x县城关镇防洪工程初步设计报告

'X县城关镇防洪工程初步设计报告59 59 59 目录1.综合说明11.1绪言11.2水文21.3工程地质51.4工程任务和规模71.5工程总布置及建筑物设计131.6施工组织设计171.7工程永久占地191.8环境保护设计201.9工程管理201.10节能分析211.11工程设计概算211.12经济评价221.13结论及建议222．水文272.1工程区河流概况272.2气象272.3径流292.4洪水292.5泥沙352.6水位～流量关系362.7河床稳定计算362.8河道演变分析383工程地质603.1概述603.2区域地质概况6059 3.3河道冲淤规律及河床稳定性643.4堤基工程地质特征653.5堤防主要工程地质问题分析673.6堤防工程地质条件与评价683.7天然建筑材料及施工用水763.8结论与建议784工程任务及规模894.1自然条件和社会经济894.2工程现状及存在的问题894.3工程建设的必要性924.4防洪标准选定944.5堤线布置原则及堤距确定944.6堤防断面形式选择964.7设计水面线推算964.8堤顶超高和冲刷深度计算984.9工程建设的任务1024.10工程规模1035工程总体布置及建筑物设计1055.1工程等别及设计标准1055.2工程总体布置1055.3堤防工程设计1065.4建筑物设计1125.5稳定计算1126施工组织设计1166.1施工条件1166.2天然建筑材料1176.3施工导流11959 6.4主体工程施工1206.5施工总布置1226.6施工总进度1248环境保护设计1278.1工程区环境概况1278.2工程建设对环境的影响1278.3环境保护及改善措施1298.4水土保持1308.5综合评价结论1319.工程管理1329.1管理机构和人员编制1329.2工程管理范围和保护范围1329.3交通、通讯、观测及其它管护设施1349.4生产生活用房1369.5建设管理1369.6管理费用测算13710.节能分析13810.1节水分析13810.2节电分析13810.3节燃料分析13811．工程设计概算13911.1编制说明13910.2编制原则及依据13911.3投资概算14011.4工程设计概算14112.经济评价15559 12.1概况15512.1评价依据15512.2评价原则15512.3国民经济评价15512.4国民经济评价指标15713结论及建议16013.1结论16013.2建议161附：**县城关镇防洪工程勘测设计委投书。**县城关镇防洪工程设计图册目录序号图纸名称图纸编号张数1**县城关镇防洪工程平面布置图**城防－初－水－0112岷江段左堤纵断面设计图**城防－初－水－0243岷江段右堤上段纵断面设计图**城防－初－水－0314岷江段右堤下段纵断面设计图**城防－初－水－0435贾河左堤纵断面设计图**城防—初—水—0526贾河右堤纵断面设计图**城防—初—水—0617红河左堤纵断面设计图**城防－初－水－0718红河右堤纵断面设计图**城防－初－水－0819岷江横断面设计图**城防－初－水－09310红河横断面设计图**城防－初－水－10111贾河横断面设计图**城防－初－水－11112横断面设计大样图**城防－初－水－12113越堤道、踏步及护栏设计图**城防－初－水－13114**县城关镇防洪工程施工平面布置图**城防－初－施－01159 59 1.综合说明1.1绪言**县位于**省南部，陇南地区西北部，白龙江中游，岷江之滨，地处东经104°01′至104°48ˊ，北纬33°23ˊ至33°46ˊ之间，是一九五四年由岷县、舟曲、武都三县的边缘相邻地区组合而成的新建县（五八年曾与岷县合并，六一年又分开）。全县辖6镇19乡，总人口29万。地处北亚热带、温带、高原三种气候的过渡地带，垂直气候显著，南北差异大，一般为温带大陆性气候，境内气候温和，四季分明，山清水秀，物产众多，是一片亟待开发的宝地。工程区位于**县中心，地处岷江及其支流贾河的交汇处，沿岷江西北岸呈“入”字分布，东西长约5km，南北宽不足1km，距离兰州341km，距陇南市110km，距岷县县城73km。岷江是**的主要河流，系白龙江一级支流，发源于南北秦岭，河长100㎞，流域面积2239.21㎞2，多年平均流量16.7m3/s，实测最大流量677m3/s；贾河发源于鹞子岭，于城关镇汇入岷江，河长26km，流域面积152km2，多年平均流量1.22m3/s；红河发源于旋湾梁，河长13km，流域面积53.8km2，多年平均流量0.4m3/s。加强中小河流治理作为国家公共服务重点工程防洪减灾的重要内容和水利建设的主要任务，已明确列入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《水利发展“十一五”规划》。2008年中央1号文件明确指出“各地要加快编制重点地区中小河流治理规划，增加建设投入，中央对中西部地区给予适当补助。引导地方搞好河道疏浚。”为贯彻落实中央1号文件精神，加快中小河流治理工作。2009年11月**县水利局委托我院进行**县城关镇防洪59 工程的初步设计工作，经过现场勘测和室内工作，于2009年12月编制完成了《**省**县城关镇防洪工程初步设计报告》。主要设计依据《中华人民共和国水法》、《防洪法》、《水土保持法》、《堤防工程设计规范》、《灌溉与排水工程设计规范》、《**省防洪规划报告》（长江流域）—**省水利水电勘测设计研究院（2000年7月）；《**县城总体规划说明书》—（兰州有色冶金设计研究院、**县土地城建环保局。1.2水文1.2.1气象本工程位于岷江中游**县城关镇河段，据**气象站1956—2006年气象资料统计：多年平均气温8.9℃，极端最高气温34.4℃，极端最低气温-16.9℃。多年平均降水量630.3mm，多年平均蒸发量1348.6mm，全年日照时数2084.5h，平均风速1.6m/s，最大风速15m/s，最大冻土深45cm。1.2.2设计洪水**县城关镇座落在岷江左岸与支流贾河交汇处的三角地带，防洪堤工程拟建在岷江和支流贾河上，岷江工程段河道长5.6km，纵坡平均比降11.5‰，主河槽及两侧滩地宽约30～250m，在工程段下游3.8km的左岸有支流贾河汇入，距汇口下游约3km处设有**水文站，控制流域面积1449km2，多年平均流量13.4m3/s。为使三站资料统一还原到统一控制断面，故对三盘子、新城子测站资料修正到**站，作为本次岷江防洪工程水文分析的主要依据。属岷江一级支流的贾河控制流域面积216km2，上游分贾河、红河两支，贾河工程段比降22.2‰，集水面积162km2，多年平均流量0.5m3/s；红河工程段比降26.8‰，集水面积54km2，多年平均流量0.2m3/s。59 两条河河道宽均为30—60m，河道较顺直，平时小水或干涸，每逢暴雨，洪水携带大量碎块石、泥沙等，形成稀性泥石流，对两岸居民危害极大。根据**水文站48年实测洪水资料和历史洪调资料，采用P—Ⅲ型曲线频率法计算得设计洪峰流量成果见表1—1。支流贾河、红河无实测洪水资料，本次采用洪水调查法计算得设计洪峰流量成果见表1—2。岷江干流**站设计洪水参数及成果表表1—1河流断面位置集水面积（km2）参数设计洪水Qp(m3/s)QmCvCs/CvP=1%P=2%P=5%P=10%P=20%岷江干流**水文站14491380.94666540382272176支流工程段设计洪水成果表表1—2河流集水面积（km2）QmCvCs/CvP=5%设计洪水Q(m3/s)红河5412.31.15340.2贾河16237.31.13119贾、红汇口21649.51.131591.2.3分期设计洪水根据岷江洪水特性和施工要求，施工期划分为4月、5月、6月、7～9月、10月、11月、12～3月。7～9月主汛期采用**站年最大洪峰流量成果，其余分期按跨期5天分别选取各时段的年最大流量，按连续系列采用P—Ⅲ型曲线频率计算，得出各分期设计洪水，成果见表1—3。支流因考虑是季节性河流，大部分时间河流小水或干涸，故支流分期施工洪水不再设计。59 岷江干流**站分期设计洪水成果表单位：m3/s表1-3月份频率12～3月4月5月6月7～9月10月11月P=10%4482118982729761P=20%2650816117659371.2.4泥沙岷江**站以上山势陡峻，岩层破碎，植被覆盖差，气候变化多样，局部暴雨频繁，水力和重力侵蚀强烈，泥石流沟道极为发育，大量泥沙泄入江中，使河流泥沙含量陡增。据**站1958～2001年资料，多年平均侵蚀模数642t/km2，多年平均悬移质含沙量3.0kg/m3，年平均悬移质输沙率40.2kg/s，多年平均悬移质年输沙量126.9万t，汛期6～9月悬移质输沙量95.8万t，占多年平均悬移质输沙量的75.6%。因无推移质实测资料，推移质输沙量采用比例系数（β）法及有关资料估算：**站推移质年输沙量为32万t，工程区总输沙量158.9万t。1.2.5河道演变稳定河宽分析岷江河床形态分析因缺少不同年代地形图套绘，尚不能确切分析其变化趋势。岷江两岸山体高大，河流处在较为开阔的峡谷中，局部河段河道变迁与两岸泥石流冲沟发育有密切关系，加之人类活动造成的影响较大，据调查**工程段河床较原河床已缩窄，但河势变化不甚明显。目前确定河段造床流量的方法多均属经验方法，经对岷江工程河段造床流量采用断面平滩水位法比较分析，经综合后确定岷江段造床流量为135m3/s，该河段稳定河宽为46m。59 1.3工程地质1.3.1区域地质情况工程区地处南、北秦岭之间的陇南山地西北部，白龙江支流岷江水系的中游。地势大致西北高、东南低。按其地貌特征，分为两个地貌单元：构造剥蚀褶皱中高山区、岷江谷地区。工程区内出露的岩层主要有三迭系第一岩性组（Ta）灰色—浅灰色中薄层微粒灰岩、绢云母灰质板岩与薄板状粉砂质灰岩互层，夹灰质粉砂岩和少量中厚层灰岩；第二岩性组（Tb）碳酸盐岩及碎屑岩建造的中厚层灰岩、砂岩、粉砂岩，局部夹灰质板岩；中、薄层及厚层状微粒灰岩夹砂岩；灰～深灰色和灰绿色中厚层状砂岩、灰质砂岩、板岩等，第四系地层主要为各种成因的松散堆积物。根据1:400万《中国地震动参数区划图》（GB18306～2001），工程区地震动峰值加速度值为0.20g，相当于地震基本烈度为Ⅷ度，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震设防烈度按Ⅷ度考虑。本区地下水主要受大气降水供给，按其埋藏条件可分为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水两类。1.3.2工程地质条件⑴岷江左岸堤防：岷江左岸堤防从小堡子桥上游171m起始，沿岷江左岸高漫滩及Ⅰ、Ⅱ级阶地前缘布设，经新城区、大桥、岷江桥，止于计子川大桥，堤线全长5.555km，仅有158.22m为新建提防，其余均为已建堤防段，堤坝由砂砾卵石填筑而成，顶宽4～6m，堤高5～10m，临水堤坡一般采用30～50cm浆砌块石或砂浆混凝土护面，基础埋深1.5～3.5m不等。(2)岷江右岸堤防：堤线布置在Ⅰ级阶地或Ⅱ59 级阶地含砾砂壤土及砂卵砾石层上，堤基为河床及漫滩相冲洪积含漂石砂卵砾石层，不均匀系数Cu=20～70.5，曲率系数Cc=2.9～5.2，级配连续性较好，其中数粒径d50=28～47mm；已建堤防基础埋深在官鹅桥～大桥（0+171～1+200）段为1.5～2.5m，岷江桥～计子川段为3.5m,无突出的工程地质问题，建议将部分基础搁浅段进行基础加固，以保证堤防基础的安全；砂卵石层地基允许承载力450KPa，允许水力坡降0.11～0.12，基槽临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.25～1.50，基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。⑶贾河段：左岸大草滩～红河桥段（桩号0+000～1+482）：堤线沿贾河左岸河漫滩和Ⅰ级阶地前缘布设，均为已建浆砌石堤坝段，堤高1.5～3.0m，基础埋深1.5～2.0m。本段防洪堤建成运行多年，破损严重，其中0+788～0+819、0+849～0+879段基础有掏蚀孔洞存在，需加固处理。红河桥～岷江段（桩号1+482～2+490）：堤线沿贾河左岸河漫滩和Ⅰ级阶地前缘布设，均为已建浆砌石堤坝段，堤高4～8.0m，基础埋深1.5～2.5m。(4)红河段：红河左岸已建堤防沿红光新村西侧Ⅰ级阶地前缘和高漫滩布设，堤线全长0.465km，均为已建堤坝段，堤身均为人工填筑砂碎石，临水坝坡采用30～80cm的浆砌石护面，堤高3～5m，基础埋深2.0～2.5，砂碎石堤基。红河右岸新建堤线沿红河右岸Ⅰ、Ⅱ级阶地前缘布设，堤线全长0.630km，末端桩号0+492～0+630段有139m的村民自己修建的简易干砌石及混凝土砂浆护坡，质量差，破坏严重。堤岸为阶地前缘洪积碎石土及砂碎石层，天然岸坡稳定性较差，砂碎石地基。岷江段河床质为冲洪积含漂石砂卵砾石，其中数粒径d50=24-47mm59 ；河床稳定系数k1=1.98-6.81，均值为2.82，河床质不稳定；贾河段河床质为洪积砂碎石，其中数粒径d50=18.82-41.5mm，均值为29.25mm；红河段河床质为洪积含块石砂碎石。1.3.3天然建筑材料及施工用水根据工程分布情况及料源质量条件，本次拟选用料场6处，其中砂砾石料场4处，块石料场2处，防洪堤坝填筑料可直接采用岷江及其支流河床漫滩丰富的原地砂卵砾石和砂碎石。施工用水可采用河道地表水或河床漫滩地下水，其水质符合施工质量要求，但汛期河水泥沙含量大，需净化处理。1.4工程任务和规模1.4.1自然情况和社会经济**县地处陇南地区西北部，境内高山重叠，峰谷交错，沟壑纵横，坡度陡峻，地质构造复杂，工程区所在地南北狭长，境内高山与谷地海拔相差悬殊，素以“山大沟深”著称。根据2008年的统计资料，工程区总人口25401万人，其中农业人口12960人，占总人口的51％，非农业人口12441人，占总人口的49%。土地总面积5km2，建有全民集体所有制工业12个，职工616人，工业产值2038万元，占全县工业总产值的82.9％，平均劳动生产率6190元，每公顷工业用地产值41.54万元。1.4.2工程现状及存在的问题**县城关镇防洪堤始建于上世纪60年代末、70年代初，近年来，**县投入了大量人力、物力、财力兴建堤防工程，进行泥石流治理及河道整治，在防洪减灾、保障人民生命财产安全方面，取得了显著成效，但工程现状仍不容乐观。主要存在的问题有：59 1)设防标准低，经对已建堤防复核，岷江、贾河总计1.95km均不满足防洪设计要求。2）工程修建施工质量差，经多年运行大桥湾、贾河两岸河堤（多为白灰砌筑）现已毁堤多处。3）河堤基础埋深浅，随着近年来在河道内挖沙使河床下降，贾河段、岷江干流段河堤基础埋深有的仅为0.5～2m，很多部位基础被掏空。4）统一的流域治理规划未完全落实，盲目与河争地。5）工程年久失修老化，堤基被冲刷破坏，堤身坍塌，整体质量差。6）红河段右岸住户不断增加，洪水直接威胁着居民的正常生活和生命财产安全。1.4.3工程建设的必要性1）工程区现状河堤不满足防洪要求工程区现状河堤原保护对象多为农田，近年来城关镇大力发展小城镇建设，由于受地形限制，企事业单位及城镇居民均沿岷江、贾河及红河左右岸分布，原修建堤防的设防标准低，基础埋深浅，不满足城关镇的防洪要求。2）工程区洪水灾害严重**县多次发生洪灾，1988、1989、1990、1991、1992、1998、2000年洪灾和泥石流灾害损失严重，为了确保人民生命财产安全，必须加大对防洪工程的建设力度。因此，洪水和泥石流已成为制约**县城关镇经济发展的重要因素。3）城关镇规划建设发展的需要59 根据近远期发展规划，到2020年，工程区城市建设总用地将达到251.56km2，人口达到3万人，国民生产总值将有很大提高，固定资产随之增加，城市化水平大大提高。现状河堤防洪能力不满足城区发展的需要。4）城区经济繁荣、稳定发展的需要随着经济的快速发展和城市化水平的提高，防洪建设的要求越来越迫切，为保障当地的防洪安全，促进社会经济环境可持续发展，兴建**县城关镇防洪工程是十分必要和迫切的。1.4.4防洪标准选定根据《防洪标准》（GB50201—94）规定，确定保护对象等级为Ⅳ等，该工程防洪标准按20年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江382m3/s，贾河155m3/s，红河52.3m3/s。1.4.5堤线布置原则及堤距确定堤线布置原则：1）堤线布置与**县远期发展规划相结合，相互协调一致，避免工程重复建设和改造。2）堤线与河势流向相适应，并与洪水的主流线相平行。河段两岸堤防间距大致相等，堤距应大于稳定河宽要求。3）堤线力求平顺，各堤段平缓连接，尽可能利用现有堤防和有利地形。4）清淤调整河道纵坡与修建防洪堤工程相结合，保障河道行洪通畅。5）堤身断面的选择要因地制宜，根据堤线两侧地形、地貌及建筑物分布情况，选择合适的断面型式。59 6）所在区域耕地十分短缺，设计中尽可能利用原堤防，不占耕地或少占耕地。堤距根据稳定河宽确定，稳定河宽采用阿尔图宁公式计算，经过计算，稳定河宽：岷江段为46m，红河段12m，贾河段21m，红河、贾河交汇处24m。工程区地形条件比较复杂，已建河堤堤距宽窄不一，公路桥等建筑物对河道影响较大，且河道为游荡性河流，主槽在宽阔的河床上自由摆动，迁徙无常，因此，堤距选择在大于稳定河宽的基础上，充分考虑河势及现有堤防、过水建筑物（公路桥）的平顺衔接。工程区已建堤防堤距为30～120m，结合工程区现状实际情况，尽量考虑少占耕地或不占耕地，经综合分析比较，确定岷江段堤距为70～100m，红河、贾河段现状堤距为20～30m不等，设计堤距确定为堤距30m。1.4.6堤型断面形式选择本次设计新建河堤的断面形式选用重力式挡土墙和梯形砂砾石断面两种方案形式。浆砌石重力式挡墙临水面为直立式，背水面为边坡为1:0.3；砂砾石梯形堤临水坡取为1:1.5，背水坡边坡1：1.25。1.4.7设计水面线推算本次在岷江5.6km工程河段内，共布测河道横断面14条，根据确定的防洪堤距，在断面处均调查到2006年洪水位，依此洪水位作为高水位控制，用公式Q=AR2/3J1/2/n反推河段综合糙率n，再对比河道实际情况，分析确定得河床综合糙率为0.038。对岷江干流大桥断面卡口处前后500m范围内进行河道水面曲线计算，并对各断面进行H—Q关系曲线计算，推算出13#断面在设计堤防情况下的设计洪水位，然后以13#断面为基准断面，采用能量公式推求上游各断面的设计洪水位。经与2000年洪水天然调查水面线比较，59 两水面线变化基本平顺，说明堤防段河道设计洪水位水面线基本合理，可以作为推求该河段设计洪水位的依据。岷江工程河段控制断面设计洪水位成果列表1-4。对支流贾河、红河工程河段，共布测河道横断面6条，其中贾河3条，红河2条，两河汇合口下1条，分别以最后一个断面为基准断面推求水面线。各断面H—Q关系曲线计算方法同上，糙率确定为0.038。工程河段控制断面设计洪水位成果列表1-5。岷江河段工程控制断面设计洪水位成果表表1-4断面号左岸桩号（m）右岸桩号（m）P=5%洪水位（m）备注天然设计水文1#0+223.161757.141757.2水文2#0+871.440+871.911747.861748.0水文3#1+443.721+449.51740.971741.18水文4#1+902.261+930.281736.161736.2水文4-12+472.592+551.891728.721728.78水文5#2+799.890+388.221724.531724.58交官鹅沟大桥下游段水文6#3+300.790+894.191719.321719.40水文7#3+486.321+106.251717.811717.85水文8#4+067.111+519.901712.281712.30水文9#4+532.192+043.511706.331706.83水文10#4+933.442+504.361701.161701.57水文11#5+385.652+925.061697.191697.28水文12#3+460.051692.371692.42水文13#4+0001685.891686.00贾河、红河工程段控制断面设计洪水位成果表表1-5断面号左岸桩号（m）右岸桩号（m）P=5%洪水位（m）备注天然设计红河水文1#0+43.561748.971749.12红河水文2#0+381.790+193.941736.871736.78红河水文3#0+629.260+443.271732.461732.54贾河水文1#0+387.311755.381755.42贾河水文2#1+025.191741.161741.1759 贾、红河汇合水文断面1+844.731727.491727.321.4.8堤顶超高及冲刷深度计算堤顶超高计算：堤顶超高为堤顶安全超高加设计波浪爬高。按《堤防工程设计规范》（GB50286-98）规定，安全超高取0.6m。