同集片区洪塘头村排涝工程可行性研究报告.doc

同集片区洪塘头村排涝工程可行性研究报告目 录专家意见响应情况对照表41综合说明51.1绪言51.1.1工程概况51.1.2工程建设的必要性61.2水文、气象71.3工程地质81.4工程任务和规模91.5工程总布置及主要建筑物101.6机电及金属结构111.7工程管理121.8施工组织设计121.9工程占地处理131.10环境影响评价141.11工程投资估算141.12经济评价142水文、气象152.1水文气象特征152.2设计洪水162.2.1水文基本资料162.2.2排涝标准确定162.2.3各片区设计洪水的计算172.3潮位分析计算223工程地质243.1概述243.2工程地质情况243.2.1区域地质概况243.2.2项目区地质情况243.2.3项目区水文地质253.3项目区土质物理力学指标建议值254工程任务和规模264.1工程建设的必要性264.2工程任务274.3设计依据274.4工程建设标准274.5建设规模285工程总布置及主要建筑物295.1排涝工程的设计295.1.1设计标准295.1.2设计方案305.2设计方案的复核325.2.1方案一复核325.2.2方案二复核445.2.3方案三复核495.3方案比选555.4工程布置565.4.1截水沟设计565.4.2调蓄区设计565.4.3排水涵管设计576机电及金属结构586.1拍门的作用586.2拍门结构型式及尺寸选择586.3拍门安装597工程管理607.1管理机构设置及人员编制607.2工程管理范围及工作内容607.3管理费用618施工组织设计628.1施工条件628.1.1水文气象及交通条件628.1.2三材、水、电等供应条件628.1.3主要主体工程量638.2施工导流638.2.1导流标准638.2.2导流方式638.2.3围堰设计638.2.4围堰施工648.3主体工程施工648.3.1土方开挖648.3.2浆砌石砌筑工程648.3.3顶管的施工658.4施工总布置678.4.1场内外交通678.4.2施工总布置方案678.5施工总进度688.5.1施工进度安排688.5.2主要建筑材料689工程占地处理699.1工程占地处理范围699.2工程占地处理6910环境影响评价7010.1工程主要环境影响7010.2环境保护及水土保持措施7010.2.1水环境保护7010.2.2大气污染的防治措施7110.2.3噪音污染的防治措施7110.2.4水土保持措施7110.3环境影响评价7211工程投资估算7311.1编制原则及依据7311.2基础单价7311.3费用标准7411.4工程投资7411.5资金来源7412经济评价7512.1概述7512.1.1综合概述7512.1.3计算方法7612.2国民经济评价7612.2.1费用计算7612.2.2 评价准则与评价指标7712.3综合评价7912.4建议80专家意见响应情况对照表序号专家组意见响应情况1补充最大3小时设计暴雨，并采用华东特小流域进行比较复核按照专家组意见进行修改，见p16-21“设计洪水”2补充完善工程地质章节根据专家组意见进行适当补充，由于未进行地勘,地质情况主要根据现场实际进行查看，并结合相关规范进行判别。p24-253补充说明工程任务和规模根据专家组意见进行修改，见p26-284进一步增加方案比选以及完善比选方案，说明方案可行性，完善相关计算根据专家组意见进行修改，见p29-575完善机电及金属结构根据专家组意见进行修改，见p58-596补充完善工程管理章节内容根据专家组意见进行修改，见p60-617补充施工导流防潮标准，进行围堰设计、优化施工进度安排根据专家组意见进行修改，见p62-688完善环境影响评价章节，补充水土保持方案设计根据专家组意见进行修改p70-721综合说明1.1绪言1.1.1工程概况厦门环东海域片区位于厦门岛东北部、厦门市中部、厦门东海域沿岸，片区南起集美区乐海路，北至同安区西柯镇，东达翔安区东坑湾，涉及岛外3个行政区，规划陆域面积114.28平方公里，海域面积91平方公里，规划岸线总长60公里，占厦门岸线总长30%。片区以和谐滨海新城、新兴旅游领地为核心定位。将建设东海科技园、轻工电子工业集中区等2个以光电子产业为主的先进制造业基地，共25平方公里；建设集美北部新城、同安南部新城、翔安南部新城等3个涵盖高档商品房、社会保障性住房以及大型购物商业街、商务营运中心、brt快速公交、学校、医院、酒店等配套设施齐全、功能完善、环境优美和生态化的滨海新城区89平方公里；打造拥有人造沙滩、休闲泳场、游艇码头、红树林生态湿地公园、旅游观光道以及马拉松赛道等休闲娱乐设施完善、岸线景观优美的滨海旅游带。建成后，可容纳城市居民40.2万人，容纳产业工人32万人。