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(内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程)初步设计报告

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'内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告Z02内蒙古自治区水利水电勘测设计院二○一一年七月 工程名称:内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告资质证书:水利行业设计甲级水利工程咨询甲级工程勘察综合类甲级工程测量甲级完成时间:2011年7月批准:于铁柱审定:付向峰审核:樊爱霞项目负责:马慧英校核:冯朝红编写:李彬栾德成苏俊芬肖俊岩赵慧冯朝红马慧英参加人员:李彬栾德成苏俊芬 肖俊岩赵慧冯朝红王鹏梁永红马慧英 内蒙古扎兰屯市关门山右岸上堤防工程初步设计报告分章签署表批准:审定:章次章节内容编写/日期校对/日期审核/日期专业审定/日期1综合说明2水文3工程地质及测绘资料4工程任务和规模5工程设计6工程管理7施工组织设计8工程占压及征地9水土保持10环境保护设计11施工劳动安全12设计概算13经济评价 目录1综合说明11.1绪言11.2工程现状及存在的问题21.3气象、水文21.4工程地质及测绘资料51.5工程任务及规模61.6工程设计71.7工程管理91.8施工组织设计91.9工程占地101.10水土保持设计111.11环境保护设计111.12设计概算121.13经济评价132水文142.1流域概况142.2气象142.3水文测站和基本资料172.4径流172.5洪水172.6泥沙232.7冰情233工程地质及测绘资料243.1工程地质243.2测绘资料424工程任务和规模434.1自然及经济概况43·3· 4.2工程建设的必要性444.3防洪标准及工程级别454.4工程任务及规模454.5设计断面水位流量关系465工程设计495.1编制依据495.2工程现状505.3堤防工程设计505.4穿堤涵闸设计675.5险工护岸工程设计716工程管理746.1运行期管理746.2工程建设管理757施工组织设计777.1施工条件777.2料场选择与开采797.3施工导流及施工排水827.4主体工程施工857.5施工总体布置887.6施工总进度917.7主要技术供应948工程占压及征地958.1项目区基本概况958.2工程任务958.3工程占地959水土保持979.1项目区水土流失及其防治状况979.2主体工程水土保持评价979.3水土流失防治责任范围98·3· 9.4水土流失预测989.5水土流失防治目标与方案1009.6水土保持监测1019.7水土保持投资10110环境保护设计10210.1评价依据和标准10210.2环境现状10310.3工程特性分析10310.4环境影响分析10410.5综合评价及结论10510.6环保投资概算10611施工劳动安全10711.1编制依据10711.2安全管理10711.3施工安全措施10812设计概算11012.1工程概况11012.2投资主要指标11012.3防洪工程部分编制原则及定额依据11012.4水土保持工程费及环境保护工程费11212.5建设资金的筹措11213经济评价11413.1国民经济评价11413.2财务分析118附件:扎兰屯市人民政府《扎兰屯市人民政府关于扎兰屯市济沁河关门山右岸上防洪工程配套资金承诺的函》·3· 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告工程特性表序号项目单位数量备注一、治理河段基本情况1流域面积关门山段km22819 萨马街段km22461治理河段长度关门山段km7.82 萨马街段km2.282防洪保护区耕地万亩7.49 防洪保护区人口万人5275 3现有堤防工程长度关门山段km6.956 萨马街段km1.22二、河道水文、泥沙1设计洪峰流量关门山段m3/s1120 萨马街段m3/s10202多年平均径流量关门山段万m34.69 萨马街段万m34.073多年平均输沙量关门山段万t10.7 萨马街段万t9.44设防水位(p=5%)关门山段m289.67~307.80 萨马街段m354.62~358.72三、工程建设规模1堤防加高培厚km6.956 关门山段2新建堤防关门山段km0.3 萨马街段km23护岸工程萨马街段km0.635丁坝3座,长度194米4堤防堤顶硬化km9.256 5关门山段0+024穿堤涵闸设计流量m3/s1.5孔数孔1净宽m2.5四、工程设计标准1堤防防洪标准 20年一遇2堤防级别级43关门山段0+024穿堤涵闸级44堤防超高关门山段m1.45萨马街段m1.525堤防顶宽m46迎水侧堤防边坡2.5背水侧堤防边坡2.0·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告工程特性表序号项目单位数量备注五、主要工程量堤防工程量堤防清基万m33.34堤防填筑土方万m315.87干砌石万m31.574浆砌石万m31.39铅丝石笼万m31.36砂砾石垫层万m31.23非编造土工布万m26.87堤顶泥结石万m23.89钢筋混凝土m380.35混凝土m38.99六、施工组织1施工工期月8七、工程占压1永久占地亩89.222临时占地亩143.09八、设计概算1工程部分投资万元2102.202水土保持工程投资万元103环境保护工程投资万元54静态总投资万元2117.20九、经济效果指标1净效益现值(ENPV)万元739.162效益费用比3内部回收率(EIRR)%11.55社会折现率按8%计算。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告1综合说明1.1绪言本次关门山右岸上堤防工程位于扎兰屯市济沁河上,工程总长度为9.256 km,分为两段,一段为关门山右岸堤防长7.256 km,距蘑菇气镇约8 km,加固长度为6.956 km,新建长度0.30 km;一段为萨马街段左岸新建堤防工程,位于萨马街鄂温克民族乡,新建长度2.00 km。本次工程所处的济沁河是嫩江水系雅鲁河一级支流,发源于鄂伦春民族乡西部与牙克石市交界处,东经121°30′46″,北纬48°06′50″,该河是雅鲁河最大的支流。济沁河干流全长180.8 km,总流域面积4141.09 km2,境内干流长144.98 km,流域面积3595.81 km2,多年平均径流量4.8亿m3。本次堤防工程保护对象为蘑菇气镇关门山办事处的东明村和炕沿山村,萨马街鄂温克民族乡的猎民村和团结村,总人口5275人,总耕地面积7.49万亩,其中关门山段右岸堤防保护人口3325人,保护耕地3.3万亩,萨马街段左岸堤防保护人口1950人,保护耕地4.19万亩。建国以来济沁河发生了多次洪水,经济损失惨重。1989年连续降雨3小时,一次降水量达180 mm,327户房屋、县级以上公路6.5 km、桥涵32座被水毁,水毁的还有输电线路1564 m,电杆8杆、砖窑一座、糖厂、化工厂等单位铁路路基多处,直接经济损失3340.4万元。1998年7 月20日~22日济沁河流域上游降雨量达200多毫米,导致山洪暴发,河水泛滥,防洪堤多处决口,8个村被淹,水深将近1.2 m,4万亩良田全部绝产,房屋倒塌300多户,大部分村民无家可归,造成直接经济损失数千万元。济沁河造成洪水灾害主要原因是降水集中,而且降水量特大,原有防洪堤的设计标准低,还有较长堤段处于无设防状态,对两岸人民的生活、生产造成了极大的威胁。党中央、国务院高度重视中小河流治理和山洪灾害防治,国务院先后两次召开常务会议,对中小河流治理和山洪灾害防治等防洪重点薄弱环节建设进行部署,水利部以水规计[2010]·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告428号文发布了《关于开展全国中小河流治理和中小水库出险加固山洪地质灾害防治(水利部分)易灾地区生态环境综合治理(水利部分)专项规划编制工作的通知》、内蒙古水利厅以内水计[2009]118号文下发了《内蒙古自治区水利厅关于抓紧完成中小河流治理项目前期工作的通知》以及《关于抓紧完成和做好中小河流治理项目工程勘察(测)设计工作的通知》,并组织编制了《内蒙古自治区中小河流治理规划》,本次济沁河关门山右岸上堤防工程是内蒙古自治区中小河流近期治理非试点的项目之一。扎兰屯市各级政府对于济沁河的治理非常重视,扎兰屯市水务局委托内蒙古自治区水利水电勘测设计院完成“内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告”的编制任务。本次设计人员现场查勘,了解堤防现状及存在的问题,同时安排地质勘查及测绘完成外业基础工作,其次根据工程投资,并与业主及时沟通协商确定工程建设的规模与内容。1.2工程现状及存在的问题济沁河在萨马街到关门山段河道为易出险段,汛期水患灾害较严重,一旦出现超标准洪水,河道两岸人民的生命及财产安全必将受到极大威胁,尤其是萨马街段98大水过后基本2~3年就出险一次,现状济沁河河水淘刷河岸已形成一个大的弯道,致使主河槽逐渐向萨马街乡镇区靠近,一旦发生洪水,后果不堪设想。本次工程济沁河关门山段右岸现有堤防工程6.956km,萨马街段左岸现有堤防工程1.22 km。现有堤防在抗御九八年大洪水中,保护村屯耕地等方面发挥了巨大作用,但是由于工程投入少,标准低,质量差,再加上缺少维护资金及养护的投入,经过多年的运行,工程损坏严重,宽度、高度均不达标,目前洪水趋势日趋频繁,洪水规模越来越大,而现状防洪标准不足十年一遇,而且堤顶宽度不能满足防汛抢险行车的要求,一旦发生洪水将对保护区内的居民及农田造成危害。尤其是萨马街左岸现状堤防,高度低,断面窄,因年久失修,损害较为严重,部分堤段因破坏出现缺口,已不能起到有效的防洪作用,若发生洪水,紧靠堤边的萨马街乡乡政府所在地的人民生命及财产安全得不到根本的保障。因此目前急需对关门山段已有堤防进行加高培厚,无堤段新建堤防,对萨马街段新建堤防,险工段新建护岸工程,以此消除洪水带来的安全隐患。1.3气象、水文1.3.1流域概况关门山右岸上堤防·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告工程位于内蒙古呼伦贝尔市扎兰屯境内的雅鲁河一级支流济沁河干流。该堤防工程分两段,即关门山段右岸堤防(该段位于蘑菇气镇河段,以后简称关门山段堤防)和萨马街段左岸堤防(以后简称萨马街段堤防)。关门山段堤防终点控制断面南平村(山洪沟汇入后)以上流域面积为2819 km2;萨马街段堤防终点控制断面以上流域面积为2461 km2。济沁河是嫩江水系雅鲁河一级支流,发源于鄂伦春民族乡西部与牙克石市交界处,河源称六十大北沟,自西北向东南流至六十八大北沟口以下称济沁河,在流经扎兰屯市的萨马街鄂温克民族乡、蘑菇气镇,在关门山乡与太平川两乡交界处进入黑龙江省龙江县,在龙江县龙头村东部折向东北流,至龙兴镇东部8 km处汇入雅鲁河,该河蘑菇气镇以上河流处于山地林区,植被茂密,蘑菇气镇以下为丘陵区,林木渐疏,山坡大部分为农田和草地。1.3.2气象本地区属寒温带季风气候区,冬季严寒干燥,长达半年之久;春季蒸发量大,湿度小,多风沙;夏季炎热,秋季降温急骤,历时短,年内温差较大。降雨多集中在季风控制的夏秋季节,尤其集中在7、8月份。根据扎兰屯气象站资料统计,多年平均年降水量为488.2 mm,汛期6~9月降水量占年降水量的84.1 %,其中7~8月份降水占全年的56.8 %。多年平均蒸发量为1410.2 mm(20 cm蒸发皿观测值),4、5两月份的蒸发量最大,占年蒸发量的30.1%。多年平均气温为2.9℃,年最高气温一般发生在7月份,历年极端最高气温38.5℃,极端最低气温-35.5℃。多年平均风速2.8 m/s,历年最大风速20.7 m/s,最大风速年均值为15.7 m/s,汛期(6~9月)均值为12.8 m/s。历年最大冻土深达2.42 m。1.3.3径流济沁河流域为降雨补给型河流。径流年内分配很不均匀,主要集中在汛期6~9月。根据萨马街站1956~2005年共计50年径流资料统计,多年平均年径流量4.07亿m3,其中汛期6~9月径流量3.38亿m3,占年径流量的83%,尤以7~8月间为最多,约占年径流量的60.3%。枯水5月份来水较少,仅占年径流量的3.2%。年际间变化也大,最大年径流量为16.78亿m3(1998年),最小年径流量为0.242亿m3(2001年),年径流量最大是最小的几十倍。根据萨马街站年径流成果分析计算,关门山段堤防多年平均年径流量4.69亿m3,萨马街段堤防多年平均年径流量4.07亿m3。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告1.3.4洪水1.3.4.1暴雨洪水特性本流域汛期多受西风带系统的影响,造成暴雨的天气系统大多为蒙古低压、贝加尔湖低压(气旋)。由蒙古移来的气旋或低压由于大兴安岭东坡陡峭,迫使气流抬升辐合,有利于降水,往往在这一带山麓出现暴雨中心。这些天气系统形成的暴雨特点是连续阴雨、雨强不大、笼罩面积大。流域内暴雨多发生在每年7月~8月,约占80%左右,其中7月份最多约占60%。本流域洪水主要是由暴雨造成,常常是发生暴雨就产生洪水,季节变化明显。年最大洪峰流量多数出现在每年6月~9月,尤以7月~8月份最多。济沁河流域坡陡流急,因此集中的暴雨多形成陡张陡落的洪水过程,一次洪水过程主要集中在七天,而三天洪量占七日洪量的50%。由于洪水是多次降水过程造成的,所以大的洪水过程多呈双峰型,前峰较小,主峰在后。1.3.4.2设计洪水关门山右岸上堤防工程设计洪水分两段计算:一是关门山段堤防,采用水文比拟法,按流域面积比的n(洪峰:0.67)次方,将萨马街站设计洪峰流量移用到关门山段堤防控制断面;二是萨马街段堤防,由于萨马街段堤防工程终点控制断面至萨马街站区间面积仅为0.5%,故萨马街段堤防设计洪水成果直接采用萨马街站的设计洪水成果。关门山右岸上堤防工程各控制断面设计洪峰流量成果详见表1-3-1。关门山右岸上堤防工程各控制断面设计洪峰流量成果表表1-3-1河名控制断面名称F(km2)设计值(%)(m3/s)123.351020济沁河萨马街段堤防24612060159012701020634317关门山段堤防(南平村山洪沟汇后)281922601750140011206973481.3.5泥沙本流域植被条件良好,河流含沙量甚少,是多水少沙河流。该河泥沙实测资料少,只有雅鲁河干流碾子山站有部分泥沙资料。根据该站1973~2000年资料统计,多年平均年输沙量51.56万t,多年平均含沙量0.28 kg/m3,年最大输沙量352.3万t,年最小输沙量为零,一般结冰期常出现。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告根据碾子山站年输沙量计算成果,关门山右岸上堤防工程多年平均年输沙量为关门山段堤防10.7万t,萨马街段堤防9.4万t。1.3.6冰情济沁河流域地处中高纬度地带,冬季严寒而漫长,属于封冻河流。根据水文测站冰情资料统计,一般结冰期日期为11月上旬,最早为10月26日,结冰期平均为16~26天,最早封河日期为11月1日,最晚为11月23日,开河日期最晚在5月上旬,开河期流冰天数5~19天左右。最大流冰块60 m×30 m,最大冰厚变化在0.68 m~2.13m之间。济沁河流向是从高纬度流向低纬度,开河时是从南而北逐渐解冻,封冻时是从北向南,一般情况下不会形成冰塞或冰坝等特殊冰情。1.4工程地质及测绘资料1.4.1工程地质受扎兰屯市水务局的委托,由中水东北勘测设计研究有限责任公司承担了堤防工程初步设计阶段的勘察工作,根据内蒙古水利水电勘测设计院下达的《扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程勘察任务书》的要求,本次勘察阶段为初步设计阶段,勘察目的是查明堤防工程地质条件及水文地质条件;详查天然建筑材料,并作出评价,为设计提供依据。本次地质在现有防洪堤以及新建堤防堤线上共布置25个钻孔,进尺207.57 m,取样51组,调查料场6处,主要结论如下:(1)2001年国家地震局编制的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),该区地震动峰值加速度为0.10g,属相对稳定区,地震烈度为Ⅶ度。(2)济沁河中下游流经的地区大部分为第四系松散堆积层,其地表岩性以低液限粘土为主,属弱透水层,该土层物理力学性质满足筑堤要求,下伏级配不良砾层,为强透水层,厚度较大,分布连续,可作为建筑物的持力层,但需进行防渗处理。(3)区内地下水为孔隙潜水,为重碳酸钙镁型或重碳酸钙型水,对混凝土无腐蚀性。地下水和地表水对混凝土中钢筋均有弱腐蚀性;地下水和地表水对钢结构均有弱腐蚀性。(4)筑堤前需要适当清基,清除草根所能浸入的土体,一般以挖除20cm~30cm左右较为适宜。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告(5)对筑堤所需的填筑土料,不应在堤线两侧取土,一方面靠近堤线取土而引发堤基渗透破坏,另一方面取土对植被破坏严重,且不易恢复。对人工开采而形成裸露的卵砾石或砂砾石洼地,应进行填塘处理。(6)河流凹岸易受水流冲刷,由于河流的侧蚀作用,对堤线安全不利,对此需采取护岸措施。(7)工程区最大冻结深度为2.42m。(8)济沁河两侧砂砾石丰富,各项指标均满足混凝土用料的要求。砂砾石丰富,且开采运输方便。(9)工程区石料丰富,试验结果表明,其质量、储量均满足护坡要求。1.4.2测绘资料本次关门山右岸上堤防工程测绘资料由扎兰屯市水务局提供。关门山段堤防工程采用扎兰屯水务局于2010年2月以及2011年3月实测的14条河道大横断;关门山段堤防工程范围内1:2000带状地形图;现状堤防纵断图,比例:纵比1:100,横比1:500;现状堤防横断面图,比例:纵比1:100,横比1:500。萨马街段堤防采用扎兰屯水务局于2011年3月实测的8条河道大横断;萨马街段堤防工程范围内1:2000带状地形图;拟建堤线纵断图,比例:纵比1:100,横比1:500;拟建堤线横断面图,比例:纵比1:100,横比1:500。本次地形图为北京1954年坐标系,1956年黄海高程系,等高距为1 m,1996年版图式。1.5工程任务及规模1.5.1工程任务本次工程任务主要为加固及新建关门山段堤防和萨马街段堤防,使建设段堤防防洪标准达到20年一遇,以最大限度减轻济沁河该河段洪灾损失,为保护区内的人民的生命及财产提供安全保障。1.5.2工程规模本次关门山段及萨玛街段堤防工程根据其保护对象确定防洪标准为20年一遇,关门山段加固堤防6.956 km,新建堤防0.30km;萨玛街段新建堤防2.00km,护岸工程635m,丁坝三道,总长度为194m,关门山段新建穿堤涵闸一座,流量为1.5m3/s,·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告工程总投资为2117.20万元。1.6工程设计1.6.1防洪标准本次济沁河关门山右岸上堤防工程防洪标准为20年一遇,4级堤防,洪峰流量关门山段为1120 m3/s,萨马街段为1020 m3/s。1.6.2堤防工程(1)堤型选择据《堤防工程设计规范》GB50286—98,堤防工程的型式按照因地制宜、就地取材的原则,根据堤防所在的地理位置、重要程度、坝址地质、筑堤材料、水流及风浪特性、施工条件、工程造价等因素确定。本次堤防结合现状堤防的形式采用土堤,梯形断面。(2)设计堤顶高程设计堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定。本次设计按20年一遇洪水标准设计,根据设计洪峰流量、河道的糙率、横断面资料,采用伯努里方程推求设计水面线。堤顶超高计算采用《堤防工程设计规范》GB50286-98中有关公式计算。经计算,关门山段堤防采用超高值为1.45m,萨马街段堤防采用超高值为1.52m。(3)堤身结构依据《堤防工程设计规范》GB50286-98规定,堤顶宽度根据防汛、管理、施工、构造及其它要求确定堤防堤顶宽为4.0 m,经稳定计算采用迎水侧边坡为1:2.5,背水侧边坡为1:2.0。(4)堤顶防护考虑堤顶道路风蚀雨淋、防汛抢险及料场运输等要求,本次设计关门山段和萨马街段堤防堤顶为泥结碎石路面,使两段堤防满足交通要求。(5)堤防基础处理堤防的基础处理主要是对堤基无用层腐殖土的清除,从堤基的实际情况出发,确定清基厚度为30 cm,堤基基面清理范围在基面线外50 cm。(6)堤坡防护关门山段右岸堤防迎水侧堤坡采用干砌石护坡,萨马街段左岸堤防迎水侧采用浆砌石护坡。干砌石及浆砌石护坡下面铺设15 cm的砂砾石垫层,干砌石砂砾石垫层底部铺设反滤土工布,堤脚设置浆砌石齿墙,通过冲刷计算,确定关门山段右岸堤防·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告齿墙宽1.08 m,深0.8 m,萨马街段左岸堤防齿墙宽1.08 m,深1.0 m。背水侧堤坡采用撒播草籽进行植被防护。(7)堤脚防护考虑到堤基表层土质为低液限粉土,其结构较松散,抗冲刷能力较弱,为了防止堤脚的冲刷,本次设计关门山段右岸堤防和萨马街0+000~1+365段堤防护脚采用铅丝石笼防冲措施,护砌长为2.5 m,根据当地块石粒径,石笼厚0.4 m,石笼与土体间设非织造土工布反滤层,反滤层上设15 cm厚的砂砾料垫层。1.6.3穿堤涵闸设计本次工程关门山段右岸堤防沿线桩号为0+024处灌溉渠道与堤防交叉,需新建1座穿堤涵闸,因渠道的设计流量为1.5m3/s,故本次穿堤涵闸设计流量取为1.5m3/s,工程等别为Ⅳ等,级别为4级建筑物。1.6.4险工护岸工程根据济沁河萨马街段现状河势以及发展趋势,萨马街段堤防1+365~2+000段因受河水长期淘刷,已经形成一个大的弯道,当洪水发生时,险段冲刷塌岸严重,直接危及堤防的安全,本次设计在萨马街段1+365~2+000段修建险工护岸工程,在平面布置上参照以往治河经验,采用丁坝加坡式护岸固滩的整治形式。本次设计护岸固滩工程长度为635m,桩号为1+365~2+000,布置新建丁坝3道,长度为194m,桩号分别为1#丁坝1+620,2#丁坝1+800,3#丁坝2+000。为防止坝间回流冲刷以及保证工程的连续性和整体性,丁坝坝间按照现状弯道河岸采用坡式护岸进行护挡。护岸工程顶宽为2.5m,与新建堤防堤脚相接,顶宽及边坡上铺设0.5m厚的铅丝石笼进行护顶护坡,护岸坡脚处考虑冲刷深度以及参照当地已有工程确定护岸坡脚水平防护长度为2.5m,采用铅丝石笼护脚,厚度为0.5m。护岸顶、坡及护脚的铅丝石笼下设15 cm厚砂砾石垫层,垫层下铺设非织造土工织物反滤层。丁坝平面形式选用下挑式圆头丁坝,铅丝石笼梯形断面,顶宽2m,直线段边坡为1:1.5,弯头段边坡为1:2.5。丁坝坡脚处采用铅丝石笼水平护脚,长度为2.5m,厚0.5m,铅丝石笼下铺设15 cm厚的砂砾石垫层,垫层下铺设非织造土工织物反滤层。1.6.4工程量本次关门山右岸上堤防工程总长度9.256km,全段护坡护脚;险工护岸工程635m·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告,丁坝三道,总长度194m。工程量为土方回填15.87万m3,清基量3.34万m3,砂砾石垫层0.93万m3,干砌石1.57万m3,浆砌石1.39万m3,铅丝石笼1.36万m3,非编造土工布6.87万m2,堤顶泥结石路面3.89万m2,混凝土8.99m3,钢筋混凝土80.35m3。1.7工程管理根据本工程特点和工程管理内容,从方便工程管理出发,按照工程所在行政区,以及内蒙古防洪工程现行管理体制,设立管理机构。关门山段堤防工程和萨玛街段堤防工程由扎兰屯市水务局统一管理。设计堤防管理范围为堤防堤脚以外20 m,保护范围为管理范围以外50 m。本次设计结合地方现状的工程管理设施、通讯设施情况,并与业主协商,本次关门山右岸上堤防工程增加工程管理房100 m2,防汛管理车1辆,关门山段和萨马街段各配水准仪1台,经纬仪1台,计算机及打印机1台,其余设施可由扎兰屯水务局统一调配。1.8施工组织设计1.8.1施工条件项目区有G111国道穿过,G111国道至关门山段、萨马街段堤防工程项目区有土路连接,可以作为对外交通道路。临时设施场地到堤防修临时道路、以及河道内和河道外的土路,可以作为对内交通道路,对外对内交通便利。项目区距扎兰屯市83 km。河道旁有台地,可作为临时设施布置的主要场地。工程所需三大材料、燃料可从扎兰屯市物资公司、石油公司及厂家购买,经公路汽车运输到工地。施工用水包括生产用水和生活用水,生产用水和生活用水可利用地下水,采用7 kw潜水泵2台流量为35 m3/h抽取,或附近有井可拉水。施工用电包括生产用电和照明用电,村庄有10 kv输电线路供电,各施工区从村庄引接即可满足用电要求,其中生活用网电占40 %,并配85 kw柴油发电机两台占60 %,备用两台。施工用风,施工区各设置移动式空压机1台(3m3/min)。施工通讯:施工通讯配备几部手机,满足工程施工通讯要求。1.8.2料场选择与开采·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告本工程所用天然建筑材料,主要有堤防土料,砂砾料,石料用量较多,尽量附近解决,堤防附近天然建筑材料储量丰富,开采运输条件较好,其质量和储量均满足本工程要求。石料运距较近。1.8.3施工导流根据《水利水电施工组织设计规范》(SL303-2004)确定本工程导流建筑物级别是为Ⅳ级,相应洪水重现期标准为10~5年一遇。根据本工程采取的导流方式,结合围堰的防护范围和对象,确定本工程导流设计洪水标准为5年一遇非汛期设计洪水标准。为了保证基坑在干地上施工的要求,要进行初期排水和经常性排水,施工排水均采用明排。由于基坑开挖时,有一定的排水量,采用潜水泵明排即可满足要求。1.8.4主体工程施工本防洪工程主要是土、石方工程。为保证工程质量、工程建设按照三项制度,实行建设监理制、招标投标制和项目法人制,加强施工质量的监督工作。主要工程以机械化为主,人工为辅的原则进行施工。1.8.5施工总布置砼生产系统、骨料系统共布置2处,供堤防使用的生产系统和综合加工厂布置在河道滩地平地上,本工程土石方工程量较大,土方开挖后应尽量挖填平衡。清基土及沟道土方开挖弃碴主要用于土堤填筑,不合标准的弃到河道的弃碴场两侧。1.8.6施工总进度根据本工程的总体工程量,初步拟定本工程总工期为8个月。从第一年三月份开始施工准备,到第一年的十二月份竣工。1.9工程占地工程建设用地主要包括工程永久占地和临时用地。工程永久占地由现状堤身占地、新增堤防堤身占地,临时用地主要包括修建工程时料场取土用地、施工场地临时用地和临时道路占地。本次关门山右岸上堤防工程占地总面积232.31亩,其中关门山段右岸堤防工程永久占地50.49亩,临时占地98.42亩;萨马街左岸堤防工程永久占地38.73亩,临时占地44.67亩。征地的投资由地方出具的《扎兰屯市人民政府关于扎兰屯市济沁河关门山右岸上防洪工程配套资金承诺的函》承诺予与解决,本次设计投资中不给予考虑。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告1.10水土保持设计1.10.1工程建设对水土流失的影响内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程加固堤防长6.956km、新建堤防2.30km,主要是土石方工程,施工生产生活区和施工临时道路在堤防外侧沿线布置,施工结束后,将施工产生的弃渣沿堤脚外侧推平堆放,覆盖施工生产生活区和施工临时道路。