1=55.44L1=1.20R1=66.25计G2=33.88L2=0.59R2=19.88算G3=9.68L3=0.44R3=4.26过G4=11.03L4=0.25R4=2.76程P1=0.81L5=0.17R5=0.14 P2=7.31L6=0.50R6=3.6614
P3=44.10L7=1.17R7=51.45结果(抗倾斜)Ko=1.94 (抗滑)Kc=1.96 抗倾斜安全系数[Ko]=1.3 抗滑安全系数[Kc]=1.0 计算:computer操作员:钟锋2、0+000~0+633段,当堤前有水2.43m深、堤后原土高度1.5m。0+525~0+633段防洪堤边墙稳定分析 计算简图如上 内摩擦角=21.00°主动土压力数=0.33 相水容重=9.80KN/m3土的干容重=19.70KN/m3关浆砌石容重=22.00KN/m3摩擦系数=0.67 参b1=0.56 b2=1.29 数h1=0.50 h2=1.50 h3=2.43 h4=0.50 力对A点力臂力矩 G1=42.26L1=1.01R1=42.68计G2=23.53L2=0.49R2=11.45算G3=8.03L3=0.37R3=2.93过G4=7.23L4=0.20R4=1.4614
程P1=0.81L5=0.17R5=0.14 P2=7.31L6=0.50R6=3.66 P3=28.93L7=0.98R7=28.26计算(抗倾斜)Ko=2.37 (抗滑)Kc=2.42 结果抗倾斜安全系数[Ko]=1.3 抗滑安全系数[Kc]=1.0 计算:computer操作员:钟锋3、0+000~0+633段,当堤前有水3.52m深、堤后原土高度1.5m。0+633~1+437段防洪堤边墙稳定分析 计算简图如上 内摩擦角=21.00°主动土压力数=0.33 相水容重=9.80KN/m3土的干容重=19.70KN/m3关浆砌石容重=22.00KN/m3摩擦系数=0.67 参b1=0.71 b2=1.71 数h1=0.50 h2=1.50 h3=3.52 h4=0.50 力对A点力臂力矩14
G1=70.60L1=1.36R1=95.67计G2=44.22L2=0.67R2=29.48算G3=11.00L3=0.50R3=5.50过G4=15.18L4=0.29R4=4.45程P1=0.81L5=0.17R5=0.14 P2=7.31L6=0.50R6=3.66 P3=60.71L7=1.34R7=81.36计算(抗倾斜)Ko=1.74 (抗滑)Kc=1.74 结果抗倾斜安全系数[Ko]=1.3 抗滑安全系数[Kc]=1.0 计算:computer操作员:钟锋由以上可知,根据堤防工程设计规范表2.2.5和2.2.6的要求,防洪堤既要满足堤前有水(正常运用条件)又要满足堤前无水(非常运用条件)时的规定,得出防洪堤设计断面如下:14
5.4 建筑物项目及工程量5.4.1 建筑物项目本次河道治理河段为陈庄村寨至大田村寨段(桩号:0+000~14
1+437),主要对其治理河道进行修建防洪堤,新建防洪堤长度1437m,人行桥3座,交通桥2座,拦沙坎26座。5.4.2 主要工程量西泌防洪工程主要工程量如下表:防洪堤工程量表序号项目名称单位数量备注一堤防工程m1346 1人工开挖防洪堤土方6658.98 2淤泥清除及砂砾石开挖4439.32 3土石方回填1121.55 4M7.5浆砌石明渠7650.6 5C15砼护顶53.84 二人行桥座3 1M7.5浆砌石踏步梯2.88 2C20砼人行桥2.12 3C20砼护拦5.05 4普通模板133.55 5钢筋制作安装Kg410.21 三公路桥座2 1C20砼公路桥14.51 2C20砼护拦2.03 3普通模板m2179.11 4钢筋制作安装Kg395.65 四拦砂坎座26 1土方开挖2.37 2石方开挖1.02 3M7.5浆砌石2.87 14
4C15砼护顶0.14 6 施工组织设计6.1 施工条件6.1.1 工程基本条件某河防洪工程孟寨项目点位于某县光照镇镜内的孟寨村,距某县城16.5公里,有某至光照电站公路通过项目区,对外交通方便。本工程为河道防洪工程,河道建筑物沿河岸分布,整个工程场地紧靠某至光照电站的公路。施工用水可直接从该河道内取,虽然在枯水季节水量不大,但足够该工程的施工用水;施工用电可用就近的供电系统。本次对该河道防洪治理段为:原治理过的河段末端开始,即陈庄村寨到大田村寨段(桩号0+000~1+437),总长1437m。河道堤防横断面型式采用浆砌石重力式防洪堤,河道堤防行洪断面采用梯形断面,设计边坡系数1:0.25,主要工程量汇总如下表:主要工程量汇总表序号项目名称单位数量备注1土方开挖工程6661.35 2淤泥清除及砂砾石开挖4439.32 3石方开挖工程1.02 4土石方回填工程1121.55 5M7.5浆砌石工程7656.35 6C15砼护顶工程53.98 7C20砼公路桥工程14.51 8C20砼人行桥工程2.12 14