同集片区作为厦门环东海域片区的重要组成部分之一，其位置位于同安湾西北侧，北邻福厦公路，南靠同安湾海域，东以官浔溪为界，西与集美大桥相接。根据同集片区流域划分图可将同集片区划分为4个流域：即古龙园区流域、潘涂流域、中部流域及美峰水库流域。随着环东海域同集片区建设的不断开展，目前中部流域原有排洪排涝系统受到一定程度的破坏，片区内原有一些低洼地区及排洪河道很大一部分已被吹填，通往外海的排水涵管及渠道也有部分堵塞破坏，区内洪水承纳能力及行洪排洪能力大大降低，流域内涝隐患日益凸显，为保证片区内不产生内涝灾害，确保片区内排洪排涝安全顺畅，保障片区内人民生命财产安全，我公司受业主（厦门百城建设投资有限公司）委托，对同集片区的中部流域（洪塘头村）进行排洪排涝工程设计。厦门岛厦门大桥环东海域同集片区1.1.2工程建设的必要性经业主单位及设计人员现场走访调查，随着环东海域同集片区规划建设的不断开展，目前同集片区中部流域内原来用于承纳调蓄洪水的池塘、河沟等低洼地段很大一部分已被吹填至6.0m高程，而区内村庄高程范围约为3.05.0m（低于6m），因此流域区内现有可用于承纳洪水的库容大大减少，另外流域内原有的排洪河道、通往外海的排水涵管及渠道也已部分因环东海域建设而遭受堵塞破坏，流域区内行洪排洪能力大大降低，流域内涝隐患日益凸显。且据当地部分地势较低的村庄村民反应，当遭遇连续暴雨时，村庄经常处于内涝警戒状态，威胁村民生命及财产安全。因此综合上述调查情况分析，中部流域目前存在严重的内涝隐患，如若不及时采取措施，消除内涝隐患，当遭遇设计洪水或连续强暴雨时，区内将产生内涝灾害，地势较低的村庄将被淹没，人民生命财产将遭受巨大的损失，同时内涝灾害也将严重影响环东海域总体建设的进程，影响市政府对于环东海域建设的总体规划。因此从确保流域排洪排涝安全，保障环东海域建设的顺利进行，确保流域区内人民生命财产安全，对流域区内进行科学合理及时的排洪排涝工程设计是十分必要的，也是迫在眉睫的。因此根据上述工程建设必要性分析，本排涝工程主要建设目的是为了解决环东海域同集片区中部流域在整个环东海域建设过程中的排涝安全问题，确保在环东海域建设过程中，如若遭遇设计排涝标准洪水时，中部流域内不会产生内涝灾害，确保区内人民生命财产安全，保障环东海域建设顺利进行。1.2水文、气象厦门环东海域处于南亚热带海洋性季风气候区，具有夏长冬短，日照充足，雨量充沛，温暖湿润，四季分明等特点。年日照2233h，全年平均气温21.0，1月气温最低，平均为12.8，七月气温最高，平均为28.4，极端最高气温为38.3，极端最低气温为-1。厦门环东海域多年平均降水量1290mm2300mm之间（其中同安区降水1837mm），降雨年内分配不均，34月春雨占全年的17%，56月梅雨占全年的31.3%，79月台风雨占全年的37.7%，10月翌年2月占全年的14%。根据同安降水资料较长的16年气象站的统计，降水地理分布也不均匀，由北部山区向东南沿海递减，最少年降水量为1060mm，最大年降水量为2012mm，相差近一倍。降雨中心多发生在上游山区，观测到最大一日降水量为汀溪站1956年9月19日降水量，达470mm。厦门环东海域风向随季节变化明显，冬半年多吹偏北风，夏半年多吹偏南风。每年79月为台风季节，平均每年受台风影响56次，对本地区造成影响的台风主要是在厦门正面登陆和在厦门到汕头之间登陆的台风，年平均最大风速14.5m/s。厦门环东海域多年平均年蒸发量为600-700mm，一年中以7月份蒸发量最大，月蒸发量达207mm，2月份蒸发量最小，月蒸发量仅73mm。1.3工程地质本排涝工程位于厦门市同安区境内，厦门市同安地区位于欧亚大陆板块东南缘，濒临太平洋，属环太平洋中新生代区型构造岩浆带的陆缘活动带的一部分，为构造活动区。该地区处于闽东南火山拗断带的南段，以广泛分布中生代陆相酸性中酸性岩浆岩、火山岩和侵入岩为特征，起北西侧为福安南靖断裂带，南东侧为平潭东山断裂和闽东南滨海断隆带。区内分布的岩浆岩有燕山期的花岗岩（r52(3)）区内分布的火山岩有侏罗系晶屑凝灰熔岩（j3nb）。根据国标建筑抗震设计规范(gb50011-2001)及闽建设200310号文，厦门市同安区西柯镇抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。工程场地及其附近未见有活动断裂通过，不必考虑活动性断裂的影响。现场地面较为宽阔，无砂土液化，也未发现地层裂缝、岩溶等不良地质现象，以及暗滨、废井、古河道、墓穴、地下洞室等对工程不利的地下埋藏物；该场地远离山体，不会产生滑坡、泥石流、不良临空面等地质灾害，场地内及其附近无人为地下工程及大面积开采地下水的活动，不会产生地面塌陷、地裂缝的灾害。