湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计.doc

湖湖南南省省 汝汝城城县县 三三星星镇镇泉泉水水河河综综合合整整治治工工程程 技技 施施 设设 计计 汝汝城城县县 水水利利水水电电 规规划划 勘勘测测设设计计室室 二 一 一 年 八 月 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 1 工工 程程 特特 性性 表表 备 注 序 号名 称单 位 一水文 1坝址控制流域面积km274.48 2干流长度km15.6 3干流坡降13.62 4多年平均降雨量mm1542 二河道特征 1左岸河道长度m105 2右岸河道长度m3875 3路面维护硬化m 三洪水 1校核洪峰流量(p=5%)m3/s284.88 2设计洪峰流量(p=10%)m3/s243.17 四主要建筑物（1 座） 1大坝 型式混凝土重力坝 坝顶高程m 坝高m6.6 坝顶宽 m0.8-1.2 坝顶轴线长 m24-26 2溢洪道 型式溢流堰 溢流宽度m24 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 2 工工 程程 特特 性性 表表 备 注 序号名 称单 位 消能方式消力池 3河堤m3875 （ 生 态 护 坡 ） 河堤高度m 37.5 堤距m324-28 型式重力式 五工程效益 1灌溉面积 亩 15000 2防洪保护耕地面积 亩 6500 3影响下游主要城镇及交通干线情况 三星镇km5.0 附近村镇km3.5 六劳动工日工日 七施工工期月24 个月 八静态总投资(预算)万元342.65 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 1 目目 录录 1 概概 述述 .5 1.1 项目概述 .5 1.2 河道治理初步设计目标和要求 .5 1.3 防洪规划设计原则 .6 1.4 河道治理初步设计依据 6 2 水水 文文 .6 2.1 泉水河河流概况.6 2.2 水文资料 .7 2.3 气象 7 2.4 河流径流与泥沙.7 2.5 暴雨与洪水特性.8 2.5.1 经验公式计算河流暴雨洪水 .8 3 工工程程地地质质1 3.1 地质勘察工作情况 .1 3.1.1 勘查任务要求 1 3.1.2 勘察依据与执行标准1 3.2 地质概况 .1 3.2.1 地理位置及地形地貌1 3.2.2 区域地质构造 2 3.2.3 地震及区域稳定性 .2 3.2.5 水文地质条件 2 4 工工程程任任务务与与规规模模 .3 4.1 社会经济发展概.3 4.2 河道治理现状 3 4.3 河流防洪能力计算分析 3 5 河河道道治治理理初初步步设设计计方方案案 .3 5.1 河道治理初步设计的范围 3 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 2 5.2 河道治理初步设计的标准与目标3 5.2.1 河道治理初步设计的标准.3 5.2.2 河道治理初步设计的目标.4 5.3 城市防洪方案确定原则 4 5.5 河流开挖清淤护砌后防洪能力计算分析 .4 5.5.1 河道底坡分析 5 5.5.2 河道过水面积计算 .5 5.5.3 水面线计算 5 6 工工程程布布置置及及主主要要建建筑筑物物 6 6.1 设计依据 .6 6.2 泉泉水水河河治治理理工工程程布布置置与与主主要要建建筑筑物物 .7 6.2.1 防洪工程布置范围 .8 6.2.2 防洪建筑物布置原则8 6.2.3 防洪建筑物布置 .8 6.2.4 工程量统计 8 6.3 泉水河治理工程布置与主要建筑物.8 7 施施工工组组织织设设计计9 7.1 工程施工条件 9 7.2 施工导流10 7.3 料场的选择与开采 .11 7.4 主体工程施工 12 7.4.1 砼、浆砌石的拆除、清淤及土方开挖 12 7.4.2 钢筋混凝土施工 12 7.4.3 浆砌石施工 .12 7.4.4 土方回填 .13 7.5 施工交通运输 13 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 3 7.6 施工工厂设施 13 7.7 