9C20砼护拦工程7.08 10普通模板工程m2312.66 11钢筋制作安装工程Kg805.86 6.1.2 自然条件项目区地处某河一级支流,地势总体西高东低,高程多在594~1100m之间,新构造运动较为强烈,以间歇性上升为主,孟寨河两岸一级阶地较发育,高程在300~500m之间,一般相对高差50~l00m,以岩溶地貌为主,其组合形态为峰丛沟谷、峰丛洼地、溶丘洼地、溶丘谷地等类型,为溶蚀、侵蚀低山地貌。一个典型的喀斯特地区之一,群山连绵,植被稀少,土地瘦薄,沟谷深切,岩石裸露,岩溶发育,沟壑纵横,水力侵蚀甚为严重,生态环境较差,水源涵养能力低,土体结构易遭破坏,水土流失极为严重,抗御自然灾害能力弱。项目区属温凉湿润的高原亚热带季风气候,由于地形起伏大,四季差异较为分明,有“一山分四季,十里不同天”的立体气候特点。总的气候特征是:春季暖和,秋季凉爽,冬无严寒,夏无酷暑。年平均气温14℃,最冷月(1月)平均4.6℃,最热月(7月)平均21.0℃,极端最高39.5℃(1969年5月4日),极端最低-6.2℃(1977年1月31日)。年平均最高气温≥30℃的日数为2.2天,日最低气温≤0℃的日数为18.9天。平均无霜期286.8天。年平均相对湿度82%,最大在秋季,达84%,最小在春季,在76%左右,全年平均雾日数102.9天。灾害性天气以洪灾、春旱、冰雹、风灾、秋季绵雨及初霜冻对农业危害较大。多年平均降雨量1533.39mm,一般5月中下旬进入雨季,降水集中在5~10月,占全年降雨量的75%,为汛期,不宜施工;冬半年降水量很少,11月~次年4月降水量仅占年降水总量的17.0%左右,为枯季,是该工程施工的最佳时期。14
6.1.3 施工建材供应条件l、外购材料供应条件外购材料主要从晴县城供应,工程建设中需要的水泥、油料,火工用品,等均可从某县城采购,生活用品可在工程所在地采购,施工机具的修配、加工可在县城解决。2、天然建筑材料供应条件经现场踏勘,在距工程区约3km的地方有料场可供选择,即原镇胜高速用的料场;料场岩石坚硬,饱和抗压强度大于35MPa,质量好,易开采,交通方便,储量与质量均满足工程所需。块石料场覆盖线,料场坡度缓,均采用常规钻爆法开采,可用自卸汽车将块石及砂骨料运到施工作业点或砂、沙浆拌合站。石料开采或加工期间,超径块石采用手风钻钻孔爆破解小,碎石采用鄂式破碎机加工。3、电源供应条件工程区附近均有村寨,为农电网覆盖区域,由于施工用电负荷小,施工时可就近引接,或采用小型电发电机解决生产及生活用电。4、对外通讯条件工程区位于某县光照镇境内,数字移动通讯网络已覆盖工程区,施工通讯条件较为方便。5、施工供水条件施工用水可直接从该河道内取,虽然在枯水季节水量不大,但足够该工程的施工用水;14
6.2 施工导流6.2.1 导流标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《堤防工程设计规范》(OB50286-98)及《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303—2004)等规定。结合本工程特点,堤防级别为5级,相应临时建筑物的级别为5级。施工导流采用3年一遇洪水标准(P=33.3%)。孟寨河本次设计末端控制断面以上集水面积21.82km2,治理长度9.6km,河道加权平均比降2.77%。分析某气象站11~4月,12~3月,12~1月的24小时暴雨系列和施工进度安排,选择11~4月枯水期作为施工期。根据孟寨河洪水特征,结合施工组织设计要求,拟定2011年11月至2012年4月为总施工期,其中2011年12月至2012年1月为防洪堤基础施工期。由以上分析,根据流域洪水特性及施工期安排,拟定洪水分期为:11~4月、12~3月、12~1月。根据三种分期的最大24h暴雨统计参数(见表6-1),采用雨洪法对本工程施工洪水进行计算,施工洪水计算成果见表6-2。根据各分期洪水计算,施工导流流量经方案和投资比较后,导流时期采用12~1月份,设计导流流量Qp=7.72m3/s。各分期最大24h暴雨统计成果表表6-1分期H24h(mm)CvCs/Cv1l~4月78.000.353.512~3月36.830.673.512~4月15.920.863.5孟寨河治理段末端断面分期洪水设计成果表14
表6-2分期P=33.3%洪峰流量11~4月12~3月12~1月Qp(m3/s)54.5321.677.726.2.2 导流方式根据防洪堤施工特点,防洪堤考虑分段施工,分段基础开挖和砌筑工程量较小,洪水淹没基坑造成的损失也较小,故本次河道治理选用分期围堰利用河床过流的导流方式,围堰根据防洪堤分段施工情况分段布置,采用分段编织袋装土围堰,设计围堰总长1437m。6.3.3 导流建筑物设计1、围堰断面设计结合河床宽度、河床防洪堤基础开挖深度等条件,本工程施工围堰采用编织袋装土围堰结构断面型式。初步设计堰顶宽取0.8m,迎水坡和背水坡均取1:0.3。2、导流设计水深根据天然河道纵横断面资料点绘纵断面图及围堰初步设计断面的水力参数,采用曼宁公式进行导流设计水深计算,计算公式为:式中:Q—流量,Qp=7.72m3/S;n—河床糙率,结合我国《天然河道、滩地糙率参考表》选取n=0.045;A—相应水位的断面面积,根据天然河道及围堰断面确定A=2.5m2;14