场地稳定性较好。根据现场踏勘并进行取土分析，项目区的土质大部分为残积性粘性土，呈褐黄色，稍湿饱和，稍密中密状态，密实度较均匀，主要成分为粉质粘土，含部分中粗砂。力学强度较高，工程性能较好。1.4工程任务和规模（1）工程任务依据本排涝工程建设主要目的，本排涝工程主要工程任务为：计算中部流域设计排涝标准下的洪水组成，根据流域现有实际排涝现状，充分利用区内现有池塘、河沟等低洼地段的承纳调蓄作用，以及现有排水涵管、渠道的排泄能力，并在合适的位置合理增设适宜的调蓄池、排水涵管、截洪沟等排涝建筑物，以实现在遭遇十年一遇的洪水与多年平均年最高潮水位的情况下，在设计洪潮组合最不利工况下，流域片区内不会产生内涝灾害，保障人民生命财产安全，确保环东海域建设顺利进行。（2）工程建设标准及规模根据水利水电工程等级划分及洪水标准（sl252-2000）中“水利水电工程分等指标”及“灌溉和治涝工程永久性水工建筑物洪水标准”规定，本排涝工程防洪治涝面积254.3ha，约0.38万亩3万亩，工程等别属小（2）型，主要建筑物和次要建筑物级别均为5级，则排涝标准应为10年一遇不漫溢。1.5工程总布置及主要建筑物经现场调查及相关资料分析，从工程可行性及节省工程造价角度出发，设计该流域排涝方案为：首先利用流域区内现有62个低洼池塘，共6.33万m3的调蓄库容，实现部分洪水的承纳调蓄，同时在流域区内地势低洼地段增设两个调蓄区，其中调蓄区a位于蔡店村与下洋村之间，水域面积为2.06ha；调蓄区b位于下尾村与蔡店村之间，水域面积为2.22ha，两个调蓄池面积合计 4.28ha，调蓄区底部高程为1.0m。另外设计在支二路以及美峰路与横八路之间的支路上新增2条2000排水涵管，增大排水量。涵管横穿滨海西大道部分采用顶管技术，顶管进口底高程为1.5m。（1）截水沟设计：在纵六路的内侧（靠近村庄的一侧）自美峰路起至横六路之间路段设计断面为（宽深）：1m2m的浆砌石截水沟，截水沟的长度为600米，设计坡度自北向南为4。该截水沟位于村庄现有低洼位置，可将四周的雨水通过该截水沟汇集到所设置的调蓄区内。（2）调蓄区设计：设计新增2个调蓄区，其中调蓄区a位于下洋村与蔡店村之间，利用现有的池塘及征用部分农田，调蓄区a的面积为2.06ha，底高程为1.0m；调蓄区b位于蔡店村与下尾村之间，调蓄区b是由三个小调蓄区组成，总面积为2.22ha，其中s1调蓄区面积为0.84ha，为现有未进行吹填的池塘；s2调蓄区面积为0.22ha，为现有的农田，由于该调蓄区紧临拟开工的纵六路及四周的民居，故s2调蓄区四周均设有挡墙并设置必要的防护设施及警示牌，挡墙的平均高度为3米，总长254.25米，为m7.5浆砌块石重力式挡墙；s3调蓄区面积为1.16ha，调蓄区均需征用现有的农田，设并对路基外的农田进行开挖，另外临近横六路一侧设置浆砌块石重力式挡墙，长度为237.1米，平均高度为3.0米。三个小调蓄区通过设置直径2米的涵管进行连接，涵管总长为243.4米。调蓄区的底部高程均为1.0m。（3）排水涵管设计：设计新增2条排水涵管，其中设计在支二路上新增一条直径2000的排水涵管，排水涵管总长为312m，涵管进口底高程为1.5m，出口底高程 0.25m，涵管的纵坡i=4。其中横穿滨海西大道的部分采用顶管进行施工，顶管的长度为60米。另外一条则利用纵六路上现有堵塞的2000的h2涵管，对其进行疏通接长处理。合计新增2000排水涵管555m。1.6机电及金属结构本排涝工程设计金属结构部分主要为各个排水涵管出口部分设置的金属拍门结构，拍门是安装在江河边排水管出口的一种单向阀，当江河潮位高于出水管口，且压力大于管内压力时，拍门面板自动关闭，以防江河潮水倒灌进排水管道内。可根据客户要求，选用法兰管道连接、墙壁连接及泵站管路。或用在大、中、小型水库底部，用手动启闭机开启。圆形、方形或矩形出口，结构简单，工作可靠，无需人力操作，可用法兰连接也可与预埋件连接固定。根据本排涝工程现有及新增排水涵管结构型式及尺寸，设计涵管尾部拍门结构型式及尺寸如下表所示：涵洞拍门选型涵管编号拍门型式拍门规格尺寸（m）出口底高程（m）备注d2ypm圆形铸铁拍门12.00.67d3ypm圆形铸铁拍门11.51.48d4fpm矩形铸铁拍门14.02.01.07d5fpm矩形铸铁拍门13.61.6-0.38d6ypm圆形铸铁拍门21.80.53h2ypm圆形铸铁拍门12.00.50新增ypm圆形铸铁拍门12.00.50本排涝工程无机电设备安装部分。1.7工程管理本排涝工程作为环东海域同集片区开发建设项目的组成部分，其工程运行管理应归属环东海域同集片区开发建设项目的业主单位（即：厦门市土地开发总公司）。