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学士学位论文—-京山县漳河河道治理初步设计报告.doc

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'湖北省荆门市京山县京山县漳水河综合治理工程初步设计报告 目录工程特性表1前言11综合说明11.1绪言11.2水文21.3工程地质31.4工程任务及规模41.5工程总布置及主要建筑物161.6电气181.7工程管理181.8施工组织设计191.9工程建设征地拆迁及移民安置231.10环境影响评价231.11水土保持设计231.12投资概算231.13经济评价232水文252.1流域概况252.2气象262.3水文站网272.4设计洪水272.5分期设计水位322.6起始断面水位流量关系343工程地质363.1概述363.2区域地质概况373.3河岸工程地质条件评价403.4土物理力学参数建议值42 3.5河岸工程地质评价及主要工程问题453.6天然建筑材料473.7结论和建议484工程任务及规模494.1流域社会经济发展概况494.2工程建设必要性及工程任务504.3工程规模515工程总布置及主要建筑物595.1设计依据和主要设计参数595.2漳水河基本情况及工程设计原则和方案615.3工程总体布置及方案的比较635.4综合治理工程设计665.5设计计算695.6主要工程量756电气767施工组织设计777.1施工条件777.2施工导流787.3主体工程施工807.4施工技术要求847.5施工交通及施工总布置857.6施工总进度888工程管理898.1管理机构898.2工程管理范围及保护范围898.3工程运行管理908.4工程建设管理919工程占地及移民安置939.1工程占地范围93 9.2工程占地实物指标939.3工程占地处理措施939.4工程占地投资概算9310环境影响评价9510.1环保设计依据9510.2环境污染现状分析9510.3环境影响预测评价9610.4环境保护措施9710.5环境管理与监测10010.6投资概算10111水土保持设计10311.1设计依据及标准10311.2项目区水土流失及其防治状况10311.3主体工程水土保持评价10411.4水土流失防治责任范围10611.5水土流失预测10611.6可能造成水土流失量预测10711.7水土流失防治目标与方案10811.8水土保持监测与管理11111.9投资概算11312投资概算11512.1工程概况11512.2工程投资11512.3编制依据11512.4费用构成及计算标准11512.5总概算表116 工程特性表序号项目单位数量备注一社会经济状况1流域保护总人口万人29.032保护农田面积万亩42.06二水文气象1流域面积漳水河km2930郑家河水库km2243车家河km2112.7郭家河km241.2双河口km239.42六益河km224.9洗马港km257.33长安km214.62长冲km223.292设计洪水标准%10十年一遇3设计洪峰流量车家河m3/s698十年一遇郭家河m3/s777十年一遇双河口m3/s876十年一遇六益河m3/s896十年一遇洗马港m3/s998十年一遇长安m3/s1013十年一遇长冲m3/s1047十年一遇4多年平均降雨量mm1059.35多年平均风速m/s3.36历年最大风速m/s12.57年均无霜期d246三工程布置及主要工程量1河道整治km34.802岸坡护砌km17.503主要工程量土方开挖m3278592土方回填m3250455格宾石笼m383680干砌块石m343797M7.5浆砌块石m3642243 混凝土m3840四工程施工期月12五工程投资工程总投资万元6149.23六经济评价指标经济内部收益率EIRR%10.5经济净现值(Is=8%时)万元105543 前言漳水河从西北向东南,源出京山县北境的三阳镇(原小阜乡)西北,流经原岔河乡东北边境,纵贯坪坝镇全境,横穿罗店镇(原仁和乡)东北边缘,进入安陆境内。京山县境内主河道长42.5km(其中郑家河水库下游段现状河长36.435km,治理河道长34.80km),汇集大小支流22条,境内流域面积170.78km2,占全县总面积的13.6%,涉及三阳镇、坪坝镇、罗店镇;安陆境内流域面积308km2,主河长39km,耕地面积27.77万亩,人口18.35万人,涉及王义贞店镇、雷公镇、木梓乡、巡店镇和辛榨乡。流域内交通发达,汉丹铁路、汉十高速公路、“316”国道纵贯南北,安花公路、安卫铁路贯穿东西,并与京广铁路、京珠高速公路、“107”国道相连接,北往襄阳,南通武汉。根据2008年中央1号文件要求“各地要加快编制重点地区中小河流治理规划,增加建设投入,中央对中西部地区给予适当补助,引导地方搞好河道疏浚”的精神,针对漳水河堤防防洪标准低情况,按照分区分期实施的原则,将漳水河干流京山县境内的堤防恢复、河道疏浚等项目作为近期工程优先予以实施。受京山县水利局委托,湖北长江工程设计有限公司于2012年7月编制完成了《湖北省荆门市京山县漳水河综合治理工程初步设计报告》,报请有关部门审批。本设计报告除注明外均采用吴淞高程,设计图纸除注明外均采用黄海高程系统,换算公式为:黄海高程(m)=吴淞高程(m)-1.80(m)。43 1综合说明1.1绪言京山县地处大洪山东南麓,江汉平原北端,东经112°43′—113°29′、北纬30°42—31°27′之间。东与应城、安陆接壤,西和钟祥毗邻,南连天门,北抵随州,屈家岭管理区(五三农场)位于县境西南。东距武汉市140km,西距荆门市120km,国土面积3519.57km2(含屈家岭管理区、太子山林场248.4km2)。境内属低山和丘陵区,以大洪山余脉入境,形成香山、绿林山(许家寨)、王家大山、龙凤寨、虎爪山等五条主要山脉。其间,峰峦起伏,蜿蜒伸展,形成258个大小山头,构成大小溪流500余条,其中长10km以上的63条,汇集成大富水、漳水、滶水、溾水、永隆河等五条主要水系。漳水河发源于京山县西北山区,入随州境内,经郑家河水库再入京山县境内,水库下游左岸支流较发育,较大的支流有万家河、王店河、同兴河、张家河、剻家河以及聂家河等。郑家河水库位于京山、随州交界处,漳水河上游干流随州市境内,是1座大(2)型水库,由孝感地区水利局设计,1965年9月动工兴建,1967年4月竣工,建有大坝1座和副坝5座,承雨面积243km2;设计洪水标准为:100年一遇洪水设计,2000年一遇洪水校核;正常蓄水位100.30m(吴淞高程,下同),相应库容11970万m3;兴利库容11259万m3;设计洪水位103.42m,相应库容:16761万m3;校核洪水位103.61m,相应库容17096万m3;汛限水位99.30m,防洪库容5100万m3;死水位85.00m,死库容708万m3;设计灌溉面积43万亩,实灌面积28万亩(京山3.9万亩,安陆12万亩,随州0.1万亩)。青林水库位于该水库上游漳水河支流上,是1座中型水库,承雨面积16.5km2,总库容1231万m3。大坝建在漳水上游坪坝镇东川村郑家河(湾)上,大坝坝顶轴线长677m,坝顶宽6m,最大坝高31.1m,坝顶高程104.6m(县志)。1974年冬增建1.5m高的浆砌块石防浪墙。新建坝顶路面后坝顶高程为105.10m。正常溢洪道为开敞式宽顶堰,堰顶高程100.30m,净宽80m,最大泄量1150m3/s(县志)43 。1976年在西输水管(隧洞)顶部开一自溃式非常溢洪道,宽150m,最大泄量3190m3/s(县志)。1979年,根据部颁防洪标准复核,达规范防洪标准。水库东、西输水管内径均为2m,输水管落水口出流量各为15m3/s。东干渠长45km,西干渠长85.8km,京山境内共长39.2km。渠系主要建筑有隧洞9座,渡槽19座,倒虹管1座,涵闸71座。京山县漳水河综合治理工程主要对河道采取清淤疏浚、新建河堤以及截弯取直措施,提供河道的泄洪能力。本次治理原河道长度为36.435km,设计河道长34.80km(其中坪坝境内长18.81km,罗店境内长15.99km)。1.1水文1.1.1流域概况漳水河是府河右岸一级支流,也是府河最大的支流,从西北向东南,源出县北境的三阳镇原小阜乡西北流经原岔河乡东北边境,纵贯坪坝镇全境,横穿罗店镇原仁和乡东北边缘。左岸支流较发育,较大的支流有万家河、王店河、同兴河、张家河、剻家河以及聂家河等。其中,万家河发源于随州市曾都区洛阳镇龚店,在京山县坪坝镇附近汇入漳水河,河道全长20.5km,流域面积98km2。漳水河全长126km,流域面积930km2,河道坡度0.6‰,流域平均海拔120m,河网密度0.5km/km2。京山县境内主河道长42.50km,汇集大小支流22条,流域面积170.78km2;安陆境内长度39km,安陆境内总流域面积308km2。该河干、支流上游均处于深山峡谷之中,中下游处在低山丘陵与河谷平原的过渡地带,仅就晏店以上流域面积达476km2。一般河水流量2.6m3/s,山洪暴发时,最大流量达18102.6m3/s(调查清宣统元年,即1909年6月),而枯水年最小流量只0.012.6m3/s(1959年9月2日实测)。1.1.2气象流域属于北亚热带季风气候区,四季分明、春秋短、冬夏长。年平均气温16.5℃,历年极端最高气温40.3℃(1959年8月23日)。历年极端最低气温零下17.3℃(1977年1月30日)。年平无霜期240天,年平日照2012.8小时,多年平均蒸发量约670mm。多年平均降雨量(京山气象站1952—2008年)1059.3mm,最大年(1954年)降雨量1719.8mm,最小年(1978年)降雨量652.1mm。最大月降雨量为522.2mm(1954年7月),最大日降雨量229.3m43 m(1970年5月28日)。年平4—10月降雨量870.7mm,占全年平均降雨量的82.2%。县境降雨分布不均,北部大于中部,南部山区大于低丘和平原。1.1.1设计洪水漳水河洪水由暴雨形成,洪水具有季节性特点,洪水发生时间与暴雨发生时间相应,主要发生在汛期5~9月,多数集中在6~8月。漳水河流域中上游属于山丘区,河流比降较大,洪水汇流历时较短,加之暴雨集中,常形成洪峰较大的洪水,洪水持续时间为1~3d。漳水河流域虽有晏店水文站,但资料系列年过短,代表性不够,本次设计洪水采用暴雨途径瞬时单位线法推求设计洪水。设计洪水成果见下表。表1.1各河道断面设计洪水成果表(P=10%)编号12345678水文分段起点-车家河起点-郭家河起点-双河口起点-六益河起点-洗马港起点-长安起点-长冲起点-终点洪峰流量(m3/s)698.4777.3876.5896.0997.91013.41047.41054.9洪量(万m3)3856.24548.95120.45529.66412.36667.16989.67214.41.1.2分期设计洪水根据施工要求,工程的施工洪水分期为枯水期11月~次年3月。施工导流洪水标准为3年一遇。枯水期设计洪水根据邻近大富水流域黄家畈水文站枯水期洪水资料通过面积比的2/3次方移置而来。由于枯水期漳水河流域水库溢洪的概率极小,各河道断面枯水期洪水计算时不考虑上游水库的下泄洪水,即洪水移置时只考虑区间汇流面积,不考虑水库拦截面积。枯水期分期设计洪峰流量成果见下表。表1.2各河道断面枯水期设计洪水成果表(P=33.3%)编号12345678水文分段起点-车家河起点-郭家河起点-双河口起点-六益河起点-洗马港起点-长安起点-长冲起点-终点洪峰流量(m3/s)434.5481.1542.5555.8617.9626.1647.4654.4洪量(万m3)1229.81656.42041.42290.42841.42982.93196.33340.31.2工程地质1、43 工程区域所在大地构造单元为淮阳隆起的应山褶皱束(三级构造单元)的南沿,区内地震活动不活跃。根据《中国地震动参数区划图(1:400万)》(GB18306-2001),漳水河综合治理工程区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期0.35s,相应地震基本烈度为Ⅵ度。2、工程区地质构造简单,属低丘平原地貌,地形起伏小,河流纵坡比0.8‰。基岩及第四系中更新统、全新统地层沿线展布。基岩岩质岸坡坡高稳定,第四系岸坡结构多样,高于3m以上河岸各类结构岸坡属于基本稳定岸坡,仅局部大洪水时期存在坍岸,小于2m岸坡一般为单一结构欠高岸坡,应是漳水河实施治理工程的重点部位。3、两岸地形平坦,岸坡坡高较小地段,大洪水时遭受洪害地段,建议新建堤,堤基宜选择河流冲积物下部的砂砾石层或基岩作为持力层,基岩堤基可直接建基,砂砾石层基础埋深应置于埋深0.5m以下,尤其是河流凹岸,基础埋深应大于冲刷深度。4、对两岸地形起伏较大,岸坡坡高也较大地段,建议采用二级防护+亲水平台进行处理,对于一级防护宜选择承载力较高的砂砾石层作为堤基持力层,最大埋深小于2.0m即可。5、工程所需的天然建筑材料,应在河道内采取天然河床内砂砾石料及土料开采加工,质量与储量均可满足要求。1.1工程任务及规模1.1.1工程建设必要性及工程任务(1)工程建设必要性漳水河流域洪水由暴雨形成,洪水暴涨暴落,河道摆动范围大,河势多变,河槽迁移不定,危及两岸村庄及耕地的安全。目前漳水河仍处于“大雨大灾、小雨小灾”的局面,特别是河流沿岸的集镇和粮食生产基地的防洪设施少、标准低,很多甚至处于不设防状态,遇到洪水就可能造成较大洪涝灾害。流域内水土流失严重,不合理的采砂及拦河设障、向河道倾倒垃圾、违章建筑等侵占河道的现象日渐增多,加之多年未实施清淤,河道萎缩严重,行洪能力逐步降低,对所在地区城乡的防洪安全构成了严重威胁。近年来河流洪水灾害造成的损失已成为流域自然灾害损失的主体,在频繁发生洪涝灾害的同时,还存在着水污染加剧、河流生态环境遭到破坏、水资源短缺等一系列问题,已造成河流基本功能衰退及其生命健康受到严重威胁。随着“两工”43 政策的取消,农田水利投入机制和组织方式发生了很大变化,对河流治理的投入日趋减少,使河流面临的问题日益突出。由于缺乏投资渠道,治理资金严重不足,导致治理工作滞后。由于资金不足,已修建的综合治理工程标准低,抗洪能力差。随着经济的发展、人口的增加、粮食生产基地生产能力的提高及沿河城镇规模的扩大,对防洪提出了越来越高的要求。由于上述问题的存在严重影响了漳水河流域的防洪安全和社会经济发展,一旦出现较大的洪水,将会给人民生命财产安全带来严重的威胁,给社会经济带来破坏,因此启动漳水河综合治理工程是十分必要的。(2)工程任务为了保护漳水河沿河两岸城乡人民生命财产安全,免受常遇洪水灾害的威胁,促进流域经济社会的可持续发展,需要对漳水河进行治理。本次漳水河综合治理工程的主要任务为对漳水河干流京山县境内(上起郑家河水库溢洪道出口滚水坝处,下至小寨子柏树湾)河段进行治理,提高河道行洪能力,达到防洪减灾、美化环境的目的。1.1.1建设内容1、河道治理总长度为34.80km。其中:坪坝长18.81km,罗店长15.99km。具体建设内容详见表1.3、表1.4。43 表1.4漳水河综合治理工程建设内容序号河段名称起止桩号河长(km)现状建设内容一坪坝镇段18.811郑家河水库溢洪道——滚水坝段K0+000.00~K0+470.000.47溢洪道衬砌完好,海漫出口段淤积,滚水坝水毁;1.清淤;2.拆除重建浆砌块石滚水坝2滚水坝——东川村公路桥K0+470.00~K2+645.002.18河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程低,经常被水淹没;左右岸山体为岩石,抗冲能力强,可不用护坡;桩号K1+270.095处渡槽不影响行洪;桩号K2+040.73处道路抬高河床,需要拆除;桩号K2+288.320处右岸有支流进入;有1处泵站为左1#泵站;1.桩号K0+470~1+250,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程75.50m、顶宽3m的土堤,右岸地势相对较高仅对部分断面进行削坡整治;2.桩号K1+250~1+650,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程75.00m、顶宽3m的土堤;3.桩号K1+650~1+730,全段清淤疏浚平均厚0.50m,右岸建顶高程75.00m、宽3m的土堤;右岸为山体,仅局部削坡整治;4.桩号K1+730~1+645,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左右岸建顶高程74.00m、宽3m的土堤;5.桩号K2+040.73,拆除路道路1处;6.桩号K2+288.320,堤防预留支流入河口;4东川村公路桥——周家畈村漫水桥K2+645.00~K3+666.321.02河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;3处泵站分别为右1#、左2#、左3#泵站桩号K3+614处有DN250输水管,埋设较低,不影响行洪。1.桩号K2+645~2+820,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左右岸新建顶高程73.00m、顶宽3m的土堤;2.桩号K2+820~3+150,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程73.00m、顶宽3m的土堤;右岸为陡坎高程较高,不需建堤防,仅局部削坡整治,减少塌方;3.桩号K3+150~3+666.320,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸建顶高程75.00m、宽3m的土堤;43 5周家畈村漫水桥——罗兴村漫水桥K3+666.32~K4+597.480.93河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;2处泵站为左4#、左5#泵站;有围墙阻碍行洪,需拆除面积150m2;1.桩号K3+66.32~4+400,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左右岸新建顶高程73.00m、顶宽3m的土堤;2.桩号K4+400~4+597.48,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸房屋处新建长205m、高5m,顶高程72.00m,厚50cm钢筋砼挡水墙;右岸新建顶高程72.00m、顶宽3m的土堤;6罗兴村漫水桥——丁家畈村漫水桥K4+597.48~K5+618.001.02河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;1处泵站为左6#泵站;1.桩号K4+597.48~5+618.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸采用格宾网护坡,护坡高度5m;右岸新建顶高程72.00-71.00m、顶宽3m的土堤;2.桩号K5+230~5+300,左岸房屋处新建长90m、高5m,顶高程71.50m,厚50cm钢筋砼挡水墙;右岸新建顶高程72.00m、顶宽3m的土堤;7丁家畈村漫水桥——槐树公路桥K5+618.00~K9+813.904.20河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;12处泵站为左7#、左8#、左9#、左10#、左11#、左12#、左13#、左14#、右2#、右3#、右4#、右5#泵站;桩号K5+800处有支流汇入;1.桩号K5+618.00~9+813.90,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程71.00-67.50m、顶宽3m的土堤;2.桩号K6+120~6+260,左岸房屋处新建长180m、高4.5m,顶高程70.50m,厚50cm钢筋砼挡水墙;右岸新建顶高程70.50m、顶宽3m的土堤;3.桩号K7+150.00~7+260.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸为高地,不用建堤、局部削坡;右岸新建顶高程70.00m、顶宽3m的土堤;4.桩号K8+650.00~9+150.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,右岸为高地,不用建堤、局部削坡;左岸新建顶高程68.00m、顶宽3m的土堤;5.桩号K9+800处支流采用格宾网护坡。43 8槐树公路桥——团山村漫水桥K9+813.90~K15+378.505.56河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;6处泵站为左14#、左15#、左16#、右6#、右7#、右8#泵站;桩号K10+400处左岸有支流汇入;1.桩号K9+813.90~K15+378.50,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程67.50-62.50m、顶宽3m的土堤;2.桩号K10+711~11+440,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程66.50m、顶宽3m的土堤;右岸为高地不需建堤防,仅对局部坡面进行削坡整形满足稳定要求;3.桩号K11+440~12+650,全段清淤疏浚平均厚0.50m,右岸新建顶高程66.50-65.00m、顶宽3m的土堤;左岸为高地不需建堤防,仅对局部坡面进行削坡整形满足稳定要求;4.桩号K13+940~14+250,全段清淤疏浚平均厚0.50m,右岸新建顶高程63.50m、顶宽3m的土堤;左岸为高地不需建堤防,仅对局部坡面进行削坡整形满足稳定要求;团山村漫水桥——晏店漫水桥K15+378.50~K18+811.563.43河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;6处泵站为左17#、左18#、左19#、右9#泵站;桩号K17+850~K18+500段河道较为弯曲,弯道轴线长约1.90km,截弯取直后直线段长0.65km;1.桩号K15+378.50~K18+811.56,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程62.50-59..00m、顶宽3m的土堤;2.桩号K15+600~K16+421.186,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程62.50-62.00m、顶宽3m的土堤;右岸为高地不需建堤防,仅对局部坡面进行削坡整形满足稳定要求;3.桩号K11+440~12+650,全段清淤疏浚平均厚0.50m,右岸新建顶高程66.50-65.00m、顶宽3m的土堤;左岸为高地不需建堤防,仅对局部坡面进行削坡整形满足稳定要求;4.桩号K17+850~K18+500,截弯取直后直线段长0.65km,河道为全开挖断面,两侧不需建设堤,截取弯道入口采用土堤封堵,截取弯道出口两岸建引水段;桩号K18+500~18+811.56,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程59.00m、顶宽3m的土堤;右岸为地势较高不需建堤防,仅对局部坡面进行削坡整形满足稳定要求;二罗店段15.9943 9晏店漫水桥——双河公路桥K18+811.56~K25+169.506.36河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;5处泵站为左20#、左21#、左22#、左23#、右10#泵站;桩号k19+10~21+600段河道弯道较多;1.桩号K18+811.56~K20+292.54,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程58.5-57.00m、顶宽3m的土堤;2.桩号K20+292.54~K24+123.163,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程57.00-54.00m、顶宽3m的土堤;右岸为高地不需建堤防,仅对局部坡面进行削坡整形满足稳定要求;3.