R—相应水位断面水力半径,根据天然河道及围堰断面确定R=0.54m;J—水力坡降,根据现场踏勘,天然河道坡降取J=4.38%;经计算设计洪水深H=0.77m,取围堰高H=0.8m。3、围堰布置根据导流设计水深计算及围堰断面初步设计,设计围堰断面型式为,顶宽0.8m,迎水坡和背水坡均取1:0.3,围堰平均高度为0.8m。围堰紧靠防洪堤布置,背水坡堰脚距防洪堤脚3~4m。围堰根据防洪堤分段施工情况分段布置,设计围堰总长1437m。围堰工程共需编织袋装土1195.58m3。编织袋装土利用防洪堤开挖的土方,袋装土由人工开挖装袋,运至各围堰堆筑位置进行堆筑施工,在防洪堤建成后再将围堰拆除。6.2.4施工排水施工期基坑排水采用2台离心水泵抽排,初期排水时,排水泵布置在围堰基坑集水最深处,经常性排水时,排水泵布置在基础开挖高程最低处的开挖轮廓线外。6.3 料场选择与开采对河床开挖出来的砂卵砾石量少,不能满足工程所需,且含泥重,不可取。工程所需砂、石料均采用外购,经现场踏勘,在距工程区约3km的地方有料场可供选择,即原镇胜高速用的料场;料场岩石坚硬,饱和抗压强度大于35MPa,质量好,易开采,交通方便,储量与质量均满足工程所需,14
但由于当地爆破物品管理很严格,无法办理开采手续,所以采用外购进行施工。块石料场覆盖线,料场坡度缓,均采用常规钻爆法开采,可用自卸汽车将块石及砂骨料运到施工作业点或砂、沙浆拌合站。石料开采或加工期间,超径块石采用手风钻钻孔爆破解小,碎石采用鄂式破碎机加工。6.4 主体工程施工6.4.1 开挖施工本工程开挖施工的主要工作内容为:新建防洪堤1346米,共涉及基础土方、淤泥及石方开挖,基础开挖以挖掘机为主,边角配以人工开挖,开挖的土石弃渣均用挖掘机挖装及自卸汽车运输,所有弃渣均运至河道旁规划弃渣场集中堆放,部分可以作为以后的堤后回填土石用。6.4.2 堤基施工堤基施工严格按照施工规范进行,堤基表层不合格土,杂物必须清除,必要时应进行夯实(土质基础)和洒水湿润(岩石基础),基坑范围内的坑、槽、沟等,应按要求进行处理,清理平整、夯实。并及时报验,报验合格后应抓紧浆砌石基础砌筑的施工,若不能立即施工时,应做好基面的保护,复工前再检验,检验合格后方可进行下一步施工。6.4.3浆砌石堤身施工砌筑工作面长,采用分段施工,施工项目主要为土方开挖等。石方砌筑为M7.5浆砌石,工程砌筑所用块石均由自卸汽车运输14
至施工现场,砌筑采用座浆砌筑的方法,砂浆采用0.4拌和机拌和,人工运至工作面。对于土质基础地段,砌筑前先将基础夯实,并在基础面上铺一层3~5cm厚的稠砂浆,然后再安放石块;对于岩石基础地段,铺浆前先洒水湿润。用的块石必须清洗干净,砌筑前也要洒水湿润,以便与砂浆粘结。砌筑顺序为先砌“角石”,再砌“面石”,最后砌“腹石”。角石用以确定建筑物的位置和形状,在选石成砌筑时须加倍注意,要选择比较方正的大石块,先行试放,必要时须稍加修凿,然后铺灰安砌。角石的位置必须准确,角石砌好后就可把样线移挂到角石上。面石可选用长短不等的石块,以便以腹石交错衔接。面石的外露面应比较平整,厚度略同角石,砌筑面石也要先行试放和修凿,然后铺好砂浆,将石翻回座砌,并使灰浆挤紧。腹石可用较小的石块分层填砌,填砌前先铺座浆放填 第一层腹石时须大面向下放稳,尽量使石块的缝隙最小,再次砂浆填满空隙的1/3~1/2,并放入合适的石块,用锤轻轻敲击,使石块挤入灰缝中。每砌三层左右可大致找平一次。各段交界处应留成台阶,以便相互结合,以保证建筑物的整体性。在砌筑工作中断时,应在中断前对砌石层的空隙用砂浆或小石子混凝土填满捣实,但表面上不抹砂浆,并用覆盖物予以遮盖。续砌时应将表面清扫干净并洒水湿润。在砌筑防洪堤时,每隔15m设一变形缝,根据防洪堤实际情况,纵横向需增设一排水孔,孔径为φ=10cm,呈梅花形布置。6.5 施工总布置本工程具有战线长,点多面广的特点。本着尽量少占农田、耕地,减少临时工程投资和满足施工要求的原则。根据施工现场的地形条件,14
