排涝沟及控制闸工程初步设计报告

1综合说明11概述铜陵承接产业转移示范园总体布局为“一园两片”，即包括江南和江北各一个片区，其中起步区设在江南片区。规划选址范围为北至长江，西到城市规划的经一路延伸段、南以钟仓乡和东联乡主干渠为界，东至黄浒河，主要在顺安河与长江口两侧，总面积7337KM2，其中顺安河以西面积349KM2，以东面积3847KM2。起步区位于东联圩内，面积为15KM2。2010年9月，某院编制完成某园江南片防洪排涝规划，铜陵市水务局对此进行了批复。规划对现有的张村站和坝埂头站进行改建，对园区主要的排涝大沟进行整治；在胜利河、十里长河与起步区交汇处新建3座控制闸，阻隔起步区外侧的涝水进入起步区。受铜陵承接产业转移示范园管委会委托，我院于2011年7月编制完成铜陵承接产业转移示范园（江南片）起步区排涝沟及控制闸工程初步设计。12水文铜陵市地处长江中下游，汛期为69月份，最高水位一般出现在78月，枯水位多出现在12月份。随着气候条件的改变，境内江河水位、流量呈现出丰枯交替的周期性变化。大通水文站（19542009年）历年最高洪水位为1664M（本节及第二章为吴淞高程系，其余章节均为85国家高程基准），相应最大洪峰流量为92600M3/S（1954年8月1日）；多年平均枯水位为389M，多年平均流量为28800M3/S；历年最低水位为314M，最小流量为4260M3/S（1979年1月31日）。年内最小流量一般出现在1月份，年内最大流量最早发生在5月，最迟发生在9月，多年平均径流量8938亿M3，其中汛期510月份流量占全年总量的7114。此外，在长江铜陵河段设有坝埂头水位站（1949年设立），坝埂头水位站（19512009年）历年实测最高洪水位为1512M（1954年8月1日）。13工程地质勘察区地层属长江沿岸区，贵池地层小区。该区地层岩性上部地层主要为近代沉积的粘性土、淤泥质土和砂性土（Q4AL），下部为更新世沉积的粘性土（Q3AL）等。根据中国地震动参数区划图GB183062001（50年超越概率10），本勘探场地地震动峰值加速度为005G，相应地震基本烈度度区。14工程任务与规模本次初步设计的主要任务是对现有的十里长河和胜利河排涝沟（张村排涝站的主排涝沟）进行整治，新开挖坝埂头主排涝沟以及新建3座控制闸工程。根据园区地形及水系分布情况，将胜利河和十里长河分为南胜利河段、十里长河段、三江口河上游段、三江口河十里长河汇入段、三江口河胜利河汇入段等5段分别进行设计。各段设计流量分别为64M3/S、114M3/S、72M3/S、186M3/S和250M3/S；新开挖坝埂头排涝沟长1560M，设计流量150M3/S；在胜利河、十里长河与起步区交汇处新建三江口河控制闸、十里长河控制闸、南胜利河控制闸等3座控制闸，设计流量分别为72M3/S、114M3/S和64M3/S。15工程设计根据灌溉与排水工程设计规范（GB5028899）的规定，确定排涝沟工程等别为等。控制闸工程等别为等，主要建筑物涵洞等级为3级。排涝沟工程三江口河、胜利河、十里长河断面型式采用设计常水位以下迎水侧边坡为15，设计常水位05M以上设宽25M亲水平台，亲水平台至地面之间以13斜坡连接，并在斜坡上设置景观绿化。坝埂头站前排涝沟断面按矩形断面设计。河道按照过流能力确定底宽为1516M，按照水面率要求确定底宽3040M。水力坡度取00001000015，糙率采用00225，计算河道过流能力约2355M3/S。此外，对现状不满足沟底高程要求的断面进行疏浚，疏浚总长12231M，疏浚土方8607万M3。三江口闸工程工程位于东联圩红杨树村附近。设计流量72M3/S，闸底高程35M，闸上水位55M，过闸落差01M。控制闸闸位于河道中间，与规划道路正交，采用路下涵结构方式，进口设置控制段，安装挡水闸门。进出口设置浆砌石八字翼墙扩散段。十里长河闸工程工程位于东联圩联胜村附近。设计流量114M3/S，闸底高程36M，闸上水位56M，过闸落差01M。控制闸闸位于河道中间，与规划道路正交，采用路下涵结构方式，进口设置控制段，安装挡水闸门。进出口设置浆砌石八字翼墙扩散段。南胜利河闸工程工程位于东联圩水浒村附近。设计流量64M3/S，闸底高程33M，闸上水位53M，过闸落差01M。控制闸闸位于河道中间，与规划道路斜交，夹角67O，采用路下涵结构方式，进口设置控制段，安装挡水闸门。进出口设置浆砌石八字翼墙扩散段。16金属结构设计3座控制闸孔口尺寸不大，设计水头低，故门体全部采用平面定轮钢闸门，配手电两用螺杆式启闭机。本次设计金属结构设备共包括平面定轮钢闸门6扇、手电两用螺杆式启闭机6台、埋件6孔及其它。闸门及埋件总重232T，不包含启吊设备。17电气工程设计3座控制闸供电电源均引自附近04KV低压电源，各经一只XL32改型动力配电箱向电机供电。启闭机房照明采用双管荧光灯，照明电源直接引自动力配电箱。18节能设计本工程在机电设计中均遵循高效、节能的原则，现将本工程节能观点坚持的原则简述如下以提高效率，降低能耗，以有限的资源和最小的能源消费来取得最大的经济和社会效益，满足日益增长的需求为目标。同时尽量减少或消除机电设备的固有能耗。且不限制发展，不降低服务标准和使用功能。节能途径包括电源节能、动力节能、照明节能。