随着工程的建设,必将给建设区及周边生态环境带来影响和危害,造成人为水土流失。在本工程建设工程中,主要是土石方开挖、填筑、堆弃等施工活动,导致地表抗侵蚀力降低,诱发和加剧水土流失。人为因素造成的地表抗侵蚀力降低主要体现在以下三方面:①原地表植被受到扰动和破坏,地表裸露;②土壤表层松散性加大、固结性降低;③形成人工再塑地貌,增大了局部地形坡度。1.10.2水土流失预测结果经预测,本工程建设损坏水土保持设施面积34.16hm2;工程建设将造成土壤流失1073t,新增水土流失量674t。1.10.3水土流失防治措施(1)弃渣场区防治措施工程措施:对表土进行剥离,剥离厚度为30cm。植物措施:对覆土后的弃渣场区播披碱草种子进行植被恢复。临时防护措施:弃渣场剥离表土临时堆放处采取洒水措施。(2)取土场区防治措施工程措施:对表土进行剥离,剥离厚度为30cm。植物措施:对覆土后的取土场区播撒披碱草种子恢复植被。临时防护措施:取土场区临时堆土处采取洒水措施。本次水土保持工程总投资10万元。1.11环境保护设计(1)对自然环境影响分析本次堤防·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告工程设计对原有河道无堤段新筑堤防,有堤段加固堤防,使其达到20年一遇洪水设计标准,确保保护区人民安居乐业,经济稳定发展。堤防工程的建设是以环境效益和社会效益为中心,以控制直接水灾,配合非工程措施,来实现生态环境的良性循环。堤防工程建成后,在堤防背水侧土堤部分撒播草籽,有利于防风固土,增加植被覆盖率。生物工程措施的实施,对防洪能力的保证及整体生态环境的良性循环将起到积极作用。(2)对社会环境影响堤防工程的实施对环境影响,最主要的是环境效益和社会效益。首先减免了洪水灾害对蘑菇气镇和萨马街鄂温克民族乡人民生活、生产的威胁,降低了洪水灾害给国家带来的损失,对当地经济持续发展将起到巨大作用。(3)综合评价及结论本工程建成后,首先社会效益十分突出,减免了洪水灾害对蘑菇气镇区居民生活、生产的威胁,降低了洪水灾害给国家带来的损失,对地区经济稳定、持续发展将起到巨大作用。其次工程实施后,将改善当地自然环境,为地区人民生活、地区经济发展创造良好环境。工程对所在地自然环境影响很小。工程施工过程中产生的废水、废气、扬尘、噪声、生活垃圾污水等会对当地环境、人群健康产生的一些影响,通过加强管理,采取对应措施,合理安排施工时间、方法和进度,可以减缓或避免施工期间对环境的影响,这些影响在施工完成后自然消失。综合来看,环境保护效益远大于不利影响,不利影响只是局部的、小范围的,通过合理的规划和采取相应措施,均可以减轻,工程的实施对项目区的防洪安全提供了保障,环境保护效益是主要的,工程建设是可行的。根据本次工程环境保护的特点,投资估算为5万元。1.12设计概算本工程概算编制,工程部分依据水利部水总(2002)116号文发布的《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》及《水利工程设计概(估)算编制规定》;地方调查资料及设计工程量进行编制。工程静态总投资为2117.20万元。其中防洪工程部分2102.20万元,工程水保和环境部分15.00万元。详见概算汇总表1-12-1。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告概算汇总表单位:万元序号工程或费用名称合计一防洪工程部分2102.20第一部分:建筑工程1411.46第二部分:机电设备及安装工程24.00第三部分:金属结构设备及安装工程2.88第四部分:施工临时工程76.30第五部分:独立费用487.46一至五部分合计2002.10基本预备费100.10静态总投资2102.20二工程水保和环境部分15.001水土保持工程费10.002环境保护工程费5.00三静态总投资合计2117.201.13经济评价内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程国民经济评价指标:经济内部收益率为11.55%大于社会折现率8 %,经济净现值为739.16万元大于零,经济效益费用比1.33大于1。满足经济合理性要求,且经济效益显著。从敏感性分析来看,对项目进行投资增加5 %,效益减少5 %的评价指标仍符合评价标准,说明该项目有一定的抗风险能力,建议尽早动工兴建。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告2水文2.1流域概况关门山右岸上堤防工程位于内蒙古扎兰屯市境内的雅鲁河一级支流济沁河干流。该堤防工程分为两段,即关门山段右岸堤防和萨马街段左岸堤防。关门山段堤防终点控制断面南平村(山洪沟汇入后)以上流域面积为2819 km2;萨马街段堤防终点控制断面以上流域面积为2461 km2。济沁河是嫩江水系雅鲁河一级支流,发源于鄂伦春民族乡西部与牙克石市交界处,河源称六十大北沟,自西北向东南流至六十八大北沟口以下称济沁河,在流经扎兰屯市的萨马街鄂温克民族乡、蘑菇气镇,在关门山乡与太平川两乡交界处进入黑龙江省龙江县,在龙江县龙头村东部折向东北流,至龙兴镇东部8 km处汇入雅鲁河,该河蘑菇气镇以上河流处于山地林区,植被茂密,蘑菇气镇以下为丘陵区,林木渐疏,山坡大部分为农田和草地。2.2气象2.2.1气象台站及资料情况根据关门山右岸上堤防工程所处位置及气象资料情况,本次选用扎兰屯气象站作为代表站。该站建于1952年,观测的项目有气温、降水、蒸发、风向、风速、日照、霜、冻土深等。资料系列截止到2003年。2.2.2气候特征该地区属寒温带季风气候区,冬季严寒干燥,长达半年之久;春季蒸发量大,湿度小,多风沙;夏季炎热,秋季降温急骤,历时短,年内温差较大。降雨多集中在季风控制的夏秋季节,尤其集中在7、8月份。(1)降水量本流域属于季风降水地区,多年平均降水量为488.2mm,从上游到下游递减。降水在年内分配也极不均匀,多集中在夏季,冬季经常处于大陆干冷气团控制下,降水甚少,春季气旋入侵频繁,多大风天气,降水也随之增多;当夏季东南季风来临、海洋暖湿气流随之北上,造成本流域大量降水。汛期6~9月降水量为410.7mm,占年降水量的84.1%,其中7、8两个月降水量为277.3 mm,占全年的56.8 %。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告降水在年际变化也很大,最大年降水量1111.5mm(1998年),最小年降水量213.1mm(2001年),年降水量最大与最小之比在5倍左右。(2)气温本流域处于中纬度偏北地区,全年较长时间在寒冷的冬季季风控制下,因此气候较为寒冷。年平均气温自西向东北递减,多年平均气温2.9℃。年最高气温一般发生在7月份,个别年份发生在6月或8月;历年极端最高气温38.5℃(1968年7月22日、1980年6月26日);极端最低气温-35.5℃(1966年2月22日)。(3)蒸发量该流域受日照、植被、风速、气温等因素的影响,蒸发量春、秋两季大,夏冬两季小。多年平均年蒸发量(20cm蒸发皿观测值)为1410.2mm,为多年平均年降水量的3倍左右。四、五两月份的蒸发量为424.5mm,占年蒸发量的30.1%。(4)风本地区地面环流季节性很明显,冬季从蒙古来的寒冷气流常自西北方侵入,盛行气流方向为偏西或偏西北,每当西风带高空大气压从蒙古东移时,强烈寒潮从西北向东南推进,气温急剧下降,寒潮冷风过境时,经常出现大风。夏季环流与冬季不同,盛行气流方向偏南及东南,也有东北及偏东的气流。根据资料统计,多年平均风速2.8m/s,年内各月风速以春季最大,其中又以4、5月份风速最大。历年最大风速20.7m/s,最大风速年均值为15.7m/s,汛期(6~9月)均值12.8m/s。(5)日照日照时间比较充足,多年平均年日照时数2773.1小时,流域上游日照时间短,下游日照时间长。(6)冻土深本区冬季寒冷漫长,历年最大冻土深达242cm(1988年3月)。主要气象特征值详见表2-2-1。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告扎兰屯站气象资料统计成果表表2-2-1项目单位一二三四五六七八九十十一十二全年系列年限多年平均降水量mm1.81.53.417.031.880.3158.4118.953.115.74.02.3488.21953-2003月分配%0.380.300.713.486.5116.4532.4424.3610.873.220.820.46100.0多年平均蒸发量mm15.629.781.9166.0258.5228.5185.4163.5136.394.534.815.61410.21953-2003月分配%1.112.115.8011.7718.3316.2013.1511.599.666.702.461.10100.0多年平均气温℃-17.5-13.2-5.05.013.318.921.219.212.53.7-7.6-15.42.91953-2003多年平均风速m/s3.03.23.53.63.42.72.32.22.52.72.62.62.81953-2003多年最大风速及其风向风速(m/s)14.314.317.717.720.7161316.3151520.31520.71971-2003风向WNWNNWWNWNWNEENEEWNWNNWNNWWNE日期10222529242017182031132024/5年份1971198819991972197619911985197119971974199019791976多年最大冻土深度及日期极值(cm)182198242197145    167631042421981-2003年份19821985、1996198819881985    1985198119991988·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告2.3水文测站和基本资料2.3.1水文测站济沁河流域设有萨马街水文站。该站1959年4月设立为水文站,集水面积为2398km2。1982年重新量算面积,集水面积为2448 km2,萨马街站距河口88 km。1992年4月1日向下游迁移11 km到头道沟,改名为头道沟站,集水面积为2738 km2。高程系统为假定基面。观测的项目有水位、流量、冰凌、降水、蒸发等。各水文测站分布详见水系图。2.3.2基本资料萨马街站1980年以前水文资料抄自《黑龙江省水文特征值统计(嫩江水系)》。萨马街站1981~1989年抄自《黑龙江流域水文资料》,1989年以后抄自内蒙古自治区水文总局整编成果。该站资料系列截止到2005年。萨马街水文站以上无灌溉用水量,实测径流量为天然径流量。2.4径流济沁河流域为降雨补给型河流。径流年内分配很不均匀,主要集中在汛期6~9月。根据萨马街站1956~2005年共计50年径流资料统计,多年平均年径流量4.07亿m3,其中汛期6~9月径流量3.38亿m3,占年径流量的83.0%,尤以7~8月间为最多,约占年径流量的60.3%。枯水5月份来水较少,仅占年径流量的3.2%。年际间变化也大,最大年径流量为16.78亿m3(1998年),最小年径流量为0.242亿m3(2001年),年径流量最大是最小的几十倍。由于萨马街站与头道沟站流域面积相差11.8%,根据规范要求,本次径流按面积比将头道沟站径流系列移用萨马街站。根据萨马街站年径流计算成果,关门山右岸上堤防工程年径流成果分两段计算,即关门山段右岸堤防年径流成果采用水文比拟法,按面积比将萨马街站年流量成果移用到该堤防控制断面,则多年平均年径流量为4.69亿m3;萨马街段左岸堤防年径流成果计算,由于萨马街段堤防工程终点控制断面~萨马街站区间面积13km2,仅占该堤防工程终点控制断面以上流域面积的0.5%,故本次萨马街段设计年径流量成果直接采用萨马街站的年径流成果,则多年平均年径流量为4.07亿m3。2.5洪水2.5.1暴雨特性·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告雅鲁河流域汛期多受西风带系统的影响,造成暴雨的天气系统大多为蒙古低压、贝加尔湖低压(气旋)。由蒙古移来的气旋或低压由于大兴安岭东坡陡峭,迫使气流抬升辐合,有利于降水,往往在这一带山麓出现暴雨中心。这些天气系统形成的暴雨特点是连续阴雨、雨强不大、笼罩面积大。流域内暴雨多发生在每年7月~8月,约占80%左右,其中7月份最多约占60%。还有一种降雨,日雨量达不到暴雨量级标准,由于降雨历时长、范围广,累计总雨量大,往往也能造成大洪水,如1969年、1998年洪水。1998年汛期连续降雨就是受蒙古气旋、东北冷涡及华北气旋等天气系统的作用,本流域在汛期连续出现中到大的降水过程,降雨明显多于往年。降雨主要集中在7月上旬至8月中旬。总的特点是:降雨场次多,降雨过程连续,落区重复,降雨总量大,降雨日数长,暴雨历时长。1998年暴雨就是本流域几种天气系统综合影响的典型。2.5.2洪水特性2.5.2.1季节变化雅鲁河流域洪水主要是由暴雨造成,常常是发生暴雨就产生洪水,季节变化明显。年最大洪峰流量多数出现在每年6月~9月,尤以7月~8月份最多。雅鲁河1998年洪水发生在8月份,头道沟站洪峰出现在8月12日。雅鲁河各站1998年场次洪水特征值统计详见表2-5-1。1998年各水文测站各次洪水特征值统计表表2-5-1河名站名集水面积(km2)洪峰流量(m3/s)峰出现日期(月.日)次洪水W总(104m3)起止日期雅鲁河扎兰屯689133108.920.108.2-9.11阿木牛河五公里17859328.105.708.2-9.10济沁河头道沟27388568.127.678.2-9.102.5.2.2洪水年际变化.济沁河洪水年际变化也较大,头道沟站实测洪水系列最大值856 m3/s(1998年),最小值6.68 m3/s(1974年),最大值与最小值相差128倍。2.5.2.3洪水过程济沁河流域坡陡流急,因此集中的暴雨多形成陡涨·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告陡落的洪水过程,一次洪水过程主要集中在七天,而三天洪量占七日洪量的50%。由于洪水是多次降水过程造成的,所以大的洪水过程多呈双峰型,前峰较小,主峰在后。1998年洪水过程是多峰的典型,头道沟站7月19日~8月27日的40天洪水过程内,相应出现了四次洪峰。2.5.3历史洪水及重现期的确定济沁河萨马街站历史洪水,各省(区)水利勘测设计院、水文局、东北勘测设计研究院,做了大量的调查工作。本次主要依据内蒙古自治区、吉林省、黑龙江省等洪水调查成果,确定萨马街站的历史洪水的排位。1929年洪水为济沁河萨马街站调查到的最大洪水,河段调查洪峰流量2310m3/s,另外调查到1932年和1957年洪水,河段调查洪峰流量分别为985m3/s(由蘑菇气乡调查值1040m3/s(按面积比的0.67次方换算值)和877m3/s。1998年实测最大洪峰流量794m3/s(由头道沟站实测值856m3/s按面积比的0.67次方换算值)。经过分析确定,莎马街站历史洪水只考虑1929年,1932年和1957年调查洪水加入到实测系列中参加计算。莎马街站历史洪水排位详见表2-5-2。济沁河萨马街站历史洪水排位表表2-5-2排序项目1首位洪水重现期年份192977(1929-2005)Qm(m3/s)23102.5.4设计洪水2.5.4.1单站洪水根据济沁河萨马街站及头道沟站现有资料,分别统计了历年年最大洪峰流量及不同时段洪量。根据规范要求资料的一致性,将头道沟站年最大洪峰流量及不同时段洪量按面积比的n(洪峰:0.67)次方换算到萨马街站。萨马街站洪水系列截止2005年。根据统计的实测系列,加入历史特大洪水资料,按不连续系列进行频率计算,采用P-Ⅲ型理论曲线,经适线优选,确定该站洪峰流量成果,即多年平均洪峰流量为234 m3/s,Cv=1.82,Cs=2.5Cv,20年一遇设计洪峰流量1020 m3/s。本次计算成果与1999年嫩江、松花江流域洪水协调成果基本一致,所以本次设计洪峰流量成果仍采用1999年嫩江、松花江流域洪水协调成果。萨马街站本次采用成果及历次设计洪水成果详见表2-5-3~表2-5-4及图2-5-1。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告济沁河萨马街水文测站设计洪水采用成果表表2-5-3河名站名集水面积(km2)项目单位Nnal特征值Qp(%)(m3/s)均值CvCs/Cv123.3510济沁河萨马街2448Qmm3/s7041102421.702.52060159012701020634W1108m37041100.1971.682.51.6591.2841.0220.8230.516W3108m37041100.5531.662.54.5953.5672.8442.2951.443W7108m37041101.091.652.59.0036.9875.5814.5132.845济沁河萨马街水文测站洪峰流量设计成果对比表表2-5-4河名站名F(km2)1996年黑龙江省图集成果1999年嫩江、松花江流域洪水协调成果本次计算成果实测系列年限特征值Qp(%)m3/s实测系列年限特征值Qp(%)m3/s实测系列年限特征值Qp(%)m3/s均值m3/sCvCs/Cv5均值m3/sCvCs/Cv5均值m3/sCvCs/Cv5济沁河萨马街24481959-19911851.052.255741959-19982421.702.510201959-20052341.822.51020·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告图2-5-1莎马街站洪峰流量频率曲线·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告2.5.4.2各控制断面设计洪水关门山右岸上堤防工程设计洪水分两段计算:一是关门山段堤防,考虑到关门山段堤防以上流域与萨马街站以上流域的下垫面产汇流及降雨条件相似,依据萨马街参证站的设计洪水成果,按流域面积比,并考虑洪峰流量的衰减指数n=0.67,计算出关门山段堤防控制断面设计洪峰流量;二是萨马街段堤防,由于萨马街段堤防工程终点控制断面至萨马街站区间面积13km2,仅占该堤防工程控制断面以上流域面积的0.5%,故本次萨马街乡堤防设计洪水成果直接采用萨马街站的设计洪水成果。关门山右岸上堤防工程各控制断面设计洪峰流量成果详见表2-5-5。关门山右岸上堤防工程各控制断面设计洪峰流量成果表表2-5-5河名控制断面名称F(km2)设计值(%)(m3/s)123.351020济沁河萨马街段堤防24612060159012701020634317关门山段堤防(南平村山洪沟汇后)281922601750140011206973482.5.4.3施工洪水(1)单站施工洪水根据中华人民共和国国家《防洪标准》(GB50201—94)规定,施工洪水标准为5年一遇洪水,根据施工要求和季节特性,施工期分为汛期(6~9月)及非汛期(10~翌年5月)。萨马街站非汛期洪水系列根据该站1964~2005年计41年现有实测水文资料,挑选该段最大洪峰流量值,按连续系列进行频率计算,采用P-Ⅲ型理论曲线,经适线优选后确定出该站非汛期(10~翌年5月)洪峰流量统计参数。萨马街站非汛期(10月~翌年5月)设计洪水成果详见表2-5-6。(2)堤防工程控制断面施工洪水关门山右岸上堤防工程控制断面汛期施工设计洪水成果采用年最大洪峰流量成果,详见表2-5-5。关门山右岸上堤防工程非汛期设计洪水分两段计算(与汛期设计洪水相同):关门山段堤防,采用水文比拟法,即按流域面积比的0.67次方将萨马街站设计洪峰流量成果移用到关门山段堤防控制断面;萨马街段堤防段,直接采用萨马·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告街站的设计洪峰流量成果。关门山右岸上堤防工程各控制断面非汛期(10月~翌年5月)设计洪峰流量成果详见表2-5-6。关门山右岸上堤防工程各控制断面非汛期设计洪峰流量成果表表2-5-6河名控制断面名称F(km2)设计值(%)(m3/s)51020济沁河萨马街站244848.439.129.6萨马街段堤防246148.439.129.6关门山段堤防(南平村山洪沟汇后)281953.243.032.52.6泥沙本流域植被条件良好,河流含沙量甚少,是多水少沙河流。该河泥沙实测资料少,只有雅鲁河干流碾子山站有部分泥沙资料。根据该站1973~2000年资料统计,多年平均年输沙量51.56万t,多年平均含沙量0.28 kg/m3,年最大输沙量352.3万t,年最小输沙量为零,一般结冰期常出现。根据碾子山站年输沙量计算成果,关门山右岸上堤防工程多年平均年输沙量,关门山段堤防为10.7万t,萨马街段堤防为9.4万t。2.7冰情济沁河流域地处中高纬度地带,冬季严寒而漫长,属于封冻河流。根据水文测站冰情资料统计,一般结冰期日期为11月上旬,最早为10月26日,结冰期平均为16~26天,最早封河日期为11月1日,最晚为11月23日,开河日期最晚在5月上旬,开河期流冰天数5~19天左右。最大流冰块60m×30m,最大冰厚变化在0.68m~2.13m之间。该河流流向是从高纬度流向低纬度,开河时是从南而北逐渐解冻,封冻时是从北向南,一般情况下不会形成冰塞或冰坝等特殊冰情。·23·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告3工程地质及测绘资料3.1工程地质受扎兰屯市水务局的委托,由中水东北勘测设计研究有限责任公司承担了堤防工程初步设计阶段的勘察工作,根据内蒙古水利勘测设计研究院下达的《扎兰屯市关门山右岸上堤防工程勘察任务书》的要求,本次勘察阶段为初步设计阶段,勘察目的查明堤防工程地质条件及水文地质条件;详查天然建筑材料,并作出评价,为设计提供依据。本次设计主要使用的勘察手段是地质测绘、钻探、坑探和室内外物理力学试验资料,并充分利用了内蒙古地勘六院对本段堤防的勘探和试验资料,基本查明了堤防的工程地质条件和水文地质条件,为堤防设计提供地质依据。本次地质勘察完成的外业工作量见表3-1-1。外业工作量统计表表3-1-1序号工作项目单位工作量备注11/2000工程地质测绘Km21.02钻探m/孔207.57/253坑探m3500包含料场4岩样组3石料场5原状土样组21其中土料场12组6扰动土样组12土料场7砂砾石样组11砂砾石料场6组8岩石薄片样块2坝址、石料场9水质分析组2地下水、地表水各1组10地质点联测点200包括料场3.1.1区域地质概况3.1.1.1地形地貌堤防工程区地处大兴安岭东麓低山丘陵区,海拔高程210m~350m,相对高差50m~150m,河流曲折,河谷开阔,谷底平坦。河床宽浅,河漫滩宽阔,阶地少见,两岸山体低缓,植被不甚发育。按地貌成因及形态可分为构造剥蚀丘陵地形和侵蚀堆积河谷地形。(1)构造剥蚀丘陵地形分布河谷两侧沟谷,谷浅且宽阔,多呈“U”·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告字形,脊顶多为浑圆形,树枝状水系,植被较发育,多生长杂木林。(2)侵蚀堆积河谷地形①河谷呈树枝状分布于及河岸支沟中。沟谷下切强烈,大部地段岸坡陡倾,沟谷底部与岸坡顶部相对高差约15m~89m。河谷呈“U”型,河床及漫滩上部的第四系松散层较薄,一般1.50m~3.00m左右。岩性上部多为低液限粘土、粉土,下部为级配不良砾。②河漫滩沁河河漫滩较发育,地形较平坦,其宽度为30m~50m左右。③阶地济沁河两岸阶地较发育,一级阶地多分布于河流两岸,宽度一般为100m~1000m。岩性上部多为低液限粘土、粉土,下部为级配不良砂、级配不良砾。3.1.1.2地层岩性根据区域地质报告和本次勘察资料,区内出露的地层主要为古生界石炭系,中生界:侏罗系、三迭系;新生界:第三系和第四系地层。3.1.1.3地质构造及地震本区处于新华夏构造体系大兴安岭隆起带中段东侧,大地构造上位于大兴安岭中期华力西褶皱的爱辉—阿尔山复背斜中段地带。大兴安岭隆起带和松辽沉降带经过古生代末期的构造运动,使古生代以前的地层产生皱褶变质;中生代初处于隆起遭受风化剥蚀过程,中生代大兴安岭隆起上升,松辽沉降带相对下降,同时伴有大规模火山活动。中生代中--末期大兴安岭隆起带也很强烈,主要为断裂和大规模的火山喷发活动;进入新生代,大兴安岭属继承性间歇性上升,而自全新世以来,本区新构造运动则属于相对稳定时期,其特征是河流下切能力降低,地面坡度变小,形成现今平坦宽阔的河谷以及低缓的丘陵山地。松辽沉降带自中生代中末期限以来,一直处于缓慢沉降过程,接受了巨厚的中、新生代陆相碎屑沉积物。本区经多期构造运动影响,构造形迹十分复杂。断裂构造较发育,以北北东向断裂为控制性断裂,近东西向断裂规模较大,近南北向断裂和北西向断裂规模最小。工程区位于大兴安岭地震带的东侧,地震活动受北北东向的深大断裂与近东西向大断裂所控制。据地震资料记载,工程区及其邻区发生过的地震M﹥·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告2.0级地震达876次,M﹥5.0级共发生13次,M﹥4.0级共发生32次。从资料分析,工程区地震M<6级,具有地震活动频度较低,强度较弱的特点,处于相对稳定地区内。据2001年国家地震局编制的《中国地震动参数区划图》(GB18306~2001)本区地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期0.45s,该区地震基本烈度为Ⅶ度,故主要建筑物应以Ⅶ度进行抗震设防。3.1.1.4水文地质区内地下水类型主要有松散堆积层中的孔隙潜水和基岩裂隙水二种类型,孔隙潜水主要埋藏于河谷甸子地砂砾卵石层、山坡残坡积、碎石层中,基岩裂隙水埋藏于基岩裂隙中。其特征分述如下:(1)孔隙潜水根据区域地质资料,河谷谷底第四松散堆积物主要为:上部为灰黑或黑色低液限粘土、粉土;下部为级配不良砾。级配不良砾的赋水性由主河道、主沟、支沟逐渐减少,主河道与主沟的地下水受地表水和上游潜水补给,水质良好,矿化度小于0.3g/L。支沟的地下水主要受降水和火山岩裂隙水补给,地下水矿化度较大。残坡积层中孔隙潜水,其含水层的物质组成主要为碎石混合土或含细粒土碎石,且分选性较差。地下水的来源主要受降雨、融雪水下渗以及基岩裂隙水潜流的补给,含水层的厚度一般为1.5m~4m。(2)基岩裂隙水基岩裂隙水火山碎屑岩构造裂隙潜水。这些岩层是成岩过程中和构造应力的影响下以及风化作用的结果,发育有不同类型裂隙,因而形成了不同类型的基岩裂隙潜水及局部构造断裂裂隙承压水。裂隙水主要受降水及上游潜水补给。裂隙潜水动态主要受岩石裂隙、降水和地形因素影响,水位变幅具季节性变化,一般为2m~5m。地下水的排泄方式以向下游或河床潜流为主,其次为蒸发和人工开采。地下水和河水的水化学类型均为重碳酸钙镁型水(HCO3—Ca·Mg)。地下水PH值7.3,总矿化度0.33g/l,河水PH值7.0,总矿化度0.23g/l。根据环境水对混凝土的腐蚀性判定标准,两者对混凝土均无腐蚀性,地下水和地表水对混凝土中钢筋均有弱腐蚀性;地下水和地表水对钢结构均有弱腐蚀性。3.1.2堤防区工程地质条件·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告3.1.2.1地质概况关门山右岸上堤防工程位于扎兰屯市济沁河上,分为两段,一段为关门山段右岸堤防,另一段为萨马街段左岸堤防。关门山段堤防通过地段为低山丘陵地形,河谷呈宽阔“U”字型,河流沟总体走向自NW流向SE,谷低一级阶地宽阔,谷底宽度1000余米,地形平坦,地面高程290m~308m,河床宽度20m~70m,河床下切深度1m~1.5m。