施工总布置 14 7.9 主要技术供应 .15 8 工工程程占占地地及及拆拆迁迁处处理理 16 8.1 编制依据 .16 8.2 占地及拆迁实物指标 16 8.3 工程占地拆迁处理原则及方式16 8.4 补偿投资估算 .17 9 环环境境保保护护 17 9.1 环境质量现状 .17 9.2 环境影响分析 .19 10 水水土土保保持持 20 10.1 建设项目区责任范围 .20 10.2 建设项目区水土保持设施现状和水土流失状况 20 11 工工程程管管理理 21 11.1 管理机构设置21 12 工工程程投投资资 22 12.1 工程概况22 12.2 编制依据22 12.3 工程投资22 12.3.1 基础价格 22 12.3.2 建筑安装工程单价23 12.3.3 临时工程 24 12.3.4 其他 .24 12.3.5 预备费 .24 12.4 预算表24 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 4 13 经经济济评评价价 24 13.1 概 述 .24 13.2 国民经济评价.25 13.2.1 工程费用调整计算25 13.2.2 工程效益分析 .26 13.2.3 国民经济评价指标计算.27 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 5 1 概概 述述 1.1 项项目概述目概述 受湖南省汝城县三星镇人民政府委托，县水利局设计室开展了“湖南 省汝城县泉水河综合整治工程技施设计”。 建设地点：汝城县三星镇。 建设规模：泉水河沿镇区右岸河堤（自浙水河口至贯草坡）3.875 公里 河堤治理，主要建设内容为河道基础护脚、涉河建筑物、生态护坡。治理 方案如下： 1、沿线维修拦河取水坝(维修河坝 3 座、新建河坝 1 座)，确保沿线河 道坡降在 0.175%-0.225%之间，水流速度控制在不冲不淤流速之间；通过 拦河坝高程控制河道纵坡，保证河道两岸不受冲刷、水流稳定。 （该项目是 这次河道治理的重点）拦河坝地点选址同时考虑保证河道两边村组的农田 灌溉用水。 2、拓宽清淤沿线的河道堆积物，保证河道坡降在 0.17%-0.225%之间， 10 年一遇的行洪断面在 26 米*2.4 米以上。 3、河道沿线的河堤护砌，基础达到洪水冲刷线下 1.5 米。同时利用清 淤和河床的弃渣回填左岸冲毁段河道河堤，形成 4.5 米宽的简易施工路面。 清理河道阻碍洪水的障碍物，对周边支流和小溪的排洪沟和暗涵进行加 固处理。 1.2 河道治理河道治理设计设计目目标标和要求和要求 湖南省汝城县三星镇泉水河技术设计范围：南至后洞、白泉，北至石 塘、城郭梁家，东浙水河，西至贯草坡；在泉水河主干道流域区域。涉及河 段长度约为 3.875km。 湖南省汝城县三星镇泉水河技术设计目标：镇区整体防洪能力达到国 家规范规定的防洪标准。根据水利水电工程等级划分及洪水标准 sl252-2000、 防洪标准gb50201-94、 城市防洪工程设计规范cjj50-92。 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 6 泉水河防洪标准为 10 年一遇。根据历史最高洪水位，选择最优河流断面 进行规划设计。泉水河治理工程为五等工程，主要建筑物级别为 5 级。 工程勘察设计应严格执行国家强制标准和国家或行业的最新的规范 性标准条文；满足现行的水利工程建设标准、勘察设计规范（规程）和招标 文件规定的相应勘察设计文件编制深度要求，为工程设计提供可靠、准确、 详细的地质资料，以满足设计的需要，为工程设计及施工提出合理化建议 和措施。 1.3 设计设计原原则则 （1）设计防洪标准满足规范要求，10 年一遇； （2）提高河道沿线农田的的灌溉保证率，确保重要地段的河堤稳定； （3）10 年一遇设计情况，洪水位不高于镇区主要街道路面高程。 （4）保护耕地、保护环境、保持特色、科学合理； （5）减少拆迁、减少土方挖运回填、降低工程造价，提高防洪能力。 