经计算确定：岷江段设计波浪爬高0.59m，设计风壅水高度0.0013m，（该项忽略不计），堤顶超高取1.2m；红河及贾河段设计波浪爬高0.37m，设计风雍水高度0.001m，（该项忽略不计），堤顶超高取1.0m。堤岸基础冲刷深度计算：本次计算采用《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中堤岸冲刷深度计算公式，对岷江、红河与贾河段均按P=5％设计洪水，进行冲刷深度计算，河床的冲刷深度取水流平冲深度和水流斜冲深度之最大值。因河流属游荡型河流，主流迁徙不定，摆动幅度较大，工程区河段为弯曲形河道，水流冲刷主要以斜冲为主，所以本次设计冲刷深度均按照斜冲考虑。经计算后，为安全起见，再加一定的安全值，本次设计岷江段基础埋深为深泓线以下3.0～3.5m，贾河段为3.0m，红河段为2.5m，贾河与红河交汇段为3.5m。1.4.9工程建设的任务及规模**县城关镇防洪工程堤防定线总长度16.4㎞，其中达标段3.33km（其中岷江左岸桩号4+300～5+405.27段共计1105.27m为2009年实施加固项目，投资190万元），本次设计工程建设的主要任务是在岷江及其支流新建、加固、加高堤防总计11.33㎞。岷江干流保护人口11439人，房屋面积490380m2，耕地面积1500亩；贾河河堤保护人口6940人，房屋面积205100m2，耕地280亩；红河河堤保护人口1872人，房屋面积12360m2。根据《防洪标准》（GB50201—94）规定，确定保护对象等级为Ⅳ等，59 该工程防洪标准按20年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江382m3/s，贾河155m3/s，红河52.3m3/s，按《堤防工程设计规范》（GB50286-98）规定，本堤防工程级别为4级。岷江及其支流堤防工程分布情况见表1—6。岷江及其支流堤防工程分布表表1—6河名加固（m）加高（m）加固加高（m）新建（m）合计（m）岷江4808.02217.093586.998612.10红河629.26629.26贾河358.71151.391580.422090.52合计5166.73151.391797.514216.2511331.981.5工程总布置及建筑物设计1.5.1工程等别及设计标准根据《防洪标准》（GB50201—94）规定，确定保护对象等级为Ⅳ等，该工程防洪标准按20年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江382m3/s，贾河155m3/s，红河52.3m3/s，按《堤防工程设计规范》（GB50286-98）规定，本堤防工程级别为4级。根据工程地质勘察报告，工程区地震动峰值加速度值为0.20g，相当于地震基本烈度为Ⅷ度，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震设防烈度按Ⅷ度考虑。1.5.2工程总布置本次设计的布置原则是：堤线布置与河势流向相适应并与洪水的主流线尽量相平行，力求平顺，各堤段平缓连接，尽可能利用现有堤防，不占耕地或少占耕地。根据工程总布置原则，结合堤防工程现状及对现状防洪标准的复核情况，本防洪工程总体布置如下：59 1）岷江段：岷江左岸上起旧城段小堡子桥上游下至下坝段下瓦窑，右岸分为两段，上段上起小堡子桥至官鹅沟大桥，下段（岷江右岸官鹅沟大桥以下段）上起官鹅沟大桥至计子川大桥下游。其中左岸0+000～3+300.79、3+459.01～3+645.87段、3+885.85～4+140段，右岸下段（官鹅沟大桥以下）0+171.31～1+237.53段共计4808.02m需进行基础加固处理；右岸下段3+302.02～3+519.11段共217.09m需进行加固加高处理。以上对原河堤进行改建处理段共计5025.11m，堤线均沿原旧堤线布置。岷江右岸上段桩号0+000～2+622.96段、下段（官鹅沟大桥以下段）0+000～0+138.37段、3+519.11～4+186.55段，左岸3+300.79～3+459.01段共计3586.99m，未设防护堤，本次计划新建河堤。右岸上段上接小堡子大桥桥墩，与左岸平行布置至官鹅沟大桥；右岸下段桩号3+302.02～4+186.55段位于计子川大桥下游，沿河岸布置，以保护右岸居民及部分耕地；岷江左岸桩号3+300.79～3+459.01段在庙沟桥以上（电站退水渠出口），为新建段，堤线沿滨河路右侧布设，与上下已建堤防平顺衔接。2）贾河段：贾河左岸0+000～0＋15.34段、2+290.68～2+490.04段、右岸0+000～91.46段、0+205.09～0+297.01段共计358.71m（其中22.3m为人民桥左右岸桥墩除外）需进行基础加固处理，左岸0+15.34～0+1+482.13段、右岸0+91.46～0+205.09段共计1580.42m需进行加固加高处理，右岸0+297.01～0+448.4段共计151.39m需进行加高处理。以上改建段的堤线布设沿原旧堤线进行布置。3）红河段：因地形条件限制，右岸桩号0+000.00～0+629.26段为新建段，堤线沿民宅边缘布置。59 1.5.3堤防工程设计根据堤线两侧地形、地貌及建筑物分布情况，本阶段设计堤型选择重力式浆砌石挡土墙和梯形断面浆砌块石护坡两种型式。堤顶超高：岷江干流段取1.2m，岷江支流（贾河及红河）段取1.0m。岷江段基础埋深为深泓线以下3.0～3.5m，贾河段为3.0m，红河段为2.5m贾河与红河交汇段为3.5m。初拟浆砌石重力式挡墙临水面为直立式，背水面为边坡为1:0.3；砂砾石梯形堤临水坡取为1:1.5，背水坡边坡1：1.25。1.5.3.1新建堤防横断面设计新建堤防型式为浆砌石挡土墙和梯形砂砾石堤浆砌石护面两种形式。岷江右岸下段桩号0+000～0+138.37段、左岸桩号3+300.79～3+459.01段、红河右岸桩号0+000～0+629.26段均为重力式挡土墙形式，重力式挡土墙采用M10水泥砂浆砌块石，顶部宽度为0.5m，岷江段墙高4.0～7.9m（深泓线以上1.0～4.4m，深泓线以下3.0～3.5m），红河段墙高5.0～5.45m（深泓线以上2.5～2.75m，深泓线以下2.5～2.7m），临水面采用直立式，背水面坡比1：0.3，墙顶竖直部分高1.0m，墙趾长度0.5m，厚度0.5m，墙踵长度0.5m，厚度0.5m；岷江右岸上段桩号0+000～2+622.96段，下段桩号3+519.11～4+186.55段为梯形砂砾石堤，梯形砂砾石形式堤防堤身采用碾压砂砾石填筑，砂砾石夯填前需清除基础表层松散人工堆积物、腐殖土及砂碎石，将基础坐落较为稳定的砂砾石层上，夯填相对密度不小于0.60。临水坡边坡1：1.5，背水坡边坡1：1.25，堤顶宽度3m，堤身高度2.5～4.2m（深泓线以上），采用浆砌石护面，顶部厚30cm，底部厚度50cm，堤脚采用59 1.0m×0.6m的浆砌石基础；基础埋深为3.0～3.5m（深泓线以下），沿堤身设纵向伸缩变形缝，每10m设一道，缝宽3cm，用闭孔塑料板填缝。详见横断面设计图。1.5.3.2加固、加高堤防横断面设计按工程布置,加固、加高段堤防总长7115.62m，岷江段5025.11m，其中加固4808.02m，加高加固217.09m；贾河段2090.51m，其中加固358.71m，加高加固1580.42m，加高151.39m。1）堤防加固设计本次设计中，拟对不满足设计要求的现状堤防基础掏蚀、坍塌、破坏的进行加固，对堤身护面破坏的河堤，用M10浆砌石按原坡加固，厚度0.3m；基础加固河堤对基础加深部分前移0.5m后按1：1.5坡度加深，厚度0.5m，基础埋深致最大冲刷深度以下，堤脚基础宽度0.6m。详见横断面设计图。2）堤防加高设计由堤防加高设计由于受地形条件限制，并考虑与原现状河堤协调一致，堤顶加设M10水泥砂浆砌块石防浪墙，墙顶高程至堤顶设计高程，基础伸至旧堤顶0.5m以下，防浪墙顶宽0.3m，底宽0.5m，详见横断面设计图。1.5.4建筑物设计1）护栏设计拟对岷江干流下坝段、红河右岸河堤均设防护栏，采用C20钢筋砼预制件，护栏断面为10×10cm2，高1.2m，间距3.0m，共计2.3km。2）越堤道设计59 为方便两岸交通，在红河右岸桩号0+197.94处修建越堤道，详见越堤道设计图。3）巡堤踏步设计为方便堤防工程的正常检查检修，沿堤线每1km设一处人行踏步，踏步顺河流方向上下游对称设置，踏步台阶尺寸为0.24×0.20m（宽×高），踏步采用C15砼浇筑，详见踏步设计图。1.5.5稳定计算本次设计对渗流、挡土墙稳定、堤身稳定、护岸稳定等进行了分析计算，其参数均满足设计要求。1.6施工组织设计1.6.1施工条件工程区内有212国道通过，左右两岸有多座桥梁通过，对外交通方便；工程区位于**县城关镇，河道内常年有水，水质满足施工及生活用水要求；工程区已有输电线路，施工线路可以直接从该线路上“T”接。工程区附近有丰富的砂砾石料和块石料，质量和储量可满足施工要求。**县有多家工矿企业，有充分的加工制造和修理能力，可为工程施工服务。本工程所须外购材料由业主招标采购，施工条件好。本工程施工点多，施工干扰少，可以多工作面平行施工，施工安排有很大灵活性，主要工程为土石方开挖、填筑及浆砌石护坡等。1.6.2天然建筑材料根据本工程地质勘探报告，本次拟选砂石料场4处，其中粗细骨料3处，块石料场2处，填筑及垫层用料在岷江河漫滩分布广泛，质量、储量均能满足设计要求，工程施工时就近使用。1.6.3施工导流59 1）导流标准导流工程段导流围堰采用5年一遇洪水设计,相应洪峰流量为226m3/s。2）导流时间本工程岷江主流段需导流，采取分段招标施工，由于分段工程量较小，选用枯水期施工，施工期为10月1日至12月31日，3月1日至6月30日。3）导流方式及导流建筑物导流方式采用分段围堰法碎石土体围堰加防渗土工膜防渗（一布一膜，400g/m2），围堰总长3.22km，围堰高2～3m，边坡1:1.25。1.6.4主体工程施工本工程施工工艺较为简单，主要是砂砾土开挖、填筑及浆砌块石、砼护坡、砼埋块石等工程施工，采用分段方式施工。防洪堤工程施工:本工程施工工艺较为简单，为保证工程施工进度，控制工程投资，主体工程采用以机械为主、人工为辅的施工方案。砂砾石开挖采用人工配合1m3挖掘机开挖，8t自卸汽车拉运，局部边角部位则由人工挖装，机动三轮车运输，干净的砂砾石就近堆放，做为筑堤材料，质量差的砂砾石料作为回填料。砂砾石填筑采用人工配合74kw推土机推运、平整，14t振动碾碾压，铺料厚度为25cm～30cm，狭窄、边角部位辅以人工平整，蛙式打夯机夯实，并应通过现场碾压试验确定铺料厚度。填筑过程中卸料、铺料、碾压三个工序采用流水作业，填筑顺序由下而上，要求相对密度大于0.60。浆砌石施工：块石料由自卸汽车运至施工点，砌石工程施工采用水泥砂浆拌合机拌料，架子车运输，人工砌筑、勾缝，按照先下层、后上层，先角石、后中石，先沿子石、后腹石的顺序进行59 ，砌筑时缝口砌紧，底部应垫稳填实，严禁架空，不得叠砌和浮塞。本工程防洪堤由于基础位于河道深槽以下，所以施工时，基坑涌水量较大，需要采用潜水泵抽排基坑涌水，以保证干地施工。1.6.5施工总布置根据本工程特点，采用沿堤长分段施工，分区布置。场外交通基本完善，场内施工道路主要用于满足进场、成品料的运输、基础开挖和出渣的需要及施工场地、营地等之间的联系，需整修临时施工道路2.5km。施工用风、水、电：在块石料场布置高压供风站，采用移动式空压机供风，ф60高压供风管300m。施工用水用潜水泵将江（河）水直抽接送至工作面，并在工作面设置铁皮水箱蓄水。工程区有现成的输电线路，施工供电在该线路上“T”接即可，只需架设少量的低压及照明线路。生产及生活设施：生产设施包括材料加工厂、机修保养站和物资器材仓库；生活设施包括宿舍、办公室和食堂，拟修建临房屋800m2，工棚500m2。开挖弃料及填筑料平衡：工程开挖量大于填筑量。开挖的砂砾土可考虑二次利用，有一部分可作为废料处理，堆放在弃渣场。1.6.6施工总进度施工安排总工期一年，其中施工准备期2个月，主体工程施工7个月，工程完工期1个月。1.7工程永久占地**县境内土地资源短缺，用地矛盾比较突出，因此，在本工程布置设计中始终把珍惜当地土地资源放在首位，尽量做到少占耕地或不占耕地。但通过工程布置，在工程建设中部分永久占地是不可避免的。59 本工程本工程永久占地18亩，工程兴建后可恢复耕地98亩。临时占地3.5亩。1.8环境保护设计**县城关镇防洪工程保护人口2万人、单位58个、房屋面积783440m2、工矿企业12个、农田1780亩。工程建设实施后，将解决**县城关镇的防洪问题，对减免洪水灾害带来的社会经济损失，稳定社会经济发展，其社会、经济、生态效益十分显著。工程建设对环境的不利影响，主要集中在施工期，采取相应的工程措施、水保措施和环保措施后，可减免、减少其影响，施工结束后，影响将消除。该工程实施对环境的有利影响是显著的、长久性的，不利影响是局部的、暂时的。1.9工程管理1.9.1.管理机构工程建成后，按照工程管理范围和保护范围，由**县水利局抗旱防汛办公室负责管理，不另增设管理机构。1.9.2.工程管理范围1）主体工程包括河道、堤身、穿堤、跨堤建筑物、防洪控导工程等。2）附属工程设施包括观测、交通、通讯设施、测量控制标点、界碑、里程桩、水尺及其他维护管理设施等。3）生产生活区包括办公用房、设备材料防汛物资仓库、维修车间、砂石料场及生活福利设施等。4）护堤地：横向宽度应从堤防内外坡脚线开始起算，按5m计，部分堤段由于河堤后为居民区、办公楼或道路，护堤范围不能保证5m59 ，视具体地形情况而定。1.9.3.生产生活用房生产生活区包括办公用房、设备材料防汛物资仓库、维修车间及生活福利设施等，生产生活用房依托于**县水利局，无需增设。1.9.4.管理费用测算工程年运管理费主要包括防汛费、工程维修费和其他费等。经测算，年运行费总计14.55元。1.10节能分析本工程耗能主要集中在建设期，节能主要从水、电、燃料三方面分析。堤防工程以砂砾土料挖填和砼浇筑为主，工程用水只用在生活饮用及砼拌合、堤身碾压及机械消耗上，用水量较少，约耗水1.79万t。工程建设不需开采地下水，也不会对当地水资源产生破坏，该工程是节水的。工程施工采用机械施工为主，辅之以人工的方法。工程用电主要在基坑排水机泵及砼搅拌、夜间照明等上面，无高耗能设备，耗电低，共耗电9.05万kW.h，该工程是节电的。工程基坑的开挖，坝体填筑均以机械施工为主，施工机械主要消耗汽油、柴油，共约耗油22.3t。不存在冬季取暖问题，不消耗煤等其它的燃料。相对高耗能项目，该工程是节能的。综上所述，该工程共计消耗油1.79t、耗电9.05万kW.h、耗水22.3万t。上述能耗指标均符合**省水利水电建筑工程定额标准。1.11工程设计概算1.11.1编制说明59 根据**省甘水发[2009]424号文颁发的《**省水利水电工程设计概（估）算编制规定》进行本工程投资概算编制。建筑工程采用甘水规字[1996]41号文颁发的《**省水利水电建筑工程概算定额》；机械台班定额，执行甘水规发[1996]41号文颁发的《**省水利水电工程施工机械台班费定额》，并根据甘水规发[1998]11号文对其一类费用乘以1.15进行调整，二类费用按本工程标准及能源价格计算。价格水平年为2010年第1季度。1.11.2工程投资工程项目总投资1986.48万元。工程部分投资1935.45万元，（其中：建筑工程1562.51万元，临时工程147.08万元，其他费用133.69万元，预备费92.16万元），移民环境投资51.03万元（建设及施工场地征用费）。1.12经济评价当社会折现率为8％时，主要国民经济评价指标为经济内部收益率EBCR=1.04大于1，经济净现值ENPV=88.35万元大于0。国民经济内部收益率EIRR=8.42％，各项指标满足规范要求，工程在经济上合理。全面治理后，可提高防洪能力，减少洪灾损失，繁荣地方经济，提高群众物质文化水平。1.13结论及建议1.13.1结论（1）**县城关镇防洪工程保护人口2万人、单位58个、房屋面积783440m2、工矿企业12个、农田1780亩。工程防护对象等级为Ⅳ等，堤防工程级别为Ⅳ级，防洪标准按20年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江59 382m3/s，贾河155m3/s，红河52.3m3/s，工程区地震设防烈度按Ⅷ度考虑。（2）**县城关镇防洪工程共有岷江段、红河段及贾河段河堤共16.4km，其中3.33km为达标段，本次设计新建、加固、加高11.33km。包括岷江段新建4216.25m，加固、加高5025.11m；红河段新建629.26m；贾河段加固、加高2090.51m。（3）工程区地处南、北秦岭之间的陇南山地西北部，白龙江支流岷江水系的中游。堤防工程地处河床、漫滩及Ⅰ、Ⅱ级阶地前缘部位，工程地质条件简单，没有大的工程地质问题，天然建筑材料丰富。（4）工程施工期安排在枯水期，导流时段为当年10月～翌年7月。总工期为1年，主体工程施工期为7个月。主要工程量为：土、砂砾石开挖总量32.13万m3，砂砾夯、回填筑总量23.82万m3，砼总量168m3，浆砌石总量4.18万m3。主要材料用量：水泥5583t，砂子16749m3，石子158m3，需总劳力17.39万工日。（5）根据编制原则，结合本工程的实际情况，经计算分析该工程投资总计1986.48万元，其中：工程部分投资1935.45万元（建筑工程1562.51万元，临时工程147.08万元，其他费用133.69万元，预备费92.16万元），移民环境投资51.03万元（建设及施工场地征用费）。（6）该工程属于社会公益性质的建设项目，工程效益主要为防洪效益，无明确财务收入，所以经济评价只进行国民经济评价，不做财务评价。经计算，主要国民经济评价指标为：经济净现值为88.35万元，大于0；效益费用比分别为1.16，大于1；经济内部收益率8.42%，大于8%；各项指标均大于规范要求。1.13.2建议59 该工程在技术上可行，经济上合理，项目实施后,可提高防洪能力，减少洪灾损失，具有较好的社会效益、经济效益和生态环境效益，对于当地社会经济的发展具有特别重要的意义，建议尽快筹措资金，早日实施。59 工程特性表序号项目单位数量备注一水文、气象特性　　　1流域面积　　　　岷江干流km21449　　岷江支流km2206其中：贾河152、红河542水文系列年限年41岷江干流3代表性流量　　　多年平均流量m3/s13.4　　调查历史最大流量m3/s677　　设计洪水标准及流量（Ｐ＝5﹪）m3/s382贾河155、红河52.3　4气象　　年平均降雨量mm630.3　年平均蒸发量mm1348.6多年平均气温℃8.9极端最高气温℃34.3极端最低气温℃-16.9最大风速m/s15最大冻土深度cm45二堤防地震设计基本加速度　0.2g地震基本烈度为Ⅷ度三防洪工程1防护对象等别级Ⅳ等　2堤防级别级4　3防洪标准　　20年一遇设计4工程总长度km11.33　5新建堤防工程km4.22　　防洪堤断面形式梯形断面砂砾石堤、浆砌石挡土墙堤　最大堤高m4.20深泓线以上　　堤顶宽度m3　梯形断面砂砾石堤59 工程特性表序号项目单位数量备注最大基础埋深m3.5　护坡型式　　M10水泥砂浆砌块石地基特性　　河床砂砾卵石　改建护岸工程km7.12　四主要工程量　　　　砂砾石开挖m3321279　　砂砾石回填m3110091　　夯填砂砾石m3128148　　M10砂浆砌块石m341788　　钢筋制安t12.93五施工特性　　　　水泥t5583　　木材m36.65　　钢筋、钢材t14.03　　总工日万工日17.39　　施工工期月12　六工程总投资万元1986.48　Ⅰ工程部分投资万元1935.45　建筑工程万元1562.51　　临时建筑工程万元147.08　其它费用万元133.69　　基本预备费万元92.16Ⅱ移民环境投资万元51.03　七经济指标　　　　经济效益费用比　1.04　　经济净现值万元88.35　　经济内部收益率%8.42　59 2．水文2.1工程区河流概况**县城关镇座落在岷江左岸与支流贾河交汇处的三角地带，工程区为岷江防洪堤工程，上起小堡子，下至计子川，区间河道长5.6km，纵坡平均比降11.5‰，主河槽及两侧滩地宽约30～250m，过岷江大桥下游左岸200m处有支流贾河汇入，岷江在此拐一大弯由北转向东南，从大桥至计子川约2km，至**水文站约3km，控制流域面积1449km2。岷江流域水系示意图见图2－1。岷江工程段河床质为冲洪积含漂石砂卵砾石组成，由于河流纵坡陡，主流摆荡不定，对两岸冲刷和側蚀作用强烈，对已建成的局部段堤防坡脚破坏较为严重。属岷江一级支流的红河，上游分贾河、红河两支，发源于**县北部的鹞子岭和槐家岭，两河在县城西北的红光村交汇后统称为红河，流经城关镇汇入岷江，控制流域面积216km2。其中：贾河集水面积162km2，工程段纵坡平均比降22.2‰，红河集水面积54km2，工程段纵坡平均比降26.8‰，两条河河道宽均在30～60m，河道较顺直，河床质为冲洪积含块石砂砾石组成，平时小水或干涸，每逢汛期暴雨，洪水携带大量碎块石、泥沙等，形成稀性泥石流，对两岸居民危害极大。