厦门市土地开发总公司根据水利部水利工程管理单位编制定员试行标准（slj705-81），成立“同集片区洪塘头村排涝工程运行管理小组”，结合排涝工程实际情况，运行管理小组确定人员编制为2人，负责工程日常的管理及维护。根据本排涝工程设计方案，本排涝工程管理范围包括：2个调蓄区（即调蓄区a面积2.06ha和调蓄区b面积2.22ha）、600m长截水沟、现有及新增的8条排水涵洞，以及排水涵洞出口处的金属拍门。考虑到该排涝工程服务对象组成及工程建设背景，工程管理所需的费用建议由建设单位支出。1.8施工组织设计施工导流：考虑到工程导流量较小，工程建设周期短，其导流标准采用：外海部分为多年平均高潮位2.44m，流域片区内为2年一遇洪水位2.8m。设计导流方式采用土石围堰。围堰采用编织袋砂土围堰，围堰顶宽2m,迎水破和背水坡均为1：1，围堰顶高程高于导流标准洪（潮）水位0.5m，则排涝工程外海部分围堰顶高程为2.94m，流域片区内围堰顶高程为3.3m。施工总体布置：根据本工程的特点，在纵六路内侧，或其周边的空地上布置搅拌站、水泥仓库及砂石料堆场，施工的生活用房可租用附近的民房。本工程主要工程：（1）调蓄区的土方开挖及挡墙的设置。（2）对现有h2排水涵管进行疏通并接长，新增1条直径2m的排水管涵，排水涵管总长555m，排水管涵在横穿滨海西大道的位置采用顶管技术进行顶管。（3）在纵六路的内侧设置截水沟，并与所设的调蓄区相连。本工程总工期控制在3个月（含施工准备期半个月），即2010年9月初至2010年11月底。在承包单位进场前，业主需要完成三通一平的工作。11月底，工程完成并进行场地清理、工程全部完工。1.9工程占地处理根据本工程的特点，不存在淹没占地。主要在施工过程中搅拌站及砂石料场需要占用一部分的临时用地。工程占地处理，由本工程领导小组具体负责，并依据中华人民共和国土地管理法以及其他有关规定，结合当前实际，对工程临时用地实行有价补偿。1.10环境影响评价此次排涝工程建设对气候、水文等自然环境不会产生大的影响。工程建设后可有利改善环东海域面貌和周围环境。但是施工过程中可能对附近的交通造成一定的影响；施工过程中的机械噪声、施工扬尘、弃土弃渣对周围环境也可能产生一定的影响；从总体上来看，工程建设对环境产生的影响仅限于施工期间，可以通过施工过程中加强管理，并在施工后期加以清理的方式将工程建设对环境的影响降低到最低限度。而整个工程的建设将大大改善该片区及其周边环境。因此本工程环境影响评价合格。1.11工程投资估算本工程投资估算编制采用闽水2005计财73号文颁布的福建省水利水电工程设计概（估）算编制办法进行编制。经计算，工程总投资为906.74万元，其中工程直接费为744.5万元。1.12经济评价经计算分析可知，该工程国民经济评价各项指标均大于水利建设项目经济评价规范（sl7294）的要求，说明该项目在经济上是合理可行的。该排涝工程施工完成后，消除了隐患，有效保护了项目区人民群众生命财产，确保环东海域建设顺利进行，为促进厦门经济“又快又好的发展”作出了贡献。2水文、气象2.1水文气象特征厦门环东海域处于南亚热带海洋性季风气候区，具有夏长冬短，日照充足，雨量充沛，温暖湿润，四季分明等特点。年日照2233h，全年平均气温21.0，1月气温最低，平均为12.8，七月气温最高，平均为28.4，极端最高气温为38.3，极端最低气温为-1。厦门环东海域多年平均降水量1290mm2300mm之间（其中同安区降水1837mm），降雨年内分配不均，34月春雨占全年的17%，56月梅雨占全年的31.3%，79月台风雨占全年的37.7%，10月翌年2月占全年的14%。根据同安降水资料较长的16年气象站的统计，降水地理分布也不均匀，由北部山区向东南沿海递减，最少年降水量为1060mm，最大年降水量为2012mm，相差近一倍。降雨中心多发生在上游山区，观测到最大一日降水量为汀溪站1956年9月19日降水量，达470mm。厦门环东海域风向随季节变化明显，冬半年多吹偏北风，夏半年多吹偏南风。每年79月为台风季节，平均每年受台风影响56次，对本地区造成影响的台风主要是在厦门正面登陆和在厦门到汕头之间登陆的台风，年平均最大风速14.5m/s。厦门环东海域多年平均年蒸发量为600-700mm，一年中以7月份蒸发量最大，月蒸发量达207mm，2月份蒸发量最小，月蒸发量仅73mm。2.2设计洪水2.2.1水文基本资料 本工程为片区排洪排涝工程，工程涉及的汇水面积主要分布如下：（1）中部流域的区内汇水面积117.3ha，主河道长度为l0.75km，比降为8；（2）中部流域区外汇水面积为137ha，主河道长度为l1.44km，河道比降为8.6；则中部流域区内、区外合并汇水面积为254.3ha，主河道长度为l2.15km，河道比降为11.85；由于项目区无实测流量资料和雨量资料，但邻近区域有同安气象观测站，观测系列较长、精度较好，可作为项目区设计暴雨参证站。