结合永久工程的布置,生活、办公、机械修配、钢筋、木材材料仓库布置于附近村民的闲置房屋。施工时共需施工用房180m2。施工总布置应遵循因地制宜、有利于生产、方便生活、易于管理、安全经济等原则尽量减少对附近居民生产、生活影响。施工临时设施主要布置在河河道两岸无建筑物地带,设置二个施工工区。临时工棚、住房可就地租用。6.5.1 砼及砂浆拌和系统砼及砂浆拌和采用移动式搅拌机进行移动拌和,熟料由人工手推胶轮车运输入仓,搅拌机布置紧靠砂石骨料堆放场。6.5.2 砂石加工系统工程所需砂、石料均采用外购,由5-8t汽车运输至工地。6.5.3 风、水、电系统距水源较近的地段施工用水直接接管至各用水点,无水源施工地段采取就近原则提取河水。生活用水由当地供水单位或地下水井供给。施工供风主要用于石料场开采,本工程砂、石料均采取外购,无需布置供风系统。项目区附近均有村寨,为农电网覆盖区域,由于施工用电负荷小,施工时可因地制宜或采用购买小型发电机解决生产及生活用电。14
6.6 施工总进度6.6.1 施工进度计划编制原则1、根据防洪堤工程的规模及建筑物布置特点,及贵州省中小河流治理项目初步设计报告编制审查要求,确定工程施工总工期(为6个月);2、施工进度计划编制严格按基本建设程序,遵照国家政策、法令和有关规程规范执行;3、本工程施工进度控制必须在枯水期完成河道、排障、正常水位以下基础工程施工,以满足施工进度要求。6.6.2 施工总进度计划施工准备包括土地补偿、场内交通、水、电系统、搭建施工临时库房等,前期准备工作从2011年11月初至11月30日完成,历时30天。主体工程施工,从2011年11月30日至2012年4月15日,主体工程工期为135天;2012年4月16日至4月30主要完成工作场地清理、验收资料整理并组织进行初步验收,验收合格后正式交付使用,具体计划详见“防洪堤工程施工进度计划表”。14
14
施工总进度计划表14
6.7 施工安全本工程参建各方应制定相应的安全管理制度,加强安全管理,严格执行施工安全技术规程。施工管理人员必须执行持证上岗。认真贯彻执行国家的安全生产方针政策,执行《中华人民共和国安全生产法》。要把安全生产放在一切工作的首要地位,做到“三无”。开工前要对工人进行安全生产教育,在施工过程中要落实各项安全措施。安全文明施工管理制度及办法:本工程要在施工中制定《安全文明施工管理办法》,主要内容有:目标、安全生产组织管理、安全生产管理机构、安全生产责任制、安全生产监督检查和教育培训。(一)安全施工组织技术措施针对工程特点、施工环境、施工方法、劳动组织、作业方法、使用的机械以及各种安全防护设施等制定切实可行的安全施工技术措施。(二)施工现场安全保证措施施工现场设置在有利于生产,方便职工生活的前提下,还要符合防洪、防火等安全要求,具备安全生产、文明施工的条件。施工现场内配备必要的标志牌,为职工和公众提供安全和方便。现场运输道路平整、畅通、排水设施良好;夜间设有照明设施。施工现场内各种材料分类码放整齐稳固,拆除的模板及其它废旧物品及时清理,以保持现场的整洁有序。临时仓库及房屋必须采取安全的防护措施,严禁用易燃材料修建。(三)确实搞好和当地群众的关系,注意尊重少数民族的生活习惯,搞好和业主、监理、监督等单位之间的关系。施工中不侵犯群众利益,生活垃圾采取挖坑深埋的办法,生活污水要经过适当沉淀和适当处理后排放。14
7 工程占地7.1 工程永久占地根据现场踏勘调查,本次河道治理河段选为陈庄村寨至大田村寨段(桩号:0+000~1+437),其中桩号0+000~0+525设计河宽4.68m,坡比2.63%,设计堤高4m;桩号0+525~0+633设计河宽3.8m,坡比9.17%,设计堤高3.43m;桩号0+633~1+437设计河宽5.5m,坡比1.33%,设计堤高4.52m,共计治理河道长1437m。该河段河床较浅,河道弯曲成“S”型,由于该河段不顺直,河道长期无人治理、疏通,造成河道淤积,河床抬高,河床变宽,经实地勘测,原河床宽度达6~9m。沿河两岸地势相对平坦,均为农田耕地。本次河道治理拟通过河道新建防洪堤的工程措施,使之能抵御5年一遇洪水袭击。根据防洪堤工程堤线布置原则,堤线沿原河道形状和河岸地形布置,因原河床宽6~9m,本次设计河床宽均在6m以下,故河道治理不占用耕地。7.2 工程施工临时占地施工临时占地包括河道临时开挖区、堆渣场、施工生活区、临时施工道路、砂石料系统、供电系统等项目,根据施工总布置,施工临时占地共1.1亩,所占地类为耕地。7.3 工程占地费用补偿工程永久占地补偿标准按照黔西南州人民政府办公室发《州人民政府办公室关于公布各县市征地统一年产值标准和区片综合地价的通知》(州府办发电[2009]221号执行,拆迁补偿标准参照某县《某14