19施工组织设计铜陵承接产业转移示范园江南片排涝沟及控制闸工程由三江口河、十里长河、南胜利河等三条河道疏浚和以上三条河道在起步区边界处新建的三座控制闸组成，工程主要工程量为土方开挖1130112M3，土方填筑135234M3，水泥土填筑8925M3，砼浇筑4823M3，堆砌石6933M3，钢筋162T，闸门制安23T，水泥粉喷搅拌桩36601M。工程所需水泥、钢筋、木材、油料等可从铜陵市物资市场购买，石料自顺安镇石料场采购，黄砂从长江边码头收购。工程施工生产用水可直接从附近河道中抽取，生活用水可利用生活区附近村庄已有的供水系统，施工用电利用附近已有的系统电网。控制闸施工导流时段为11月次年4月，导流期间通过附近东大圩内现有泵站控制河道内水位在60M左右，基坑上下游填筑围堰挡水。冲填区冲填前沿水塘周边填筑围堰挡水，每个冲填区布置2个退水口退水。坝埂头站前排涝沟穿过水塘处利用附近渠道开挖的土方顺渠道方向填筑一围堰挡水施工，排涝沟施工时揭穿了下部砂层，施工采取降水措施控制砂层中地下水位低于建基面05M。河道疏浚土方采用两栖式清淤机开挖，泥驳运输至岸边，冲塘机吹填至冲填区。坝埂头站前排涝沟、控制闸均为常规施工，以机械作业为主，人工施工为辅。工程计划安排总工期11个月，即从2011年9月到2013年6月。工程主要建筑材料需用量为水泥3700T，钢筋174T，汽油8T，柴油567T，块石2662M3，碎石7939M3，黄砂4915M3。110工程管理设计本次排涝沟及控制闸工程不考虑新增管理人员和管理设施，在张村排涝站和坝埂头排涝站的改建工程中一并考虑。111工程占地与拆迁本工程永久占地为坝埂头排涝沟新增占地，临时占地主要为施工临时占地区。共需占地10107HM2，其中永久占地204HM2，临时占地9903HM2。工程占地范围内的拆迁由园区管委会负责实施，不在本报告范围内。112环境保护设计工程建设对环境的影响主要是施工期影响，主要包括水污染、噪声污染、大气环境污染、固体废弃物污染、生态破坏、水土流失、人群健康危害等方面的影响。通过采取相应的防治措施，可将影响降至最低限度，随着施工的结束，影响也随之消失。本工程环境保护专项投资3166万元。113水土保持设计本工程水土流失防治责任范围包括项目建设区和直接影响区。工程建设区面积10107HM2；直接影响区面积1052HM2。根据本工程总体布置、施工特点和区域的水土流失状况，将水土流失防治分区分为河道工程区、临建工程区、取土区、弃土区等4个防治分区。本工程新增水土保持工程总投资为7277万元。114设计概算按2011年第二季度价格水平计算，本工程设计概算静态总投资614122万元，其中工程部分投资603679万元，水土保持工程投资7277万元，环境保护工程投资3166万元。根据国家计委投资19991340号文规定，本概算未计列价差预备费。115效益分析本工程实施后，可提高区域排涝标准，保障起步区的排涝安全，确保区域满足承接产业转移的基本要求，不仅具有较好的经济效益，而且具有较大的环境效益和社会效益，建议尽快付诸实施。2水文21暴雨洪水特性本地区形成大暴雨的主要天气系统是涡切变和台风。暴雨出现时间一般在59月，从4月份开始就有可能出现暴雨，如1989年4月，最大1D暴雨达1033MM，最迟可能到9月份。每年主汛期67月，多为涡切变型暴雨（俗称梅雨），89月出现的暴雨，多为台风型暴雨。本区暴雨历时一般45D，最长可达7D以上，最短的仅1D，一般锋面雨过程较长，台风雨过程较短。铜陵地区洪水既有长江洪水，也有内河洪水，均来自暴雨，洪水的季节特点和时空分布与暴雨一致。长江铜陵河段洪水主要有两种类型，一是长江干流为一般大水年份，而区内入江支流山洪暴发，受江水位顶托影响，出路不畅，形成区域性洪水，造成内涝，1949、1995、1996和1999年洪水即属此类；二是长江某些支流雨季提前或推迟，上、中、下游，干、支流雨季相互重叠，全流域普降暴雨，形成干支流洪水遭遇十分恶劣的全流域性洪水，这类洪水峰高量大，持续时间长，造成的洪涝灾害也最为严重，1849、1931和1954年均属此类洪水。长江铜陵河段（大通站）控制长江流域面积的95，径流量占长江入海总径流量的953，几乎承泄了整个长江流域的洪水。洪水特征表现为峰高量大，组成复杂，高水位持续时间长等。本地区内河洪水都是主要发生在67月，45月和89月亦有洪水发生，但峰量较小，其它月份出现洪水的机率极小。汛期降雨强度大，加上内河均是源短流急，河道坡度大以及排水不畅等原因，极易造成城市积水。铜陵市地处长江下游，汛期为69月份。随着气候条件的变化，区内江河水位、流量、水量的变化均明显呈现出丰、枯交替的周期性变化。长江最低水位一般在12月份，34月份水位逐渐回升，69月份为长江流域多雨季节，水位暴涨，最高洪水位一般发生在78月份。年内最小流量一般出现在1月份，最大流量最早发生在5月，最迟发生在9月。22水文测验情况1）水文（位）站铜陵市水文测站较少，内河无水文测站。长江铜陵段设有大通（二）水文站、横港汛期水位站和坝埂头水位站。大通水文站是长江下游的径流控制站，该站设立于1922年10月，基本水尺和测流断面设于大通和悦洲下游的横港附近，1925年6月停测，1929年10月恢复，此后历经数次停测、恢复，水尺和测流断面也多次变迁，直至1972年在梅埂镇上游310M处设立基本水尺，改称大通（二）站观测至今。1949年在横港下游44KM处设立了坝埂头水位站。