1.4 设计设计依据依据 （1）水利水电工程等级划分及洪水标准sl252-2000； （2）防洪标准gb50201-94； （3）城市防洪工程设计规范cjj50-92； （4）水利水电工程设计洪水计算规范sl44-93； （5）水利建设项目经济评价规范； （6）城市工程管线综合规划规范（gb50289-98）, （7）给水排水工程结构设计手册； （8）水利动能设计手册（防洪分册）； （9）堤防工程设计规范（gb50286-98）； （10）城市排水工程规划规范（gb50318-2000）； （11）湖南省汝城县泉水河地形图、基础资料。 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 7 2 水水 文文 2.1 泉水河泉水河河流概况河流概况 泉水河秀溪水是浙水的源流之一，它发源于汝城县三星镇水头坳，止 于白沙村位置的浙水河，流经三星镇的秀溪、贯草坡、南团、泉水、范家、 城郭，最后于三星镇的白沙处汇入浙水河。泉水河秀溪水总流域面积为 84.78km2，呈长条形，干流全长 15.6km，河流平均坡降 13.62，似枝状河 系，是典型的山区河流，整个流域树木茂盛，植被良好。 泉水河秀溪水属浙水二级支流，属亚热带季风气候区，具有气候温和、 四季分明、热量充足、春暖多变、冬无严寒的特点。秀溪水泉水河干流长 15.6km，流域内集雨面积 74.48km2，河道自然平均坡降 13.62%， 10 年一 遇洪峰流量为 243.17m3/s。 2.2 水文水文资资料料 流域内雨量充沛，水源丰富，多年平均降雨量 1542mm,多年平均径流 深 792mm，年平均流量 1.87m3/s。暴雨平均每年有 3-4 次，以 4、5、6、8 月出现次数为多，尤其 6 月最多，出现机率在 20 %以上。最大日降水量 为 228 mm（1996 年 8 月 2 日），占多年平均年降水量的 13.05 %，为历史 最高日降水量。 2.3 气象气象 汝城县三星镇境内山岭陡峻，高差悬殊，气候的垂直变化和地域差异 比较明显，具有立体气候的特色，属亚热带季风湿润气候区。主要特点是 温暖湿润，热量丰富，雨量充沛，光照充足，春暖多变，夏无酷热，冬少严 寒，无霜期长。 主要灾害性天气：县域内主要的灾害性天气有：三低冷害（春季低温、 五月低温、秋季低温）、暴雨洪涝、干旱、大风冰雹、冬季冰冻。 2.4 河流径流与泥沙河流径流与泥沙 三星镇秀溪水流域属东亚季风气候区，气候温和，雨量充沛，从 4 月 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 8 开始，东亚大槽开始衰落，而行星降雨减弱北退，使各层副高脊线同时北 进，暖湿气开始活跃，流域进入春雨季节，56 月份雨带轴线大致位于武 夷山西北坡及赣南、湘南一带，形成本流域的梅雨季节；78 月，由于副 高脊线和急流位置移至最北，我过主要雨带亦移至华北及东北一带，本流 域进入伏旱季节，但同时因华南沿海进入台风暴雨期，本流域虽然有南岭 及武夷山系对台风起阻拦作用，但流域仍处于台风侵袭的边缘。 因为三星镇秀溪水流域地形有利于暖湿的东南气流北上抬升，加上南 侵的冷空气同高压脊西侧来的西南暖湿气流汇合，在地面静止峰与高空 切变线配合下，形成本流域持久阴雨。因高空西风槽和低涡比较活跃，从 而常产生气旋引起暴雨。浙水流域暴雨多系气旋雨，亦受台风侵袭形成台 风雨。天气系统高空为西南低涡，江淮切变线，地面为静止峰，暴雨出现 次数多，量级大，雨量集中，产生的洪水危害性大。 三星镇秀溪水属于山区河流，又因为多为气旋雨，暴雨次数多，量级 大，雨量集中，一次暴雨所产生的洪峰流量也大。以汝城县三星镇秀溪水 为例，上游的几个支流均发源于的山区，群山主峰海拔超过 1000m，靠近 山区河道坡降偏大，河床较陡，水流流速大，容易对河道两岸造成冲刷。 靠近镇区部分河道较缓，水流流速变缓，但是因为多年的建设，很多的房 屋挤占了河道，部分河道堵塞，过流能力受到严重限制，河底又被杂物堆 积，淤积严重，并且水草丛生，每年发水都是受灾严重区域。 泉水河虽然是山区河流，坡降大，流速较大，水流对岸坡的冲刷也大。 但得益于上游源头良好的植被保护，茂盛的树木对水土保持作用明显，减 少了水流的冲刷，所以河流中泥沙含量较低。 2.5 暴雨与洪水特性暴雨与洪水特性 2.5.1 水文手册推理公式计算河流暴雨洪水 由于本地区洪水资料缺乏，根据湖南省以往统计的经验方法，采用湖 南省暴雨洪水查算手册（以下简称查算手册）进行计算。