萨马街段堤防通过地段为低山丘陵地形,河谷呈宽阔“U”字型,河流沟总体走向自NW流向SE,两岸山体低缓,地形坡度15°~18°,植被不发育,谷低为宽阔的一级阶地,地形平坦,地面高程352m~359m,谷底宽度1000余米,河床宽度30m~50m,河床下切深度1m~2m。堤防线路通过地段,主要由第四系全新统低液限粉土、粘土和级配不良砾组成。3.1.2.2关门山段右岸堤防关门山段右岸堤防0+000~6+956为已建堤防,地处济沁河右岸,全长6.956m。地面高程352m~359m,地下水位埋深1.50m~2.0m。现状堤防顶宽1.8~5 m,堤防高度为0.5~1.6 m,内外堤坡为1:3左右。(1)现状堤身地质条件堤身的填筑土组成物质主要为低液限粉土,黑色,稍湿,略具塑性,从钻孔中局部见有砂或砾石分布,土质不均,偶见植物根系,成份为低液限粉土,含有少量砾石。主要物理力学性质指标平均值:天然含水量17.0%,天然密度1.88g/cm3,干密度1.52g/cm3,孔隙比0.781,塑性指数9.2。渗透系数8.9×10-5cm/s,凝聚力15.9kPa,内摩擦角24.6°,压缩系数0.37MPa-1。堤身填土的物理力学性质指标详见表3-1-2。(2)堤基工程地质条件①地层岩性关门山段地层主要为第四系全新统冲积层(Q4al),堤基地层结构为二元结构,上部为低液限粉土,下部为级配不良砾(Q4al)。低液限粉土(Q4al):黑色,湿,略具塑性,厚度一般为0.50m~0.80m。主要物理力学性质指标均值:天然含水量19.2%,干密度1.56g/cm3,孔隙比0.728,塑性指数9.7,渗透系数3.6×10-5cm/s,凝聚力17.4kPa,内摩擦角为21.6°,压缩系数·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告0.31MPa-1。级配不良砾(Q4al):稍密~中密,湿~饱水,砾石主要成份为花岗岩、安山岩、闪长岩等,卵石含量约占30%,砾石含量约占40%,粒径以10mm~40mm居多,中等蚀园。砂含量约占15~20%,成分主要为石英,次为长石,区内分布普遍。主要物理力学性质指标平均值:天然含水量14.3%,天然密度1.93g/cm3,干密度1.69g/cm3,孔隙比0.570,渗透系数k=5.2×10-2cm/s,水上休止角40°。堤基低液限粉土(Q4al)的物理力学性质指标见表3-1-2,堤基级配不良砾(Q4al)的物理力学性质指标见表3-1-3。②工程地质条件评价a、堤身填筑料主要为来源于堤线附近的低液限粉土,据钻孔资料,低液限粉土含有砾石。从渗透性上分析,低液限粉土渗透系数均值为3.6×10-5m/s,属于弱透水层。按规范要求,土坝碾压后渗透系数应小于1×10-4㎝/s,因而渗透性能满足规范要求。从密实度上分析,其干密度1.49~1.55g/cm3,其平均值为1.62g/cm3,根据相同土击实试验,最大干密度为1.68g/cm3,最优含水量18.0%,根据《堤防工程设计规范》GB5026-98规定,按压实系数0.92考虑,堤身含砾低液限粉土干密度应不小于1.55g/cm3,从试验组数分析,其平均值不满足规范要求,由此说明,堤身碾压质量不合格。堤身主要物理力学性质指标建议值见表3-1-4。b、堤基堤基呈二元结构,上部分布有薄层低液限粉土,呈弱透水性,下部为级配不良砾为强透水岩层,存在渗漏及渗透稳定工程地质问题。根据颗粒组成,在渗流作用下,其破坏形式为管涌,允许水力坡降建议值0.15。级配不良砾承载力特征值(fk)为350Kpa,堤基低液限粉土承载力特征值为180Kpa。级配不良砾,卵石粗砾中粒径小于0.075mm的含量小于15%,因此该层为不冻胀土(依据《冻土工程地质勘察规范》GB50324-2000中表3.1.1)。低液限粉土层,其天然含水量(w)19.2%,塑限含水量(wp)为19.0%,地下水为距冻结面的最大距离hw(m)小于2.0m,依规范(同上)判别为弱冻胀土层(Ⅱ)。据现场调查资料和当地经验,该土层建议设计按弱冻胀性土考虑。堤基主要物理力学性质指标建议值见表3-1-4。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表3-1-2关门山段土层物理力学性质试验成果汇总表岩土名称试验指标项目含水量密度孔隙比饱和度比重液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量抗剪强度渗透系数凝聚力内摩擦角湿干WΡ0ΡdESrGsWLWpIpILA1-2EsCФKV%g/cm3--%--%%----MPa-1MPakPa°*cm/s低液限粉土(堤身)试验组数555555555555555试验值17.51.821.550.742642.7029.2209.2-0.270.424.1517258.9试验值15.61.751.510.788532.7027.818.98.9-0.370.394.5814279.7试验值18.21.761.490.812612.7028.419.58.9-0.150.286.4715228.5试验值16.51.771.520.776572.702819.28.8-0.310.414.3318248.8试验值17.21.761.50.800582.7028.318.59.8-0.130.365.0015258.2最大值18.21.831.550.742642.7029.220.09.8-0.180.426.4718.027.09.7最小值15.61.721.490.812532.7027.818.59.3-0.370.284.1514.022.08.2平均值17.01.771.520.781592.7028.419.29.2-0.250.375.0215.924.68.9低液限粉土(堤基)试验组数555555555555555试验值19.21.901.590.698742.7028.5199.50.020.344.9918214.6试验值18.61.811.530.765662.7028.218.59.70.010.384.6417222.4试验值20.11.901.580.709772.7029.219.59.70.060.256.8416223.5试验值19.31.871.570.720722.702919.29.80.010.276.3719214.3试验值18.81.841.550.742682.7028.618.89.80.000.286.2217223.6最大值20.11.911.590.698772.7029.219.59.80.060.386.8419.022.04.6最小值18.61.811.50.698662.728.218.59.50.00.254.6416.021.02.4平均值19.21.861.560.728712.7028.7199.70.020.315.7917.421.63.6·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表3-1-3关门山段堤基砂性土物理力学试验成果岩土名称试验项目土的物理性指标颗粒组成(%)控制干密度渗透系数休止角含水率湿密度干密度孔隙比比重砾砂粉粒粘粒水上水下粗中细粗中细(mm)ωρρd e Gs60~2020~55~22~0.50.5~0.250.25~0.0750.075~0.005<0.005g/cm3 10-2cm/s°%g/cm3----级配不良砾组数55555555555555555试验值13.71.981.740.5232.653302419137311.685.204037试验值15.41.941.680.5772.651292617137611.644.604138试验值14.91.921.670.5872.652341820119511.673.504036试验值14.51.891.650.6062.653301922159111.625.803833试验值13.21.921.70.5592.651292717148311.667.004036最大值15.41.981.740.5232.653.034.027.022.015.09.06.01.01.687.041.038.0最小值13.21.891.650.6062.651.029.018.017.011.07.01.01.01.623.538.033.0平均值14.31.931.690.5702.652.030.422.819.013.28.03.61.01.655.239.836.0·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告关门山段各土层主要物理力学性质指标建议值表3-1-4项目堤身堤基低液限粉土低液限粉土级配不良砾物理力学指标天然含水量(%)17.019.214.3天然密度(g/cm3)干密度1.521.561.69湿密度1.771.861.93孔隙比(e)0.7810.7280.570比重(GS)2.702.702.65渗透系数(cm/s)9.0×10-55.0×10-52.0×10-2抗剪强度凝聚力(kPa)14140内摩擦角(°)2020(水上)40允许渗透比降----0.15允许不冲流速(m/s)(水深1.0)0.6-0.81.0-1.2承载力特征值Fak(kPa)1201503503.1.2.3萨马街段堤防萨马街段堤防位于济沁河左岸萨马街乡附近,桩号为0+000~2+000,全长2.00km。地面高程352m~359m,地下水位埋深1.50m~2.0m。(1)现状堤身地质条件原萨马街段堤防位于拟建萨马街段堤防以北,全长1.22km。堤身的填筑土组成物质主要为低液限粉土,含有少量砾石,土质不均,偶见植物根系。从渗透性上分析,低液限粉土渗透系数为2.2×10-4m/s,属于中等透水层。按规范要求,土坝碾压后渗透系数应小于1×10-4㎝/s,因而渗透性不能满足规范要求。从密实度上分析,干密度为1.53g/cm3,根据相同土击实试验,最大干密度为1.68g/cm3,最优含水量为18.0%,根据《堤防工程设计规范》GB5026-98规定,按压实系数0.92考虑,堤身含砾低液限粉土干密度应不小于1.55g/cm3,由此说明,堤身碾压质量不合格。鉴于原萨马街段渗透性和密实度均不满足规范要求,故该段堤防应重新填筑。(2)堤基工程地质条件:①地层岩性·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告该段地层主要为第四系全新统冲积层(Q4al),堤基地层结构为二元结构。表层有腐植土分布,成分主要为低液限粉土,富含有机质和植物根系,结构松散,厚度0.20m~0.30m。上部为低液限粉土,黑色,湿,略具塑性。厚度一般为0.40m~0.80m。主要物理力学性质指标均值:天然含水量19.9%,干密度1.57g/cm3,孔隙比0.723,塑性指数9.5,渗透系数3.4×10-5cm/s,凝聚力17.0kPa,内摩擦角为22.7°,压缩系数0.30MPa-1。其它物理力学性质指标详见表3-1-5。下部为级配不良砾(Q4al):稍密~中密,湿~饱水,砾石主要成份为花岗岩、安山岩、闪长岩等,卵石含量约占30%,砾石含量约占40%,粒径以10mm~40mm居多,中等蚀园。砂含量约占15~20%,成分主要为石英,次为长石,区内分布普遍。主要物理力学性质指标平均值:天然含水量14.0%,天然密度1.92g/cm3,干密度1.68g/cm3,孔隙比0.576,渗透系数k=7.1×10-2cm/s,水上休止角41°。其它物理力学性质指标见表3-1-6。②堤基工程地质条件评价堤基呈二元结构,上部分为薄层低液限粉土,呈弱透水性,下部为级配不良砾为强透水岩层,存在渗漏及渗透稳定工程地质问题。根据颗粒组成,在渗流作用下,其破坏形式为管涌,允许水力坡降建议值0.15。依据重型动力触探N63.5试验值,级配不良砾承载力特征值(fk)为350Kpa,低液限粉土承载力特征值180Kpa。级配不良砾卵石粗砾中粒径小于0.075mm的含量小于15%,因此该层为不冻胀土(依据《冻土工程地质勘察规范》GB50324-2000中表3.1.1)。低液限粉土层,其天然含水量(w)19.9%,塑限含水量(wp)为19.5%,地下水为距冻结面的最大距离hw(m)小于2.0m,依规范(同上)判别为弱冻胀土层(Ⅱ)。据现场调查资料和当地经验,该土层建议设计按弱冻胀性土考虑。低液限粉土其结构较松散,抗冲刷能力较弱,在河流侧蚀作用下,易受到水流的冲刷,建议对河流的凹岸应进行护岸。萨马街段各土层物理力学性质指标建议值见表3-1-7。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表3-1-5萨马街段堤基土的物理力学性质试验成果汇总表岩土名称试验指项标目含水量密度孔隙比饱和度比重液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量抗剪强度渗透系数凝聚力内摩擦角湿干WΡ0ΡdESrGsWLWpIpILA1-2EsCФKV%g/cm3--%--%%----MPa-1MPakPa°*cm/s低液限粉土试验组数555555555555555试验值21.51.941.600.688842.7030.2219.20.050.325.2719233.8试验值19.61.851.550.742712.7028.818.99.90.070.364.8415252.7试验值20.41.901.580.709782.7029.419.59.90.090.295.8917223.5试验值19.21.861.560.731712.702819.28.80.000.266.6618244.8试验值18.61.831.540.753672.7028.618.410.20.020.247.3116202.2最大值21.51.941.600.688842.7030.221.010.20.050.367.3119.025.04.8最小值18.61.831.540.753672.7028.018.49.60.000.244.8415.020.04.2平均值19.91.881.570.723752.7029.019.59.50.040.306.0217.022.73.4·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表3-1-6萨马街段堤基砂性土物理力学试验成果岩土名称试验项目土的物理性指标颗粒组成(%)控制干密度渗透系数休止角含水率湿密度干密度孔隙比比重砾砂粉粒粘粒水上水下粗中细粗中细(mm)ωρρd e Gs60~2020~55~22~0.50.5~0.250.25~0.0750.075~0.005<0.005g/cm3 *cm/s°%g/cm3----级配不良砾组数55555555555555555试验值13.51.951.720.5412.655262022137611.697.64238试验值14.21.921.680.5772.65820232598611.657.84138试验值15.41.931.670.5872.656281821147511.678.54237试验值14.51.891.650.6062.653251926139411.635.83935试验值12.41.901.690.5682.655222124118811.646.04037最大值15.41.951.720.5412.658.028.023.026.014.09.08.01.01.698.542.038.0最小值12.41.891.650.6062.653.020.018.021.09.07.04.01.01.635.839.035.0平均值14.01.921.680.5762.655.424.220.223.612.07.85.81.01.667.140.837.0·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表3-1-7堤基各土层主要物理力学性质指标建议值项目堤基低液限粉土②级配不良砾③物理力学指标天然含水量(%)19.914.0天然密度(g/cm3)干密度1.571.68湿密度1.881.92孔隙比(e)0.7230.576比重(GS)2.702.65渗透系数(cm/s)2.0×10-55.0×10-2抗剪强度凝聚力(kPa)160内摩擦角(°)20(水上)41允许渗透比降--0.13允许不冲流速(m/s)(水深1.0)0.6-0.81.0-1.2承载力特征值Fak(kPa)1503503.1.2.4穿堤涵闸工程地质条件及评价(1)穿堤涵闸工程地质条件关门山段右岸堤防在桩号0+024处有一个穿堤涵闸,其工程地质条件及评价列表如下:穿堤涵闸工程地质条件建筑物名称桩号工程地质条件工程地质评价地形地貌地层岩性水文地质穿堤涵闸0+024右岸高漫滩上,地面高程307m~308m全新统冲积层(Q4al)。上部为腐殖土(厚20cm~30cm)、低液限粉土(厚0.6m~0.8m。下部为级配不良砾(揭露厚度8m)地下水埋深3.60m1.级配不良砾作为涵洞的持力层,其地基承载力满足闸室稳定的要求。2.地基承载力标准值为350kpa。3.建议渗透系数k=2.0×10-2cm/s,允许水力坡降0.15。(2)穿堤涵闸工程地质评价穿堤涵闸基础的地层岩性主要为低液限粉土和级配不良砾(Q4al),低液限粉土具中等压缩性,且土层较薄,稳定性差,建议以级配不良砾作为涵闸的持力层,其地基承载力高,稳定性好,满足涵闸稳定的要求。主要物理力学性质指标建议值:渗透系数k=2.0×10-2cm/s,建议允许水力坡降0.15,地基承载力特征值为350kpa。边坡开挖建议值:低液限粘土1:1,级配不良砾:1:1.5;涵基础底面与地基土之间的摩擦系数:0.52。3.1.3天然建筑材料天然建筑材料产地的勘察,考虑以下原则:(1)先近后远,开采运输方便。(2)产地应在堤基保护范围以外,不得因材料开采影响堤基防渗和堤身隐定。(3)尽量不占耕地或少占耕地。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告本着上述原则,对筑堤坝所需的天然建筑材料进行了详细勘察,各类天然建筑材料勘察储量不小于设计用量的2倍。3.1.3.1关门山段堤防关门山段堤防两岸为低山丘陵区,两岸坡残积层较厚,其土质主要为低液限粘土或含碎石低液限粘土,均可作为筑堤土料,储量较为丰富,且质量亦满足均质堤坝对土料的要求。(1)土料场关门山段堤防就近均为耕地和村庄,紧挨堤防的为西永灌区,全部为耕地,就近没有合适的土料场,故本次土料场的调查本着由近到远的原则,共调查土料场两处,分别为土料场A和土料场B。①土料场A该料场位于东明村炕沿山,为残坡积而成,地形倾向河谷,地形坡度15°~20°,地形稍有起伏。料场距堤线平均距离6.0~8.0km,有公路通往堤防区,交通便利。料场表层为腐殖土,厚0.20m~0.30m,下部为厚4.0~5.0m的为含碎石低液限粘土。料场勘察面积20.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积6.0×104m3,有用层平均厚度4.5m,储量90×104m3。含碎石低液限粘土:天然含水量17.0%,天然密度1.88g/m3,干密度1.58g/m3,塑限19.0%,塑性指数14.0。击实后:最大干密度1.69g/m3,最优含水量20%,渗透系数1.96×10-6cm/s,该料场土的天然含水量稍低于最优含水量,其余各项指标均满足均质堤防对土料的要求。料场土料物理力学性质指标见表3-1-8。②土料场B该料场位于爱国林场附近,为残坡积而成,地形倾向河谷,地形坡度10°~15°,地形稍有起伏。料场距堤线平均距离6.5~8.0km。料场表层为腐殖土,厚0.20m~0.30m,下部为厚2.2m的含碎石低液限粘土。料场勘察面积25.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积6.6×104m3,有用层平均厚度2.0m,储量50.0×104m3。含碎石低液限粘土:天然含水量20.5%,干密度1.56g/m3,塑限19%,塑性指数15.5。击实后:最大干密度1.70g/m3,最优含水量21.5%,渗透系数2.8×10-6cm/s。该料场土的天然含水量稍低于最优含水量,其余各项指标均满足均质堤防对土料的要求。料场土料物理力学性质指标见表3-1-8。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表3-1-8关门山段堤防工程料场土工试验成果统计表料场名称试验值土的物理性质指标液限塑限塑性指数液性指数颗粒组成(%)控制状态下土的力学性指标击实试验有机质含量含水率湿密度干密度孔隙比比重砾砂粉粒粘粒垂直渗透系数固结试验抗剪强度最大干密度最优含水率粗中细粗中细(饱和)(饱·固·快)(mm)压缩系数压缩模量凝聚力内摩擦角ωρρdeGsωLωpIPIL60~2020~55~2.02.0~0.50.5~0.250.25~0.0750.075~0.005<0.005Kvav(1~3)Escφρdmaxω--%g/cm3----%%----10-6cm/sMPa-1MPaKPa度g/cm3%%A土料场试验值221.941.590.7112.723519160.19298102030210.150.325.3520281.71200.2试验值191.871.570.7322.723316170.1828591736232.760.384.5621261.68210.6试验值201.1.540.7662.723017130.23364111238260.390.414.3130241.64191.2试验值171.881.610.6892.72371918-0.11496101340184.550.374.5730221.72200.4最大值22.01.941.610.7662.7237.019.018.00.17498112040264.550.414.1230281.72211.2最小值17.01.851.540.6892.7230.016.013.0-0.1126491230180.150.324.1220221.64190.2平均值19.51.881.580.7252.7233.817.816.00.122.88.05.810.015.536.022.01.960.374.6925.325.01.69200.6B土料场试验值201.871.560.7372.713318150.13376132030212.40.276.4326191.70210.8试验值221.931.580.7152.713519160.19189141335202.60.227.8022181.69200.3试验值201.841.530.7712.713619170.065108111238161.90.257.0824221.69210.6试验值19.81.871.560.7372.71342014-0.01597121336184.30.247.2418221.71200.4最大值22.001.931.580.7152.713620170.125109142038214.300.276.3526221.71210.8最小值19.801.841.530.7712.71331814-0.01176111230161.900.226.3518181.69200.3平均值20.451.881.560.7402.7134.519.015.50.093.58.57.512.514.534.818.82.800.257.1422.520.31.7020.50.5·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告(2)砂砾料本次调查砂砾料料场位于济沁河河漫滩上,为河流冲积而成,地面高程314m~315m,料场上部为腐殖土或低液限粉土,厚0.30m,下部为级配不良砾层。料场勘察面积5.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积1.5×104m3,有用层平均厚度2.5m,储量12.5×104m3,各项物理力学指标均满足混凝土用料的要求。细骨料的粗骨料的质量详见3-1-9、3-1-10。表3-1-9混凝土细骨料砂质量表试验值砂的物性细度模数平均粒径密度含泥量云母含量吸水率有机质含量轻物质含量硫酸盐及硫化物含量表观堆积g/cm3%%%%%%-(mm)组数3333333333平均值2.651.541.50.64.2合格0.000.032.50.44表3-1-10混凝土粗骨料砾石质量表试验值砾石的物性粒度模数密度含泥量吸水率软弱颗粒含量针片状含量有机质含量硫酸盐及硫化物含量表观堆积紧密g/cm3%%%%%%-组数3333333333最大值2.661.651.821.21.63.514浅于标准色0.227.3最小值2.621.601.780.51.22.20.6浅于标准色0.166.8平均值2.641.631.800.71.42.81.0浅于标准色0.187.0(3)块石料块石料场:料场位于蘑菇气镇小红岗村,距堤防15~20km,目前尚有人工开采断面,交通方便。料场为低山丘陵地形,山体比高50m~80m,地形坡度25°~30°,料场覆盖层较薄,一般为1.5m~2.50m。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告岩性为粗粒花岗岩,颜色浅肉红色,粗粒结构,块状构造。主要由斜长石、正长石、石英等矿物组成,岩质坚硬、完整,抗风化能力较强,强风化厚度一般为2.0m~5.0m。料场勘察面积3×104m2,无用层平均厚度5m,体积15×104m3,有用层平均厚度10m,储量30×104m3。石料场岩石质量指标主要为:比重2.57g/cm3,平均烘干抗压强度为129MPa,平均饱和抗压强度为124MPa,平均冻融抗压强度为118MPa,岩石其它质量情况详见表3-1-11。根据块石料主要指标质量要求,干密度大于2.4g/cm3,冻融损失率<1%。花岗岩干密度2.56g/cm3,冻融损失率0.83%。符合块石料的质量标准。综上所述,块石料储量和质量情况均满足设计要求。表3-1-11岩石物理力学性质试验成果表岩石名称比重密度紧密度吸水率饱水率抗压强度软化系数抗冻系数冻融损失率烘干饱和冻融烘干天然饱和-g/cm3%%%(MPa)--%花岗岩2.542.462.482.5496.853.152.421171131080.970.920.77花岗岩2.582.522.532.5798.051.951.581411331300.940.920.78花岗岩2.572.492.542.5896.513.491.571291251170.970.910.93平均值2.562.492.522.5697.142.861.861291241180.960.920.833.1.3.2萨马街段堤防萨马街段堤防两岸为低山丘陵区,两岸坡残积层较厚,其土质主要为低液限粘土或含碎石低液限粘土,均可作为筑堤土料,其质量满足均质堤坝对土料的要求。(1)土料场萨马街段堤防紧靠萨马街鄂温克民族乡的乡镇区,该段堤防下游一侧均为耕地,河床内土质不符合筑堤要求,就近没有合适的土料场,故本次土料场的调查本着由近到远的原则,共调查土料场两处,分别为土料场A和土料场B。①土料场A该料场位于堤防上游哈拉口子右侧山坡上,距堤坝约5.0~6.0km,有公路通往堤防区,交通便利。料场表层为腐殖土,厚0.20m~0.30m,下部为厚2.0m·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告含碎石低液限粘土。料场勘察面积30.