XX河防洪工程可行性研究报告.doc

xx省省xx县县xx河河防防洪洪工工程程 初初步步设设计计报报告告 xxxx水利水电设计有限公司水利水电设计有限公司 二零一二年八月二零一二年八月 1 1.综合说明综合说明 1.1 概述概述 项目名称：xx省xx河防洪工程初步设计报告 项目建设单位：xx县水利局 项目性质：新建 1.1.1 工程地理位置工程地理位置 xxxx 族自治县位于 xx 省东部，xx 支脉 xx 东端，黄河由西向 东横贯县境北部。地理坐标介于东经 102043010249，北纬 3525003556之间。东西长 68km，南北宽 57km，总面积 2100km2。东与甘肃省积石山保安族东乡族 xx 族自治县和临夏县接壤， 南临甘肃省夏河县和 xx 省同仁县，西靠尖扎县。北同化隆回族自治县 为邻，东北与民和回族土族自治县相连。西宁至 xx 省级公路穿镇而过， xx 县城积石镇距省会西宁 161km，镇区还有县道 xx 至同仁公路经过， 对外交通便利。 1.1.2 流域规划概况流域规划概况 xx 河长 50.5km，流域面积为 689km2，河道天然比降为 55.4。xx 河有西昌沟、起台沟等较大支流汇入，径流量变化大。xx 河水文站始建于 1979 年 12 月，观测至今已有近 30 年的资料。xx 乡因 xx 河流经境内而得名，位于县境东北部，距县府驻地 5km。人口 0.8 万，以 xx 族为主，占总人口的 91。面积 159km2。辖积石镇、xx 乡 两个乡镇，大寺古、大庄村、乙麻亥 3 个行政村。 受地形、地质、水文、气象等诸多条件的影响，xx 河两岸村庄及 耕地易受洪水威胁。根据xx 省中小河流治理规划，规划对 xx 河 综合治理河道长度 8.4km，规划新建护岸 10.00km，规划投资 2100.00 万 2 元。 1.1.3 兴建缘由兴建缘由 xx河未进行过系统的防洪规划，整个防洪体系很不健全，河道冲 刷严重，险工险峻段多，河道两岸水土流失严重，生态环境恶化。 由于河道河床阶地较低，沿河两岸耕地、居民区连片集中分布，水 源涵养林在河下游两岸广泛分布。xx 河洪水期灾害频繁，每年汛期洪 水经常漫堤而上，冲毁水源涵养林，淹没农田、居民区，给国家和人民 群众的生命财产安全造成极大威胁，每年造成的洪水损严重。 项目区内都属典型的山区型河流，坡降陡，流速大，加之洪水陡涨 陡落，洪水对岸坡的冲刷严重，每次较大洪水都会造成两岸村民财产损 失及耕地、林地的冲毁损失，且危及公路、通讯的安全，造成巨大经济 损失。近年来，由于气候异常，洪灾愈发频繁，危害日益严重。随着地 区经济社会发展、人口增长，物质财富的不断积累，洪灾造成的损失将 愈来愈大。因此每年汛期防洪抢险就成为当地政府、领导和群众的头等 大事，影响了正常的生产和生活秩序，频繁的洪灾是制约地区国民经济 可持续发展的重要障碍，河道治理工程已成为迫在眉睫的大事。 1.1.4 项目概况项目概况 随着西部大开发战略的实施和民族地区经济的快速发展，建设xx 河防洪设施越来越显得重要和迫切。2011年中央下发1号文件，文件强 调加大水利建设投资，加快中小河流治理。通过河道治理工程的实施， 减少洪水冲刷带来的水土流失，可以提高项目区内的植被覆盖率，减少 土壤风蚀，对项目区生态环境的恢复起着积极的推动作用。通过对xx 河道的防洪治理，可提高河道防洪能力，同时结合护岸工程建设，进行 河道整治、疏浚，增加绿地面积，能有效的减少因洪水冲刷造成的耕地 减少和林地损失，项目保护人口1500人，可保护xx河两岸现有的农田 3400亩，保障人民生命财产的安全，减少因洪灾带来的直接经济损失， 3 维护地区生态系统的平衡。 为了保护 xx 河两岸人民群众的生命财产安全，配合河道沿线两岸 的规划建设，整体上提高河道的防洪能力，同时也为 xxxx 族自治县 地区经济发展创造良好的条件。2012 年 2 月 xx 水利水电设计有限公司 受 xx 县水利局委托承担了 xx 县 xx 河防洪工程的设计工作，在会同 县水利局有关人员对该工程进行实地勘察测量、调查收集有关资料的基 础上，结合全国小流域治理规划和当地河道基本特征，编制xx 省 xx 县 xx 河防洪工程。 1.2 水文气象水文气象 1.2.1 流域概况流域概况 xx 河（又称 xx 沟、起台沟）是 xx 县境内除黄河干流以外最大 的一条河流，发源于 xx 县境东南隅达里加山的达力加错天池以西约 1km 的砾石地，海拔为 4155m，自南向北流经 xx 县的刚察乡、白庄乡、 道帏乡、xx 乡，在县城积石镇以东约 7km 处的 xx 乡境内从右岸汇入 黄河，干流全长 50.5km，流域面积 689km2，天然落差达 2319m，河道 平均比降 55.4。多年年径流总量为 6270104m3，多年流量 1.99 m3/s。xx 河有西昌沟、起台沟等较大支流汇入，径流量变化大。xx 河 水文站始建于 1979 年 12 月，观测至今已有近 30 年的资料。该站位于 xx 河与黄河主口以上 1.2km 处。主要观测项目有水位、流量、降水、 蒸发、比降等，1987 开始进行泥沙观测。此站观测成果及整编精确度均 比较高，资料可靠。 夕昌沟是 xx 河一级支流，夕昌沟发源于 xx 县境内刚察乡，自南 向北流经 xx 县的刚察乡、白庄乡。