县建设项目征地拆迁补偿安置标准》(晴府办发[2009]127号)、《某县征地统一年产值标准和区片综合地价的通知》(晴府办明电[2009]121号)执行,工程占地补偿标准为24040元/亩,临时性工程占地按当地现行价,4590元/亩,共需补偿费用为0.5万元。本次河道治理工程占地费用列入投资概算,但这部分费用由当地政府部门自酬资金补偿。工程占地费用补偿见下表:某河防洪工程孟寨项目点征地预算表序号工程或费用名称单位数量单价(元)合计(元)一临时性工程占地面积(含青苗补偿费)1施工便道亩1.145905049 合 计 50498 环境保护设计8.1 影响评价8.1.1 有利影响某河防洪工程孟寨项目点的实施,增强了沿河两岸抗御自然灾害的能力,降低当地农户的劳动强度,实现农田生产优质、稳产、高效以及整个种植业的增产增收;改善当地产业结构调整,从而达到保护和改善生态环境的目的,使生态环境良性循环轨道。防洪工程建设有效地减少洪水对河堤的冲涮、减少水土的流失。因此,该工程项目的实施对改善和保护生态环境具有重要的作用,具有明显的生态效益。(1)防洪墙建成后,将规束河水流向,理顺河道,加大河道的行洪能力,降低洪水灾害。(2)可保护50000多亩农田不被洪水淹没,使其真正成为稳产、高产良田。14
(3)可减少每年沿河两岸农民的洪灾损失。8.1.2 不利影响1)施工期环境影响(1)对生态环境的影响防洪墙在施工中开挖的土石方和原材料的堆放会临时占用周边土地,对原有植被造成破坏。施工期堤脚的开挖,弃土石受到风力或水力的侵蚀,局部范围将引起短时间的水土流失,增加河流泥沙含量。对植被和农田的影响:开挖基础会破坏一定量的植被和农田,但影响是暂时性的,大部分植被和农作物会随着后期复耕、复植而恢复。对土壤的影响:由于施工地点在河床上,对土壤的影响比较小。(2)对水环境的影响根据主体工程设计资料,工程施工将产生少量废水和生活污水,污水的直接排放将对周围环境产生影响。(3)对大气环境及声环境的影响本工程施工对大气环境质量影响的主要污染源有:各类施工机械排放的废气,施工运输车辆产生的扬尘,施工开挖、爆破产生的粉尘飘尘,车辆运行产生的扬尘及施工队伍生活燃煤产生的废气等,主要污染物质有:一氧化氮、氮氧化物、粉尘和烯烃类等。根据同类工程比较,本工程废气排放量较小,且施工场地较为分散,废气排放也相对分散,故施工废气不会使该区域的大气环境明显下降,对周围居民基本无影响。14
8.2 环境保护措施设计8.2.1 施工期环境保护设计1)生产废水处理由于工程建设规模较小,工程施工生产废水可不列入处理范围。2)生活污水处理施工区生活污水经过化粪池初步处理后排放,处理后可回用于附近农田灌溉。3)固体废物处理工程建设产生的弃渣运至建筑垃圾堆放点堆放。施工期间产生生活垃圾集中运至垃圾场集中堆放。4)废气、粉尘和噪声防护对长期接触粉尘、噪声的施工人员,应实行定时轮岗制,施工人员佩戴个人防尘隔噪用具,如耳塞、耳罩或防噪声的头盔等;5)生态环境保护措施加强对施工人员和附近居民施工区生态保护的宣传教育,以公告、宣传册发放等形式,教育施工人员,通过制度化严禁施工人员非法猎捕动物及野生动物,禁止施工人员捕食蛙类、蛇类、鸟类、兽类,以减轻施工对当地陆生动植物的影响,并采取有效措施抑制鼠类的危害。经调查,评价区不涉及自然保护区、风景名胜区等环境敏感点,总体而言工程对自然环境影响较小。加强施工管理,避免破坏项目区内及范围外的植被。在施工过程中,如果发现古木大树或珍惜植物,应采取移栽等保护措施。在施工项目区内的植被需工程竣工验收后方可进行复植和复垦,工程竣工验收后立即进行复植和复垦,并采取有效的措施进行恢复。6)施工期人群健康保护14
施工期间,卫生条件差,再加上人员高度集中,为预防施工区传染病的流行,在施工人员进驻施工工地前,应对施工人员进行全面健康调查和病情建档,并定期进行抽样检疫。8.2.2 环境影响评价结论根据对本工程的环境影响评价表明,工程环境影响因子不复杂,总的环境变化趋势向良性发展,对环境的有利影响大于不利影响,其中有利影响是主要的,不利影响是局部和短期的,且通过采取相应的环境保护措施后可以得到一定程度的减免和弥补:工程对施工区内的生态环境和水环境、空气质量等有一些影响,但影响程度不大。因此,从环境角度评价,不存在制约工程建设的环境问题,本工程建设是可行的。由于本工程的防洪效益、环境效益十分显著,对改善当地环境及经济持续稳定增长都将起到积极作用,建议尽早动工整治河道。8.3 环境保护投资本阶段工程环保估算投资为5万元,最终投资根据审定为准。14
9 水土保持设计9.1 项目区水土保持概况项目地处云贵高原向黔中高原过渡的东斜坡部位,位于贵州高原西部边缘,地形起伏大,具有“山高谷深坡陡”特点。流域内以高原山地地貌为主体,为溶蚀、侵蚀构造地貌中的岩溶化高中山,主要特点是岩溶化程度低,海拔较高。脊状山、单面山较多,峰丛较少。项目区土壤侵蚀类型区划属于西南土石山区,水土流失容许值500t/km.a,属于国家重点治理区,防治标准一级在贵州省水土保持三区划分中属于重点治理区。9.2 水土保持防治措施设计工程的土石方开挖量不大,面积较小。在水土流失防治总体布局方面尽可能做到重点治理与面上防治相结合,植物措施、临时措施与工程措施相结合,治理水土流失与恢复、提高土地生产力相结合的原则,统筹布局各类水土保持措施,形成完整的水土流失防治体系。在防治措施的具体布置中,应以工程措施为先导,发挥其速效性和控制性,在重点地段布设工程措施的同时,必须加强“线”和“面”上的林草复垦建设,改善和恢复责任范围内的生态环境,提高土地生产力,充分发挥生物措施的后效性和生态效应,实现水土流失的根本治理。9.3 综合评价及结论某河防洪工程孟寨项目点的主要效益是保护50000多亩农田不被洪水淹没,使其稳产、高产,对调整农村产业结构,创造十分有利的条件,将带来农村经济的快速发展。工程建成后,工程管理单位及业务主管部门要发挥政府赋予的职能作用,14