横港汛期水位站设立于1975年，位于大通（二）站下游19KM处。2）雨量站本区仅设铜陵气象站观测降雨等气象资料，顺安河及荻港河流域上先后设有雨量站。本地区及邻近流域水文（位）站及雨量站基本情况见表221。表221水文（位）站、雨量站基本情况一览表序号河名站名站别设站年月测站位置资料系列1长江大通二水文站192210贵池市梅埂镇1947至今2长江横港汛期水位1975铜陵市横港码头1975至今3长江坝埂头水位站1949铜陵县坝埂头1949至今4长江铜陵雨量站196210铜陵县城关镇1962至今5顺安河董店雨量站1983铜陵县董店1983至今6顺安河顺安雨量站1959铜陵县顺安镇1959至今7荻港河黄浒雨量站1976繁昌县黄浒乡1976至今8荻港河荻港雨量站1936繁昌县荻港镇1936至今23径流及实测水位根据长江干流大通水文站统计资料，多年平均流量59339M3/S，其中最大洪峰流量92600M3/S1954年8月1日，最小4620M3/S（1979年1月31日），1998年实测流量为82100M3/S，年内最小流量一般出现在1月份，最大流量最早发生在5月，最迟在9月；年均径流量9004亿M3，汛期（510月）径流量占全年径流量的7116左右。长江大通站历年水位及流量见表231。表231长江大通站历年水位及流量表年份最高水位M日期最大流量M3/S日期195112218月9日455008月9日195213849月24日590009月24日195312106月12日452006月12日195416648月1日926008月1日195514157月1日596006月30日195613506月29日532006月29日195713078月13日515008月12日195813115月21日579005月22日195913047月9日533007月8日196011758月17日448007月5日196112086月20日468006月19日196214617月12日683007月11日196311509月1日435009月1日196414097月7日644007月7日196512557月31日501007月28日196612937月17日555007月17日196713557月8日578007月8日表231长江大通站历年水位及流量表年份最高水位M日期最大流量M3/S日期196814547月22日688007月18日196914947月20日677007月19日197014217月24日616007月24日197112876月11日540006月10日197210846月8日394006月8日197315027月1日700007月1日197414297月21日650007月20日197513865月25日611006月24日197614237月19日604007月18日197714876月30日674006月30日197811877月2日469007月2日197912729月30日525009月30日198014729月4日640009月4日198112607月24日500007月24日198213926月27日639006月26日198315707月13日726007月19日198413148月2日527007月15日198512007月20日465007月20日198612667月13日516007月13日198713337月31日564007月30日198814249月18日637009月17日198914377月9日597007月18日199014027月9日624007月9日199114617月17日636007月18日199214647月13日672007月14日199314407月11日643007月11日199414086月28日612006月28日199515737月9日755007月9日199615527月22日743007月22日199713817月21日657007月17日表231长江大通站历年水位及流量表年份最高水位M日期最大流量M3/S日期199816318月2日821008月2日199915877月22日839007月23日200012877月12日537007月12日200214558月29日669008月27日200314167月17日620007月16日200412277月29日473007月29日200515669月8日594009月7日200611406月23日439006月23日200713178月8日553008月8日200812449月7日487009月7日多年平计洪水位分析241长江铜陵段1954年型设计洪水位根据防洪标准和长江流域综合利用规划报告（1990年修订）所制定的长江堤防的防洪标准，铜陵市江堤的防洪标准以防御长江1954年型洪水作为设计标准，即以湖口225M、大通171M和芜湖134M为控制水位，其它各节点水位通过相关或内插求得。即获港水位由获港站与芜湖站建立相关线求得，为154M，羊山矶、横港、朱家嘴和坝埂头（顺安河出口）水位由大通和获港两站相连的水面线内插求得，分别为1679、1671、1635和156M。铜陵段江堤各节点长江设计洪水位成果见表241。242内河设计洪水位内河堤防洪设计水位取决于长江洪水和内河洪水的不同遭遇组合。设计洪水位采用1954年型长江洪水位遭遇内河10年一遇洪水流量与内河20年一遇洪水流量遭遇长江10年一遇洪水位两者水位的外包线。