桩号K24+123.163~K25+169.50,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程54.00-53.50m、顶宽3m的土堤;4.拆除重建双河公路桥;10双河公路桥——刘程庙公路桥K25+169.50~K26+589.651.42河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;2处泵站为左24#、右11#泵站;桩号26+000左岸有直流汇入;1.桩号K25+169.50~K26+100.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程53.50-53.00m、顶宽3m的土堤;2.桩号K26+100.00~K26+589.65,全段清淤疏浚平均厚0.50m,右岸新建顶高程53.00m、顶宽3m的土堤;左岸为高地不需建堤防,仅对局部坡面进行削坡整形满足稳定要求;3.拆除重建刘程庙公路桥;43 11刘程庙公路桥——仁和店村公路桥K26+589.65~32+885.376.30河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;6处泵站为左25#、左26#、左27#、右12#、右13#、右14#泵站;桩号28+350右岸有直流汇入;桩号28+700左岸有直流汇入。1.桩号K26+589.65~K26+830.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,右岸新建顶高程53.00-52.00m、顶宽3m的土堤;左岸为山体,仅局部削坡整治;2.桩号K26+830.00~K27+700.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程52.50-52.00m、顶宽3m的土堤;3.桩号K27+700.00~K28+075.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程52.00m、顶宽3m的土堤;右岸为山体,仅局部削坡整治;4.桩号K28+075.00~K29+250.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程52.00-51.50m、顶宽3m的土堤;5.桩号K29+250.00~K29+700.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程52.00m、顶宽3m的土堤;右岸为山体,仅局部削坡整治;6.桩号K29+700.00~K29+870.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程51.50m、顶宽3m的土堤;7.桩号K29+870.00~K30+130.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,右岸新建顶高程51.00m、顶宽3m的土堤;右岸为山体,仅局部削坡整治;8.桩号K30+130.00~K30+580.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程51.00m、顶宽3m的土堤;9.桩号K30+580.00~K31+150.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程51.00m、顶宽3m的土堤;右岸为山体,仅局部削坡整治;10.桩号K31+150.00~K31+460.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程50.50m、顶宽3m的土堤;11.桩号K31+460.00~K32+885.37,全段清淤疏浚平均厚0.50m,右岸新建顶高程50.50-50.00m、顶宽3m的土堤;左岸为山体,仅局部削坡整治;12.拆除重建仁和店村公路桥;43 12仁和店村公路桥——小寨子柏树湾32+885.37~K34+800.001.91河床以砂砾石为主,淤积严重,左右岸堤高程普遍低,经常被水淹没;2处泵站为左28#、右15#泵站;1.桩号K32+885.37~K33+100.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程50.00m、顶宽3m的土堤;2.桩号K33+100.00~K33+570.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左岸新建顶高程50.00m、顶宽3m的土堤;右岸为山体,仅局部削坡整治;3.桩号K33+570.00~K34+800.00,全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶高程50.00m、顶宽3m的土堤;34.80表1.4沿线主要建(构)筑物主要建设内容序号项目名称桩号建设性质建设内容备注一桥1东川村公路桥K2+645维持现状斜桥桥面高程73.00m,宽9m,长18m2DN250输水管K3+614维持现状横穿河道3周家畈村漫水桥K3+666.320维持现状桥面高程71.30m,宽4m,长18m4罗兴村漫水桥K4+597.480维持现状桥面高程70.00m,宽4m,长50m5丁家畈村漫水桥K5+618.00维持现状桥面高程70.00m,宽4m,长25m6槐树公路桥K9+813.900维持现状桥面高程67.10m,宽12m,长66m7团山村漫水桥K15+378.500维持现状桥面高程60.50m,宽12m,长42m8晏店漫水桥K18+811.560维持现状桥面高程60.50m,宽9m,长75m43 9双河公路桥K25+169.5拆除重建桥面高程53.50m,宽7m,长70m(原长45m)10刘程庙公路桥K26+589.650拆除重建桥面高程53m,宽7m,长70m(原长60m)11刘程庙人行桥K30+310拆除桥面高程45.40m,宽1m,长24m12仁和店村公路桥K32+885.37拆除重建桥面高程50m,宽7m,长70m(原长45m)二泵站1左1#泵站K1+630维持现状2左2#泵站K3+219.525拆除重建堤顶新建泵站3左3#泵站K3+282.297拆除4左4#泵站K4+207.410维持现状拆除原排水渠道,新建排水管道5左5#泵站K4+325.824维持现状新建引水流道6左6#泵站K5+396.140维持现状拆除原排水渠道,新建排水管道7左7#泵站K5+795维持现状拆除原排水渠道,新建排水管道8左8#泵站K5+912.826维持现状拆除原排水渠道,新建排水管道9左9#泵站K6+123.360维持现状新建排水管道10左10#泵站K6+613.069维持现状新建引水流道11左11#泵站K6+702.866维持现状新建引水流道12左12#泵站K6+815.876维持现状新建排水管道43 13左13#泵站K8+466.224维持现状新建引水管道水头咀泵站扬程12m,14左14#泵站K8+928.474维持现状新建引水流道及排水管道15左15#泵站K11+455.490维持现状16左16#泵站K13+928.408维持现状新建引水流道及排水管道17左17#泵站K16+677.640维持现状新建引水管道18左18#泵站K16+920.299维持现状新建引水流道及排水管道19左19#泵站K18+055.476维持现状(右岸)杉木桩边坡防护位于截弯取直段上20左20#泵站K19+233.897维持现状新建引水管道21左21#泵站K20+741.268拆除重建新建堤上建泵站22左22#泵站K21+153.198维持现状新建引水管道23左23#泵站K22+710.319维持现状新建引水管道24左24#泵站K26+085.263维持现状新建引水管道25左25#泵站K29+875.322维持现状新建引水管道26左26#泵站K31+556.469维持现状新建引水管道27左27#泵站K32+494.543维持现状新建引水流道及排水管道28左28#泵站K34+301.312维持现状新建引水流道及排水管道29右1#泵站K2+711维持现状新建引水流道43 30右2#泵站K5+925.178维持现状新建引水流道31右3#泵站K6+278.370维持现状新建排水管道32右4#泵站K6+573.282维持现状新建引水流道33右5#泵站K6+893.543维持现状新建引水流道34右6#泵站K10+711.844维持现状新建引水流道35右7#泵站K10+870.600维持现状拆除重建引水管道36右8#泵站K13+621.560维持现状新建引水流道37右9#泵站K16+421.186维持现状新建引水流道38右10#泵站K24+634.748维持现状新建引水流道39右11#泵站K25+712.800维持现状拆除重建引水管道40右12#泵站K27+766.149维持现状杉木桩边坡防护41右13#泵站K29+274.000维持现状拆除重建引水管道,杉木桩边坡防护42右14#泵站K30+586.640维持现状拆除重建引水管道,杉木桩边坡防护上芦泵站43右15#泵站K33+132.430维持现状新建引水管道,杉木桩边坡防护三其他1滚水坝K0+470拆除重建43 坝体顶高程73.50m、长60m、顶宽3m、高3.5m,上下游坡比1:2;采用浆砌块石砌筑,外包20cm厚钢筋砼;下游设C20钢筋砼消力池长5m、池深0.8m;出口设厚30cm块石海漫长5m。2渡槽K1+270.095维持现状长50m,顶高程75.50m,钢筋砼结构3道路K2+040.73拆除3m宽泥结碎石路面43 1.1.1工程规模(1)防洪标准漳水河流域防洪主要保护小城镇及乡村,根据《防洪标准》(GB50201-94)和《堤防工程设计规范》(GB50286-98),漳水河段防洪标准取10年一遇。(2)河道水面线计算①计算方法河道水面线计算根据河道一维恒定非均匀流能量方程进行计算,通过试算法求解基本方程,上或下断面水力要素为已知,可通过迭代依次求解另一断面水位。②地形资料采用本次实测河道横断面进行计算。漳水河干流段以K34+800表示漳水河干流段治理末端,桩号从上游往下游按河道长度递增。③糙率选取本次工程范围内河道断面多为梯形复式断面,河道主槽以沙砾石为主,相对清洁,局部有淤积,滩地多为杂草,部分有树木或种植有农作物。本次计算天然情况下主槽糙率一般为0.030,滩地糙率一般为0.035;工程整治后主槽糙率取0.025,滩地糙率取0.030。④设计流量取用第2章第4节的设计洪水成果。⑤起始水位漳水河干流取起始断面桩号K34+800,10年一遇起始水位为48.61m。⑥计算结果计算成果详见第4章。1.2工程总布置及主要建筑物1.2.1工程等别本次漳水河综合治理范围为坪坝段和罗店段,治理总长度34.80km,其中坪坝段长18.81km、罗店段长15.99km。根据《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2001)中的有关规定,本工程保护人口小于20万人,保护耕地面积小于30万亩,确定堤防为5级,采用10年一遇洪水设计。43 1.1.1漳水河治理原则和方案根据河堤地形、地质条件,河段周边地貌及建筑物分布情况,城镇防洪治理主要原则如下:(1)堤线应考虑与河势、流向相适应,两岸堤距应满足行洪安全要求,保证河道有足够的过水断面,以利洪宣泄。(2)堤线力求平顺,各地段平缓连接,避免急折急弯,岸线应符合实际。(3)维持河道自然岸线,在保证行洪安全前提下考虑与周围环境及生态景观相协调。(4)兼顾上下游、左右岸,均衡各地及各部门的要求,在水安全前提下,结合城建、环保、交通、旅游、文化等需要,统一协调。(5)注意安全、经济,充分体现“调整坡降,稳定河床,加固河岸”利用现有堤防及河流走向,合理布置,尽可能减少土地占压和拆迁,节省工程投资。1.1.2工程总体布置根据漳水河现状和投资情况,漳水河综合治理工程本次治理总长度34.80km。坪坝段:K0+000~K18+811.56,原河道杂草丛生,淤积严重,局部坍塌欠高,水土流失较为严重,主要以疏挖河道为主,局部增设堤防、护坡及挡水墙。一级护坡顶高程按3年一遇洪水位加0.3m确定,二级护坡顶高程满足10年一遇洪水位加超高确定。堤顶高程按10年一遇洪水位加超高1m确定,断面根据地形地质条件合理选用。桩号K+470处拆除重建滚水坝。桩号K9+800处支流采用格宾网护坡;桩号K17+850~K18+500段河道较为弯曲,弯道轴线长约1.90km,截弯取直后直线段长0.65km;全段清淤疏浚平均厚0.50m,左、右岸新建顶宽3m的土堤。罗店段:K18+811.56~K34+800,大多为土坎,局部坍塌严重,本次设计主要采取以疏挖河道为主,修建防洪护坡,减低洪水位。一级护坡顶高程按3年一遇洪水位加0.3m确定,二级护坡顶高程满足10年一遇洪水位加超高1m确定。堤顶高程按10年一遇洪水位加超高确定,断面根据地形地质条件合理选用。3座桥拆除重建,分别为桩号K25+169.50双河公路桥、K26+589.65刘程庙公路桥、32+885.37仁和店村公路桥。1.1.3坪坝段综合治理工程设计坪坝段漳水河治理长度为18.81km(K18+811.56~K34+800.00),主要治理43 漳水河干流。本段位于坪坝镇,岸坡为土质边坡,水流冲刷严重,稳定性差,多处存在塌岸现象,大部分岸坡欠高。根据地形地质条件,由水位计算得知,工程区以上承雨面积较小,3年与10年水位相差较小,因此本次设计主要采用一级护坡的形式,以达到工程加固目的。埋深要求不小于1m,坡顶高程满足10年一遇洪水位要求,护坡采用浆砌石形式,坡度根据地形适当布置,坡顶设宽3m厚20cm泥结石路面。欠高处河堤采用附近粘土填筑,压实度不小于0.90,欠宽处采用河床疏挖的砂卵石料背水面帮堤,砂卵石料相对密度大于0.75。1.1.1罗店段综合治理工程设计罗店段漳水河治理长度为15.988km(K18+811.56~K34+800.00),主主要治理漳水河干流。一级护坡墙顶高程满足10年一遇设计洪水。护坡脚埋深要求不小于1m,护坡采用干砌块石结合水泥砂浆勾缝形式,坡度根据地形适当布置。坡顶上留有3m宽堤顶路。坡度根据地形适当布置,坡顶设宽3m厚20cm泥结石路面。欠高处河堤采用附近粘土填筑,压实度不小于0.90,欠宽处采用河床疏挖的砂卵石料背水面帮堤,砂卵石料相对密度大于0.75。1.2电气本工程电气内容主要为施工供电。采用乡镇电源。1.3工程管理1.3.1管理机构为了搞好本河段整治工程建后管理工作,成立专门的漳水河工程建设管理机构,下设财务部、工程管理科、质保部、建设科等部门。工作职责范围为:城区乡镇河道、堤防的运行管理和维修养护以及各项水利规费的征收与管理等日常事务。工程管理机构设置本着精简高效、合理兼职、管养分离的原则,适当配备管理人员和管理设施,工程维修、养护面向社会。43 1.1.1工程管理及保护范围(1)工程管理范围漳水河流域整治工程管理范围包括河道堤防、所有构筑物及动植物;附属工程设施,包括观测、交通、通讯设施、测量控制标点及其它维护管理设施;管理单位办公用房,设备材料仓库、维修生产车间、职工宿舍及其他生活福利设施。河道堤防外全部河道及堤防内防汛通道是工程管理范围,堤外河道必须保证行洪通畅,水生态系统得到保护与修复,堤内防汛通道应保证畅通无阻,结合流域规划搞好绿化,美化环境。(2)工程保护范围结合漳水河综合治理工程实际情况,确定堤内30~100m,堤外全部河床及滩地为工程保护范围。在此范围内,任何单位和个人使用土地、水域,都必须按国家颁布的《河道管理条例》及其它有关规定执行,不得影响安全,不得影响水土保持。在管理范围及工程保护范围内进行爆破、钻探、挖筑鱼塘、开采地下资源或考古发掘,修建取、排水口,建造房屋和桥梁及临时性设施等活动,必须经主管部门批准。1.1.2建设期工程管理严格遵守项目法人责任制、招标投标制、建设监理制、合同管理制和廉政责任制的要求进行该工程的建设过程管理。根据工程的特点和工期要求,合理划分标段,制定招标方案,招标方案经省水利厅审批后执行。工程在施工期将产生“三废”污染和噪声污染,以及对人群健康、交通的不利影响。在施工期,工程管理机构应组织环境监理与监测,督促落实“三废”治理及噪声防护,做好河流水质保护工作,对石料场、弃渣场采取水土保持措施,加强卫生防疫,加强交通管理;在施工收尾阶段,对工程管理范围内和料场的环境进行恢复和完善有关绿化工作,并参与工程验收。1.2施工组织设计1.2.1施工条件工程地处京山县坪坝、罗店两镇,距离安陆城区比京山城区近,工程区最远处郑家河水库距离京山县城区约70km,最近小寨子村距离安陆市城区25km,平均距离62km,京山县城已建有243省道43 与外界相接,对外交通较为便利。工程区内各乡村机耕路、乡镇公路已成网络,乡村公路可直达河堤,施工道路只需修建临时下河道路,满足施工需要。各种外购建筑材料及其设备均可从县城通过公路运输的方式到达施工工地。施工用电:漳水河治理段内有坪坝、罗店变电站,施工用电可直接取用。施工用水:漳水河四季常流,而且水流清澈,水质较好,满足施工用水要求。工程河段地处城区,工程项目部生活用水可直接引用城区自来水。河道主要为丘区地貌,工程区属于亚热带季风气候区,11-4月期间是枯水季节,降雨较少,是河道整治的有利时段。1.1.1施工导流本工程由于既有乡村又有集镇防护对象,可将其定为5级堤防。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303—2004),临时导流建筑物级别为5级,考虑河道治理特点,选择导流标准为枯水期3年一遇洪水。根据水文特性,地质条件和枢纽布置特点,本工程施工大部分在漫滩和河岸上,不需要导流,局部河床段筑堤、护坡采用分段围堰导流。左岸施工,则填筑纵向围堰从右侧河道导流,右岸施工,则围筑纵向围堰从左侧河道导流。由于漳水河护岸迎水面采用格宾墙,由于格宾墙在开挖后放置格宾网再回填块石,可以在水下0.5~1.0m作业,查枯水期3年一遇水面线成果,河岸高出深弘点1.5m左右,水面线高出深弘点在2m左右,水面高出河岸0.5m,格宾墙在水面线下0.5~1.0m,采用格宾墙施工可以不用导流建筑物。对于局部河段需要填筑围堰挡水,砌筑护岸脚槽。围堰采用袋装土围堰,顶宽1m,边坡1:1.0,平均堰高1.50m。1.1.2主体工程施工主要施工项目包括清淤疏浚、土石方开挖与回填、混凝土浇筑、浆砌石、格宾墙填筑、混凝土(浆砌石)拆除等,主要采用常规方法施工。1、土石方开挖主要指建筑物基础部位开挖,土方主要采用0.5m3挖掘机开挖。石方主要采用采用风镐、风枪配手风钻钻孔、浅孔爆破等方式开挖。开挖石渣,配机动翻斗车运输。能利用的土石料以就近堆放为主,平均运距按500m计,弃土运至弃渣场,平均运距取1.0km。2、土石方回填43 土石方回填:主要指河堤、防洪墙墙背填土、少量的岸坡整平,全部利用开挖方进行填筑。土石方回填可分为三种方式,一种方式为直接利用,无需转运;第二种方式为用挖掘机挖土石回填,再碾压;第三种方式为用挖掘机挖土石方,自卸汽车运输0.5km,再压实。土方回填采用人工夯或小型机械夯夯实的方法施工,确保不伤害建筑物及回填质量。3、格宾石笼施工格宾工程施工应符合《格宾网施工技术规程》、《堤防工程施工规范》的规定和国家现行的有关标准规定。(1)格宾网①格宾护垫的材料为异形截面的热镀锌低碳钢丝,外涂树脂保护膜。②格宾护垫必须为由专用机械编织成的热镀锌低碳钢丝格宾(六边)形格网片组装而成。双股钢丝必须三绞达到1080度的旋转,确保稳固性和抗拉性。③格宾网片网孔必须均匀,不得扭曲变形。网孔孔径偏差应小于设计孔径的5%④格宾网片的抗压、抗剪强度及有关力学指标、耐腐蚀性必须达到设计要求,钢丝的力学性能必须符合GBT343-1994中的5.2条关于镀锌钢丝的规定。⑤钢丝与树脂膜必须紧密结合,去5cm长度以手指扭转,不可有转动现象。⑥外涂树脂膜热镀锌低碳钢丝的网片,涂膜质量、厚度必须符合设计规定。涂膜材料抗拉强度应不小于25MPa,断裂伸长率不低于18%。⑦格宾必须有质量证书。(2)填充料①填充料必须是坚固密实、耐风化好的材料。填充料规格和质量应符合《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(SDJ17-78)的规定。严禁使用风化石。非裸露部分可以适当用废砼碎块或营建废料作为填充料。②填充料(碎石、卵石或砼碎块)的粒径,网箱必须有80%以上大于网孔孔径,并必须满足设计规定的粒径要求。③填充料应采取粒径级配好的碎石或卵石、以及砼碎块。裸露部位的填充料必须采用碎石。4、浆砌石砌筑43 块石由汽车从石料场运到场内,再转机动翻斗车或人力斗车运至砌筑点。砌筑前须完成清基整平工作,块石必须采用铺浆法砌筑。先铺砂浆后砌筑,分层卧砌,上、下错缝,内外搭砌,砌立稳定。按错缝原则施工,大面朝下,要求坚实稳固,表面平整,严禁留有直缝。砌缝要求做到饱满,勾缝自然,匀称美观,块石形态突出,表面平整。砂浆由JF150型砂浆搅拌机拌制。5、砂石垫层砂石及浆砌石由汽车运至作业区,后由机动翻斗车、人力斗车或人力抬运到作业面。铺筑前,应先由人工对坡面进行修整,然后由坡底逐层向上铺设垫层,不得从高处顺坡倾倒;已铺筑好的垫层料,应及时进行上层护坡铺筑施工,严禁人车通行。本工程主要采用人工配合小型机械的方式施工,机械设备主要有土方开挖与回填机械、运输机械、混凝土机械、钢筋、模板加工机械及一些必备的机修设备等。1.1.1施工总布置1、场内交通本工程需要从外地运进的建筑材料主要为块石、砂卵石、砂石骨料、水泥及施工机械,施工物资基本上全部采用公路运输。场内交通运输包括混凝土、土石料运输的施工道路,主要运输工具是汽车,其次是机动翻斗车及人力斗车。拟在施工区内灵活布置连接工区与场外交通的施工道路,以满足基坑施工及场内交通的需要。施工道路主要沿河布置,利用开挖削坡石渣填筑,为减少施工期渗水,设置粘土心墙防渗。2、施工布置本工程具有施工战线长、施工分散等特点,施工中应采用小规模设施,少占耕地。对位置独立项目单独设置布置区,对位置临近项目采用集中设置布置区以减小临建规模,因此,施工应采取集中与分散相结合的原则规划布置。1.1.2施工总进度根据河道治理的施工特性,主要利用枯水期施工,总工期为12个月。1.2工程建设征地拆迁及移民安置漳水河综合治理工程占地主要为临时占地,工程永久占地53.44亩,43 工程临时性占地187.41亩,共计240.85亩。1.1环境影响评价漳水河综合治理工程建成后,可以有效的减少垃圾、生活污水往河道的排放量,工程的主要环境影响源于“三废”排放和噪声对周边环境的影响、施工人员感染传染病风险等。采取一定环保措施对施工废水、生活污水、扬尘、噪声、弃渣等加以治理,并配备相应的环境管理机构、环境监理和环境监测将减少工程实施过程对周围环境的影响,经初步估算,本工程环保总投资57.24万元。从环保角度初步认为该项目可行。1.2水土保持设计项目所在地的水土流失形式主要以水力侵蚀为主,流失强度以中强度、轻度为主,项目的实施将有效的遏制中村等沿河乡村的水土流失。项目建设不存在水土保持制约性因素,项目是可行的。本项目水土保持主要内容为河道两岸土石方开挖和弃渣场水土保持,总投资为105.38万元。1.3投资概算工程总投资6149.23万元,其中建筑工程3822.58万元,临时工程413.347万元,独立费用1411.82万元,基本预备费338.86万元,环保57.24万元,水保费105.38万元,工程静态总投资5986.60万元(不含水保环保专项)。1.4经济评价本工程经济内部收益率为10.5%,大于社会折现率;经济净现值为1055万元,大于零;效益费用比为1.23,大于1,本工程在经济上是合理的。本工程的社会效益和环境效益十分显著。工程实施后,由于防洪标准的提高,能减免洪灾造成人员伤亡和财产损失,有效地防止洪灾引起的疾病和环境问题,改善了生存环境和社会环境。43 1水文1.1流域概况安陆市地处桐柏山和大洪山余脉的丘陵与江汉平原北部交汇地带,地势北高南低,自北向南倾斜;北部为丘陵岗地层岚秀出,南部为河谷平原,平畴沃野;东部丘陵起伏,西部岩壑幽深。主峰太平寨海拔517m左右。全市山川环峙,水陆流通。安陆市大小溪流纵横交错,有河流134条,总长度为749.8km,分属府河和澴河两大水系,涢水纵贯中部,澴水流经东南,漳水流经西南。境内沿横山、杨兴、刘兴、陈店和李店一线以东,有10条溪流,呈东南走向流入澴河,在分水岭以西有28条溪流,呈西南走向流入府河。安陆市府河以西以围山山脉为分水岭,山北有8条溪流,由南向北流入清水河,经随州市境内汇入府河,山南有溪流37条由北向南流入漳水河,经云梦境内汇入府河。此外,在府河的两岸还有8条溪流,自西北向东南直接注入府河。