计算过程如下： 1根据湖南省郴州市汝城县地形图确定各流域的流域面积、干流长度 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 9 及平均坡降等参数。 2查算查算手册24 小时最大暴雨图集，得汝城县地区，mm h 100 24 _ cv=0.41。 3由设计频率和 cs=3.5cv，查算表（二）皮尔逊表，分别查出频率为 2%、5%、10%、20%、50%及 100%时的 kp.t 值，hp.t 点=kp.th24。 4由图一知汝城县三星镇属暴雨一致区第二区。依据流域面积 f，查 图十七的，hp.t 面= hp.t 点。 5求设计暴雨二十四小时的时程分配，按一下公式，推求 1-24 小时各种历时的暴雨： 1-6 小时用： （2-1） thh nnnn t 2323 11 24624 6-24 小时用： （2-2） thh nn t 33 11 2424 根据二十小时面降雨，流域面积，查图二十六、二十七知、。分 n2n3 别计算 1 小时、3 小时、6 小时及 12 小时面暴雨。 1查表（四），列表计算暴雨过程。 2查图四十知汝城地区属产流第 1 区，得 i。=30mm。扣除初损 i。 ，求 底边径流深 r 上，r上=r总 ， （值查表（十一），本例取 0.75）。并求 r 地， r 地= r总（1- ）。 3用图解分析法求最大流量，公式如下： （2-3） f n p m s q 278 . 0 （2-4） jf l 3/14/1 （2-5）)10022(0284 . 0 093 . 1 m （2-6） )22(183 . 0 489 . 0 m 根据/m，r 上查图四十二（r上 /m相关曲线图）得 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 10 当在 1-6 小时范围内 n 采用 n2 （2-7） 624 323 1 24 nnn hsm p 当在 1-6 小时范围内 n 采用 n3 （2-8） 24 1 24 3 n hsm p 4用径流分配系数法求地面径流过程： 已知 r 上，qm，f，则时段地面径流总量为： （取 1 小时） （2-9） t qi 6 . 3 f r上 t （2-10） qi qm k 由所求 k 查表（十二），得地面径流过程。 5地下径流过程的计算采用等腰三角形关系求地下径流峰值 qm 地 地。 （取 1，t 为地面径流带宽） （2-11） tt m 1 6 . 3 fr q 下 地 t 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 11 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 11 泉水河洪水泉水河洪水计计算成果表算成果表 断 面 f（km2 ) l(km ) j h24 点 （mm) cvp cs (=3.5cv) kp h24 点 (mm) h24 面 (mm) n2n3h1 (mm)h3 (mm) h6 (mm) h12 (mm) h24 (mm) 0-074.4815.60.0141000.45 0.10 % 1.5753.4340 0.9566 325.30.577 0.725104165.6222.1268.8325.25 0.20 % 1.5753.143140.9566 300.40.585 0.72998.09154.8206.4249300.38 0.50 % 1.5752.792790.9566 266.90.597 0.73689.82139.9185222.2266.9 1%1.5752.522520.9566 241.10.606 0.74183.21128.2168.4201.5241.07 2%1.5752.252250.9566 215.20.617 0.74876.38116.3151.7180.7215.24 5%1.5751.881880.9566 179.80.633 0.75766.699.65128.5152179.84 10%1.5751.61600.9566 153.10.647 0.76658.7986.65110.7130.2153.06 