2.2气象本工程位于岷江中游**县城区河段，属温带半湿润气候。据**气象站1956～2006年气象资料统计：多年平均气温8.9℃，最冷1月平均气温-8.2℃，最热7月平均气温14.2℃，极端最高气温34.4℃，极端最低气温-16.9℃。多年平均降水量630.3mm，最多月7月降水量122.1mm，最少月59 59 12月降水量2.1mm，多年平均蒸发量1348.6mm，全年日照时数2084.5h，平均风速1.6m/s，最大风速15m/s，春季多风，无霜期296d，最大冻土深45cm。夏秋季暴雨多，易暴发山洪，水土流失严重，泥石流灾害频繁。有关**县气象站地面气候要素见表2-1。2.3径流岷江全年长流水，径流主要由降水补给，冬季有部分融雪径流。据岷江水文站资料分析，多年平均流量13.4m3/s。2.4洪水2.4.1基本资料**县堤防工程位于岷江干流上，在**水文站上游1km处，所以本次设计直接采用**水文站水文资料。岷江洪水由暴雨形成，年最大洪水最早出现在5月，最迟出现在1月，尤其以5～8月最为集中。因流域局部暴雨偏多，区域洪水也偏多，若全流域大部分地区普降持续性大雨，流域则暴发稀遇洪水。据**水文站资料分析，干流洪水过程多以单峰为主，中小洪水历时一般在30分钟左右，峰型尖瘦。如**站实测最大洪峰流量677m3/s，发生在2000年5月31日，是由**境内上游阿坞、木耳、毛羽山一带三个区域50分钟的特大暴雨形成，暴雨量220～280mm，峰型尖瘦，历时约2小时，这次洪灾是建国一来最大的一次，造成了重大人身伤亡，经济财产损失达1.7亿元。2.4.2历史洪水调查及重现期的确定据《**省洪水调查资料》，在岷江干流三盘子断面，调查到1936年洪59 **县气象站气象要素统计表表2-1项目单位月份年一二三四五六七八九十十一十二平均气温℃-2.9-0.15.110.213.716.619.318.714.29.53.6-1.38.9平均最高气温℃4.36.812.217.620.623.625.925.320.015.810.16.115.7平均最低气温℃-8.2-5.10.14.58.110.914.213.910.25.2-0.8-6.63.9极端最高气温℃15.721.027.030.432.234.434.132.429.526.221.019.734.4极端最低气温℃-16.2-15.4-10.6-8.8-0.72.95.45.91.8-5.9-13.1-16.9-16.9降水量mm4.66.624.160.382.076.6122.195.383.559.114.02.1630.3蒸发量mm50.863.5109.1143.6161.9164.7178.5167.3105.291.064.248.81348.6日照时数h185.6164.6169.5179.3189.0184.4185.3190.1129.7154.1158.7194.42085.1相对湿度%58606364687175757976686068最大风速m/s12.015.0141012.01310118108715平均风速m/s1.51.72.02.11.91.71.61.61.41.41.41.21.6最大积雪深度cm81013500000710613最大冻土深度cm4541110000001133445降雪日数及初、终期d4.25.34.11.00.10.00.00.00.00.63.42.421.0霜日数及初、终期d13.58.66.82.40.00.00.00.00.05.812.819.169.0备注：蒸发量为Φ200mm蒸发皿资料59 水，洪峰流量542m3/s，调查时间1972年，此场洪水小于2000年实测洪峰流量677m3/s，经对1936年洪水调查记录资料和**县2000年洪水灾情报告分析，确定2000年洪水重现期为100～150年一遇，1936年洪水排序老二。2.4.3**站洪水资料延长岷江干流1958年5月—1962年6月在县城下游设有新城子水文站，控制流域面积1776km2，同年6月9日撤消。1965年4月—1982年12月又在下游三盘子设站，控制流域面积1978km2，1983年1月上迁**设站至今，控制流域面积1449km2。截止2008年有实测洪水资料48年，资料可靠，是本次岷江防洪工程水文分析的主要依据。新城子站与**站控制流域面积相差大于3％，将新城子站1958～1961年洪水资料按面积比的2/3次方折算至**站；三盘子站与**站控制流域面积相差也大于3%，将三盘子站1965～1982年洪水资料按面积比的2/3次方折算至**站。**站洪水资料经面积比折算组成1958～1961年、1965～2008年共48年实测年最大洪水资料。2.4.4洪水计算岷江**段设计洪水计算，因考虑较大洪水均来自上游，工程段至水文站间虽有支沟（右岸官鹅沟控制流域面积87km2，左岸贾河控制流域面积216km2）加入，但汇水面积仅占控制面积的21%，与上游同时发水洪峰遭遇的几率很小，故对干流工程段设计洪水无需再以沟口分段计算。直接采用**水文站1958～1961年、1965～2008年n=48年实测年最大洪峰流量系列，加入历史洪水成果进行统计分析计算，用矩法初估统计参数，采用P—Ⅲ曲线适线，得到统计参数Qm=138m3/s，Cv=0.9，Cs=4Cv。**站设59 计洪水成果见表2—2，洪峰流量频率曲线见图2—2。岷江干流**站设计洪水参数及成果表表2—2河流断面位置集水面积（km2）参数设计洪水Qp(m3/s)QmCvCs/CvP=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=50%岷江干流**水文站14491380.94666540382272176862.4.5支流设计洪水贾河、红河属无资料河流，本次在设计洪调中，因当地居民对所发洪水记的较清，调查洪水资料可靠，故设计洪水计算采用历史洪水调查法分析确定。历史洪水调查法：一般是在断面处尽可能调查出三场以上洪水，用比降法计算洪峰流量，确定其重现期及假设CV值，由公式Q0=QM/¯PCV+1计算各场洪水的均值，适当调整CV使各场洪水的均值基本相等，即为所求沟道洪水的均值和CV，选定CS=3CV,,计算得支流工程段的设计清水洪峰流量见表2—3。支流工程段设计清水流量成果表表2—3河流集水面积（km2）QmCvCs/CvQ(m3/s)P=5%P=50%红河5412.31.15340.26.5贾河16237.31.1311920.6贾、红汇口21649.51.1315927.359 宕昌水文站年平均流量频率曲线（适线法）图2—2频率P（%）宕昌站洪峰流量频率曲线流量（m3/s）59 贾河、红河流域植被较差，坡石比较陡，水土流失严重，遭遇暴雨，泥洪来势迅猛，为稀性泥石流河流，洪水为清水和泥流量之和。根据沟道泥石流的计算公式QC=（1+¯）QB，因式中¯=（rC-rm）/（rh-rC）的挟沙流量容重rC、泥石流容重rm、泥石流固体物质容重rh缺实测资料,经实地调查和参考邻近地区的参数分析，确定泥流量QC是清水流量QB的1.3倍，即QC=1.3QB，支流工程段设计洪水见表2—4。2.4.6支沟设计洪水沟道无实测洪水资料，设计洪水计算采用《**省暴雨特性研究》中的推理公式法。沟道易发生稀性泥石流，每逢暴雨泥石流出沟，对两侧居民及公共设施造成严重威胁，泥流量是按清水流量的1.7倍计算。其计算成果见表2—5.支流工程段设计洪水成果表表2—4河流集水面积F（km2）Q(m3/s)P=5%P=50%红河5452.38.5贾河16215526.8贾、红汇口21620735.5支沟设计洪水成果表表2—5沟道集水面积（km2）P=5%设计清水Q(m3/s)P=5%设计洪水Q(m3/s)袁大沟8.519.433.0上水沟3.06.811.62.4.7施工分期洪水工程区以上流域洪水由降水形成，根据施工期最大流量的成因及年内不同时期洪水流量数值的变化，将全年进行以下分期：12～3月，4月、5月、6月、7～9月、10月、11月共7个时期。59 对**水文站各分期资料按不跨期选样进行资料统计，各期样本系列组成后，按不连续系列进行频率分析计算，采用P—III型曲线适线，其成果见表2—6。其中主汛期（7～9月）直接采用年最大洪峰设计值成果。计算的各分期设计洪水的系列没有反映洪水提前或推迟的偶然特点，在使用时可跨期使用。岷江干流**站分期设计洪水成果表单位：m3/s表2-6月份频率12～3月4月5月6月7～9月10月11月P=10%4482118982729761P=20%2650816117659372.5泥沙2.5.1悬移质输沙量计算岷江**站以上山势陡峻，岩层破碎，植被覆盖差，气候变化多样，局部暴雨频繁，水力和重力侵蚀强烈，泥石流沟道极为发育，大量泥沙泄入江中，使河流泥沙含量陡增。据**站1958～2001年资料，得多年平均侵蚀模数为770t/km2，多年平均悬移质含沙量3.0kg/m3，年平均悬移质输沙率40.2kg/s，多年平均悬移质年输沙量126.9万t，汛期6～9月悬移质输沙量95.8万t，占多年平均悬移质输沙量的75.6%。2.5.2推移质输沙量估算因无推移质实测资料，推移质输沙量采用比例系数（β）法及有关资料估算：**站推移质年输沙量为32万t。工程区总输沙量158.9万t。59 2.6水位～流量关系在工程区断面处调查到2006年洪水位，依此洪水位作为高水控制，用公式Q=AR2/3J1/2/n反推河段综合糙率n，再对比河道实际情况，分析确定得河段综合糙率为0.038。根据实测的河道横断面计算出水位～面积关系，水面比降采用实测值，供计算时参考，绘制出各断面的水位流量关系。断面的水位流量关系见附图2－3～2—15。对支流贾河、红河工程河段，共布测河道横断面6条，其中贾河2条，红河3条，两河汇合口下1条。各断面H～Q关系曲线计算方法同上，糙率确定为0.038。断面的水位流量关系见附图2－16～2—21。2.7河床稳定计算在水流长期作用下形成的河床，其形态有一定的规律，大量资料表明，表征河床形态的水深、河宽、比降等，与来水来沙条件及河床地质条件之间，有一定函数关系，这种关系便称为河相关系。河相关系可采用横断面、纵断面及平面3种形式表示。⑴河道横断面河相关系及稳定分析河道横断面河相关系式为：ζ=式中：ζ——河相关系数；B——造床流量下的水面宽（m）；H——造床流量下的平均水深（m）。59 经过对治理段岷江、贾河、红河河道上的21个断面进行分析计算，河相关系数ζ岷江段河道为13.56～22.6、贾河为9.8～16.32、红河为6.93～11.55，所以岷江河道属游荡型河段，贾河处于过渡性与游荡型之间，红河为过渡性河段(蜿蜒型河道ζ约为2～4，较为顺直的过渡性河段约为8～12，游荡型河道ζ约为20～30)。河道横向稳定系数按下式计算：φb=式中：φb——横向稳定系数；Q——造床流量，m3/s；J——纵比降；B——相当造床流量的平滩河宽，m。经计算，横向稳定系数φb岷江为0.39，贾河为0.40，红河为0.38，表明本防护区内河段的横向稳定性不太好。⑵河道纵断面河相关系及稳定分析工程区内河道较窄较深，主流摆动不定，河势变化急剧，汛期洪水对两岸冲刷淘蚀较严重，河岸不稳定，由此造成洪水漫滩现象，严重地威胁两岸人民群众的生命财产安全。经实测，本治理段河道河床平均比降J岷江为1.15%、贾河为2.22%、红河为2.68%。根据河床特征，糙率n取0.038。河道纵向稳定系数按下式计算：59 φh,=式中：φh,——纵向稳定系数；d——床沙平均粒径，mm；J——纵比降。经计算，纵向稳定系数φh岷江段为0.34、贾河段为0.11、红河段为0.13，表明防护区内河段的河床不稳。⑶河道平面河相关系分析河道平面河相关系也叫稳定河湾，主要反映河湾平面与河道特征之间的关系。经过对天然弯道的河湾形态特征值的系数计算，本防护区内的河湾形态特征值系数基本在游荡型河道的规范区间内，表明项目区河道属于游荡型。2.8河道演变分析2.8.1岷江**工程段河床演变及冲淤分析岷江河床形态分析因缺少不同年代地形图套绘，尚不能确切分析其变化趋势。岷江两岸山体高大，河流处在较为开阔的峡谷中，局部河段河道变迁与两岸泥石流冲沟发育有密切关系，加之人类活动造成的影响较大，据调查**工程段河床较原河床已缩窄，但河势变化不甚明显。采用《河床演变与整治》一书中河道冲淤判别公式分析本河道的冲淤情况。冲淤判别公式为：ψ=式中：ψ——冲淤判别系数，当ψ＜1时，河床将发生冲刷；当ψ59 ＞1时，河床将发生淤积；v——断面流速,m/s；h——断面水深,m；0、i——足标，0表示进口断面，i表示出口断面。经计算，防护区内的冲淤判别系数ψ=0.82＜1，表明水在本防护区内将发生冲刷。2.8.2造床流量（1）2年一遇洪水法根据岷江流域特征及基本资料情况采用2年一遇洪水设计洪峰流量法，计算得工程区造床流量为86m3/s。（2）平摊流量法根据工程区岷江河槽的实测断面，采用平摊流量法计算得造床流量为135m3/s。经分析，用平摊流量法计算的结果较大，本次采用平摊流量法计算的造床流量135m3/s。2.8.3稳定河宽确定稳定河宽确定采用阿尔图宁公式：B=ξQ0.5/J0.2式中：B—稳定河宽（m）ξ—稳定河宽系数Q—造床流量（m3/s）J—河流水面比降（‰）59 对岷江干流工程区河段，考虑河床由中砂、粗砂及大块石组成，河道受支流泥石流冲积扇的顶冲作用较强，河道有一定摆动，因此ξ取1.6。经计算，各河段稳定河宽见表2－8，计算结果与实际基本相符。各河段稳定河宽计算表表2－8名称稳定河宽系数ζ造床流量Q（m3/s）河流水面比降J（‰）稳定河宽B（m）红河1.612.326.812贾河1.637.322.221红河、贾河汇合段1.649.522.224岷江干流1.613511.54659 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 59 3工程地质3.1概述**县位于**省陇南市西北部，白龙江中游一级支流——岷江之滨，地处东经104°01′至104°48ˊ，北纬33°23ˊ至33°46ˊ之间，县城北倚高庙山，南临杨满城山，东与背后山相望，三山面环抱对峙，地域狭窄。工程区所在的**县城关镇，位于岷江及其支流贾河的交汇处，岷江、贾河、红河穿城而过，岷江与贾河支流呈“入”字展布，其中岷江段长约5km，贾河段长约3km红河段仅0.8km。工程区北距离兰州341km，距岷县县城73km，南距陇南市110km。**城区防洪工程的设计防洪标准为20年一遇，堤防工程按4级设计。主要建设内容有：新建、加固加高岷江、贾河、红河城区段防洪堤11.33km。其中，岷江段新建、加高加固总长8.61km；贾河加高加固总长2.09km；红河段新建堤防0.63km。2009年11月15日,受**县水务局委托，**省水利水电勘测设计研究院对**县城关镇防洪工程进行了初步设计阶段的勘测设计工作。2009年11月25日我院各专业技术人员陆续进场展开勘测工作，12月28日编制完成了《**省**县城关镇防洪工程初步设计报告》及勘测成果，本阶段完成的主要勘测工作量详见表3～1。3.2区域地质概况3.2.1地形地貌工程区地处南、北秦岭之间的陇南山地西北部，白龙江支流岷江水系131 序号项目单位比例工作量备注1堤线工程地质纵剖面测绘Km/条1：200021.55/102堤线工程地质横剖面测绘Km/条1：2001.424/103天然建材产地调查测绘组日1：5000034勘探堤线M/井86.7/23料场M/井17.6/107取样砂砾石组17颗分等砼骨料组15颗分等块石组2力学指标水样组11水质分析8试验天然含水量组10天然密度组10抽（提）水段次6渗透系数的中游。地势大致西北高、东南低。工程地质勘察工作量表表3-1⑴造剥蚀中高山区工程区南北两岸为构造剥蚀褶皱中高山区，属大拉山及岷峨山系，山体呈北西南东走向，山脊海拔高程2300～2900m；岷江谷地海拔高程1720～1760m，相对高差达580～2200m，岷江两岸山势陡峭，一般坡度大于30°，局部地段可达60～75°，受区域性隆升作用影响，区内形成了沟壑纵横、山高坡陡之地貌景观。⑵岷江谷地区岷江谷地**县城段，宽0.4～1.0km，两岸发育有Ⅰ～Ⅲ131 级阶地。岷江两岸沟谷发育，其中北岸山地，植被稀疏，坡体陡峻，岩石破碎，水土流失严重，河水浑浊，沟口一般都有大量的块石碎石土堆积。南岸诸沟，因植被覆盖较好，沟水清澈，一般沟口很少有固体迳流物堆积。3.2.2地层岩性工程区内出露的岩层主要有三迭系第一岩性组（Ta）灰色—浅灰色中薄层微粒灰岩、绢云母灰质板岩与薄板状粉砂质灰岩互层，夹灰质粉砂岩和少量中厚层灰岩；第二岩性组（Tb）碳酸盐岩及碎屑岩建造的中厚层灰岩、砂岩、粉砂岩，局部夹灰质板岩；中、薄层及厚层状微粒灰岩夹砂岩；灰～深灰色和灰绿色中厚层状砂岩、灰质砂岩、板岩等，第四系地层主要为各种成因的松散堆积物。3.2.3地质构造工程区地处秦岭东西复杂褶皱带的西延部分与祁吕贺山字型构造体系前缘弧西翼部分的交汇处。以岷县——凤凰梁——新城子断裂为界，该断层西南属秦岭东西复杂褶皱带的西延部分；该断裂东北属祁吕贺山字型构造体系前缘弧西翼部分。3.2.4区域构造稳定性工程区地处工程区地处秦岭东西复杂褶皱带的西延部分与祁吕贺山字型构造体系前缘弧西翼部分的交汇处。东、南两侧紧邻天水地震带，区内新构造运动较为活跃，地震活动频繁，据1:400万《中国地震动参数区划图》（GB18306～2001），本工程区地震动峰值加速度值为0.20g，相当于地震基本烈度为Ⅷ度，地震动反应谱特征周期为0.45s，建议地震设防烈度按Ⅷ度考虑。131 3.2.5不良物理地质现象⑴滑坡工程区地处岷县—凤凰梁—新城子断裂带附近，沟壑纵横、山高坡陡，三迭系岩层破碎，坡麓地带第四系松散层堆积厚度大，一般在板岩夹粉砂岩分布地段，厚层的松散堆积物，受河水或沟道洪冲刷影响，土石混合滑坡相对发育。⑵泥石流在岷江**县城区段，属于暴发泥石流的冲沟主要有北岸支流贾河、红河流域上游沟道及岷江北岸的其次一级冲沟——庙沟、大吉沟、坡头沟等。由于北岸山地，植被稀疏，坡体陡峻，水土流失严重，沟水浑浊，若逢集中暴雨，冲沟内洪水骤涨，并携带着泥沙、碎块石等，形成泥石流。3.2.6水文地质条件⑴第四系松散层孔隙潜水埋藏于岷江河床及其两岸Ⅰ、Ⅱ级阶地下部砂卵砾石层及支流河床砂碎石层中，地下水埋深一般为0.5～4.2m，最大8～15m。据试坑抽（提）水试验测定，岷江干流段的砂卵砾石含水层渗透系数为21.7～55.7m/d，红河、贾河内的砂碎石为3.4～26.1m/d。据本次勘察取样测定结果（表3-1）：第四系孔隙潜水水质良好，矿化度0.30～0.60g/l，SO42～离子含量5.84～80.56mg/l，属于HCO3～-Ca2+-Mg2+及HCO3～-Mg2+-Ca2+型水，对普通硅酸盐水泥不具腐蚀性。⑵基岩裂隙水131 赋存于岷江两岸中高山区和谷底覆盖层下部的基岩构造及风化裂隙中，主要受大气降水和第四系松散层孔隙潜水补给，地下水的分布受地层岩性、地质构造条件控制，分布不均，地下水迳流、排泄条件通畅，水质良好，对普通硅酸盐混凝土不具腐蚀性。3.3河道冲淤规律及河床稳定性3.3.1岷江**县城（小堡子——计子川）段工程区岷江**县城段，河段全长约6.3km，属于典型的弯曲型河床。河道上游段河道开阔，平均纵坡比降11.52‰，河床质为含漂石砂卵砾石，据取样分析成果（表3-2），不均匀系数Cu=20～104.1，曲率系数Cc=1.5～7.2，级配连续性较好，其中数粒径d50=24～47mm，均值为33.98mm；河床纵向稳定系数k1=1.98～6.81，均值为2.82，河床质不稳定，河道主流线摆荡不定，凹岸多受冲刷，在下游附近或凸岸表现为淤涨，河床冲淤基本平衡。近年来随着城镇建设步伐的加快，在上坝段和下坝段，由于河道过量采砂，河槽深泓线有明显的冲刷下切现象，河道局部冲刷加剧，局部地段的堤坝坡脚出现了0.5～1.5m深的局部冲刷坑槽，堤坝基础已完全暴露，比较典型的地段有岷江左岸滨河路**中学附近约90m堤坝基础外露（照片3-1）。向下游从官峨沟口至岷江大桥段河道束窄，纵坡比降11.72～14.71‰，河水的冲刷和侧蚀作用强烈，照片3-2a和照片3-2b分别是岷江小堡子大桥和官鹅大桥被严重下切冲刷的桥墩。岷江大桥以下段河道渐宽，纵坡比降为10.40‰131 ，河水对左岸（凹岸）以冲刷为主，而在右岸（凸岸）则以淤涨为主，河道总体冲淤基本平衡。计子川水文站以下段，河道由窄逐渐变宽，纵坡比降9.85‰，河道总体以淤积为主，但近年来，由于下游河道过量采砂，河床下降幅度过大，已使右岸旧堤基础大部分暴露（照片3-3）,需要及时做加固或改造处理。3.3.2岷江支流贾河、红河段贾河属岷江左岸的一级支流，在县城西北的红光村与南北向的红河交汇后，统称为红河，经人民桥后汇入岷江。河道顺直，河床质为洪积砂碎石。每逢暴雨，沟水骤涨，洪水携带大量的碎块石、泥沙等，形成泥石流，涌向下游河道，淤塞河槽，冲蚀堤坝基础，危害城区及其河道堤坝安全，属泥石流性沟谷。