认真贯彻执行国家颁布实施的《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水土保持法》、《贵州省执行中华人民共和国水土保持法实施条例》。在渠防集雨范围内要对河道保护范围及现有水利设施确权划界,大于25ο的坡耕地要切实退耕还林还草,涵养水土、避免流失,营造良好的生态环境。防洪墙的设计应贯彻“经济、安全、美观”的设计原则,首先保证技术和功能的需要,对其外观进行必要的美化处理,使水利工程设施设计近于自然、融于自然,同时作好渠防保护区的环境保护工作,防止水土流失,使工程按照设计期限发挥最大的综合效益。9.4 水土保持投资本阶段水保估算投资为10万元,最终投资根据审定为准。14
10 工程管理设计10.1 概述某河防洪孟寨项目点防洪堤工程主要任务是防洪、排涝,堤防建筑物高为3.1m~3.25m的M7.5水泥砂浆砌石重力式防洪堤,属4级堤防,为了工程正常运行、工程安全和充分发挥本工程的效益,明确工程管理机构及管理职能。根据《水利水电工程管理单位编制定员标准》(SLJ705-81)及《堤防工程管理设计规范》(SLJ171-96)等规定,本工程项目法人为某县水利工程管理站(下设有光照镇水利工程管理所),由项目法人对项目的建设与管理负责,以“谁建设、谁管理、谁受益”的原则,进行工程管理设计。10.2 管理机构10.2.1 管理体制和机构设置工程主要管理机构由某县水利工程管理站(下设有光照镇水利工程管理所)行使管理职能,负责建设期管理的相关工作。工程完工后,负责对某河防洪孟寨项目点防洪河段工程进行管理、运行和维护。10.2.2 人员编制按照精简高效的原则,根据某县人民政府拟定某县水利局事业单位编制,由某县水利工程管理站(下设有光照镇水利工程管理所)负责对某河孟寨14
项目点防洪工程进行管理,初设管理人员2人,负责对工程运行管理、资料收集、预报、组织抗洪抢险、防洪联络通讯、工程档案管理等工作。10.3 管理措施及管理范围10.3.1 管理措施某河防洪流域原未设置水文观测设施,区内至今无任何水文观测资料,严重影响防洪调度指挥。因此,从防洪的长远考虑,增设水文观测设备一套,其中包括经纬仪、水准仪、流速仪、雨量观测等设施,防洪堤河段沿途设立水位标尺,标明洪水警戒线,以便对洪水预报提供依据。10.3.2 运行管理维护设施1、通讯、信息处理设备:配备无线通讯设备,建立防汛通讯网络,确保防汛通讯畅通无阻。防汛指挥中心配备计算机及相关防汛软件,建立防汛信息处理系统,适时处理各遥测站传送的雨量、水位数据,对洪水及时作出预报,为科学决策提供依据。2、交通、防汛抢险设备:防汛指挥中心配置防汛指挥车及其它防汛抢险车辆,配置应急发电设备及移动通讯设备、摄、录像设备、宣传等设备,并储备一定数量的防汛抢险物资。10.3.3 管理范围本工程管理范围为某河防洪孟寨项目点长田埂相子井孟寨排洪洞(桩号:0+000~1+437),针对孟寨14
防洪堤的特点,其防洪保护范围为防洪堤左右两侧10~20m范围,保护主要建筑物为防洪堤顶人行桥及公路桥,禁止在保护范围内破坏堤后护堤地,以防破坏防洪堤墙身稳定。10.4 工程管理运行10.4.1 调度运行本工程调度运行主要任务是满足防洪要求,确保防洪保护区范围内人民的生命财产安全;在长期收集资料的基础上,适时做好洪水预报,完备防汛措施及物资储备;在洪水其间应做好防汛调度,当遇到超标准洪水,应做好防汛抢险工作,根据防汛要求,在人群集中或交通与防洪工程相关部位,设置防汛警戒线,在河道控制断面设置水位标尺,加强运行管理,做好水文资料的整理。10.4.2 建筑物及行洪区管理防洪堤及河道的建筑物应作经常性的巡视,发现异常应及时处理。对整治后的河道,行洪区主要是整治河道内两岸防洪堤设计洪水位以下部分,行洪区的管理首先是保证行洪畅通无阻,不允许建设有阻水作用的建筑物。10.4.3 安全管理本工程由于所建防洪堤,为了防止可能发生的安全隐患,工程安全管理应做好如下措施:1、在人群经常往来的河段防洪堤位置设置安全、警告标示牌;2、禁止在河道上堆放农作物或建设影14
11 投资概算11.1 工程概况某河防洪工程孟寨项目点位于某县光照镇境内,保护农田50000多亩。根据现场勘察的实际情况,本次河道治理段陈庄村寨至大田村寨(桩号:0+000~1+437),主要保护陈庄村寨至大田村寨一带基本农田和人民群众生命财产的安全,总修建防洪渠1437m;需完成主体建筑工程量为:开挖方:11100.67砌石方:7656.35主体工程主要材料用量为:水泥:5979.12t块石:8296.85需投资和施工总工期及工时为:工程总投资378万元,施工总工期6个月,总工时67626工时。11.2 编制原则和依据11.2.1 投资估算编制原则1)执行水利部颁发的水总(2002)116号文《水利工程设计概算(估)编制规定》。2)相关专业设计成果;3)调查和收集的工程所在地的有关资料14