1）河口10年一遇江水位分析芜湖站及大通站10年一遇最高江水位为1185M及1528M。铜陵市各河口10年一遇洪水位可通过水位站相关、内插等方式推算出来，荻港站（黄浒河口）10年一遇水位为1366M。坝埂头（顺安河口）10年一遇江水位为1388M。表241铜陵段江堤各节点长江设计洪水位成果表圈堤名称地点桩号水位（M）羊山矶00001679横港44501671金山路口94501657黑砂河口115001653城区江堤余家桥123001652朱家咀00001635汀洲15301627顺安河口137501560西联圩钟仓站177001569城湖铁路桥00001629新桥河口65001593张村站122501567顺安河口148001560坝埂头站159301560永丰站226601552东联圩竹园棵3377015892）内河设计暴雨洪水铜陵市内河洪水都是由暴雨产生的，而形成大暴雨的主要天气系统是涡切变和台风。该地区出现暴雨的时间一般为59月，每年主汛期67月，多为涡切变型暴雨（俗称梅雨），89月出现的暴雨，多为台风型暴雨。本地区暴雨历时一般45D，最长可达7D以上。铜陵市内河设计洪水，采用设计暴雨、产汇流等步骤进行计算。限于暴雨资料，设计暴雨采用暴雨等值线图推求。铜陵市10年一遇、20年一遇24H设计暴雨分别为200MM、246MM。根据铜陵市地形、地貌和水系汇集等特点，将顺安河水系和黄浒河水系分别划分为6个和8个计算分区。并由地形图量算得两流域山丘区流域特征值，详见表242。表242黄浒河、顺安河流域山丘区流域特征值表河名流域名称流域面积KM2流域长度KM河道长度KM平均宽度KM形状系数地面坡度DM/KM河道坡降代码FL1L2BFSAJ黄浒河244201700242014360845100270黄浒河钟鸣河4470105012704260405670450东西湖590110018005360488135081新桥河973139016707000504180420顺安河朱村河1378188020007330390430250备注BF/L1；FB2/F由上述的水文计算分区、设计暴雨和流域特征值等参数，根据我院1984年编制的安徽省暴雨等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中小面积设计洪水计算办法以下简称“84年办法”，计算得两河流域水系各节点的不同重现期的设计洪水成果见表243。3）内河设计水面线铜陵市顺安河和黄浒河的出口分别为北埂王和荻港镇，均与长江干流相通，长江水位的高低直接影响内河水位的涨落，因此内河防洪设计水位取决于长江洪水与内河洪水的不同遭遇组合。设计水面线采用以下两种情况组合的外包线一是长江干流1954年型设计洪水的河口水位与内河10年一遇暴雨洪水遭遇组合；二是长江干流10年一遇河口江水位与内河20年一遇设计暴雨洪水遭遇组合。由上述计算的顺安河、黄浒河两流域水系各节点不同重现期的设计洪峰流量成果，经用实测断面进行推算，顺安河与长江1954年型洪水位相应的设计洪水位为15601629M；黄浒河与长江1954年型洪水位相应的设计洪水位为15521589M。两河的设计水面线参见图242和图243。表243顺安河、黄浒河流域各节点设计洪水成果表洪峰流量M3/S洪峰模数M3/S/KM2河名流域名称10年一遇20年一遇流域面积KM210年一遇20年一遇黄浒干流山丘区533883592442219342山丘区11432167447256485圩区414154076076钟鸣河钟鸣以上11842208501236441余村以上6545100682943222342中心闸圩区245245327075075工商殿以上圩区231231308075075工商殿以上7021105443578196295山丘区7041045150469697工家渡圩区383850076076工家渡以上7375109033778195289山丘区9701439219443657河口圩区257257342075075黄浒河河口以上8067116084339186268新桥河钱村以上25593590973263369山丘区312147261378226343朱村河圩区173173247070070顺安河钱村陈家湾以上585384892598225327撇洪沟13462082590228353圩区636636848075075东西湖钟仓站以上198227181438138189顺安河钟仓站以上7835112074036194278河口以上圩区542542723075075河口以上8377117494759176247备注圩区洪量按排水模数075M3/S/KM2。图42顺安河防洪设计水面线162916159615691560150151601655010150距离KM水位M钟仓站钱村渡口芜铜公路桥湖城铁路桥北埂王图43黄浒河防洪设计水面线158915721501521451501516016502040608010距离KM水位M永丰站工家渡工商殿竹元棵25治涝水文采用年最大值法（瞬时单位线法）分析计算排涝沟的设计流量。1）设计净雨及时程分配本次24H暴雨总损失量采用70MM。