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积6.0×104m3,有用层平均厚度2.0m,储量60×104m3。含碎石低液限粘土:天然含水量17.5%,天然密度1.83g/m3,干密度1.56g/m3,塑限17.5%,塑性指数15.5。击实后:最大干密度1.70g/m3,最优含水量20.8%,渗透系数35.4×10-6cm/s。该料场土的天然含水量稍低于最优含水量,其余各项指标均满足均质堤防对土料的要求。料场土料物理力学性质指标见表3-1-12。②土料场B该料场位于堤防上游团结村右侧山坡上,距堤坝约3.5~5.7km,有公路通往堤防区,交通便利。料场表层为腐殖土,厚0.20m~0.30m,下部为厚1.8m的含碎石低液限粘土,料场勘察面积25.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积7.5×104m3,有用层平均厚度1.8m,储量40.0×104m3。含碎石低液限粘土的天然含水量19.25%,天然密度1.88g/m3,干密度1.88g/m3,塑限18.5%,塑性指数15.8。击实后:最大干密度1.69g/m3,最优含水量20.5%,渗透系数5.05×10-6cm/s。该料场土的天然含水量接近最优含水量,其余各项指标均满足均质堤防对土料的要求。料场土料物理力学性质指标见表3-1-12。(2)砂砾料本次调查砂砾料料场位于济沁河河漫滩上,为河流冲积而成,地面高程355m~357m,上覆腐殖土和低液限粉土层。料场位于堤线的中部,距离堤线平均运距离1.0km。料场上部为腐殖土和低液限粘土层,厚0.50m,下部为级配不良砾。料场勘察面积5.0×104m2,无用层平均厚度0.50m,体积2.5×104m3,有用层平均厚度2.5m,储量12.5×104m3,各项物理力学指标均满足混凝土用料的要求。细骨料的粗骨料的质量详见3-1-13、3-1-14。(3)块石料石料场:料场位于蘑菇气镇小红岗村,距堤防25~30km,目前尚有人工开采断面,交通方便。萨马街段堤防与关门山段堤防为同一块石料场,具体物理力学指标见表3-1-11。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表3-1-12萨马街段堤防料场土工试验成果统计表料场名称试验值土的物理性质指标液限塑限塑性指数液性指数颗粒组成(%)控制状态下土的力学性指标击实试验有机质含量含水率湿密度干密度孔隙比比重砾砂粉粒粘粒垂直渗透系数固结试验抗剪强度最大干密度最优含水率粗中细粗中细(饱和)(饱·固·快)(mm)压缩系数压缩模量凝聚力内摩擦角ωρρdeGsωLωpIPIL60~2020~55~2.02.0~0.50.5~0.250.25~0.0750.075~0.005<0.005Kvav(1~3)Escφρdmaxω%g/cm3----%%----cm/sMPa-1MPaKPa度g/cm3%%A土料场试验值191.881.580.7152.713016140.21488151832151.340.286.1328231.72200.8试验值161.71.540.7602.713115160.06486101639173.660.364.8929181.69220.6试验值181.791.520.7832.71351916-0.065108111238164.820.394.5721221.68200.8试验值171.861.590.7042.71362016-0.19597131633174.340.354.8724221.70210.6最大值19.01.881.590.7832.7136.020.016.00-0.065108151839174.820.394.3729.023.01.7222.00.8最小值16.01.791.520.7042.7130.015.014.00-0.19486101232151.340.284.3721.018.01.6820.00.6平均值17.51.831.560.7412.7133.017.515.500.014.58.87.312.315.535.516.33.540.355.1125.521.31.7020.80.7B土料场试验值211.921.590.7812.7136.42016.40.0658891833196.150.424.0626191.69210.5试验值191.821.530.7712.7134.81816.80.0639791636205.240.355.0623181.68200.8试验值191.871.570.7322.7131.61813.60.07487101538186.340.384.5430221.68200.6试验值181.901.610.6892.7134.21816.20.0044761843182.460.295.8020241.71210.5最大值21.001.921.610.7812.7136.4020.0016.800.06598101843206.340.424.0130.024.01.7121.00.8最小值18.001.821.530.6892.7131.6018.0013.600.0034761533182.460.294.0120.018.01.6820.00.5平均值19.251.881.580.7442.7134.2518.5015.750.054.07.37.38.516.837.518.85.050.364.8724.820.81.6920.50.6·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表3-1-13混凝土细骨料砂质量表试验值砂的物性细度模数平均粒径密度含泥量云母含量吸水率有机质含量轻物质含量硫酸盐及硫化物含量表观堆积g/cm3%%%%%%-(mm)组数3333333333平均值2.651.541.50.44.2合格0.000.032.80.40表3-1-14混凝土粗骨料砾石质量表试验值砾石的物性粒度模数密度含泥量吸水率软弱颗粒含量针片状含量有机质含量硫酸盐及硫化物含量表观堆积紧密g/cm3%%%%%%-组数3333333333最大值2.651.651.821.21.62.51.6浅于标准色0.157.6最小值2.631.601.720.51.01.60.8浅于标准色0.107.0平均值2.641.631.760.851.22.11.4浅于标准色0.117.33.2测绘资料本次关门山右岸上堤防工程测绘资料由扎兰屯市水务局提供。关门山段堤防工程采用扎兰屯水务局于2010年2月以及2011年3月实测的14条河道大横断;关门山段堤防工程范围内1:2000带状地形图;现状堤防纵断图,比例:纵比1:100,横比1:500;现状堤防横断面图,比例:纵比1:100,横比1:500。萨马街段堤防采用扎兰屯水务局于2011年3月实测的8条河道大横断;萨马街段堤防工程范围内1:2000带状地形图;拟建堤线纵断图,比例:纵比1:100,横比1:500;拟建堤线横断面图,比例:纵比1:100,横比1:500。本次地形图为北京1954年坐标系,1956年黄海高程系,等高距为1 m,1996年版图式。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告4工程任务和规模4.1自然及经济概况本次关门山右岸上堤防工程位于济沁河上,分为两段,一段为关门山段右岸堤防,另一段为萨马街段左岸堤防。关门山段右岸堤防工程位于蘑菇气镇关门山办事处境内,距蘑菇气镇约8km,地理坐标为东经122°24′20″~122°29′08″,北纬47°24′36″~47°27′45″,本次工程保护着关门山办事处的东明村和炕沿山村,保护人口为3325人,保护耕地4.19万亩。萨马街段左岸堤防工程位于萨马街鄂温克民族乡,地理坐标为东经122°12′40″~122°14′30″,北纬47°31′25″~47°31′42″。萨马街鄂温克民族乡位于济沁河北岸,全乡总人口8531人,总土地面积2696km2,乡区辖团结村、猎民村两个村和八个机关单位,住户730余户。本次工程保护着萨马街鄂温克民族乡的猎民村和团结村,是该乡乡镇府所在地,保护人口1950人,保护耕地3.3万亩。萨马街鄂温克民族乡和关门山办事处是扎兰屯市的主要产粮区,堤防保护区内有西永灌区,现状灌溉面积2万亩。尤其关门山办事处是扎兰屯市西南部的交通枢纽,有111国道通过,扎兰屯至柴河公路在这里交汇,公路交通网络四通八达。社会经济情况详见表4-1-1。现状年2010年社会经济调查表表4-1-1所在乡镇保护村屯总人口农业人口劳力耕地现状灌溉面积粮食产量牲畜总产值其中大畜羊猪一产二产(万人)(万亩)(万t)(万头·只)(万元)萨马街乡猎民村3092891851.20.062635245118196862500450 团结村164116079852.10.1054610667038205676720001800100关门山办事处东明村156415369872.130.643900514950071389371389炕沿山村1761171311392.061.678009034820831109491796合计5275514532967.492.405189451053870721917344873880285·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告4.2工程建设的必要性4.2.1历史洪水及灾情据记载济沁河的最大洪峰流量为2060 m3/s,那时当地人口稀少,相应耕地面积也较少,没有造成多大灾害,1965年7月大暴雨,济沁河蘑菇气堤防被水冲开,部分农田被淹。1989年连续降雨3小时,一次降水量达180 mm,327户房屋、县级以上公路6.5 km、桥涵32座被水毁,水毁的还有输电线路1564 m,电杆8杆、砖窑一座、糖厂、化工厂等单位铁路路基多处,直接经济损失3340.4万元。1998年7 月20日~22日济沁河流域上游降雨量达200多毫米,导致山洪暴发,河水泛滥,防洪堤多处决口,8个村被淹,水深将近1.2 m,4万亩良田全部绝产,房屋倒塌300多户,大部分村民无家可归,造成直接经济损失数千万元。济沁河萨马街段1998年洪水吞噬了房屋360间,倒塌320间;耕地1万多亩、牲畜5500多头,给乡区人们的财产造成了巨大的损失,当时由于政府疏散群众及时没有出现人员伤亡。济沁河洪水灾害主要原因是降水集中,而且降水量特大,原防洪堤的设计标准低,还有较长地段处于无设防状态,无法保障人民正常生活、生产。由此可见洪水趋势日趋频繁,洪水规模越来越大,而造成的经济损失也愈加严重。4.2.2防洪工程现状及存在问题济沁河在萨马街到关门山段河道为易出险段,汛期水患灾害较严重,一旦出现超标准洪水,河道两岸人民的生命及财产安全必将受到极大威胁。本次工程关门山段右岸现有堤防工程6.956km,萨马街段左岸现有堤防工程1.22km。现有堤防在抗御九八年大洪水中,保护村屯耕地等方面发挥了巨大作用,但是由于工程投入少,标准低,填筑质量差,再加上缺少维护资金及养护的投入,经过多年的运行,工程损坏严重,宽度、高度均不达标,现状防洪标准不足十年一遇,而且堤顶宽度不能满足防汛抢险行车的要求,尤其是萨马街左岸现状堤防,因始建于1976年,至今有30多年的时间,高度低,断面窄,年久失修加上牲畜践踏,车辆的碾压等破坏致使现状堤防多处破损,部分堤段出现缺口,已不能起到有效的防洪作用,一旦发生洪水必将对保护区内的居民及农田造成严重危害。4.2.3工程建设的必要性济沁河该段为频繁出险段,目前洪水日趋频繁,洪水规模也越来越大·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告,萨马街段堤防和关门山段堤防是该段河道上必不可少的防洪工程。关门山段右岸堤防主要保护的是蘑菇气镇关门山办事处的东明村和炕沿山村,是蘑菇气镇防洪工程堤防下游段的对岸(蘑菇气防洪工程已通过水利厅审查),关门山办事处是扎兰屯市的主要产粮区,保护区内有西永灌区,现状灌溉面积约2万亩。111国道、省际、乡级公路从堤防保护区内通过,若发生洪水,必将对保护区内的人口、耕地、基础设施及交通造成极大的影响,该工程的建成和蘑菇气防洪工程在该河段内形成一个比较完整的防洪体系,大大减轻了两岸的洪灾损失,为两岸人民生命及财产安全提供一定的保障。因此关门山段右岸堤防工程的建设意义重大、势在必行。萨马街乡是一个少数民族乡,位于济沁河左岸。本次工程段现为萨马街乡乡政府所在地,人口居住比较集中,扎萨公路从中穿过,随着地区经济的发展,该处的基础设施也有了一定的完善和提高。济沁河在萨马街河段由于多年河水的冲击,河床积沙逐年增高,水位不断上涨,现状济沁河河水淘刷河岸已形成一个大的弯道,致使主河槽逐渐向萨马街乡镇区靠近,河水一遇大雨就出槽,河堤北岸有耕地30000多亩,每年河水出槽都有大面积农田被淹,从1998年至今,该河段北岸的耕地已经减少近1000多亩,造成了团结村村民的耕地逐年减少,给群众造成了很大的经济损失。若发生洪水,该处人民生命及财产安全得不到根本的保障,洪灾损失也将越来越大。因此萨马街左岸段堤防的兴建是十分必要和紧迫的。4.3防洪标准及工程级别4.3.1防洪标准防洪工程保护对象主要为村屯及耕地、乡政府和企事业单位,工程保护区为5275人,保护耕地7.46万亩,依据《防洪标准》(GB50201—94)中的规定,确定其防洪标准为20年一遇。根据《堤防工程设计规范》(GB50286—98)规定,确定防护等级为Ⅳ等,堤防工程级别为Ⅳ级。关门山段右岸堤防设计流量为1120m3/s,萨马街段左岸堤防设计流量为1020m3/s。4.3.2工程级别本次设计防洪标准为20年一遇,堤防等级为4级。4.4工程任务及规模4.4.1工程任务根据水利部水规计[2010]·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告428号《关于开展全国中小河流治理和中小水库出险加固山洪地质灾害防治(水利部分)易灾地区生态环境综合治理(水利部分)专项规划编制工作的通知》、内蒙古自治区水利厅文件(内水计[2009]118号)《内蒙古自治区水利厅关于抓紧完成中小河流治理项目前期工作的通知》以及内蒙古水利厅《关于抓紧完成和做好中小河流治理项目工程勘察(测)设计工作的通知》,安排资金2125万元用于关门山右岸上堤防工程。本次工程任务主要为加固和新建关门山段右岸堤防以及新建萨马街左岸堤防,萨马街段1+365~2+000修建护岸工程,提高防洪标准,以减轻济沁河该河段的洪灾,最大限度减轻洪灾损失,保护流域内人民生命财产和基础设施的安全。4.4.2工程规模根据本次工程投资,安排关门山段右岸堤防工程建设长度为7.256km,其中加固堤防6.956 km,新建堤防0.30km,护坡护脚长7.256km。关门山段堤防在桩号0+024处渠道与堤防交叉,新建穿堤涵闸一座,因渠道的设计流量为1.5m3/s,故本次设计该处穿堤涵闸的设计流量也为1.5m3/s;萨马街段左岸新建堤防工程2.00km,护坡护脚长2.00km,新建险工护岸工程0.635km,丁坝三道,总长度为194m。本次关门山右岸上堤防工程总投资为2117.20万元。4.5设计断面水位流量关系4.5.1洪水成果二十年一遇设计洪峰流量:关门山段堤防1120m3/s,萨马街段堤防1020m3/s。4.5.2纵横断面资料本次关门山右岸上堤防工程河道大横断面资料采用扎兰屯市水务局2011年3月实测的纵、横断面资料。设计堤防段河道长:关门山段为7.823km,共测14条大横断面;萨马街段为2.277km,共测8条大横断面。4.5.3糙率的选取河道糙率是参考萨马街站实测值以及经验值,并考虑河床(卵石)组成来确定。本次糙率主槽采用0.026,滩地采用0.036。4.5.4起始断面水位起始断面水位采用曼宁公式计算,关门山段为288.78m,萨马街段为353.80m。4.5.5河道水面线计算公式采用伯努里方程作为河道水面线的计算公式,即:·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告式中:Z上、V上——上游断面的水位(m)、流速(m/s);Z下、V下——下游断面的水位(m)、流速(m/s);a——动能修正系数,一般取其等于1;h沿——两断面间的沿程水头损失,h沿=JL;hj——局部水头损失;L——河道上、下两相邻断面间河段长度(m);V——两断面平均流速(m/s);R——水力半径(m);C——谢才系数,n——河道糙率;Y——曼宁公式采用:y=1/6。4.5.6水面线设计成果4.5.6.1本次采用水面线成果采用上述基本资料和计算公式,从下游向上游推算出本次关门山右岸上堤防工程河段各控制断面二十年一遇设计洪水位,成果详见表4-5-1-表4-5-2。关门山段右岸堤防河段P=5%设计洪水位成果表表4-5-1断面堤防桩号河道中心距离(m)河底高程(m)P=5%最大水深(m)平均流速(m/s)洪水位(m)洪峰流量(m3/s)1#堤防桩号向上游426m0306.25308.5411202.291.632#0+605500304.86306.7411201.881.193#0+8121000303.83305.2311201.42.114#1+6001500302.09304.1311202.040.905#2+3162500299.72301.4811201.761.336#2+8703000298.16299.9911201.831.847#3+5143500296.75299.0011202.251.118#4+0374000295.1297.3411202.242.379#4+6684500293.5296.1911202.690.8710#5+3565500291.22294.6311203.411.2211#5+8306000290.86292.9911202.132.1412#6+5916500288.29290.4411202.151.6313#8+5858585287.02288.1211201.100.49·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表4-5-2萨马街段堤防河段P=5%设计洪水位成果表断面号堤防桩号河道中心距离(m)河底高程(m)P=5%最大水深(m)平均流速(m/s)洪水位(m)设计流量1#0+0000357.31358.7210201.411.142#0+300194356.47358.1610201.691.643#0+613527355.5357.4910201.991.434#0+894817354.81356.9910202.181.495#1+2121137353.73356.1310202.41.806#1+8451603352.76354.9810202.221.437#2+1401957351.55354.3010202.751.408#堤防桩号向下游224m2277351.5353.8010202.31.444.5.6.2水面线成果对比关门山右岸上堤防工程下段,即关门山段堤防位于蘑菇气镇堤防工程下段的对岸(左岸蘑菇气镇堤防工程已审批)。本次推算水面线采用河道大横断面与《内蒙古自治区呼伦贝尔市扎兰屯市蘑菇气镇防洪工程初步设计》中相同,在堤距设计上本次比蘑菇气镇防洪工程初设略有束窄,但只对少数断面设计洪水位有影响,设计洪水水面线成果对比详见表4-5-3。从表中看出,两次成果多数断面洪水位成果一致,个别断面有一定的误差,特别是12#断面相差较大,其主要原因是蘑菇气镇堤防初设在推算水面线时,12#作为起始断面,因此,受采用参数及测量资料的限制(12#下游加测1~2个断面以减少误差),故因起始水位推算误差,使得12#断面设计洪水位偏低。根据分析比较,本次关门山段堤防设计水面线采用本次推算成果是合理、可靠的。表4-5-3关门山段堤防河段P=5%设计洪水位成果对比表断面蘑菇气镇防洪初设采用河道中心距离(m)本次初设采用河道中心距离(m)洪水位(m)两次成果水位差(m)蘑菇气镇防洪初设采用成果本次关门山段堤防初设采用成果1#70000308.54308.5402#7500500306.74306.7403#80001000305.20305.230.034#85001500304.13304.1305#95002500301.48301.4806#100003000299.99299.9907#105003500299.00299.0008#110004000297.34297.3409#115004500296.19296.19010#125005500294.63294.63011#130006000292.99292.99012#135006500290.41290.440.0313#155858585 288.12 ·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告5工程设计5.1编制依据(1)法律、法规①《中华人民共和国水法》2002年10月1日起施行;②《中华人民共和国防洪法》,1998年1月1日起施行;③《中华人民共和国河道管理条例》;④其他有关的法律、条例。(2)执行的技术标准、规程、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《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-2006;④《堤防工程设计规范》GB50286-98;⑤《堤防工程施工规范》SL260-98;⑥《堤防工程管理设计规范》SL171-96;⑦《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001;⑧《水电工程可行性研究报告编制规程》DL/T5020-2007;⑨其他有关的规程和规范。(3)相关规划及文件[1]《内蒙古自治区中小河流治理建设规划》,2009年3月内蒙古自治区水利水电勘测设计院编制;[2]《内蒙古自治区中小河流(2013~2015)治理建设规划》,2010年11月内蒙古自治区水利水电勘测设计院编制;[3]水利部水规计[2010]428号《关于开展全国中小河流治理和中小水库出险加固山洪地质灾害防治(水利部分)易灾地区生态环境综合治理(水利部分)专项规划编制工作的通知》;[4]内蒙古自治区水利厅内水建[2011]21号《关于抓紧完成和做好中小河流治理项目工程勘察(测)设计工作的通知》;·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告5.2工程现状本次工程区内关门山段右岸现有堤防工程6.956km,现状堤防顶宽1.8~5 m,堤防高度为0.5~1.6 m,内外堤坡为1:3左右,现状防洪标准不足十年一遇。现状堤防工程由于投入少,工程标准低,质量差,再加上缺少维护资金及养护的投入,经过多年的运行,使得工程损坏严重,大部分仅达到5年一遇的防洪能力,而且堤顶宽度不能满足防汛抢险行车的要求,一旦发生洪水将对两岸的居民及农田造成危害。萨马街段左岸有现状堤防工程1.22km,但因其高度低,断面窄,年久失修,损害较为严重,部分堤段因破坏出现缺口,防洪标准不足五年一遇,已不能起到有效的防洪作用,通过地质评价(见3.1.2.3),该段现状堤防的渗透性和密实度均不满足规范要求,故本次设计不再使用本段现有堤防。5.3堤防工程设计5.3.1堤距选择及堤线布置5.3.1.1布置原则①堤线走向布置应符合水流流态要求,行洪宽度合理,堤线应与河道大洪水主流线大致平行,两岸上下游堤距应协调,不宜突放或缩小。②堤线应力求平顺,各堤线平缓连接。③尽可能利用现有堤防和有利地形,尽可能避免软弱地基、强透水地基,修筑在较好的土质上。④堤线应布置在拆迁房屋及其他建筑物少,占地小并有利于防洪抢险和工程管理。5.3.1.2堤线布置及堤距的选择关门山段右岸堤防0+000~0+6+956为现状堤,现状堤线比较顺直,没有大的急转弯,本次初设在原有堤防基础上进行加高培厚,6+956~7+256段堤防为新建堤防,堤线布置考虑与现有堤防的衔接,上下游堤距的协调,关门山段堤防的左岸为蘑菇气防洪工程的新建堤防,该河段堤距为369~1082 m之间,满足行洪要求。萨马街段左岸堤防因原有现状堤防破损严重,已不能起到有效的防洪作用,故本次萨马街段设计为新建堤防,堤线布置考虑乡镇的发展、保护对象、居民及耕地以及现状河道的冲刷情况确定,详见内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防关门山段工程平面布置图(1:10000)以及内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防萨马街段·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告新建堤防工程平面布置图(1:5000),关门山段右岸堤防堤线转角点坐标见表5-3-1,萨马街段左岸堤防堤线转角点坐标见表5-3-2。关门山段右岸堤防转角点坐标表表5-3-1序号桩号纵坐标x横坐标y10+000.734.03720+850.292.04731+282.575.92441+558.77.00452+550.092.58264+900.754.74575+186.24.94486+840.365.11296+956.804.958107+256.747.755萨马街段左岸堤防转角点坐标表表5-3-2序号桩号纵坐标x横坐标y10+000.94.15120+300.39.25630+653.49.9641+356.57.45751+615.95.58461+870.28.57172+000.3.2665.3.2设计堤顶高程本次工程计算设计堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定。(1)设计水位本次设计按20年一遇洪水标准设计,根据设计洪峰流量、河道的糙率、横断面资料,采用伯努里方程推求设计水面线,设计成果见表4-5-1、表4-5-2。(2)堤顶超高·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告堤顶超高计算采用《堤防工程设计规范》GB50286-98中有关公式计算:式中:——堤顶超高(m); ——设计波浪爬高(m); ——设计风壅增水高度(m); ——安全加高(m)。①风壅增水高度(e)风壅增水高度在有限区的情况下,可按下式计算:式中:——计算点的风壅水面高度(m);——综合摩阻系数;——设计风速(m/s);——风区长度(m);——水域平均水深(m);——风向与垂直于堤轴线的法线的夹角(度)。②波浪爬高(R)根据《堤防工程设计规范》GB50286—98,在风的直接作用下,正向来波在单一斜坡上的波浪爬高,可按下列方法确定:(m=1.5~5.0时)式中:——累积频率为P的波浪爬高(m);——斜坡的糙率及渗透性系数;——爬高累积频率换算系数;对不允许越浪的堤防,爬高累积频率宜取2 %。——经验系数,可根据风速,堤前水深等确定;——斜坡坡率,m=ctgα,α为斜坡坡角(度);——堤前波浪的平均波高(m),根据《规范》中风浪要素公式计算确定:·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告式中:——平均波高(m);——平均波周期(s);——计算风速(m/s);——风区长度(m);——水域的平均水深(m);——重力加速度。③安全加高(A)对于Ⅳ级堤防,A=0.6 m。关门山右岸上堤防风浪要素及参数见表5-3-3,堤防超高的计算成果见表5-3-4。关门山右岸上堤防超高计算成果表表5-3-4沟道名称设计波浪爬高R设计风雍增水高度e安全加高A堤顶超高Y(m)(m)(m)(m)关门山段右岸0.830.020.61.45萨马街段左岸0.900.020.61.52参照计算结果,本次设计关门山段右岸堤防超高值取1.45 m,萨马街段左岸堤防超高值为1.52m。