河流全长 37.0km，流域面积 292.8km2。多年年径流总量为 0.36108万 m3，多年流量 1.15 m3/s（xx 县农业区划） ，源头海拔为 3517m，河口高程 2822m，天然落差达 692m，河道比降 56.9。河道右侧的为起台沟，在白庄镇与起台沟（又 名道帏沟）汇合后称 xx 河直接注入黄河。 1.2.2 气象气象 4 xx 河流域地处青藏高原与黄土高原过渡地带，属高原半干旱大陆 性气候，有冷暧季和干温季之分，四季变化大，春季冷暧多变，干旱风 大，在回暧升温中常遇剧烈降温现象；夏季凉爽，降雨较多，雨热同季； 秋季较短暂，气温骤降，逐日平均气温下降可达 47；冬季漫长，干 旱寒冷。 根据 xx 县气象站 19592006 年气象要素统计，多年平均气温 8.7；极端最高气温达 38.2，极端最低气温-19.9，多年平均冻土深 度为 70cm，无霜期约 220 天；多年平均风速 3.2m/s，主导风向为东南 风，最大风速达 39m/s；全年日照时数在 2413.12634.9 小时，日照百 分率 58%，年太阳辐射总量 139.8146.3 千卡/厘米 2；多年平均年降水 量为 264.9mm，年内分配不均，一般春季（35 月） 、夏季（68 月） 、 秋季（911 月） 、冬季（12 月2 月）的降水量分别占全年降水量的 16.2%、63.5%、19.9%、0.4%。 1.2.3 水文水文 （1）基本资料 xx 河流域目前在 xx 河入黄河口以上 1.2km （xx 河大桥）处设有 1 座水文站xx 站，该站于 1979 年 12 月设立，控制流域面积 689km2，主要观测项目有水位、流量、降水、蒸发、比降等，1987 开始 进行泥沙观测。水文站的基本情况见表 1.2-1。 表 1.2-1 各水文站基本情况一览表 坐标河长（km） 站名河名地点 东经北纬 集水 面积 （km2） 至河源至河口 河道平均 比降 （） 设立 日期 xxxx 河xx 县 xx 乡10233355068949.31.237.41979.12 径流 5 根据 xx 水文站的 1980-2007 年 28 年的水利年径流资料，计算的多 年平均年径流量=6269104m3、=0.25，采用 p-型频率曲线进行适w v c 线（图 2-4） ，采用的多年平均年径流量 =6270104m3、=0.26、=2.5=0.65。不同频率的设计年径流量w v c s c v c 如表 1.2-2。 表 1.2-2 xx 站不同频率的设计年径流量 单位：104m3 洪水 利用实测的 32 年洪水系列，并将 2001 年实测的洪峰流量作为特大 洪水处理，进行排频计算，其统计参数为 cv=0.9， cscv=2.7，q=54.8m3/s，得不同重现期洪峰流量值如表 1.2-3。 xx 水文站不同重现期洪峰流量值水文站不同重现期洪峰流量值 表 1.2-3 单位：m3/s 频率 p(%)0.10.20.5123.351020备 注 xx 站373 334 282 243 204 182 154 117 81 cv=0.9 cs=2.7cv q=54.8m3/s 1.2.4 泥沙泥沙 xx 河流域内的植被状况良好，分布有森林、草原植被，在每年 10 月至次年 3 月河水清澈，其河道的输沙量仅占全年输沙量的 0.4%。根据 xx 省水文手册中的多年平均侵蚀模数等值线图分析，流域多年平 均侵蚀模数为 10002000t/km2.a。而根据其临近的隆务河上隆务河口水 文站 34 年实测悬移质含沙量资料分析，其多年平均悬移质含沙量为 2.385kg/m3，多年平均流量为 19.0m3/s，多年平均悬移质输沙率为 45.31kg/s，多年平均侵蚀模数为 288t/km2.a。根据隆务河同仁水文站多 年实测悬移质含沙量资料分析，其多年平均悬移质含沙量为 1.015kg/m3，多年平均流量为 14.1m3/s，多年平均悬移质输沙率为 均值w v c不同频率的年径流量 wp（） 计算采用计算采用 v s c c 10%15%20%25%30%50%70%75%80%85%90% 626962700.250.262.58440 7944 7566 7253 6981 6095 5305 5096 4873 4623 4327 6 14.3kg/s，多年平均侵蚀模数为 159t/km2.a。考虑 xx 河上流域的来沙性 质、途径和地貌特征等都与隆务河上游相似，因此， xx 省水文手册 多年平均侵蚀模数为 10002000t/km2.a 的数据明显偏大。本次根据隆务 河的成果，采用多年平均侵蚀模数为 159t/km2.a，计算得多年平均输沙 量为 3.65 万 t，推移质泥沙按悬移质的 20%计，则多年平均输沙量为 4.38 万 t。 1.2.5 冰情冰情 xx 河每年的冰情达 5 个月之久。一般每年 11 月初开始结冰，3 月 开始融冰。根据对临近的隆务河上同仁水文站的冰情分析及对当地河道 冰情的调查，河道以岸冰为主，由于河道比降较大，出现河道封冰的时 间并不多，即使有封冰，也没有超过 1 个月的，在每年结冰期和融冰期 河道有较多的流冰花。 1.3 工程地质工程地质 1.3.1 地形地貌地形地貌 工程区位于 xx 高原东部与陇东黄土高原的交汇地带。