京山县属低山和丘陵区,以大洪山余脉入境,形成香山、绿林山(许家寨)、王家大山、龙凤寨、虎爪山等五条主要山脉,形成258个大小山头,构成大小山溪河流500余条,其中长度在10km以上的63条,汇集成大富水、漳水、滶水、溾水、永隆河等五条主要水系。漳水,亦名漳水河,主流发源于三阳镇屈山店西北1.5km的付家亚子阴山冲,东南流,在周家桥折转北流;经王子尖山西麓,在小周家湾北出境进入随州市(此境河道长2.3km),在周家湾东折转东南流,经泉兴寺、刘店等,在下坡湾南复入县境(以河为界,左岸仍属随境石门土),迂回东流,在邹家湾有西川之水右注;经郑家河曲向东南流,在上王家湾彼岸有源出胡家冲东川之水西汇;在曾家湾有高家冲之水南来;经坪坝镇街西折南,又东端有源出随境的永兴河与安陆县境内板桥河合流后北来汇入;经何头嘴,在槐树店有源出余家寨东麓上家冲与崔家冲之水合流南来注入;曲向东北,在枣树城彼岸有袁家河水北来;又折向东南流,在李家城有源出香山寺东麓之水南来;彼岸有伍家河水北注;在板桥湾,有石牛冲之水南汇;迂回东流,经翻车台43 、晒书台北,在杨家坡中间湾有晏家河北来汇入;经晏店街西,折向西南流,在李家大湾有源出乌凤岭东北洞冲的柳树河南来汇入;折转东南流,在芦王湾有廖家坡之水北注;经赵家河、洗马港,在邢家寨有源出大山头东北麓的郭家冲之水南来;经兴隆镇东,在林子湾有源出大山头南麓罗家冲的三汊港之水西来汇入;在刘程庙(山)西有汤家畈之水北注;经仁和店、小寨子东,在谢家河有源出新街养马畈之水西来汇入;折转东南流至陈家寨出境,进入安陆县,经桑树店入应城县境的杨河,在双河口汇入涢水。河床纵坡由上至下,逐渐平缓,从河源阴山冲海拔200m至陈家寨出境处河床高程42m,高差158m。平均纵坡为2.13%,但在郑家河以上达3.51‰,以下只0.82‰。河床最宽达270m,一般宽度为120m,境内河底为砂卵石到泥沙沉积。在主干上游于1965年9月开始兴建郑家河大型水库,又于1974年冬动工兴建陡山坡小(1)型水库,共拦截承雨面积248.67km2,总库容为19533.9万m3。漳水河流域受人类活动影响较大,漳水河在坪坝镇以下航运繁盛,由于河道淤塞,船只逐年减少,建国初期尚有木舟往来,至1965年兴建漳水河上游干流随州市境内有大(2)型水库1座——郑家河水库后,境内航运中断。郑家河水库承雨面积243km2,总库容1.71亿m3,兴利库容1.1259亿m3。水库上游有中型水库1座——青林水库,水库拦截漳水河支流,承雨面积16.5km2,总库容1231万m3。漳水河安陆境内支流聂家河上有中型水库1座——幸福水库,水库承雨面积13.64km2,总库容1120万m3,兴利库容815万m3。漳水河桑树以上有小(1)型水库13座,总承雨面积68.6km2,总库容5030万m3,兴利库容3690万m3;有小(2)型水库16座,总承雨面积13.6km2,总库容449万m3,兴利库容355万m3。漳水河上有桥10座,泵站33处。1.1气象该流域属于北亚热带季风气候区,四季分明、春秋短、冬夏长。多年平均气温16℃,最高气温40.5℃(1970年7月),最低气温-15.3℃(1977年1月)。多年平均风速3.3m/s,最大风速12.5m/s。多年平均蒸发量1665.7mm,平均相对湿度10%。多年平均日照2153.3h,日照百分率48.6%,太阳总辐射年均112千卡/cm243 ,年际变化不大。全年平均无霜246d,初霜日为11月下旬,终霜期为3月中旬。流域多年平均降雨量1059.3mm,年最大降雨量1722.8mm(1954年),最小降雨量652.9mm(1978年),年际变化达1069.9mm,常出现旱涝灾害。全年雨量以7月份最多,平均为215.3mm,12月份为最少,平均为21.8mm。汛期雨量(4~10月),多年平均为816.0mm,占多年平均降雨量的76.5%。1.1水文站网漳水河流域仅干流上有晏店水文站,该水文站位于京山县晏店张家畈,东经113°25´,北纬31°15´,于1955年设立,观测水位、流量、雨量,为基本水文站,控制流域面积476km2,由于其上游修建郑家河水库,1967年后停测水位、流量,但雨量继续观测至今。漳水河邻近流域大富水上有黄家畈水文站,该水文站为基本水文站,位于京山县汤殷黄家畈,东经113°18´,北纬31°11´。该水文站前身为宋河水文站,位于京山县宋河镇,控制流域面积551km2,于1960年7月设立,1966年下迁4km,更名为黄家畈水文站,控制流域面积686km2,由于上游兴建高关水库及刘畈水库,于1973年9月撤销,1979年恢复水文流量观测至今。1.2设计洪水1.2.1雨洪特性漳水河洪水由暴雨形成,洪水具有季节性特点,洪水发生时间与暴雨发生时间相应,主要发生在汛期5~9月,多数集中在6~8月。漳水河流域中上游属于山丘区,河流比降较大,洪水汇流历时较短,加之暴雨集中,常形成洪峰较大的洪水,洪水持续时间为1~3d。1.2.2设计洪水计算漳水河流域虽有晏店水文站,但资料系列年过短,代表性不够,本次设计洪水计算采用暴雨途径,根据《湖北省暴雨径流查算图表》(以下简称《图表》)来计算河道断面设计洪水,采用瞬时单位线法和推理公式法进行相互验算。漳水河流域设有晏店雨量站,无1h短历时暴雨资料,有43年的6h和24h短历时暴雨资料。43 设计暴雨采用2008年湖北省水文水资源局出版的《湖北省暴雨统计参数图集》(以下简称《图集》)中《湖北省暴雨参数等值线图》(以下简称《等值线图》)成果及图中晏店雨量站的实测值分析成果,1h设计及Cv值采用《等值线图》成果,通过比较合理采用。《图集》延长了水文系列,暴雨的均值和Cv值符合地区分布,采用该暴雨参数比较可靠。本次洪水复核设计暴雨采用《图集》中成果。所有计算采用Cs=3.5Cv,两种短历时暴雨统计参数各频率统计参数及设计值见表2.1。表2.1点雨量计算成果表参数来源时段点雨量均值(mm)CvP=33.3%P=20%P=10%P=5%Kp点雨量(mm)Kp点雨量(mm)Kp点雨量(mm)Kp点雨量(mm)《等值线图》(采用)1h500.451.07953.961.30665.281.59979.931.88294.096h860.501.07292.201.326114.021.660142.791.988171.0124h1300.481.075139.781.318171.361.636212.671.946252.95晏店站实测1h6h82.60.421.56128.8624h135.30.421.56211.07由表2.1可知,除1h成果外,6h和24h点雨量计算成果晏店站实测值与《等值线图》采用值相比为小,从偏安全考虑,本次设计采用《等值线图》设计成果。本次漳水河治理河段为坪坝段和罗店段,水文计算分段点从上游至下游依次为郑家河水库、车家河、郭家河、双河口、六益河、洗马港、长安、长冲。各段河道地理参数见下表。43 表2.2各河道断面地理参数表编号名称控制流域面积干流长度平均宽度纵坡备注km2kmm‰ 一坪坝段1刘畈水库9923.1 2.96 2郑家河水库24339.9 1.85起点3车家河112.757.565~102.45左岸4郭家河41.237.97.62.42左岸5双河口39.4234.2910.53.95左岸6六益河24.914.46.54.43左岸7洗马港57.3348.387.22.57左岸二罗店段1长安14.6213.984.32.74左岸2长冲23.2923.329.84.06左岸由上表可知,各河道断面上游控制汇流面积均有水库调蓄,且水库拦截面积占总汇流面积的比重较大,根据《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93),当设计断面上游有调蓄作用较大的工程时,一般应拟定设计洪量的地区组成,计算工程以上和区间的洪水过程线,经工程调洪后的洪水与区间洪水组合,推求受上游工程调蓄影响的设计洪水。所以本次设计洪水计算应考虑设计洪水的地区组成。考虑到区间承雨面积较大,各水库分区经过调蓄后的下泄洪水洪峰流量削减较大,且有错峰,从偏安全考虑,指定区间发生同频率洪水,各水库以上分区发生相应洪水。区间发生同频率洪水时,各水库以上各时段面雨量由河道断面以上流域雨洪量减去区间雨洪量,所得洪量再按各水库承雨面积比分配后除以各水库承雨面积得到,限于篇幅,本次不列入报告。承雨面积介于20~100km2之间的断面采用12h雨型,承雨面积小于20km2的断面采用6h雨型,承雨面积大于100km2的断面采用24h雨型。漳水河流域处于湖北省水文分区第Ⅳ区,根据流域所在水文分区选用瞬时单位线参数:(j>5‰)(j≤5‰)43 对50年一遇以下的设计洪水,不考虑m1的非线性改正。推理公式中汇流参数m值亦按照设计流域所在分区选用相应公式:0.01%≤P≤2%,P>2%,经计算,各河道断面3年、5年、10年、20年一遇区间洪水见表2.3。表2.3各河道断面区间各频率洪水成果表编号12345678水文分段起点-车家河起点-郭家河起点-双河口起点-六益河起点-洗马港起点-长安起点-长冲起点-终点P=5%洪峰流量(m3/s)839.3935.71055.61080.41204.61223.21265.21274.9洪量(万m3)4846.15684.96376.66872.87942.88253.68643.58914.4P=10%洪峰流量(m3/s)698.4777.3876.5896.0997.91013.41047.41054.9洪量(万m3)3856.24548.95120.45529.66412.36667.16989.67214.4P=20%洪峰流量(m3/s)555.3616.0694.0707.5786.1798.8824.2829.2洪量(万m3)2878.53419.83866.34185.64874.05071.75323.55500.1P=33.3%洪峰流量(m3/s)434.5481.1542.5555.8617.9626.1647.4654.4洪量(万m3)1229.81656.42041.42290.42841.42982.93196.33340.3本次漳水河整治河段以上水库基本情况见表2.4。表2.4漳水河以上流域水库基本情况表所在地水库名称规模承雨面积(km2)总库容(万m3)正常库容(万m3)备注随州市青林中型16.51231郑家河水库以上随州市郑家河大(2)型2431710011259根据各水库的承雨面积等流域参数计算出3年、5年、10年、20年一遇设计洪水,然后根据各水库库容曲线和泄流曲线进行调洪演算,得到3年、5年、10年、20年一遇下泄洪水过程,考虑河道演进后与各河段区间洪水过程相叠加,即得各河道断面设计洪水成果。各河道断面3年、5年、10年、20年年一遇设计洪峰流量成果见表2.5。43 表2.5各河道断面各频率设计洪水成果表频率计算方法分段AB12345678起点-车家河起点-郭家河起点-双河口起点-六益河起点-洗马港起点-长安起点-长冲起点-终点P=20%推理公式法洪峰流量(m3/s)460.43770.43861.741039.031119.771082.761141.251131.031144.841142.34洪量(万m3)1431.733715.331787.632425.223231.503651.484601.014802.715146.725352.25瞬时单位线洪峰流量(m3/s)405.07660.81538.85599.72674.31692.85772.40782.24810.28820.15洪量(万m3)1287.992951.121560.312102.652565.772879.303574.193752.734022.244217.43P=10%推理公式法洪峰流量(m3/s)604.321009.3741076.761351.191397.461416.071497.351483.031500.131496.13洪量(万m3)1789.444538.052216.353029.763996.2094522.1595727.2665986.046391.926645.75瞬时单位线洪峰流量(m3/s)508.651836.63675.47754.59849.37875.37978.47990.571027.701041.61洪量(万m3)1644.163774.721993.992688.063281.953683.414574.804803.915150.155397.27P=5%推理公式法洪峰流量(m3/s)750.301254.601288.261665.951670.861753.431863.011844.371864.721859.09洪量(万m3)2134.335415.482634.253576.144740.505348.836717.257135.507629.937909.35瞬时单位线洪峰流量(m3/s)609.861007.52809.08905.761020.241053.041178.781194.321239.001256.62洪量(万m3)1988.394570.462413.253253.873974.104460.415541.485819.426239.736536.62P=33.3%推理公式法洪峰流量(m3/s)355.78597.96699.22809.60910.06839.04884.44877.07888.38886.88洪量(万m3)1184.513036.631460.011985.362645.892988.983738.453915.934196.154354.78瞬时单位线洪峰流量(m3/s)325.87529.13434.53481.09542.52555.81617.94626.14647.40654.45洪量(万m3)1016.422347.861229.801656.382041.392290.442841.422982.913196.263352.8643 本次由暴雨途径采用瞬时单位线法计算洪水的同时,也采用了推理公式法进行分析对比,从成果上来看,推理公式法远较瞬时单位线法为大。究其原因,主要是河道比降较陡,推理公式法强化了河道比降的影响,瞬时单位线法中承雨面积的影响相对强化,河道比降的影响相对弱化。根据计算经验,小流域洪水计算时,在比降较陡的情况下,推理公式法计算的洪峰流量远较瞬时单位线为大。考虑到洪峰模数地区分布的合理性,推理公式法洪水成果洪峰模数过大,不符合地区分布的一般规律,而瞬时单位线法比较符合规律,因此本次采用瞬时单位线法计算的成果。1.1分期设计水位根据施工要求,工程的施工洪水分期为枯水期11月~次年3月。施工导流洪水标准为3年一遇。枯水期设计洪水根据邻近大富水流域黄家畈水文站枯水期洪水资料通过面积比的2/3次方移置而来。由于枯水期漳水河流域水库溢洪的概率极小,各河道断面枯水期洪水计算时不考虑上游水库的下泄洪水,即洪水移置时只考虑区间汇流面积,不考虑水库拦截面积。枯水期分期设计洪峰流量成果见下表2.5。根据枯水期设计洪水成果,采用水面线计算方法,计算得到枯水期设计水面线成果见表2.7、表2.8。表2.7坪坝段枯水期3年一遇水面线计算成果表断面桩号河床高程设计水位(m)(m)0+098.599.470+5087.688.720+1508082.330+2008081.530+2507173.830+50070.7873.60+97570.3473.181+47569.972.731+97069.4672.292+4656971.862+96768.5771.423+46168.1370.993+96367.6970.5743 4+47667.2570.134+97566.8169.735+46766.3769.355+91465.9668.965+96265.9368.916+45465.4868.466+94565.0468.017+44164.667.547+91264.1667.078+39563.766.588+8766366.189+37962.765.799+87762.3565.3610+37461.9564.8910+85461.0664.5911+35561.0764.2611+48060.9464.1311+79360.6363.8412+28960.1963.412+78659.7562.9413+27759.3162.4713+76458.7262.0614+7058.5661.7814+22858.3361.6414+71257.9861.215+17757.5160.7815+68057.0160.3516+17756.6659.9116+64756.2259.4917+13055.7159.0917+62655.3258.718+15254.8058.3118+59454.5057.9143 表2.8罗店段枯水期3年一遇水面线计算成果表断面桩号河床高程设计水位(m)(m)18+64654.4557.8619+14654.0157.3719+64653.5756.8320+13352.556.5120+60852.6956.1321+10052.2555.6721+56051.8155.2322+1251.3754.8122+47250.9254.3922+94250.4853.9823+43650.0453.5523+93449.653.1224+42849.1652.7124+92248.7252.325+42248.2851.8925+92047.8151.5126+41147.3251.1926+85646.8350.9427+39546.3550.6927+88146.0650.4828+37645.8650.2628+87245.6650.0429+35645.4649.8329+86445.2749.630+7445.1949.530+38544.9649.3630+87244.5849.1631+36144.248.9931+87043.8148.8532+31743.4348.7432+81743.0548.6433+313.42.748.5633+80542.3548.4934+304.42.0048.4334+800.41.6548.381.1起始断面水位流量关系本次河道设计水面线从下游往上游推求,漳水河小寨子柏树湾起始断面桩号34+800处水位流量关系采用水力学方法并结合实测成果进行推求。河床糙率依据河床情况和野外调查资料,查水力学书里的糙率选用表,综合选取河床综合糙率为0.030;起始断面附近河道比降根据实测地形图量算,河道断面附近为0.843 ‰。水位流量关系计算成果见表2.9。表2.9漳水河干流起始河道断面水位流量关系表水位(m)42.2148.1948.3348.6148.86流量(m3/s)0654.40874.701122.501366.4043 1工程地质1.1概述1.1.1工程概况漳水河是汉江府河流域一级支流,漳水河从湖北省随州市入京山县境,向东南流经坪坝、晏店、小寨子,注入府河后汇入汉江。漳水河京山县境内本次勘察治理河段主河道长约37.00km,流域面积约170余km2。京山县东承天门,北通随州市,南连潜江,高速公路有武荆高速,省道有皂当、汉宜、京安、应随公路和长荆铁路穿境而过,各乡镇及自然村的大小交通公路相互连接,交通便利。漳水河由于年久失修,河道淤积严重,河道宽度不足,面严重阻水,且没有护堤和护坡工程。为提升漳水河的防洪减灾能力,避免遭遇大洪水发生严重洪害,保障沿岸国民经济稳定、持续地发展,对漳水河京山县境内河段进行了工程勘察。1.1.2勘察任务与勘察工作量初步设计勘察的主要任务是:1、了解区域地质构造情况,进行区域构造稳定性评价。2、基本查明河道沿线的水文地质、工程地质条件及存在的主要工程地质问题,预测河道设挡后可能出现的环境地质问题。3、调查了解堤岸坡的水文地质、工程地质条件,并对岸坡稳定性进行初步分段评价。4、调查河道疏竣范围。5、进行天然建筑材料勘察。本次勘察工作内容包括综合治理河段地质构造、地层岩性及其厚度、堆积物类型、岩体风化、水文地质等,调查了河流堆积形成的地貌单元特征及基岩构造特征,进行了河段特征地段工程地质钻探和坑槽探,取样进行了室内物理力学试验,水质分析等工作。勘察工作量统计见表3.1。43 表3-1主要工作量统计表序号工作项目单位工作量一测量1:1000地形图km29.2勘探点及地质点测量点6001:500断面测量km190二地质测绘1:1000综合工程地质测绘km29.21:500地质断面测绘Km/条190/740不良地质问题及水文地质调查组日10探槽地质编录组日12三勘探与取样钻探m/孔86.7/11探槽m3200/36河道岸坡土体取环刀样个80现场大容重试验组15四试验常规岩石物理力学试验组6室内常规土工物理力学试验组12击实试验组2渗透破坏试验组36水化学简分析组2五资料分析与处理前期资料及成果的收集、分析和整理组日3工程地质图件及报告编写组日601.1区域地质概况1.1.1地形地貌京山县跨东经112°43′—113°29′,北纬30°42′—31°27′,位于鄂中,处于大洪山南麓,江汉平原北端、鄂中丘陵至江汉平原的过渡地带,地势由西北向东南倾斜。京山县大洪山南脉入境后,形成的主要山脉向东南延伸与江汉平原相连,形成低山、丘陵、岗地和平原四种地貌类型,最高处为王家大山与随州交界的山峰娘娘寨,海拔950.2m,最低处为永隆河潘家湾河床,海拔27m。漳水河东南流向,沿线治理工程两岸主要为丘陵及河漫滩堆积地形,总体地形起伏不大。自上游京山县北端郑家河水库尾水至下游小寨子进入安陆境内,穿梭于丘陵与平原之间,为一条年轻的自然河流,全长约34.8km,河床高程73m至42m,河流比降约0.8‰。1.1.2地层岩性43 漳水河京山县境内地层处在江汉盆地白垩系主要分布地区,广布白垩系下统上部以及上统地层,白垩系下统上部以及上统为内陆河湖相红色建造及内陆盐湖含盐建造。漳水河沿岸发育地层主要为白垩系上统公安寨组(K2g)、下统何家坡组(K1h)和泉水河组(K1h)地层,其上部覆盖层则主要为河湖相中更新世善溪窑组(Q2s)。基岩:(1)白垩系上统公安寨组(K2g)灰紫色中厚层粗砾岩,可见厚度大于40m;见于郑家河水库坝址至周家畈村,沿线约3.5km。(2)白垩系下统何家坡组(K1h)由灰紫、紫红色砾岩、砾砂岩、砂岩、粉砂岩、钙质泥岩及黄绿色页岩组成,相变大;厚度不详。主要分布在刘程庙至小寨子,构成两个由粗至细的韵律。(3)白垩系下统泉水河组(K1q)灰紫色、浅棕色厚层、中厚层状砾岩、含砾砂岩、长石石英砂岩及粉砂岩;厚度不详。主要分布于槐树店至双河一带,构成一个由粗到细的韵律。第四系河湖相中更新世善溪窑组(Q2s),主要分为三层:(1)褐黄色重壤土,含团块状或似层状铁锰质结核,具深色条带状清晰纹理,中密;河道两岸局部地段分布,厚度一般2-5m,处在高于河床及漫滩以上,下伏含泥砂砾石层。(2)淡黄、褐黄色含泥砾质砂,夹灰白色条带状粘性土,结构中密;厚度一般1-3m。(3)含泥砂砾石层。该层一般成分混杂,多含泥砂,可占10-20%。砾石成分混杂,主要为石英、石英砂岩、石英岩,次为花岗岩、灰岩、玛瑙及页岩等。砾石磨圆度差,砾径一般1-5cm,少数大于10cm。该层分布于河道两岸,高于河床2m以上。此外,第四系全新统(Q4)堆积物主要有:(1)河道内河床及低漫滩堆积(Q4al+pl):浅黄色砂性土及砂砾,局部为灰黄色粘土及粉质粘土,厚度一般小于2-3m,为河道内河床及河漫滩主要地层。(2)残坡积层(Qel+dl)主要为多含砂砾质的重壤土及部分中壤土,一般分布在自然低山或丘陵的河道岸坡处,厚度一般2~5m不等。43 1.1.1地质构造与地震漳水河治理工程区域所在大地构造单元为淮阳隆起的应山褶皱束(三级构造单元)的南沿,与尤门山-大巴山台缘坳褶带的巴洪坳褶束(三级构造单元)接壤,也是秦岭褶皱带与扬子准地台(一级构造单元)的结合部,襄樊-广济断裂为其分界面,沿断裂带发育一系列新生代断馅盆地,新生代构造运动以微弱隆起为特征,上升幅度较小,因此,区内地震活动不活跃。根据《中国地震动参数区划图(1:400万)》(GB18306-2001),漳河治理工程区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期0.35s,相应地震基本烈度为Ⅵ度。1.1.2水文地质条件1、地表水京山县属北亚热带季风型气候区,四季分明,春暖夏热,秋凉冬寒;光照充足,热量丰富,间有冷害;雨量充沛,但分布不匀,气候年差较大。年平均气温16.3℃。月平均气温7月最高,28.2℃;1月最低,3.1℃。极端最高气温40.3℃,极端最低气温-6.2℃,山地、平原温差明显,年平均气温南北相差1℃左右。