河道宽30～60m，河道纵坡比降22.2～26.9‰，河床质为洪积含块石砂碎石。据取样分析成果（表3-2），不均匀系数Cu=18.4～57.4，曲率系数Cc=0.6～2.8，级配连续性较好，其中数粒径d50=18.82～41.50mm,均值为29.25mm；河床纵向稳定系数k1=1.00～2.01,均值为1.42,河床质不稳定，河道总体以淤积为主，但由于岷江河槽总体冲刷加深，贾河在县医院～人民桥段河也随之下降，在草滩河槽束窄段，洪水的局部冲刷表现强烈，使现有堤坝下部出现了0.3～0.8m深的掏空段（照片3-2），共有两段，段长分为30m，需做加固处理。3.4堤基工程地质特征根据**城区岷江干流及其支流贾河、红河堤防工程勘察成果，结合堤基岩土类型和工程特征，可分为以下三类地基类型：⑴131 冲洪积砂砾卵石地基：主要涉及岷江干流两岸的新建和已建堤防段，该类类地基累计长9.826km,约占城区堤防线路总长的65.45%。由河床及漫滩砂砾卵石层构成，结构稍密～中密，厚度一般大于5～8m。据取样分析成果（表3-1），卵石占22.6～42.4%,砾石占39.0～72.6%,砂粒约占3.8～22.8%,不均匀系数Cu=20～104.1，曲率系数Cc=1.5～7.2，级配连续性较好，其中数粒径d50=24～47mm,均值为33.98mm，渗透系数为21.7～55.7m/d，属强透水层。主要存在河道洪水对砂卵石层地基的冲刷和基槽开挖时的涌水问题，建议允许承载力450KPa，允许水力坡降0.11～0.12，基槽临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.25～1.50，基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。⑵洪砂碎石地基：主要涉及贾河、红河两岸的新建和已建堤防段，该类地基累计长3.263km,约占城区堤防线路总长的21.74%。由河床及漫滩砂碎石层构成，结构稍密～中密，厚度一般大于3～5m。据取样分析成果（表3-1），碎石占22.6～41.2%,砾石占47.6～67.8%,砂粒约占4.5～19.1%,不均匀系数Cu=17.5～57.4，曲率系数Cc=0.6～2.8，级配连续性较好，其中数粒径d50=18.8～41.5mm,均值为29.25mm,渗透系数为3.4～26.1m/d，属强透水层。主要存在河道洪水对砂碎石层地基的冲刷和基槽开挖时的涌水问题，建议允许承载力350KPa，允许水力坡降0.09～0.11，基槽临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.25～1.50，基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。⑶Tb-2岩石地基：仅在大桥、计子川桥新建和已建堤防段涉及，该类地基累计长0.792km,约占城区堤防线路总长的5.28%。由Ⅱ131 级阶地Tb-2岩石基座薄层灰岩夹砂岩、板岩夹砂岩构成，岩石中等坚硬，岩层倾角陡立，走向与河道斜交，岩层表面强风化层厚0.5～0.8m。无突出的工程地质问题，建议清除阶上部覆盖层和基岩强风化层，将堤基嵌入弱风化岩层中即可。板岩夹砂岩基础允许承载力0.8～1.0MPa，变形模量3～5GPa；基槽临时开挖边坡：覆盖层1：1.0,基岩1：0.3～1:0.5。3.5堤防主要工程地质问题分析根据**城区已建堤防工程多年运行状况，并对现有堤基岩土类型和特性进行分析，初步认为岷江干流及贾河、红河支流已建堤防和新建堤防工程工程地质条件相对简单，主要存在冲洪积砂砾卵石地基、洪积砂碎石地基冲刷和施工期间基槽涌水问题：⑴河床冲刷按照岷江干流及贾河、红河支流在**城区段的河谷形态和发育特征，本工程区河段应属于山区弯曲型河流，水流下切冲刷和斜向冲刷作用表现强烈，尤其是近年来，随着城镇建设步伐的加快，在上坝段和下坝段，因河道过量采砂，导致河槽深泓线出现了明显的冲刷下切现象，河道局部冲刷加剧，局部地段的堤坝坡脚出现了0.5～1.5m深的局部冲刷坑槽，堤坝基础已完全暴露，成为影响工程堤防运行安全的主要问题。因此，必须对制止现有河的过量采砂行为，并将堤坝基础埋置于河床砂卵石或砂碎石层的最大冲刷深度以下。⑵堤坝基槽涌水根据岷江干流及贾河、红河支流在**131 城区段堤防设计断面形态和基础埋深，结合堤防所在河段的水文地质条件，按线状集水建筑物的边界条件进行基槽涌水量的估算：Q=KB（2H-S）S/R+1.37K(2H-S)S/（lg2R/C）………………（公式3-1）式中：Q——基坑涌水量（m3/d）；K——含水层渗透系数（m/d），取河床冲洪积砂砾卵石层k=57.7m/d,河道洪积砂碎石层k=26.1m/d；B——基槽长度，岷江取B=50m,贾河、红河取B=40m；H——施工期基槽潜水面到隔水底板水头（m），岷江取H=10m，贾河、红河取H=8m；S——施工期水位降深（m）,取S=3.0m；R——影响半径（m）；C——基槽有效宽度（m）,取C=9.35m；按上式进行估算的岷江干流段河床砂砾卵石层基槽最大涌水量为3730m3/d，贾河、红河河床砂碎石层基槽最大涌水量为1529m3/d。3.6堤防工程地质条件与评价3.6.1岷江干流段⑴左岸堤防**城区岷江左岸堤防从小堡子桥上游171m起始，沿岷江左岸高漫滩及Ⅰ、Ⅱ级阶地前缘布设，经新城区、大桥、岷江桥，止于计子川大桥，堤线全长5.555km，为已建堤防段，堤坝由砂砾卵石填筑而成，顶宽4～6m,堤高5～10m131 ，临水堤坡一般采用30～50cm浆砌块石或砂浆混凝土护面，基础埋深1.5～3.5m不等。①桩号0+000～3+300.79、3+459.01～3+700为已建堤防段：堤岸为Ⅰ级阶地含砾砂壤土及砂卵砾石层，堤身为人工填筑砂砾卵石，堤坡采用30～50cm浆砌块石护墙，堤基为河床及漫滩相冲洪积含漂石砂卵砾石层，不均匀系数Cu=20～104.1，曲率系数Cc=1.5～7.2，级配连续性较好，其中数粒径d50=24～47mm,均值为33.98mm；基础埋深在小堡子桥～官鹅桥（0+000～2+500）段为1.5～2.5m，小于河道最大冲刷深度，其中1+144～1+234所在的滨河路**中学段，由于河道过量采砂，堤防基础在水流的斜向冲刷作用下，堤坝坡脚出现了0.5～1.2m深的局部冲刷坑槽，堤坝基础已完全暴露，需采取加固处理；官鹅桥（2+500～3+645.87）段堤坝基础最大埋深为2.5m。建议将堤坝基础埋置于河床砂卵石层的最大冲刷深度以下，砂卵石层地基允许承载力450KPa，允许水力坡降0.11，基槽临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.25～1.50，地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。②桩号3+839～5+555为已建堤防段：堤线沿Ⅰ级阶地前缘或Ⅱ级阶地前缘基座布设，堤身为人工填筑砂砾卵石，堤坡采用30～50cm浆砌块石护墙，堤基以al～plQ43砂砾卵石层为主，仅在穿过大桥段，堤基置于Ⅱ级阶地前缘基座T2b中薄层灰岩夹板岩弱风化层中，堤岸稳定，无突出的工程地质问题。建议堤坝加固改造时，在砂砾卵石层堤基段，应将基础置于河床砂卵石层的最大冲刷深度以下，砂卵石层地基允许承载力450KPa，允许水力坡降0.11，基槽临时开挖边坡：砂砾卵石：水上1:1.0～1.25131 ，水下1:1.25～1.50，地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。T2灰岩夹板岩：1：0.3～1：0.5。⑴右岸堤防①已建堤防官鹅沟大桥以下段桩号0+171～1+237.53、1+772.15～3+32.09为已建堤防段：堤岸为Ⅰ级阶地或Ⅱ级阶地含砾砂壤土及砂卵砾石层，堤身为人工填筑砂砾卵石，堤坡采用30～50cm浆砌块石护墙，堤基为河床及漫滩相冲洪积含漂石砂卵砾石层，不均匀系数Cu=20～70.5，曲率系数Cc=2.9～5.2，级配连续性较好，其中数粒径d50=28～47mm；基础埋深在官鹅桥～大桥（0+171～1+200）段为1.5～2.5m，岷江桥～计子川段为3.5m,无突出的工程地质问题，建议将部分基础搁浅段进行基础加固，以保证堤防基础的安全；砂卵石层地基允许承载力450KPa，允许水力坡降0.11～0.12，基槽临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.25～1.50，地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。其中桩号1+200～1+500、2+800～2+920为已建堤防段：堤岸为Ⅱ131 级基座阶地含砾砂壤土及砂卵砾石层，堤身为人工填筑砂砾卵石，堤坡采用30～50cm浆砌块石护墙，堤基为阶地基座岩岩石弱风化层，岩层在1+200～1+500段为薄层灰岩夹砂岩，2+800～2+920段为板岩夹砂岩，岩石中等坚硬，倾角陡立，走向与河道斜交，无突出的工程地质问题，建议临时开挖边坡：阶地覆盖层1:1.0～1：1.25，基岩风化层1：0.3～1：0.5。②新建堤防**城区岷江右岸的新建堤防从上游至下游共有四段：小堡子桥～官鹅沟大桥（桩号0+000～2+622.96）为第一段：堤线从小堡子桥西端起始，沿岷江右岸高漫滩及Ⅰ级阶地前缘布设，经原大沟、小堡子沟，大堡子沟，止于官鹅沟口，长2.623km，共跨冲沟4个。堤岸在漫滩段由单一的砂砾卵石组成，坡高1～1.8m；在Ⅰ级阶地前缘段由厚约0.5m含砾砂壤土和2～3m的砂砾卵石组成，坡高3～4m；堤线经过冲沟洪积扇段，堤岸由洪积碎石土、块石碎石土和Ⅰ级阶地冲洪积砂砾卵石层构成，坡高5～8m，堤基为漫滩或阶地冲洪积砂砾卵石，厚度一般大于8m,结构稍密～中密，抗冲刷能力差。据取样分析结果，其不均匀系数Cu=34.3～104.1，曲率系数Cc=2.3～5.9，级配连续性较好，其中数粒径d50=29.2～38.2mm,均值为34.94mm。堤基主要存在河道洪水对堤基和堤岸的冲刷问题。建议将堤坝基础置于河床砂卵石层的最大冲刷深度以下，并采用浆砌块石或混凝土砌护，过冲沟段宜采用泄洪涵洞过洪坝面形式通过，过沟建筑物的基础应置于河（沟）道最大冲刷深度以下的砂砾卵石中，砂卵石层地基允许承载力450KPa，允许水力坡降0.11，基槽临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.25～1.50，地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。官鹅沟口（桩号0+000～0+171）为第二段：堤线在岷江与官鹅河之间的三角地带沿漫滩呈弧形布置，长0.171km131 。堤岸由单一的河床漫滩相砂砾卵石组成，设计堤高5～6m，堤基为漫滩冲洪积砂砾卵石，厚度一般大于8m,结构稍密～中密，抗冲刷能力差。据取样分析结果，其不均匀系数Cu=42.9～70.5，曲率系数Cc=2.9～5.2，级配连续性较好，其中数粒径d50=30～38.2mm,均值为34.10mm。堤基主要存在河道洪水对堤基和堤岸的冲刷问题。建议将堤坝基础置于河床砂卵石层的最大冲刷深度以下，并采用浆砌块石或混凝土砌护，砂卵石层地基允许承载力450KPa，允许水力坡降0.11，基槽临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.25～1.50，地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。计子川（桩号3+32～4+186.55）为第三段：堤线从岷江右岸计子川索桥下游侧起始，向下游沿岷江右岸Ⅰ、Ⅱ级阶地前缘和高漫无边际滩布置，长1.15km。其间含217m（桩号3+302～3+519）的已建堤防，由于该段堤防等级低，基础埋深浅，因此，仍按新建段进行评价。桩号3+32～3+302段，堤线沿Ⅱ级基座阶地前缘布设，岸坡阶地二元结构冲洪积层构成，上部为0.7～1.2m厚的砂壤土，下部为1.2～1.8m厚的砂砾卵石层，基底为Ⅱ级阶地基座T2b板岩夹砂岩，岩层产状NW300°NE∠72°,与河道呈15～25°夹角，岩层表面强风化层厚0.5～0.8m,新鲜岩石岩性中等坚硬，建议清除阶上部覆盖层和基岩强风化层。板岩夹砂岩基础允许承载力0.8～1.0MPa，变形模量3～5GPa；基槽临时开挖边坡：覆盖层1：1.0,基岩1：0.3～1:0.5。桩号3+302～3+519为已建堤防段，堤坝沿Ⅰ级阶地前缘布设，长131 217m，堤高2.3～2.5m,基础埋深1～1.5m。堤岸为Ⅰ级阶地含砾砂壤土及砂卵砾石层，堤身为人工填筑砂砾卵石，堤坡采用15～20cm砼护面，堤基为河床及漫滩相冲洪积含漂石砂卵砾石层,结构稍密～中密，抗冲刷能力差。据取样分析结果，其不均匀系数Cu=42.6，曲率系数Cc=3.8，级配连续性较好，其中数粒径d50=45.33mm。堤基主要存在河道洪水对堤基和堤岸的冲刷问题。建议堤防做加高加固改造，将堤坝基础置于河床砂卵石层的最大冲刷深度以下，并采用浆砌块石或混凝土砌护，砂卵石层地基允许承载力450KPa，允许水力坡降0.12，基槽临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.25～1.50，地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。桩号3+519～4+187为第四段：堤线从计子川右岸下游旧堤末端起始，沿岷江右岸高漫滩布设，止于马鞍山上游，长0.668km。堤岸由漫滩冲洪积砂砾卵石组成，地面高出河床0.5～2.0m,堤基为漫滩或阶地冲洪积砂砾卵石，厚度一般大于5m,结构稍密～中密，抗冲刷能力差。据取样分析结果，据取样分析结果，其不均匀系数Cu=42.6～52.5，曲率系数Cc=3.8～3.9，级配连续性较好，其中数粒径d50=29.69～45.33mm。建议将堤坝基础置于河床砂卵石层的最大冲刷深度以下，并采用浆砌块石或混凝土砌护，砂卵石层地基允许承载力450KPa，允许水力坡降0.11～0.12，基槽临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.25～1.50，地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。131 3.6.2贾河段⑴左岸已建段**县城贾河左岸防洪堤，从大草滩公路桥起始，沿贾河左岸高漫滩布设，经上、下草滩、红河桥、人民桥、止于红河口，与岷江左岸堤防相接，全长2.490km。根据堤防的工程现状，大草滩～红河桥和红河桥～岷江两段：①大草滩～红河桥段（桩号0+000～1+482）：堤线沿贾河左岸河漫滩和Ⅰ级阶地前缘布设，均为已建浆砌石堤坝段，堤高1.5～3.0m，基础埋深1.5～2.0m。本段防洪堤建成运行多年,破损严重，其中0+788～0+819、0+849～0+879段基础有掏蚀孔洞存在,需加固处理。建议将堤坝基础置于河床砂碎石层的最大冲刷深度以下，砂碎石层地基允许承载力350KPa，允许水力坡降0.09～0.11，f砼/砂摩擦系数0.4，基槽临时开挖边坡：水上砂卵砾石1:1～1.25，水下1:1.5；地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。②红河桥～岷江段（桩号1+482～2+490）：堤线沿贾河左岸河漫滩和Ⅰ级阶地前缘布设，均为已建浆砌石堤坝段，堤高4～8.0m，基础埋深1.5～2.5m。本段历经多次加固改造和河道清障疏浚,行洪条件大为改善，堤防基础保存基本完好，但仍需加固改造处理。建议将堤坝基础置于河床砂碎石层的最大冲刷深度以下，砂碎石层地基允许承载力350KPa，允许水力坡降0.09～0.11，f砼/砂摩擦系数0.4，基槽临时开挖边坡：水上砂卵砾石1:1～1.25，水下1:1.5；地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但131 基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。3.6.3红河段⑴已建堤防红河左岸已建堤防沿红光新村西侧Ⅰ级阶地前缘和高漫滩布设，堤线全长0.465km，均为已建堤坝段，堤身均为人工填筑砂碎石，临水坝坡采用30～80cm的浆砌石护面，堤高3～5m，基础埋深2.0～2.5，砂碎石堤基，本段经过加固改造，堤防基础保存基本完好。建议将堤坝基础置于河床砂碎石层的最大冲刷深度以下，砂碎石层地基允许承载力350KPa，允许水力坡降0.09～0.11，f砼/砂摩擦系数0.4，基槽临时开挖边坡：水上砂卵砾石1:1～1.25，水下1:1.5；地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。⑴新建堤防红河右岸新建堤线沿红河右岸Ⅰ、Ⅱ级阶地前缘布设，堤线全长0.630km，末端桩号0+492～0+630段有139m的干砌石及混凝土砂浆护坡，堤岸为阶地前缘洪积碎石土及砂碎石层，天然岸坡稳定性较差，已有基础0.5～1.0，砂碎石地基。本段已有堤防因年久失修，堤防损毁严重，急需加固防护。建议将堤坝基础置于河床砂碎石层的最大冲刷深度以下，砂碎石层地基允许承载力350KPa，允许水力坡降0.09～0.11，f砼/砂摩擦系数0.4，基槽砂碎石临时开挖边坡：水上1:1～1.25，水下1:1.5；地下水水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降排水措施。131 3.7天然建筑材料及施工用水3.7.1天然建筑材料⑴砼用粗细骨料①1#南河砂砾石料场产地位于岷江上游南河乡政府南1km南河河床漫滩上，距工程堤线最大运距28km。产地面积约37.5万m2，料层为砂卵砾石，松散，无不良夹层。探明净砾石产出率61.0%，净砂产出率29.1%，净砾石储量53.09万m3，净砂储量30.12万m3。除砂的孔隙率为44.4%（偏大），含泥量3.8%（偏高），需冲洗后使用外，其它各项指标符合质量技术要求。②2#岷江小堡子砂砾石料场产地位于岷江右岸小堡子村前河漫滩上，距工程堤线最大运距为5.3km，探明净砾石产出率63.8%，净砂产出率13.85%，净砾储量9.82万m3，净砂储量2.35万m3。除砂的含泥量4.6～5.4%（偏高），需冲洗后使用外，其余各项指标符合质量技术要求。③3#官峨沟砂砾石料场产地位于岷江右官峨沟岷江林业总场西侧的河床漫滩上，距工程堤线最大运距5km。产地面积约9.0万m2，探明净砾石产出率60.3%，净砂产出率14.5%，净砾储量16.51万m3，净砂储量4.75万m3。除砂的孔隙率40.2～50.2%（偏大），含泥量6.1～8.7%（偏高），需冲洗后使用外，其它各项指标符合质量技术要求。④4#岷江计子川砂砾料场131 产地位于岷江南岸的计子川下游0.5～1.2km的河漫滩上，距工程堤线最大运距8km。产地面积约2.18万m2，净砾石产出率84.3%，净砂产出率14.2%，探明净砾储量4.76万m3，净砂储量0.80万m3。除砂的孔隙率41.1～50.2%（偏大），含泥量3.3～9.3%（偏高），需冲洗后使用外，其余各项指标符合质量技术要求。砾、砂储量远超过设计用量，砂砾石料储量丰富，满足混凝土粗、细骨料及堤身填筑料的工程需求，开采时应将局部表层覆盖的砂土及砂壤土剥除，堤身填筑料采用级配良好的天然砂砾卵石，开采混凝土骨料后的弃料不得用于堤身填筑料，应在堤基保护范围以外开采砂砾石料，不得因采料而影响堤基防渗、堤身稳定和河向走势，开采完后整理推平河道以不影响行洪。⑵块石料1#官峨沟块石料场产地位于官峨沟内约7～19km的两岸叉沟里，距工程堤线最大运距14km。现已零星开采，料层为Tb～4厚层状灰质砂岩，单层厚度在30～50cm，局部可达80～100cm，按平均开采厚度5m及60%的开采率和70%的成品率估算，储量大于8万m3。据取样试验成果，其饱和抗压强度131Mpa，软化系数0.78，质量指标符合浆砌石块石料的要求。2#车拉乡剪子河块石料场产地位于岷江左岸县城下游6.5km的车拉乡剪子河内，距工程堤线最大运距17km。料层初选为该套岩层中的砂砾岩，按平均开采厚度5m131 及50%的产出率和60%的成品率估算，储量大于6万m3。据取样试验成果，其饱和抗压强度58Mpa，软化系数0.73，质量指标基本符合浆砌石块石料的要求。块石的开采采用露天台阶式开采方式，开采前先剥离山体表部残坡积层和强风化等松散岩层，按自上而下的顺序分台阶式进行开采，采用中深孔微差爆破，挖掘机铲装，10t以下载重汽车运输。3.7.2施工用水⑴地表水可选用的水源有岷江、官峨沟、贾河及红河河水。其水质能够满足施工及生活用水要求，可就地抽取，但在雨水季节，除官峨沟外，其它河道内河水含泥砂量大，需沉淀处理后使用。⑵地下水可沿堤线就近在河床漫滩或Ⅰ级阶地上掘井（坑）抽取地下水，其单井出水量70～500m3/d，水质能够满足施工及生活用水标准要求。