(3)设计堤顶高程设计堤顶高程根据《堤防工程设计规范》设计堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定,详见表5-3-5及表5-3-6。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告关门山右岸上堤防工程风浪要素及参数一览表表5-3-3沟道名称水域平均水深计算风速风区长度平均波高平均波周期波长摩阻系数风向与垂直于堤轴线的法线的夹角边坡坡率边坡的糙率和渗透性系数经验系数爬高累积频率换算系数dVDFTLKβmKΔKvKpmm/smmsm 弧度    关门山段右岸2.2319.26080.222.085.093.6×10-60.162.50.851.301.94萨马街段左岸2.1119.28600.252.215.223.6×10-61.052.50.851.301.94·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告关门山段右岸堤防设计堤顶高程表5-3-5单位:m桩号设计水位高程超高设计堤顶高程桩号设计水位高程超高设计堤顶高程0+000307.801.45309.253+800298.091.45299.540+100307.621.45309.073+900297.771.45299.220+200307.451.45308.904+000297.461.45298.910+300307.271.45308.724+100297.231.45298.680+400307.101.45308.554+200297.041.45298.490+500306.921.45308.374+300296.861.45298.310+600306.751.45308.204+400296.681.45298.130+700306.051.45307.504+500296.501.45297.950+800305.321.45306.774+600296.311.45297.760+900305.111.45306.564+700296.121.45297.571+000304.971.45306.424+800295.891.45297.341+100304.831.45306.284+900295.661.45297.111+200304.691.45306.145+000295.441.45296.891+300304.551.45306.005+100295.211.45296.661+400304.411.45305.865+200294.981.45296.431+500304.271.45305.725+300294.761.45296.211+600304.131.45305.585+400294.481.45295.931+700303.641.45305.095+500294.131.45295.581+800303.141.45304.595+600293.791.45295.241+900302.651.45304.105+700293.441.45294.892+000302.151.45303.605+800293.091.45294.542+100301.661.45303.115+900292.761.45294.212+200301.351.45302.806+000292.421.45293.872+300301.151.45302.606+100292.091.45293.542+400300.941.45302.396+200291.751.45293.202+500300.741.45302.196+300291.421.45292.872+600300.541.45301.996+400291.081.45292.532+700300.341.45301.796+500290.741.45292.192+800300.131.45301.586+600290.431.45291.882+900299.941.45301.396+700290.311.45291.763+000299.791.45301.246+800290.201.45291.653+100299.641.45301.096+900290.081.45291.533+200299.481.45300.936+956290.021.45291.473+300299.331.45300.787+000289.961.45291.413+400299.181.45300.637+100289.851.45291.303+500299.021.45300.477+200289.731.45291.183+600298.731.45300.187+256289.671.45291.123+700298.411.45299.86·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告萨马街段左岸堤防设计堤顶高程表5-3-6单位:m桩号设计水位高程超高设计堤顶高程桩号设计水位高程超高设计堤顶高程0+000358.721.52360.241+100356.431.52357.950+100358.531.52360.051+200356.161.52357.680+200358.351.52359.871+300355.971.52357.490+300358.161.52359.681+400355.791.52357.310+400357.951.52359.471+500355.611.52357.130+500357.731.52359.251+600355.431.52356.950+600357.521.52359.041+700355.241.52356.760+700357.341.52358.861+800355.061.52356.580+800357.161.52358.681+900354.851.52356.370+900356.971.52358.492+000354.621.52356.141+000356.701.52358.22    5.3.3堤防断面结构5.3.3.1堤型选择据《堤防工程设计规范》GB50286—98,堤防工程的型式按照因地制宜、就地取材的原则,根据堤防所在的地理位置、重要程度、坝址地质、筑堤材料、水流及风浪特性、施工条件、工程造价等因素确定。本次堤防采用土堤,梯形断面。5.3.3.2堤顶宽度及堤坡依据《堤防工程设计规范》GB50286-98规定,3级及以下堤防堤顶宽度不宜小于3 m,本次根据防汛、管理、施工、构造及其考虑与下游段堤防的衔接确定堤顶宽为4.0 m。经稳定计算,堤防边坡迎水侧采用1∶2.5,背水侧采用1∶2.0。5.3.3.3堤基的处理堤防的基础处理主要是对堤基无用层腐殖土的清除,从堤基的实际情况出发,确定清基厚度为30 cm,堤基基面清理范围在基面线外50 cm。5.3.4堤防稳定计算(1)渗流计算由地质勘察资料可知,关门山段右岸堤防和萨马街段左岸堤防堤基地层岩性均为第四系全新统冲积地层(Q4al),堤基地层结构为二元结构,上部为低液限粉土,下部为级配不良砾。本次堤身稳定计算在关门山段堤防和萨马街段堤防各选取工程设计范围内水位差较大,堤身较高的不利断面作为代表断面进行稳定分析计算。关门山段堤防选取·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告0+500断面、4+900断面及5+500断面;萨马街段堤防选取1+100断面和1+400断面。堤防断面形成稳定渗流的洪水,往往需要一定的历时,依据《堤防工程设计规范》GB50286-98的规定:T=式中:—;—孔隙率;—迎背水侧边坡;—水深,(m);—设计水位处堤防的宽度,(m);—饱和度;—堤身渗透系数(m/s)。由以上公式可以求算出形成稳定渗流所需要的时间,计算参数根据地质勘察资料选取,计算结果详见表5-3-7。关门山段堤防渗流计算物理力学指标表表5-3-7堤段选取断面桩号有效孔隙率孔隙率饱和度堤身渗透系数(m/s)水位H(m)b/(m)迎水侧m1背水侧m2形成渗流需要的时间(天)关门山段右岸0+5000.150.4300.654.60E-072.0315.252.52.02794+9000.150.4300.654.60E-071.1312.82.52.02695+5000.150.4300.654.60E-071.3313.172.52.0263萨马街段左岸1+1000.130.4270.705.50E-081.4812.052.52.015861+4000.130.4270.705.50E-081.9312.22.52.01516经过计算,断面形成稳定渗流所需时间很长。根据20年一遇标准特征洪水过程线,一次洪水过程主要集中在七天,所以对堤防形不成稳定渗流,为非稳定渗流。不稳定渗流最危险时期是水位降落期,根据《堤防工程设计规范》GB50286-98规定,当k/µV≤1/10时,堤身内渗流自由面在水位降落后仍保持有总水头的90 %左右,故可按水位降落前的浸润线进行堤坡稳定计算;当k/µV〉60时为缓慢下降,此时堤身渗流自由面保持总水头10 %以下,已不致影响堤身稳定。上述五个断面的·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告给水度参照《堤防工程设计规范》GB50286-98表E.6.1选取μ=0.036,因此依据达西定律V=ks×J(ks—渗透系数,J—水力坡降)及公式ks/µV计算,五个断面不需要进行上游坡的水位降落稳定计算。(2)抗滑稳定计算本次设计堤防按照《堤防工程设计规范》GB50286-98的规定,抗滑稳定计算根据堤段的防洪任务、工程等级、地形、地质条件,结合堤身的结构型式,高度和填筑材料等因素选择具有代表性的断面进行堤身抗滑稳定计算分析。堤防为土堤,抗滑稳定计算分为正常情况和非常情况。本次正常情况包括设计洪水位下稳定渗流期的迎、背水侧堤坡稳定计算和设计洪水位骤降期的迎水侧堤坡稳定计算,该地区地震烈度为Ⅵ度,非常情况即考虑地震情况下的迎、背水侧堤坡稳定计算。计算采用《堤防工程设计规范》的瑞典条分法。公式如下:式中b——条块宽度(m);W——条块重力(kN);W1——在堤坡外水位以上的条块重力(kN);W2——在堤坡外水位以下的条块重力(kN);Z——堤坡外水位高出条块底面中点的距离(m);ui——水位降落前堤身的孔隙压力(kPa);β——条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角(度);Ccu、cu——土的抗剪强度指标(KN/m2,度);rw——水的重度(KN/m3)。本次设计关门山段右岸堤防选取0+500断面、4+900断面及5+500断面;萨马街段左岸堤防选取1+100断面和1+400断面分别为进行了堤防抗滑稳定计算。根据上式,用北京理正有限元程序计算,计算参数根据地质提供资料选取,各参数详见表5-3-8,计算结果详见表5-3-9。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表5-3-8关门山右岸上堤防堤基及堤身物理力学指标表堤段选取断面桩号堤身及堤基重度饱和重度凝聚力内摩擦角水下凝聚力水下内摩擦角KN/m3KN/m3kPa(°)kPa(°)关门山段右岸0+500填筑土料18.4421.1925.32515.1815现状堤身17.3620.4214208.412堤基118.2520.9814208.412堤基218.9322.830400244+900填筑土料18.4421.1925.32515.1815现状堤身17.3620.4214208.412堤基118.2520.9814208.412堤基218.9322.830400245+500填筑土料18.4421.1925.32515.1815现状堤身17.3620.4214208.412堤基118.2520.9814208.412堤基218.9322.83040024萨马街段左岸1+100填筑土料18.4421.1224.820.814.8812.48堤基118.4421.1016209.612堤基218.8422.71041024.61+400填筑土料18.4421.1224.820.814.8812.48堤基118.4421.1016209.612堤基218.8422.71041024.6本次设计以关门山段右岸堤防0+500不利断面正常情况的迎、背水侧及设计洪水位骤降期的迎水侧以及非常情况下即考虑地震烈度为Ⅶ度的迎、背水侧的计算为例作简要说明,选取的其他断面只列出结果。0+500不利断面计算条件如下:土堤顶部宽度b4.00(m)土堤顶部高度h3.53(m)上游坡坡率1:m12.5下游坡坡率1:m22.0上游水位h12.03(m)下游水位h20.01(m)图5-3-1关门山段右岸0+500断面迎水侧正常运用情况稳定计算示意图·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告图5-3-2关门山段右岸0+500断面背水侧正常运用情况稳定计算示意图图5-3-3关门山段右岸0+500断面迎水侧水位降落期稳定计算示意图图5-3-4关门山段右岸0+500断面迎水侧非常运用情况稳定计算示意图图5-3-5关门山段右岸0+500断面背水侧非常运用情况稳定计算示意图·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告关门山右岸上堤防代表断面抗滑稳定安全系数表表5-3-9堤段选取断面桩号地震烈度正常运行期安全系数非常运行期安全系数迎水侧背水侧水位降落期(迎水侧)迎水侧背水侧关门山段右岸0+500Ⅶ2.201.662.101.901.554+900Ⅶ2.401.952.302.101.805+500Ⅶ2.401.902.302.191.75萨马街段左岸1+100Ⅶ2.502.002.402.201.841+400Ⅶ2.301.802.202.101.68根据《堤防工程设计规范》中规定,4级土堤抗滑稳定安全系数在正常运用情况下为1.15,在非常运用情况下为1.05。从上表计算结果可以看出堤防边坡满足抗滑稳定要求,堤防是稳定的。5.3.5土料设计与填筑标准(1)土料设计按照《堤防工程设计规范》3级以下及低于6 m的3级堤防土料压实度不应小于0.90,低于6 m的3级及3级以下无粘性土堤防填筑相对密度不应小于0.6。本次设计堤防的筑堤土料均为含碎石的低液限粘土,粘性土料压实度为0.90,填筑土料含水率与最优含水率允许偏差±3 %。土料设计干密度采用如下公式:ρds=P·ρdmax式中:P—压实度;ρdmax—标准击实实验最大干密度(g/cm3);ρds—填筑压实干密度。对料场土料取样做击实试验后,计算堤防填筑土料设计最小干密度计算见表5-3-10。表5-3-10堤防填筑土料设计最小干密度表料场击实试验值设计值最大干密度(g/cm3)最优含水率(%)最小干密度(g/cm3)最优含水率控制范围(%)关门山段1.72201.5519.97~20.03萨马街段1.7120.51.5420.47~20.53(2)填筑标准①土料施工时筑堤土料不得含植物根茎、砖瓦垃圾等杂质,土料压实干密度不应小于设计值,即关门山段堤防不小于1.55 g/cm3,萨马街段堤防不小于1.54g/cm3。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告土料填筑压实后含水率与土料击实实验最优含水率差值不宜超过±3 %,即最有含水率控制范围关门山段堤防为(19.97~20.03)%,萨马街段堤防为(20.47~20.53)%。若料场发生变化时,要根据击实试验有关规定重新取样进行击实实验,按照上述公式计算确定土料压实设计干密度及最优含水率。②砂砾料:耐风化、水稳定性好;含泥量宜小于5 %。③石料:抗风化性能好,冻融损失率小于1 %;浆砌石护坡采用M15浆砌石。5.3.6堤防堤坡、堤脚防护5.3.6.1迎水侧堤坡本次关门山段堤防的河道断面平均流速在0.87~2.37m/s之间,萨马街段堤防河道断面平均流速在1.14~1.80m/s之间,堤身填筑土为含碎石的低液限粘土,本次设计为防止堤坡受到冲刷破坏进行护坡设计,护坡厚度采用《堤防工程设计规范》中的公式:式中:——护坡厚度(m);——系数,对一般干砌石可取0.266,对砌方石、条石取0.225;——水的重度(KN/m3);——块石的重度(KN/m3);——计算波高,当≥0.125,取,当<0.125,取,为堤前水深(m);——波长(m);——斜坡坡率,,为斜坡坡角(°)。经计算并结合石料料场的粒径及护坡结构要求,本次设计堤防护坡厚度取40 cm。关门山段右岸堤防综合考虑工程安全性,迎水侧采用干砌石护坡。萨马街左岸堤防考虑到紧靠近萨马街鄂温克民族乡镇区,综合考虑镇区的安全性及美观性,堤防迎水侧采用浆砌石护坡。干砌石护坡下面铺设15 cm的砂砾石垫层,为了防止堤坡土流失,在砂砾石底部铺设反滤土工布,浆砌石下铺设15 cm的砂砾石垫层。为了防止护坡砌石的下滑,在堤脚处设置浆砌石齿墙,关门山段齿墙宽1.08 m,深0.8m,萨马街段齿墙宽1.08 m,深1m,。根据地勘资料,堤基土上层为低液限粉土,厚度为0.6m~0.8m·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告,冻胀评价为弱冻胀土,下层为级配不良砾,冻胀评价为不冻胀土,该区地下水位埋深为1.5m~2m,故本次设计不考虑防冻胀措施。5.3.6.2背水侧堤坡防护由于扎兰屯地区多风且风速较大,为防止风蚀、降雨冲刷大堤,减少堤防背水侧堤坡的水土流失,土堤堤坡采用撒播草籽进行植被防护。5.3.6.3堤脚防冲措施关门山段右岸堤防和萨马街段左岸堤防的堤基均为低液限粉土和级配不良砾,允许不冲流速为0.6~0.8 m/s,因关门山段堤防的河道断面平均流速在0.87~2.37m/s之间,萨马街段堤防河道断面平均流速在1.14~1.80m/s之间,河道断面平均流速大于允许不冲流速,为防止堤脚被洪水淘刷而引起塌陷,本次设计对堤脚采取防冲措施,通过计算冲刷深度来确定具体的防冲护砌范围。①冲刷深度的计算冲刷深度采用《堤防工程设计规范》中的公式分两种情况计算:a、水流平行于岸坡局部冲刷深度计算式中:——局部冲刷深度(m);——冲刷处的水深(m),以近似设计水位最大深度代替;——平均流速(m/s);——河床面上允许不冲流速(m/s);——与防冲岸坡在平面上的形状有关,一般取=1/4。冲刷深度计算成果见表5-3-11。水流平行岸坡冲刷深度计算表表5-3-11堤防段落桩号hBhPVCPV允n(m)(m)(m/s)(m/s)关门山段0+5000.412.041.240.600.253+4000.291.451.240.600.254+5000.311.511.270.600.255+3000.271.441.190.600.25萨马街段0+4000.301.101.570.600.251+2000.481.521.800.600.25·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告b、水流斜冲岸坡局部冲刷深度计算本次设计关门山段堤防无明显的斜冲,故只对萨马街段堤防斜冲岸坡冲刷深度计算,计算公式如下:式中:——从河底算起的局部冲刷深度(m);——水流流向与岸坡的交角(度);——迎水面边坡系数;——坡脚处的土壤粒径(mm);——局部冲刷流速(m/s)。式中:——设计流量(m3/s);——原河道过水断面面积(m2);——河道缩窄部分的断面面积(m2),=0。冲刷深度计算成果见表5-3-12。水流斜冲岸坡冲刷深度计算表表5-3-12沟道名称桩号△hPαd边坡Vj(m)(度)(mm)m(m/s)萨马街段2+1000.825252.51.4②堤脚防护措施结合冲刷计算结果,考虑到堤基表层土质为低液限粉土,其结构较松散,抗冲刷能力较弱,故为了防止堤脚的冲刷,本次设计关门山段右岸堤防和萨马街段左岸堤防0+000~1+365段的护脚均采用铅丝石笼防冲措施,坡脚护砌长为2.5 m,根据当地块石粒径,石笼厚0.4 m,石笼与土体间设非织造土工布反滤层,反滤层上设15 cm厚的砂砾料垫层。5.3.7堤防附属工程·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告考虑堤顶道路风蚀雨淋、防汛抢险及料场运输等要求,本次设计关门山段堤防和萨马街段堤防堤顶路面为泥结碎石路面,使两段堤防均满足交通要求。5.3.8上堤道路因关门山段右岸堤防现状乡间路与堤防工程有交叉,为保证道路的畅通,本次设计上堤道路四处,桩号分别为0+170、4+236、4+560、5+417。上堤道路顶宽4 m,上堤边坡1:10,道路两侧边坡1:2。各上堤道路工程量见表5-3-11。5.3.9堤防工程量本次设计关门山右岸上堤防工程总长度9.256km,堤防工程量计算横断面间距为100 m,采用逐个横断面量取的方法进行计算的。工程量为土方回填15.87万m3,清基量3.34万m3,砂砾石垫层0.93万m3,干砌石1.57万m3,浆砌石1.39万m3,铅丝石笼1.36万m3,非编造土工布6.87万m2,堤顶泥结石路面3.89万m2,混凝土8.99m3,钢筋混凝土80.35m3。堤防工程量详见表5-3-13。5.3.10工程材料要求该工程所用材料主要有铅丝、块石、非织造土工织物等。(1)铅丝(一般用途镀锌低碳钢丝)铅丝采用SZ-F-4.00GB/T343-94标准铅丝,直径为4 mm,抗拉强度295~540 MPa;伸长率≥12 %;180°弯曲试验(次)≥4;缠绕试验(圈)>6;镀锌层质量按F级要求不小于30 g/m2。(2)非织造土工织物非织造土工织物选择丙纶短纤针刺非织造土工布,质量标准符合国家《土工合成材料短纤针刺非织造土工布GB/T17638-1998》的规定要求。要求单位面积质量为400g/m2,其厚度≥3.0 mm,纵横向断裂伸长率25 %~100 %;纵横向断裂强力≥12.5KN/m,CBR顶破强力≥2.1 KN,纵横向撕破强力≥0.33 KN,等效孔径095为0.07~0.2 mm。(3)石料要求块石胸径一般不小于25 cm,重量一般不小于25 kg。石质坚硬,抗冲性强,耐腐蚀,抗风化的新鲜岩石,且不溶于水,如片麻岩、花岗岩、玄武岩。片麻岩抗压强度不低于80 MPa;花岗岩抗压强度不低于75 MPa;玄武岩抗压强度不低于160 MPa。块石冻融损失率小于1 %。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表5-3-13段落堤防长度(km)堤防填方量(m3)清基量(m3)基础开挖(m3)基础回填(m3)干砌石护坡(m3)浆砌石护坡(m3)铅丝石笼护脚(m3)土工布(m2)砂垫层(m3)堤顶泥结石(m2)上堤道路土方(m3)堤坡种草(m2)护坡基础关门山段7.256.4724857.4317569.385447.7415745 6582.647618.8060694.778761.37 3047566546157.06萨马街段2.0049608.858563.584663.682100.00 5090.132268.001433.254013.102446.278400 12722.45合计9.256.3333421.0122233.067547.74157455090.138850.649052.0564707.8711207.643887566558879.51关门山右岸上堤防工程工程量表·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告5.4穿堤涵闸设计5.4.1工程等别及建筑物级别关门山右岸上堤防工程位于扎兰屯市济沁河上,此次设计防洪工程保护对象主要为村屯及耕地、乡政府和企事业单位,工程保护区为5275人,保护耕地7.49万亩,依据《防洪标准》(GB50201—94)中的规定,确定其防洪标准为20年一遇。根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》,确定工程等别为Ⅳ等,相应的建筑物级别为4级;根据SL265-2001《水闸设计规范》,设计穿堤建筑物过闸流量为1.5m3/s,<20m3/s,水闸为小(2)型,工程等别Ⅴ等,建筑物级别为5级,两者取其大者,最后定穿堤涵闸工程等别为Ⅳ等,建筑物级别为4级建筑物。5.4.2穿堤涵闸工程布置此次防洪工程设计主体工程为在济沁河上加固和新建关门山段右岸堤防以及新建萨马街段左岸堤防,关门山段右岸堤防工程沿线桩号为0+024处灌溉渠道与堤防交叉,需新建1座穿堤涵闸,渠道设计流量为1.5m3/s,故本次穿堤涵闸设计流量取为1.5m3/s,工程总体布置如下:在堤防工程桩号0+024处,渠道被堤防隔断,新建涵闸的主要作用是渠道的上、下游衔接,为不破坏渠道的水流状态,新建涵闸闸宽采用与渠道同宽为2.5m。工程顺水流方向依次为抛石防冲槽、铺盖、闸室、涵洞、海漫和下游抛石防冲槽。在堤前渠道末端与闸口衔接处新建4.3m长,0.7m厚的抛石防冲槽;其后接8m长、0.3m厚的C25钢筋混凝土铺盖,铺盖及边墙浇筑成整体,采用U型槽结构,为满足上、下游衔接,边墙采用渐下墙结构,墙顶接浆砌石护坡。铺盖末端接闸室,闸室顺水流向全长为1.2m,垂直水流向宽度为3.7m,闸室均采用现浇C25钢筋混凝土结构,闸底板高程为306.98m,其中闸底板为0.6m厚,其下为0.1m厚的素混凝土垫层;闸墩厚度为0.6m,闸底板与闸墩也采用U型槽结构浇筑成整体,闸墩和底板上需预留闸门门槽和二期混凝土槽,预留二期混凝土宽度为0.6m,深度为0.2m,具体尺寸待施工时订制闸门时确定。闸室净宽为2.5m,两侧闸墩上均放置0.25×0.25的钢筋混凝土排架,排架净高为1.075m,其上搁置0.2×0.6m长3.5m的钢筋混凝土起吊梁,具体布置详见结构图。闸后接11m长的钢筋混凝土涵洞,涵洞尺寸为2.5×1.2m,涵洞壁厚0.3m,纵坡为i=1/100。其后接6m长的渐变段与堤后渠道衔接,渐变段底板与边墙采用0.3m·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告厚的钢筋混凝土U型槽结构,墙顶采用浆砌石护坡与下级渠道边坡相接,其后接抛石防冲槽,结构与进口防冲槽相同。各部分结构详见结构图。该工程钢筋混凝土均采用C25钢筋混凝土,抗冻标号为W4,抗冻标号F200,水泥采用普通硅酸盐水泥。建筑物进口铺盖与闸室、闸室与涵洞、涵洞与渐变段之间均设分缝,缝宽0.02m,分缝处采用橡胶止水带止水,缝内用聚乙烯闭孔泡沫板填充,并用密封胶抹平,分缝止水结构图详见结构图。建筑物施工时需开挖,堤防外地面开挖边坡采用1:1.5,堤防段开挖边坡采用1:3.0,混凝土结构浇筑完成后回填,回填土料采用筑堤土料,填筑干密度控制在1.6~1.8g/cm3。5.4.3过流能力计算(1)穿堤涵闸设计基本资料表5-4-1穿堤涵闸设计指标表桩号设计流量闸门净宽上游河底高程堤顶高程上游设计水位下游河底高程下游设计水位0+0241.52.5306.98309.45307.75306.87307.64(2)过流能力计算根据《水闸设计规范》SL265-2001,对于平底板宽顶堰流,闸孔过流能力计算公式:式中:B0——闸孔总净宽(m)Q——过闸流量(m3/s)H0——计入行近流速水头的堰上水头(m)g——重力加速度,取9.8 m/s2m——堰流流量系数取0.385ε——堰流侧收缩系数bs——上游河道一半水深处的宽度;——堰流淹没系数,按下式计算:·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告hs——由堰顶算起的下游水深(m);经验算,桩号0+024处涵闸与渠道同宽为2.5m,完全能满足渠道1.5m3/s的过流能力。