无霜期,南部243天,中部234天,北部223天。年平均降水量1179mm。夏季(6-8月)降水量约占全年的41-45%,冬季(12-2月)占7-8%,春季占28-32%,秋季占18-20%。年降水日数104-130d,主要集中在春季和梅雨季节,4月最多,1月最少。暴雨主要集中在5-9月,6-7月最多,6月暴雨中,南部多于北部,7-8月暴雨北部多于南部。降水年际变化较大,各地历年平均降水变化率为10-18%。1952年以来,京山县年降水量最大变率为2倍多,相差1000mm以上。干旱、暴雨洪涝、局地龙卷风、冰雹及雷电等气象灾害,其中以干旱和洪涝为主要灾害。漳水河及两岸冲沟构成该河段地表水网。漳水河为区内主要地表水排泄基准面,河内长年有水流,因上游郑家河水库拦蓄水,河段内水流量明显受其制约,总体河水位仍随季节变化,河两岸较大冲沟一般大气降水时都有水流,流水汇入漳水河。2、地下水区内地下水按其赋存型式主要为第四系孔隙水与基岩裂隙水两类。43 ①孔隙水:主要赋存于下游第四系砂砾层孔隙中,接受大气降水与库水补给,向下游排泄。②基岩裂隙水:赋存于基岩裂隙中,受基岩岩性、裂隙发育与连通程度控制。山体基岩主要接受大气降水、库水及上部孔隙水的下渗补给,向漳水河排泄。3、水化学特征经取样进行了水化学简分析试验(表3.2)。区内环境水的水化学类型为HCO3-Cl-Na.K型,即重碳酸氯化钾钠型水,pH值小于7,结合试验测定游离CO2及HCO3—含量并根据环境水对建筑材料腐蚀的判定标准判断,对砼不具侵蚀性。表3.2水库库水化学简分析试验成果表内容位置阴离子含量(mg/l)阳离子含量(mg/l)游离CO2(mg/l)总硬度(mg/l)pH值水化学类型HCO3-CO32-SO42-NO3-Cl-Ca2+Mg2+Na+、K+NH4+郑家河库水121.50.0713.80.5148.125.962.5880.950.0614.21.476.75HCO3-Cl-Na.K漳河水150.50.112.80.8646.6812.433.1268.950.0916.22.166.96HCO3-Cl-Na.K1.1.1不良地质现象漳水河京山县段位于该河中上游,河道两岸地势总体平坦,河床较浅,水流量较小,河岸坍塌及岸坡不稳现象较为少见。勘察区未发现活动性断裂、岩溶塌陷、滑坡、大规模岸坡崩塌等影响场地稳定的不良地质现象。1.2河岸工程地质条件评价1.2.1河岸工程地质特征漳水河总体呈南东流向,河道基本呈明显的河曲形态,自上游郑家河水库溢洪道起,漳水河依次穿过东川桥、小康桥、杉庙桥、丁家畈桥、槐树桥、团山村桥、晏店桥、双河桥、刘程庙桥、刘程庙小桥、仁和桥。穿越地层有:白垩系、第四系中更新统堆积、全新统河漫滩堆积。其中,白垩系地层为粗粒砂砾岩堆积为主;中更新统为中密—密实堆积的重壤土、砂壤土以及砂砾石层等堆积物;河床低漫滩则为全新统堆积,其宽度不等、地面高差一般2m左右、中等密实混杂细粒土的砂、砾,厚度一般5m以内的堆积物。上述物质在不同河岸段分布,可形成三级地貌形态。一级地貌为低山和矮丘河岸,自然高度多为20-30m,最大高度可达50m以上,地形由坡脚陡至坡顶渐缓;二级地貌为自然高度高于河床一般2-10m43 的岸坡段,一般岸坡顶平缓,河道边坡陡甚至直立;三级地貌为河床及高于河床不足2m的地段,多为河漫滩滩地,其地形平缓。据此,将漳水河河岸形态可分为三类,分别为:①基岩河岸(Ⅰ);②中更新统堆积层河岸(Ⅱ);③全新统低漫滩堆积层河岸(Ⅲ)。1.1.1基岩河岸(Ⅰ)段漳水河沿线左右两岸的低山或矮丘都有裸露基岩断续分布,经地面测绘统一河道段一般只在其中一岸分布,累计总长12.73km。河道段内基岩为白垩系一套粗粒碎屑岩为主的地层,地层自身稳定性能较好,发育岩层缓倾,不论横向或纵向岸坡,岩体都完整或较完整,自然岸坡高度多在10m以上,裂隙不发育,岸坡稳定。见基岩河岸分布特征表3.3。表3.3基岩河岸分布特征表岸别桩号段长(km)出露地层工程地质特征简述左、右岸K0+0—K0+3200.64K2g丘顶、纵向缓坡,裂隙较发育右岸K0+850—K1+3500.50K2g纵向缓坡,缓倾,岩体完整左岸K1+700—K1+9000.20K2g纵向缓坡,缓倾,岩体完整右岸K2+950—K3+2500.30K2g横向缓坡,缓倾,岩体完整右岸K8+815—K9+3750.56K1h横向中陡坡,缓倾,岩体较完整左岸K11+670—K12+9101.58K1h横向中坡,缓倾,岩体较完整左岸K14+250—K14+5500.30K1h横向中坡,缓倾,岩体较完整左岸K18+950—K19+5500.60K1q横向中陡坡,缓倾,岩体完整右岸K20+000—K20+3500.35K1q横向陡坡,缓倾,岩体完整左岸K20+975—K21+4650.49K1q横向陡坡,缓倾,岩体完整右岸K22+040—K26+5604.52K1q横向陡坡,缓倾,岩体完整右岸K27+350—27+9000.55K1q横向陡坡,缓倾,岩体完整左岸K28+090—K29+1801.09K1q横向陡坡,缓倾,岩体完整左岸K33+350—K34+4001.05K1q横向陡坡,缓倾,岩体完整1.1.2中更新统堆积层河岸(Ⅱ)段该类型河岸为自然高度高于河床一般2-10m的岸坡段,一般岸坡顶平缓,河道边坡陡甚至直立。有三种形态:1、三元结构类型的岸坡。如K31+300处河道右岸岸坡高度8-10m河段。其坡上部为重壤土,厚度约3m;中部为砂壤土,厚度约3.5m;下部为砂砾石层,处于河道岸坡坡脚处出露。由于三种土层堆积密实,渗透性中等—强,自然河道岸坡基本稳定。43 2、二元结构类型的岸坡。如K34+800河道左岸岸坡高度5-8m河道段,其坡上部4-5m为耕植土及重壤土;下部为砂砾石层,出露厚度2m左右,处于河道岸坡坡脚处出露。K1+300河道左岸为高5m左右的二元结构岸坡,上部2m为重壤土,下部3m为砂砾石层。由于该类型岸坡一般上下两种土层堆积都为中密—密实状态,渗透性中等—强,自然河道岸坡也基本稳定。3、单元结构类型的岸坡,一般为重壤土、砂壤土或砂砾石层单一层出露在岸坡,如K5+750河道两岸都为该类型岸坡,处在坪阳坝镇酒厂至坪坝中学河道段,丁家畈桥上游,经钻孔揭露上部约2m为重壤土,稍密;其底部高程基本与河床一致,下部3m为砂砾石层,中密—密实,基岩为何家坡组(K1h)红色砂岩。K5+850处在坪阳坝镇酒厂至坪坝中学河道段,丁家畈桥下游,经钻孔揭露上部约2m为重壤土,稍密,其底部高程低于河床约1.5m,下部3m为砂砾石层,中密—密实,基岩为何家坡组(K1h)红色砂岩。由于该类型岸坡一般单一土层结构,堆积物都为中密—密实状态,渗透性中等—强,自然河道岸坡仍处于基本稳定状态。1.1.1全新统低漫滩堆积层河岸(Ⅲ)经漳水河沿线调查,河床及两岸宽缓低漫滩一般高度不足2m,多数地段甚至低于1m地段为全新统低漫滩堆积物,该类型河岸多数处在河道左右其中一岸,如K11+100河道,其左岸为全新统堆积低漫滩河岸,岸坡高度1.5—2.0m,右岸为二元结构中更新统堆积河岸,高度10m左右。K13+350河道两岸都为全新统堆积低漫滩河岸,高点的地段为耕地,耕地内明显砂砾石为主,两岸近100余m地段高于河床不足2m。1.2土物理力学参数建议值为了查明可能堤基土的物理力学性质及渗透特性,对堤基土进行了一定数量的室内物理力学性质试验及坑探渗透试验、现场土体渗透试验、动力触探试验等。根据试验成果和现场试验,各土层具体性质如下:中更新统堆积细粒土室内定名为砾质壤土~重壤土,其平均粘粒含量24.1%,粉粒含量50.3%,天然含水量ω平均值为20.3%;液性指数IL为0.39,呈可塑状态;压缩系数av0.1-0.2平均值为0.24MPa-143 ,压缩模量Es平均值为6.89MPa,呈中等压缩性;标准贯入击数N=5击;砂砾石重探锤击数N=10击,载力标准值fk=380kPa;渗透系数k=6.4×10-4cm/s。由于场地内中更新统和全新统漫滩、河床堆积物主要为两种土,即重壤土和砂砾石,根据有关规程规范,结合土体的物理力学指标及压缩性指标室内试验,并参考相关工程经验,提出漳水河段河段土体建议值如表3.4、表3.5、表3.6。43 表3.4土体物理力学试验指标成果表取土桩号取土深度土粒比重天然物理性指标液性指数土的定名土的定名快压饱和固结快剪渗透系数含水率密度湿干压缩系数压缩模量凝聚力内摩擦角GswρρdIL17av0.1-0.2Es0.1-0.2Ccqфcqk20m %g/cm3 SL188-2005GB/T50145-2007MPa-1MPakPaocm/sK0+7501.2-1.42.7221.62.051.690.612砾质重壤土含砂低液限粘土0.275.96417.5729.27.4E-04K1+3000.6-0.82.7321.52.031.670.415重壤土低液限粘土0.256.53618.41293.9E-04K5+7500.8-1.02.7220.62.081.740.545砾质重壤土含砂低液限粘土0.217.43916.4625.97.5E-04K31+3000.3-0.52.7320.72.071.720.403重壤土低液限粘土0.256.36420.628.81.4E-03K34+8501.3-1.52.7316.62.011.79-0.08重粉质壤土低液限粘土0.169.54330.1127.11.5E-07K3+0001.1-1.32.7220.82.011.660.422重壤土低液限粘土0.35.4725.5727.25.4E-04K30+1000.4-0.62.7219.42.011.610.367重壤土低液限粘土0.227.73824.6821.74.9E-06K17+5500.4-0.62.7319.92.011.740.517砾质重壤土含砂低液限粘土0.246.23619.7728.73.1E-0643 表3.5河段岩土体综合物理指标建议值岩土类名称物理指标渗透系数抗冲流速允许水力坡降含水量重度孔隙比湿干ωγγdekvJcr%kN/m3cm/sm/s重壤土20.518.00.565×10-41.00.4砂砾石21.019.50.403×10-31.50.5砂砾岩、砂岩25.822.6--5.0表3.6河段岩土体综合力学指标建议值岩土类名称力学指标压缩系数压缩模量饱和固结快剪有效应力总应力承载力摩擦系数凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角标准值av0.1-0.2Escφc′φ′cφfkμMPa-1MPakPa°kPa°kPa°kPa重壤土--9.00-28.00-30.005.0028.00180.000.45砂砾石--22.00-32.00-35.000.0032.00380.000.50砂砾岩砂岩5000.000.55根据室内试验与工程地质类比法,漳水河治理工程堤基岩土物理力学参数建议值见表3.7。表3-7堤基岩土物理力学参数建议值岩 性天然密度r承载力标准值fk内摩擦角j内聚力c墙~地基岩之间的摩擦系数m渗透系数kg/cm3kPa°kPa—cm/s杂填土(Q4s)1.9012014°15-200.25-0.308×10-4粉质粘土(Q4al)1.8811013°20-250.25-0.304×10-4粘土(Q3edl)1.9215015°30-400.30-0.355×10-5砂砾石层1.92220-28028°-35°50.35-0.402×10-2粉砂岩2.60400-5000.40-0.452×10-5115 1.1河岸工程地质评价及主要工程问题通过地面调查、地质岩性、地质构造、水文地质条件以及综合水流条件分析,对漳水河河岸工程地质评价如下:(1)沿线基岩自然山体、矮丘在河道两岸岸坡稳定,具备大洪水冲刷能力,岩质基础可作为修筑河岸堤的优良天然基础。(2)中更新统堆积与全新统堆积组成单一结构、双层结构或者多层结构岸坡中,基本都可以满足岸坡基本稳定,局部坍岸多发生于土质以细粒土为主的单一土体结构岸坡。(3)因漳水河基本为未修缮的自然河道,大洪水期水漫两岸,主要原因是河岸低矮,高度不足2m的地段,而且多数为低漫滩、宽河床甚至淤塞的河道问题尤为突出。岸坡欠高地段一种为河漫滩堆积砂砾石、一种为中更新统砂壤土,建议采取混凝土防洪墙工程处理方案,持力层可选择于砂砾层上,河漫滩堆积砂砾石层段可浅埋置0.3m;中更新统重壤土段最大埋深约2m。河道两侧大部分为大量优质农田,因此规划河岸堤线应沿河道近距离展布。漳水河除自然山体以外,两侧大部分为大量优质农田,因此规划河岸堤线应沿河道近距离展布。根据漳水河河床及其岸坡地形地貌、地质结构、渗流边界条件及主要工程地质问题类型及严重程度综合分析,漳水河治理工程需说明的主要工程地质问题或工程问题有:(1)岸坡稳定问题前已述及,漳水河沿线岸坡按高程层次级别及自然地貌明显,存在由白垩系粗粒碎屑岩组成的基岩岸坡稳定问题和第四系中更新统、全新统地层组成的复合地层岸坡是否塌岸问题。根据水流条件、岸坡地质结构、水文地质条件、岸坡现状及险情等,综合考虑河岸岩土体的抗冲刷能力,对河流受冲刷岸坡的稳定性评价可分为四类:稳定岸坡:岸坡完整,现状稳定,岩土体抗冲刷能力强;基本稳定岸坡:岸坡土体抗冲刷能力较强,历史上基本上未发生岸坡失稳事件;稳定性较差岸坡:组成岸坡的土体抗冲刷能力较差,历史上曾发生小规模岸坡失稳事件,危害性不大;115 稳定性差岸坡:组成岸坡的土体抗冲刷能力差,历史上曾发生岸坡失稳事件,具严重危害性。漳水河岸基岩岸坡由于裂隙不甚发育,岩体块状构造,中厚层—厚层状,裸露岩体一般中等风化,岩体抗冲刷能力较强,经调查,未见坡脚岩体因冲刷导致岩体变形破坏、失稳等问题,因此漳水河岸基岩岸坡判断为稳定岸坡。对于高于河床2-10m岸坡,主要由中更新统壤土、砂砾石层组成的结构型岸坡,其透水性量级10-3—10-4cm/s,属于中等透水,自然河床岸坡坡脚为砂砾石层的岸坡仍可在陡倾临界状态但未失稳及大规模坍岸,因此多数岸坡属于基本稳定岸坡,而壤土级别土体处于岸坡坡脚的,其抗冲刷能力稍弱,存在稳定性较差岸坡。由于对于历史上未曾发生岸坡大规模失稳且具有严重危害性的事件,因此调查认为不存在稳定性差岸坡。(3)修筑堤基的持力层选择及坡脚防护问题漳水河沿线主要由中更新统及全新统堆积物组成的河岸修筑堤基,由于其地层连续性,厚度相对稳定,承载力、密实程度都可满足作为修筑堤基的持力层,只在坡脚为壤土级别土体,适当考虑坡脚大洪水掏蚀,适当采取防护,但同时应注意工程防护导致改变岸坡内土体的地下水与河流地表水补排关系,因工程措施不当引起水文地质条件的变化,也会对工程本身产生危害。(4)河道清淤问题由年久河流洪水携带堆积物在河床分布不均,导致洪水交替变换时期水流不畅,经调查,主要堆积物为结构松散砂砾石,应在河道欠宽欠高狭窄河道地段重点清淤,以保持洪水时畅通排泄。(5)新修堤堤身稳定及堤基渗透稳定问题新修筑堤岸或堤身经受反复大洪水考验,存在堤身稳定及堤基渗透稳定问题。从岸坡防护设堤的角度,漳水河自然稳定河岸稳定性总体较好,具比较高的抗冲能力,因此可进行工程地质类比于设计新修堤身,并按照堤身土抗冲刷能力及堤身自重抗力综合设置堤的形态。堤基土砂砾石或者重壤土,砂砾石颗粒级配也均匀,粗细粒土混杂堆积,土体属于中密—密实,中等透水,建议埋置0.3-0.5m。1.1天然建筑材料漳水河综合治理工程项目有河道欠高加筑新河堤、河道清淤、河岸坡脚防冲刷加固以及桥梁加固等工程内容。115 由于河道附近块石料运距较远,河道自然山坡岩体不宜开采,因此漳河河道治理工程宜采取河道内沿线就地取材选料,所需的天然建筑材料主要为砂砾石料和土料。漳水河河床沿线砂砾石料和土料沿线储量丰富,虽然砂砾石成分较杂,粗细颗粒混杂,但对于筛分后可用作骨料,其强度高,也可作为堤身与沿线重壤土综合利用,施工时可沿线开采,储量足以满足工程需求。1.1结论和建议1、漳水河治理工程区域所在大地构造单元为淮阳隆起的应山褶皱束(三级构造单元)的南沿,区内地震活动不活跃。根据《中国地震动参数区划图(1:400万)》(GB18306-2001),漳河治理工程区地震动峰值加速度为0.05g,反应谱特征周期0.35s,相应地震基本烈度为Ⅵ度。2、工程区地质构造简单,属低丘平原地貌,地形起伏小,河流纵坡比0.8‰。基岩及第四系中更新统、全新统地层沿线展布。基岩岩质岸坡坡高稳定,第四系岸坡结构多样,高于3m以上河岸各类结构岸坡属于基本稳定岸坡,仅局部大洪水时期存在坍岸,小于2m岸坡一般为单一结构欠高岸坡,是漳水河综合治理工程的重点。3、两岸地形平坦,岸坡坡高较小地段,建议采用浆砌石防洪墙进行防护处理,防洪墙基础宜选择河流冲积物下部的砂砾石层作为持力层,基础埋深应不小于1.0m,尤其是河流凹岸,基础埋深应大于冲刷深度。4、对两岸地形起伏较大,岸坡坡高也较大地段,建议采用二级防护+亲水平台进行处理,对于一级防护宜选择承载力较高的砂砾石层作为堤基持力层,最大埋深小于2.0m即可。5、工程所需的天然建筑材料,在河道内采取天然河床内砂砾石料及土料开采加工,质量与储量均可满足要求。6、建议加强施工地质工作,为设计提供依据,并进一步指导施工。115 1工程任务及规模1.1流域社会经济发展概况京山县位于鄂中,地处大洪山东南麓,江汉平原北端,地跨东经112°43′—113°29′,北纬30°42—31°27′之间。东与应城、安陆接壤,西和钟祥毗邻,南连天门,北抵随州,屈家岭管理区(五三农场)位于县境西南。县治新市镇,东距省会武汉市140km,西距荆门市120km。县境东西宽约75km,南北长约86km,总面积3519.57km2(含屈家岭管理区、太子山林场248.4平方km)。辖14个镇,即永兴、曹武、罗店、宋河、坪坝、三阳、绿林、杨集、孙桥、石龙、永隆、雁门口、钱场、新市镇,405个村,2346个村民小组,25个居民委员会。总人口64.91万人,其中农业人口27.10万人。耕地面积(在册)857790亩,其中水田686710亩,旱地158715亩,临时形耕地12365亩。除永隆镇是集中棉产区外,其他镇主产水稻,夏收作物以小麦、油菜籽为主。2008年人均地区生产总值16989元,实现生产总值105.09亿元,三产业结构比例为27.9:44.3:27.8,农林牧副渔业总产值50.79亿元,农作物播种总面积200.96万亩。发现矿产有铁、钒、铜、铅、锌、银(金)、铀、重晶石、黄铁矿(硫)、磷、河砂、型砂、石灰石、白云石、及矿泉等17种。2009年实现生产总值75.07亿元,三产业结构比例为26.5:30.4:43.1,实现农林牧副渔业总产值352982万元,农作物播种总面积111.42万亩。工程区交通发达,汉丹铁路、汉十高速公路、“316”国道纵贯南北,安花公路、安卫铁路贯穿东西,并与京广铁路、京珠高速公路、“107”国道相连接,北往襄阳,南通武汉。漳水河流域位于京山县东南和安陆市西南部,流域内耕地面积42.06万亩,总人口29.03万人。流域涉及坪坝镇、罗店镇、王义贞店镇、雷公镇、木梓乡、巡店镇和辛榨乡,耕地和人口大多位于漳水河干支流沿岸,流域内各乡镇基本情况见表4.1。115 表4.1流域内各乡镇基本情况表乡镇人口(人)其中:农村人口(人)耕地(亩)农业总产值(万元)坪坝镇2435621249212565811罗店镇825077296512163938001王义贞镇32329300485647518274雷公镇40282386046333424242木梓乡26091233206026122121巡店镇45492447585790932343辛榨乡39276356523970716129合计2903332665964205811569211.1工程建设必要性及工程任务1.1.1工程建设必要性漳水河沿岸的集镇和粮食生产基地的防洪设施少、标准低,很多甚至处于不设防状态,仍处于“大雨大灾、小雨小灾”的局面。流域内水土流失严重,不合理的采砂及拦河设障、向河道倾倒垃圾、违章建筑等侵占河道的现象日渐增多,河道萎缩严重,行洪能力逐步降低,流域的水环境、生态环境等皆遭受不同程度的破坏。近年来,极端天气事件增多,流域常发生集中暴雨,形成较大洪水,造成比较严重的洪涝灾害。1997年6月6日发生次特大洪灾,漳水河出现了1968年以来的最大洪水,最大洪峰1540m3/s,两岸农田遭洪水冲淹,冲毁农田1.5万亩,毁坏农田5600亩,四条交通公路中断,直接经济损失达数千万元2008年8月,遭受50年一遇的暴雨,漳水河沿河农田被淹面积达2万亩,直接造成经济损失达2000万元。近年来河流洪水灾害造成的损失已成为流域自然灾害损失的主体,在频繁发生洪涝灾害的同时,还存在着水污染加剧、河流生态环境遭到破坏、水资源短缺等一系列问题,已造成河流基本功能衰退及其生命健康受到严重威胁。堤防工程大部分未达到5年一遇的防洪标准,由于资金不足,已修建的防洪工程标准低,抗洪能力差。随着社会经济的发展、人口的增加、粮食生产基地生产能力的提高及沿河城镇规模的扩大,新城镇、新农村建设对防洪提出了越来越高的要求。由于上述问题的存在严重影响了漳水河流域的防洪安全和社会经济发展,一旦出现较大的洪水,将会给人民生命财产安全带来严重的威胁,给社会经济带来破坏,因此启动漳水河综合治理工程是115 城镇建设发展的需要,对于完善城镇功能、改善生态环境和提高沿线城镇品位具有重要意义,也是十分必要的。1.1.1工程任务为了保护漳水河沿河两岸城乡人民生命财产安全,免受常遇洪水灾害的威胁,促进流域经济社会的可持续发展,需要对漳水河进行治理。本次漳水河治理工程主要任务为对京山县境内坪坝段和罗店段进行治理,达到防洪减灾、美化环境的目的。1.2工程规模1.2.1工程范围根据漳水河现状和投资情况,漳水河综合治理工程本次治理总长度34.80km,其中平坝段18.81km(K0+000~K18+811.56),罗店段15.99km(K18811.56~K34+800)。1.2.2防洪标准漳水河流域防洪主要保护小城镇及乡村,根据《防洪标准》(GB50201-94)和《堤防工程设计规范》(GB50286-98),漳水河防洪标准取10年一遇。1.2.3河道水面线计算(1)计算方法河道水面线计算根据河道一维恒定非均匀流能量方程进行计算,基本方程式为:式中:Zu、Zd——分别为上、下游断面的水位高程(m);、——分别为上、下游断面的行近流速水头(m);Q、△s——分别为上、下游断面间距(m)、断面流量(m3/s);——上下游断面之间的沿程水头损失(m);为上下游断面之间的平均流量模数,,,R为水力半径,n为河道糙率;——上下游断面之间的局部水头损失(m);ζ为局部水头损失系数,逐渐扩散段取ζ取-0.33~-0.5,急剧扩散段取ζ115 取-0.5~-1.0,对于河道的收缩段,一般不再另外计入局部水头损失,ζ取0,顺直河段ζ取0。通过试算法求解上述基本方程,上或下断面水力要素为已知,可通过迭代依次求解另一断面水位。(2)地形资料采用本次实测河道横断面进行计算。漳水河干流段以K37+000表示漳水河干流段治理末端,桩号从下游往上游按河道长度递减。(3)糙率选取本次工程范围内河道断面多为梯形复式断面,河道主槽相对清洁,局部有淤积,滩地多为杂草,部分有树木或种植有农作物。本次计算天然情况下河道综合糙率取0.035;工程整治后河道综合糙率取0.030。(4)设计流量采用第2章第4节的设计洪水成果。(5)起始水位采用第2章第6节的设计水位成果,漳水河干流取起始断面桩号34+800起始水位为48.61m。(6)计算结果现状河道水面线计算结果见表4.2。