采用某院1984年编制的“安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法”（以下简称“84年办法”），24H面净雨量（R24）等于面暴雨量扣除总损失量（损失量和地下水）得净雨，净雨雨型采用同频率内包形式，各重现期24H的净雨时程分配见表251。表25124H净雨时程分配表时序H1346791011121315161819212224占R24的9376占R24R3的1115261812992）24H净雨过程根据“84年办法”中各历时24H净雨过程分配表，经计算各频率24净雨过程见下表252。表252“84年办法”24小时净雨时程分配计算成果表20年一遇时序（小时）各历时占24H3H比例（）各历时占24H比例（）逐时段净雨（MM）17611310231031131044235423615423773387339267331091585113765161261057135071450715185071633817338181233819254202542192542225423254249254100176103工程地质31勘察工作量根据铜陵承接产业转移示范园规划布置，某院勘测分院于2011年3月对拟建三江口河、十里长河、南胜利河控制闸位置进行了工程地质勘查的外业工作。勘察的目的（1）查明闸址位置土层分布、地质结构，根据不同的工程地质条件，给出加固处理建议；（2）查明建筑物的工程地质和水文地质条件；（3）提供有关岩土物理力学性质参数。根据勘察的任务和要求，本次勘察工作采取机械钻取土样、标准贯入试验和重型动力触探测试相结合的方式进行勘察。勘察主要工作量见表311。表311勘察工作量一览表32区域地质构造及地震勘察场区构造单元属于扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带安庆凹断褶束内。下扬子台坳是震旦纪以来的坳陷区，沿江拱断褶带沉积震旦纪至三迭纪地层，安庆凹断褶束分布于安庆、铜陵、芜湖一线的长江两岸，凹断褶束内除发育与褶皱伴生的断层外，燕山期形成的NNE、SN及NEE向断层也很发育，且分布集中长江就是循这几组断裂而伸展，本区处项目单位工作量备注钻探孔个15总进尺5017M取原状土样件99取扰动样件22取水样组4标贯试验段次65室内常规土工试验组99颗粒分析试验组/室内渗透试验组/水质简分析试验组5于相对上升阶段，河流下切，长江两岸形成阶地。场区处于本省地貌宏观分区的皖南山区与江淮丘陵之间的沿江平原，圩区堤基主要坐落在级阶地与河漫滩上。根据中国地震动参数区划图GB183062001（50年超越概率10），本勘探场地地震动峰值加速度为005G，相应地震基本烈度度区。33地层与岩性勘察区地层属长江沿岸区，贵池地层小区。该区地层岩性上部地层主要为近代沉积的粘性土、淤泥质土和砂性土（Q4AL），下部为更新世沉积的粘性土（Q3AL）等。根据钻孔揭露的3座控制闸地层自上而下分述如下1）三江口闸第层淤泥，灰色，流塑状，饱和，含腐朽物。层厚110250M，层底高程220410M。第层淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑状，很湿饱和，局部夹薄层粉土，含贝壳及云母碎片，干强度低，韧性低，场地内均有分布。层厚330740M，层底高程520040M。第层粉土，灰色，稍密状，很湿饱和，夹粉质粘土，干强度低，韧性低，场地内大部分分布。层厚190340M，层底高程580280M。第层粉质粘土，灰色，硬塑状，稍湿，含铁锰结核，干强度高，韧性高，场地内普遍分布。层厚300800M，层底高程1280820M。第层粉质粘土夹粉土，灰色，湿，软可塑状，含铁锰结核，夹粉土薄层，干强度中等，韧性中等，场地内普遍分布。层厚8101270M，层底高程21002090M。第层砾砂，灰黄色，中密状，夹砾石，场地内普遍分布，层厚130200M，层底高程22902230M。第层卵石，灰黄色，中密密实状，充填物为砂，磨圆度极差，场地内普遍分布，本次勘察未揭穿，揭露厚度为470610M，层底高程28802720M。2）十里长河闸第层淤泥，灰色，流塑状，饱和，含腐朽物。场地内均有分布，层厚450540M，层底高程084066M。第层粉砂夹粉土，灰色，稍密状，很湿饱和，夹薄层粉土，场地内均有分布。层厚100410M，层底高程464124M。第层淤泥，灰色，流塑状，饱和，含腐朽物，贝壳，有异味。场地内均有分布，层厚5201230M，层底高程1444784M。第层淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑状，很湿饱和，局部夹薄层粉土，含贝壳及云母碎片，干强度低，韧性低，场地内均有分布。层厚320790M，层底高程19851244M。第层粉质粘土，灰色，湿，可塑状，局部有腐朽物，切面光滑含铁锰结核，夹粉土薄层，干强度中等，韧性中等，场地内局部分布。层厚660690M，层底高程19351905M。第层角砾，灰色，稍中密状，局部含少量卵砾石，场地内普遍分布。本次勘察未揭穿，揭露厚度为510780M，层底高程27152415M。3）南胜利河闸第层杂填土，杂色，湿，松散，含贝壳残片及部分粉细砂，含粉质粘土。层厚130140M，层底高程401497M。第层淤泥，灰色，流塑状，饱和，含腐朽物。场地内部分分布。层厚340450M，层底高程121202M。