根据同安气象站的实测降雨资料进行频率分析得流域设计暴雨的特征值如下：h24=154mm cv=0.42 cs=3.5cv；h6 =97 mm cv=0.37 cs=3.5cv；h3 =77.8mm cv=0.35 cs=3.5cv；h1 =55mm cv=0.32 cs=3.5cv；2.2.2排涝标准确定根据水利水电工程等级划分及洪水标准（sl252-2000）中“水利水电工程分等指标”及“灌溉和治涝工程永久性水工建筑物洪水标准”规定，本排涝工程防洪治涝面积254.3ha，约0.38万亩3万亩，工程等别属小（2）型，主要建筑物和次要建筑物级别均为5级，则排涝标准应为10年一遇不漫溢。根据关于环东海域洪塘片区和同集片区度汛工程施工图审查会议纪要文件精神：临时性排涝工程排涝标准可采用10年一遇洪水与多年平均年最高潮位组合及2年一遇洪水与10年一遇潮位组合两种组合工况进行涝水计算，取二者计算中最不利工况的结果作为本次排涝工程设计依据。经计算比较， 洪潮组合为10年一遇洪水与多年平均年最高潮位组合工况为最不利工况，因此本次设计采用10年一遇洪水与多年平均年最高潮位组合的洪潮组合工况进行排涝计算。2.2.3各片区设计洪水的计算a、设计暴雨由于本流域区内各片区汇水面积均小于10km2，因此可直接采用点暴雨量代替面雨量。计算区内各历时设计频率（p=10%）面雨量成果见下表。同安气象站各历时设计频率暴雨量频率p1小时 3小时6小时24小时kph（mm）kph（mm）kph（mm）kph（mm）10%1.42978.601.469114.31.495145.021.56240.24 b、设计洪水考虑到本流域区各片区内汇水面积均小于10 km2，属特小流域，可采用推理公式法（沿海型）或华东地区特小流域法推求设计洪水。推理公式法计算根据设计暴雨和流域特征值，采用（沿海型）推理公式进行洪水计算。式中：设计洪峰流量（m3/s）； h历时内的最大净雨量（从偏安全角度考虑，设计暴雨即为设计净雨，不扣除净雨损失），mm； 流域汇流时间； m汇流参数； l沿主河道从出口断面至分水岭的最长距离； j沿流程l的平均比降； f流域面积。经洪水计算，各项目区设计洪峰流量qm（m3/s）成果如下表：项目区中部流域区内中部流域区外中部流域（区内、区外合并）集水面积（ha）117.3137254.3河道长度l(km)0.751.442.15河道比降j88.611.85洪水标准10年一遇10年一遇10年一遇设计洪峰流量qm（m3/s）11.1417.8527.53华东地区特小流域法计算本流域各片区内汇水面积均小于10 km2，属特小流域。可采用华东地区特小流域设计洪水的计算方法和要求进行洪水成果复核分析。根据片区流域实际情况，洪水计算参数取-2类区，其流域特征因素，汇流参数m=0.3950.104，则流域各片区内设计频率下的洪峰流量qm（m3/s）成果如下表：项目区中部流域区内中部流域区外中部流域（区内、区外合并）集水面积（ha）117.3137254.3洪水标准10年一遇10年一遇10年一遇汇流参数m0.450.480.50设计洪峰流量qm（m3/s）10.2516.8925.50设计洪水合理性分析对比推理公式法和华东地区特小流域法洪水计算成果，推理公式法设计频率洪峰流量qm计算结果均略大于华东地区特小流域法计算结果。考虑到华东地区特小流域法参数选择受流域下垫面因素影响较大，而流域下垫面情况难以清楚确定，且从安全角度出发，本次洪水复核采用推理公式法洪水计算成果即：流域各片区10年一遇洪峰流量成果项目区中部流域区内中部流域区外中部流域（区内、区外合并）设计洪峰流量qm（m3/s）11.1417.8527.53c、洪水总量计算根据地区24小时雨型表及设计净雨量推求洪水总量：式中：w洪水总量，m3； r设计净雨，mm； f控制流域面积， km2。经推求得流域各片区设计频率洪水总量如下表：项目区中部流域区内中部流域区外中部流域（区内、区外合并）集水面积（ha）117.3137254.3洪水总量（万m3）28.4345.2361.7d、设计洪水过程线设计洪水过程线采用福建省洪水概化过程线（t=50小时），推求设计频率下洪水过程。