桩号0+024处涵闸为渠道上下游衔接涵闸,宽度与渠道底宽相同,因此无需设置消力池。5.4.4防渗止水设计根据地质勘测资料,堤防线路通过地段,主要由第四系全新统低液限粉土、粘土和级配不良砾组成,根据SL265-2001《水闸设计规范》,涵水闸上游设钢筋混凝土防渗铺盖,并在闸室底板上下游两端及铺盖起始端设置齿墙,接缝处采用橡胶止水带。根据渗径系数法确定渗径长度:式中:L——渗径长度(m);C——渗透系数,根据闸址所在地岩性为粘土,所以确定C=6;——上、下游最大水头差(m);H=0.77m经计算:=4.62 m,考虑到上下游衔接,上游铺盖段设计长度为8.0m,满足防渗要求。5.4.5金属结构进水涵闸闸门采用平板铸铁闸门,闸孔设工作闸门1扇,埋件1孔,手摇螺杆式启闭机1台。桩号0+024处工作闸门孔口尺寸为2.5×1.2 m(宽×高),底坎高程为306.98 m,闸前设计水位为307.75 m;闸门整体制造运输,操作条件为动水启闭。由于两处涵闸均位于野外,不方便接电,因此采用手动螺杆式启闭机操作。金属结构工程量及特性见下表5-4-2和表5-4-3。表5-4-2闸门特性表名称性能0+024处涵闸闸门形式平板铸铁闸们孔口尺寸2.5m×1.2m闸门启闭方式动水启闭设计水头0.17m闸门加工数量1套·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表5-4-3启闭机特性表名称性能0+024处涵闸启闭机型式QLC-30A启闭机容量30KN/15KN启闭机扬程3m启闭机单重114kg(带机座)启闭机启门速度112mm/min启闭机数量1台穿堤涵闸主要工程量详见表5-4-4。表5-4-4扎兰屯市济沁河关门山段0+024穿堤涵闸工程量表序号项目名称单位数量备注一、土方工程1土方开挖m3307.05 2土方回填m3123.61 二、上、下游连接段1抛石(m3)14.47厚700mm2C25钢筋砼U型槽(m3)30.19厚300mm3C25钢筋砼护坡(m3)9.68厚300mm4C10素砼垫层(m3)5.24厚100mm5橡胶止水带(m)25.38厚300mm6钢筋制安(t)2.39含钢量60kg/m3三、闸室段1C25钢砼闸底板(m3)2.85厚600mm2C25钢砼闸墩(m3)3.42厚600mm3C25钢砼排架(m3)0.43厚250mm4C25钢砼梁(m3)0.43厚200mm5C25钢筋砼人行板(m3)0.36厚100mm6C20素砼台阶100mm(m3)0.48厚300mm7钢筋制安(t)0.67含钢量80kg/m3四、方涵洞身段1C25钢砼涵洞(m3)32.99 2C10砼垫层100mm(m3)3.28 3钢筋(t)2.31含钢量70kg/m3五、金属结构1闸门(b×h)(扇)2.5×1.2(1扇)2.5×1.2m2启闭机(t)3(1台) ·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告5.5险工护岸工程设计根据济沁河萨马街段现状河势以及发展趋势,萨马街段堤防1+365~2+000段因受河水长期淘刷,已经形成一个大的弯道,当洪水发生时,险段冲刷塌岸严重,直接危及堤防的安全,本次设计在萨马街段1+365~2+000段修建险工护岸工程,以防止河道继续冲刷,保护该段堤防不受破坏。5.5.1工程位置线考虑到小水溜势上提,为防止河水冲刷抄工程后路,且本次济沁河萨马街该河段受水流冲刷形成一个大的凹岸弯道,在平面布置上参照以往治河经验,采用丁坝加坡式护岸固滩的整治形式。工程位置线的布置根据现状河道的水流流向,考虑到利用丁坝顶托使水流流向平顺过度,导流段长312m,圆心角为62°。工程位置线布置详见关门山段上堤防工程萨马街段平面布置图。5.5.2工程平面布置萨马街段险工护岸工程采用丁坝加坡式护岸固滩的整治形式,护岸固滩工程长度为635m,布置新建丁坝3道,桩号分别为1#丁坝1+620,2#丁坝1+800,3#丁坝2+000。为防止坝间回流冲刷以及保证工程的连续性和整体性,丁坝坝间按照现状弯道河岸采用坡式护岸进行护挡。根据现状河岸与工程位置线间的距离,丁坝头部伸入河中的长度分别1#丁坝长63m,2#丁坝长72m,,3#丁坝长59m。丁坝采用梯形断面的圆头坝,坝轴线与水流轴线夹角1#和2#为60°,3#为45°。丁坝头部坐标见表5-5-1。萨马街段险工护岸工程丁坝头部坐标表表5-5-1险工对应的堤防桩号坝垛编号XYmm1+365~2+0001#坝垛.58.882#坝垛.96.203#坝垛.25.735.5.3险工护岸工程设计(1)险工护岸工程顶高程及底高程本次设计护岸顶高程采用现状河岸高程,因本次河岸上已新建堤防,堤防堤坡与护岸工程连接,故丁坝顶高程也采用现状河岸高程,即与护岸顶高程相同。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告护岸及丁坝的设计底高程采用河底高程为352.76m。详见表5-5-2。表5-5-2丁坝顶高程及底高程设计成果表丁坝桩号设计护岸顶高程(m)设计护岸底高程(m)1#坝1+620 355.05352.762#坝1+800353.86352.763#坝2+000 354.17352.76 (2)险工护岸冲刷深度确定萨马街该段冲刷深度按斜冲岸坡计算,详见第五章5.3.6.3,经计算冲刷深度为0.82m。(3)护岸边坡确定为使护岸在任何情况下均处于稳定状态,必须使坡后的河岸在任何情况下处于自然稳定状态。为此,根据河岸土质情况,参考《中小型水利水电工程地质》(水利电力出版社)一书中推荐的岸坡稳定斜坡角为30°~35°,同时借鉴已建治河工程经验,护岸边坡取m=2。5.5.4险工护岸工程结构(1)护岸工程结构为防止回流或斜、横水流淘刷河岸,影响岸上堤防以及丁坝的安全,丁坝坝间采用坡式护岸。因现状河岸已被河水淘刷为边坡1:0~1:0.5的坎,故本次设计将现状河岸修整至1:0边坡后回填土方修筑成为1:2的边坡,护岸顶宽2.5m与新建堤防堤脚相接,顶宽及边坡上铺设0.5m厚的铅丝石笼进行护顶护岸,护岸坡脚处考虑冲刷深度以及参照当地已有工程确定护岸坡脚水平防护长度为2.5m,采用铅丝石笼护脚,厚度为0.5m。护岸顶、坡及护脚的铅丝石笼下设15 cm厚砂砾石垫层,垫层下铺设非织造土工织物反滤层。丁坝坝间护岸结构详见附图集。(2)丁坝工程结构丁坝平面形式选用下挑式圆头丁坝,铅丝石笼梯形断面,顶宽2m,直线段边坡1:1.5,弯头段边坡1:2.5。丁坝坡脚处采用铅丝石笼水平护脚,长度为2.5m,厚0.5m,铅丝石笼下铺设15 cm厚的砂砾石垫层,垫层下铺设非织造土工织物反滤层。丁坝结构详见附图集。5.5.5险工护岸工程量·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告本次设计护岸固滩工程长度为635m,桩号为1+365~2+000,布置新建丁坝3道,长度为194m,具体工程量见表5-5-3和表5-5-4。萨马街段护岸工程工程量表5-5-3段落长度(m)铅丝石笼(m3)砂垫层(m3)土工布(m2)土方回填(m3)1+365~1+6202551212.91366.822527.56915.711+620~1+800180931.77279.721918.35890.191+800~2+000200892.50270.901864.80537.60合计6353037.18917.446310.712343.50萨马街段丁坝工程量表5-5-4位置长度(m)丁坝铅丝石笼(m3)护脚铅丝石笼(m3)砂垫层(m3)土工布(m2)1#63890.20198.2459.47396.482#72327.59209.6162.88419.213#59392.03178.6753.60357.35合计1941609.82586.52175.961173.04·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告6工程管理6.1运行期管理6.1.1管理机构及人员编制6.1.1.1管理机构及人员编制(1)管理机构根据《堤防工程管理设计规范》SLl71—96,堤防工程应实行按水系统一管理和按行政区划分级管理相结合的管理体系,管理机构本着精简高效的原则,尽量减少机构层次非生产人员。根据本工程特点和工程管理内容,从方便工程管理出发,按照工程所在行政区,以及内蒙古防洪工程现行管理体制,设立管理机构。关门山右岸上堤防工程管理单位为扎兰屯市水务局,水务局下设堤防管理所。(2)人员编制本次设计关门山右岸上堤防工程总长度为9.256km,分为两段,一段是关门山段,长度为7.256km,其中加固堤防6.956km,新建堤防0.30km,级别为Ⅳ级;一段是萨马街段,长度为2.00km,级别为Ⅳ级。根据管理段所管工程的范围,参照《水利水电工程管理单位人员定岗标准》、《水利水电工程维修养护定额标准》来确定关门山右岸上堤防管理段人员。管理段人员编制详见表6-1-1。关门山管理段岗位定员表6-1-1名称合计关门山段萨马街段单位负责、行政管理、技术管理、财务与资产管理岗位定员541运行、观测类岗位定员321辅肋类岗位定员2116.1.2工程管理范围和保护范围为保证防洪工程安全和日常运行,根据当地自然地理条件和土地利用情况,确定工程管理范围和保护范围。为切实有效地进行防洪工程管理,工程管理范围和保护范围确权划界的依据是:①《内蒙古自治区水工程管理保护办法》(1995年4月5日内蒙古自治区第八届人民代表大会常务委员会第十三次会议通过);·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告②内蒙古自治区人民政府制定的《内蒙古自治区水工程管理和保护范围划定标准》;③《堤防工程管理设计规范》SL171-96;④内蒙古水利厅内水建管[2001]43号文“内蒙古自治区水利厅关于进一步做好防洪工程确权划界工作的通知”;根据堤防管理的需要及堤防的级别,结合当地自然条件和土地资源开发利用等情况综合确定管理范围,本次关门山右岸上堤防工程级别为Ⅳ级,结合《堤防工程管理设计规范》,确定本次设计堤防管理范围为堤防堤脚以外20 m,保护范围为管理范围以外50 m。在工程管理和保护范围内禁止挖洞、打井、爆破等危害工程安全的活动。6.1.3管理设施建设本次设计《堤防工程管理规范》并结合地方现状的工程管理设施、通讯设施情况,并与业主协商,本次关门山右岸上堤防工程增加防汛管理车1辆,关门山段和萨马街段各配水准仪1台,经纬仪1台,计算机及打印机1台,其余设施可由扎兰屯水务局统一调配。为方便河道管护和汛期水情的观测,关门山段堤防建管理房100 m2。工程管理单位要对工程实施科学管理,保证工程安全和正常运行,充分发挥工程经济效益,不断强化管理。要重视工程管理设施和设备的建设。在工程建设的同时,要适时进行工程观测、交通设施、通信设施、生物工程和其它维护设施的建设,为工程管理提供必要设施。要加强工程管理设施建设的投入和监管。要克服重工程轻管理的思想,保障管理工程建设的顺利实施。要在工程建设的同时,积极筹集资金,加强管理设施建设的投入和监管,保证工程和管理建设同步实施,保障工程正常运用并发挥效益。6.2工程建设管理为了保证工程的顺利实施,工程建设要按照项目法人责任制、施工招标投标制、合同管理制、工程施工监理制等四项制度进行管理,具体如下:(1)项目法人负责制项目法人对项目工程的质量、进度、资金管理和生产安全负总责,项目资金应该专款专用,任何单位和个人不得挪用。负责牵头组建工程施工技术指导小组,工作小组,政策处理小组;负责组织工程的实施;参与工程阶段验收和最后的验收。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告(2)工程招标制为保证工程质量,对规划工程内容逐一分解,进行招标公告,然后根据《招投标法》分标段向社会公开招投标,公开、公正、合理地选择施工单位,招投标的内容包括主要设备和材料的采购。(3)工程监理制度业主制定出具体工作细则,明确委托监理程序和选择监理单位,委托监理单位对所有工程的建设内容、施工进度、工程质量进行监理,负责工程变更及争议处理,监理单位可以根据《水利工程建设监理规定》、《水利工程建设监理单位管理办法》和《水利工程建设监理人员管理办法》、《工程建设合同》以及《工程建设监理合同》,代表建设方对工程实行监管,按照合同控制工程建设的投资、工期和质量,协调有关各方的工作关系,使工程建设顺利进行。(4)合同管理制度按照《合同法》等有关规定,制定有关工作组织,工程承担单位与施工单位、监理单位应签订施工监理合同,明确各方的权责利关系。合同由专人管理,专设合同管理专用章,签发工程承建合同和设备购置合同必须由法人签章;合同纠纷调解处理按《合同法》规定程序进行。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告7施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程条件本次关门山右岸上堤防工程位于扎兰屯市济沁河上。本次堤防工程总长度为9.256km,分为两段,一段为关门山段右岸堤防工程,距蘑菇气镇约10 km,长度为7.256km,其中加固长度6.956km,新建长度0.30km;一段为萨马街段左岸新建堤防工程,位于萨马街鄂温克民族乡,新建长度2.00km。本次设计方案为加固堤防6.956km,新建堤防2.30km均采用土堤结构、梯形断面设计,萨马街段1+365~2+000为险工护岸工程,设计丁坝三道,总长度194 m。关门山段堤防干砌石护坡,萨马街段堤防浆砌石护坡、0+000~1+365段堤脚采用铅丝石笼护脚,丁坝为铅丝石笼梯形断面。工程量汇总见表7-1-1。主体工程主要工程量汇总表表7-1-1段落土方开挖清基土方土方回填现浇混凝土钢筋干砌石浆砌石挡土墙抛石砂垫层铅丝石笼堤顶铺泥结石土工布(m3)(m3)(m3)(m3)(t)(m3)(m3)(m3)(m3)(m3)(m2)(m2)关门山段1756924857157456583萨马街段4664856451709073581、堤防合计222333342100157451394100000关门山段666876176193047560695萨马街段0.0014461433840040132、堤防合计006660000010208905238875647081+365~1+620915.705367121325281+620~1+800890.1928093219181+800~2+000537.627189318653、护岸合计002343000009173037063114、丁坝合计00000000176219601173一、堤防总合计2223333421001574513941011301142863887572192二、穿堤建筑物307012489500140000总计225403342189515745139411411301142863887572192·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告7.1.2施工场地条件堤防工程区地处大兴安岭东麓低山丘陵区,海拔高程210m~350m,相对高差50m~150m,河流曲折,河谷开阔,谷底平坦。河床宽浅,河漫滩宽阔,阶地少见,两岸山体低缓,植被不甚发育。施工场地条件较好,平原区较适合大规模机械化施工。河道旁有台地,可作为临时设施布置的主要场地。7.1.3水文、气象条件本地区属寒温带季风气候区,冬季严寒干燥,长达半年之久;春季蒸发量大,湿度小,多风沙;夏季炎热,秋季降温急骤,历时短,年内温差较大。根据扎兰屯气象站资料统计,多年平均年降水量为488.2 mm,汛期6~9月降水量占年降水量的84.1%,其中7~8月份降水占全年的56.8%。多年平均蒸发量为1410.2mm(20cm蒸发皿观测值),多年平均气温为2.9℃,年最高气温一般发生在7月份,历年极端最高气温38.5℃,极端最低气温-35.5℃。多年平均风速2.9m/s,历年最大风速20.7m/s,最大风速年均值为15.7m/s,汛期(6~9月)均值为12.8m/s。历年最大冻土深达2.42m。济沁河流域为降雨补给型河流,径流年内分配很不均匀,主要集中在汛期6~9月。洪水主要是由暴雨造成,年最大洪峰流量多数出现在每年6月~9月,尤以7月~8月份最多。济沁河流域地处中高纬度地带,冬季严寒而漫长,属于封冻河流。根据水文测站冰情资料统计,一般结冰期日期为11月上旬,最早为10月26日,结冰期平均为16~26天,最早封河日期为11月1日,最晚为11月23日,开河日期最晚在5月上旬,开河期流冰天数5~19天左右。根据上述气候条件,每年的11月底至次年的3月中旬、下旬为封冻期,所有土石方工程均无法施工;6月下旬至9月份为济沁河流域的汛期,在洪水期大部分工程也无法施工。因此堤防工程的最佳施工期有两段,每年4~6月和9月20日~11月20日两段。堤防工程年内施工时间约5个月左右。7.1.4交通条件项目区有G111国道穿过,G111国道至关门山段及萨马街段堤防工程项目区有土路连接,可以作为对外交通道路。临时设施场地到堤防修临时道路、以及河道内和河道外的土路,可以作为对内交通道路。可谓对外对内交通便利。项目区距扎兰屯市83km。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告7.1.5外购建材、施工水、电、风、通讯工程所需三大材料、燃料可从扎兰屯市物资公司、石油公司及厂家购买,经公路汽车运输到工地。施工用水包括生产用水和生活用水,生产用水和生活用水可利用地下水,采用7 kw潜水泵2台流量为35 m3/h抽取,或附近有井可拉水。施工用电包括生产用电和照明用电,村庄有10kv输电线路供电,各施工区从村庄引接即可满足用电要求,其中生活用网电占40%,并配85kw柴油发电机两台占60%,备用两台。施工用风,施工区各设置移动式空压机1台(3m3/min)。施工通讯:施工通讯配备几部手机,满足工程施工通讯要求。7.2料场选择与开采本工程所用天然建筑材料,主要有筑堤土料,砂砾料,石料用量较多,尽量附近解决。堤附近天然建筑材料储量丰富,开采运输条件较好,其质量和储量均满足本工程要求,石料运距较远。7.2.1土料本次关门山右岸上堤防工程共调查4个土料场,分别为关门山段A号土料场、关门山段B号土料场、萨马街段A号土料场、萨马街段B号土料场。7.2.1.1关门山段土料场关门山段堤防两岸为低山丘陵区,两岸坡残积层较厚,其土质主要为低液限粘土或含碎石低液限粘土,均可作为筑堤土料,储量较为丰富,且质量亦满足均质堤坝对土料的要求。(1)关门山段A号土料场储量及质量评价该料场位于东明村炕沿山,为残坡积而成,地形倾向河谷,地形坡度15°~20°,地形稍有起伏。料场距堤线平均距离6.0~8.0km,有公路通往堤防区,交通便利。料场表层为腐殖土,厚0.20m~0.30m,下部为厚4.0~5.0m的为含碎石低液限粘土。料场勘察面积20.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积6.0×104m3,有用层平均厚度4.5m,储量90×104m3。含碎石低液限粘土:天然含水量17.0%,天然密度1.88g/m3,干密度1.58g/m3,塑限19.0%,塑性指数14.0。击实后:最大干密度1.69g/m3,最优含水量20%·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告,渗透系数1.96×10-6cm/s,该料场土的天然含水量稍低于最优含水量,其余各项指标均满足均质堤防对土料的要求。料场物理力学指标见第三章表3-1-8。(2)关门山段B号土料场料场储量及质量评价该料场位于爱国林场附近,为残坡积而成,地形倾向河谷,地形坡度10°~15°,地形稍有起伏。料场距堤线平均距离6.5~8.0km。料场表层为腐殖土,厚0.20m~0.30m,下部为厚2.2m的含碎石低液限粘土。料场勘察面积25.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积6.6×104m3,有用层平均厚度2.0m,储量50.0×104m3。含碎石低液限粘土:天然含水量20.5%,干密度1.56g/m3,塑限19%,塑性指数15.5。击实后:最大干密度1.70g/m3,最优含水量21.5%,渗透系数2.8×10-6cm/s。该料场土的天然含水量稍低于最优含水量,其余各项指标均满足均质堤防对土料的要求。料场物理力学指标见第三章表3-1-8。7.2.1.2萨马街段土料场萨马街段堤防两岸为低山丘陵区,两岸坡残积层较厚,其土质主要为低液限粘土或含碎石低液限粘土,均可作为筑堤土料,其质量满足均质堤坝对土料的要求。(1)萨马街段A号土料场料场储量及质量评价该料场位于堤防上游哈拉口子右侧山坡上,距堤坝约5.0~6.0km,有公路通往堤防区,交通便利。料场表层为腐殖土,厚0.20m~0.30m,下部为厚2.0m含碎石低液限粘土。料场勘察面积30.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积6.0×104m3,有用层平均厚度2.0m,储量60×104m3。含碎石低液限粘土:天然含水量17.5%,天然密度1.83g/m3,干密度1.56g/m3,塑限17.5%,塑性指数15.5。击实后:最大干密度1.70g/m3,最优含水量20.8%,渗透系数35.4×10-6cm/s。该料场土的天然含水量稍低于最优含水量,其余各项指标均满足均质堤防对土料的要求。料场物理力学指标见第三章表3-1-12。(2)萨马街段B号土料场料场储量及质量评价该料场位于堤防上游团结村右侧山坡上,距堤坝约3.5~5.7km,有公路通往堤防区,交通便利。料场表层为腐殖土,厚0.20m~0.30m,下部为厚1.8m·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告的含碎石低液限粘土,料场勘察面积25.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积7.5×104m3,有用层平均厚度1.8m,储量40.0×104m3。含碎石低液限粘土的天然含水量19.25%,天然密度1.88g/m3,干密度1.88g/m3,塑限18.5%,塑性指数15.8。击实后:最大干密度1.69g/m3,最优含水量20.5%,渗透系数5.05×10-6cm/s。该料场土的天然含水量接近最优含水量,其余各项指标均满足均质堤防对土料的要求。料场物理力学指标见第三章表3-1-12。7.2.1.3土料场的选取本次设计考虑到料场应先近后远,开采运输方便的原则,关门山段堤防选择A号土料场,运距为7km;萨马街段堤防选择B号土料场,运距为5.7km。7.2.2砂砾料场7.2.2.1关门山段砂砾料场本次调查砂砾料料场位于济沁河河漫滩上,为河流冲积而成,地面高程314m~315m,料场上部为腐殖土或低液限粉土,厚0.30m,下部为级配不良砾层。料场勘察面积5.0×104m2,无用层平均厚度0.30m,体积1.5×104m3,有用层平均厚度2.5m,储量12.5×104m3,各项物理力学指标均满足混凝土用料的要求。细骨料、粗骨料的质量表详见第三章3-1-9、3-1-10。7.2.2.2萨马街段砂砾料场本次调查砂砾料料场位于济沁河河漫滩上,为河流冲积而成,地面高程355m~357m,上覆腐殖土和低液限粉土层。料场位于堤线的中部,距离堤线平均运距离1.0km。料场上部为腐殖土和低液限粘土层,厚0.50m,下部为级配不良砾。料场勘察面积5.0×104m2,无用层平均厚度0.50m,体积2.5×104m3,有用层平均厚度2.5m,储量12.5×104m3,各项物理力学指标均满足混凝土用料的要求。细骨料、粗骨料的质量表及质量对比表详见第三章3-1-13、3-1-14。7.2.3块石料场本次设计关门山段和萨马街段使用同一块石料场,料场位于蘑菇气镇小红岗村,距堤防约15~20kmkm,目前尚有人工开采断面,交通方便。料场为低山丘陵地形,山体比高50m~80m,地形坡度25°~30°,料场覆盖层较薄,一般为1.5m~2.50m。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告岩性为粗粒花岗岩,颜色浅肉红色,粗粒结构,块状构造.主要由斜长石、正长石、石英等矿物组成,岩质坚硬、完整,抗风化能力较强,强风化厚度一般为2.0m~5.0m。料场勘察面积3×104m2,无用层平均厚度5m,体积15×104m3,有用层平均厚度10m,储量30×104m3。石料场岩石质量指标主要为:比重2.57g/cm3,平均烘干抗压强度为129MPa,平均饱和抗压强度为124MPa,平均冻融抗压强度为118MPa,岩石其它质量情况详见第三章表3-1-11。根据块石料主要指标质量要求,干密度大于2.4g/cm3,冻融损失率<1%。花岗岩干密度2.56g/cm3,冻融损失率0.83%。符合块石料的质量标准。综上所述,块石料储量和质量情况均满足设计要求。7.3施工导流及施工排水7.3.1导流标准本工程为济沁河流域防洪工程,主要水工建筑物工程等级为Ⅳ级。根据《水利水电工程施工组织设计规范》SL—303—2004的规定,施工导流建筑物级别定为Ⅴ级,相应洪水重现期标准为10~5年一遇,根据本工程具体的导流方式,结合围堰的防护范围和对象,确定本工程导流设计洪水标准为5年一遇非汛期设计洪水标准。经计算,该防洪工程施工洪水非汛期5年一遇设计标准见表7-3-1。经分析:济沁河流域堤防工程在非汛期需修建围堰,在汛期沟底不施工。本次济沁河流域堤防工程非汛期(10月-翌年5月)各控制断面非汛期洪水计算成果详见表7-3-1。非汛期(10月-翌年5月)施工洪水成果表表7-3-1河名控制断面名称F(km2)设计值(%)(m3/s)51020济沁河萨马街站244848.439.129.6萨马街段堤防246148.439.129.6关门山段堤防(南平村山洪沟汇后)281953.243.032.57.3.2导流方式根据水工建筑物都布置在济沁河流域的河道内,以及地形条件,本工程做了两个方案的比较,即分段围堰结合导流明渠方案和全段围堰方案的比较,经技术和经济的比较。本工程推荐:采用分段围堰的导流方案,围堰布置详见关门山右岸上堤防施工平面布置图。堤防段关门山段右岸,萨马街段左岸河道修围堰,在施工年非汛期的4月份至6月份和9月中旬至11月份完成。7.3.3导流建筑物设计·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告本工程施工导流建筑物采用土石围堰,关门山段围堰长度为0.5km,萨马街段围堰长度为2.629km,围堰的具体布置见关门山右岸上堤防工程施工平面布置图。围堰设计成果见下表7-3-2,7-3-3;围堰工程量见表7-3-4和表7-3-5;围堰横剖面见图7-3-1,7-3-2。关门山段围堰设计成果表表7-3-2名称一期围堰围堰的结构形式梯形迎水坡1:2.5背水坡1:2.5最大堰高m1.08堰顶高程m293.66堰顶宽m2围堰长m1800萨马街段围堰设计成果表表7-3-3名称一期围堰围堰的结构形式梯形迎水坡1:2.5背水坡1:2.5最大堰高m1.37堰顶高程m357.67堰顶宽m2围堰长m1329关门山段围堰工程量表7-3-4名称单位围堰合计拆除土石料m3140471404714047合计14047萨马街段围堰工程量表7-3-5名称单位围堰合计拆除土石料m3708370837083合计7083·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告图7-3-1图7-3-27.3.4围堰的施工(1)关门山段围堰填筑:14047m3。