在内外营力 的长期相互作用下，形成了河谷、丘陵、山脉相间的地貌景观。按地貌 的成因类型和形态特征，可将区域内的地貌划分为侵蚀构造高山构造侵 蚀中山，构造侵蚀黄土丘陵，山前洪积平原及河谷冲（洪）积带状平原 几种基本类型。 xx 河河谷两岸冲沟不发育，沿河无大的冲沟，地形较为完整。河 道沿线河谷宽 40-70m 发育有不对称的二级阶地，一级阶地高于河床 1.5-2.0m，阶面宽 20-50m，略倾向于河床，二级阶地高于河床 8-10m， 向河床倾斜，阶面宽 10-30m，项目区河谷狭窄，两岸地形完整，由燕山 期花岗岩组成的山体雄厚，在地形上具有较好的地质条件。 1.3.2 地层岩性地层岩性 工作区地层由老至新的顺序分述如下： 7 （一） 、前震旦系尕让群（anzgr） 根据不同变质特征及构造线方向的区别，可分上下两个亚群。 下亚群（anzgr1）：分布于甘都镇的北部，上部为黑云母石英片岩、 片麻岩及各种混合岩，本地层片理发育，以 nw308 这一组最为发育。 上亚群（anzgr2）：为一套黑云母片岩及斜长角闪岩，偶夹石英岩 及不纯大理岩。分布于工作区西侧。 （二） 、上寒武统（c3ld2 ） 分布于香忠山附近，出露范围窄小。岩性为灰绿色，暗绿色变安山 岩，安山质凝灰岩夹流纹岩及流纹英安凝灰岩，局部夹不稳定凝灰质千 枚岩或板岩。与 n2、k1 呈不整合接触。 （三） 、下白垩统河口群（k1 hk） 分布于工程区北侧的 xx 大庄一带。属陆相碎屑岩建造。 下部岩组（k1 hk a）：紫褐色、紫灰色含砾砂岩，中粗粒砂岩夹泥 质粉砂岩或泥岩、砂泥岩，顶部有时成互层状产出。下部岩性则以杂色 块状砾岩为主，夹层少，厚 887m。 上部岩组（k1 hk b）：浅红色，砖红色、灰紫色中厚层状含砾砂岩、 细砂岩，部分为中粗粒砂岩夹粉砂岩、泥质砂岩及泥岩。 （四） 、第三系上新统临夏组（n2l） 分布于 xx 盆地。岩性由浅红、砖红、桔红及紫褐色砾岩、含砾砂 岩、中粗粒砂岩、细砂岩、砂质泥岩等组成。砂砾岩多属砂泥质胶结， 固结不佳。夹层多为薄层钙质粉砂岩，不规则泥灰岩及石膏层。与下伏 白垩系为明显的不整合接触。 （五） 、第四系按成因类型及时代可划分以下几种 （1）中下更新统冰水洪积层（q1-2）：分布于起台沟及街子沟两 侧高山台地上。岩性为一套青灰、褐黄色砂卵砾石层。粒径一般为 0.5- 2.0cm，大者达 20-110cm，大小混杂，分选不佳，砂泥含量 20%，砾石 呈半圆，偏平状，次棱角。 8 （2）中更新统洪积层（q2pl）：分布在起台沟一带。形成老洪积 扇，岩性为青灰色砂砾石层夹土黄色亚砂土，夹层厚 10-20cm，砾石成 份为砂质板岩，变石英砂岩，花岗岩等。一般粒径 2-10cm，大者达 20- 50cm，含大量泥砂、微胶结。 （3）上更新统冲洪积层（q3al-pl）：呈断续带状，不对称地分布在 黄河及街子沟，起台沟。组成、级侵蚀堆积阶地，高出现代河 床 20-150m 不等。上部为亚砂土，下部为砾卵石层。 （4）上更新统风积黄土层（q3eot）：分布于黄河两岸的丘陵区， 岩性为灰黄色粉土组成，颗粒均匀，结构疏松，成份为长石、云母、石 英等，具大孔隙及垂直节理。 （5）全新统冲洪积层（q4al-pl）：分布于现代河谷地带，并组成河 漫滩及 i、级阶地。黄河谷地卵砾石层分布均匀，砾石分选、磨圆度 较好。粒径一般 5-10cm，大者可达 20-70cm，结构松散，层理清晰。砾 石成份为花岗闪长岩、变安山岩、砂岩。阶地上部均为洪积层覆盖，厚 度不一。 （6）全新统洪积层（qp4l）：呈扇形分布于各大支沟沟口，岩性 以砾卵石层为主，夹亚砂土透镜体。砾石磨圆度及分选性差，一般粒径 1-5cm，大者 20-30cm。 （六） 、侵入岩 工程区在加里东早期，中期及燕山期早期各构造旋回均有侵入，其 部位多集中于大断裂带附近，多以岩株产出，岩性为花岗岩、花岗闪长 岩及闪长岩。岩石呈灰白、灰绿色，块状构造，变余半自形粒状结构。 由长石、角闪石和石英、黑云母、辉石等组成。 1.3.3 地质构造与地震地质构造与地震 工程区位于祁吕贺兰山字型构造体系西翼褶皱带，主要由北西 300-310 压性结构面及北东 30-40 张性结构面组成。按构造形迹的 规模可划分为尖扎xx 槽地及双朋西xx 隆起两个二级构造单元。 9 二者以夕昌沟面岭沟断裂为界。 尖扎xx 槽地分布在测区西北部，以北西 290-300 方向延伸， 主要由白垩系紫红色砂砾岩、砂岩及第三系桔红色含砾粉砂质泥岩等陆 相沉积物组成。 双朋西xx 隆起区展布于工作区及其南部，由一系列呈北西走向 的挤压褶皱、冲断裂和呈北东走向的张扭性断裂组成。主要以海相灰岩 建造为特征的上古生界地层和以浅海相碎屑岩建造为特征的中生界地层， 并见有燕山期火成岩侵入。在凹陷中有白垩系及第三系陆相红层沉积， 组成隆起的主体为复式背斜及等级较低的背向斜和冲断层，褶皱。仅在 测区中南部规模最大，轴向 305-320，两翼南宽北窄，倾角北翼 70- 80，南翼 50-80，其中较明显的次级褶皱有：通布一古夷卡向斜 （6、7） ；加吾力吉背斜（28） ，多达乌来一玛则日根复式向斜 （30、31、32）等。 断层：以隆务河大夏河斜冲断裂规模最大（f6、f17、f21） ，呈 北西西向延伸，横贯全区，向南倾，倾角 50-70，为压扭性断裂，破 碎带宽百余 m，其中（17）为上盘充水断裂。