表4.2漳水河10年一遇水面线计算成果表(现状)断面桩号河床高程设计水位设计水深(m)(m)(m)0+00098.599.831.330+05087.689.141.540+15080.0083.173.170+2008082.12.10+25071.0075.344.340+50071.0075.164.161+00070.1674.94.741+50070.374.634.332+00069.774.174.472+50069.0073.834.833+00069.1773.54.333+50068.872.783.984+00068.5872.323.744+50067.371.994.695+00067.0071.504.505+50067.3370.843.515+90066.9770.513.54115 5+96466.8570.483.636+50066.270.143.947+00065.669.674.077+50065.9569.093.148+00064.1668.464.38+50063.767.814.119+00063.0067.484.489+50062.767.144.4410+00062.3566.444.0910+50062.2666.143.8811+00061.0665.924.8611+40061.365.74.411+48561.4665.644.1812+00060.965.094.1912+50060.764.443.7413+00060.0664.084.0213+50059.463.834.4313+90058.763.284.5813+96558.7263.294.5714+50058.3362.864.5315+00058.0562.584.5315+50057.5162.224.7116+00057.0161.834.8216+50056.8161.384.5717+056.3360.974.6417+50055.7160.644.9318+00055.3260.084.7618+34055.0059.94.918+49754.859.825.0219+00054.5759.314.7419+50054.41594.5920+00054.0058.704.7020+50052.558.435.9321+00053.257.944.7421+50053.457.534.1322+0005257.345.3422+5005256.964.9623+00051.4856.434.9523+50050.6356.175.5424+00050.755.674.9724+50050.455.094.6924+9075054.554.5525+00049.654.494.8925+5004953.824.8226+00048.353.305.00115 26+50048.452.944.5427+00047.752.705.0027+41048.0052.504.5027+50048.2152.444.2328+00047.9552.114.1628+50047.6251.984.3629+00047.2551.74.4529+50046.4551.434.9830+00046.2751.174.930+06346.3151.134.8230+50045.7550.845.0931+00045.3250.565.2431+50044.9050.325.4232+00044.4750.185.7132+50044.2850.025.7433+00043.8149.785.9733+30043.3149.636.3233+60044.4349.404.9733+80042.7449.276.5334+00042.8249.196.3734+20042.4549.076.6234+40041.4248.997.5734+60042.5448.836.2934+80042.2148.616.4工程整治后河道水面线计算结果见表4.3。表4.3漳水河10年一遇水面线计算成果表(整治后)断面桩号河床高程设计水位设计水深(m)(m)(m)0+00098.599.831.330+05087.689.141.540+1508083.093.090+2008082.12.10+2507174.693.690+50070.7874.513.731+00070.3474.093.751+50069.973.643.742+00069.4673.213.752+5006972.783.783+00068.5772.353.783+50068.1371.933.8115 4+00067.6971.513.824+50067.2571.13.855+00066.8170.713.95+50066.3770.353.985+90065.9669.943.985+96465.9369.93.976+50065.4869.453.977+00065.0468.993.957+50064.668.533.938+00064.1668.073.918+50063.767.613.919+0006367.224.229+50062.766.834.1310+00062.3566.414.0610+50061.9565.984.0311+00061.0665.694.6311+40061.0765.354.2811+48560.9465.24.2612+00060.6364.924.2912+50060.1964.484.2913+00059.7564.034.2813+50059.3163.584.2713+90058.7263.184.4613+96558.5662.94.3414+50058.3362.764.4315+00057.9862.324.3415+50057.5161.914.416+00057.0161.494.4816+50056.6661.064.417+056.2260.664.4417+50055.7160.284.5718+00055.3259.914.5918+34054.859.544.7418+49754.559.124.6219+00054.4559.084.6319+50054.0158.594.58115 20+00053.5758.084.5120+50052.557.755.2521+00052.6957.354.6621+50052.2556.894.6422+00051.8156.474.6622+50051.3756.064.6923+00050.9255.654.7323+50050.4855.254.7724+00050.0454.844.824+50049.6054.444.8424+90749.1654.064.925+00048.7253.674.9525+50048.2853.295.0126+00047.8152.945.1326+50047.3252.635.3127+00046.8352.395.5627+41046.3552.125.7727+50046.0651.895.8328+00045.8651.655.7928+50045.6651.405.7429+00045.4651.155.6929+50045.2750.885.6130+00045.1950.755.5630+06344.9650.585.6230+50044.5850.335.7531+00044.2050.105.9031+50043.8149.886.0732+00043.4349.716.2832+50043.0549.546.4933+00042.7049.396.6933+30042.3549.266.9133+60042.0049.147.1434+00041.6549.037.3834+40041.348.947.6434+60041.8348.816.9834+80042.2148.616.40115 1.1.1堤顶超高计算根据《堤防工程设计规范》(GB50286—98),堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定: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(m)。安全加高值根据堤防等级和运用条件确定,工程为Ⅴ等5级工程,不允许越浪,安全加高值取0.5m。(1)基本参数流域多年平均最大风速为15m/s,风区长度漳水河平均为150m。(2)风浪爬高计算①风浪要素计算根据《堤防工程设计规范》(GB50286—98),风浪要素计算采用莆田试验站公式。式中:hm——平均波高,m;W——计算风速,m/s;D——风区长度,m;Hm——水域平均水深,m;g——重力加速度,取9.81m/s2。②风壅水面高度风壅水面高度可按下式计算:115 式中:e——计算点处的风壅水面高度(m);K——综合摩阻系数,取K=3.6×10-6;β——计算风向与坝轴线法线的夹角,取30°;H——坝迎水面前水深,m。③波浪爬高当m=1.5~5.0时,平均波浪爬高计算采用下式:当m≤1.25时,平均波浪爬高计算采用下式:式中:Rp——累积频率为p的波浪爬高,m;K△——斜坡的糙率及渗透性系数,取0.90;KV——与风速及坝前水深有关的系数,查表插值求得;Kp——爬高累积频率换算系数,对允许越浪的堤防,宜取13%;Ro——无风情况下,光滑不透水护面(K⊿=1)、hm=1m时的爬高值,查表可得。m——坡度系数,m=ctgα,α为斜坡的坡角(度)。根据计算,漳水河堤顶超高统一取1.0m。115 1工程总布置及主要建筑物1.1设计依据和主要设计参数1.1.1工程等别及建筑物级别根据漳水河现状和投资情况,漳水河综合治理工程治理范围长度34.80km,其中坪坝段18.81km(K0+000~K18+811.56)、罗店段15.99km(K18+811.56~K34+800),以镇和城郊村庄为主要防护区。根据《防洪标准》(GB50201-94)中的有关规定,城区段工程级别为5级,防洪标准采用10年一遇洪水设计。表5.1漳水河堤防洪及等级标准治理范围工程级别洪水标准坪坝段510年罗店段510年1.1.2各频率洪水工程各河段设计洪峰流量成果见表5.2:表5.2设计洪水成果表编号12345678水文分段起点-车家河起点-郭家河起点-双河口起点-六益河起点-洗马港起点-长安起点-长冲起点-终点5%洪峰流量(m3/s)839.3935.71055.61080.41204.61223.21265.21274.9洪量(万m3)4846.15684.96376.66872.87942.88253.68643.58914.410%洪峰流量(m3/s)698.4777.3876.5896.0997.91013.41047.41054.9洪量(万m3)3856.24548.95120.45529.66412.36667.16989.67214.420%洪峰流量(m3/s)555.3616.0694.0707.5786.1798.8824.2829.2洪量(万m3)2878.53419.83866.34185.64874.05071.75323.55500.133%洪峰流量(m3/s)434.5481.1542.5555.8617.9626.1647.4654.4洪量(万m3)1229.81656.42041.42290.42841.42982.93196.33340.31.1.3设计基本资料(1)水文气象多年平均气温为16℃,极端最高气温40.5℃,极端最低气温-15.3℃115 ,年平均无霜期246d,多年平均降雨量1066.4mm。多年平均风速3.3m/s,多年平均最大风速12.5m/s。(2)地震烈度根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),工程区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为VI度。根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-1999),可不进行抗震计算。(3)其它浆砌石容重23.0kN/m3,钢筋混凝土容重25.0kN/m3,水容重9.8kN/m3,淤砂饱和容重18kN/m3。(4)主要建筑物安全系数及超高值河堤防洪墙安全系数及超高见表5—3。表5.3主要建筑物安全系数位置基础抗滑稳定安全系数抗倾稳定安全系数最小安全超高(m)正常运用非常运用正常运用非常运用设计坪坝段土基1.151.051.41.31.0罗店段土基1.151.051.41.30.8(6)主要技术规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)《水工混凝土设计规范》(SL/T191—96)《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077—1997)《堤防工程设计规范》(GB50286—98)《堤防工程施工规范》(SL260—98)《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国河道管理条例》《湖北省河道管理实施办法》《水利水电工程初步设计编制规程》(DL5021-93)《防洪标准》(GB50201-94)115 1.1漳水河基本情况及工程设计原则和方案1.1.1漳水河基本情况漳水河发源于随州洛阳古城畈。经京山、安陆、应城至汉川汇入汉江,流经整个坪坝镇。漳水河流域洪水由暴雨形成,洪水暴涨暴落,河道摆动范围大,河势多变,河槽迁移不定,危及两岸村庄及耕地的安全。漳水河京山县境段除郑家河水库溢洪道下游0.47km设置防洪渠道以及槐树桥下游1.6km右岸修了一段1.1km长的人工堤外,全部为自然河岸,未采取河道工程防洪,几乎年年遭遇洪水灾害,导致两岸大量农田及村镇被淹,不仅不适应当地村镇经济发展要求,连年发生洪害更制约甚至威胁着当地农业的发展。目前漳水河仍处于“大雨大灾、小雨小灾”的局面,特别是河流沿岸的集镇和粮食生产基地的防洪设施少、标准低,很多甚至处于不设防状态,遇到洪水就可能造成较大洪涝灾害。流域内水土流失严重,不合理的采砂及拦河设障、向河道倾倒垃圾、违章建筑等侵占河道的现象日渐增多,加之多年未实施清淤,河道萎缩严重,行洪能力逐步降低,对所在地区城乡的防洪安全构成了严重威胁。府河流域的水环境、生态环境等皆遭受不同程度的破坏。河道是水生态环境的主要载体,该工程建设也是生态环境的需要。近年来,由于河道淤塞,河床抬高,过水段面缩小,阻碍雨季行洪,防洪能力明显下降,极端天气事件增多,流域常发生集中暴雨,形成较大洪水,造成比较严重的洪涝灾害。在1997年6月6日发生次特大洪灾,漳水河出现了1968年以来的最大洪水,最大洪峰1540m3/s,两岸农田遭洪水冲淹,冲毁农田1.5万亩,毁坏农田5600亩;巡店镇桑树街被洪水淹没一半,淹没农田5000余亩;木梓乡淹没农田6000余亩;雷公镇双河街淹没农田4000余亩;坪坝、晏店集镇平地水深达1.5m,造成8人在洪水中受伤,1人在洪水中死亡。冲毁民房239间,沿河的水利设施被毁,其中冲毁泵站17处,硬化沟渠12km,沟渠21km,四条交通公路中断。冲垮河堤3000多m,两岸多处发生崩岸,直接经济损失达数千万元。115 2008年8月,遭受50年一遇的暴雨,漳水河沿河农田被淹面积达2万亩,直接造成经济损失达2000万元。近年来河流洪水灾害造成的损失已成为流域自然灾害损失的主体,在频繁发生洪涝灾害的同时,还存在着水污染加剧、河流生态环境遭到破坏、水资源短缺等一系列问题,已造成河流基本功能衰退及其生命健康受到严重威胁。随着“两工”政策的取消,农田水利投入机制和组织方式发生了很大变化,对河流治理的投入日趋减少,使河流面临的问题日益突出。由于缺乏投资渠道,治理资金严重不足,导致治理工作滞后。堤防工程大部分未达到5年一遇的防洪标准,由于资金不足,已修建的防洪工程标准低,抗洪能力差。1.1.1工程设计原则和方案根据河堤地形、地质条件,河段周边地貌及建筑物分布情况,本次设计主要原则如下:(1)堤线应考虑与河势、流向相适应,两岸堤距应满足行洪安全要求,保证河道有足够的过水断面,严禁侵占河道,以利洪宣泄。(2)堤线力求平顺,各地段平缓连接,避免急折急弯,岸线应符合实际。(3)维持河道自然岸线,在保证行洪安全前提下考虑与周围环境及生态景观相协调。(4)兼顾上下游、左右岸,均衡各地及各部门的要求,在水安全前提下,结合城建、环保、交通、旅游、文化等需要,统一协调。(5)注意安全、经济,充分体现“调整坡降,稳定河床,加固河岸”利用现有堤防及河流走向,合理布置,尽可能减少土地占压和拆迁,节省工程投资。在确保防洪安全的前提下,突出生态治理的理念,尽量保持河流的自然形态,尽可能恢复河道功能,积极营造亲水环境,维护河流健康,促进人水和谐。工程设计方案如下:(1)综合治理工程设计方案:按10年一遇洪水位标准设防。根据计算,大多堤防欠高,只有局部山体和高地不欠高,河道淤积严重,河堤主要是洪水冲毁岸堤和岸坡,所以本综合治理工程主要进行新建河堤、护岸,清淤疏浚,集镇区考虑美化环境。根据设计原则及城镇防洪规划和城市总体规划要求,经分析比较,位于乡镇间的河堤护岸主要采用修建护坡;地质条件不好的河段和两岸房屋建筑密集段,主要采取修建防洪挡水墙措施,对河堤两岸进行保护。(2)河道卡口“瓶颈”段进行疏挖;对河堤局部独岛、沙石淤积较严重地段进行疏挖。115 1.1工程总体布置及方案的比较1.1.1方案选择本河段均在乡镇内,根据河流特性及坪坝、罗店镇发展规划,漳水河综合治理工程以清淤疏挖、新建堤防、护岸为主,结合省内部分城区河堤治理修建方案初步拟定以下方案进行比选。方案一、修建一级格宾挡墙。沿河堤修建高格宾墙,墙高按照10年一遇洪水位设防,有交通要求的内侧修建防汛公路,没有交通要求的只修改人行道,岸坡高程不够的采用土堤填筑到设计高程。见图5.1。图5.1一级防洪墙典型断面图方案二、一级护坡对天然河道进行削坡,增设全断面护坡,坡脚设置脚槽,坡度1:2.0,堤顶高程按照10年一遇洪水位加安全超高确定。护坡型式可以考虑雷洛护垫或浆砌石。见图5.2。115 图5.2护坡典型断面图根据各方案实际情况对比如表5.4。表5.4河道治理方案优缺点对比表名称优点缺点方案一1、堤防占地较少。1、防洪墙高度较大,开挖量大,施工难度大,对地基承载力要求高;2、填方量大;3、防洪墙工程投资大。方案二1、施工相对简单,施工较快。1、占地面积较大;2、施工难度较大;3、如果采用同一坡度,开挖、回填方工程量大;如根据地形条件采用不同坡度,形状弯弯曲曲,外观极差,无法实施。4、不利于城区发展。由于本工程有的布置在集镇,有的在乡村,考虑河道治理与城市建设相结合,经综合比较,对于3年一遇水位和10年一遇水位相差不大,选用方案二即浆砌石或格宾墙一级护岸方式对河段进行护岸;对于位于乡村河道狭窄,转弯凸岸,有密集建筑物拆迁难度大段,主要防止岸坡冲毁,采用方案一即一级格宾墙进行护岸。1.1.1挡土墙型式的选择1、挡土墙型式常用的挡土墙型式主要有:重力式、衡重式和扶壁式等型式,其主要特点如下:重力式挡土墙:重力式挡土墙主要利用墙体自身重量平衡外力以满足稳定要求,多采用浆砌石和砼结构。重力式挡土墙主要可分为仰斜式、俯斜式和直立式三种,其主要优点为:结构简单,施工方便;施工工期短;能就地取材。其主要缺点为:对地基承载力要求高;工程量大,沉降量大。由于本工程挡土墙高度较低,地基承载力均能满足要求。衡重式挡土墙:衡重式挡土墙由悬臂段和衡重台组成,多采用砼和浆砌石建造,其稳定主要靠墙身自重和衡重台填土重来满足。由于衡重台以下部分为仰卧,其土压力值大为减少,故断面一般比重力式要小,但要岩石或稳定土体支撑。扶壁式挡土墙:当挡土墙的墙高较高时,为了增加悬臂的抗弯刚度,沿墙长纵向每隔一定距离设置一道扶壁。扶壁式挡土墙的主要优点为:工程量小;对地基承载力要求不高。其主要缺点为:占地面积较大;施工工艺较复杂,多用于平面湖区及软基底层。115 由于本工程堤防高度在6m以下,本设计选择重力式挡土墙。墙体结构材料:由于山区石材较多,来源较为方便,挡土墙可采用有浆砌石重力式和格宾网式两种。一般来说,浆砌石结构抗冲流速相对较大,但耐久性较差,格宾网式施工速度快,美观,且易于保护生态,当采用含锌量合适时,其耐久性较好(可达50年以上)。2、格宾挡墙及生态护坡新型绿色环保支护材料——格宾石笼。格宾网自2000年引入中国,迅速发展成为水利建设和治理工程优先选用的产品。格宾石笼即采用格宾网箱内填适当尺寸的毛石、卵石或采石场刚采的新鲜石头形成石笼,作为柔性支护结构,已经在水利工程、道路工程、水土保持和边坡防护等工程中得到广泛的应用。它所具有的刚柔相济、抗冲刷耐腐蚀和有利于植被恢复的特性,已在越来越多的工程设计方案中得到充分的展示,并给工程带来更经济、更环保、施工更便利的解决方案。格宾石笼结构所产生的使工程与周边自然环境相融合的生态效果,已被众多专家所肯定。加筋格宾石笼挡墙与其它挡墙相比主要以下优点:(1)强度高,不宜断裂。(2)柔性结构,具有很好的延展性,能很好地适应软土地基的沉降变形。(3)整体性强,能有效抵抗水流及波浪的冲刷,保持良好的一体形态。(4)糙率大,消浪效果好。(5)具有透水性,有利于植被的绿化美化,能有效减小工程对自然环境的影响。水流中的淤泥可以沉淀于格宾填石的石缝中,进而能促进自然植物的生长,促进工程区的动植物区系恢复原有的生态平衡。在格宾结构上加填耕植土,或者播撒花草种,可进一步促进植物的生长,更有利于环境的绿化及结构回归自然。1.1.1工程总体布置根据漳水河现状和投资情况,漳水河综合治理工程治理总长度34.80km,其中坪坝段长18.81km(K0+000~K18+811.56)、罗店段长15.99km(K18+811.56~K34+800)。坪坝段:漳水河长18.81km(K0+000~K18+811.56),原河道杂草丛生,局部河堤被洪水冲毁,局部岸坡坍塌,部分岸坡欠高,115 水土流失较为严重,此段主要以清淤疏浚、新建堤防、修建护坡为主。修建护坡为一级护坡,护坡顶高程按10年一遇洪水位加超高1.00m确定,断面根据地形地质条件合理选用。新建堤防以土堤为主,局部堤段采用防洪挡水墙。对朱家小河支流入漳水河口段长500m进行清淤疏浚和两岸采用格宾网护坡。罗店段:漳水河长15.99km(K18+811.56~K34+800),原河道杂草丛生,河堤局部被洪水冲毁,局部岸坡坍塌,水土流失较为严重,此段主要以清淤疏浚、新建堤防、修建护坡、拆除重建交通桥为主。修建护坡为一级护坡,护坡顶高程按10年一遇洪水位加超高1.00m确定,断面根据地形地质条件合理选用。新建堤防为土堤。拆除重建3座已损毁的交通桥。1.1综合治理工程设计1.1.1坪坝段综合治理工程设计漳水河在坪坝境内长18.81km(K0+000~K18+811.56),主要治理河段范围内为土质边坡,河道淤积,两岸欠高、局部欠宽,岸坡水流冲刷严重,稳定性差,多处存在塌岸现象。根据地形地质条件,主要采用一级护坡形式,护坡顶高程满足10年一遇设计洪水。河岸岸坡较陡,采用40cm厚干砌石护坡防护,防止岸坡进一步被掏刷,坡脚设50cmX80cm的M7.5浆砌块石脚槽,护坡脚埋深要求不小于1m,坡顶均设20cm厚3m宽交通泥结碎石路面,部分高地绕行与现有村级公路连接。局部欠高处采取填筑土堤,顶宽3m,上下游边坡1:2,背水坡设草皮护坡,在弯道凸岸处设40cm厚干砌石护坡,坡脚设50cmX80cm的M7.5浆砌块石脚槽,护坡脚埋深要求不小于1m,坡顶均设20cm厚3m宽交通泥结碎石路面,部分高地绕行与现有村级公路连接。在有桥横跨河道处上下游两岸500m范围内采用顶宽1m格宾挡土墙结合40cm厚格宾网垫护坡。学校段、酒厂段、罗兴桥段采用C20钢筋砼悬臂式挡水墙进行岸坡支护,墙顶厚50cm,墙高5-6m,基础埋设深度不小于1m。115 余家畈至余家城段河道弯曲较大,拆去截弯取直,新开底宽50m、平均深6.50m、两侧边坡1:2的梯形河道断面,河道堤坡1%。在余家畈处采用粘土筑堤封堵原有河道,将水引入新开港道内;在余家城处将原有河道与新开港道合流后将水引入原有下级河道;同时对原有弯曲河道入港口处两岸新建堤防,防止洪水绕过堤防进入堤后保护区内。本段涉及泵站28处,其中左岸19处、右岸9处。由于本工程堤防实施,破坏部分泵站的进出水流道,占用泵房位置,导致部分泵站拆除或拆除重建,更新配套部分泵站的进出水流道。详见表5.5。表5.5泵站更新改造设计方案表桩号名称建设性质设计方案K1+630左1#泵站维持现状泵站在河道堤防建设范围外。可不做处理。K3+219.525左2#泵站拆除重建泵站在河道堤防建设范围内,需拆除原泵站,在堤顶重建建泵站;K3+282.297左3#泵站拆除泵站发挥效益不大,堤防建设后,该泵站不能正常运行,须拆除。K4+207.410左4#泵站维持现状拆除原排水渠道50m,新建排水管道60mK4+325.824左5#泵站维持现状新建引水流道15m;K5+396.140左6#泵站维持现状拆除原排水渠道50m,新建排水管道60mK5+795左7#泵站维持现状拆除原排水渠道50m,新建排水管道60mK5+912.826左8#泵站维持现状拆除原排水渠道50m,新建排水管道60mK6+123.360左9#泵站维持现状新建排水管道40K6+613.069左10#泵站维持现状新建引水流道15;K6+702.866左11#泵站维持现状新建引水流道15mK6+815.876左12#泵站维持现状新建排水管道15mK8+466.224左13#泵站维持现状新建引水管道15m;K8+928.474左14#泵站维持现状拆除原排水渠道50m,新建排水管道60mK11+455.490左15#泵站维持现状不改造K13+928.408左16#泵站维持现状拆除原排水渠道50m,新建排水管道60m,K16+677.640左17#泵站维持现状新建引水管道20m,K16+920.299左18#泵站维持现状拆除原排水渠道50m,新建排水管道60mK18+055.476左19#泵站维持现状(右岸)杉木桩边坡防护,长30mK2+711右1#泵站维持现状新建引水流道20mK5+925.178右2#泵站维持现状新建引水流道15mK6+278.370右3#泵站维持现状新建排水管道20mK6+573.282右4#泵站维持现状新建引水流道15mK6+893.543右5#泵站维持现状新建引水流道20mK10+711.844右6#泵站维持现状新建引水流道15mK10+870.600右7#泵站维持现状拆除重建引水管道20m;K13+621.560右8#泵站维持现状新建引水流道20mK16+421.186右9#泵站维持现状新建引水流道15m工程布置详见表1.4。