第层淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑状，很湿饱和，局部夹薄层粉土，含贝壳及云母碎片，干强度低，韧性低，场地内均有分布。层厚13701550M，层底高程12891053M。第层角砾，杂色，中密，饱和，场地内普遍分布。层厚700980M，层底高程20681949M。第层角砾，杂色，密实，饱和，场地内普遍分布。层厚6901220M，层底高程32532739M。第层卵石，杂色，密实状，饱和，充填物为砂，磨圆度极差，场地内局部揭露，本次勘察未揭穿，揭露厚度为220M，层底高程为3473M。34水文地质条件三江口河闸地下水类型主要为孔隙潜水和承压水，主要分布于上层的淤泥、淤泥质土、粉土、砾砂和卵石中。主要以大气降水补给为主，与地表水有一定的水力联系。勘察期间测得稳定水位高程为600M。十里长河闸地下水类型主要为孔隙潜水和承压水，主要分布于上层的淤泥、淤泥质土和底部的角砾石中。主要以大气降水补给为主，与地表水有一定的水力联系。勘察期间测得稳定水位高程为586M。通过取样室内渗透试验及现场渗透试验测得、层土渗透系数均为I1075CM/S左右，为弱微透水性土层；第、层为强透水层。南胜利河闸地下水类型主要为孔隙潜水和承压水，主要分布于上层的淤泥、淤泥质土和底部的角砾、卵石中。主要以大气降水补给为主，与地表水有一定的水力联系。勘察期间测得稳定水位高程为531582M。通过取样室内渗透试验及现场渗透试验测得、层土渗透系数均为I1075CM/S左右，为弱微透水性土层；第、层为强透水层。本次勘察采取地下水样做水质简分析，得之1）场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性。2）场地地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。3）场地土对建筑材料具微腐蚀性。35场地土的物理力学性质测试与统计1）标准贯入试验锤质量为635KG，落距为760MM,自动脱钩。其试验成果见表351。表351标准贯入试验锤击数统计表基本值闸别地层编号土层名称试验次数NMAXMINU标准差淤泥质粉质粘土62822250224粉土3584149/粉质粘土61641321471021粉质粘土夹粉土74935430485三江口河闸砾砂4231210220/淤泥1141414/粉砂夹粉土66044530602淤泥4161114/淤泥质粉质粘土65121281157十里长河闸粉质粘土5634958/淤泥4201417/南胜利河闸淤泥质粉质粘土1339192805182）重型动力触探试验锤质量为635KG，落距为760MM,自动落锤。其试验成果表352。表352重型动力触探试验锤击数统计表基本值闸别地层编号土层名称试验次数NMAXMINU标准差三江口河闸卵石161271091190575十里长河闸角砾1910950781740角砾1810980930886南胜利河角砾1713211212106303）室内土工试验根据土工试验成果汇总表，统计各土层的物理力学性质指标详表353355。36工程地质条件通过勘察揭示，在本次勘察揭露深度范围内，场地地层在平面、垂直方向上分布均较规则。各控制闸场地地层描述如下1）三江口河闸第层淤泥，松散，高压缩性土。第层淤泥质粉质粘土，软流塑状，属高压缩性土，强度很低。第层粉土，稍密状，厚度小，强度低。第层粉质粘土，硬塑状，强度高，压缩性低。第层粉质粘土夹粉土，软可塑状，厚度大，强度较低。第层砾砂，中密状，具有一定的强度。第层卵石，中密密实状，强度较高。2）十里长河闸第层淤泥，松散，高压缩性土，强度低。第层粉砂夹粉土，稍密状，强度低。第层淤泥，松散，高压缩性土，强度低。第层淤泥质粉质粘土，软流塑状，属高压缩性土，强度很低。第层粉质粘，可塑状，局部分布，强度较低。第层角砾，稍中密状，具有一定的强度。3）南胜利河闸第层杂填土，松散。第层淤泥，松散，高压缩性土。第层淤泥质粉质粘土，软流塑状，属高压缩性土，强度很低。第层角砾，中密状，具有一定强度。第层角砾，密实状，强度较高。第层卵石，密实状，强度高。37结论与建议1）综合室内外勘察成果，推荐场地各土层承载力标准值FK（KPA）、压缩模量ES（MPA）、内聚力C（KPA）、内摩擦角（度）及渗透系数K（CM/S）建议值见表371表371各土层建议值一览表FKESCK站别层序地层名称KPAMPAKPA度CM/S淤泥5025469665105淤泥质粉质粘土603516315641105粉土1105020917846104粉质粘土25010070221452106粉质粘土夹粉土1205733018839105砾砂20065102三江口河闸卵石30093102淤泥50257010858105粉砂夹粉土1004512912528103淤泥55306711866105淤泥质粉质粘土804016613247105粉质粘土1206022027739105十里长河闸角砾20068102淤泥5025539556105淤泥质粉质粘土603513214143105角砾20059102角砾28078102南胜利河闸卵石300951022）勘察场区地震动峰值加速度为005G，相应地震基本烈度为6度。勘察场区可不进行液化判别。