经计算推求得流域各片区内设计洪水过程线如下：中部流域区内设计洪水过程线（10年一遇，p=10%）时段（h）流量q（m3/s）时段（h）流量q（m3/s）00174.3130.09182.3260.23191.1870.29200.9880.35210.9790.43220.69100.52230.57110.62240.47120.75250.39130.91260.33141.39300.13152.46350.0615.54.46400.021611.14450.0116.56.82500中部流域区外设计洪水过程线（10年一遇，p=10%）时段（h）流量q（m3/s）时段（h）流量q（m3/s）00.00 179.80 30.26 185.86 60.71 194.22 70.88 203.31 81.07 212.77 91.26 222.39 101.49 232.11 111.74 241.84 122.06 251.64 132.50 261.45 143.65 300.85 156.16 350.68 15.58.91 400.71 1617.85 450.75 16.513.00 500.79 中部流域（区内、区外合并）设计洪水过程线（10年一遇，p=10%）时段（h）流量q（m3/s）时段（h）流量q（m3/s）00.00 1710.46 30.21185.96 60.55194.5070.69203.6080.85 213.5091.03 223.34 101.25 232.33 111.49 242.27 121.79 252.22 132.19 261.94 143.35 301.73 155.96 351.56 15.510.83 401.45 1627.53 451.06 16.516.58 500.99 2.3潮位分析计算本排涝工程所在流域周围主要有鼓浪屿潮位站、高崎站、东坑站等潮位观测站，工程设计潮位资料主要参考距离工程位置较近的东坑站及高崎站。鼓浪屿站潮位资料分析鼓浪屿站有1957年1998年42年潮位资料，进行其潮位特征值见表2-7，其实测最高潮位4.45m，出现在1996年8月1日，历史最高潮位4.54m，出现在1933年10月20日。根据国家海洋局厦门分局对42年实测资料的统计分析并对1999年2010年进行插补延长，并考虑到历史最高潮位影响，得到各频率的设计高潮位，如下表。鼓浪屿站潮位特征值潮位(m)发生年月日最高潮位4.541933.10.204.451996.8.1平均高潮位2.44平均低潮位-1.55平均海平面0.33最低潮位-3.301921.2.24-3.151983.1.30平均潮差3.99最大潮差6.42最小潮差0.99鼓浪屿站不同频率的设计高潮位 频率潮位0.5%1%2%5%10%20%设计高潮位(m)4.664.534.404.234.093.94东坑站潮位资料分析根据对东坑与鼓浪屿两站潮汐性质的相似性分析可知：两站同步实测高潮位相关系数为0.9976，低潮位相关系数为0.9973，可采用短期同步差比法计算高潮位。由短期同步差比法计算得到东坑站不同重现期的设计高潮位如下表。 东坑站不同频率的设计高潮位 频率潮位0.5%1%2%5%10%20%设计高潮位(m)4.884.754.614.434.284.13高崎站潮位资料分析高崎站与东坑站一样位于东海域湾内，从理论上来说，两站应具有相似的潮汐性质，且由于相距较近，台风增水造成的潮位增减值也应相差不大。根据中国市政工程中南设计研究院厦门分院编制的厦门本岛市政工程规划报告中高崎站不同频率设计高潮位如下表： 高崎站不同频率设计高潮位 频率潮位0.5%1%2%10%设计高潮位(m)4.874.734.584.20设计潮位本工程区域位于厦门东海域，且距离东坑潮位站较近，故本次设计潮位采用东坑潮位站的分析成果，其多年平均年最高潮位为3.91m，10年一遇的高潮水位为4.28m。3工程地质3.1概述本次排涝工程位于原有海边岸线上，由于时间较为紧迫，本次工程地质情况主要通过设计人员及地质人员现场踏勘分析所得，踏勘范围主要涉及：1、纵六路内侧截水沟地形地质；2、调蓄区a区蔡店村至下洋村之间，以及调蓄区b区下尾村至蔡店村之间地形地质。3、支二路拟设顶管位置地形地质。通过现场踏勘及现场取土土质分析，初步取得现有工程地质基本情况如下。3.2工程地质情况3.2.1区域地质概况本排涝工程位于厦门市同安区境内，厦门市同安地区位于欧亚大陆板块东南缘，濒临太平洋，属环太平洋中新生代区型构造岩浆带的陆缘活动带的一部分，为构造活动区。该地区处于闽东南火山拗断带的南段，以广泛分布中生代陆相酸性中酸性岩浆岩、火山岩和侵入岩为特征，起北西侧为福安南靖断裂带，南东侧为平潭东山断裂和闽东南滨海断隆带。区内分布的岩浆岩有燕山期的花岗岩（r52(3)）区内分布的火山岩有侏罗系晶屑凝灰熔岩（j3nb）。根据国标建筑抗震设计规范(gb50011-2001)及闽建设200310号文，厦门市同安区西柯镇抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。3.2.2项目区地质情况工程场地及其附近未见有活动断裂通过，不必考虑活动性断裂的影响。