115 1.1.1罗店镇段综合治理工程设计漳水河在罗店镇境内长15.99km(K18+811.56~K34+800),主要治理河段位于乡村,主要问题是河岸冲毁严重,河道淤积,内两岸欠高、局部欠宽,交通桥水毁严重。本次设计主要进行清淤疏浚、护岸、交通桥拆除重建设计。根据地形地质条件,主要采用一级护坡形式,护坡顶高程满足10年一遇设计洪水。河岸岸坡较陡,采用40cm厚干砌石护坡防护,防止岸坡进一步被掏刷,坡脚设50cmX80cm的M7.5浆砌块石脚槽,护坡脚埋深要求不小于1m,坡顶均设20cm厚3m宽交通泥结碎石路面,部分高地绕行与现有村级公路连接。局部欠高处采取填筑土堤,顶宽3m,上下游边坡1:2,背水坡设草皮护坡,在弯道凸岸处设40cm厚干砌石护坡,坡脚设50cmX80cm的M7.5浆砌块石脚槽,护坡脚埋深要求不小于1m,坡顶均设20cm厚3m宽交通泥结碎石路面,部分高地绕行与现有村级公路连接。在有桥横跨河道处上下游两岸500m范围内采用顶宽1m格宾挡土墙结合40cm厚格宾网垫护坡。挡墙位于河岸边,经常受到洪水的冲刷,根据河堤冲刷线的计算,墙基础埋深要求不小于1m,墙顶高满足10年一遇洪水位,迎水面采用阶梯型式,格宾网结构,不存在分缝问题。本段水毁交通桥有3座,分别为双河公路桥、刘程庙公路桥、仁和店村公路桥。双河公路桥位于桩号K25+169.5处,现为漫水桥,桥长45m、宽7m,桥面及桥墩损坏,结构不安全,主要通车。本次设计桥面高程53.50m、宽7m、长70m,按公路——II级标准设计,采用C20钢筋砼结构,桥垮10跨;桥墩为C20钢筋砼,厚1m、宽8m;桥面板采用40cm厚C40钢筋砼预应力空心板拼接,桥面设10cm厚铺装层,桥头均设长5m、厚20cm钢筋砼搭板。刘程庙公路桥位于桩号K26+589.65处,桥长60m、宽7m,桥面及桥墩损坏,结构不安全,主要通车。本次设计桥面高程53m、宽7m、长70m,按公路——II级标准设计,采用C20钢筋砼结构,桥垮7跨;桥墩为C20钢筋砼,厚1m、宽8m;桥面板采用40cm厚C40钢筋砼预应力空心板拼接,桥面设10cm厚铺装层,桥头均设长10m、厚20cm钢筋砼搭板。仁和店村公路桥位于桩号K32+885.37115 处,现为漫水桥,桥长45m、宽7m,桥面及桥墩损坏,结构不安全,主要通车。本次设计桥面高程50m、宽7m、长70m,按公路——II级标准设计,采用C20钢筋砼结构,桥垮7跨;桥墩为C20钢筋砼,厚1m、宽8m;桥面板采用40cm厚C40钢筋砼预应力空心板拼接,桥面设10cm厚铺装层,桥头均设长10m、厚20cm钢筋砼搭板。本段涉及泵站15处,其中左岸9处、右岸6处。由于本工程堤防实施,破坏部分泵站的进出水流道,占用泵房位置,导致部分泵站拆除或拆除重建,更新配套部分泵站的进出水流道。详见表5.6。表5.6泵站更新改造设计方案表桩号名称建设性质设计方案K19+233.897左20#泵站维持现状新建引水管道15mK20+741.268左21#泵站拆除重建新建堤上建泵站K21+153.198左22#泵站维持现状新建引水管道20mK22+710.319左23#泵站维持现状新建引水管道25mK26+085.263左24#泵站维持现状新建引水管道15mK29+875.322左25#泵站维持现状新建引水管道20mK31+556.469左26#泵站维持现状新建引水管道20mK32+494.543左27#泵站维持现状新建引水流道20m及排水管道15mK34+301.312左28#泵站维持现状新建引水流道15m及排水管道15mK24+634.748右10#泵站维持现状新建引水流道20mK25+712.800右11#泵站维持现状拆除重建引水管道20mK27+766.149右12#泵站维持现状杉木桩边坡防护30mK29+274.000右13#泵站维持现状拆除重建引水管道15m,杉木桩边坡防护50mK30+586.640右14#泵站维持现状拆除重建引水管道20m,杉木桩边坡防护50mK33+132.430右15#泵站维持现状新建引水管道15m,杉木桩边坡防护30m工程布置详见表1.4。1.1设计计算1.1.1堤岸基础埋置深度计算河床冲刷是决定镇脚基础埋置深度的重要依据,它是水流、河床、岸坡三者相互作用的结果,在设计堤岸结构之前需根据河滩组成对河流冲刷深度进行计算。根据GB50286-98《堤防工程设计规范》,按水流平行防护岸坡产生的冲刷计算公式计算出断面的最大冲深。其冲刷计算公式如下:115 式中:—冲刷深;—主河槽平均流速,3m/s;—河床允许的不冲流速,砂卵石取1.5m3/s,基岩取3.5m3/s;—形状系数,顺直段取1/4。经计算冲刷深度砂卵石河床为=0.87m,基岩段河床为0.39m,浆砌石镇脚基础埋置深度考虑冲刷线以下一定安全深度,取1.0m和0.5m。1.1.1堤岸防护结构抗冲计算在河道上下游乡村防护段原有浆砌石重力式挡墙自身稳定尚满足要求,只是基础埋深不够,为减轻洪水对浆砌石基础的冲刷,设计采用大块石对河堤基础进行保护。在洪水冲击下,堤岸坡脚的防护抗冲块石粒径计算公式如下:式中:d—折算直径(m)按环型折算;S—石块体积(m3);V—水流流速(m/s);g—重力加速度(9.81m/s2);C—石块运动的稳定系数,取1.2;rs—石块的重率,取r=1.0。整治后河道流速在3m/s左右,据此计算块石粒径不小于0.45m,体积不小于0.15m3。1.1.2堤岸抗滑稳定计算⑴基本数据本河道整治工程堤防根据《防洪标准》(GB50201—94)和《堤防工程设计规范》(GB50286-98),洪水设防标准为10年一遇,洪峰流量参看第二章。根据国家地震动参数区划图,该区地震动峰值加速度0.05g,地震反映谱特征周期为0.30s,工程区相应的地震基本烈度为Ⅵ度。根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97),抗滑稳定计算不需考虑地震荷载的作用。⑵计算参数根据地勘资料,选取堤身各分区材料物理力学指标,如表5.10所示。115 表5.10堤身及基础物理力学指标材料类别天然容重γ(kN/m3)饱和容重(kN/m3)凝聚力C(kPa)内摩擦角Φ(°)堤身回填土夹石20221038砂卵石地基222340混凝土护坡及镇脚2525⑶计算工况根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98),计算工况拟定为:施工工况:①施工过程中堤坡整形完毕未护砌遭遇降雨,堤坡饱和;稳定渗流期:②正常洪水位稳定渗流;水位降落期:③正常洪水位降至常水位;⑶计算方法根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)规定,可采用计及条块间作用力的瑞典圆弧法法进行抗滑稳定计算。计算采用北京理正软件研究所编制的岩土工程边坡稳定的计算程序完成,自由水面线由渗流分析成果确定。⑷计算结果及分析①计算成果依照上述计算方法进行计算,按规范要求,对4、5级堤防,正常运用条件下,抗滑稳定最小安全系数分别为1.15、1.00;非常运用条件下,抗滑稳定安全系数不应小于1.05。抗滑稳定计算成果见如表5-11,最危险滑弧见图5-1~图5-3所示。表5.11堤坡抗滑稳定计算成果表计算工况瑞典圆弧法计算最小抗滑稳定安全系数规范要求的最小安全系数①1.1041.05②1.2571.10、1.15③1.0511.05②成果分析115 根据以上计算结果可知,规范规定各工况下堤坡抗滑稳定安全系数最小值均大于现行规范的容许值,堤坡的抗滑稳定均满足规范要求。图5.1 施工时段工况堤坡滑弧图图5.2设计洪水位稳定渗流工况堤坡滑弧图图5.3设计洪水位骤降至常水位工况堤坡滑弧图115 1.1.1格宾墙稳定计算⑴基本数据河堤所在河段为下游下游乡村段,根据《防洪标准》(GB50201—94)和《堤防工程设计规范》(GB50286-98),洪水设防标准为10年一遇。根据国家地震动参数区划图,该区地震动峰值加速度0.05g,地震反应谱特征周期为0.30s,工程区相应的地震基本烈度为Ⅵ度。根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97),抗滑稳定计算不需考虑地震荷载的作用。⑵计算参数根据地勘资料,选取堤身各分区材料物理力学指标,如表5.12所示。表5.12堤身及基础物理力学指标材料类别天然容重γ(kN/m3)饱和容重(kN/m3)凝聚力C(kPa)内摩擦角Φ(°)堤身回填土夹石20221038砂卵石地基222340⑶计算工况计算工况取河道水位从设计水位降落至常水位,而墙后填土排水滞后的工况。⑶计算方法计算采用北京理正软件研究所编制的岩土工程抗滑稳定的计算程序完成,自由水面线由渗流分析成果确定。⑷计算结果及分析①计算成果抗滑稳定计算成果如下:=================================================各组合最不利结果=================================================(一)滑移验算安全系数最不利为:组合1(一般情况)抗滑力=126.967(kN),滑移力=83.571(kN)。滑移验算满足:Kc=1.419>1.300(二)倾覆验算安全系数最不利为:组合1(一般情况)115 抗倾覆力矩=554.832(kN-M),倾覆力矩=197.478(kN-m)。倾覆验算满足:K0=2.610>1.500(三)地基验算作用于基底的合力偏心距验算最不利为:组合1(一般情况)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.118<=0.250*3.050=0.762(m)墙趾处地基承载力验算最不利为:组合1(一般情况)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=102.540<=220.000(kPa)墙踵处地基承载力验算最不利为:组合1(一般情况)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=63.975<=220.000(kPa)地基平均承载力验算最不利为:组合1(一般情况)地基平均承载力验算满足:压应力=83.257<=220.000(kPa)(四)基础验算剪、拉应力验算最不利为:组合1(一般情况)剪应力验算满足:Q=77.986(kN)<=h*[t]=480.000(kN)主拉应力验算满足:Q=77.986(kN)<=253.605(kN)(五)格宾墙自身墙底截面强度验算[容许应力法]:截面上偏心距验算最不利为:组合1(一般情况)截面上偏心距验算满足:e1=0.313<=0.300*2.250=0.675(m)压应力验算最不利为:组合1(一般情况)压应力验算满足:计算值=173.914<=210.000(kPa)拉应力验算最不利为:组合1(一般情况)拉应力验算满足:计算值=0.000<=150.000(kPa)剪应力验算最不利为:组合1(一般情况)剪应力验算满足:计算值=-0.764<=110.000(kPa)②成果分析依按规范要求,抗滑稳定安全系数为1.30,抗倾覆稳定安全系数不应小于1.50,基底应力不得大于地基承载力220kPa。根据以上计算结果可知,稳定安全系数最小值均大于现行规范的容许值,地基应力均小于承载力,挡土墙稳定满足规范要求。115 1.1主要工程量主要工程量见建筑工程概算表。2115 1电气目前距离最近的电源点为分别为各乡镇变电站,距离乡村段最远施工点为小寨子,约2.5km,其他距离乡村一般在1.0km,整个线路长度15km。按照0.4kV电压系统满足输电技术要求,根据《全国供电规则》规定,0.4kV供电半径为600m。接线方式:经过计算管理处总的负荷不大,负荷性质属于三类,所以变压器高压侧不设母线,仅只要用10kV高压熔断器作为变压器的主保护。按《全国供电规则》要求,对于35kV线路及以上供电线路,要求线路上的功率因数必须大于0.85。但对于10kV供电的线路未作具体的规定。所以该变压器低压侧不装无功补偿装置。线路费用列入临时工程中。2115 1施工组织设计1.1施工条件1.1.1地理位置及对外交通工程地处京山县两个乡镇,工程区最远处郑家河水库距离京山县城区约70km,最近小寨子村距离安陆市城区65km,平均距离67.5km,京山县城城已建有243省道与外界相接,对外交通较为便利。工程区内各乡村机耕路、乡镇公路已成网络,乡村公路可直达河堤,施工道路只需修建临时下河道路,满足施工需要。各种外购建筑材料及其设备均可从县城通过公路运输的方式到达施工工地。1.1.2水文气象条件漳水河流域属于北亚热带季风气候区,四季分明、春秋短、冬夏长。多年平均气温16℃,最高气温40.5℃(1970年7月),最低气温-15.3℃(1977年1月)。多年平均风速3.3m/s,最大风速12.5m/s。多年平均蒸发量1665.7mm,平均相对湿度10%。多年平均日照2153.3h,日照百分率48.6%,太阳总辐射年均112千卡/cm2,年际变化不大。全年平均无霜246d,初霜日为11月下旬,终霜期为3月中旬。流域多年平均降雨量1066.4mm,年最大降雨量1722.8mm(1954年),最小降雨量652.9mm(1978年),年际变化达1069.9mm,常出现旱涝灾害。全年雨量以7月份最多,平均为215.3mm,12月份为最少,平均为21.8mm。汛期雨量(4~10月),多年平均为816.0mm,占多年平均降雨量的76.5%。1.1.3水电供应条件施工用电:工程区中心附近有镇变电站,可直接接线取用。施工用水:漳水河河四季常流,而且水流清澈,水质较好,满足施工用水需要,施工用水完全可就近取用。工程河段地处城区,生活用水可直接引用城区自来水。1.1.4建筑材料115 在施工过程中应按照方便、快速及低成本的原则采购各种建筑材料。主要建筑材料有水泥、钢筋、砂石骨料及块石料等主要在县城采购,均用汽车运输。回填土石料,可从工程区附近开采。围堰土料:两岸阶地上分布有原河漫滩的冲积物,其岩性主要粉质粘土,可作为施工围堰所需的防渗土料,阶地上部的冲积粉质粘土分布广泛,储量丰富,质量能满足工程需要,开采运输方便。运距小于1km。1.1.1主要工程量工程施工,主要施工项目包括土石方开挖、土石方回填、混凝土浇筑与拆除、浆砌石砌筑与拆除,以及河道疏挖等。主要工程量见表7.1。表7.1主要工程量序号工程名称单位坪坝段罗店段合计1土石方开挖m3985111401002386112土方回填m3120409810652014743砌石工程m397792361071338994砼工程m38408405钢筋t9.829.821.2施工导流1.2.1导流标准漳水河综合治理工程由于既有乡村又有集镇防护对象,可将其定为5级堤防。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303—2004),临时导流建筑物级别为5级,考虑河道治理特点,选择导流标准为枯水期3年一遇洪水。1.2.2导流时段及导流流量漳水河洪水由暴雨形成,洪水具有季节性特点,洪水发生时间与暴雨发生时间相应,主要发生在汛期5~9月,多数集中在6~8月。漳水河流域中上游属于山丘区,河流比降较大,洪水汇流历时较短,加之暴雨集中,常形成洪峰较大的洪水,洪水持续时间为1~3天。据各期施工洪水流量特征,将5~9月划分为主汛期,根据施工进度安排选择枯水期11月到次年3月为导流时段。施工导流洪水标准为3年一遇。枯水期设计洪水根据邻近大富水流域黄家畈水文站枯水期洪水资料通过面积比的2/3次方移置而来。由于枯水期漳水河流域水库溢洪的概率极小,各河道断面枯水期洪水计算时不考虑上游水库的下泄洪水,即洪水移置时只考虑区间汇流面积,不考虑水库拦截面积。枯水期分期设计洪峰流量成果见下表。115 表7.2各河道断面枯水期设计洪水成果表(P=33.3%)编号12345678水文分段起点-车家河起点-郭家河起点-双河口起点-六益河起点-洗马港起点-长安起点-长冲起点-终点洪峰流量(m3/s)434.5481.1542.5555.8617.9626.1647.4654.41.1.1导流方式根据水文特性,地质条件和枢纽布置特点,本工程施工采用分段围堰导流。左岸施工,则填筑纵向围堰从右侧河道导流,右岸施工,则围筑纵向围堰从左侧河道导流。由于漳水河护岸采用格宾墙,由于格宾墙在开挖后放置格宾网再回填块石,可以在水下0.5~1.0m作业,查枯水期3年一遇水面线成果,河岸高出深弘点1.5m左右,水面线高出深弘点在2m左右,水面高出河岸0.5m,格宾墙在水面线下0.5~1.0m,采用格宾墙施工可以不用导流建筑物。对于采用干砌块石护坡河段需要填筑围堰挡水,砌筑护岸脚槽。1.1.2导流建筑物设计本工程导流建筑物,主要负担河堤清基砌筑护岸脚槽的导流任务。因为河堤工程量较小,所以导流建筑物使用周期较短,一般为一周左右。围堰系临时建筑,具有使用期短,因而需在满足安全的条件下,力求结构简单,修筑方便,造价低廉。根据施工条件,工程特点及地形地质条件,推荐土袋围堰。具有就地取材,采用河堤附近粉质粘土,节省投资、施工简单的优点。围堰主要采用袋装土围堰,顶宽1m,边坡1:1.0。采用典型断面方式计算围堰工程量。见表7.3。.表7.3围堰工程特性及工程量项目围堰所在工程位置备注大坝上游围堰前水位81.53 围堰顶高程82.03 围堰底高程80.00 最大堰高(m)2.03 堰顶长度(m)6500.00去掉格宾墙段和部分未护坡段堰顶宽度(m)1.00 上游边坡系数1.00 下游边坡系数1.00 围堰填筑量(m3)39981 注:以断面K0+200断面为典型断面计算115 1.1主体工程施工主体工程施工内容包括新建堤防、浆砌石脚槽、护坡、格宾墙等。1.1.1土石方开挖土石方开挖包括:原有浆砌石堤防拆除、堤防基础开挖等。浆砌石拆除采用挖机辅以人工撬挖的方式拆除。由于作业面广,土方开挖宜采用机械开挖、集料,开挖后利用部分直接堆放于堤旁保护备用。开挖弃渣和拆除弃料采用1.0m3反铲挖掘机装车,推土机配合,5t自卸汽车运输至弃渣场,平均运距约1.0km。1.1.2土石方填筑土石方填筑施工从最低处开始,分层铺料、压实。土石方填筑采用5t自卸汽车运料至工作面,推土机铺料、平整,10t振动碾碾压。分层厚度按30cm,碾压遍数6~8遍,具体碾压参数应在正式填筑施工前通过试验确定。对机械碾压不到的地方和邻近结构物的地方,采用蛙式夯压实或人工夯实。粘土料填筑前,应进行相应的土工试验,测定土体的最佳含水量和最大干容重等有关指标。填筑施工过程中严格控制填料的含水量,含水量过大要适当晾晒,过小则适当洒水。填筑料要尽量利用符合规范要求的土石方开挖料,不足部分自取土场取料。1.1.3垫层料铺设垫层料铺设主要为护坡的砂石垫层的铺设。护坡碎石垫层在临时堆放场由1m3装载机辅助装入5t自卸汽车,由自卸汽车运至各施工段堤顶后,由人工溜槽配合入仓,人工摊匀压实,摊铺顺序自而上分层铺设,铺设后由平板打夯机进行必要的压实。路面碎石垫层由自卸汽车运至地点后,由人工摊铺,经压实后上覆混凝土路面。1.1.4砌体工程施工115 干砌石运输及卸料方式由自卸汽车从块石临时堆放场运至施工作业面附近,均由人工抬运或人工推胶轮斗车至作业面,人工按设计轮廓砌筑。干砌石采用竖砌法,自下而上砌筑,铺砌时视石料体形进行挑选搭配使用,按错缝原则铺砌,并使其密实稳固,不得有直缝现象,块石间缝隙需用适合缝口大小的石料嵌实。石块的形状大体整齐,大面朝下,大块封边,表面平整。每段砌石完毕后,需将坡面遗石等杂物清理干净,做到工完料清。干(浆)砌石均自下而上人工砌石,其石料必须选用质地坚硬,不易风化,没有裂缝且大致方正的块石,施工前应对表面进行清理。砌石分层错缝,浆砌时坐浆挤紧,嵌填饱满密实,不得有空洞;干砌时不得松动、叠砌和浮塞。1.1.1格宾墙施工格宾工程施工应符合《格宾网施工技术规程》、《堤防工程施工规范》的规定和国家现行的有关标准规定。1、施工准备(1)施工单位开工前,应对合同或设计文件进行深入研究,并应编制施工组织设计。(2)应根据水文气象资料和工地实际情况,合理安排施工计划。(3)开工前,应做好各项技术准备工作,并做好“四通一平”、临建工程等的准备工作。2、施工质量(1)施工单位必须根据设计文件,对有关数据、资料及施工图中的几何尺寸进行检验。(2)施工单位应指定专人负责测量工作,并及时提供所需的测量资料。(3)施工测量的精度指标应符合以下要求:①平面位置允许误差±30mm~±40mm②高程允许误差±30mm③坡面不平整度的相对高度差允许范围±30mm(4)施工中对借用或设置的施工控制标志、高程点,必须严加保护,并定期检测、校正。3、机械、设备及材料准备(1)施工机械、施工工具、设备及材料型号、规格、115 技术性能应根据工程施工进度和强度合理安排与调配。(2)根据工程施工进度应及时组织材料进场,并应事先对原材料和半成品的质量进行检验。(3)进场原材料和半成品必须经检验合格后,方可使用。3、施工材料(1)格宾网①格宾护垫的材料为异形截面的热镀锌低碳钢丝,外涂树脂保护膜。钢丝材质必须符合GBT700-1988标准规定。热镀锌必须符合GBT15393-1994中的3.2条和3.3条规定。②格宾护垫必须为由专用机械编织成的热镀锌低碳钢丝格宾(六边)形格网片组装而成。双股钢丝必须三绞达到1080度的旋转,确保稳固性和抗拉性。③格宾网片网孔必须均匀,不得扭曲变形。网孔孔径偏差应小于设计孔径的5%④格宾网片的抗压、抗剪强度及有关力学指标、耐腐蚀性必须达到设计要求,钢丝的力学性能必须符合GBT343-1994中的5.2条关于镀锌钢丝的规定。⑤钢丝与树脂膜必须紧密结合,去5cm长度以手指扭转,不可有转动现象。⑥外涂树脂膜热镀锌低碳钢丝的网片,涂膜质量、厚度必须符合设计规定。涂膜材料抗拉强度应不小于25MPa,断裂伸长率不低于18%。⑦格宾必须有质量证书。(2)填充料①填充料必须是坚固密实、耐风化好的材料。填充料规格和质量应符合《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(SDJ17-78)的规定。严禁使用风化石。非裸露部分可以适当用废砼碎块或营建废料作为填充料。②填充料(碎石、卵石或砼碎块)的粒径,网箱必须有80%以上大于网孔孔径,并必须满足设计规定的粒径要求。③填充料应采取粒径级配好的碎石或卵石、以及砼碎块。裸露部位的填充料必须采用碎石。4、格宾护垫的施工(1)格宾护垫一般护坡或护底,首先按设计要求削坡并平整铺设面,坡面或基地面应平整、密实、无杂质。115 (2)现场如遇较差的地基土质时(如遇流、沙淤泥等),应另作地基处理后再铺设护垫。(3)铺设防渗土工膜施工应符合设计要求、及SL260-98标准6.6条的规定(4)铺设透水土工织物或反滤层,其他应符合设计要求、及SL260-98标准6.7条的规定。(5)组装格宾护垫①间隔网与网身应成90°相交后,才可绑扎成护垫状。②绑扎线必须是与网线同材质的钢丝。③每道绑扎必须是双股线并绞紧。④护垫组的间隔网与网身间绑扎道必须符合以下要求:间隔网与网身的四处交角各绑扎一道;间隔网与网身交接处,每间隔25cm绑扎一道。⑤护垫组必须按设计图示位置依次安放到位。⑥护垫组间相邻的上下框线或折线,必须符合每间隔25cm绑扎一道要求。5、填充料施工(1)填充料规格质量必须符合设计要求。(2)同时均匀的向一组护垫的各网格内填料,严禁往单个网格内填料。(3)填充料可一次填满高度,填充石料顶面宜适当高出护垫,但必须密实,空隙可用小碎石填塞。(4)填充料的容重应达到1.70t/m3。(5)裸露的填充石料,表面应以人工或机械砌垒整平,石料间相互搭接。6、封盖施工(1)面层石料必须砌垒整平。(2)封盖网与网身、间隔网间相交边框线必须每隔25cm绑扎一道。(3)应将所有护垫组相邻的封盖框线与边框线绑扎在一起。1.1.1主要施工机械设备施工所需主要机械和设备见表7.4。