围堰拆除:14047m3。①填筑:采用103kw推土机推40m。采用轮胎碾压实,边角部位轮胎碾压实不到位的用2.8 KW蛙式打夯机夯实。②围堰拆除:采用103kw推土机推40m。(2)萨马街段围堰:7083m3。围堰拆除:7083m3。①填筑:采用103kw推土机推40m。采用轮胎碾压实,边角部位轮胎碾压实不到位的用2.8 KW蛙式打夯机夯实。②围堰拆除:采用103kw推土机推40m。7.3.5施工排水·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告施工排水均采用明排,由于基坑开挖时,有初期和经常性排水,采用潜水泵明排即可满足要求。7.4主体工程施工本工程包括:清基土方工程、堤防填筑工程、上堤道路土方工程、浆砌石基础土方开挖及回填、浆砌石护坡工程、干砌石护坡工程、铅丝石笼、砂砾垫层、堤顶砂砾石工程、堤顶泥结石以及草皮护坡工程组成;关门山段穿堤涵基础土方开挖及回填、钢筋混凝土工程、抛石工程。施工工序:1、浆砌石基础土方开挖,浆砌石砌筑,浆砌石基础回填。2、铅丝石笼基础土方开挖,铅丝石笼填筑,铅丝石笼基础回填。3、清基土方开挖,围堰的填筑,堤防填筑。4、铺护坡砂砾垫层,砌筑干砌石护坡,铺堤顶砂砾石及草皮护坡。5、穿堤涵基础土方开挖及回填,绑钢筋浇混凝土、抛石工程,基础土方回填。施工方法具体如下:7.4.1土方工程7.4.1.1清基土方开挖(1)土方开挖土方开挖:采用103kw推土机推20m。(2)清基要求:堤基基面清理范围在设计基面边线外30 cm~50 cm。堤基表层不合格土、杂物等必须清除,堤基范围内的坑、槽、沟等,应按堤身填筑要求进行回填处理。堤基开挖、清除弃土、杂物等均应运到堤后坑槽内。基面清理平整后,应及时回填。7.4.1.2堤防土方填筑工程(1)堤防填方工程:关门山段0+000~7+256:(清覆盖采用103kw推土机推20m占13.00%,2m3液压挖掘机挖装土20T自卸汽车运输8km卸土),占95.44%。采用轮胎碾压实,边角部位轮胎碾压实不到位的用2.8 KW蛙式打夯机夯实。萨马街段0+000~2+000:(清覆盖采用103kw推土机推20m占14.00%,2m3液压挖掘机挖装土20T自卸汽车运输5.7km),占98.66%。用轮胎碾压实,边角部位轮胎碾压实不到位的用2.8 KW蛙式打夯机夯实。(2)堤防填筑要求堤防加培填筑应严格按照《堤防工程施工规范》(SL260—98)执行。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告A、填筑作业要求填筑作业要符合下列要求:①填筑作业的最小长度不应小于100 m。②地面起伏不平时,应按水平分层由低处开始逐层填筑,不得顺坡铺填,戗台横断面上的地面坡度陡于1∶5时,应将地面坡度削至缓于1∶5。③作业面应分层统一铺土,统一碾压,并配备人员或平土机具参与整平,严禁出现界沟。④相邻作业面宜均衡上升,若段与段之间不可避免出现高差时,应以斜坡面相接。⑤碾压后要按规范要求分段分层取样做试验确保达到设计干密度。⑥已铺土料表面在压实前晒干时,应洒水湿润。⑦对占压戗台断面的上堤道路作补缺口处理,应将已板结老土刨松,与新铺土料统一按填筑要求分层压实。⑧堤防全断面填筑完毕后,应作整坡压实及削坡处理,并把迎、背水侧坑塘铺填平整。B、铺料作业要求铺料应按设计要求将土料铺至规定部位,严禁将砂砾料或其他透水料与粘性土混杂,上堤土料中的杂质应予清理。铺料采用后退法卸料:铺土厚度和土块限制直径要通过碾压试验确定,无试验条件时,可参照规范取值,铺料厚度为25~30 cm。土块限制直径≤10 cm。铺料至堤边时,应在设计边线外侧各超填一定余量,宜为30 cm。C、碾压作业要求碾压机械行走方向应平行于堤轴线,分段分片碾压,相邻作业面的搭接碾压宽度,平行堤轴线方向不应小于0.5 m,垂直堤轴线方向不应小于3 m。碾压采用进退错距法,并要控制行车速度,一般宜为2 km/h,对碾压不到的部位,应铺以夯具夯实,夯实时采用连环套打法。为使土体设计干密度能有效被控制,建议施工前通过试验确定碾压参数,以使验证碾压质量能否达到设计干密度值。碾压试验按《堤防工程施工规范》SL260—98执行。7.4.1.3基础土方·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告(1)关门山段浆砌石土方开挖土方开挖:采用1m3液压挖掘机挖装土,采用103kw推土机推20m,占30..00%。采用1m3液压挖掘机挖装土,就近堆放,占33.41%。采用人工挖土,就近堆放,占36.59%。(2)萨马街段浆砌石土方开挖土方开挖:采用1m3液压挖掘机挖装土,采用103kw推土机推20m,占30..00%。采用1m3液压挖掘机挖装土,就近堆放,占16.87%。采用人工挖土,就近堆放,占53.13%。(3)关门山段穿堤涵土方开挖土方开挖:采用1m3液压挖掘机挖装土,就近堆放,占53.13%。人工挖土,就近堆放,占47.66%。(4)土方回填土方回填:采用人工回填,2.8 KW蛙式打夯机夯实。7.4.1.4上堤路及萨马街段护岸填方(1)关门山段:清覆盖采用103kw推土机推20m占13.00%,2m3液压挖掘机挖装土20T自卸汽车运输8km卸土。采用轮胎碾压实,边角部位轮胎碾压实不到位的用2.8KW蛙式打夯机夯实。(2)萨马街段:清覆盖采用103kw推土机推20m占14.00%,2m3液压挖掘机挖装土20T自卸汽车运输5.7km,用轮胎碾压实,边角部位轮胎碾压实不到位的用2.8 KW蛙式打夯机夯实。7.4.2草皮护坡工程及非织造土工布草皮护坡:采用人工种植。非织造土工布:采用人工铺设。7.4.3干砌石及浆砌石工程砌石用料由块石料场购买,采用汽车运输至各施工段堆存。施工中采用人工搬运方式倒运石料。工程施筑时应符合《堤防工程施工规范》SL260-98中要求。干砌石:采用人工铺筑。齿墙开挖:采用机械和人工配合施工。浆砌石墙:采用0.4 m3·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告混凝土拌和机拌制砂浆,胶轮架子车运输砂浆,人工砌筑浆砌石。浆砌石砌筑前应在砌体外将石料上的泥垢冲洗干净,保持砌石表面湿润;应采用坐浆法分层砌筑,铺浆厚宜3 cm~5 cm,随铺浆随砌石,砌缝由砂浆填充饱满;上下层砌石应错缝砌筑,砌体外露面应平整美观,外露面上的砌缝应预留约4 cm深的空隙,以备勾缝处理;勾缝前必须清缝,用水冲净并保持缝槽内湿润,砂浆应分次向缝内填塞密实;砂浆配合比,工作性能等应按设计要求确定。7.4.4堤顶铺砂砾石、砂砾垫层及路面泥结石工程(1)堤顶铺砂砾石堤顶铺砂砾石:砂砾石料由料场购买、采用轮胎碾压实。(2)砂砾石垫层砂砾石垫层:砂砾石料由料场购买,采用人工铺筑压实。(3)路面泥结石路面泥结石:砂砾石料由料场购买、采用人工铺筑,采用压路机压实。7.4.5铅丝石笼及抛石铅丝石笼:采用人工编铅丝笼,人工铺砌块石装入铅丝笼,铅丝笼人工封口。抛石:采用人工抛筑块石。7.4.6砼工程采用0.4m3拌和机拌和,胶轮架子车运50m。7.5施工总体布置7.5.1场内外交通济沁河流域堤防工程对外交通方便,项目区距扎兰屯市83 km,运输十分方便。临时设施场地到堤防修临时道路、以及河道内和河道外的土路可以作为对内交通道路,对外对内交通便利。本工程对外货运量主要有水泥、砂石骨料、施工机械及少量生活物资等,无大型机械运输,现状公路桥涵均满足要求。7.5.2临时工程临时工程包括施工道路、施工仓库、供水、供电、供风和建设单位用房等。施工道路主要布置在堤防加培和新建工程中,是从料场取土上堤的临时交通,施工道路按干支流建设堤段布置,共建设临时施工道路9 km。道路建设标准为顶宽4.5 m,底宽6.0 m,高于地面0.5 m,道路边坡1∶1.5。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告施工临时房屋:施工临时房屋主要是施工仓库用房,根据各项工程规模及施工要求,控导及临时施工仓库面积布置458m2。施工供水:包括生产用水,消防用水和生活用水。施工及消防用水采用地下水,供水系统布置在岸边。生活用水采用地下水,满足生活用水。施工用电:本工程施工用电负荷较小,在岸边平地设置变电站,供生产、生活用电。施工用风:施工区各设置移动式空压机1台(3m3/min)。施工通信:本工程规模小,布置紧凑,施工点多,不设厂内通信设施。根据本工程特点,配备移动通讯设备较合适。建设单位的办公、生活等建筑按费率推算。施工临时占地见下表7-5-1,7-5-2。料场和渣场的面积及深和高见下表7-5-3,7-5-4。关门山段临时房屋建筑面积表表7-5-1序号名称建筑面积m2占地面积m21、仓库钢筋3279水泥186464小计2175432、露天仓库砂30233023卵石2626块石1632816328砂砾石11061106小计20484204843、辅助企业钢筋厂69347木材厂00砼厂40400预砼厂00机修厂100300小计20910474、供水供电供风45455、道路42000420006、文化61015307、合计占地6448565649·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告萨马街段临时房屋建筑面积表表7-5-2序号名称建筑面积m2占地面积m21、仓库钢筋2563水泥216539小计2416022、露天仓库砂23302330卵石23302330块石1039610396砂砾石00小计15055150553、辅助企业钢筋厂56279木材厂00砼厂48482预砼厂00机修厂100300小计20410614、供水供电供风45455、道路12000120006、文化41010307、合计占地2857529794表7-5-3关门山段料场和渣场的面积及深和高名称面积(m2)深和高(m)土料场650651.9弃渣场0.04表7-5-4萨马街段料场和渣场的面积及深和高名称面积(m2)深和高(m)土料场318511.9弃渣场400000.037.5.3弃碴场本工程土石方工程量较大,土方开挖后应尽量挖填平衡。清基土及开挖弃碴主要用于土堤填筑,不合标准的弃到弃碴场。土方平衡表见下表7-5-5。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告土方平衡表表表7-5-5段落土方开挖土方回填利用方弃方(m3)(m3)(m3)(m3)关门山段42427122995271萨马街段1322751709326513991堤防合计55654155636670关门山段666萨马街段02堤防合计6661+365~1+6209161+620~1+8008901+800~2+0005383护岸合计23434丁坝合计一、堤防总合计55654155636670二、穿堤建筑物307124146161总计559611570968317.5.4施工工厂设施7.5.4.1混凝土生产系统本工程砼及浆砌石总量分别为89.34 m3、1.39万m3,根据本工程浆砌石量相对较小的特点,设1处砼拌和站,供堤防使用。在堤防两侧各配置1台0.4 m3混凝土搅拌机,生产能力分别为5.29 m3/h。水泥砂石骨料采用机械上料。骨料存放仓库布置在河道一侧平地上,共1处。7.5.4.2汽车及施工机械的机修厂本工程规模较小,工程量较小,为节省投资。本工程所用汽车及其它施工机械,机修厂设在项目区。7.6施工总进度7.6.1编制原则与依据(1)编制原则根据工程布置形式、建筑物特征尺寸、水文、地形、地质条件,编制施工总进度本着积极稳妥的原则,施工计划留有余地,尽可能使工程施工连续进行,施工强度均·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告衡,充分发挥机械设备作用和效率,使整个工程施工进度计划技术上可行,经济上合理。(2)编制依据①《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303—2004);②机械生产率计算依据部颁定额。③人工定额按《水利水电工程建筑工程概算定额》(2002)。7.6.2施工总体进度根据本工程的总体工程量,初步拟定本工程总工期为8个月。从第一年三月份开始施工准备,到第一年的十二月份竣工。(1)工程筹建期工程开工前甲方单位负责筹建对外交通,施工用电、通讯、征地、移民以及招标、评标、签约等工作,工期安排在开工第一年的1月份至开工年的2月份。(2)工程准备期准备期需要完成场地平整,场内交通,临时建房,施工围堰和施工工厂等工作。工期安排在开工第一年的3月份初至第一年的3月份底。(3)主体工程施工关门山右岸上堤防工程:安排在第一年的4月份至6月份和第一年的9月20日至11月20日。(4)工程完建期从第一年的11月20日至12月份底。在这期间完成材拆除时设施,场地清理及竣工验收。详细见施工进度表。施工期总工日为6.16万工日,施工高峰劳动人数为587人。附:施工进度图7-6-1。施工强度是根据施工进度和施工期的要求而安排的,主要施工项目的平均最大施工强度见表7-6-1。平均最大施工强度表7-6-1施工项目单位日强度土方开挖m3/d533土方填筑m3/d1613浆砌石m3/d128·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告7.7主要技术供应主要建筑材料工程量见表7-7-1,主要施工机械设备见表7-7-2。主要建筑材料表表7-7-1编号工程项目水泥钢筋汽油柴油砂石子块石ttttm3m3m3 第一部分建筑工程203119139217260249543080一主体建筑工程203119139217260249543080(一)关门山段105719129811468235303131堤防及堤防护坡工程8.15km95800298113330302732穿堤建筑物工程99191013523540(二)萨马街段974009457922260127671堤防及堤防护坡工程2.30km97400945792226012767 第四部分临时工程0005000一施工导流0005000 围堰填筑(关门山段)0005000 围堰填筑(萨马街段)0000000 合计203119139717260249543080主要机械设备表表7-7-2序号设备名称单位数量1胶轮车台152自卸汽车(20t)台153推土机(74kw)台24载重汽车(15t)台15载重汽车(5t)台16推土机(103kw)台157轮胎碾台28拖拉机(74kw)台29蛙式打夯机(28kw)台210搅拌机(0.4m3)台211刨毛机台112挖掘机(2m3)台413装载机台1·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告8工程占压及征地8.1项目区基本概况本次关门山右岸上堤防工程位于扎兰屯市济沁河上,工程总长度为9.256km,分为两段,一段为关门山段右岸堤防长9.256km,距蘑菇气镇约8km,加固长度为6.956km,新建长度0.30km,工程保护着关门山办事处的东明村和炕沿山村,保护人口为3325人,保护耕地4.19万亩。一段为萨马街段左岸新建堤防工程,位于萨马街鄂温克民族乡,新建长度2.00km,护岸工程长度635m,工程保护着萨马街鄂温克民族乡的猎民村和团结村,是该乡乡镇府所在地,保护人口为1950人,保护耕地3.3万亩。关门山段右岸已有堤防工程6.956 km,萨马街段左岸已有堤防1.22km,但是现状堤防由于投入少,工程标准低,质量差,再加上缺少维护资金及养护的投入,经过多年的运行,使得工程损坏严重,大部分仅达到5年一遇的防洪能力,尤其萨马街段左岸现状堤防损害较为严重,部分堤段因破坏出现缺口,防洪标准不足五年一遇。现状堤防堤顶宽度均不能满足防汛抢险行车的要求,一旦发生洪水将对两岸的居民及农田造成严重危害。8.2工程任务关门山右岸上堤防工程建设安排关门山段右岸加固堤防长度为6.956km,新建堤防长度为0.30km;萨马街段左岸新建堤防长度为2.00km。本次工程任务主要为加固及新建关门山段和萨马街防洪堤,萨马街段1+365~2+000修建护岸工程,提高防洪标准,以减少济沁河该段的洪涝灾害,最大限度减轻洪灾损失,保护流域内人民生命财产和基础设施的安全。8.3工程占地8.3.1工程征地范围工程永久占地包括堤身占地和工程管理占地,本次设计由现状堤身占地、新建堤防堤身占地和工程管理范围占地组成。按照工程等级及两岸保护对象与堤防的距离,确定工程管理范围为堤脚外20 m,工程保护范围为管理范围以外50 m内,且与堤防走向一致。临时占地主要修建工程时料场取土用地、施工场地临时用地和临时道路占地等,本次设计临时占地的料场在河道内,施工生产、生活区及临时道路的场占地均布置在管理范围内,占地类型主要为少部分的耕地和荒草地。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告8.3.2实物成果本次关门山右岸上堤防工程占地总面积232.31亩,其中关门山段右岸堤防工程永久占地50.49亩,临时占地98.42亩;萨马街左岸堤防工程永久占地38.73亩,临时占地44.67亩。详见表8-3-1。征地的投资由地方出具的《扎兰屯市人民政府关于扎兰屯市济沁河关门山右岸上防洪工程配套资金承诺的函》承诺予与解决,本次设计投资中不给予考虑。关门山堤防工程占地统计表表8-3-1单位:亩名称长度(km)工程永久占地工程临时占地小计工程占地小计料场区施工道路生产、生活区加固堤防占地新建堤防占地关门山段右岸7.25650.4946.224.2798.4231.5262.973.93萨马街段左岸2.038.73 38.7344.6723.4717.993.21合计9.25689.2246.2243143.0954.9980.967.148.3.3占地补偿本次关门山右岸上堤防工程永久占地总面积为89.22亩,关门山段0+000~6+956段加固堤防占地45.47亩,占地类型为荒地,不予赔偿;6+956~7+256段新建堤防占地5.02亩,占地类型为耕地,按每亩1.334万元赔偿,赔偿费用为6.70万元。萨马街段0+000~2+000段新建堤防占地38.73亩,0+000~1+365段占地类型为荒地,不予赔偿;1+365~2+000段新建堤防占地12.19亩,占地类型为耕地,按每亩1.334万元赔偿,赔偿费用为16.26万元。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告9水土保持9.1项目区水土流失及其防治状况9.1.1项目区水土流失现状根据水利部行业标准《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)中土壤侵蚀类型区划分,《内蒙古土壤侵蚀遥感监测与数字开发研究》中土壤侵蚀强度分布情况,确定项目区现状水土流失类型以轻度水力侵蚀为主,侵蚀模数为500t/(km2·a)。根据《国家级水土流失重点防治区名单》,项目区属国家级重点预防保护区和重点治理区。9.1.2项目区水土保持现状扎兰屯市地处大兴安岭隆起和松嫩平原下沉的中间地带。气候属寒温带季风气候,土壤侵蚀以轻度水力侵蚀为主。土壤侵蚀主要分布在山地向平原过渡带的漫岗丘陵区,具体分布在浩饶山乡、哈多河镇、洼堤乡、蘑菇气镇、成吉思汗镇、团结乡、达斡尔民族乡等乡、镇。9.2主体工程水土保持评价9.2.1主体工程总体布局和施工组织设计分析评价主体工程设计选择方案时从工程量、占地、移民及投资等方面进行综合考虑,选择了动用土石方量较少,建筑物占地面积少,投资少的方案。主体工程中各功能区总体布局符合水土保持尽量少占地,扰动面积少、动用土石方量少的要求。9.2.2主体工程设计中具有水土保持功能的工程的分析评价(1)工程措施工程设计对堤防迎水侧边坡进行的浆砌石衬砌,可有效防止水流对边坡的冲刷侵蚀,但其主要作用是保证堤防工程安全,因此不纳入具有水土保持功能措施。本设计关门山段和萨马街段采取堤顶铺20cm厚泥结碎石的硬化措施。该硬化措施能够有效防止堤防顶部风蚀和水蚀发生,但其主要是用于交通道路,因此不纳入具有水土保持功能措施。工程设计将清基工程剥离表层熟土在堤防外侧沿堤脚堆放,以增加渗径,不另外布置弃土场,但其主要作用是保证堤防工程安全,因此不纳入具有水土保持功能措施。(2)植物护坡措施·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告主体工程设计中,在堤防迎、背水侧的土堤部分撒播草籽,可增加植被覆盖度,减少水土流失,具有水土保持功能。9.3水土流失防治责任范围9.3.1项目建设区项目建设区包括:堤防工程区、施工生产生活区、施工临时道路区、弃渣场区和取土场区。施工生产生活区和施工临时道路均布置在工程管理范围内,施工结束后,用于堆放部分弃渣。施工产生的全部弃渣均在堤防管理范围内,沿堤脚向外平推堆放,并设计合理堆高和安全边坡,不另设弃渣场。通过对主体工程征占地情况统计,项目建设区面积为34.16hm2。9.3.2直接影响区通过对主体工程征占地情况和施工组织设计分析,本工程直接影响区为10.16 hm2。表9-3-1水土流失防治责任范围表单位:hm2工程项目防治责任范围其中:备注建设项目区直接影响区合计永久占地临时占地重复面积堤防工程区8.205.955.95002.25对堤脚两侧2m的范围内可能造成影响施工生产生活区4.144.1404.144.140对周边2m的范围内可能造成影响(与弃渣场防治范围重复,不再考虑)施工临时道路区5.405.4005.405.400对周边2m的范围内可能造成影响(与弃渣场防治范围重复,不再考虑)弃渣场区25.9318.5218.5209.547.41对周边4m的范围内可能造成影响取土场区10.199.6909.6900.50对周边4m的范围内可能造成影响总计44.3234.1624.4719.239.5410.16 9.4水土流失预测9.4.1预测内容水土流失预测内容包括:·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告(1)扰动地表面积;(2)弃土、弃渣量;(3)损坏水土保持设施的数量;(4)水土流失量;(5)可能造成的水土流失危害。9.4.2预测时段、预测方法9.4.2.1预测时段该项目为新建扩建类项目,将其水土流失预测时段划分为施工准备期、施工期和自然恢复期3个阶段。各预测单元土壤侵蚀期按照工程建设的施工工期、施工工艺及工程建设中水土流失特点及当地的水土流失规律并考虑最不利因素的影响具体确定。9.4.2.2预测方法本项目为新建扩建工程,没有实测水土流失资料,可能造成的水土流失量预测采用类比法。可能造成水土流失危害的预测采用当地同类型水土流失危害调查和相关经验分析确定,其他预测内容的预测方法采用实地调查与主体工程设计资料相结合,进行统计、分析、计算确定。9.4.3扰动土地面积、损坏水土保持设施、弃土弃渣量的预测9.4.3.1扰动原地貌情况预测工程建设扰动原地貌、损坏和占压土地情况包括永久性占地、临时占地。通过对工程占用土地情况进行统计,计算出工程扰动面积总计34.16hm2。9.4.3.2损坏水土保持设施面积和数量预测堤防工程区、弃渣场和取土场区占地类型均为荒草地,属于水土保持措施。本工程损坏水土保持设施面积为34.16hm2。9.4.4土壤侵蚀量预测9.4.4.1水土流失背景值根据《土壤侵蚀分类分级标准》(SD190—96),结合外业调查结果分析,确定项目区背景侵蚀模数为500t/(km2·a)。9.4.4.2扰动后土壤侵蚀量预测本工程施工期(5个月)及自然恢复期(2年),总计造成土壤侵蚀总量为·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告1073t,新增水土流失量674t。9.4.5可能造成的水土流失危害(1)损坏水土保持设施,降低水土保持功能,加剧了水土流失。(2)破坏土壤结构,植被覆盖度下降,对当地区域生态环境造成不良影响。9.5水土流失防治目标与方案9.5.1水土流失防治目标工程建设区属于国家级重点预防保护区和重点治理区,执行一级防治标准。扰动土地整治率达到95 %;水土流失总治理度达到95 %;土壤流失控制比达到0.8;拦渣率达到95 %;林草植被恢复率达到97 %;林草覆盖率达到25 %。9.5.2水土流失防治分区及分区防治措施布置9.5.2.1水土流失防治分区水土流失防治分区情况见表9-5-1。表9-5-1水土流失防治分区表单位:hm2防治分区防治责任范围面积重复面积水土流失特征分区特点防治特点堤防工程区8.200基础开挖、回填等施工活动引起水土流失工程线型布置对临时堆土采取挡护措施施工生产生活区4.144.14场地平整引起水土流失临时占压,主要为生活区、仓库、混凝土预制厂等集中占地区域采取临时挡护措施,并做好周边截排水施工临时道路区5.405.40交通运输等活动引起水土流失临时占压,为临时道路占地采取临时挡护措施弃渣场区25.939.54堆弃土方结构松散易引起水土流失临时占压,用于堆放弃渣采取临时挡护措施,施工结束及时进行整治和植被恢复取土场区10.190土方开挖及临时堆放引起水土流失临时占压做好周边截排水及临时挡护措施,施工结束及时进行回填、平整和植被恢复合计44.329.54   9.5.3水土保持防治措施设计9.5.3.1工程措施设计对弃渣场区和取土场区进行土地整治并回覆表土,根据种草要求,覆土厚度0.30m,覆土土方84630m3。9.5.3.2水土保持植物措施对弃渣场区和取土场区进行植被恢复建设。本着“因地制宜,适地适树、适草”·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告的原则,根据堤防工程所在地气候特点,选择披碱草作为植被恢复草种。表9-5-2新增植物措施工程量表防治区措施草树种面积(hm2)种苗规格栽种方法弃渣场区种草披碱草18.52一级种撒播取土场区种草披碱草9.69一级种撒播合计  28.21  9.5.3.3水土保持临时措施在工程建设施工过程中,主要对取土场、弃渣场剥离表土的临时放处进行洒水。9.6水土保持监测9.6.1监测范围水土保持监测范围为该工程的水土流失防治责任范围,即工程建设区和直接影响区,包括:堤防工程区、施工生产生活区、施工临时道路区、弃渣场区和取土场区等。9.6.2监测方法依据《水土保持监测技术规程》(SL277-2002),结合工程中可能产生的水土流失情况,确定水土保持监测的方法为调查监测、场地巡查监测和典型地段定点监测。对水土流失强度、水土流失量和拦渣保土量等水土流失状况指标进行定点、定位的监测;对水土流失因子、水土流失危害、水土保持设施防治效果等采取调查法进行监测。定点监测中水蚀监测采用桩钉法和侵蚀沟样方法相结合进行,风蚀监测采用测钎法。9.7水土保持投资根据本工程建设特点和具体情况,水土保持投资估算为10万元。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告10环境保护设计环境保护设计的目的是通过对项目实施可能产生的环境影响进行预测和评估,提出控制污染、保护和改善环境的对策措施和意见,使项目有利环境影响得以充分发挥,不利环境影响得以减免,实现生态环境的良性循环。10.1评价依据和标准10.1.1评价依据(1)《中华人民共和国环境保护法》(2002年10月);(2)《中华人民共和国水法》(2002年8月);(3)《中华人民共和国水污染防治法》(1996年5月);(4)《中华人民共和国大气污染防治法》(2000年9月);(5)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》(1997年3月);(6)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(1996年4月);(7)《建设项目环境保护管理条例》(1998年11月29日);(8)《水利水电工程环境影响评价规范》(SDJ302-88)。