3.8结论与建议⑴工程区地处南北秦岭之间的岷江河谷内，两岸沟壑纵横、山高坡陡，工程地质条件复杂，但无严重影响堤坝建设的严重工程地质问题。本工程区地震动峰值加速度值为0.20g，地震动反应谱特征周期为0.45s，建议地震设防烈度按Ⅷ度考虑。⑵近年来由于河道采砂等原因，河床的下切冲刷有明显加深的发展趋势，对已建堤坝基础产生了局部冲刷危害，影响堤坝的运行安全。⑶131 岷江防洪堤坝堤基岩性主要以河床漫滩相冲洪积砂卵砾石层为主，作为地基其强度满足堤基要求，但抗冲刷能力差，建议堤坝基础宜埋置于河床最大冲刷深度以下⑷各防洪堤坝地基砂砾卵石层中地下水位埋深较浅，水质良好，对普通混凝土等结构不具腐蚀性，但基槽开挖时，存在基坑涌水和由于基坑长时间排水诱发的边坡失稳问题。临水堤段，需设导水围堰。⑸工程区河道内砼用砂砾骨料储量丰富，质量基本符合要求，但砂的含泥量偏高，需经冲洗后使用。施工用水可采用河道地表水或河床漫滩地下水，其水质符合施工质量要求，但汛期河水泥沙含量大，需净化处理。⑹拟建堤防工程堤身采用砂砾石填筑，混凝土或浆砌石护坡，堤顶宽3m。堤基为砂砾石，存在洪水冲刷问题，施工过程中存在基坑涌水问题。建议：以砂砾石为堤基，其允许承载力350KPa；堤基允许水力坡降0.09～0.11，可通过加宽堤坝宽度防止堤基产生渗透破坏；护坡基础须置于洪水冲刷深度以下，洪水最大冲刷深度建议值3.5m。施工过程中需采取排水措施；填筑堤身砂砾卵石时应分层碾压至密实状态，要求相对密度大于0.60。131 照片3-1b滨河路被冲刷外露的堤坝基础照片3-1a滨河路被冲刷外露的堤坝基础照片3-2a小堡子大桥被冲刷暴露的桥墩照片3-2b官鹅沟大桥被冲刷暴露的桥墩照片3-3计子川下游冲刷暴露的堤坝基础照片3-4贾河下草滩被掏空破坏的堤坝131 131 131 131 131 131 131 131 131 4工程任务及规模4.1自然条件和社会经济4.1.1自然条件**县地处西秦岭东西错纵复杂的构造带，受祁、吕、贺山字型构造体系，前弧西翼之干扰，构造具有多期性，形迹亦异常复杂。主要地貌有河谷川坝、、山间丘陵、深切割中山、浅切割中山、亚高山等类型，境内山峦起伏，沟壑纵横，地势由西北向东南倾斜，工程区所在地南北狭长，境内高山与谷地海拔相差悬殊。国道212沿岷江河谷过境，对外交通便利。工程区历年汛期受岷江、贾河、红河、大地沟、庙沟、塘坊沟、韩家沟、梁桥沟等处洪水的威胁，人民深受其害，苦不堪言。4.1.2社会经济**县地处陇南地区西北部，境内高山重叠，峰谷交错，沟壑纵横，坡度陡峻，地质构造复杂，素以“山大沟深”著称。根据2008年的统计资料，工程区总人口25401万人，其中农业人口12960人，占总人口的51％，非农业人口12441人，占总人口的49%。土地总面积5km2，建有全民集体所有制工业12个，职工616人，工业产值2038万元，占全县工业总产值的82.9％，平均劳动生产率6190元，每公顷工业用地产值41.54万元。4.2工程现状及存在的问题**县城关镇防洪堤始建于上世纪60年代末、70年代初，近年来，**131 县投入了大量人力、物力、财力兴建堤防工程，进行泥石流治理及河道整治，在防洪减灾、保障人民生命财产安全方面，取得了显著成效，但工程现状仍不容乐观。4.2.1堤防工程现状**县城关镇现有堤防共计11.11km，具体情况如下：1）岷江干流左岸河堤：0＋000～3+300.79、3+459.01～3＋839.89段为县城新开发区的主要防洪设施，保护居民125户600人，现有机关单位10多个及国道212线等，现状堤全长3839.89m，为浆砌石结构，2008年修建公路时为与路面齐平而进行旧堤加高处理，但部分段基础因近年来在河道内取砂使河床下降而搁浅，需进行基础加固；3＋885.85～5＋554.92段为下坝段河堤，该段堤防防护对象主要有居民300户，830人，机关单位32个及新建市场、滨河路等设施，该段河堤防洪标准及施工质量等均满足防洪要求。2）岷江干流右岸河堤0+171.31～1＋237.53（官鹅沟沟口～岷江大桥）段，住有公路段、岷江林业总场等8各市县企事业单位，居民120多户，原有河堤因设防标准低，基础浅，部分已被2000年5月31日受暴洪灾害冲跨。1+772.15～3+32.09段为2008年新建河堤，防洪标准及施工质量均符合规范要求。3）贾河左岸河堤：0＋000～1＋482.13段为已建河堤，长1482.13m131 ，原为农业学大寨时与河争地所建，基础浅且堤高偏低，98年洪水漫顶造成居民房屋进水，冲坏良田。4）贾河右岸河堤：0＋000～0＋448.4段（县医院至印刷厂段河堤），原为50年代简易河堤，长448.4m，是贾河、红河的交汇地段，均为白灰砌筑，汛期洪水直接威胁县医院、卫生局等单位的生命财产安全。5）红河左岸河堤：总长465.25m，2008年因拓宽街道而新建，堤防设防标准满足防洪要求，主要存在问题是河床堆积严重，影响河道行洪。6）红河右岸河堤：右岸阶地上有近50户住户，为修建任何防洪建筑物，洪水直接威胁人民生命及财产安全，本次设计拟修建629.26m河堤以御洪水。4.2.2存在的问题1)设防标准低，经对已建堤防复核，岷江、贾河总计1.95km均不满足防洪设计要求。2）工程修建施工质量差，经多年运行大桥湾、贾河两岸河堤（多为白灰砌筑）现已毁堤多处。3）河堤基础埋深浅，随着近年来在河道内挖沙使河床下降，贾河段、岷江干流段河堤基础埋深有的仅为0.5～2m，很多部位基础被掏空。4）统一的流域治理规划未完全落实，盲目与河争地。5）工程年久失修老化，堤基被冲刷破坏，堤身坍塌，整体质量差。131 6）红河段右岸住户不断增加，洪水直接威胁着居民的正常生活和生命财产安全。4.3工程建设的必要性1）工程区现状河堤不满足防洪要求**县山大沟深，土地资源短缺，是我省的重点扶贫县。工程区是**县政治、经济、文化中心，共有人口2万人，房屋面积783440m2，耕地1780亩，企事业单位58家，固定资产6200万元，是受洪水威胁的重灾区。流域内洪水发生十分频繁。现状河堤原保护对象多为农田，近年来城关镇大力发展小城镇建设，由于受地形限制，企事业单位及城镇居民均沿岷江、贾河及红河左右岸分布，原修建堤防的设防标准低，基础埋深浅，不满足城关镇的防洪要求。2）工程区洪水灾害严重自解放以来，**县多次发生洪灾，1988、1989、1990、1991、1992、1998、2000年洪灾和泥石流灾害损失严重，为了确保人民生命财产安全，必须加大对防洪工程的建设力度。近年来，城关镇建设步伐加快，已成为全县政治经济文化及名贵中药材、农副市场的交易中心，为拉动全县的社会经济发展起到了龙头的作用。根据**县近远期规划，建设新城区后，城市用地规模为251.56km2，而庙沟、大地沟等频繁的泥石流灾害加上现有堤防达不到防洪标准，洪水和泥石流双重灾害严重威胁着**县关镇的安全。因此，洪水和泥石流已成为制约**县城关镇经济发展的重要因素。3）城关镇规划建设发展的需要131 根据兰州有色冶金设计研究院和**县人民政府联合编制的《**县城总体规划说明书》，根据近远期发展规划，工程区将规划修建道路23.2km，道路网密度9.4km/km2，人均道路广场面积10.82m2；完善给排水工程；兴建110kv送变电工程；规划于2020年市话装机容量10000门，30％的市民用上自动电话，推广并普及有线电视；规划2020年人均绿地面积7.53m2/人，绿地面积22.59km2；完善供热设施并提高供热标准；规划开辟哈达铺—新城子—官亭—沙湾旅游线，从拉卜楞寺到九寨沟，经过哈达铺旅游线路，开发各旅游景点，增设服务项目，逐步使旅游成为一门产业。根据近远期发展规划，到2020年，工程区城市建设总用地将达到251.56km2，人口达到3万人，国民生产总值将有很大提高，固定资产随之增加，城市化水平大大提高。现状河堤防洪能力不满足城区发展的需要。4）城区经济繁荣、稳定发展的需要进入90年代以来，随着社会经济的发展和城市建设步伐的加快，旧城区的面貌得到了很大改善，机关、企事业单位、经济实体、住宅开发小区和贸易市场建设也逐步向开发区转移。随着经济的快速发展和城市化水平的提高，防洪建设的要求越来越迫切，为保障当地的防洪安全，促进社会经济环境可持续发展，兴建**县城关镇防洪工程是十分必要和迫切的。4.4防洪标准选定**县城关镇防洪工程岷江干流保护人口11439人，房屋面积490380m2，耕地面积1500亩；贾河河堤保护人口6940人，房屋面积205100m2，耕地280亩；红河河堤保护人口1872人，房屋面积12360m2。根据131 《防洪标准》（GB50201—94）规定，确定保护对象等级为Ⅳ等，该工程防洪标准按20年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江382m3/s，贾河1553m/s，红河52.3m3/s。4.5堤线布置原则及堤距确定4.5.1堤线布置原则1）堤线布置与**县远期发展规划相结合，相互协调一致，避免工程重复建设和改造。2）堤线与河势流向相适应，并与洪水的主流线相平行。河段两岸堤防间距大致相等，堤距应大于稳定河宽要求。3）堤线力求平顺，各段平缓连接，尽可能利用现有堤防和有利地形。4）清淤调整河道纵坡与修建防洪堤工程相结合，保障河道行洪通畅。5）堤身断面的选择要因地制宜，根据堤线两侧地形、地貌及建筑物分布情况，选择合适的断面型式。6）所在区域耕地十分短缺，设计中尽可能利用原堤防，不占耕地或少占耕地。根据堤线布置原则，新建堤防总长4216.25m，其中岷江段新建3586.99m，红河629.26m。其中岷江右岸上段桩号0+871.91～1+225.93段堆积有碎石土束窄河道，河堤修建需保证河道行洪畅通，所以此段河堤只能清除堆积物后削坡防护，桩号1+225.93～2+622.96段为梯形砂砾石断面堤防；右岸下段（官鹅沟大桥以下段）0+000～0+138.37段，共138.37m131 ，为使岷江与官鹅沟交汇水流平顺衔接，且能开发建设用地，采用重力式挡土墙防护；岷江右岸计子川大桥以下桩号3+32.09～3+302.02段河床基岩裸露，将部分影响行洪堆积物清除以拓宽河道，不再设堤防；3+302.02～4+186.55段沿河边阶地布设，采用梯形砂砾石断面，浆砌石护面防护。岷江左岸桩号3+300.79～3+459.01段在庙沟桥以上（电站退水渠出口），为新建段，堤线沿滨河路右侧布设，与上下已建堤防平顺衔接，采用重力式浆砌石挡土墙防护；贾河左岸堤线沿旧堤线布置，为和上游河堤形式保持一致，使水流平顺，采用浆砌石按原坡加固。红河右岸河堤0+000～0+629.26段堤线紧靠其后民宅布置，堤型设计为重力式挡土墙形式。4.5.2堤距宽度确定堤距根据稳定河宽确定，稳定河宽采用阿尔图宁公式计算，经过计算，稳定河宽：岷江段为46m，红河段12m，贾河段21m，红河、贾河交汇处24m。工程区地形条件比较复杂，已建河堤堤距宽窄不一，公路桥等建筑物对河道影响较大，且河道为游荡性河流，主槽在宽阔的河床上自由摆动，迁徙无常，因此，堤距选择在大于稳定河宽的基础上，充分考虑河势及现有堤防、过水建筑物（公路桥）的平顺衔接。工程区已建堤防堤距为30～120m，结合工程区现状实际情况，尽量考虑少占耕地或不占耕地，经综合分析比较，确定岷江段堤距为70～100m，红河、贾河段现状堤距为20～30m不等，设计堤距确定为堤距30m。4.6堤防断面形式选择131 新建段堤型选择按因地制宜、就地取材的原则，根据堤段所处地形条件、工程现状、堤基地质、建材材料、施工条件、工程造价等因素综合比较确定。由于工程区均位于企事业单位及城镇居民的密集区，堤防修建的首要制约条件是地形，工程区河堤形式必须选择占地面积小、尽量避免拆迁、不束窄河床的断面形式，所以本次设计新建河堤的断面形式选用重力式挡土墙和梯形砂砾石断面两种方案形式。浆砌石重力式挡墙临水面为直立式，背水面为边坡为1:0.3；砂砾石梯形堤临水坡取为1:1.5，背水坡边坡1：1.25。4.7设计水面线推算本次在岷江5.6km工程河段内，共布测河道横断面14条，根据确定的防洪堤距，在断面处均调查到2006年洪水位，依此洪水位作为高水位控制，采用公式Q=AR2/3J1/2/n其中Q——流量，m3/s；A——断面面积，m2；R——水力半径，m；J——水力坡度；n——糙率。反推河段综合糙率n，再对比河道实际情况，分析确定得河床综合糙率为0.038。对岷江干流大桥断面卡口处前后500m范围内进行河道水面曲线计算，并对各断面进行H—Q关系曲线计算，推算出13#断面在设计堤防情况下的设计洪水位，然后以13#断面为基准断面，采用能量公式推求上游各断面的设计洪水位。经与2000年洪水天然调查水面线比较，两水面线变化基本平顺，说明堤防段河道设计洪水位水面线131 基本合理，可以作为推求该河段设计洪水位的依据。岷江工程河段控制断面设计洪水位成果列表4-1。对支流贾河、红河工程河段，共布测河道横断面6条，其中贾河3条，红河2条，两河汇合口下1条，分别以最后一个断面为基准断面推求水面线。各断面H—Q关系曲线计算方法同上，糙率确定为0.038。工程河段控制断面设计洪水位成果列表4-2。岷江河段工程控制断面设计洪水位成果表表4-1断面号左岸桩号（m）右岸桩号（m）P=5%洪水位（m）备注天然设计水文1#0+223.161757.141757.2水文2#0+871.440+871.911747.861748.0水文3#1+443.721+449.51740.971741.18水文4#1+902.261+930.281736.161736.2水文4-12+472.592+551.891728.721728.78水文5#2+799.890+388.221724.531724.58交官鹅沟大桥下游段水文6#3+300.790+894.191719.321719.40水文7#3+486.321+106.251717.811717.85水文8#4+067.111+519.901712.281712.30水文9#4+532.192+043.511706.331706.83水文10#4+933.442+504.361701.161701.57水文11#5+385.652+925.061697.191697.28水文12#3+460.051692.371692.42水文13#4+0001685.891686.00131 贾河、红河工程段控制断面设计洪水位成果表表4-2断面号左岸桩号（m）右岸桩号（m）P=5%洪水位（m）备注天然设计红河水文1#0+43.561748.971749.12红河水文2#0+381.790+193.941736.871736.78红河水文3#0+629.260+443.271732.461732.54贾河水文1#0+387.311755.381755.42贾河水文2#1+025.191741.161741.17贾、红河汇合水文断面1+844.731727.491727.324.8堤顶超高和冲刷深度计算4.8.1堤顶超高堤顶超高按下式计算Y=R+e+A式中：Y——堤顶超高（m）R——设计波浪爬高（m）E——设计风壅水高度（m）A——安全超高（m）（1）设计波浪爬高R：根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中公式计算。=/其中风浪要素采用下列公式计算131 式中：——累积频率为p的波浪爬高（m）；——斜坡的糙率渗透系数，根据护面的类型查表得0.9；——经验系数，由风速V、坡前水深d、重力加速度g所组成的无维量v/，其中：计算风速采用多年平均最大风速的1.5倍，即计算风速V=12×1.5=18m/s；——爬高累积频率换算系数，对不允许越浪的堤防，爬高累积频率取2%，则查表得=2.07。——堤前波浪的平均波高（m）；——堤前波浪的波长（m）；——计算风速为18m/s；——风区长度（m）；m——护面迎水面坡比；（2）风雍水面高度：式中：——风雍高度；——综合摩阻系数取3.6×10－6；——计算风速为18m/s。——由计算点逆风向量到对岸的距离；131 ——水域平均水深；——风向与坝轴线的法线所成的夹角。（3）安全超高A：按《堤防工程设计规范》（GB50286-98）规定，安全超高取0.6m。计算确定：岷江段设计波浪爬高0.59m，设计风壅水高度0.0013m，（该项忽略不计），堤顶超高取1.2m；红河及贾河段设计波浪爬高0.37m，设计风雍水高度0.001m，（该项忽略不计），堤顶超高取1.0m。4.8.2堤岸基础冲刷深度计算本次计算采用《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中堤岸冲刷深度计算公式，对岷江、红河与贾河段均按P=5％设计洪水，进行冲刷深度计算，河床的冲刷深度取水流平冲深度和水流斜冲深度之最大值。（1）水流平行于岸坡产生的冲刷按下式计算：式中：hB——局部冲刷深度（m），从水面线算起；hP——冲刷处的水深（m）；Vcp——平均流速（m/s）；V允——河床面上允许不冲流速2.15（m/s）；n——与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取n=1/4。（2）水流斜冲防护岸坡产生的冲刷按下式计算：131 式中：△hp——从河底算起的局部冲深（m）；a——水流流向与岸坡交角；m——河堤迎水面边坡系数；d——坡脚处土壤的计算粒径（cm），对非粘性土，取大于15%（按重量计）的筛孔直径；Vj——水流的局部冲刷流速，对无滩地河床，按下式计算。其中：Q——设计流量（m3/s）；W——原河道过水断面面积（m2）；Wp——河道缩窄部分的断面面积（m2）。因河流属游荡型河流，主流迁徙不定，摆动幅度较大，工程区河段为弯曲形河道，水流冲刷主要以斜冲为主，所以本次设计冲刷深度均按照斜冲考虑。经计算后，为安全起见，再加一定的安全值，本次设计岷江段基础埋深为深泓线以下3.0～3.5m，贾河段为3.0m，红河段为2.5m，贾河与红河交汇段为3.5m。计算结果见下表4－3。131 设计洪水冲刷深度计算结果表4-3工程区段序号左岸桩号（m）右岸桩号（m）P=5％冲刷深度（m）（从深泓线算起）最大水深平冲斜冲设计采用值岷江段10+223.162.080.241.943.020+871.440+871.912.350.281.9231+443.721+449.52.320.202.643.541+902.261+930.282.600.162.874-12+472.592+551.892.280.192.7952+799.890+388.221.970.202.3263+300.790+894.192.080.242.8573+486.321+106.252.700.463.0084+067.111+519.902.250.243.1594+532.192+043.512.290.182.35104+933.442+504.362.230.162.43115+385.652+925.062.730.472.65123+460.054.080.552.96134+0002.320.212.86红河段10+43.561.90.231.292.520+381.790+193.941.510.221.9030+629.260+443.271.520.121.72贾河段10+387.311.810.242.333.021+025.191.710.262.54贾河、红河汇合段31+844.732.110.332.763.54.9工程建设的任务根据规划，结合本工程的实际，确定本工程的主要目标是：在充分认识河段水情特点、水势变化规律的前提下，按照防洪法和防洪标准，完善防洪体系，同时辅以非工程措施，留足河道行洪宽度，提高河道整体防洪能力，确保工程防护区在设计洪水标准下不受洪水侵害，促进**经济的可持续发展。工程建设的主要任务是沿岷江、红河、贾河**县城关镇段共131 11.33km的防洪堤新建、加固及加高。本工程新建防洪堤4216.25m，其中岷江3586.99m（左岸158.22m、右岸3428.77m）；红河629.26m（左岸0m，右岸629.26m）。加固、加高段堤防总长7115.62m，岷江段5025.11m，其中加固4808.02m（左岸3741.8m，右岸1066.22m），加高加固217.09m（左岸0m，右岸217.09m）；贾河段2090.51m，其中加固358.71m（左岸175.33m，右岸183.38m），加高加固1580.42m（左岸1466.79m，右岸113.63m），加高151.39m（左岸0m，右岸151.39m）。岷江及其支流堤防工程任务见表4—4，岷江干流及支流堤防工程任务明细表见表4—5。岷江干流及其支流堤防工程任务表表4—4河名加固（m）加高（m）加固加高（m）新建（m）合计（m）岷江4808.02217.093586.998612.10红河629.26629.26贾河358.71151.391580.422090.52合计5166.73151.391797.514216.2511331.984.10工程规模堤防工程主要保护对象为**县城关镇，根据本次水位流量关系复核，以及现状堤防存在的问题，结合**县近远期发展规划，综合分析确定堤防测量定线长度16.4km，新建、加固、加高11.33km。