20%1.5751.311310.9566 125.30.663 0.77650.2572.7791.92107.3125.32 50%1.5750.89890.9566 85.140.690 0.79436.7151.6364.0373.8385.139 断 面 p i0(mm ) r上 (mm) m/m(h) sp (mm) qm (m3/s) qi (m3/s) qm/qi 洪水总 量 wm(万 m3) 地表洪 水 wm(万 m3) 地下洪 水 wm(万 m3) (h) 0-00.10%0.7530221.4 22.3 0.68 32.86 6.87135.62521.05 45810.114 21951649545.5 图 42 0.20% 202.8 6.94127.04480.34 41950.114 20101510499.6 0.50% 177.7 7.08115.26424.01 36760.1158 1% 158.3 7.15105.98382.81 32750.1171 2% 138.9 7.2296.519341.89 28740.1193 5% 112.4 7.3683.204284.88 23250.123 1114837276.9 10% 92.29 7.4372.787243.17 19090.127 914.8687.4227.4 20% 71.49 7.561.583200.06 14790.135 708.6532.4176.1 50% 41.35 7.6544.303136.63 855.60.160 409.8308101.8 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 13 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 40 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 0 50 100 150 200 250 0510152025303540 t (下 下 ) q (m 3/ s) 下 下 下 下 q i t 下 下 下 下 下 下 下 q 下 t 下 下 下 480. 34448. 48 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 13 3 工工程程地地质质 3.1 地地质质勘察工作情况勘察工作情况 3.1.1 勘查任务要求 1设计中的地质勘测任务：基本查明泉水河治理范围内土层分布情况 和土性指标（如容重、摩擦角、渗透系数等）及土层为持力层时的承载力值， 并提供河道纵断面图、河道突变处及桥梁处横断面图； 2基本查明泉水河河道淤泥深度；砂砾层及基础岩层的产状。 3.本工程未进行地质勘探，施工过程中如遇到特殊地质情况时，业主 方需及时跟设计方联系。 3.1.2 勘察依据与执行标准 本次勘察遵循下列国家及地方规范、规程： 水利发电工程地质勘察规范（gb50287-2006） 岩土工程勘察规范（gb50021-2001） 建筑地基基础设计规范（gb50007-2002） 建筑工程抗震设防分类标准（gb50223-2008） 建筑抗震设计规范（gb50011-2008） 建筑边坡工程技术规范（gb50330-2002） 土工试验方法标准（gb/t50123-1999） 工程地质手册（第四版） 3.2 地地质质概况概况 3.2.1 地理位置及地形地貌 三星镇位于汝城县南部 10 公里、距 106 国道 2.5 公里；中部四面山地 环绕的山间盆地，总面积 98.12km2，地面高程约 610-620m。在规划防洪 勘察范围内，山地海拔高程一般在 620790m，谷地海拔高程一般在 595630m，相对高差一般在 50150m，形成岭谷交错的地貌组合，地貌 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 14 单元属构造剥蚀低山丘陵地貌区。 3.2.2 区域地质构造 根据120 万汝城幅区域地质调查报告，勘察区位于南岭东西向复杂 构造带中段北部。构造形迹纵横交错，组合较为复杂，主要的构造类型为 东西向构造、南北向构造和新华夏构造。