4)投资估算采用2011年1季度价格水平进行编制11.2.2 投资估算编制依据11.2.2.1 定额依据建筑工程执行水利部《水电建筑工程概算定额》(2002);土石方回填按水利部《水电建筑工程预算定额》(2002)进行补充;施工机械台班费执行水利部《水利工程施工机械台时费定额》(2002)。其他直接费、现场经费、间接费、企业利润、税金:按《水利工程设计概算(估)编制规定》中的费率计算。具体如下表:费率取值表序号工程类别其它直接费现场经费间接费计算基础费率%计算基础费率%计算基础费率%一建筑工程1土方工程直接费2.5直接费4直接工程费42石方工程直接费2.5直接费6直接工程费63混凝土工程直接费2.5直接费6直接工程费44模板工程直接费2.5直接费6直接工程费65疏浚工程直接费2.5直接费5直接工程费56其他工程直接费2.5直接费5直接工程费5二设备安装工程直接费3.2人工费45人工费5014
企业利润:按直接工程费与间接费之和的7%计算。税金:按直接工程费、间接费、企业利润与主要材料价差之和的3.22%计算。11.2.2.2 基础单价编制依据1)人工预算单价执行水利部水总[2002]116号文颁发的《水利工程设计概算(估)编制规定》,根据黔府发[2006]45号文精神,考虑边远地区津贴230元/月计算,人工预算单价如下:工长:7.58元/工时高级工:7.24元/工时中级工:6.54元/工时初级工:4.15元/工时2)材料预算单价水泥和钢筋在某县城采购。汽油和柴油按最新市场零售价计算。原价及运杂费标准均为2011年第一季度价格水平。主要材料预算价格:32.5水泥:410元/t钢筋:5230元/t炸药:9.50元/kg雷管:2.30元/个导火线:2.00元/m14
汽油:8900.00元/t柴油:8500.00元/t3)风水电单价施工用风价格:0.14元/施工用水价格:0.81元/施工用电价格:0.92元/度4)砂石料单价砂石料根据施工组织设计的工艺流程,结合当地砂石料的开采情况,按以下价格取用:块石:140.00元/砂子:160.00元/碎石:150.00元/进入单价的材料价格均按70元/计算11.2.2.3 独立费用依据独立费用及计算方法,执行《水利工程设计概算(估)编制规定》。建设单位管理费:按建筑安装工程量乘以费率3%计算。工程建设监理费:按照国家发改委、建设部联合发布的《建设工程监理与相关服务收费管理规定》(发改价格[2007]670号)规定执行。14
工程勘测设计费:按照国家计委、建设部计价格[2002]10号文规定执行。建设及施工场地征用费:永久性占地按照黔国土资源厅[2009]624号和州人民政府办公室《关于公布各县市征地统一年产值标准和区片综合地价的通知》的规定执行。工程保险费:按一~四部分之和的0.45‰计算。11.2.3 工程投资及资金筹措工程投资:本工程设计总投资378万元,期中:建筑工程305万元,临时工程5万元,独立费用53万元,水保、环评费15万元。(详见总概算表)资金筹措:中央补助资金295万元,省级配套资金44万元,地方配套资金39万元。总 概算 表 单位:万元序号工程或费用名称建筑安装工程费设备购置费临时工程费用独立费用合计第一部分建筑工程305 305一河道桩号0+921-1+558133 13314
二河道桩号1+558-2+267172 172第二部分临时工程 55一施工排水工程 11二施工交通工程 11三施工场外供电工程 11四施工房屋建筑工程 22第三部分独立费用 5353一建设单位管理费 1717二勘测设计费 1515三建设及施工场地征用费 1919四其他 11Ⅰ一至三部分合计 362Ⅱ水保、环评 15.00一水土保持费 10.00二环境保护费 5.00∑工程总投资 37812 社会经济效益综合评价12.1 防洪治涝社会效益某河防洪工程孟寨项目点的社会效益,消除了洪涝灾害带来的社会不稳定因素,维护了社会正常秩序和人民群众正常工作生活,减少土地受淹面积,保护农田面积50000多亩,保护了人民群众的生命财产和农业生产,维护了当地经济的顺利发展。随着当地社会经济的不断发展,对基础设施建设的要求越来越高,相应的水利设施涉及到人民群众的生命财产安全和14