岷江干流保护人口11439人，房屋面积490380m2，耕地面积1500亩；贾河河堤保护人口6940人，房屋面积205100m2，耕地280亩；红河河堤保护人口1872人，房屋面积12360m2。根据《防洪标准》（GB50201—94）规定，确定保护对象等级为Ⅳ等，该工程防洪标准按20年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江382m3/s，贾河155m3/s，红河52.3m3131 /s，按《堤防工程设计规范》（GB50286-98）规定，本堤防工程级别为4级。岷江干流及支流堤防工程任务明细表表4—5河堤名称桩号长度（m）备注岷江左岸0+000～3+300.793300.79加固3+300.79～3+459.01158.22新建（重力式挡土墙）3+459.01～3+645.87186.86加固3+645.87～3+838.89193.02达标3+885.85～4+140254.15加固4+140～5+554.921414.92达标岷江右岸上段0+000～2+622.962622.96新建（梯形砂砾石堤）岷江右岸下段0+000～0+138.37138.37新建（重力式挡土墙）0+171.31～1+237.531066.22加固(其中0+138.37～0+171.31为官鹅沟段)1+772.15～3+032.091259.94达标3+302.02～3+519.11217.09加固加高3+519.11～4+186.55667.44新建（梯形砂砾石堤）红河左岸0+000～465.25465.25达标红河右岸0+000～0+629.26629.26新建（重力式挡土墙）贾河左岸0+000～0+015.3415.35加固0+015.34～1+482.131466.79加固加高2+290.68～2+490.4171.13加固（除11.15m人民桥宽）贾河右岸0+000～0+091.4691.46加固0+091.46～0+205.09113.63加固加高0+205.09～0+297.0191.92加固（除11.15m人民桥宽）0+297.01～0+448.4151.39加高注：岷江左岸桩号4+300～5＋405.27段为下坝段河堤，该段河堤于2009年由省发改委批准，当地水利局负责加固处理，投资190万元，本次设计再不重复。131 5工程总体布置及建筑物设计5.1工程等别及设计标准**县城关镇防洪工程共新建、加固、加高防洪堤11.33km。岷江干流保护人口11439人，房屋面积490380m2，耕地面积1500亩；贾河河堤保护人口6940人，房屋面积205100m2，耕地280亩；红河河堤保护人口1872人，房屋面积12360m2。工程区固定资产6200万元。根据《防洪标准》（GB50201—94）规定，确定保护对象等级为Ⅳ等，该工程防洪标准按20年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江382m3/s，贾河155m3/s，红河52.3m3/s，按《堤防工程设计规范》（GB50286-98）规定，本堤防工程级别为Ⅳ级。根据工程地质勘察报告，本工程区地震动峰值加速度值为0.20g，相当于地震基本烈度为Ⅷ度，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震设防烈度按Ⅷ度设计。5.2工程总体布置根据工程总布置原则，结合堤防工程现状及对现状防洪标准的复核情况，本防洪工程总体布置如下：1）岷江段：岷江左岸上起旧城段小堡子桥上游下至下坝段下瓦窑，右岸分为两段，上段上起小堡子桥至官鹅沟大桥，下段（岷江右岸官鹅沟大桥以下段）上起官鹅沟大桥至计子川大桥下游。其中左岸0+000～3+300.79、3+459.01～3+645.87段、3+885.85～4+140段，右岸下段（官鹅沟大桥以下）0+171.31～1+237.53段共计4808.02m131 需进行基础加固处理；右岸下段3+302.02～3+519.11段共217.09m需进行加固加高处理。以上对原河堤进行改建处理段共计5025.11m，堤线均沿原旧堤线布置。岷江右岸上段桩号0+000～2+622.96段、下段（官鹅沟大桥以下段）0+000～0+138.37段、3+519.11～4+186.55段，左岸3+300.79～3+459.01段共计3586.99m，未设防护堤，本次计划新建河堤。右岸上段上接小堡子大桥桥墩，与左岸平行布置至官鹅沟大桥；右岸下段桩号3+302.02～4+186.55段位于计子川大桥下游，沿河岸布置，以保护右岸居民及部分耕地；岷江左岸桩号3+300.79～3+459.01段在庙沟桥以上（电站退水渠出口），为新建段，堤线沿滨河路右侧布设，与上下已建堤防平顺衔接。2）贾河段：贾河左岸0+000～0＋15.34段、2+290.68～2+490.04段、右岸0+000～91.46段、0+205.09～0+297.01段共计358.71m（其中22.3m为人民桥左右岸桥墩除外）需进行基础加固处理，左岸0+15.34～0+1+482.13段、右岸0+91.46～0+205.09段共计1580.42m需进行加固加高处理，右岸0+297.01～0+448.4段共计151.39m需进行加高处理。以上改建段的堤线布设沿原旧堤线进行布置。3）红河段：因地形条件限制，右岸桩号0+000.00～0+629.26段为新建段，堤线沿民宅边缘布置。5.3堤防工程设计5.3.1堤顶宽度和堤坡的确定考虑到新建河堤与原堤平顺衔接、交通、地形条件等，本次设计采用重力式挡土墙和梯形砂砾石堤浆砌石护面两种防洪形式，堤顶宽均为131 3.0m。根据已建工程经验和工程区原河堤的断面形式及运行情况，浆砌石重力式挡墙临水面为直立式，背水面为边坡为1:0.3；砂砾石梯形堤临水坡取为1:1.5，背水坡边坡1：1.25。5.3.2堤型方案选择新建段堤型选择按因地制宜、就地取材的原则，根据堤段所处地形条件、工程现状、堤基地质、建材材料、施工条件、工程造价等因素综合比较确定。由于工程区均位于企事业单位及城镇居民的密集区，堤防修建的首要制约条件是地形，工程区河堤形式必须选择占地面积小、尽量避免拆迁、不束窄河床的断面形式，所以本次设计新建河堤的断面形式选用重力式挡土墙和梯形砂砾石断面两种方案形式。岷江右岸上段、计子川大桥以下段地势较为开阔，拟采用砂砾石梯形断面河堤；红河右岸为新建居民点，堤线沿民居边缘穿过，因地形限制，只能采用重力式挡土墙形式。根据选定的堤防断面型式，本次设计仅对梯形砂砾石堤身护面材料进行技术经济比选。护面材料拟选为C15砼和M10水泥砂浆砌块石两种形式。（1）护面厚度计算方案一：C15砼护面砼护面的防护厚度采用下面公式计算：式中：t——砼护面厚度（m）；131 η—-系数，对开缝砼板可取0.075，（现浇砼板每5m设一道横向缝）；H——计算波浪高(m)，取H1%，查表得H1%=0.41m；rd——砼板的重度(KN／m3)，rd=24KN／m3；r——水的重度；L——波长（m），L=5.6m；B——沿斜坡方向的护面板长度（m）；m——斜坡坡率，m=1.5。经计算，t=0.012m。考虑砼板施工因素及已建护岸工程经验，取现浇砼护面的厚度为：顶部为0.15m，底部为0.20m，堤脚采用1.0m×0.6m的砼基础。方案二：斜坡式M10水泥砂浆砌块石护面的防护厚度采用下面公式计算：式中：Q——主要护面层的护面块体、块石个体质量（t）；rb——人工块体或块石的重度(KN／m3)，rb=26.8KN／m3；r——水的重度；H——计算波浪高(m)，取H5%，131 KD——稳定系数，查《堤防工程设计规范》D.3.2-1表得5.5；t——块体或块石护面层厚度（m）；n－—护面块体或块石的层数；c――系数，查《堤防工程设计规范》D.3.2-2表得1.3；经计算，经计算，t=0.11m。考虑浆砌石护面施工因素及已建护岸工程的经验，浆砌石护面顶部为0.30m，底部为0.50m，堤脚采用1.0m×0.6m的浆砌石基础。两种方案工程量、投资情况比较见表5—1。每1km新建防洪堤工程量、投资比较见表表5—1名称单价（元）方案一方案二数量合价（万元）数量合计（万元）水上砂砾石开挖4.822694312.992587412.47水下砂砾石开挖6.511754911.421795011.68夯填砂砾石堤身7.762203617.112054015.95砂砾石回填3.05188565.75195335.96M10水泥砂浆砌块石（护坡）306.093970121.52M10水泥砂浆砌块石（基础）277.3960016.64现浇C15砼（护坡）389.70219085.34现浇C15砼（基础）323.7450016.19合计（万元）148.8184.22（2）技术经济比选经对方案一与方案二进行技术、经济方面综合分析比较，其两方案的优缺点如下：方案一（C15砼护面）：优点：单位造价低（148.80万元/km）。缺点：强度及抗冲能力较浆砌块石低，施工难度相比较浆砌块石大。131 方案二（M10水泥砂浆砌块石护面）优点：工程区内天然建筑材料丰富；施工操作技术简单，不用支模等复杂工序；强度及抗冲能力较砼高。缺点：单位造价较方案一高（184.22万元/km）；施工时所需劳力多，体力劳动量大。综上所述：方案一和方案二所选护面材料的强度及抗冲能力均满足本工程的要求，但对于泥石流多发地段，浆砌石护面优于砼护面，且**县已修建堤防均为浆砌石护面，本次设计大部分为旧堤加固加高，对重力式挡土墙护面来说，浆砌石比砼节省投资（每公里造价低35.42万元），抗冲、耐磨、耐久性较好，施工操作技术简单，不用支模等复杂工序，可缩短工期。综合考虑上述因素本次设计采用方案二：M10水泥砂浆砌块石护面。5.3.3堤防断面设计1、新建堤防横断面设计岷江右岸下段桩号0+000～0+138.37段、左岸桩号3+300.79～3+459.01段、红河右岸桩号0+000～0+629.26段均为重力式挡土墙形式，重力式挡土墙采用M10水泥砂浆砌块石，顶部宽度为0.5m，岷江段墙高4.0～7.9m（深泓线以上1.0～4.4m，深泓线以下3.0～3.5m），红河段墙高5.0～5.45m（深泓线以上2.5～2.75m，深泓线以下2.5～2.7m），临水面采用直立式，背水面坡比1：0.3，墙顶竖直部分高1.0m，墙趾长度0.5m，厚度0.5m，墙踵长度0.5m，厚度0.5m；岷江右岸上段桩号0+000～2+622.96段，下段桩号3+519.11～4+186.55段为梯形砂砾石堤，梯形砂砾石形式堤防堤身采用碾压砂砾石填筑，砂砾石夯填前需清除基础131 表层松散人工堆积物、腐殖土及砂碎石，将基础坐落较为稳定的砂砾石层上，夯填相对密度不小于0.60。临水坡边坡1：1.5，背水坡边坡1：1.25，堤顶宽度3m，堤身高度2.5～4.2m（深泓线以上），采用浆砌石护面，顶部厚30cm，底部厚度50cm，堤脚采用1.0m×0.6m的浆砌石基础；基础埋深为3.0～3.5m（深泓线以下），沿堤身设纵向伸缩变形缝，每10m设一道，缝宽3cm，用闭孔塑料板填缝。详见横断面设计图。2、加固、加高堤防横断面设计按工程布置,加固、加高段堤防总长7115.62m，岷江段5025.11m，其中加固4808.02m，加高加固217.09m；贾河段2090.51m，其中加固358.71m，加高加固1580.42m，加高151.39m。1）堤防加固设计本次设计中，拟对不满足设计要求的现状堤防基础掏蚀、坍塌、破坏的进行加固，对堤身护面破坏的河堤，用M10浆砌石按原坡加固，厚度0.3m，基础加固河堤对基础加深部分前移0.5m后按1：1.5坡度加深，厚度0.5m，基础埋深致最大冲刷深度以下，堤脚基础宽度0.6m。详见横断面设计图。2）堤防加高设计由堤防加高设计由于受地形条件限制，并考虑与原现状河堤协调一致，堤顶加设M10水泥砂浆砌块石防浪墙，墙顶高程至堤顶设计高程，基础伸至旧堤顶0.5m以下，防浪墙顶宽0.3m，底宽0.5m，详见横断面设计图。5.4建筑物设计131 5.4.1护栏设计拟对岷江干流下坝段、红河右岸河堤均设防护栏，采用C20钢筋砼预制件，护栏断面为10×10cm2，高1.2m，间距3.0m，共计2.3km。5.4.2越堤道设计为方便两岸交通，在红河右岸桩号0+197.94处修建越堤道，详见越堤道设计图。5.4.3巡堤踏步设计为方便堤防工程的正常检查检修，沿堤线每1km设一处人行踏步，踏步顺河流方向上下游对称设置，踏步台阶尺寸为0.24×0.20m（宽×高），踏步采用C15砼浇筑，详见踏步设计图。5.5稳定计算5.5.1护坡稳定计算护坡稳定计算按《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中（D1·1-1）、（D1·1-2）、（D1·1-3）公式计算，经计算，护坡稳定满足要求，不滑动深度最小安全系数如表5-2。131 护坡稳定安全系数表表5-2滑动深度t（m）12345最小安全系数Kmin2.484.947.7710.1612.155.5.2渗流计算岷江洪水是由局部暴雨造成，据岷江水文站资料分析，干流洪水过程多以单峰为主，中小洪水历时一般在30分钟左右，峰型尖瘦。洪水回落时间很短，难以形成稳定渗流，所以按不稳定渗流计算。计算公式如下：渗流在背水坡脚出现的时间T为：T=n0×H×(m1+m2+b´/H)2/(4×k)式中：k——堤身渗透系数（m/s）；n0——土的有效空隙率；m1、m2——堤身上下游边坡系数；H——迎水面水面高度（m）；经计算，T=3.82（h），大于一般洪水持续时间t，碾压砂砾石堤的渗透坡降为0.092，小于允许水力坡降0.10～0.12。5.5.3护坡堤身稳定计算岷江干流新建河堤最大堤高4.2m，砂砾石梯形堤迎水坡边坡为1：1.5。堤身填筑砂砾石干容重1.98g/cm3，摩擦系数0.45，砂砾石饱和容重2.17g/cm3，粘接力为0。正常情况：设计洪水位骤降期临水侧堤坡。非常情况：设计洪水位时遭遇地震的临水堤坡。131 对最大堤身断面，采用土石坝边坡稳定分析程序STAB计算，成果见表5—3。稳定计算成果表表5—3工况项目正常情况非常情况设计洪水位骤降设计洪水位遭遇地震临水坡1.221.17[K]1.21.1各种工况下，安全系数均满足规范要求，其它断面均计算断面低，固不再进行稳定计算。5.5.4挡土墙稳定计算重力式挡土墙的稳定计算根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98）附录F公式F.0.4、F.0.5分别进行抗滑稳定和抗倾稳定计算。（F.0.4）式中——抗滑稳定安全系数；——作用于墙体上全部垂直力的总和（KN）；——作用于墙体上全部水平力的总和（KN）；——底板与堤基之间的摩擦系数。（F.0.5）式中——抗倾安全稳定系数；——抗倾覆力矩（KN·m）；——倾覆力矩（KN·m）。本工程新建浆砌石挡土墙墙高最大为7m131 ，墙后填筑砂砾石，计算其在枯水期前后均无水压的情况下的抗倾稳定，考虑堤上行人及车辆荷载，经计算，经计算，重力式挡土墙抗滑、抗倾稳定满足要求，计算成果如表5-4。重力式挡土墙稳定计算成果表表5—4工况正常情况非常情况设计洪水位设计洪水位骤降期多年平均水位遭遇地震抗滑安全系数2.151.211.11规范值[Kc]1.21.21.05抗倾安全系数2.181.711.46规范值[Ko]1.451.451.355.5.5挡土墙地基承载力计算防洪挡土墙基底压应力按一下公式计算：式中：——基底的最大和最小压应力（Kpa）；ΣG——垂直荷载（KN）；A——底板面积（m2）；ΣM——荷载对底板形心轴的力矩（kN.m）；ΣW——底板的截面系数（m3）经过上式计算，以每5m为一个计算单元，其最大和最小压应力分别为206.09KPa、4.21Kpa。均小于砂卵石层地基允许承载力350Kpa。131 6施工组织设计6.1施工条件6.1.1地理位置及交通条件工程区位于**县中心，地处岷江及其支流贾河的交汇处，沿岷江西北岸呈“入”字分布，东西长约5km，南北宽不足1km，距离兰州341km，距陇南行署所在地武都110km，距岷县县城73km。工程区内有212国道贯穿岷江右岸，对外交通方便；工程区内有多座桥梁，由各级道路及便道连接，场内交通便利。6.1.2自然条件本防洪工程位于岷江中游**县城关镇河段，据**气象站1956—2006年气象资料统计：多年平均气温8.9℃，极端最高气温34.4℃，极端最低气温-16.9℃。多年平均降水量630.3mm，多年平均蒸发量1348.6mm，全年日照时数2084.5h，平均风速1.6m/s，最大风速15m/s，最大冻土深45cm。6.1.3技术供应条件本工程位于岷江及其支流,河道长年有水，可直接从江(河)取水，水质满足施工及生活用水，施工用水方便。工程区有现有输电线路,在工程区纵横交错,施工用电可直接“T”接。工程区内沿岷江两岸河滩有丰富的砂砾石骨料和块石料，按地质勘测料场，质量和储量可满足施工要求。**县有多家工矿企业，有充分的加工制造和修理能力，可为工程施工服务，本工程所需外购材料由业主招标采购。131 6.1.4工程特点本次设计堤防长度11.33km，其中新建4.22km，加固加高7.12km。其主要工程量为：土、砂砾石开挖321279m3，砂砾石回填110091m3，砂砾石夯填128148m3，浆砌石41788m3。本工程为沿江堤防，主要工程为土石方开挖、填筑及浆砌石护面，由于工程施工点较多，施工干扰少，可以多工作面平行施工，施工安排有很大的灵活性。6.2天然建筑材料根据本工程地质勘探报告,本次拟选用砂石料场4处，块石料场2处。6.2.1砼粗细骨料①1#南河砂砾石料场产地位于岷江上游南河乡政府南1km南河河床漫滩上，距工程堤线最大运距28km。产地面积约37.5万m2，料层为砂卵砾石，松散，无不良夹层。探明净砾石产出率61.0%，净砂产出率29.1%，净砾石储量53.09万m3，净砂储量30.12万m3。除砂的孔隙率为44.4%（偏大），含泥量3.8%（偏高），需冲洗后使用外，其它各项指标符合质量技术要求。②2#岷江小堡子砂砾石料场产地位于岷江右岸小堡子村前河漫滩上，距工程堤线最大运距为5.3km，探明净砾石产出率63.8%，净砂产出率13.85%，净砾储量9.82万m3，净砂储量2.35万m3。除砂的含泥量4.6～5.4%（偏高），需冲洗后使用外，其余各项指标符合质量技术要求。131 ③3#官峨沟砂砾石料场产地位于岷江右官峨沟岷江林业总场西侧的河床漫滩上，距工程堤线最大运距5km。产地面积约9.0万m2，探明净砾石产出率%，净砂产出率%，净砾储量16.51万m3，净砂储量4.75万m3。除砂的孔隙率40.2～50.2%（偏大），含泥量6.1～8.7%（偏高），需冲洗后使用外，其它各项指标符合质量技术要求。④4#岷江计子川砂砾料场产地位于岷江南岸的计子川下游0.5～1.2km的河漫滩上，距工程堤线最大运距8km。产地面积约2.18万m2，净砾石产出率84.3%，净砂产出率14.2%，探明净砾储量4.76万m3，净砂储量0.80万m3。除砂的孔隙率41.1～50.2%（偏大），含泥量3.3～9.3%（偏高），需冲洗后使用外，其余各项指标符合质量技术要求。4个砂砾石料场的砂砾石质量、储量均能满足设计要求，但1#砂砾石料场运距较远，为节省工程投资，不考虑使用。其余3个砂砾石料场施工时可就近使用，但砂的含泥量较高，需冲洗后使用。砼骨料由当地群众筛分，施工时直接购买，5t自卸汽车运至各施工点。6.2.2块石料场①官峨沟块石料场产地位于官峨沟内约7～19km的两岸叉沟里，距工程堤线最大运距14km。现已零星开采，料层为Tb～4厚层状灰质砂岩，单层厚度在30～131 50cm，局部可达80～100cm，按平均开采厚度5m及60%的开采率和70%的成品率估算，储量大于8万m3。据取样试验成果，其饱和抗压强度131Mpa，软化系数0.78，质量指标符合浆砌石块石料的要求。②2#车拉乡剪子河块石料场产地位于岷江左岸县城下游6.5km的车拉乡剪子河内，距工程堤线最大运距17km。料层初选为该套岩层中的砂砾岩，按平均开采厚度5m及50%的产出率和60%的成品率估算，储量大于6万m3。据取样试验成果，其饱和抗压强度58Mpa，软化系数0.73，质量指标基本符合浆砌石块石料的要求。石方开采以手风钻钻孔，人工装药爆破开采，人工装车5t自卸汽车运输至工地。6.2.3填筑及垫层用砂石料场砾石料在岷江及其支流漫滩分布广泛，储量丰富，开采条件好，沿江即可开采。6.3施工导流6.3.1导流标准导流段导流围堰按5年一遇洪水设计，相应洪峰流量为226m3/s。6.3.2导流时间由于采用分段招标施工，分段工程量较小，选用枯水期施工，施工期为10月1日至12月31日，3月1日至6月30日。不同频率的洪水流量见表6-1。