构造活动所经历的演变过程不但 具有长期性、复杂性，而且具有相当明显的继承性和阶段性。 3.2.3 地震及区域稳定性 依据建筑抗震设计规范（gb50011-2008）附录 a，汝城县抗震设防 烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，设计地震分组为第一组。 第四纪以来的新构造运动主要表现为地壳间歇性抬升，水平向运动微 弱，断层构造发震活动弱，近代无强震记录，通过对历史地震资料分析推 测，汝城县属远源地震波及区，一般表现为弱震、微震，因此勘察区地壳 相对较稳定，区域地震稳定性较好，总体上来讲属对抗震较有利区域。 3.2.5 水文地质条件 1 地地表表水水 勘察区内地表水系主要有秀溪水及其支流，主要接受大气降水及低山 丘陵间沟流的汇聚补给，水量大小随季节变化明显。 2 地地下下水水类类型型 勘察区地下水类型根据含水介质及赋存条件的不同，可划分为上层滞 水、第四系松散堆积层孔隙潜水、基岩裂隙水共三种类型。 3 地地下下水水的的补补给给、 、迳迳流流与与排排泄泄 勘察区地处构造剥低山丘陵地貌区，地表水较发育。地下水的补给来 源主要是大气降水及地表水。地下水的迳流主要是沿孔隙和裂隙垂直下 渗迳流，其次是平行流，沿岩层走向、断层带产生。地下水的排泄方式主 要是蒸发、泉排泄以及向河床及沟谷中排泄。在河床及沟谷部位，地下水 与地表水为互补互排关系，平水和丰水时地表水补给地下水，枯水时地下 水补给地表水。 4 地地下下水水的的腐腐蚀蚀性性评评价价 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 15 根据区域地质资料，勘察区地下水对砼无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀 性，对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性。 4 工工程程任任务务与与规规模模 4.1 社会社会经济发经济发展概展概 汝城县三星镇位于汝城县南部 10 公里、距 106 国道 2.5 公里, 辖 21 个行政村，206 个村民小组，土地总面积 98.12 平方公里，其中耕地 21536 亩，总人口 2.86 万人。该地区属亚热带季风湿润气候，热量丰富，雨量充 沛，光照较足，历年平均气温 16.6，平均年降雨量 1542 毫米，无霜期达 274.5 天。 4.2 河道治理河道治理现现状状 多年来泉水河河床淤积，过流断面逐渐缩小，行洪能力日趋降低，针 对泉水河防洪保安存在的突出问题，历届政府都予以高度重视，并对河道 管理和治理做出了很大努力。多年来进行了疏浚拓宽、裁弯取直、河堤护 砌，通过治理后，在当时对提高行洪能力、减轻洪水泛滥起到了较大作用。 5 河河道道治治理理设设计计 5.1 河道治理河道治理设计设计的范的范围围 本次河道治理规划范围：南至后洞、白泉，北至石塘、城郭梁家，东浙 水河，西至秀溪。在泉水河主干道流域区域。涉及河段长度约为 3.875km。 泉水河治理规划重点是： 沿线维修拦河取水坝(维修河坝 3 座、新建河坝 1 座)，确保沿线河道 坡降在 0.175%-0.225%之间，水流速度控制在不冲不淤流速之间；通过拦 河坝高程控制河道纵坡，保证河道两岸不受冲刷、水流稳定。 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 16 5.2 河道治理河道治理设计设计的的标标准与目准与目标标 5.2.1 河道治理设计的标准 防洪标准指采用工程措施或非工程措施后城市所具有的防洪能力，用 防御洪水的频率或重现期表示。城市防洪标准与防护对象的重要性、洪水 灾害的严重性及其影响直接相关，应与镇区国民经济的发展水平相适应。 按照现行的防洪标准（gb50201-94），镇区防洪标准应根据城市社会经 济地位的重要性或非农业人口数量进行确定。根据镇区的各自特点、防洪 工程现状、同一镇区不同位置的重要性以及保护程度等，可采用不同的防 洪标准。 本次规划执行水利水电工程等级划分及洪水标准sl252-2000、 防洪 标准gb50201-94、 城市防洪工程设计规范cjj50-92。