115 表7.4主要施工机械设备表机械名称规格、型号单位数量反铲挖掘机0.5、1m3台4自卸汽车5t、8t辆16拖拉机74kW辆8胶轮车辆10推土机59kW台4混凝土搅拌机0.8m3台4振动碾8t台4蛙式打夯机2.8kW台6水泵台8灰浆搅拌机JF150台6插入式振捣器1.1kW台10平板式振捣器2.2kW台6机动翻斗车辆151.1施工技术要求⑴钢筋制安钢筋制安应保持表面应洁净;采用钢筋调直机上调直,钢筋调直后应平直、无局部弯折和表面裂纹;施工中钢筋布设位置准确,必要时设短钢筋支撑;钢筋接头布置应符合设计要求和《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002)等技术规范有关规定。⑵模板施工模板安装前应检查模板质量(平面尺寸、清洁、破损等),安装时必须按混凝土结构物的施工详图测量放样,确保模板的刚度和支撑牢固,重要结构部位应多设控制点,以利检查校正。浇筑过程中,如发现模板变形走样应立即采取纠正措施,直至停止混凝土浇筑,以免可能导致气蚀及局部凹凸不平。⑶混凝土浇筑混凝土制作应严格按技术规范和设计文件执行,并尽可能采用小的坍落度;混凝土在运输过程中应尽量缩短运输时间或减少转运次数,避免发生分离、漏浆、严重泌水或过多降低坍落度;混凝土产生初凝时,应作废料处理。混凝土浇筑应保证连续性,在倾斜面施工时,应从低处开始,并使浇筑面保持水平;仓内的泌水应及时排除,严禁在模板上开孔赶水,已浇筑的混凝土在硬化之前不得受水流的冲刷;强度未达到规定要求前,不得进行上一层施工准备;115 模板拆除时混凝土应满足规定强度;后期应采取洒水等养护措施。⑷浆砌石砌筑浆砌石砌筑前做好地基处理,浆砌石料选用质地坚硬,表面平整的块石,砂浆应拌和均匀,随拌随用,砌缝要饱满,上下错缝,砌筑后及时洒水养护。⑸土石方回填回填土料质量要符合要求,严禁采用淤泥、腐殖土、膨胀土,含水量控制在最优含水量范围内,分层回填碾压后的压实度不小于0.95,严格按设计的压实参数施工,保证压实质量。为保证新老土层之间结合良好,结合面采用台阶式连接,并作刨毛处理。1.1施工交通及施工总布置1.1.1施工交通京山县坪坝镇和罗店镇均有省道相通,安陆市城已建有318国道与外界相接,对外交通较为便利。工程区内各乡村机耕路、乡镇公路已成网络,乡村公路可直达河堤,施工道路只需修建临时下河道路,满足施工需要。各种外购建筑材料及其设备均可从县城通过公路运输的方式到达施工工地。1.1.2施工总布置原则⑴施工总布置应遵循因地制宜、因时制宜,既有利于生产、易于管理,又方便于生活,经济安全的原则,避免各项目施工的相互干扰。⑵充分利用工程近区现有的生产、生活及交通等设施,尽量减少临时建筑工程量,以降低工程成本。⑶根据枢纽布置方案以及施工计划安排,合理选择施工布置方案、确定施工设施规模。⑷施工布置必须符合国家有关安全、防火、卫生、生态与环境保护及防洪渡汛标准等的规定。1.1.3施工工厂根据本工程规模及施工条件,确定其辅助企业及设施项目主要有:混凝土拌和系统、钢筋加工厂、木材加工厂等。根据主要工程项目工程量及施工总进度计划确定的施工强度,估算其规模如下:钢筋加工厂建筑面积40m2,占地面积200m2;木材加工厂建筑面积500m2,占地面积1600m2115 ;为了便于管理和方便施工,其辅助企业及设施均可就近安置。其工程量见表7.5。表7.5施工临时占地序号项目名称及规格建筑面积(m2)占地面积(m2)备注1混凝土拌和系统180120010处2钢筋加工厂402005处3木材加工厂50016004仓库系统6803000钢筋180700水泥2001100木材30012005施工管理及生活福利50032006施工道路585007料场、弃渣场68000合计19001357001.1.1施工布置方案(1)施工布置本工程建筑物相对分散,其施工布置亦相对分散。施工布置本着不占农田和少占农田为原则,本工程的施工辅助企业适宜分散布置。除工程必须的砂石骨料加工系统和混凝土拌和系统、钢筋木材加工厂及施工机械维修厂以外,施工中的钢模板、非标准产品等均由专门厂家提供及加工,施工现场仅规划维修保养堆放场地。考虑本工程施工期短,为了减少征地和降低临时工程费用,不考虑新建施工队伍及辅助工的生活用房,采用就近租用民房和搭设临时工棚。(2)弃渣规划主体建筑设计工程量如下:土方开挖278592m3,土方回填250455m3,混凝土840m3,浆砌石6422m3,土石方平衡表见表7.6。施工产生弃渣10.344万m3,由于弃渣分布于34.80km长的河段,比较分散,可以将其就近弃于河道附近的低洼地带用于填渣造地。115 表7.6土石方平衡表序号工程项目名称土石方开挖土石方填筑利用方量调入方量调出方量弃料借方量备注数量来源数量去处(m3)(m3)(m3)(m3)(m3)(m3)(m3) 一坪坝段98511120409.378808.841600.5土方开挖0临时工程19702.241600.5             二罗店段14010081065648520 75248临时工程280200             永久工程量合计238611201474.3190888.810585.2土方开挖0 47722.210585.2 四临时工程399814898131984.816996.2土方开挖0 7996.2  合计278592250455.3175645.669181.9 75248 103440.652185.7 备注:表中数据全部换算为自然方。115 1.1施工总进度(一)安排原则根据地方政府和其他部门意见,结合本工程实际,本着先急后缓的原则安排各项目,整个工程施工期从2012年9月—2013年8月,施工期为12个月。(二)进度安排1.施工准备期本工程为河道施工,准备工作量较大,初步拟定工期为2个月,主要完成进场公路整改,场内交通,水电通讯系统,临时房屋建筑和料场准备、场地平整等工作。2.主体工程施工期工程施工,主要施工项目包括土石方开挖、土石方回填、混凝土浇筑、浆砌石砌筑与拆除,格宾墙,以及河道疏挖等。时间为11月至次年6月,枯水期完成脚槽等下部工作,汛期后完成上部工作。3施工扫尾:次年7月至8月。详见施工进度表。本工程各主要项目施工的月高峰强度分别为:土方开挖:23216(m3/月),土方填筑:20871(m3/月),砼浇筑:70(m3/月),砌石工程(包括格宾墙):15424(m3/月)。115 1工程管理本次工程管理设计按照《堤防工程设计规范》(GB50286-98)、《堤防工程管理设计规范》(SL171-96)、《湖北省河道管理条例》,水利部、财政部“关于印发《水利工程管理单位定岗标准(试点)》和《水利工程维修养护定额标准(试点)》的通知”(水办[2004]307号)的要求,结合漳水河流域整治工程的实际情况进行。1.1管理机构1.1.1管理现状工程范围内无专设河道管理机构,由京山县市水利局统一管理。目前河道管理存在的问题主要有:⑴工程管理力量薄弱,行政干预较多,致使河道管理无序,有法不依,执法不严;⑵管理机构尚不健全,无常设管理机构和正常管护、维修经费;⑶管理人员专业性不强,指导不到位,影响综合治理工程的维护和管理;⑷工程管理设施缺乏。1.1.2工程管理机构为了搞好本河段整治工程建后管理工作,讲成立专门的漳水河工程建设管理机构,下设财务部、工程管理科、质保部、建设科等部门。工作职责范围为:城区乡镇河道、堤防的运行管理和维修养护以及各项水利规费的征收与管理等日常事务。工程管理机构设置本着精简高效、合理兼职、管养分离的原则,适当配备管理人员和管理设施,工程维修、养护面向社会。1.2工程管理范围及保护范围1.2.1工程管理范围漳水河流域整治工程115 管理范围包括河道堤防、所有构筑物及动植物;附属工程设施,包括观测、交通、通讯设施、测量控制标点及其它维护管理设施;管理单位办公用房,设备材料仓库、维修生产车间、职工宿舍及其他生活福利设施。河道堤防内全部河道及堤防外防汛通道是工程管理范围,堤内河道必须保证行洪通畅,水生态系统得到保护与修复,堤内防汛通道应保证畅通无阻,结合流域规划搞好绿化,美化环境。1.1.1工程保护范围结合漳水河综合治理工程实际情况,确定堤内30~100m,堤外全部河床及滩地为工程保护范围。在此范围内,任何单位和个人使用土地、水域,都必须按国家颁布的《河道管理条例》及其它有关规定执行,不得影响安全,不得影响水土保持。在管理范围及工程保护范围内进行爆破、钻探、挖筑鱼塘、开采地下资源或考古发掘,修建取、排水口,建造房屋和桥梁及临时性设施等活动,必须经主管部门批准。1.2工程运行管理根据《堤防工程管理设计规范》(SL171-96)的要求,结合漳水河综合治理工程的具体情况,监测内容包括河流地貌和岸坡稳定性(纵断面、横断面、河床材料组成)、水文(流量、水位、洪水过程、水质、水温)、生物(植被、大型无脊椎动物、鱼类)等多项技术指标。监测数据包括定性描述和定量数据,要配有相关照片、勘察设计图、图表和文字说明。工程完工后每年至少要监测一次,并连续监测5年以上。工程前后监测所选参数和采用的监测技术应是一致的,以便于进行对比。河流地貌和岸坡稳定性监测,在深槽和浅滩断面选择永久断面,测量河道平摊宽度、宽深比、岸坡坡比等参数,也要对河流平面形态、纵断面和底质材料组成进行记录和测量。测量以新埋设的公里碑为测点,一般测点间距为100m。每年在汛期和维修前后进行两次,局部有特殊情况时,应适当增加观测次数。应加强河中滚水坝的垂直与水平位移监测,对位移值在设计范围内应加强观察,记录位移的发展过程,对位移值超过设计范围时,应采取措施进行加固,确保建筑物的稳定性。水文监测是最基本的监测项目之一,是做好工程控制运用,检测工程安全的重要手段,本次在漳水河整治河段设20115 处设水位尺,以及时了解和掌握水位变化情况,为防汛运行、管理提供科学依据。水尺设置应高出堤顶0.5m,水位观测的布置及水尺零点高程的检测、改正等技术要求,应按照《水位观测标准》(GBJ138-90)的有关规定执行。工程完成后,管理单位应根据水文气象预报,做好防汛工作。应充分发挥水文自动测报系统的作用,并根据资料的累积情况,逐步完善水文预报方案,提高预报精度。管理单位进一步完善现有的工程运行管理制度,严格按制度办事,落实汛前检查、汛期查险报险制度和防汛抢险制度。加强技术档案管理,做好工程管理与防汛抢险的大事记录。落实工程维修费,做好工程的运用及维护,注重白蚁的防治,保障工程的正常运用。恢复和新建的观测项目应满足现行规范及工程运行的要求,同时要做好观测资料的整理与归档工作,为以后工程的定期安全评价积累可靠的原始资料。做好河道的水资源保护工作,确保河道水质不受污染。1.1工程建设管理工程建设由京山县水利局组建项目法人组织实施,按照国家有关规定,严格遵守项目法人责任制、招标投标制、建设监理制、合同管理制和廉政责任制的要求进行该工程的建设过程管理。根据工程的特点和工期要求,合理划分标段,制定招标方案,招标方案经省水利厅审批后执行。(1)招标范围:工程建设监理、全部土建工程、管理设施采购。(2)招标组织形式:以委托招标为主。(3)招标方式:以公开招标为主。项目法人必须严格按照项目批复的招标方案,择优选择具备资质的招标代理机构,在有形建筑市场内组织进行招标投标活动,确保项目招标投标活动做到公开、公平、公正。项目法人在项目招标时,要严格执行审批的设计文件(包括工程量和审批概算控制),达到招标限额的工程必须按规定进行招标投标;项目标段的划分要科学合理,不允许将标段化整为零规避招标。所有参加项目投标的企业,必须具备与项目规模相适应的资质等级。在本次工程施工期间,为有效地对工程质量及投资进行控制,工程建设应实行项目法人责任制、招标投标制和工程建设监理制,同时由当地水行政主管部门进行质量监督管理。115 监理单位和施工单位要切实履行各自职责,严格按设计技术要求施工,对于施工过程中出现的实际问题及时与设计单位和主管部门沟通。设计单位要及时了解施工过程中出现的各种问题,根据实际情况优化设计。质量监督和建设主管部门要全过程跟踪管理,河道管理部门要参与建设过程管理,深入了解建设过程基本信息,为后续工程管理打下良好的基础。本次工程在实施过程中存在一定的安全隐患,在建设过程中参建各方应提出安全、卫生要求和采取其有力措施,消除安全隐患,杜截安全事故,防止出现安全、卫生事故。在施工前应结合场地平整,对施工临时生活区进行一次性清理和消毒,清理的重点是杀虫灭鼠以及消毒,同时清理固体废物。在施工人员就餐地点修建小水池,采用药物消毒,使施工人员生活饮用水水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。工程在施工期将产生“三废”污染和噪声污染,以及对人群健康、交通的不利影响。在施工期,工程管理机构应组织环境监理与监测,督促落实“三废”治理及噪声防护,做好河流水质保护工作,对石料场、弃渣场采取水土保持措施,加强卫生防疫,加强交通管理;在施工收尾阶段,对工程管理范围内和料场的环境进行恢复和完善有关绿化工作,并参与工程验收。1115 1工程占地及移民安置1.1工程占地范围本次河段综合治理工程,主要进行建堤、护岸、格宾墙的修建需临时占用农田,河道疏挖及挡水墙的修建均需占用部分土地,布置中尽量不占用耕地,充分利用现有堤坡。因此,工程占地涉及的范围大都集中在工程建设范围以内。工程占地主要包括工程建设用地、料场、弃渣场、临时施工道路、临时建筑用地和施工场地等内容。工程占地中除工程建设范围内用地为永久占地外,其余均为临时占地。1.2工程占地实物指标工程永久占地53.44亩,工程临时占地包括料场、临时施工道路和临时建筑用地等,共计187.41亩。工程占地见表9.1。表9.1工程占地表序号项目名称单位数量备注一工程永久占地亩53.44二施工临时占地亩187.411渣场公路m2510002施工工厂m260003料场m2130004渣场m255000三合计亩240.851.3工程占地处理措施根据《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL5021-93)的规定:工程永久占地(包括工程管理范围占地)处理可参照水库淹没处理的办法进行。1.4工程占地投资概算9.4.1编制依据1、《中华人民共和国土地管理法》;2、《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》;3、《水利水电工程水库淹没处理设计规范》;4、《湖北省土地管理办法》;5、《湖北省人民政府文件》(鄂政发[2005]11号;115 6、地方现行物价水平及基本资料。9.4.2补偿标准根据《大中型水利水电工程建设征地补偿及移民安置条例》、《水利水电工程水库淹没处理设计规范》、《湖北省实施中华人民共和国土地法办法》以及其它的法律法规和地方现行物价水平,工程占地按照规定标准予以补偿。本工程永久占地补偿标准为3万元/亩,本施工临时占地基本为耕地,临时占地补偿标准为1500元/亩。1115 1环境影响评价1.1环保设计依据(1)有关法律、法规①《中华人民共和国环境保护法》;②《建设项目环境保护管理条例》,国务院第253号令;③《中华人民共和国环境影响评价法》;④《中华人民共和国水土保持法》;⑤《中华人民共和国水污染防治法》;⑥《中华人民共和国环境噪声污染防治法》;⑦《中华人民共和国土地管理法》;⑧《中华人民共和国固体废物污染环境法》。(2)规范性文件(1)《关于加强资源开发生态环境保护监管工作的意见》(国家环保总局,环发[2004]24号文)(2)《关于在建设项目环境影响评价中进一步做好公众参与工作的通知》(湖北省环境保护局,鄂环办[2003]67号文)(3)环评导则、规范①《水利水电工程环境影响评价规范》(SDJ302-88)(试行);②《环境影响评价技术导则非污染生态影响》(HJ/T19-1997);③《环境影响评价技术导则总纲、大气环境、地面水环境》(HJ/T2.1~2.3-93);④《环境影响评价技术导则声环境》(HJ/T2.4-1995);⑤《环境影响评价技术导则水利水电工程》(HJ/T88-2003);⑥《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)。1.2环境污染现状分析工程地处京山县境内,工程范围为坪坝段和罗店段,工程河段属于乡镇城区及乡村交接地段,两岸分布村落、耕地,两岸均有公路分布。靠近乡镇115 城区的河段污染较为严重,河水呈灰绿色,越往下浑浊度越深,主要受城市生活排放污水及生活垃圾等影响;乡村段距离城市较远,河床基本不受污染,越往上河水越清澈,附近分布零星乡村房屋距离河道也较远,河道两侧多为耕地及山体。1.1环境影响预测评价1.1.1工程兴建对环境的主要有利影响工程施工后能对当地环境及河道治理带来较为良好的影响,主要有以下几点:1、河堤建成后通过河道清淤和堤防护坡等工程措施,可以消除岸边水草,平顺水流,降低洪水位。2、可以较好的解决水土流失问题,对当地自然生态环境将会带来极大的改善。1.1.2工程兴建对环境的主要不利影响工程对环境的不利影响主要为施工期的“三废”排放和噪声对周边环境的影响、施工人员感染传染病风险和施工期临时占用部分土地等。1、水污染(1)施工废水施工期间对水质产生影响的施工活动主要有:施工机械车辆保养冲洗废水、混凝土砌体养护废水、施工人员产生的生活污水以及施工中的基坑排水等。以上废水如不进行处理就排放会对当地及下游水体造成污染。施工废水除养护混凝土的碱性废水外,还存在施工机械设备以及施工运输车辆保养冲洗废水。工程主要施工机械设备包括自卸汽车、载重汽车和装载机等需清洗,按照每天冲洗数为50%的情况计算,此部分废水主要含有泥沙和石油类等污染物。(2)生活污水工程建设期间,施工高峰人数为300人/日,每天每人用水量按120L计,以用水量的80%计算污水量,则生活污水最高日排总量为28.8m3。施工生活污水包括施工人员粪便污水、淋浴污水、洗涤污水和食堂污水等,主要含有CODcr、BOD5、SS、氨氮(NH3-N)、磷酸盐和动植物油等污染物。(3)基坑排水115 在工程施工过程,有可能降雨,此时山坡渠道内会聚集部分雨水,造成基坑积水,在土基渠道内,还因为地下水的渗出,围堰渗水和施工用水汇集而成,主要污染物为悬浮物,基坑废水排放对局部水质有一定的影响。2、空气污染工程施工对环境空气的影响主要表现在交通运输、土方填筑、水泥装卸、混凝土拌和等施工活动中产生的粉尘以及各类施工机械产生的燃油废气等,其主要污染物有TSP、SO2、CO及NOX等。废气会降低能见度,引起各种呼吸道疾病等。3、噪声污染施工区噪声主要来自施工机械设备和运输车辆。根据噪声影响预测,混凝土拌和机影响范围白天为100m,夜间为300m,施工交通干道交通噪声影响范围约50~100m。根据现场查勘和调查,施工机械设备产生的噪声对周围环境影响较小,但对现场施工人员影响较大。同时,交通噪声对公路两侧居民区和施工人员办公生活区有一定的影响。4、弃渣本工程弃渣量主要为开挖的多余土石方,均可以考虑就近堆放堤背面空地或弃料场堆存,推土机推运整平,以减小对环境的影响。弃渣体在植物措施恢复之前会产生一定的水土流失。5、人群健康施工人员由于工作强度大,生活条件差,抗病免疫力下降,患传染病和其它疾病的可能性增加,会对人群健康产生一定影响,以致影响工程进度。1.1环境保护措施为了尽量减轻工程施工对环境产生的不利影响,必须采取一定的措施来保护当地环境。1.1.1水质保护1、施工废水处理(1)碱性废水处理本工程在施工过程中由于要对混凝土进行养护,会产生大量的碱性废水,产生的碱性废水将使用工业硫酸进行中和、沉淀处理,共需工业硫酸18.8kg(中和碱性废水需浓度为98%的工业硫酸0.05kg/m3)。对混凝土养护产生的废水处理工艺流程图如图10.1所示。115 图10.1碱性废水处理工艺流程图(2)机械设备冲洗废水处理由于废水排放量小,施工点分散,场地紧张,采用正规成套的废水处理工艺对本工程而言在经济技术上缺乏可行性。因此应因地制宜采取一些简易处理措施,结合管理措施,减少污染物排放,减轻对地表水的环境影响。以上施工废水集中收集在施工场地附近坑塘改建成的集水池中,在集水沟末端设钢板隔油,集水池出口处设薄壁堰溢流出水。定时清除钢板前的废油,并清理沟底淤泥。在集水池后连接沉淀池,经过中和沉淀处理后可以排放到自然水体。隔油处理示意图如图11.3-2所示。图10-2隔油处理示意图2、生活污水处理根据施工总布置,生活区一般位于附近农村的空闲场地,建设单位的管理用房及设计、监理等单位的生产生活用房租住于附近的集镇或农村,由于施工范围广、战线长、施工分散等特点,因此,施工生活区每处实际生活污水量并不大,仅需挖排水沟,入化粪池厌氧处理后,即可排入附近农田。3、基坑排水115 在工程施工中,基坑中的废水主要是由降雨、围堰渗水和施工用水汇集而成,主要污染物为悬浮物,基坑废水排放对各渠道局部水质有一定的影响。工程施工中在基坑内设集水坑,用水泵抽排,当悬浮物浓度过高时,应静置一段时间后再排放,并及时清理坑内的泥浆。1.1.1环境空气保护由于工程区主要为农村地区,地势开阔,大气扩散条件较好,区内无大的环境敏感点,故工程施工对环境空气质量的影响较小,且影响的时间和范围有限,一旦施工结束,污染源即不复存在。对在产尘较大的现场施工人员,按国家有关劳动保护规定,发放防尘用品;水泥在装卸运输过程中,应采取良好的密封状态运输,装载多尘物料时,应堆码整齐以减少受风面积,并适当加湿以尽量降低运输过程中起尘量;施工区干道车辆实行限速,干旱、多风季节对交通干道每天洒水四次,以减少起尘量;加强车辆的维修和保养,使用优质燃料,减少有害尾气排放。混凝土拆除、土石方开挖施工和运输,尽量控制粉尘污染。建筑结构内的施工垃圾清运,严禁随意凌空抛撒,施工垃圾应及时清运,并适量洒水,减少粉尘对空气的污染。易飞扬物、细颗粒散体材料,安排在库内存放或严密遮盖,运输时要防止遗洒、飞扬,卸运时采取码放、覆盖措施,减少污染。1.1.2噪声防治采用噪声较低的生产设备和生产工艺,加强对机械设备的维修和保养,减少运行时产生的噪声。运输车辆途径居民区和施工人员办公生活区时,要适当减速,禁止使用高音喇叭。对噪声较大的机械,尽量远离噪声敏感区布置,并控制施工时段,禁止夜间10时至清晨6时施工作业。对接触高噪声的机械操作人员实行轮班制,控制工作时间,并按照国家有关劳动保护的规定严格执行劳动保护措施,对施工人员进行个人防护,以配带防噪用具为主。1.1.3人群健康保护施工区医疗卫生设施达到一定的标准,保证施工人员健康。1、生活饮用水保护115 施工区没有现成的饮用水处理设施,饮用水采取药物消毒加热杀菌后饮用,有条件可配备饮水机。施工现场设立开水供应点。为避免饮用水源遭人畜粪便污染,距水源30m内不得修建厕所、堆放垃圾等污染源。2、施工区卫生清理在施工前应结合场地平整,对办公生活区、仓库等进行一次性清理和消毒,清理的重点是杀虫灭鼠以及消毒,采用鼠夹法或毒饵法(溴敌降颗粒)进行灭鼠工作。选用石碳酸用机动喷雾器消毒,同时清理固体废物。3、施工区公共卫生设施在施工作业相对集中且距生活区较远的施工区,修建临时厕所,安排专人清扫。每个临时生活区配置垃圾桶,指定专人定期清运垃圾,运至垃圾场进行填埋等处理。4、施工人员卫生防疫施工人员进场前要拟定检查项目,对施工人员进行检疫,对患者隔离治疗,切断传播途径。1.1环境管理与监测1.1.1管理机构根据国家有关规定,工程环境管理应由专门机构负责,在工程管理部门设置环境管理办公室,专人负责施工中的环境管理工作,业务上接受当地环保局的检查和指导。1.1.2管理任务贯彻执行环境保护法、水法、水污染防治法、水土保持法等法律法规。根据上级主管部门提出的环境质量要求,制定工程施工环境保护规定和环境质量控制标准。制定环境监测计划,并委托有相应资格等级的监测机构组织实施。组织实施施工环保计划,监督承包商落实环保措施。委托环境监理工程师在施工期间对所有施工单位的施工活动进行环境监理。1.1.3环境监理工程施工应建立环境监理制度,环境监理是工程监理的重要组成部分。环境监理工程师在施工期间对工程所有施工经营单位的环境保护工作进行监督、检查、管理。配备环境监理工程师1名,在施工现场和生活营地对所有施工经营单位的环境保护工作进行监督检查,对施工经营单位的环境保护工作进行抽查、监测,要求施工经营单位限期完成有关环境保护工作。115 环境监理工程师定期编报环境监理日志、环境监理报告报环境管理办公室。提出存在的重大环境问题和解决问题的建议。1.1.1监测站点布设及监测内容1、水质监测点布设:施工河道每隔1000m设1个监测点。监测项目:pH、悬浮物、COD共3项。监测方法:各项目按《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定的方法进行监测。监测频率:施工前、中、后各监测1次,共204点·次。2、环境空气监测点布设:施工区每隔1000m设1个监测点。