生活质量,尤其是防洪工程的建设标准愈益提高。现行防洪工程建设标准的提高不仅是以减免洪涝灾害损失为目的,更多的是为了实现社会经济发展和提高人民生活质量。因此,当按照现有的防洪效益计算方法对防洪工程进行经济分析时,可能会出现投入大于产出的状况。目前防洪效益的计算集中在防洪经济效益即减免的经济损失上,而防洪工程的建设不仅可以减免经济损失,而且改善水环境及防洪区土壤质量,同时也可促进沿河两岸农田增产增值,为保障当地经济迅速发展和社会长期稳定创造了条件。12.2 防洪治涝经济效益某河马场项目点防洪治理工程总投资378万元,治理河道长度1437m,工程建设经济合理,防洪效益显著。根据调查,本工程修建前,保护范围内发生洪水损失实际值(按10%的物价上涨指数折算到2010年):1980年至2010年,冲走的财产和破坏农田的粮食收成折回经济损失1000多万元,1976年损失489万元,1980年损失365万元,1990损失262万元。本工程建设完成后,使治理河段陈庄村寨至大田村寨一带河段的防洪标准提高到5年一遇,可保证区内人民生命财产的安全,使河道两岸良田旱涝保收,稳产增产,保涝防洪除弊。每亩产稻谷因洪水灾害减产按50kg计算,项目实施后仅稻田每年增加粮食产量约55吨,多年平均收益275万元。14
12.3 结论从社会经济效益综合分析中可见,因工程效益以社会公益性为主,工程除具有防洪减灾的直接经济效益外,还具有促进项目区人民安全团结、政治稳定,加快工农业的发展等社会效益及间接效益,因此该工程应加快实施,早日发挥作用。13 招标方案设计根据该工程的具体情况,为确保项目的顺利实施,完善建设程序,按照《中华人民共和国招标投标法》和水利部关于发布《水利建设项目施工招标投标管理规定》的通知《水建[1995]130号文件》和2010年贵州省人民政府令第116号:《贵州省工程建设项目招标范围和规模标准规定》来进行工程实施方案的招标设计。择优选择施工队伍,并要严格执行合同管理,按水利部“水建管[2006]38号”的通知,在招标工作中,要自觉接受省、州水行政主管部门的监督以及提交有关招标工作报告。13.1 招标范围本工程招标范围按工程批复设计资料防洪工程图纸范围施工进行公开招标,工程资金到位后,采取单价招标方式进行。13.2 招标组织根据项目法人现有的资格情况14
及工程现状,本工程招标采用委托代理招标,由项目法人委托或选择合格的招标代理机构,对整个工程招标的全过程负责。招标代理机构必须具备乙级以上资质及相应能力。在招标阶段,由项目法人(或委托招标代理机构)组建招标领导小组和评标委员会,招标代理机构应就招标内容、投标单位条件、招标具体要求等重要方面征求项目法人的意见,同时组织安排好招投标活动,按照公正、公开、择优的原则进行招标,选择最隹中标单位。13.3 招标方式本次工程对批复设计资料图纸范围进行公开招标,采取单价招标的方式,由水利局委托代理机构进行公开招标,并在贵州省相关招标网发布招标公告,公告发布媒体为法定媒体。13.4 招标标段划分及企业资质要求1、标段划分工程招标范围为建筑工程的招投标,根据工程批复内容及投资结合实际进行标段划分,以利于开展工作。本工程由于施工长度1437m,为便于施工管理,建议划分为一个标段。(详见公开部分标段划分表)公开招标部分标段划分表序号标名工程名称招标内容治理河道长度(m)预算建筑工程及临时工程投资(万元)一某县某河防洪工程马场项目点13463101Ⅰ防洪堤防洪堤浆砌块石、砼、新建134631014
2、企业资质要求对工程的施工队伍选择应具备的条件:具备多年水利水电工程建设施工经验,有较强的施工机械设备,水利施工技术强,水利施工经验丰富,信誉好,业绩佳的水利水电三级及以上施工企业。13.5 工程监理对工程监理标的监理单位选择应具备的条件为:监理单位应具备水利乙级及以上资质,同时必须具备同等工程规模的监理经验的监理单位。13.6 申请开工待工程的招投标工作按正常程序办理结束后,业主应向上级有关部门申请开工。14 结论与建议某河防洪马场项目点治理工程总投资378万元,治理河道长度1437m,工程建设经济合理,防洪效益显著。本工程建设完成后,使治理河段陈庄村寨至大田村寨一带河段防洪标准提高到5年一遇,可保证区内人民生命财产的安全,使河道两岸良田旱涝保收,稳产增产,保涝防洪除弊。每亩产稻谷因洪水灾害减产按50kg计算,项目实施后仅稻田每年增加粮食产量约55吨,多年平均收益275万元。14
从工程本身的建设意义来看,项目发挥的效益主要为社会经济效益,对发展可持续生态及社会的稳定,人民生活水平的提高有着重要的意义。工程建设后对周围环境不会产生大的不利影响,工程的实施,有利影响远大于不利影响,带来的社会效益巨大,经济效益突出。从全面提高人民群众的生活水平、改善人民群众的生活环境、发展农业产业经营多样化新型农村建设,全面带动群众性奔小康。建议抓紧时间兴建,早日发挥作用,尽早完善乡镇防汛指挥系统,使城镇防洪工作走向正规化、规范化,加快非工程措施的建设,从实际出发,进一步制定和完善防洪防御洪水及水库应急预案,制定相应的防洪调度实施方案和应急方案,尽早建成洪水预警预报、洪水调度等防汛指挥系统。14'
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