3）三江口河闸可选第层硬塑的粉质粘土作为闸基的基础持力层；十里长河闸可先采用换填法对第层淤泥进行处理，再采用搅拌桩对第、层土进行处理，提高地基的承载力；南胜利河闸可先采用换填法对第层淤泥进行处理，再采用搅拌桩对第层淤泥质粉质粘土进行处理，提高地基的承载力。4）在施工过程中，地下水位较高，应采取专门的排水措施。4工程任务与规模41社会经济概况东联圩系沿江纯圩区，北面受长江干堤保护，东面受黄浒河堤保护，西面受顺安河堤防保护，堤防总长为3377KM。圩内地形总体趋势是中间高，四周低，起伏不大，地面高程一般为10587M，平均地面高程在82M左右。东联圩圈堤保护区面积103KM2，人口71万，耕地846万亩。2009年农业生产总值10584万元，农民人均收入5772元。42工程现状及存在问题421涝灾成因分析根据水文气象和地形条件分析，铜陵江南产业园起步区涝灾主要成因为汛期外河水位较高，涝水无法自流外排；现有泵站排涝标准、规模等均无法满足排涝要求；圩内沟渠规模及配套设施不全，难以做到分级控制，无法满足区域排涝要求。422排涝现状1）泵站现状铜陵承接产业转移示范园江南片起步区内现有张村排涝站和坝埂头排涝站，张村排涝站设计流量160M3/S，装机1400KW，坝埂头排涝站设计流量39M3/S，装机325KW。现状排涝标准710年一遇。2）排涝沟现状起步区内主要的排涝大沟为胜利河和十里长河。胜利河位于东联乡西北部，紧靠长江，流经东联乡新河、郎丰、复兴、永丰四个行政村，全长约5KM，面积约870亩，河道最宽处宽约400M，最窄处宽约200M，最深水处约6M，浅滩处水深约2M，平均水深25M。胜利河常年水位73M，最高水位85M，最低水位58M。胜利河目前被分为6段，每段面积百余亩，主要养殖鱼、虾、蚌、螃蟹等水产品。十里长河位于东联乡中部，为流潭圩和永丰圩交界处，流经东联乡长河、新河、联合、莲西四个行政村，全长约6KM，面积约1700亩，河道最宽处约600M，最窄处约50M，最深处水深7M，浅滩处水深约15M，平均水深3M，常年水位79M，最高水位93，最低水位57M。423存在问题起步区现状范围内为农业生产区域，已有的水利基础设施主要服务于农业生产，因此水利设施的建设标准与起步区的要求相比尚有较大差距。目前圩口农田排涝标准约710年一遇，面上排涝沟渠淤积严重，排水不畅，不能满足城市排水的需要。排涝存在的主要问题有1）排涝标准不足现有多为农田排区，其排涝标准为710年一遇最大3D降雨3D排至作物耐淹深度，不能满足起步区20年一遇24H暴雨地面不能积水的排涝要求。2）排涝水位不适应城排要求现有张村排涝站2009年完成更新改造，但是按照农田排涝要求实施的，其排涝水位是为服务农田10年一遇3D暴雨排至作物耐淹深度要求设定的，而起步区规划路网要求更低的排涝水位，才能保证地面不积水，原设计排涝进水池特征水位不符合城排要求。3）排水区内农排城排尚未分开起步区为城排标准，而周边近期仍为农田，涉及到城排区和农排区涝水分治与调整，也涉及到起步区近期建设和远期发展关系处理，以及排涝安全与水体流动要求，需统筹安排。4）沟渠配套设施不完善由于沟渠配套设施不全，难以做到分级控制。另外，由于面上排涝沟长期缺乏资金疏通，淤积严重。而承接产业转移示范区需要更深更宽的排涝沟，以加快排水，避免积涝成灾。43工程建设的必要性上世纪80年代以来，长江曾发生1983年、1995年、1998年和1999年四年较大洪水，受江水位顶托，加上圩区排涝能力不足，内涝严重，给该区造成了重大经济损失，对社会稳定和交通、通讯等也造成了一定的不利影响。随着城市建设的发展，起步区内同样的降雨，涝灾损失将越来越大，因此，对排涝的要求也越来越高。因此，为保障园区的排涝安全，促进经济发展，减小涝灾损失，对现有的泵站进行改建和对现有的排涝沟进行整治已显得十分迫切和必要。44工程任务与规模441除涝标准按照园区建设要求，并结合当地调蓄、排水条件，除涝标准采用20年一遇24H暴雨，地面不积水。442工程任务与规模本次设计的主要任务是对现有的十里长河和胜利河排涝沟（张村排涝站的主排涝沟）进行整治，新开挖坝埂头主排涝沟以及新建3座控制闸工程。1）排涝沟整治根据园区地形及水系分布情况，将胜利河和十里长河分为南胜利河段、十里长河段、三江口河上游段、三江口河十里长河汇入段、三江口河胜利河汇入段等5段进行设计。南胜利河段长2800M，设计流量643M3/S十里长河段长4362M，设计流量114M3/S。三江口河上游段长2669M，设计流量72M3/S。三江口河十里长河汇入段长1200M，设计流量186M3/S。三江口河胜利河汇入段长1200M，设计流量250M3/S。坝埂头站新开挖排涝沟段长1560M，设计流量150M3/S。2）新建控制闸工程为阻隔起步区外侧的涝水进入起步区，新建三江口河控制闸、十里长河控制闸和南胜利河控制闸等3座控制闸工程。根据各控制闸所在排涝沟的设计流量，确定三江口河控制闸、十里长河控制闸和南胜利河控制闸的设计流量分别为72M3/S、114M3/S和64M3/S。工程总体布置见图441。