其次有协多喀xx 沟冲 断层（f24、f28、f29） ；恰琼根小河冲断层（f25、f26、f27） ，其中 （f25）号上盘为充水断裂，克多策尔舍布隆日木东，冲断层（f46） 及白石崖纵向张性断层（f34） ，走向北西西，倾向南西，倾角 60- 75，沿断层面羽毛状张裂隙发育。 受喜马拉雅运动影响，青藏高原整体隆升，老构造断裂复活，并伴 随差异性升降运动，奠定了现代地貌格局。 1.3.4 区域构造稳定性评价及地震动参数值区域构造稳定性评价及地震动参数值 本区域内新构造运动强烈，表现为断块隆升和断陷盆地的发育，以 及大断裂构造的逆冲与走滑运动。地震活动一般都沿原活动断裂带发生， 特别是 nww 向的祁吕系与 nnw 向河西系大断裂交汇处，常常是地震 发生部位。 10 根据西北地区地壳稳定性分布图及西北地区工程地质说明书 地壳稳定区划分，工程建设场地区属地壳活动基本稳定区。 根据中 国地震动参数区划图 ，工程建设场地区为地震烈度 7 度区第三组，地 震基本设计加速度为 0.10g。 1.4 工程任务和规模工程任务和规模 （1）工程建设任务：在充分认识河段水情特点、水势变化规律的 前提下，依照防洪法和防洪标准 ，对河道狭窄不顺畅地段进行 疏浚整治，修建防洪堤、护岸、护坡及各水工建筑物。采取堤防和护岸 相结合，疏浚与防洪堤相结合，城镇建设与河道治理相结合，完善防洪 体系，通过兴建河段防洪堤工程，确保工程防护区在设计洪水标准内不 受洪水侵害，同时结合河道防洪堤建设，加强河道管理措施，美化和改 善生态环境。 （2）保护对象及防洪标准：xx 县 xx 河两岸村庄及农田为本工程 的防洪保护对象，根据防洪标准 （gb50201-94）的规定，按保护人 口和范围，xx 河防洪标准确定为 20 年一遇。 （3）工程规模：根据堤防工程设计规范 （gb50286-98 ） ，本工 程堤防属四等，主要建筑物为 4 级。按照本工程任务要求，工程共需治 理河道 8.156km，修建主河道防洪堤总长 10.749km，其中左岸 4.543km（蜂巢网箱结构形式 4.231km，浆砌石结构形式 312m） ，右岸 6.206km（蜂巢网箱结构形式 5.739km，浆砌石结构形式 467m）;修建支 沟防洪堤 299m（蜂巢网箱结构形式 264m，浆砌石结构形式 35m） ；维 修已建防洪堤长 176m。新建主堤踏步 14 座。 该工程完成后可保护项目区人口1500人，可保护xx河两岸的农田 3400亩，同时可推动当地的经济建设和改革开放，保障实现经济社会经 济发展的总目标，并带动地区生态环境综合治理建设，改善地区生态环 境。 11 1.5 工程布置及主要建筑物工程布置及主要建筑物 1.5.1 工程等级及防洪标准工程等级及防洪标准 本工程主要任务为防洪。根据水利水电工程等级划分及洪水标准 sl252-2000、国标防洪标准（gb50201-94）和堤防工程设计规范 （gb50286-98）中的有关规定，经综合评定确定xx河道治理工程等级 为级，防洪标准取20年一遇的洪水设计。护岸建筑物为4级，其他建 筑物为5级，临时建筑物为5级。设计地震烈度为7度（基本烈度为7度）。 1.5.2 工程总体布置工程总体布置 工程规划设计坚持以人为本的指导思想，以创造和谐的生态环境为 目标，结合河道防洪治理，改善河道环境，可控制流域面积，保护现有 耕地，涵养水资源量。xx河干流全长50.5km，河道平均比降55.4 。xx河在上游处有夕昌沟汇入，本次工程从上游山根村桥开始修建 防洪堤，至下游段黄河汇入口段积石峡水库淹没区，据实地勘测考察， 根据xx省中小河流治理规划，本次防洪工程治理河道长度 8.156km，修建两岸xx河主堤防洪堤10.749km，修建支沟防洪堤总长 299m，维修已建防洪堤长176m。 本次xx县xx河防洪工程咨询xx县水利局及当地村民，综合考虑后 规划从上游山根村段开始，防护至下游大庄村段积石峡水库淹没区，淹 没水位为1856m，即桩号8+156处。工程从山根村桥开始，向下游沿岸有 山根村、瓦匠庄、斗子村、大寺古村、桥洪都斯村、东尕村、xx乡及 下庄村。沿岸有几段已建防洪堤，分别在左岸桩号0+967-1+043、2+869- 2+907、4+558-4+752、5+078-5+201、7+863-8+083段，右岸已建防洪堤 分别在桩号0+953-1+086、1+292-1+850、1+936-2+130、2+900- 2+952、4+476-4+611、5+077-5+087、5+785-6+319、6+561- 6+700、7+852-7+989段，已建防洪堤均为直立式浆砌石结构。另外有几 段是山体，在左岸桩号1+431-2+138、3+187-3+550、5+393- 12 6+880、7+050-7+250段，右岸桩号7+700-7+852段，不需要修建防护堤。 本次防洪工程沿线有6座桥，分别在桩号 0+000、2+800、3+872、4+936、6+865、7+813处。工程沿线还有4个支 沟，1#支沟从右岸汇入，在桩号2+400处，需要修建蜂巢网箱结构防护 墙左岸52m，右岸50m；2#支沟从左岸桩号3+187处汇入，需要修建蜂巢 网箱结构防护墙50m；3#支沟从左岸桩号4+558处汇入，需要修建防护墙 左岸35m，右岸40m；4#支沟从右岸桩号7+050处汇入，需要修建防护墙 左岸32m，右岸40m。