现场地面较为宽阔，无砂土液化，也未发现地层裂缝、岩溶等不良地质现象，以及暗滨、废井、古河道、墓穴、地下洞室等对工程不利的地下埋藏物；该场地远离山体，不会产生滑坡、泥石流、不良临空面等地质灾害，场地内及其附近无人为地下工程及大面积开采地下水的活动，不会产生地面塌陷、地裂缝的灾害。场地稳定性较好。根据现场踏勘并进行取土分析，项目区的土质大部分为残积性粘性土，呈褐黄色，稍湿饱和，稍密中密状态，密实度较均匀，主要成分为粉质粘土，含部分中粗砂。力学强度较高，工程性能较好。3.2.3项目区水文地质由于未时行地质勘探，无法查明地下水情况，以及现有土层的渗透系数。3.3项目区土质物理力学指标建议值地层设计参数建议值 地层容许承载力fk压缩模量es12（mpa）变形模量eo（mpa）抗剪强度渗透系数k(cm/s)重度kn/m3摩擦系数c(kpa)o(度)残积性粘性土1005.023201.41045.310418.50.24工程任务和规模4.1工程建设的必要性经业主单位及设计人员现场走访调查，随着环东海域同集片区规划建设的不断开展，目前同集片区中部流域内原来用于承纳调蓄洪水的池塘、河沟等低洼地段很大一部分已被吹填至6.0m高程，而区内村庄高程范围约为3.05.0m（低于6m），因此流域区内现有可用于承纳洪水的库容大大减少，另外流域内原有的排洪河道、通往外海的排水涵管及渠道也已部分因环东海域建设而遭受堵塞破坏，流域区内行洪排洪能力大大降低，流域内涝隐患日益凸显。且据当地部分地势较低的村庄村民反应，当遭遇连续暴雨时，村庄经常处于内涝警戒状态，威胁村民生命及财产安全。因此综合上述调查情况分析，中部流域目前存在严重的内涝隐患，如若不及时采取措施，消除内涝隐患，当遭遇设计洪水或连续强暴雨时，区内将产生内涝灾害，地势较低的村庄将被淹没，人民生命财产将遭受巨大的损失，同时内涝灾害也将严重影响环东海域总体建设的进程，影响市政府对于环东海域建设的总体规划。因此从确保流域排洪排涝安全，保障环东海域建设的顺利进行，确保流域区内人民生命财产安全，对流域区内进行科学合理及时的排洪排涝工程设计是十分必要的，也是迫在眉睫的。因此根据上述工程建设必要性分析，本排涝工程主要建设目的是为了解决环东海域同集片区中部流域在整个环东海域建设过程中的排涝安全问题，确保在环东海域建设过程中，如若遭遇设计排涝标准洪水时，中部流域内不会产生内涝灾害，确保区内人民生命财产安全，保障环东海域建设顺利进行。4.2工程任务依据本排涝工程建设主要目的，本排涝工程主要工程任务为：计算中部流域设计排涝标准下的洪水组成，根据流域现有实际排涝现状，充分利用区内现有池塘、河沟等低洼地段的承纳调蓄作用，以及现有排水涵管、渠道的排泄能力，并在合适的位置合理增设适宜的调蓄池、排水涵管、截洪沟等排涝建筑物，以实现在遭遇十年一遇的洪水与多年平均年最高潮水位的情况下，在设计洪潮组合最不利工况下，流域片区内不会产生内涝灾害，保障人民生命财产安全，确保环东海域建设顺利进行。4.3设计依据（1）防洪标准（gb502194）（2）水利水电工程等级划分及洪水标准（sl2522000）（3）水利水电工程设计洪水计算规范（sl4493）（4）水利工程水利计算规范（sl10495）（6）水利水电工程可行性研究报告编制规程（dl5020-93）（7）水利建设项目经济评价规范（sl4494）4.4工程建设标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准（sl252-2000）中“水利水电工程分等指标”及“灌溉和治涝工程永久性水工建筑物洪水标准”规定，本排涝工程防洪治涝面积254.3ha，约0.38万亩3万亩，工程等别属小（2）型，主要建筑物和次要建筑物级别均为5级，则排涝标准应为10年一遇不漫溢。根据关于环东海域洪塘片区和同集片区度汛工程施工图审查会议纪要文件精神：临时性排涝工程排涝标准可采用10年一遇洪水与多年平均年最高潮位组合及2年一遇洪水与10年一遇潮位组合两种组合工况进行涝水计算，取二者计算中最不利工况的结果作为本次排涝工程设计依据。经计算比较， 洪潮组合为10年一遇洪水与多年平均年最高潮位组合工况为最不利工况，因此本次设计采用10年一遇洪水与多年平均年最高潮位组合的洪潮组合工况进行排涝计算。4.5建设规模根据上述排涝方案设计，结合工程现场实际情况及工程相关设计图纸统计计算，本排涝工程主要工程量见下表：主要工程量表序号项目名称单位数量备注1土石方明挖m3409352砌石m38214.2632000砼管涵m5554c25钢筋砼m34945钢筋t765工程总布置及主要建筑物5.1排涝工程的设计本工程所在地环东海域同集片区，目前同集片区洪塘头村的洪来主要来自区外跟区内两部份。