10.1.2环境保护目标根据项目的建设特点,确定本项目的环境保护目标为:(1)项目区生态环境不因修建本工程而破坏;(2)最大程度减轻施工区对周边居民的大气污染和噪声影响;(3)项目区居民生活环境不受影响并得以改善。10.1.3环境保护标准(1)《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中的二级标准;(2)声环境:参考《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)中的2类区标准。10.1.4评价范围根据本次防洪工程建设的规模、特性和影响区域的环境特点,确定本次评价范围为工程所在河段共9.256 km。各环境因子的评价范围,因影响大小和程度不同而有所不同。生态环境:堤防工程外伸100 m范围;环境空气:项目建设区及其交通道路外延200 m范围;·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告声环境:工程沿线、运输道路沿线两侧200 m以内;人群健康:工程项目区。10.2环境现状(1)自然环境该地区属寒温带季风气候区,冬季严寒干燥,长达半年之久;春季蒸发量大,湿度小,多风沙;夏季炎热,秋季降温急骤,历时短,年内温差较大。降雨多集中在季风控制的夏秋季节,尤其集中在7、8月份。关门山右岸上堤防工程位于内蒙古呼伦贝尔市扎兰屯市的济沁河干流。该堤防工程分两段,即关门山段右岸堤防(该段位于蘑菇气镇河段,以后简称关门山段堤防)和萨马街段左岸堤防段(以后简称萨马街段堤防)。关门山段堤防终点控制断面南平村(山洪沟汇入后)以上流域面积为2819km2;萨马街段堤防终点控制断面以上流域面积为2461km2。济沁河是嫩江水系雅鲁河一级支流,发源于鄂伦春民族乡西部与牙克石市交界处,该河蘑菇气镇以上河流处于山地林区,植被茂密,蘑菇气镇以下为丘陵区,林木渐疏,山坡大部分为农田和草地。(2)社会环境本次堤防工程保护对象为蘑菇气镇关门山办事处的东明村和炕沿山村,萨马街鄂温克民族乡的猎民村和团结村,总人口5275人,总耕地面积7.49万亩。这两个乡镇也是扎兰屯市的主要产粮区,尤其蘑菇气镇是扎兰屯市西南部的交通枢纽,有111国道通过,扎兰屯至柴河公路在这里交汇,公路交通网络四通八达,客货运量居各乡镇首位,而且也是一个物资集散地,现有机械加工、粮食加工、建筑材料生产等的企业百余个。(3)环境空气质量和声音环境质量现状蘑菇气镇区和萨马街鄂温克民族乡工矿企业少,因此环境空气质量较好,噪声背景值低。10.3工程特性分析本次防洪工程主要包括新建堤防和加固堤防,其工程特点如下:(1)此工程项目为防洪减灾工程,工程实施后,能确保地区人民安居乐业、社会稳定、经济发展;·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告(2)工程建设本身不会给环境带来污染,工程建成后,不产生废水、废气和噪声,为非污染项目;(3)工程施工场地分散,且季节性施工;(4)施工方式简单。主要施工对象为土方、石方,施工作业以机械化为主,施工人员较少。总体上看,本防洪工程对环境的影响主要表现在工程的施工期。工程施工所产生的不利环境影响绝大多数是局部的、轻微的,是可以恢复的。10.4环境影响分析10.4.1对自然环境影响该防洪工程设计是新建堤防与加固堤防,使其达到20年一遇洪水设计标准,确保镇区居民安居乐业,经济稳定发展。防洪工程的建设是以社会效益为中心,以控制直接水灾,配合非工程措施,来实现生态环境的良性循环。防洪工程建成后,在堤防背水侧的土堤部分撒播草籽,有利于防风固土,增加植被覆盖度。生物工程措施的实施,对防洪能力的保证及整体生态环境的良性循环将起到积极作用。10.4.2对社会环境影响防洪工程的实施对环境影响,最主要的是环境效益和社会效益。首先减免了洪水灾害对蘑菇气镇和萨马街鄂温克民族乡人民生活、生产的威胁,降低了洪水灾害给国家带来的损失,对当地经济持续发展将起到积极作用。10.4.3施工对环境的影响10.4.3.1水环境影响分析(1)本工程生产废水为机械车辆检修冲洗废水,主要污染物为悬浮物和油类,经处理后排放,对环境影响较小;(2)本工程生活废水主要为施工人员洗涤废水和食堂污水。由于施工场地分散,施工人员较少,废水量小,对环境影响很小。10.4.3.2环境空气影响分析工程施工期的废气主要来源:车辆运输产生的粉尘和挖掘机、汽车、燃油机械等在运行时排放的废气,主要污染物为TSP、SO2和NOx。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告施工过程中,土方开挖、汽车运输粉尘污染是污染环境空气的主要因素。由于施工区开阔,且施工场地线状分布,排放源密度不大,有较好的扩散条件,因此,工程对环境空气的污染影响主要是汽车运输过程中大量粉尘污染影响,将会给沿河居民的生活产生带来一定的影响。燃油机械尾气排放不会对城区环境空气质量产生影响。10.4.3.3声环境影响分析工程施工对声环境的影响主要是施工机械和运输车辆运行时产生的噪声。噪声会对沿河居民的生活有一定影响,所以要在有居民居住的地段合理安排施工时间。由于工程区内环境敏感点较少,噪声对环境的影响也很少。10.4.3.4固体废物影响分析本工程的固体废物主要是施工人员的生活垃圾。由于该工程分散,且采用机械化施工,施工人员较少,产生的垃圾也很少,可将垃圾送往镇区垃圾场统一处理,对环境没有影响。10.4.3.5人群健康影响分析在施工期间,由于施工人员相对集中,居住条件较差,易引起传染病的流行,需采取预防措施,要加强卫生检疫工作,对传染病加强监测和申报工作,预防为主,防止传染病的流行,切实做到早预防、早发现、早隔离、早治疗。工程建成后,将减少洪水淹没的几率,减少传染病流行的机会。10.4.4运行期环境影响评价本堤防工程的实施,使原来简易的堤防成为一个完整的防洪体系,堤身断面均符合4级堤防标准,防洪工程防洪标准达20年一遇。每一次洪水过后对耕地中土壤有宜成份的破坏是非常大的,如果恢复原有生产能力需要经过几年的巨大投入,本次防洪堤防的实施将避免破坏土地的现象发生。本次工程最主要的是环境效益和社会效益,它首先是减免了洪水灾害对保护区人民正常生产生活的危胁,符合国家关于防洪标准要求,保证了保护区内群众生命财产,除去了洪水灾害在人们心中的隐患。10.5综合评价及结论首先社会效益十分突出,减免了洪水灾害对蘑菇气镇和萨马街鄂温克民族乡居民生活、生产的威胁,降低了洪水灾害给国家带来的损失,对地区经济稳定、持续发展将起到积极作用。其次工程实施后,将改善当地自然环境,为地区人民生活、地区经济发展创造良好环境。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告总之,工程对所在地自然环境影响很小。工程施工过程中产生的废水、废气、扬尘、噪声、生活污水等会对当地环境、人群健康产生的一些影响,通过加强管理,采取对应措施,合理安排施工时间、方法和进度,可以减缓或避免施工期间对环境的影响,这些影响在施工完成后自然消失。综合来看:环境保护效益远大于不利影响,不利影响只是局部的、小范围的,通过合理的规划和采取相应措施,均可以减轻,工程的实施可保障项目区的防洪安全,环境保护效益是主要的,工程建设是可行的。10.6环保投资概算根据本次工程环境保护的特点,投资估算为5万元。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告11施工劳动安全11.1编制依据(1)《建设工程安全生产管理条例》;(2)水电水利工程施工安全防护设施技术规范DL5162-2002;(3)《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2001;(4)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005;(5)《建筑拆除工程安全技术规范》JGJ147—2004。11.2安全管理2009年5月召开的《全国建筑施工安全生产工作视频会议》,指出要高度重视水利安全生产工作,认真贯彻落实党中央、国务院关于加强安全生产的一系列重要方针政策和决策部署,结合水利实际,采取有效措施,全力抓好安全生产各项工作。为了确保本工程在施工的过程中能够安全、有效、顺利的实施,应该成立专门的安全生产管理小组,设置专职安全生产管理人员,加强对工程施工过程中的安全进行监督。针对本工程的特点,安全工作应做好以下几方面:(1)领导重视,全员参与安全生产管理促进和实施劳动安全管理,领导重视是关键,全员参与是基础。施工单位要使全员了解和认识安全贯标管理的重要性,靠自我调节和转变观念来增强安全意识。签订工程项目安全目标责任制,制订年度安全达标目标,实行安全业绩考核,奖罚分明,充分发挥激励机制的作用。要加大在劳动安全宣传、教育、设备等的方面投入,针对各项工程的性质和安全风险大小,落实安全所需的经费,做到专款专用,绝不挪用。制定各项安全生产制度和职责。作业人员由公司、项目部、班组进行三级安全教育,同时应遵循“一线操作工人安全知识与技能培训,做到每人持证上岗,教育领先,交底在前”的原则。(2)强化水利工程安全生产监管加强水利工程建设建设管理,严格履行基本建设程序,认真落实“三项制度”,强化施工过程中的质量和安全监管,确保工程建设质量。参建各单位要严格按照安全生产法律法规,强化安全生产监管,各单位负责人要切实履行安全生产“一岗双责”·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告。施工人员特别是新聘用农民工作业人数多,要加强对施工现场全时段、全过程的安全监管。对不具备相应施工资质的监理、施工队伍,对未经安全培训上岗的施工人员,要按照有关法律法规严肃查处。在施工过程中,要以严格执行施工方案。(3)加强企业劳动安全管理与从业人员自律相结合完善的安全防护措施和严格的安全管理固然可以大大遏制安全事故的发生,但也会使被管理者产生依赖思想,自我防护意识淡化。因此在加强劳动安全管理的同时,应强调劳动者保护自已和他人安全的义务非常重要。《安全生产法》规定从业人员在享有安全生产保障的同时也有各项义务,施工现场仅靠几个安全员管理安全是不够的,必须充分调动广大职工的积极性,主动性和创造性,发动广大职工参与现场管理。提高全体员工的主人翁意识,把专业的职能管理与职工的自我管理紧密地结合起来。从而控制自身不安全行为,减少人为失误;实现各岗位人员之间的相互监督,相互协调配合;广大职工自觉遵守纪律,共同保障安全管理目标的实现。(4)克服职工的饶幸心理、逆反、反常心理的特点。11.3施工安全措施(1)进入施工现场的工作人员,必须佩戴安全帽和其他的个人防护用品,各类施工设施应符合防洪、防火、防砸、防坍塌及工业卫生的要求。照明灯具与导线的绝缘应符合有关规定。合理发放和正确使用劳动保护用品,妥善保养,杜绝乱用乱丢现象,防止损坏遗失。特别是专用劳动保护用品、用具,一定要按照用品的养护要求有专人保管,正确选择,以免变质,老化、失效,造成了事故。(2)施工生活区等的大气环境质量不应低于我国现行的三级标准,生产废弃物和生活垃圾应设立合理的堆放场,本次堤防工程施工中容易出现粉尘,应佩戴口罩的防尘措施。(3)施工的临时宿舍、库房等应布置在不受洪水、基础好,周围排水畅通的地方。生产废水、生活污水及生产废弃物的排放应符合我国环境保护的规定。(4)本次施工用电采用从邻近的村庄搭接过来使用,其架空高度应满足相应电压等级的安全要求,作业面的用电线路高度不低于2.5m。拆除临时用电设备和线路,必须有电工完成,在电气设备附近不得堆放易燃易爆的物品。(5)土方填筑坡面碾压、夯实作业时,应设置边界警戒线,设备、设施必须锁定牢固,工作装置应有防脱、放断的措施。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告(6)严禁对运行中的设备进行加油等,做到停机处理各类故障和杂物;严格执行受压容器、加热物和危险物品的操作管理制度,防止受压容器爆炸、加热体灼烫和危险物品外溢,以防伤及自身或他人。(7)施工运输时在急弯、陡坡等地段应设置警告标志。施工时对安全装置要在操作前认真进行检查,确认有效时方可进行生产作业。要开展对员工的经常性安全教育,有关部门还必须进行检查,员工之间也要进行互查,消除人们的不安全意识,杜绝危险状态的产生。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告12设计概算12.1工程概况内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程建设内容为关门山段加固堤防6.956 km,新建堤防0.30km;萨玛街段新建堤防2.00km,护岸工程0.635km,丁坝194m等工程措施及工程管理配套等。12.2投资主要指标工程静态总投资为2117.20万元。其中防洪工程部分2102.20万元,工程水保和环境部分15.00万元。12.3防洪工程部分编制原则及定额依据12.3.1编制原则及依据①水利部水总(2002)116号文发布的《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》及《水利工程设计概(估)算编制规定》;②地方调查资料;③设计工程量。12.3.2基础单价①人工工资根据水利部水总(2002)116号文《水利工程设计概(估)算编制规定》,以下简称《编规》,结合工程具体情况,人工工资计算结果为:工长:5.40元/工时;高级工:5.06元/工时;中级工:4.37元/工时;初级工:2.32元/工时。②主要材料预算价格工程需主要材料由扎兰屯市供货,材料预算价格采用2011年第二季度市场价。主要材料预算价格为:柴油:8600.00元/t水泥32.5:400.00元/t·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告钢筋:5000.00元/t③地方材料预算价格砂子:50.27元/m3;砾石:61.86元/m3;块石:89.10元/m3。为合理控制投资,对主要材料进入工程单价的价格进行限价计算,限定价格为:柴油:3500.00元/t水泥:300.00元/t钢筋:3000.00元/t块石:70.00元/m3。材料预算价格与进入工程工程单价的价格之差,作为材料价差,计取税金后,列入独立费用中。④施工用电、水价根据施工组织设计计算施工用电采用柴油发电。施工用水采用水泵抽水。经计算,电、水价格为:电价:1.229元/KW·h;风价:0.229元/m3;水价:0.727元/m3;⑤施工机械台时费根据水利部水总(2002)116号文《水利工程施工机械台时费定额》进行计算。⑥次要材料预算价格采用当地建筑安装工程材料预算价格。12.3.3概算编制①建筑工程主体建筑工程依据设计提供的项目和工程量、根据施工组织设计确定的施工方法,以工程量乘以单价进行计算。工程单价由直接工程费、间接费、企业利润、税金组成。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告其他直接费:建筑工程4%。现场经费及间接费依据水总(2002)116号文《编规》计取。现场经费及间接费费率表项目名称现场经费间接费计费基础费率%计费基础费率%土方工程直接费4直接工程费4石方工程直接费6直接工程费6砼工程直接费6直接工程费4模板工程直接费6直接工程费6其他工程直接费5直接工程费5企业利润费率为7%。税金费率为3.22%。②管理设备根据工程实际需要配置管理设备。③临时工程根据水总(2002)116号文《编规》及施工组织设计提供的工程量进行计算。④独立费用按水总(2002)116号文《编规》及工程具体特点计算。勘测设计费依据国家计委、建设部发布的《工程勘察设计收费管理规定(2002年修订本)》计算。工程监理费依据国家发展及改革委员会、建设部,发改价格(2007)670号文关于印发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知计算。⑤基本预备费基本预备费按工程一至五部分投资合计的5%计算。12.4水土保持工程费及环境保护工程费根据工程特点及规模,水土保持工程费按10万元计列,环境保持工程费按5万元计列。12.5建设资金的筹措工程建设资金由国家及地方共同筹资解决。·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告概算汇总表单位:万元序号工程或费用名称合计一防洪工程部分2102.20第一部分:建筑工程1411.46第二部分:机电设备及安装工程24.00第三部分:金属结构设备及安装工程2.88第四部分:施工临时工程76.30第五部分:独立费用487.46一至五部分合计2002.10基本预备费100.10静态总投资2102.20二工程水保和环境部分15.001水土保持工程费10.002环境保护工程费5.00三静态总投资合计2117.20·115·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告13经济评价13.1国民经济评价13.1.1工程简介内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程建设内容为关门山段加固堤防6.956 km,新建堤防0.30km;萨玛街段新建堤防2.00km,护岸工程0.635km,丁坝194m等工程措施及工程管理配套等。本次设计防洪工程防洪标准为20年一遇洪水设计标准,防洪工程级别为四级。本次设计洪峰流量:关门山段为1120 m3/s,萨马街段为1020 m3/s。内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程建设主要任务是为当地的经济发展、人民群众生命财产和基础设施的安全及当地人民群众的安居乐业提供安全保障。该工程属社会公益性建设项目,社会效益、经济效益较大,但无直接财务收入,故经济评价只进行国民经济评价,不进行财务评价。13.1.2评价依据及参数的选定国民经济评价主要依据国家有关行业技术规范及调查资料,具体如下:13.1.2.1评价依据[1]国家计委颁发的《建成项目经济评价方法与参数》(简称《方法与参》)(2006年)[2]《水利建设项目经济评价规范》SL72—94[3]《已成防洪工程经济效益分析及评价规范》SL206—98,以下简称《规范》[4]受益地区和部门的社会经济情况和洪灾资料[5]本工程设计报告和设计概算。13.1.2.2评价原则和方法国民经济评价遵循效益与费用口经一致的原则,计算资金时间价值以动态分析和静态分析相结合,以动态分析为主的原则,采用经济内部收益率(EIRR)、经济净现值(ENPV)、经济效益费用比(EBCR)作为国民经济评价的主要指标。13.1.2.3基本参数的选定(1)根据《规范》规定,在国民经济评价时社会折现率取8%,计算基准点选在建设期第一年年初,各项费用和效益均按年末发生和结算。·120·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告(2)防洪工程的经济计算期包括建设期和正常运行期,根据本工程施工安排,建设期1年,正常运行期30年,故经济计算31年。(3)价格及价格水平根据《方法与参数》中规定,进行国民经济评价时,原则上应使用能反应投入物和产出物真实价值的价格,即用影子价格计算项目的费用和效益,国内市场价格在一定程度上客观反应了产品的供求状况,故本次国民经济评价中投入物和产出物均采用市场价格代替影子价格,按2011年第二季度价格水平为基础进行计算。(4)效益增长率根据当地国民经济国民经济发展情况,拟定该地区的防洪效益增长率为1.5%,计算期内效益以此逐年递增。13.1.3国民经济评价13.1.3.1工程费用计算内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程项目的费用依据《规范》包括固定资产投资、年运行费和流动资金三部分。(1)固定资产投资固定资产投资包括建设项目达到设计规模所需国家、地方以各种方式投入的全部建设费用。固定资产投资采用本次设计概算中的总投资。总投资包括工程投资、水土保持投资和环境保护投资,项目总投资为2117.20万元。本工程国民经济评价固定资产投资是在概算投资的基础上,按《规范》附录E简化方法进行编制和调整。①扣除工程设计概算中属于国民经济内部转移支出的企业利润、税金。②基本预备费按设计概算基本预备费的比例计算。③除上述几项费用外机电设备及安装、金属结构设备及安装不作调整。(2)年运行费年运行费主要包括工资及福利费、工程维护费、其它费用。维护费:按堤防的固定资产价值的2%计算。工资及福利费:采用现有管理机构人员,不增加工资及福利费。其它费用:按工资及福利费、工程维护费之和的15%计取。·120·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告(3)流动资金流动资金包括维持工程正常运行所需购置燃料、材料备品、备件和支付职工工资等周转资金。流动资金按年运行费的10%考虑。表13-1-1投资调整表(单位:万元)序号工程或费用名称调整前调整后一防洪工程部分2102.201926.66 第一部分:建筑工程1411.461279.293 第二部分:机电设备及安装工程24.0024.00 第三部分:金属结构设备及安装工程2.882.88 第四部分:施工临时工程76.3069.11 第五部分:独立费用487.46459.63 一至五部分合计2002.101834.91 基本预备费100.1091.75 静态总投资2102.201926.66二水保和环境部分15.0015.001水土保持工程费10.0010.002环境保护工程费5.005.00三静态总投资合计2117.221941.6613.1.3.2堤防工程防洪效益计算堤防工程防洪效益的计算方法以“有、无工程所减免的洪灾损失以及所减少的防汛抢险费用作为防洪工程的效益”作为其理论基础。以《规范》中提出的频率法为基本技术方法。(1)洪水淹没范围内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程范围的确定:采用设计推算的无堤水面线,按各横断面水位值,在1:1.0万地形图上点绘各频率的洪水淹没范围。(2)保护实物指标扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程位于济沁河上,分为两段,一段为关门山段右岸堤防,另一段为萨马街段左岸堤防。关门山段右岸堤防工程位于蘑菇气镇关门山办事处境内,距蘑菇气镇约8km,工程保护着关门山办事处的东明村和炕沿山村,保护人口为3325人,保护耕地4.19万亩。·120·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告萨马街段左岸堤防工程位于萨马街鄂温克民族乡,工程保护着萨马街鄂温克民族乡的猎民村和团结村,是该乡乡镇府所在地,保护人口1950人,保护耕地3.3万亩。萨马街鄂温克民族乡和关门山办事处是扎兰屯市的主要产粮区,堤防保护区内有西永灌区,现状灌溉面积2万亩。尤其关门山办事处是扎兰屯市西南部的交通枢纽,有111国道通过,扎兰屯至柴河公路。(3)洪灾损失率和洪灾损失计算洪灾损失,根据不同频率洪水淹没范围,面积和不同频率各实物洪灾损失率,以2011年第二季度实物为基础,采用2011年第二季度价格进行计算。保护区各频率财产损失计算表表13-1-2序号项目价值(万元)损失率(%)损失值(万元)频率(%)频率(%)频率(%)  2010201020101居民家庭财产650376502045130129262企业事业财产2699317625356759453基础设施2039.6252719.525455109184其它168613553050506843 合计1292814900  30015637(4)防洪效益计算直接效益和间接效益之和即是堤防的总保护效益。直接效益根据各频率保护效益成果,计算堤段从堤防现状提高到设计标准的多年平均防洪效益,采用洪灾损失频率曲线法计算。间接效益按直接效益10%考虑。多年平均防洪效益计算表表13-1-3洪水频率P△P有堤防洪灾损失值(万元)洪灾损失平均损失△PS20% 3001   0.10 4318.97215.9510% 5637  多年平均直接效益215.95多年平均效益237.5413.1.3.3评价指标计算经计算,内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程的经济内部收益率为11.55%,经济净现值为739.16万元,经济效益费用比1.33。·120·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告13.1.3.4敏感性分析本次评价敏感性分析考虑了投资增加5%,效益减少5%的情况下各参数的敏感性。对经济指标的影响,以分析本项目的抗风险能力。表13-1-4敏感性分析指标表序号项目基本方案投资增加5%效益减少5%1经济内部收益率(%)11.5510.8910.852经济净现值(万元)739.16625.83588.843经济效益费用比1.331.261.2513.1.4国民经济评价结论从评价的成果看,内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程的经济内部收益率为11.55%大于行业的基准收益率8%,经济净现值为739.16万元大于零,经济效益费用比1.33大于1。故工程在经济上是合理的。从敏感性分析成果看,当项目投资增加5%,效益减少5%范围内单独变化时,对各项经济指标影响较大,说明该工程具有一定的抗风险能力。13.2财务分析“内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程”属社会公益性质的工程,无财务收入。经测算年运行费为44.66万元,包括维护费及其他费用。此部分费用主要是由地方财政承担。·120·内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古扎兰屯市济沁河关门山右岸上堤防工程初步设计报告表13-1-5国民经济效益费用流量表序号项目建设期正常运行期合计123456789-30311效益流量B 237.54242.29247.14252.08257.12262.27267.51413.57426.319641.11.1防洪效益 237.54242.29247.14252.08257.12262.27267.51413.57421.849636.71.2回收流动资金         4.474.472费用流量C1941.6649.1244.6644.6644.6644.6644.6644.6644.6644.663285.862.1固定资产投资1941.66        1941.662.2流动资金4.47       4.472.3年运行费 44.6644.6644.6644.6644.6644.6644.6644.6644.661339.743净效益流量(B-C)-1941.66188.42197.64202.48207.42212.47217.61222.85368.91381.656355.284累计净现金流量-1941.66-1753.24-1555.60-1353.12-1145.69-933.23-715.62-492.765973.646355.28 评价指标:经济内部收益率:11.55%  经济净现值:739.16万元  经济效益费用比:1.33 ·121·内蒙古自治区水利水电勘测设计院'