河道中间有三段已建防洪堤，分别在桩号 1+004、2+879、5+034处，由于防洪堤修建时间较长，局部段的挡墙基 础已被冲毁，因此需要对左岸桩号0+9670+043、2+8692+907段和右 岸桩号2+9002+952、5+0775+087段进行基础维修。 xx 河防洪工程规划治理河道长度 8.156km，修建主河道防洪堤长 10.749km，其中左岸 4.543km，右岸 6.206km， 修建支沟防洪堤 299m，维修已建防洪堤长 176m。两岸护岸基本沿着河床冲刷坎布置， 河道平均比降在 1/401/50 之间。河道防洪标准为 20 年一遇，项目区 工程的混凝土粗细骨料需要在黄河汇入口处的下滩村购买，但块石需要 在夕昌沟购买，平均运距在 25km 左右。另外，项目区已建防洪堤为浆 砌石结构形式，因此为了和已建工程对称衔接，部分段采用浆砌石结构 形式，分别在左岸桩号 1+043-1+100、5+201-5+393、7+800-7+863 段； 右岸分别在桩号 1+850-1+936、4+611-4+750、6+319-6+561 段。充分考 虑陡坎段或有耕地段，不占用土地，就是将护岸与天然边坡有效结合。 布置堤防线从河道安全泄洪和美化城镇景观角度出发，基本沿现有 河道走向布置，尽量减少弯道，保持河道顺畅，尽量少占耕地和林地， 减少房屋拆迁。 1.5.3 主要建筑物设计主要建筑物设计 防洪堤堤型选择 根据河道沿岸的地形、地貌、地质状况、天然河道的流向，从安全 13 合理、经济实用、坚固耐久等方面进行比选，根据堤防工程设计规范 (gb50286-98)的有关规定，护岸防护工程的结构、材料应符合坚固耐 久，抗冲刷、抗磨损性能强；适应河床变形能力强；便于施工、 修复、加固；就地取材，经济合理。堤岸防护的结构型式有坡式护岸、 坝式护岸、墙式护岸及其它护岸型式，根据工程区地质、地形条件，结 合当地已建工程情况，对xx河初步拟定仰斜式浆砌石挡墙、环保式浆砌 石挡墙、蜂巢网箱挡墙和钢筋混凝土护坡等几种堤型结构进行方案比较。 经多种方案比较，及结合已建防洪堤断面型式，xx河防洪堤主要采用 护坡式蜂巢网箱结构型式，为结合已建防洪堤对称情况，部分段采用仰 斜式浆砌石结构。 上堤阶梯 主堤踏步供行人上、下堤，为便于防洪堤检修和防洪抢险等，主堤 踏步的设计宗旨是以对称、整齐、方便进行布置的。为方便游人，踏步 垂直河床方向布置；为不影响主河的泄洪能力，主踏步平行河床方向布 置。根据左右岸的布设，宽 2.0m 左右，高为 2.0m。共设主踏步 14 座。 1.6 施工组织施工组织 1.6.1 交通条件交通条件 从 xx 县城沿黄河向东 5km，在 xx 河与黄河交汇的 xx 乡政府沿 xx 河向南总计 20km 柏油路面到达白庄乡政府。通过已有的临平国道 还可以到达甘肃省的临夏市。对外交通条件便利。 1.6.2 建筑材料建筑材料 工程所需天然建筑材料主要有砂砾石料、块石料及砼粗细骨料。经 野外地质调查，工程区在夕昌沟内有块石料场，距工程区平均运距 25km。混凝土骨料场位于黄河入河口处的下滩村料场，距工程区平均运 距 10km。即 xx 河河谷或黄河河谷。 1.6.3 施工用水电条件施工用水电条件 本工程施工用水，可自 xx 河直接提取。 14 施工用电可就近架设 0.4kv 施工专线至工地。较远处由施工单位自 备柴油发电机解决。 河段内大部分地区有移动通讯网络覆盖，对外通讯较便利，施工通 讯由施工单位自行解决。 1.6.4 施工导流方式施工导流方式 （1）导流标准 该工程施工导流洪水标准为 3 年一遇，xx 镇河道治理工程导流设 计洪水流量 53.2m3/s。 （2）导流方式及施工围堰 根据工程区气候条件，工程施工尽量避开洪水期，尽可安排在枯 水期分段进行，修一段围一段，以减少导流工程量。本工程导流围堰以 挖基土石方填筑成形，迎水面用纤维袋装土护砌防冲。为保证施工洪水 顺利地通过河道，必须对原河道先进行整治后，再修筑围堰。 1.6.5 施工方法施工方法 工程建设过程应严格按照设计标准和施工规范进行施工。 土方开挖：土方开挖以机械工为主，人工为辅。清基时要做好基础 面平整及夯实工作，采用 12m3液压反铲挖掘机挖装，58 吨自卸车 出渣。 土方回填：利用开挖的土石料，推土机分层平仓碾压。 浆砌石：块石料由料场开采，58 吨自卸车运输至作业面，搅拌机 搅拌砂浆，人工砌筑。 砼浇筑：砼骨料可就近在施工现场筛分获取，并运至施工点，采用 0.4m3砼搅拌机拌和，用人力斗车及小型运输车运输。 砌石及砼作业期应尽量避开主要行洪时间。 其他施工采用常规施工工艺进行。 1.6.6 施工总布置和施工总进度施工总布置和施工总进度 工程分为四个阶段，即工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期、 15 工程完建期。施工总工期不包括筹建期。 工程筹建期：主要成立工程建设管理机构，筹集建设资金，上报前 期工作文件、立项，开展工程实施方案并上报审查，取得设计审查意见 和批复，由建设单位进行工程征地、青苗赔偿、对外交通、供电、供水、 通讯等调查，为施工单位进场施工创造条件。