根据农村河标准， 泉水河防洪标准为 10 年一遇，主要防洪建筑物与次要防洪建筑物级别均 为 5 级，护岸的安全超高为 0.3m。 5.2.2 河道治理设计的目标 通过对泉水河流域的治理，使流域内的主河道段的防洪能力得到增强； 使洪水威胁严重、洪捞灾害频繁、损失巨大、严重影响区域经济发展的秀 溪、江边、范家、城郭和泉水几个村组的产粮区及基础设施等防洪保护对 象达到国家规范规定的防洪标准要求；基本解决流域内人民生命财产和经 济社会发展的防洪安全保障问题；基本控制泉水河势、河岸的稳定，改善 河流的生态环境。 5.3 防洪方案确定原防洪方案确定原则则 （1）设计防洪标准满足规范要求，10 年一遇； （2）分期实施时，提高河道沿线农田的的灌溉保证率，确保重要地段 的河堤稳定； （3）10 年一遇设计情况，洪水位不高于镇区主要街道路面高程。 （4）保护耕地、保护环境、保持特色、科学合理； （5）尽量减少拆迁、减少土方挖运回填、降低工程造价，提高防洪能力。 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 17 5.5 河流开挖清淤河流开挖清淤护护砌砌后防洪能力后防洪能力计计算算 经计算分析表明，河道经过清理碍洪物和局部扩宽的行洪断面在 26 米*2.4 米以上，底坡(0.175%-0.225%)可以确保河道满足 10 年一遇的行 洪标准。并采用明渠恒定流水力计算公式对城市河流的防洪能力进行计 算，计算所涉及的水文公式如式 5-6。 （5-6） 1/6 2 / 1 qac ri abh bh ra cr n 式中：式中：a过水断面面积； c谢才系数； r水力半径； i坡降； b断面宽度； h断面控制水深； 湿周； n糙率。 泉水河过流能力计算 糙率 n0.020 坡降 i0.00225 边坡系数 m0.25 宽度 b(m)26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 高 h(m)2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80 2.90 q(m3/s) 212.82 228.49 244.55 260.99 277.81 294.98 312.51 330.39 5.5.1 河道底坡分析 泉水河：本河道上游为天然河道，从贯草坡往下游 3.785 公里的河道 形状为宽浅型梯形断面，河道糙率较大，起止点高差 25 多米，自然底坡 为 0.0072，水流湍急、经过人工填筑河堤、并沿线设置了 8 座消减落差的 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 18 拦河取水、消减落差 17 米，又保证了沿线的农田灌溉用水，现有河道的 平均坡降为 2.25。 5.5.3 水面线计算 清淤开挖扩建后的各控制断面水面高程采用明渠恒定流水力计 （5-8） h v z v z w gg 21 2 22 2 2 11 1 22 式中：，上下游水位； z1z2 v1,v2上下游流速； ，流速系数； 12 水头损失 hw 21 其中河道治理设计的特征断面示意图见后基础护脚断面图。 6 工工程程布布置置及及主主要要建建筑筑物物 6.1 设计设计依据依据 6.1.1 工程等级及建筑物级别 根据防洪标准gb50201-94 2.0.1 条规定：城市应根据其社会经济地 位的重要性或非农业人口数量分为四个等级，各等级的防洪标准按表 6.1-1 的规定确定： 表 6.1-1 城市的等级和防洪标准 等级 重 要 性 非农业人口 （万人） 防洪标准（重现期） 特别重要的城市 150200 重要的城中等城市502010050 一般城镇 205020 三星镇位于湘江二级支流浙水山区地区，洪水主要为山区降雨 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 19 来水，现有河道的防洪能力仅有 2-3 年一遇的洪水标准。根据防洪标准 gb50201-94 2.0.1 条规定，三星镇属于级城市的乡镇，防洪标准为 10 年一遇洪水。 根据城市防洪工程设计规范cjj50-92 2.3.1 条规定，防洪建筑物 的安全超高应有关规范要求为 30cm。 