其中区外洪水来自同集路以西的来自天马山那侧的洪水，该部份洪水通过同集路西侧的截水沟拦截排放到同集路埋设的穿路涵洞再排到项目区。目前同集路设t4涵洞2m1.5m（宽高）、t5涵洞4m4m、t6涵洞1.5m1.0m。由于洪塘头村两侧地形较高，因此区外的洪水没有其他途径进行分流，因项目区带来了比较大的排洪压力。区外洪水排放到项目区，通过项目区内现有的排水沟以及滨海大道埋设的横穿涵管排放到外海。区内的洪水主要通过现有的排水沟排放到村内的池塘及排水渠，再通过滨海大道埋设的横穿涵管排放到外海。 目前项目区内原来用于承纳调蓄洪水的池塘、河沟等低洼地段很大一部分已被吹填至6.0m高程，而区内村庄高程范围约为3.05.0m（低于6m），因此流域区内现有可用于承纳洪水的库容大大减少，另外流域内原有的排洪河道、通往外海的排水涵管及渠道也已部分因环东海域建设而遭受堵塞破坏，流域区内行洪排洪能力大大降低，流域内涝隐患日益凸显。且据当地部分地势较低的村庄村民反应，当遭遇连续暴雨时，村庄经常处于内涝警戒状态，威胁村民生命及财产安全。5.1.1设计标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准（sl252-2000）中“水利水电工程分等指标”及“灌溉和治涝工程永久性水工建筑物洪水标准”规定，本排涝工程防洪治涝面积254.3ha，约0.38万亩3万亩，工程等别属小（2）型，主要建筑物和次要建筑物级别均为5级，则排涝标准应为10年一遇不漫溢。根据关于环东海域洪塘片区和同集片区度汛工程施工图审查会议纪要文件精神：临时性排涝工程排涝标准可采用10年一遇洪水与多年平均年最高潮位组合及2年一遇洪水与10年一遇潮位组合两种组合工况进行涝水计算，取二者计算中最不利工况的结果作为本次排涝工程设计依据。经计算比较， 洪潮组合为10年一遇洪水与多年平均年最高潮位组合工况为最不利工况，因此本次设计采用10年一遇洪水与多年平均年最高潮位组合的洪潮组合工况进行排涝计算。5.1.2设计方案本次排涝工程设计排涝范围为同集片区中部流域（即洪塘头社区），流域范围涉及孤单厝、下洋村、蔡店村、下尾村、刘山村等5个自然村，约29019人，排涝工程防护面积约254.3ha。本次排涝工程建设方案主要根据现场调查分析结果、环东海域相关规划设计报告，以及1：1000电子版地形图进行初步拟定，并经相关的理论计算后，从满足工程排涝安全要求角度及工程经济性、可行性等角度出发，综合分析考虑，最终确定排涝工程方案。考虑到同集片区整体地形为中间低、两边高，区内房屋密集，且本次排涝工程又位于片区中部，通过设置纵向排水沟贯穿整个同集片区将中部流域洪水统一排向片区北边的官浔溪，实现整个片区的排洪排涝安全将涉及到大量的房屋拆迁及排水沟土方开挖工作，现实操作难度及施工难度非常之大，不经济也不可行。因此本次排涝方案设计从工程实际情况出发，初步拟定以下两个排涝方案，并进行方案分析比选，从而确定最终的排涝方案。初步排涝方案如下：（1）方案一：高水高排方案高水高排方案设计思路：从降低流域片区内排涝压力角度出发，设计将片区内、外的洪水排放分开处理，即对于中部流域区外汇水面积（即该片区对应同集路以西部分137ha汇水面积）采取高水高排方案，即单独设置专属排水箱涵，将区外雨水通过箱涵排向外海，实现该区间排涝安全；对于中部流域区内的汇水，设计利用片区内现有的排水涵洞，并结合现有的池塘进行调蓄，实现该区间排涝安全。方案一中流域区内、区外的排涝标准均采用10年一遇不漫溢的排涝标准。（2）方案二：增设排水涵管及调蓄区方案增设排水涵管及调蓄区方案设计思路：设计将中部流域片区内、外的洪水排放结合在一起处理，通过利用片区现有纵横交错的水沟将规划片区内、外的雨水由高往低统一汇集至低洼处，尽可能的利用现有可征用的空地进行设置调蓄区，调蓄区在临近房子及公路的地方增设挡土墙，在纵六路的西侧设置截水沟，截水沟与调蓄区结合，可有效的将四周的洪水汇集至调蓄区内，最后结合片区内现有排水涵洞并采用顶管施工埋设排水管道穿过滨海大道将洪水排向外海，实现片区排水排涝安全。另外考虑片区内分布有多个鱼塘，设计可通过对现有鱼塘进行适当的扩容改造，合理利用鱼塘的承纳调蓄作用，减少调蓄池库容，降低临时性强排工作量，减小顶管管道数量及断面大小，降低工程造价。方案二的排涝标准也为10年一遇不漫溢。（2）方案三：抽水泵站进行辅助强排设置抽水泵站进行强排：设计将中部流域片区内、外的洪水排放结合在一起处理，通过利用片区现有纵横交错的水沟将规划片区内、外的雨水由高往低统一汇集至低洼处，在低洼处设置必要的调蓄区，并修建排涝站 ，通过排涝站将水排至外海。方案三的排涝标准也为10年一遇不漫溢。5.2设计方案的复核5.2.1方案一复核1、中部流域区外排水方案（1）方案设