工程筹建期的主要工作内 容为上报开工报告并获得批准。 工程准备期建设单位办理各种开工前的手续，委托设计单位进行施 工图设计并进行施工的招标、评标、签约等工作，同时进行征地、移民， 完成场内临时道路、场地平整、临时工棚修建等施工必需的临时设施， 工程准备期为第一年 1 个月。 主体工程施工期是主体工程开始至工程开始发挥效益的工期，主要 由施工单位完成土石方开挖填筑及浇筑等永久工程建筑，施工期为 10 个月。 工程完建期是自工程发挥效益至工程竣工的工期，主体工程施工完 后，用一个月的时间工棚拆迁，施工场地恢复等工程的扫尾工作，共计 1 个月。因此，本工程总工期为 12 个月。 1.7 工程管理工程管理 为确保工程质量和工期，由 xx 省 xx 县水利局成立工程建设领导 小组，负责工程建设项目的领导及实施管理，高效的解决拆迁、施工协 调和施工全过程监督中的有关问题创立优良工程。 为保证工程安全和正常运行，根据工程管理需要，结合工程实际， 确定管理保护范围，通过行政和法律程序划定边界，并向有关部门申办 确权和发证。建议护堤范围：工程管理范围为从堤脚线起向外延伸 5m。保护范围：临水侧属河道管理范围的河滩地，背水侧为 20m。 1.8 工程占地及拆迁实物指标工程占地及拆迁实物指标 根据工程布置和施工布置在 1:1000 地形图布置量算出永久占地、 16 临时占地。工程占地为河漫滩，因此不计算占地。 1.9 环境影响评价环境影响评价 项目区内自然条件一般，各类自然资源和人文资源丰富，水域水质 也较好。目前自然环境和当地社会发展基本处于协调状态，项目区内无 地面文物、矿产资源、旅游景点等敏感因素，通过河道治理有利于改善 工程区内的社会及生态环境，无制约工程兴建的重要环境问题。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、临时性 的，可通过环保措施有效的避免，所以从环境角度分析，该工程的兴建 是可行的。 根据“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则，凡在工 程建设过程中造成水土流失的区域，确定为水土流失防治责任范围，并 采取措施进行治理。本工程水土保持责任范围分为项目建设区和直接影 响区。其中项目建设区主要包括工程永久占地、施工临时设施占地、料 场、弃渣场、施工场区内外道路占地等；直接影响区主要是施工道路两 旁 5m 范围、开挖扰动地面周围 1020m 及堆渣场占压面积周围 510m。在工程建设中，施工产生的弃土、弃渣等应做好拦挡措施，避 免汛期弃土、弃渣向河道流失。因此，从水土保持的角度出发，护岸工 程的建设是可行的。 1.10 水土保持水土保持 该工程实施后，可提高 xx 河的防洪能力，保证两岸人民群众的生 命及财产安全，防止水土流失，改善地区生态环境。通过两岸的综合治 理，兴建的人工绿地和形成的人工水面将会美化该区环境，成为一道亮 丽的风景线。通过改善其自然环境和投资环境，带动当地的经济发展， 其社会效益和经济效益、生态效益十分显着。 工程兴建的环境的不利影响主要集中在施工期，这些不利因素采取 相应的工程措施、水保措施和环境措施，并通过建立健全相应的规章制 17 度，强化奖惩，进行科学管理后可降低其影响程度。施工结束后，大部 分影响即可消除。 1.11 投资概算投资概算 该项目总投资为 2097.54 万元。主要工程量：土石方 10.27 万 m3、 砌石 2361m3、砼与钢筋砼 3988m3。耗用材料：水泥 1241t、木材 52m3。耗用地材：砂子 2907m3、块石 46024m3、砾石 3230m3。耗用劳 力：3.20 万工日。施工工期：1 年。 1.12 经济评价经济评价 本阶段对国民经济进行了评价，经分析计算：项目的；经济净现值 （enpv）=609.44 万元；经济内部收益率（eirr）=11%；经济效益费 用比（ebcr）=1.25；评价指标均满足规范要求。 河道综合治理工程建成后，具有较好的防洪效益、社会效益和生态 效益，且建设条件良好，经济上合理，技术上可行。 1.13 结论和建议结论和建议 该工程完成后可提高河道防洪能力，减少两岸水土流失，改善恶化 的生态环境，保护项目区人口 1500 人，可保护 xx 河两岸农田 3400 亩， 通过工程的实施，减少洪水冲刷带来的水土流失，有效抑制河流的含沙 量，减少排入下游的泥沙总量，同时可推动当地的经济建设和改革开放， 保障实现经济社会经济发展的总目标，并带动地区生态环境综合治理建 设，改善地区生态环境。 项目无大的工程地质、环境问题，项目的实施有利于该地区水土保 持和环境卫生的改观，有利于该地区生态环境的建设与保护，有利于该 地区经济持续、稳定、健康发展，有利于保障该少数民族地区的社会稳 定。工程建筑物结构简单，无大的技术问题，项目区建设条件良好，具 备近期实施的有利条件。 项目区经济较为落后，工农业生产总值较小，地方政府投入资金十 18 分有限，资金缺口大，申请国家资金给予支持。 