5工程设计51设计依据511主要规程、规范水利水电工程初步设计报告编制规程（DL502193）；水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）；防洪标准（GB5020194）；堤防工程设计规范（GB5028698）；水工建筑物抗震设计规范（DL50732000）；建筑地基基础设计规范（GB500072002）；灌溉与排水工程设计规范GB5028899；水利水电工程施工组织设计规范（SL3032004）；建筑地基处理技术规范JLG792002、J2202002；公路桥涵设计通用规范（JTGD602004）；水工混凝土结构设计规范SL1912008。512依据的主要文件1）铜陵市城市防洪规划报告某院2000年6月；2）铜陵市江堤加固工程初步设计报告某院2002年6月；3）关于安徽省铜陵江堤加固工程初步设计报告非隐蔽工程的批复水利部长江水利委员会长计200263号文；4）某园江南片防洪排涝规划某院2011年1月；5）关于某园江南片防洪除涝规划批复铜陵市水务局铜水务201112号文。513设计标准1）除涝标准按照园区建设要求，并结合当地调蓄、排水条件，除涝标准采用20年一遇24H暴雨，地面不积水。2）工程等别和建筑物级别根据灌溉与排水工程设计规范（GB5028899）及公路桥涵设计通用规范（JTGD602004）的规定，确定排涝沟工程等别为等。控制闸工程等别为等，主要建筑物为3级。3）地震烈度根据中国地震动参数区划图（GB183062001），工程区地震动峰值加速度为005G，地震基本烈度为度。52排涝沟工程设计521排水河道布局规划考虑现状水系、河网密度、雨水管线接入便利性及与规划路网的关系，结合起步区总体规划，主要对园区现有的三江口河、胜利河、十里长河等进行布局规划，并新建坝梗头站前排涝沟工程。522断面型式1）断面确定原则能通过设计排涝流量；宽度不小于作为景观河道的视角宽度；岸坡考虑护砌，河底一般不考虑护砌，由于区域地质条件较差，水流流速宜控制在不冲不淤流速范围内；尽量考虑结合河道现状；水面宽度考虑规划区总水面率达到6的要求。2）断面型式根据以上原则，三江口河、胜利河、十里长河断面型式采用设计常水位以下迎水侧边坡为15，设计常水位05M以上设宽25M亲水平台，亲水平台至地面之间以13斜坡连接，并在斜坡上设置景观绿化。从节省土地资源的角度出发，坝埂头站前排涝沟断面按矩形断面设计。为满足环境美化及边坡稳定要求，两侧采用生态砼加筋挡墙。523断面设计1）排涝沟中心线确定原则规划排涝沟中心线基本上与现有河道中心线一致，局部微调。2）底宽确定原则河道底宽首先按满足设计流量要求进行确定，在此基础上按照规划水面率不低于6的要求进行确定，河底宽度取两者之间较大值。排涝沟计算水深取2M。3）设计流量根据区域来水面积，按照“84年办法”，分别计算出三江口河、胜利河、十里长河设计流量为72M3/S、64M3/S、114M3/S。4）河道宽度依据各排涝沟的汇水范围，分段计算各排涝沟的汇水面积、设计流量，河道按照过流能力确定底宽为1516M，按照水面率要求确定底宽3040M。水力坡度取00001000015，糙率采用00225，计算河道过流能力约2355M3/S。详见表521。表521排涝沟分段设计断面计算表524疏挖工程1）疏挖原则对小于设计断面的河道进行疏浚开挖，大于设计断面的河道保持现状。2）根据规划确定的排涝沟断面，按照疏挖原则对现状不满足沟底高程要求的断面进行疏挖，疏挖总长12231M，疏挖土方8607万M3。3）坝埂头站前排涝沟根据规划位置重新开挖，设计长度约156KM，排涝沟中心线距规划道路边线655M，沟底高程30324M。为满足生态环境要求，排涝沟两侧采用生态砼加筋挡墙，仰角约768O，挡墙采用C20砼基础，顶部设C20砼压顶。基础外侧设置2M宽浆砌石护底。525河岸坡抗滑稳定计算1）计算断面的选取抗滑稳定计算断面选取的原则是河岸坡高度大、河基软弱土层较厚的断面。因为软弱土层抗剪强度最低，该土层较厚对堤身抗滑稳定的不利影响最大。如果这样的堤身断面抗滑稳定安全系数大于规范许可值，河流名称长度（M流量M3/S边坡比降河底高程M水深M糙率满足过流能力最小底宽M满足水面率要求底宽（M）备注南胜利河2800641/51/10000303332002251535十里长河43621141/51/1000031736200225535三江口河上游2669721/51/1000031735200225230三江口河十里长河汇入12001861/51/100003033172002251135三江口河胜利河汇入12002501/51/10000303032002251640复式断面，设计水位以上05M设25M宽平台,平台以上边坡1/3坝梗头站前沟156015015/100003032420022511矩形断面就可以判定，其它河段的边坡稳定更为可靠。根据地质勘探所揭示的地层和土工试验结果及上述原则，取三江口河K2200、十里长河K1000、南胜利河K0400断面进行抗滑稳定计算。2）计算工况及计算参数本次设设计算河岸坡在施工期和设计运行期两种工况，坡身土料的物理力学指标主要采用地勘报告提供的成果。各层土的计算参数的具体指标见表522。表522土层物理参数表断面土层号容重（KN/M3）凝聚力（KPA）内摩擦角（度）淤泥1734696层淤泥质粉质粘土177163156层粉土186209178层粉质粘土207702214三江口河K2200粉质粘土夹粉土194330188淤泥17570108层粉砂夹粉土183129125层淤泥17567118层淤泥质粉质粘土185166132十里长河K1000粉粉质粘土1972