131 岷江干流**站分期设计洪水成果表单位：m3/s表6-1月份洪水标准12～3月4月5月6月7～9月10月11月10年一遇洪水5093.2134112310110705年一遇洪水3464.410478.722676486.3.3导流方式及导流建筑物导流方式采用分段围堰法，堰体填筑采用双排编织袋围堰和碎石土体围堰加防渗土工膜防渗（一布一膜，400g/m2）进行经济技术方案比较，经过比较，双排编织袋围堰投资较高（86.69万元/km），且施工难度较大。碎石土围堰投资较低（55.56万元/km），且施工容易，所需劳动力较少，拆除方便。综上所述，本次设计选用碎石土体围堰，临水侧加防渗土工膜防渗（一布一膜，400g/m2），围堰高2～3m，顶宽1.5m，边坡1:1.25，围堰总长3.22km，详见下图。6.4主体工程施工本工程施工工艺较为简单，主要是砾石土开挖、填筑、砌石护坡等工程施工，采用分段招标承包施工方式，为保证工程施工131 进度，控制工程投资，主体工程采用以机械为主、人工为辅的施工方案。6.4.1堤防工程施工（1）砂砾石开挖：砂砾石开挖采用人工配合1m3挖掘机开挖，8t自卸汽车拉运，局部边角部位则由人工挖装，机动三轮车运输，干净的砂砾石就近堆放，作为筑堤材料，质量差的砂砾石料作为回填料。（2）挡土墙基础：机械开挖后的基础面高低不平，应人工整平、压实，达到设计要求后，方可砌筑浆砌石并夯填砂砾石。（3）砂砾石夯填：砂砾石填筑采用采用装载机装车，8t自卸汽车拉运，人工配合74kw推土机推运、平整，14t振动碾碾压，铺料厚度为25cm～30cm，狭窄、边角部位辅以人工平整，蛙式打夯机夯实，并应通过现场碾压试验确定铺料厚度。填筑过程中卸料、铺料、碾压三个工序采用流水作业，填筑顺序由下而上，要求相对密度大于0.60。（4）浆砌石施工：块石料由自卸汽车运至施工点，砌石工程施工采用水泥砂浆拌合机拌料，农用三轮车运输，人工砌筑、勾缝，按照先下层、后上层，先角石、后中石，先沿子石、后腹石的顺序进行，砌筑时缝口砌紧，底部应垫稳填实，严禁架空，不得叠砌和浮塞。（5）本工程防洪堤由于基础位于河道深槽以下，所以施工时，存在基坑涌水，排水量约0.043m3/s，需要采用潜水泵抽排基坑涌水，以保证干地施工。（6）围堰拆除：围堰拆除采用以机械为主，人工为辅的作业方式，人工配合装载机拆除，将拆除废料运至弃渣场统一处理。131 6.4.2其它建筑物施工1）踏步：巡堤踏步与浆砌石护面砌筑相配套施工，浆砌石砌筑时预留踏步位置，待砌筑完成后再立模浇筑砼，人工振捣、抹面，洒水自然养护。2）越堤道：堤身填筑时，需预留越堤道，待削坡处理后，在砌筑挡土墙护面的同时，完成越堤道挡土墙的砌筑施工、整平路面。3）防护栏：护栏采用预制件组装，当浆砌石护坡砌筑至离墙顶50cm时，将护栏预埋栏杆砌入堤体中，由汽车从预制厂拉运至施工点，人工安装。6.5施工总布置6.5.1规划布置原则施工总布置遵照因地制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理及少占耕地的原则，根据本工程特点，采用沿工程河段分段施工，分区布置的方式。设主要施工营地4处，分别集中布置营房、堆料场、水泥砂浆搅拌点等。6.5.2交通设施工程区内有212国道贯穿岷江右岸，对外交通方便；工程区内有多座桥梁，由各级道路及便道连接，场内交通便利。根据本工程建筑物的布置地点和施工规划，场内施工道路主要用于满足进场、成品料的运输、基础开挖和出渣的需要及施工场地、营地等之间的联系，需整修临时施工道路2.5km。131 6.5.3施工用风、水、电1）施工用风仅需在块石料场布置高压供风站，计划采用移动式空压机供风，铺设φ60mm高压供风管300m。2）施工供水本工程施工用水自江（河）取水，使用离心泵将水直接送至工作面，并在工作面设置铁皮水箱蓄水，以供施工之用。3）施工供电工程区有现成的输电线路，施工供电在该线路上“T”接即可，只需架设少量的低压及照明线路。6.5.4生产及生活设施生产设施包括材料加工厂、机修保养站和物资器材仓库；生活设施包括宿舍、办公室和食堂。拟修建临时房屋800m3，工棚500m3。临时工程量见表6-2。6.5.5开挖弃料及填筑料平衡本工程砂砾土开挖总量大于填筑量，开挖的砂砾石用于河堤夯填或回填，有一部分可作为废料处理，堆放在弃渣场，填料不足部分从砂砾石料场开采。131 临时工程量表表6-2序号项目单位数量备注1碎石土围堰万m32.942修整临时道路km2.5施工区内30.4kV输电线路km2.54铁皮水箱个85m35临时仓库及工棚m2800简易房6临时办公及生活用房m2500简易房6.6施工总进度本工程为防洪工程,为减少洪灾损失,建议尽快开工,并尽量缩短工期,早日建成发挥工程效益。根据本工程特点,可多工作面同时施工。根据工程量及拟订施工方法，施工总工期安排1年，其中施工准备期1个月，主体工程施工期7个月，工程完建期2个月，详见施工进度计划表6-3。根据进度计划，各主要施工特性指标如下：（1）施工总工期为1年；（2）劳动总工日为173985工日。131 131 7工程永久占地**县境内土地资源短缺，用地矛盾比较突出，因此，在本工程布置设计中始终把珍惜当地土地资源放在首位，尽量做到少占耕地或不占耕地。但通过工程布置，在工程建设中部分永久占地是不可避免的。本工程本工程永久占地18亩，主要集中在小堡子桥至大堡子村段，为村民承包耕地。工程兴建后可恢复河滩耕地98亩。临时占地3.5亩，为耕地，分布在工程区沿线，主要以施工点布置占地为主。本工程不涉及房屋拆迁、人口搬迁等。131 8环境保护设计8.1工程区环境概况**县属长江流域，地处**省陇南地区的西北部,位于东经104°01′至104°48′，北纬33°46′至34°23′之间，东临礼县，南接武都，西与舟曲、迭部毗邻，北临岷县。工程区地处南、北秦岭之间的陇南山地西北部，白龙江支流岷江水系的中游。地势大致西北高、东南低。按其地貌特征分：工程区南北两岸为构造剥蚀褶皱中高山区及岷江谷地区。工程区内，出露的岩层主要有三迭系第一岩性组（Ta）、第二岩性组（Tb）碳酸岩盐及碎屑岩建造，第四系地层主要为各种成因的松散堆积物。**县城属于温带大陆性季风气侯，年平均气温8.8℃，年平均降雨量633.8mm，年蒸发量348.6mm。岷江**段年平均流量12.2m3/s，实测历史最大流量667m3/s。**县森林资源较为丰富，岷江左岸的土石山山区植被较差，加之近年来开荒严重，生态平衡遭到破坏，水土流失严重。岷江、红河及贾河**城关镇段地表水、地下水都能满足施工及生活用水标准要求。8.2工程建设对环境的影响8.2.1有利影响该工程修建后可提高河道整体防洪能力，确保工程防护区在设计洪水标准下不受洪水侵害，达到防洪减灾的目的，促进当地经济的持续、稳定发展。131 8.2.2不利影响（1）施工期对水质的影响施工期对水质的影响主要来自挖填土料、施工期排放的废水、生活污水和生活垃圾等方面。悬浮物污染：工程在施工中挖填土料量较大，在开挖和回填过程中均可能增加河水悬浮物浓度。石油类污染：工程以机械施工为主，在机械、车辆的检修、冲洗中，会产生一定量油性废水,排入河道影响水质。生活污水污染：生活污水主要是施工人员盟洗水和食堂下水，直接排入水中，影响水质。生活垃圾污染：施工人员产生的生活垃圾会污染空气、影响施工区卫生。另外，雨水淋溶使生活垃圾中的污染物进入附近水体，影响水质。（2）施工期对空气质量的影响施工期间对空气质量的影响主要是生产和施工运输中产生的粉尘、飘尘和施工机械散发的废气。这些将对环境空气质量造成一定影响。（3）施工噪声对居民的生活影响施工机械运行及混凝土拌和等施工环节均产生噪声，噪声对施工人员有所影响，对施工区附近居民点的影响应根据具体情况采取防范措施。（4）其他影响建筑材料的开采及其建筑物用地对原地形地貌有一定的局部破坏，施工结束后，应对其进行整治和修复，避免造成水土流失和植被破坏。131 8.3环境保护及改善措施8.3.1施工期粉末与废气根据其他护岸工程建筑施工现场类比资料，施工区空气悬浮颗粒物污染严重，施工扬尘中最主要的是混凝土和砂石料加工产生的扬尘和运输过程中产生的扬尘，两者共占施工扬尘总量的85%以上。混凝土拌制系统防尘：其产生扬尘的多少主要取决于设备的完好程度和操作使用情况，要求对混凝土拌和机经常维护和检修，使其始终处于良好的工作状态。交通运输防尘：通过修筑坚实路面、保持道路清洁、在运输繁忙路段经常洒水等措施，使之得到有效控制。水泥输送防尘：水泥的装卸、拆包、运输及储存过程中，采取良好的密闭状态，装载多尘物料时，应堆放整齐，减少受风面积，降低运输过程中起尘量。施工机械尾气防治措施：对各燃油机械配备尾气净化器使尾气排放符合有关规定要求，并加强施工期大气质量监测。8.3.2施工期废水施工废水集中排入沉淀池，经沉淀后循环使用。洗砂料废水排至沉淀池中自然沉降，达标后排放，废水在沉淀池中停留时间在30分钟以上，出水水质要满足《污染水综合排放标准》（GB8978-96）的要求。131 生活废水经化粪池处理后进入污水处理设施，达到（GB8978-96）一级标准要求后用作绿化用水，不外排。在施工生活区建立排水沟，将生活污水集中排入附近农田坑内，经沉淀后用于农业灌溉。施工机械、车辆应在维修停放场进行集中清洗，在维修停放场周围布置集水沟收集机械清洗废水，经沉淀、除油处理后排放。8.3.3施工期废渣本工程施工期生活垃圾集中收集运至当地垃圾处置场集中处理。对生活垃圾应设固体垃圾站，定时运出施工区，并进行卫生填埋。填埋方法：一层垃圾一层土。工程承包单位应对施工人员加强教育和管理，做到不随意乱扔废弃物。工程弃渣必须运往指定地点集中堆放，施工结束后及时进行场地清理，恢复原貌。8.3.4噪声防治措施机动车辆产生的流动噪声，控制措施是减少其高音鸣笛，对重型机车安装噪声消声器。对施工人员做好保护工作，一线工作人员轮换作业，采取防噪措施，避免长时间处在强噪声环境中。8.4水土保持8.4.1水土流失范围及管理措施本工程建设引起的水土流失范围主要有施工开挖、施工场地、料场、交通道路和工程弃渣场等。项目部分开挖、回填在断面开挖时就必须扰动原地貌，破坏植被。但对原地貌的破坏面积较小，加之大部分区域为河床漫滩，造成的水土流失较轻微，只要采取相应措施，新增的水土流失可以得到有效控制。131 在施工过程中加强对区域水土保持监督管理，强化植被的保护，严禁一切破坏和不合理的开发行为。8.4.2水土保持监理、监测、运行管理建议水土保持工程监理可由具备水土保持监理资质的主体工程监理单位一并监理实施，水土保持监测也可分年度打捆一并监测。地方水土保持执法部门应加大执法监督力度，加强对施工过程的监督检查，以保证水土保持方案各项措施的落实。8.4.3水土保持效果分析本工程水土保持措施方案实施后，将使项目建设造成的水土流失得到有效控制，扰动土地得到治理，弃渣得到处理，对促进该区域经济发展有重要意义。1318.5综合评价结论工程建设实施后，将解决**县城关镇的防洪问题，对减免洪水灾害带来的社会经济损失，稳定社会经济发展，其社会、经济、生态效益十分显著。工程建设对环境的不利影响，主要集中在施工期，采取相应的工程措施、水保措施和环保措施后，可减免、减少其影响，施工结束后，影响将消除。该工程实施对环境的有利影响是显著的、长久性的，不利影响是局部的、暂时的。153 9.工程管理按部颁标准《堤防工程管理规范》（SL171-96），根据工程级别标准，建设、运行管理的要求，本次对管理机构的设置及人员编制，工程管理范围和保护范围、管理设施等提出意见，并测算管理费用，明确其来源。9.1管理机构和人员编制现有堤防工程由**县水务局负责管理，水务局现有职工100人，其中：管理人员19人，技术人员81人。设抗旱防汛办公室、水政股、电力股、水利股、财务股、人秘股、设计队、质检站、物资供应站、自来水公司、抗旱服务站等股室，现有办公楼一座，建筑面积2000m2，占地面积30亩。现状河道管理与堤防管理由抗旱防汛办公室负责管理。按国务院颁发的《河道管理条理》和部颁《堤防工程管理设计规范》，河道管理应与堤防工程相结合，堤防工程实行按流域水系统一管理和行政区划分相结合的管理体制，并实行专业管理和行政管理相结合的办法。工程建成后，按照工程管理范围和保护范围，由**县水利局抗旱防汛办公室负责管理，不另增设管理机构。9.2工程管理范围和保护范围9.2.1工程管理范围本工程定线长度包括**县城关镇岷江段、红河段及贾河段共16.4km，其中3.33km为达标段，本次设计新建、加固、加高11.33km。包括岷江段新建3586.99m，加固、加高5025.11m；红河段新建629.26m；贾河段加固、加高2090.51m。1）主体工程包括河道、堤身、穿堤、跨堤建筑物、防洪控导工程等。2）附属工程设施包括观测、交通、通讯设施、测量控制标点、界碑、里程桩、水尺及其他维护管理设施等。153 3）生产生活区包括办公用房、设备材料防汛物资仓库、维修车间、砂石料场及生活福利设施等。4）护堤地：横向宽度应从堤防内外坡脚线开始起算，按5m计，部分堤段由于河堤后为居民区、办公楼或道路，护堤范围不能保证5m，视具体地形情况而定。9.2.2工程保护范围根据本工程实际情况，堤防工程保护范围横向宽度在背水侧从护堤地边界线以外算起，按宽度100m划定为工程保护范围，临水侧的保护范围按国务院颁发的《河道管理条例》有关规定执行。工程的管理范围和保护范围，应根据《水法》、《防护法》、《河道管理条理》和《**省水利工程设施管理保护条理》及《**省水利工程用地划界标准》规定，通过行政和法律程序确权划界，向有关部门申请办理确权发证手续，树立界标，绘制平面布置图。9.2.3工程管理办法按《水法》、《防洪法》和《河道管理条理》制定工程管理办法。1）在工程保护范围内禁止任何单位和个人开山放炮、炸取土石和开荒种地等破坏植被的不法行为。2）在工程管理范围内进行建设或开展影响工程的活动，必须经工程管理机构同意，重大的建设或活动，必须按权限上报主管机关。河道滩地及岸线开发利用必须经管理机构同意，并上报主管机关审批。3）在工程管理范围内的工程和设施必须严加保护，任何单位和个人不得侵占、破坏和偷窃。153 4）工程管理机构受防汛指挥部门指挥做好防汛工作，管理人员上岗前必须进行培训，严格按操作规范进行。工程管理人员要定期对堤岸、建筑物等进行巡查，加强工程检测，发现隐患险情应及时向主管机关报告并组织处理或抢修。工程岁修、大修应安排在非汛期进行。5）加大流域内的水行政执法力度，制止河道“三乱”（乱建、乱挖、乱倒垃圾）现象，保护河道行洪畅通。6）防洪减灾，必须引起高度重视，地方人民政府和水行政主管部门应对此予以重视，可进行防洪的宣传教育，提高全民水患意识。在工程保护范围内的单位和个人都有承担工程防护、维修和防洪抢险的义务。在非常情况下，防洪指挥部门有权对其管辖范围内的所有物资、设备和人员进行调用，事后予以归还补偿。7）加强工程管理，结合堤防工程进行两岸绿化，增加植被，筹办多种经营，增加经济效益，加强砂石开采管理，规划范围，发放开采证，制定收费办法。8）加强洪水和泥石流的预测预报，充分利用现代科技，对超标洪水和突发性洪水，应提前预报，安排好防御工作。在重点河段划定“三线”（河道管理范围线、保证水位线、警戒线），给城市建设管理提供依据。9.3交通、通讯、观测及其它管护设施9.3.1交通设施工程区有国道212线公路通过，江（河）两岸多处有桥相连，对外交通方便，工程区内有乡间道路及便道相连，场内交通方便。本次堤防设计充分考虑交通要求，设计为堤路结合。9.3.2通讯设施为满足防汛指挥需要，以便携式手机通讯为主，按每3km配置手持机1台，共3台。153 9.3.3防汛预报及工程观测为加强超标洪水或突发性洪水和泥石流的提前预报，充分利用现代科技，安排好防御工作。为了监测、了解堤防及其它工程运行和安全状况，为防汛抢险服务，考虑本工程级别、水文、气象、地形地质条件，结合堤型及工程运用要求等，在主城区堤防段设置水位、位移、沉降、渗漏观测等断面,并配置工程观测仪器和设备，同时需对近岸河床冲淤变化进行观测，做好档案记录工作，为工程管理、防洪抢险决策等提供科学依据。9.3.4生物工程及其他维护管理设施工程管理中应重视水土保持，水土保持对防治洪水具有很大的作用，生物措施主要用于岷江上游地区及支流两岸河床相对稳定段，可结合堤防工程进行两岸绿化，增加植被，加强生态建设。其它维护管理设施主要地方里程碑、管理范围和保护范围界桩、观测标点、剖面、交通道口标志和警示牌等，并统一进行编号。工程管理设施配置见表9-1。工程管理设施配置表表9-1序号名称单位数量备注交通通讯观测预报合计1JS经纬仪台112S3水准仪台113测探仪台114定位仪台115自记水位计架116流速测量计架118电测水位器台119遥测水位器台1110台式电脑台1111数码照相机台1112手持机台3313客货车辆1114便携式探照灯台33153 9.4生产生活用房按《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SLJ705-98），生产生活区包括办公用房、设备材料防汛物资仓库、维修车间及生活福利设施等，生产生活用房及其它附属设备依托于**县水利局，无需增设。9.5建设管理⑴项目组织领导与建设管理为了加强对项目的管理，在项目实施过程中，必须切实执行项目法人制、工程建设招投标制、工程建设监理制和工程建设合同管理制。为了加强对工程项目的领导和管理实施，组织成立“**县城关镇防洪工程领导小组”，领导小组成员由县人民政府、县计划局、县财政局、县水利局等相关部门的主要负责人组成，负责协调资金的拨付及劳动力调配等工作，在领导小组的领导下，成立“**县城关镇防洪工程建设管理处”为项目法人，由**县水利局主管，全面负责工程建设的各项工作。建管会下设技术、施工、质检、财务、材料和安全生产等六个专业小组和办公室，负责工程的具体实施。⑵工程质量控制工程质量控制目标主要包括基本技术条件控制、工艺控制和材料控制。工程质量必须达到规程、规范及设计文件的要求，把质量目标展开到单位工程、分部工程和单元工程之中并贯穿于工程建设的全程，各分项工程合格率达到100%，优良率达到50%以上，且主要工程建筑物单位工程达到优良，使整个工程达到优质工程标准。⑶工程进度控制本工程主要包括两大部分：旧堤加固加高和新堤修建。由于施工受汛期影响、地形条件限制，河道较窄，施工场地紧缺，施工导流困难，必须在153 汛期停止施工，因此，选择非汛期施工是控制工期的关键因素。项目实施时，应考虑汛期、天气因素制定详尽的施工进度计划，对各种不利因素加以分析，提出应急措施，以保证项目的顺利实施。⑷资金管理方案在资金的使用管理上，坚持按国家财经政策和会计制度，实行款专用，专人管理，单独建帐，单独核算，按工程的进度拨付资金，保证工程的正常进行。9.6管理费用测算工程年运行费主要包括防汛费、工程维修。(1)防汛费4.5万元。(2)工程维护费：按固定资产原值的0.5%计，工程维护费为9.85万元。工程年管理费用总计为14.54万元,由于防洪工程为社会公益性事业,不能产生直接经济效益.因此,经费来源可由地方财政征收防洪工程维护管理费、地方水利建设基金、河道开采砂石管理费中开支。153 10.节能分析**县城关镇防洪工程耗能主要集中在建设期，主要建设内容有新建、加固加高堤防共计11.33km，其中新建4.22km，加固加高7.12km。其主要工程量为：土、砂砾石开挖321279m3，砂砾石回填110091m3，砂砾石夯填128148m3，浆砌石41788m3。该工程节能主要从水、电、燃料三方面分析。10.1节水分析堤防工程以砂砾土料挖填和砼浇筑为主，工程用水只用在生活饮用及砼拌合、堤身碾压及机械消耗上，用水量较少，约耗水1.79万t。工程建设不需开采地下水，也不会对当地水资源产生破坏，该工程是节水的。10.2节电分析工程施工采用机械施工为主，辅之以人工的方法。工程用电主要在基坑排水机泵及砼搅拌、夜间照明等上面，无高耗能设备，耗电低，共耗电9.05万kW.h，该工程是节电的。10.3节燃料分析工程基坑的开挖，坝体填筑均以机械施工为主，施工机械主要消耗汽油、柴油，共约耗油22.3t。不存在冬季取暖问题，不消耗煤等其它的燃料。相对高耗能项目，该工程是节能的。综上所述，该工程共计耗油22.3t、耗电9.05万kW.h、耗水1.79万t。上述能耗指标均符合**省水利水电建筑工程定额标准。153 11．工程设计概算11.1编制说明11.1.1工程概述岷江干支流**县城关镇河段防洪工程共新建、加固、加高防洪堤11.33km。根据《水利水电工程等级划分及供水标准》（SL252-2000）和《堤防工程设计规范》（GB50286-98）的规定，该防洪工程为4级。工程对外交通便利，施工用水、电方便。1）主要工程量：土、砂砾石开挖总量为321279m3，土、砂砾石填筑总量为238239m3，浆砌块石41788m3，砼168m3。2)主要材料用量：水泥5583t，木材6.65m3，钢筋12.93t，钢材1.10t，砂子16749m3，石子158m3，块石41788m3。3）施工总工期1年，主体工程工期7个月，需总劳力173985个工日。10.2编制原则及依据11.2.1.编制原则根据**省甘水发[2009]424号文颁发的《**省水利水电工程设计概（估）算编制规定》进行本工程投资概算编制。