监测项目:总悬浮微粒、氮氧化物和二氧化硫共3项。监测方法:采样频率和监测方法按《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中规定的方法进行监测。监测频率:施工前、中、后各监测1次,共102点·次。3、噪声监测点布设:施工集中区、生活区各设1个监测点。监测项目:交通噪声和施工噪声共2项。监测方法:各项目按《城市区域环境噪声测量方法》(GB/T14623)中规定的方法进行监测。监测频率:每个工区布置区各监测1次,共10次。4、生态监测每个工区布置区各监测1次,共10次。1.2投资概算根据《建设项目环境保护设计规定》第62条,对本工程而言,凡为减免工程施工造成的环境影响而采取的环境保护措施、监测手段以及相应运行费,均列为环保投资。经初步估算,本工程环保总投资57.24万元。表10-1环境保护投资概算表115 表10-1环境保护投资概算表项目主要工作内容单位数量单价(元)投资(万元)备注一第一部分环境保护措施   21.84 1水质保护   7.32  碱性废水处理收集处理池个1028002.80  工业硫酸98%kg18.8100.02  生活污水初级处理个1020002.00  施工车辆冲洗含油废水处理集水池个1025002.50 2空气质量保护   3  委托洒水费月2015003 3公共卫生   5.60  施工生活区进场清理和消毒m260000.50.30  施工生活区处理垃圾桶个180500.90  设置工区临时厕所个3410003.4  垃圾、粪便清运费月205001 4人群健康保护   5.92  20%施工人员检疫费个1202002.4  施工区医务诊疗费人.月120*2051.2  施工区人员预防免疫人320501.6  定期杀鼠、蝇、蚊费用人.年120*3200.72 二第二部分环境监测措施   27.00 1水质监测点.次102100010.2 2环境空气监测点.次102150015.3 3噪声监测点.次105000.5 4生态监测点.次1010001 三第三部分环境保护独立费用   5.16 1建设期环境管理元48.844%1.95 2建设期环境监理元48.842.5%1.22 3环境保护勘测设计费元48.844%1.95 4工程质量监督费元48.840.07%0.03  一至三部分合计   55.62  基本预备费%354.001.62  合计   57.24 115 1水土保持设计1.1设计依据及标准(1)法律法规及指导意见①《中华人民共和国水土保持法》(1991年6月29日);②《中华人民共和国水土保持法实施条例》(1993年8月1日);③《开发建设项目水土保持方案管理办法》;④湖北省实施《中华人民共和国水土保持法》办法;⑤《水土保持生态环境监测网络管理办法》;⑥《湖北省人民政府关于划分水土流失重点防治区公告》(鄂政发[2000]47号);⑦《湖北省人民政府关于征收水土保持设施补偿费和水土流失防治费的通知》(鄂政发[2000]28号);⑧《关于发布〈水利工程各阶段水土保持技术文件编制指导意见〉的通知》(水总局科[2005]3号);⑨《开发建设项目水土保持工程概(估)算编制规定》(水利部水总[2003]67号文)。(2)技术规范与标准①《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-98);②《水土保持综合治理规划通则》(GB/T15772-1995);③《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453-1996);④《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774-1995);⑤《水土保持监测技术规程》(SL277-2002);⑥《水利水电工程制图标准水土保持图》(SL73.6-2001);⑦《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-96)。1.2项目区水土流失及其防治状况(一)项目区水土流失主要形式115 项目所在地的水土流失形式主要以水力侵蚀为主,流失强度以微度、轻度为主。(二)项目区水土流失防治工作状况1、进展及成效目前具有一定的水土流失治理基础,水土流失综合治理工作以坡改梯、栽植水保林、封山育林和退耕还林为主,辅以工程措施和农业措施。2、主要经验经过多年的水土保持实践工作,积累了不少好的经验,已实施的水土保持措施值得本工程借鉴。(1)工程措施:硬护坡工程如浆砌石护坡、现浇混凝土护坡、预制块护坡等,在堤防除险加固、渠道综合治理工程中对工程本身起到很好的防护作用,也具有良好的防治水土流失的效果。施工结束后对临时占地进行全面整治,或恢复为耕地,或发展鱼塘,提高了土地利用率,并为当地农民创收。(2)植物措施:堤坡采用草皮护坡,利用生物的特性进行护坡,打破了以往“硬护坡”的传统,使得工程项目和周围环境更加协调。对于土料场、弃渣场、施工辅企等区域种植意杨,撒播狗牙根、红三叶、白三叶草籽,防护措施显著,长势良好。(3)临时措施:施工过程中对施工区域剥离的表土采取临时拦挡和苫盖,在施工辅企等周边开挖排水系统等措施,可有效的控制施工期水土流失。以上措施对本次工程的建设具有很好的借鉴意义。1.1主体工程水土保持评价1.1.1水土保持制约性因素分析评价项目为低山丘陵区线性工程,区域地质条件总体较好,不属于泥石流易发区,沿线也避开了全国水土保持监测网络中的水土保持监测站点、重点试验区,未占用国家确定的水土保持长期定位观测站。项目主体主要从施工难易程度、河堤本身安全性、后期检修管理及综合投资等方面考虑。从水保角度分析,推荐方案挖填方量明显小于比选方案,而水土流失主要发生在挖填过程中,挖填施工等形成的裸露面也极易产生水力侵蚀,因此,主体推荐方案可以有效控制水土流失量,避免造成严重的流失危害。总的来说,从水土保持角度,项目的建设符合技术规范中的约束性规定,不存在制约性的因素。115 1.1.1水土保持评价的综合结论与建议1、工程用地评价结论本工程本着尽量少占耕地的原则进行征地。临时占地中弃渣场所占比重较大,主体工程进行了土石方平衡,最大限度的利用开挖方,减少弃渣量,尽量减少弃渣占压地表面积,控制水土流失面积。以上设计均符合水土保持相关技术规范的要求。在施工过程中由于临时占用耕地对当地生产有一定的影响,但施工完毕后,本工程所有临时用地均采取了复耕措施,提高了土地利用率和垦殖率。2、施工组织评价根据主体工程施工进度安排,本工程为线性工程,分段施工。河堤及建筑物工程主要安排在枯水期施工,并布置有河堤分段施工围堰,因此,土石方工程及建筑物的基坑开挖均有效的避开雨季,减少了暴雨及径流对施工期开挖裸露面的冲刷,从而减少了水土流失的发生。3、主体工程设计中水土保持措施的分析与评价(1)主体工程区河堤外边坡设计采用了浆砌石衬砌、植物护坡等多种形式防护措施,具有水土保持功能,其中,草皮护坡界定为水土保持措施。综合分析认为,主体工程防护设计在满足主体工程正常安全运行的同时,对水土保持和环境要求也考虑的比较充分,基本符合水土保持要求,可起到较好的保持水土作用。但对于部分填方河堤外侧,主体设计未考虑施工期的临时拦挡,这样可能对河堤外侧下边坡造成一定的影响,因此,本章节补充河堤外侧下边坡临时拦挡工程,并估算工程数量计算投资。(2)弃渣场区本项目弃渣主要为不能回填利用的土方和少量拆除的石方,根据施工布置,本项目弃渣多为坡地弃渣。本工程所有临时用地全部复垦,先期对弃渣场的表层土20~30cm进行了剥离,耕植土作为不可再生的表土资源,为后期复耕及绿化恢复提供便利并减少成本。但主体设计中对弃渣场除考虑表土剥离及返还外未布置其他措施,本章节拟增加相应的表土临时防护及渣场拦挡、周边排水等,以防治表土堆放和弃渣过程中产生水土流失。115 (3)土料场根据区域特点,本工程土料基本在工程区附近的耕地开采,主体工程设计考虑了表层耕植土的剥离及后期返还表土恢复耕地等措施。(4)施工辅企、施工道路区根据施工组织及移民章节可知,主体设计对施工期间布设的施工辅企、施工道路仅采取了表土剥离、返还复耕措施,本章节对施工辅企拟增加相应表土的临时防护、排水、硬化层清除等措施;对施工道路主体设计考虑了路边排水,具有一定的水土保持功能,本章节拟增加表土临时防护,边坡撒播草籽临时防护等措施。1.1水土流失防治责任范围1.1.1防治责任范围确定的原则和依据按照“谁开发,谁保护,谁造成水土流失,谁负责治理”的原则,根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-98)的要求,结合工程布置、施工组织及工程区的地形、地貌等自然条件,确定本工程的水土流失防治责任范围。水土保持方案中项目建设单位的水土流失防治责任范围包括工程建设区和直接影响区。工程建设区的防治责任范围包括新建堤防永久占地和取土场、弃土弃渣场、施工便道、料场、施工工区、生活区和工程管理范围等占用土地区域。项目建设区主要包括水工建筑物占地、料场、渣场、施工场地及生活区、施工道路等。直接影响区主要为料场、渣场、施工场地及生活区、施工道路征占地范围外受施工影响可能产生水土流失的周边区域等。1.1.2水土流失防治责任范围根据防治责任范围确定的依据和原则,经统计,本项目的水土流失防治责任范围共700hm2。1.2水土流失预测1.2.1预测时段的划分本工程属于建设类项目,其施工建设期共12115 个月,施工期(包括施工准备期)水土流失预测时段需要根据每个施工单元的施工进度安排,结合产生水土流失的季节,按最不利条件来确定。工程施工结束后,因施工引起水土流失的各项因素逐渐消失,地表扰动基本停止,水土流失将明显减小,但由于植物措施防护效果的相对滞后性,在生产运行初期项目区仍会有一定量的水土流失,本项目自然恢复期按2年计算。1.1.1工程占用、扰动地表及损坏水土保持设施面积由占地章节可知本工程新征临时占地主要包括弃渣场、土料场、施工辅企和施工道路。根据统计,工程共占用地表面积为240.85亩,根据分析,工程占地范围内全部扰动,所以工程扰动地表面积也为240.85亩。根据湖北省颁布的水土保持设施补偿费和水土流失防治费收缴标准和使用管理办法、水利部水保[1996]393号文(《关于水土保持设施解释问题的批复》)及鄂水保复[2001]593号(《省水利厅关于“水土保持设施”问题解释的批复》)等,本工程扰动地表面积耕地、林地及部分其他土地类型计入损坏水土保持设施面积,考虑到本工程的实际情况,项目为国家投资的水利项目,建设单位以水利部门为主。1.1.2弃土、弃渣及其分布工程产生的弃渣包括弃土和弃石,开挖的表层土含有杂草、淤泥及块石渣不能利用,不宜作为回填料利用,必须作为弃渣处理,工程土石方平衡见施工部分。1.2可能造成水土流失量预测1.2.1预测方法本方案采用定性和定量相结合的方法进行预测,对于可能造成的水土流失量的预测,根据不同的水土流失区域,在调查、分析的基础上,采用类比法进行预测,不足部分采用实地调查与专家相结合的方法进行预测。扰动地表造成的水土流失量计算公式如下:新增水土流失量:115 计算公式:式中:——扰动地表水土流失量(t);——预测单元(1,2,3,……n);——预测时段(1,2,3,指施工准备期、施工期和自然恢复期);——第个预测单元在不同施工时段扰动和损坏原地表的面积(km2);——第个预测单元在不同施工时段的平均土壤侵蚀模数(t/km2·a);——第个预测单元在不同施工时段的预测期(a);——第个预测单元在第时段的新增土壤侵蚀模数(t/km2·a);——第个预测单元的水土流失背景值(t/km2·a)。1.1水土流失防治目标与方案1.1.1防治原则与目标(一)防治原则1、坚持“谁开发谁保护,谁造成水土流失谁负责治理”的原则。2、坚持水土保持工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”原则。3、坚持“预防为主、因地制宜、生态优先”的原则。4、坚持水土保持方案应具有效益好、投资省、可操作性强的原则。(二)防治目标本工程的防治标准按照二级标准拟定防治目标。根据有关规范和标准以及项目区的降雨和水土流失情况,确定项目区总的防治目标如表11.1。115 表11.1防治目标一览表防治指标标准值按地形地貌修正按降水修正按侵蚀强度修正采用目标修正说明扰动土地整治率%95/95水土流失总治理度(%)85/+489多年平均降水量800mm以上地区,绝对值提高2以上土壤流失控制比0.7//0.7拦渣率(%)95///95林草植被恢复率(%)95/+4/99多年平均降水量800mm以上地区,绝对值提高2以上林草覆盖率(%)20/+4/24多年平均降水量800mm以上地区,绝对值提高2以上1.1.1防治分区根据主体工程布局、设计和施工的特点以及本工程的防治责任范围,划分本工程的水土流失防治分区:一级分区:工程沿线为低山丘陵地形,所以本方案一级分区仅划分一个区,即山丘区;二级分区:根据施工单元分5个二级区:1、主体工程防治区:包括河堤和管理区域;2、弃渣场防治区;3、土料场防治区;4、施工辅企防治区;5、施工道路防治区。1.1.2水土保持总体布局根据工程建设区地形、地质、土壤条件及区域水土流失状况,结合施工特点、施工布置和建设区近远期发展规划,以及所产生的水土流失影响和防治目标,统筹制定水土保持措施。按照工程措施和植物措施相结合、重点治理和一般防护相结合、安全保护和水土资源保护相结合、治理水土流失和恢复、提高土地生产力相结合原则,对建设区水土流失进行系统、全面设计,形成完整的水土流失防治体系。本工程水土保持分区治理措施由主体工程区、弃渣场、土料场、施工辅企、施工道路5个水土保持分区构成。115 1.1.1水土流失防治措施1、主体工程防治区经过对主体工程的分析和评价可知,主体设计未考虑对部分填方河堤外侧施工期的临时拦挡,本章节对其进行补充。填方河堤外侧坡坡比一般为1∶2,设计临时拦挡采用草袋装土,堆砌成顶宽0.5m,高0.5m,坡比1∶1的梯形断面。河堤边坡防护到位后,拆除临时拦挡。2、弃渣场防治区将先期剥离的表土临时堆放在渣场一角,在周边用袋装土拦挡,拦挡断面采用顶宽×高=50×50cm、边坡1∶1的梯形断面。表土最大堆高控制在2.5m左右,堆放边坡控制在1∶2以下,表面用无纺土工布覆盖,防止强降雨造成的水土流失。等弃渣完毕后将表土返还并组织农民复耕,工程量计入移民专业估算。根据“先拦后弃”的原则,堆渣前在沟口及坡脚布置浆砌石挡渣墙,挡墙顶宽0.5m,高2.0m,面坡直立,背坡倾斜坡度1∶0.5;墙体设置两排φ10的PVC管排水孔,间距1.0m,孔口设反滤料;挡渣墙沿长度方向每10m设伸缩缝,缝宽2cm,并填塞杉木条。渣体分层碾压,平均堆放高度为3m,边坡控制在1∶2。根据各渣场仅堆渣面及周边坡面汇集雨水的特点,经计算,周边排水沟采用30×30cm、坡比1∶1的梯形断面。3、土料场防治区对土料场剥离的表土临时堆放在料场的一侧,防护措施同弃渣场。根据工程经验,具体开采时可分片开挖,开采一片剥离一片,开采另外一片时可将表土及时返还。料场在开采之前沿征地界限外侧设周边排水沟,根据周边来水量确定排水沟尺寸为底宽×高:30×30cm、边坡1∶1的梯形土沟。排水沟与周边自然排水系统顺接工程计入周边排水沟内。料场为复耕方便,开采坡度控制在1∶4以下。施工完毕后,占压用地全部返还复耕,此部分工程量计入移民专业估算。4、施工辅企防治区根据施工组织及移民章节可知,主体设计对施工期间布设的施工辅企采取了表土剥离及返还复耕措施,本章节对施工辅企拟增加相应表土的临时防护、排水、硬化层清除等措施。本区的临时措施主要是表土防护措施,具体防护措施同弃渣场,不再赘述。115 5、施工道路防治区对施工道路主体设计考虑了路边排水,本章节主要补充表土临时防护和边坡撒播草籽临时防护等措施。对于表土临时防护同弃渣场表土临时防护,此不赘述。对于部分填方路段下边坡需要播撒狗牙根草籽,播撒密度为30kg/hm2,防治雨水和径流冲蚀边坡。施工结束后,将施工道路表面疏松,返还表土,并将便道平整以达到复耕的要求。1.1水土保持监测与管理1.1.1水土保持监测水土保持监测的内容包括:水土流失影响因子、水土流失量的监测、水土流失危害监测、水土保持防治效果的监测。监测的方法包括:实地调查法、现场巡查法、定位监测法、综合分析法。本工程水土保持监测期共24个月。工程动工前对项目区水土流失背景值监测一次;调查、巡查及定位观测每年雨季及冬季各监测一次,雨季每月监测一次,定位观测在监测点布设后监测期内每年汛前、汛后及冬季各一次当降雨强度大于50mm/h一次或降雨大于100mm加测1次。每半年监测频次控制在3~4次。为体现水土保持监测的全面性、典型性和代表性,本工程拟在河堤外坡、弃渣场布置简易土壤侵蚀观测小区监测侵蚀量。在地面监测的同时进行典型调查,并根据实际情况在不同的监测区域设置临时观测点,全面了解和掌握区域水土流失情况。1、河堤外坡在选定的监测点内布置简易土壤侵蚀观测场,采用平行布置,在河堤上选择5个监测点,采用插钎法进行监测。2、弃渣场根据弃渣特点,选择4个坡面弃渣场作为监测点,布设简易土壤侵蚀观测场。3、其它临时观测点其它临时观测点主要根据可能出现的施工情况在不同的监测区域里加设,如水土流失样地、植物样地以及水样采集点等,并在施工道路、表土临时堆放场等地加设监测点,全面了解和掌握水土流失情况。1.1.2水土保持管理115 为保证本项目水土保持工程的顺利实施、工程水土流失得到有效控制、项目区及周边生态环境良性发展,应明确项目施工的水土保持责任和培训制度,确定水土保持工程监理任务,确定水土保持工程的组织实施方式,明确水土保持专项验收的时间、经费及保障措施。施工单位应根据《方案设计》的设计原则,施工过程中落实临时工程区的水土保持防治措施,严格控制施工过程中的占压地范围,杜绝乱挖乱采。加强土石方运输和堆放管理,防止沿途大量散落,防止乱堆乱弃,尤其要加强施工过程中的临时防护措施。施工期,在每年雨季来临之前,对施工作业区的临时排水措施进行一次集中检查,完善临时排水措施,理顺周边排水通道。施工单位应在施工手册中专章给出水土保持实施细则,将水土保持方案报告书及设计文件中规定的水土保持措施进行细化,管理到位,监督到场,责任到人。可考虑在施工辅助企业竖立水土保持相关告示标语,增强施工与管理人员的水土保持与环境保护意识,开展水土保持培训讲座,培养水土保持专业施工队伍。根据水保[2003]89号《关于加强大中型开发建设项目水土保持监理工作的通知》的要求,按招投标的方式选定水土保持方案实施的监理单位,对方案实施进行全过程的监理,中标的工程监理机构应具有水土保持工程监理资质,监理人员必须取得水土保持监理工程师或监理资格培训结业证书,实行持证上岗。水土保持防治措施是对主体工程设计中,对可能产生水土流失防护措施不足的补充,本着“同时设计、同时施工、同时投产使用”的原则。水土保持防治工程纳入主体工程,实行项目法人制、招投标制及项目监理制,本章节补充的水土保持防治工程与主体工程一起招标,签订施工合同,按照设计文件及施工合同要求完成防治工程。在项目土建工程完成后,应当及时开展水土保持的验收工作。业主应当会同水土保持方案编制单位、施工单位、监理单位、监测单位,依据批复的水土保持方案设计,对水土保持设施完成情况进行检查,编制水土保持方案实施工作总结报告和水土保持设施竣工验收技术报告,向审批该水土保持方案的机关提出水土保持设施验收申请,同时要求设计单位提交水土保持工程设计报告、监理单位提交水土保持工程监理报告、监测单位提交水土保持工程监测报告、施工单位提交水土保持工程施工报告、水土保持评估单位提交水土保持工程技术评估报告等。水土保持设施验收工作的主要内容包括:水土保持设施完成情况、施工质量、投资使用和管理维护责任落实情况,水土流失防治效果等。115 1.1投资概算根据计算,本项目水土保持总投资为105.38万元。表11.2水土保持工程概算表编号费用名称单位数量单价(元)合计(万元)一工程措施   57.661弃渣场   47.37 场地平整m255000.001.447.92 表土剥离及返还m31100.006.660.73 土方开挖m31650.00143.2023.63 M7.5浆砌石排水沟m3326.00131.054.27 M7.5浆砌石挡土墙m3365.00243.818.90 PVC管m640.0030.001.922施工生活管理区   10.29 土方开挖m3325.00143.204.65 M7.5浆砌石排水沟m3430.00131.055.63二植物措施   5.75 道路施工防治区种植草籽kg153.0030.000.46 弃渣场防治区种植草籽kg165.0030.000.50 施工生活管理防治区种植草籽kg100.0030.000.30 道路施工防治区植树株3200.005.001.60 弃渣场防治区植树株5800.005.002.90三临时措施   25.19 主体防治区沟槽土方开挖m3520.00143.207.45 弃渣场防治区沟槽土方开挖m3203.00143.202.91 道路施工防治区沟槽土方开挖m3708.00143.2010.14 帆布(主体工程防治区)m21200.0010.001.20 帆布(弃渣场防治区)m23500.0010.003.50四独立费用   14.01 建筑管理费%2.0078.321.57 工程建设监理费%2.0078.321.57 科研勘测设计费%6.0078.324.70 水土流失监测费%1.5078.321.17 竣工验收费项  5.00五基本预备费%3.0092.322.77 合计   105.38115 115 1投资概算1.1工程概况漳水河是府河右岸一级支流,也是府河最大的支流,发源于随州市大洪山区,从京山坪坝入安陆,擦境南流,过双河、小王店、桑树,于辛榨出境入云梦。漳水河全长126km,流域面积930km2,河道坡度0.6‰,流域平均海拔120m,河网密度0.5km/km2。漳水河综合治理工程治理总长度34.80km,其中坪坝段长18.81km、罗店段长15.99km。根据方案比较,本综合治理工程主要采用清淤疏浚、新建河堤、护岸、拆除重建公路桥等措施,达到防洪减灾、美化环境的目的。1.2工程投资工程总投资6149.23万元,其中建筑工程3822.58万元,临时工程413.347万元,独立费用1411.82万元,基本预备费338.86万元,环保57.24万元,水保费105.38万元,工程静态总投资5986.60万元(不含水保环保专项)。1.3编制依据本设计概算执行本投资概算执行水利部水总[2002]116号文《水利工程设计概(估)算编制规定》。1、建筑工程:采用水利部《(2002)水利建筑工程概算定额》。2、机械台班:采用水利部《(2002)水利工程施工机械台时费定额》。3、设备安装工程:水建管[1999]523号文颁发《水利水电设备安装工程概算定额》。1.4费用构成及计算标准1.4.1基础单价1、人工预算单价人工115 工资标准执行水利部水总[2002]116号关于试行《水利工程设计概(估)算编制规定》的通知,按河道工程费用构成计算人工工资工长为5.40元/工时、高级工为5.06元/工时、中级工为4.36元/工时、初级工为2.32元/工时。2、其他直接费建筑工程按基本直接费的2.0%计算。安装工程按基本直接费的2.7%计算。3、现场经费建筑工程中土方工程按基本直接费的4%计算。石方工程按基本直接费的6%计算,砼工程按基本直接费的6%计算,模板工程按基本直接费的6%计算,安装工程按人工费的45%。4、间接费建筑工程中土方工程按直接费的4%计,石方工程按直接费的6%计,砼工程按直接费的4%计,模板工程按基本直接费的6%计算,设备及安装工程按人工费的50%。5、企业利润建筑工程及安装工程均按直接费与间接费之和的7%计算。6、税金建筑工程及安装工程均按直接费、间接费及计划利润之和的3.22%计算。1.1.1主要材料价格主材价格采用2012年第2季度安陆市市场信息价格。主要材料预算价为:水泥42.5#443.88元/t,钢筋4652.06元/t,板枋材1870元/m3,汽油10570.00元/t,柴油9720.00元/t,砂90.67元/m3,碎石65.64元/m3,块石67.36元/m3,其中以钢筋3000元/t,水泥300元/t,柴油3500元/t,汽油3600元/t,砂70元/m3,碎石70元/m3,为基价进入工程单价,余额以补差形式计算税金后列入合计。1.1.2主要工程量及材料量主要工程量及材料量汇总:主体建筑设计工程量如下:土方开挖278592m3,土方回填250455m3,混凝土840m3,浆砌石6422m3。1.1.3施工临时工程根据施工组织设计提供的工程量乘以相应单价计算。115'