工程特性表工程特性表 序号及名程序号及名程单位单位数量数量备注备注 一、xx 河堤防工程 （1） 水文 工程区流域面积km2689 设计洪水流量 xx 河洪水流量m3/s154p=5% 防洪标准 防洪等级级 主要建筑物等级级4 （2）主沟道防洪堤长度m10749 左岸防洪堤长度m4543 右岸防洪堤长度m6206 （3）支沟m299 （4）主要建筑物 型式 护坡式蜂巢网箱和浆砌 石结构 基础埋深m1.6埋深 堤高m2.0 二、工程量 （1）主要工程量 土石方万 m310.27 砼与钢筋砼m33988 砌石m32361 19 (2)主要建筑材料 水泥t1241 砂子m32907 砾石m33230 块石m346024 木材m352 （3）共需劳力万工日3.20 （4）施工期限年1 三、工程总投资万元2097.54 2 水文气象水文气象 2.1 流域概况流域概况 xx 河（又称 xx 沟、起台沟）是 xx 县境内除黄河干流以外最大 的一条河流，发源于 xx 县境东南隅达里加山的达力加错天池以西约 1km 的砾石地，海拔为 4155m，自南向北流经 xx 县的刚察乡、白庄乡、 道帏乡、xx 乡，在县城积石镇以东约 7km 处的 xx 乡境内从右岸汇入 黄河，干流全长 50.5km，流域面积 689km2，天然落差达 2319m，河道 平均比降 55.4。多年年径流总量为 6270104m3，多年流量 1.99 m3/s。xx 河有西昌沟、起台沟等较大支流汇入，径流量变化大。xx 河 水文站始建于 1979 年 12 月，观测至今已有近 30 年的资料。该站位于 xx 河与黄河主口以上 1.2km 处。主要观测项目有水位、流量、降水、 蒸发、比降等，1987 开始进行泥沙观测。此站观测成果及整编精确度均 比较高，资料可靠。 夕昌沟是 xx 河一级支流，夕昌沟发源于 xx 县境内刚察乡，自南 向北流经 xx 县的刚察乡、白庄乡。河流全长 37.0km，流域面积 292.8km2。多年年径流总量为 0.36108万 m3，多年流量 1.15 m3/s（xx 20 县农业区划） ，源头海拔为 3517m，河口高程 2822m，天然落差达 692m，河道比降 56.9。河道右侧的为起台沟，在白庄镇与起台沟（又 名道帏沟）汇合后称 xx 河直接注入黄河。 2.2 气象气象 xx 河流域地处青藏高原与黄土高原过渡地带，属高原半干旱大陆 性气候，有冷暧季和干温季之分，四季变化大，春季冷暧多变，干旱风 大，在回暧升温中常遇剧烈降温现象；夏季凉爽，降雨较多，雨热同季； 秋季较短暂，气温骤降，逐日平均气温下降可达 47；冬季漫长，干 旱寒冷。根据 xx 县气象站 19592006 年气象要素统计，多年平均气 温 8.7；极端最高气温达 38.2，极端最低气温-19.9，多年平均冻 土深度为 70cm，无霜期约 220 天；多年平均风速 3.2m/s，主导风向为 东南风，最大风速达 39m/s；全年日照时数在 2413.12634.9 小时，日 照百分率 58%，年太阳辐射总量 139.8146.3 千卡/厘米 2；多年平均年 降水量为 264.9mm，年内分配不均，一般春季（35 月） 、夏季（68 月） 、秋季（911 月） 、冬季（12 月2 月）的降水量分别占全年降水 量的 16.2%、63.5%、19.9%、0.4%。 由于 xx 河流域内地形复杂、高差大，气温垂直变化明显，空间差 异显著。由北向南沿河谷向山区高程每上升 100m，气温平均下降 0.6， 降水量随海拔的升高而增大。根据 xx 县气象站技术人员推算，夕昌沟 的多年平均气温 8.0；极端最高气温达 32.0，极端最低气温-25.0， 多年平均冻土深度为 70cm，无霜期约 150 天；多年平均风速 3.6m/s， 主导风向为东南风，最大风速达 20m/s；多年平均降水量在 350mm 以上。 一般每年的 11 月末 12 月初河流开始封冻，2 月末开始解冻。 2.3 水文水文 2.3.1 水文基本资料水文基本资料 21 2.3.1.1干流水文站分布及资料情况干流水文站分布及资料情况 xx 河流域目前在 xx 河入黄河口以上 1.2km （xx 河大桥）处设有 1 座水文站xx 站，该站于 1979 年 12 月设立，控制流域面积 689km2，主要观测项目有水位、流量、降水、蒸发、比降等，1987 开始 进行泥沙观测。水文站的基本情况见表 3-2。 表 2.3-1 各水文站基本情况一览表 坐标河长（km） 站名河名地点 东经北纬 集水 面积 （km2） 至河源至河口 河道平均 比降 （） 设立 日期 xxxx 河xx 县 xx 乡10233355068949.31.237.41979.12 2.3.1.2水文基本资料审查水文基本资料审查 xx 河水文站是本工程水文计算的依据站，本次重点审查基本资料。 xx 县 xx 河水文站位于 xx 县城右侧。 （1）测站河段情况 xx 水文站 1979 年 12 月建站，测站控制流域面积 689km2。设有永 久性观测水准点，假设高程基面。该地区河段比较顺直，上下游顺直长 度约 500m，两岸及河底为砂卵石，河床阶地较低，无大的冲淤变化。 （2）测验情况 水位观测 该站水位观测严格按规范进行，枯季采用两段制观测，汛期采用四 段制观测，洪水期增加观测次数。水位资料能控制水位过程。经审查历 年水位过程相应合理，年末年初水位衔接，洪水过程观测完整，未发现 漏测洪峰水位情况。 流量观测 因该断面地质情况良好，全年测断面 23 次，一般汛期前后及大 洪水后复测断面，以控制过水断面的变化情况。 