11.2.2定额依据建筑工程采用甘水规字[1996]41号文颁发的《**省水利水电建筑工程概算定额》；机械台班定额，执行甘水规发[1996]41号文颁发的《**省水利水电工程施工机械台班费定额》，并根据甘水规发[1998]11号文对其一类费用乘以1.15进行调整，二类费用按本工程标准及能源价格计算。11.2.3费用标准依据**省水利厅、**省发展和改革委员会、**153 省物价局、甘水发[2009]424号文关于颁发《**省水利水电工程概（估）算编制规定》计算各项费用，本次投资概算所取费用按小型计取。11.3投资概算11.3.1基础单价11.3.1.1人工工资工程地处我省**县境内，工资标准按二类地区规定的基本工资：土方工程245元/月；石方工程、砌筑工程、砂子、石子块石备料工程270元/月；混凝土工程、钢筋制安工程、设备安装工程、施工机械机上人员295元/月；高原补贴为25元/人月，施工津贴4元/人.天。定额工资由基本工资、辅助工资（施工津贴、高原补贴、夜餐津贴、节日加班津贴）工资附加费（职工福利基金、工会经费、养老保险费、医疗保险费、工伤保险费、职工失业保险基金、住房公积金）组成。经计算人工工资分别为：土方工程：31.41元/工日石方工程：33.41元/工日砼、安装工程：35.40元/工日11.3.1.2风、水、电价格根据施工组织设计方案及工程项目区情况分析计算价如下：水价格0.36元/m3；风价为0.13元/m3；电价为0.76元/kW·h。11.3.1.3外购材料：外购材料全部采用2010年第1季度市场调节价。⑴水泥：由武山水泥厂购进，汽车直接运至工地仓库。其工地综合预算价为：32.5水泥：576.44元/t153 ⑵钢筋、钢材：由兰州市购进，木材：由古浪县城购进，汽车直接运输至工地仓库，工地预算价分别为：钢筋：4415.80元/t钢板：4815.92元/t型钢：4354.67元/t园木：1258.80元/m3板枋木：1443.30元/m3⑶油料由**县购进，汽车运至工地。其预算价：汽油：8365.10元/t；柴油：7642.47元/t⑷其他一般材料，采用**县预算价加运杂费后构成工地预算价。11.3.1.4砂石料单价：砂石料根据施工组织设计提供的料场及开采工艺计算分析,由自卸汽车运至工地，工地预算价分别为：砂子：50.09元/m3；石子：49.14元/m3；块石：74.98元/m3。11.4工程设计概算11.4.1建筑工程以水工专业设计提供的工程量为依据，结合施工组织设计选用的施工方案，对单项、单位、分部工程选用相应定额逐项分析计算编制。11.4.2临时工程施工导流、交通道路、施工房屋按实物量逐项列入。其他临时工程按第一至第四部分建安工作量的1.5%列入。11.4.3其他费用153 依据**省甘水发[2009]424号文颁发的《**省水利水电工程设计概（估）算编制规定》逐项计算列入。11.4.4工程设计概算根据编制原则，结合本工程的实际情况，经计算分析该工程项目总投资1986.48万元。工程部分投资1935.45万元，（其中：建筑工程1562.51万元，临时工程147.08万元，其他费用133.69万元，预备费92.16万元），移民环境投资51.03万元（建设及施工场地征用费）。11.4.5工程设计概算表⑴表11—1.工程投资总表；⑵表11—2.工程投资总概算表；⑶表11—3.建筑工程概算表；⑷表11—4.临时工程概算表；⑸表11—5.其它费用概算表；⑹表11—6.移民和环境部分费用；⑺表11—7.主要材料预算价格汇总表；⑻表11—8.施工机械台班费汇总表；⑼表11—9.工程单价汇总表。153 工程投资总表表11—1单位：万元序号工程或费用名称建筑工程设备购置安装工程其它费用合计Ⅰ工程部分投资1935.45工程静态投资1935.45工程投资1935.45Ⅱ移民环境投资51.03工程静态投资51.03工程投资51.03Ⅲ工程总投资1986.48工程静态投资1986.48工程投资1986.48153 总概算表表11—2单位：万元编号工程和费用名称概算价值占投资额建筑工程设备购置安装工程其它费用合计%第一部分:建筑工程1562.511562.5184.77一防洪工程1562.511562.51(一)新建防洪堤工程817.25817.25(二)旧堤加固工程745.26745.26第二部分:机电设备安装工程第三部分:金属结构设备安装工程第四部分:临时工程147.08147.087.98一临时房屋建筑22.0022.00二临时交通2.502.50三施工导流工程97.3597.35四其他临时工程25.2325.23第五部分:其他费用133.69133.697.25一建设管理费57.6257.62二科研勘测设计费68.3868.38三其他7.697.69153 总概算表续表11—2单位：万元编号工程和费用名称概算价值占投资额建筑工程设备购置安装工程其它费用合计%第一至六部分：合计1709.59133.691843.28100.00预备费92.16基本预备费5%92.16工程静态投资1935.45工程总投资1935.45153 建筑工程概算表表11—3　　　单位：元序号工程或费用名称单位数量概算金额单价(元)合价(元)第一部分:建筑工程15625105.88一防洪工程15625105.88(一)新建防洪堤工程8172462.341红河1345304.54砂砾石开挖m3139994.8267487.31水下砂砾石开挖m346076.5129969.74夯填砂砾石堤身m383067.7664485.82砂砾石回填m363343.0519327.30M10砂浆砌块石基础m3856282.67241961.81M10砂浆砌块石护坡m32621311.37816092.02M10砂浆砌块石（越堤道）m391306.1727861.15C15砼（踏步）m310389.703896.97C20预制钢筋砼护拦制安m336783.1228192.25钢筋制安t3.6546662.8824346.16细部结构m236146.0021684.002岷江6827157.80砂砾石开挖m3991144.82477815.36水下砂砾石开挖m3562526.51365933.99夯填砂砾石堤身m3452197.76351069.61砂砾石回填m3798263.05243577.71153 建筑工程概算表表11—3　　　单位：元序号工程或费用名称单位数量概算金额单价(元)合价(元)基岩开挖m383499.5483017.34M10砂浆砌块石护坡m312868311.374006666.22M10砂浆砌块石基础m33726282.671053212.26C15砼（踏步）m330389.7011690.92C20预制钢筋砼护拦制安m392783.1272046.87钢筋制安t9.2806662.8861831.52细部结构m2167166.00100296.00(二)旧堤加固工程7452643.551堤基加固5145548.65⑴贾河400698.33砂砾石开挖m34864.822342.94水下砂砾石开挖m365076.5142329.74砂砾石回填m355203.0516843.50M10砂浆砌块石基础m31175282.67332132.15细部结构m211756.007050.00⑵岷江4744850.32砂砾石开挖m3449584.82216736.51水下砂砾石开挖m3554646.51360807.85砂砾石回填m3443163.05135223.99M10砂浆砌块石基础m313968282.673948273.98153 建筑工程概算表续表11—3单位：元序号工程或费用名称单位数量概算金额单价(元)合价(元)细部结构m2139686.0083808.002加固加高2307094.89⑴贾河1982389.23砂砾石开挖m323454.8211304.93水下砂砾石开挖m3314146.51204356.30夯填砂砾石m353297.7641373.09砂砾石回填m3213183.0565048.85M10砂浆砌块石基础m34488282.671268603.49M10砂浆砌块石m31185311.37368969.50细部结构m256736.0034038.00⑵岷江324705.66水下砂砾石开挖m361336.5139896.77夯填砂砾石m314017.7610877.03砂砾石回填m355273.0516864.86M10砂浆砌块石m3810311.37252207.00细部结构m28106.004860.00153 临时建筑工程概算表表11—4单位：元序号工程或费用名称单位数量概算金额(元)单价合价第四部分临建工程1470801.28一临时房屋建筑m2220000.00临时房屋m2500200100000.00工棚与仓库m2800150120000.00二临时交通（整修道路）km2.51000025000.00三施工导流工程973521.86土围堰m32935126.57779887.66土工膜铺设m2199649.70193634.20四其它临时工程元17009957.121.5%252279.42153 其他费用概算表表11—5单位：元序号工程或费用名称单位数量概算金额(元)单价合价第五部分:其他费用1336932.76一建设管理费576165.131建设单位人员经常费129363.002工程管理经常费19404.453工程建设监理费427397.68二科研勘测设计费683836.051勘测设计费683836.05三其他76931.581工程保险费1698.8776931.58153 移民和环境部分费用概算表表11—6单位：元序号工程或费用名称单位数量概算金额(元)单价合价第六部分：移民和环境费用510300一建设及施工场地征用费5103001永久占地（耕地）亩18.0280005040002临时占地亩3.518006300153 主要材料预算价格汇总表表11—7单位：元编号名称及规格单位单价(元)原价运杂费采保费合计一水泥32.5普通硅酸盐水泥t460.00102.3814.06576.44二钢材钢筋t4300.008.10107.704415.80型钢t4100.00148.46106.214354.67钢板t4550.00148.46117.464815.92三木材园木m31220.008.1030.701258.80板枋材m31400.008.1035.201443.30四油料汽油t8160.001.07204.038365.10柴油t7455.001.07186.407642.47153 施工机械台班费汇总表表11—8　　　单位：元编号名称及规格台班费预算金额一类费用二类费用一土石方工程1007油动单斗挖掘机1.0m3823.80202.75621.061031推土机74kW623.13132.00491.141073蛙式打夯机2.8kW89.294.8184.481100胶轮架子车2.712.71二砼机械　　　1209混凝土拌和机0.4m3141.1832.38108.801240插入式振捣器2.2kW18.659.539.121238平板式振捣器2.2kW16.227.109.121251风(砂)水枪125.802.32123.48二运输机械1262载重汽车5t354.5868.23286.351269自卸汽车5t430.4885.34345.141270自卸汽车8t606.88176.88430.00　　　　　　　　　　153 工程单价汇总表表11—9　　　　　　　　　单位：元编工程名称单单价其中　　人工费材料费机械费其他费用其他直接费间接费计划利润税金号位一建筑工程1砂砾石开挖100m3482.09198.66180.1019.1013.9324.7130.5515.042水下砂砾(碎)石开挖100m3650.53355.72169.4512.7318.8332.2741.2320.293夯填砂砾石堤身100m3776.38115.90480.2644.5722.4339.7949.2124.224砂卵砾石回填100m3305.1413.51219.2219.108.8115.6419.349.525基岩开挖100m39954.123997.721188.132698.6450.94277.74799.54630.89310.526M10砂浆砌块石护坡10m33113.67779.461791.232.5590.06155.89197.3497.137M10砂浆砌块石基础10m32826.66588.021768.592.5582.57117.60179.1588.189予制C20钢筋混凝土护栏10m35678.011394.053285.15347.4710.07641.268C20钢筋混凝土护栏安装10m37831.18390.115940.41293.9752.90233.71179.45496.34244.3010土围堰10m3265.71191.600.003.826.8438.3216.848.2911钢筋制安t6662.88594.724564.16359.2346.31194.75273.57422.29207.85153 12.经济评价12.1概况**县城关镇河段防洪工程，主要建设内容是在岷江及其支流新建、加固、加高堤防总计11.33㎞，保护耕地1780亩、房屋面积783440㎡、企事业单位58家，保护人口2.4万人。12.1评价依据1）《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）；2）《已成防洪工程经济效益分析计算及评价规范》（SL206-98）；3）《建设项目经济评价方法及参数》（第三版）。12.2评价原则1)防洪治理工程为社会公益事业项目，无明确财务收入，因此本项目只做国民经济评价，不做财务评价。2）社会折现率采用8%计算，着重评估该工程方案实施后，防止和减少洪水造成的灾害，增加农田和植树面积，分析该工程的投入和支出，计算国民经济的各项指标，以评价项目经济可行性。12.3国民经济评价12.3.1投资费用计算投资费用包括固定资产投资、流动资金、年运行费。12.3.1.1固定资产投资鉴于本工程投资概算是按现行市场价格计算，且随着物价改革的进行，目前主要材料、设备及人工工资等均接近国家计委颁布的影子价格，本项目国民经济评价固定资产投资采用概算工程静态总投资1986.48万元。159 12.3.1.2年运行费包括维修费、防汛费。1)维修费包括大修理费和日常维护费。依据（SL72-94）规程，按固定资产原值0.5%计算，计算维修费为9.93万元。2）防汛费防汛费是防汛期间发生的一些费用，其费用根据实际调查及有关资料确定为4.5万元。经计算年运行费为14.43万元。12.3.1.3流动资金参照类似工程，按年运行费20%计算。经计算2.89万元。12.3.4经济效益计算防洪工程效益，它不是直接创造效益，而是指工程建成后可减少的洪灾损失作为效益。因此，防洪工程效益只有当遇到现状堤防不能防御的洪水时才能体现出来。本工程防洪效益包括洪灾损失效益和其它效益。12.3.4．1洪灾损失效益据调查和参考有关测算资料，防洪效益每年可减少直接或间接损失100万元，采用洪灾综合损失增长率4%，计算出正常运行期逐年防洪效益。12.3.4．2其它效益1）恢复耕地：本工程建成后，可恢复耕地98亩，按亩产300元/亩计算，为2.94万元。159 2）征地种植效益：修建堤防需永久占农田面积18亩，其损失种植为负效益，现农田种植大部分为小麦，年种植亩效益300元，年效益可减少为0.54万元。3）保护耕地：本工程实施后，可保护耕地1780亩不受洪水侵害，年种植亩效益按200元，年可增加为35.60万元。3）防洪，抢险，救灾减少的费用：根据实际调查每发生以上费用5～15万元，按平均计算则年可减少为10万元。经计算防洪效益为149.08万元。12.4国民经济评价指标12.4.1主要参数的确定1)本工程施工期1年，运行期30年，经济分析期31年。2)基准年为开工第一年，基准点为年初。价格水平年为2010年。3)社会折现率为8%。12.4.2国民经济评价主要指标根据项目投资、费用和经济效益流程，经计算，各项国民经济评价主要指标汇总如表12—1。本项目按社会折现率8%计算，主要国民经济评价指标为：经济净现值为88.35万元，大于0；效益费用比分别为1.04，大于1；经济内部收益率8.42%，大于8%；各项指标均大于规范要求。国民经济效益费用流量见附表12—2。159 国民经济评价主要指标表12—1项目评价指标折现率R=8%评价经济内部收溢率(%)8.42大于8%经济净现值(万元)88.35大于0经济效益费用比1.04大于112.4.3敏感性分析防洪工程经济分析中涉及范围多、问题复杂，在财产损失中的各种参数较难选定，影响因素较多。加之防洪工程效益计算的随机性都对评价影响很大，投资和费用在实施过程中有可能发生变化，这些指标变化都影响评价，所以对其进行敏感性分析是非常重要的。本项目考虑对投资、运行费、效益、增长率变化，分析其对评价指标影响程度。主要指标如表12—3。敏感性分析汇总表表11—3序号主要指标变化因子经济效益费用比经济净现值(万元)经济内部收益率(%)1基本方案1.0488.358.422年效益+10%1.15296.409.373年效益-10%0.94-119.717.424投资费用+10%0.95-110.887.545投资费用-10%1.15287.579.48从表中可以看出，本项目有一定抗风险能力。年效益和投资增长率的变化对评价指标都很敏感。12.5国民经济综合评价国民经济评价指标均满足规范要求，所以工程在经济上是合理的。从宏观社会效益看，本项目实施后，可抵御洪水对河岸的冲刷，保护农田及村庄，159 并增加农田和植树绿化面积，具有良好的生态效益、社会效益和经济效益。对当地的社会、经济的持续稳定发展具有一定的推动作用。159 国民经济评价表12-2序号合计建设期运行期1234567……..311效益流量7083.80149.08153.08157.24161.57166.07170.75……..363.861.1洪灾损失效益5608.49100.00104.00108.16112.49116.99121.67……..311.871.2其它效益1472.4049.0849.0849.0849.0849.0849.08……..49.081.3回收流动资金2.91……..2.912费用流量2422.271986.4817.3214.4314.4314.4314.4314.43……..14.432.1固定资产投资1986.481986.48……..2.2流动资金2.892.89……..2.3年运行费432.914.4314.4314.4314.4314.4314.43……..14.43计算指标经济内部收益率EIRR=8.42经济净现值ENPV(is=8%)=88.35经济效益费用比EBCR=1.04161 13结论及建议13.1结论（1）**县城关镇防洪工程保护人口2万人、单位58个、房屋面积783440m2、工矿企业12个、农田1780亩。工程防护对象等级为Ⅳ等，堤防工程级别为4级，防洪标准按20年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江382m3/s，贾河155m3/s，红河52.3m3/s，工程区地震设防烈度按Ⅷ度考虑。（2）**县城关镇防洪工程共有岷江段、红河段及贾河段河堤共16.4km，其中3.33km为达标段，本次设计新建、加固、加高11.33km。包括岷江段新建4216.25m，加固、加高5025.11m；红河段新建629.26m；贾河段加固、加高2090.51m。（3）工程区地处南、北秦岭之间的陇南山地西北部，白龙江支流岷江水系的中游。堤防工程地处河床、漫滩及Ⅰ、Ⅱ级阶地前缘部位，工程地质条件简单，没有大的工程地质问题，天然建筑材料丰富。（4）工程施工期安排在枯水期，导流时段为当年10月～翌年7月。总工期为1年，主体工程施工期为7个月。主要工程量为：土、砂砾石开挖总量32.13万m3，砂砾夯、回填筑总量23.83万m3，砼总量168m3，浆砌石总量4.18万m3。主要材料用量：水泥5583t，砂子16749m3，石子158m3，需总劳力17.39万工日。（5）根据编制原则，结合本工程的实际情况，经计算分析该工程投资总计1986.48万元，其中：工程部分投资1935.45万元（建筑工程1562.51万元，临时工程147.08万元，其他费用133.69万元，预备费92.16万元），移民环境投资51.03万元（建设及施工场地征用费）。161 （6）该工程属于社会公益性质的建设项目，工程效益主要为防洪效益，无明确财务收入，所以经济评价只进行国民经济评价，不做财务评价。经计算，主要国民经济评价指标为：经济净现值为88.35万元，大于0；效益费用比分别为1.04，大于1；经济内部收益率8.42%，大于8%；各项指标均大于规范要求。13.2建议该工程在技术上可行，经济上合理，项目实施后,可提高防洪能力，减少洪灾损失，具有较好的社会效益、经济效益和生态环境效益，对于当地社会经济的发展具有特别重要的意义，建议尽快筹措资金，早日实施。161'