22 流量观测采用流速仪法观测，历年来的观测表明，xx 站断面冲淤 变化不大。水位流量关系没有随时间、流量变化的明显规律，资料整编 合理可靠。 2.3.2 径流径流 2.3.2.1xx 站资料代表性分析 从 xx 水文站径流过程线（图 2-1）可以看出，其径流过程在上世 纪 80 年代基本处于丰水期，而 90 年代处于丰水向枯水的过渡期，本世 纪基本处于枯水向丰水的过渡期。从 19802007 年基本上是一个完整 的周期，且水利年系列长为 28 年，接近水利水电工程水文分析计算规 范要求的实测系列长度为 30 年，因此，可以认为 xx 水文站还原后的 径流系列具有较好的代表性。 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 050000100000150000200000 累积径流量w （108m3） 图 2-1 清水河流域累积降水量与累积径流量关系曲线 累积降水量 p（mm） 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1980198519901995200020052010 年份 图 2-2 清水河流域年降水量单累积曲线 累积降水量p（mm） 23 2.3.2.2设计年径流计算 （1）xx 水文站设计年径流量及其年内分配 根据 xx 水文站的 1980-2007 年 28 年的水利年径流资料，计算的多 年平均年径流量=6269104m3、=0.25，采用 p-型频率曲线进行适w v c 线（图 2-4） ，采用的多年平均年径流量 =6270104m3、=0.26、=2.5=0.65。不同频率的设计年径流量w v c s c v c 如表 2.3-2。 表 2.3-2 xx 站不同频率的设计年径流量 单位：104m3 从还原后的资料中选取年径流量接近，且枯水期水量较小、丰水期 水量较大的年份为典型年。经比较选取 1994-1995 年作为典型年计算得 p=50%的设计年径流的年内分配如表 2.3-3。 表 2.3-3 xx 站 p=50%的设计年径流年内分配表 月份 项 目 7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月5 月6 月合计 典型 w（104m3）988.81124.6865.6479.1227.9393.4342.5252.0218.4292.9298.3210.55694.0 百分比（%）17.519.815.28.44.06.964.43.85.15.23.7100 均值w v c不同频率的年径流量 wp（） 计算采用计算采用 v s c c 10%15%20%25%30%50%70%75%80%85%90% 626962700.250.262.58440 7944 7566 7253 6981 6095 5305 5096 4873 4623 4327 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 1980198519901995200020052010 年份 图 2-3 清水站年径流过程线 径流量 w（104m3） 24 设计 w（104m3）10621201.7922.5509.8242.8418.8364.1267230.6309.5315.6224.66069 25 床 床 床 床 p床 床 %床 床 0.01 0.050.1 0.5 1.05 1015 203040 50 60708085909599 99.599.9 99.95 99.99 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 年径流量 w（104m3） 图 2-4 清水水文站年径流量频率曲线 =6270104m3w =0.26 v c =2.5=0.65 s c v c 26 2.3.3 设计洪水设计洪水 2.3.3.1 暴雨洪水特性暴雨洪水特性 1. 暴雨特性 该地区的暴雨主要是由于冷暖空气强烈交汇形成，明显具有历时短、 强度大的特点。发生时间主要集中在 6-8 月，一般在夜间居多。根据 xx 省东部地区暴雨洪水图集 ，该流域不属于 xx 省主要的暴雨中心。 2. 洪水特性 根据对 xx 站 32 年的实测洪水资料的分析，反映出该流域的洪水 主要有以下特点： （1）年最大洪水主要出现在每年的 68 月，但偶尔也出现在 9 月 份，洪水的历时较短，洪量值不大，一般洪水历时从十几分钟到几个小 时不等，如 1985 年 7 月 25 日出现的年最大洪水，历时仅 16 分钟。 （2）从洪水的成因来分析，洪水的发生主要是受暴雨的影响，而 该流域洪水的主要来源在另一条支流起台沟，而不是夕昌沟。这与两条 沟道的地形地貌有很大的关系，从人类活动影响上，起台沟的农业开发 较早，农田面积也较夕昌沟多，而相应的地貌植被的破坏也较大，起台 沟的形状呈较顺直的树干状，叉沟多但较小，河道的弯道也较小，这种 地形有利于在暴雨后很快出现洪水；夕昌沟的形状呈树枝状，上游还分 为两条较大的支沟，地貌的植被覆盖率较高，以牧业生产为主，河道的 弯道也较多。因此 xx 河洪水的主要来源是起台沟，而径