6.1.2 设计采用主要技术标准及基本参数 1） 主要技术规范 （1）城 市 规 划 制 图 标 准 cjj/t 97-2003 （2）城市道路交通规划设计规范 gb 50220-95 （3）防洪标准 gb 5020194 （4）城市排水工程规划规范 gb 50318-2000 （5）城市道路绿化规划与设计规范 cjj 75-97 （6）城市容貌标准 cj/t 12-1999 （7）城市绿地分类标准 cjj/t 852002 （8）城市用地竖向规划规范 cjj 83-99 （9）风景名胜区规划规范 gb 50298-1999 （10）城市工程管线综合规划规范 gb 50289-98 （11）城市防洪工程设计规范 cjj50-92 （12）水力学 武汉水利电力大学出版社 （13）水力计算手册 （14）湖南省暴雨洪水查算手册 （15）给水排水设计手册第 7 册 城镇防洪 中国建筑工业出版社 （16）城市蓝线管理办法 （17）堤防工程设计规范 (gb5028698) （2）气象参数 年平均气温：16.6 月平均最高气温（7 月）：25.6 极端最高气温：41.5 极端最低气温：-9.8 多年平均风速：2.1m/s 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 20 历年最大风速：20.3 m/s 汛期多年平均最大风速：16 m/s （3） 泥沙资料 多年平均含沙量： 0.423kg/m3 6.2 泉泉水水河河治治理理工工程程布布置置与与主主要要建建筑筑物物 6.2.1 防洪工程布置范围 结合河流的走势以及地质勘查分析成果，泉水河治理工程范围及控制 网见泉水河综合整治平面布置图和泉水河综合整治纵坡图。 6.2.2 防洪建筑物布置原则 （1）在满足河道治理工程建设要求的基础上，尽量少拆迁、少占地，并 尽量与乡镇总体规划相结合； （2）满足行洪要求，避免对关键行洪断面造成不利影响； （3）尽可能避开软弱地基； （4）在满足工程安全的前提下，尽量减少土方回填，尽可能做到土石 方开挖平衡。 6.2.3 防洪建筑物布置 按照 10 年一遇洪水标准设计泉水河道断面，在清淤河道的同时，对 于原来过流能力不足的断面进行扩建。 6.2.4 工程量统计 根据泉水河平面布置规划和断面设计，总工程量统计见费用预算表。 6.3 泉水河治理泉水河治理工程布置与主要建筑物工程布置与主要建筑物 6.3.1 河道治理工程布置范围： 泉水河起始位置，上游至贯草坡，下游至浙水汇合处。 6.3.2 防洪建筑物布置 泉水河现有的拦河取水坝大部分均为灌溉农田所用，同时消减落差， 使得河流平顺。现有河坝年久失修，加上近年来的洪水冲击、部分已经基 础淘空、两岸护堤崩塌，严重危害堤内的农田。有两座坝在 07 年洪水中 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 21 全线崩坝、破碎体堆积在河床严重阻碍河道行洪。通过现场勘测，本次设 计要求进行如下布置。 1、沿线维修拦河取水坝(维修河坝 3 座、新建河坝 1 座)，确保沿线河 道坡降在 0.175%-0.225%之间，水流速度控制在不冲不淤流速之间；通过 拦河坝高程控制河道纵坡，保证河道两岸不受冲刷、水流稳定。 （该项目是 这次河道治理的重点）拦河坝地点选址同时考虑保证河道两边村组的农田 灌溉用水。 2、拓宽清淤沿线的河道堆积物，保证河道坡降在 0.14%-0.3%之间， 10 年洪水的行洪断面在 26 米*2.4 米以上。 3、河道沿线的河堤护砌，基础达到洪水冲刷线下 1.5 米。同时利用清 淤和河床的弃渣回填左岸冲毁段河道河堤，形成 4.5 米宽的简易施工路面。 清理河道阻碍洪水的障碍物，对周边支流和小溪的排洪沟和暗涵进行加 固处理。 6.3.3 挡土墙设计及拦河坝设计 挡土墙根据现场勘测分为 3 类断面(3 米以下，3 米5 米，5 米以上； 考虑到公路稳定及确保河床泄洪断面；采用重力式挡土墙，并分段施工； 分段长度在 1015 米为宜，基础采用 c20 混凝土，露出水面后采用 m7.5 浆砌块石，立面勾缝；挡土墙应设置排水孔，梅花形布置孔距为 1.5 米。具 体见泉水河综合治理挡土墙典型断面设计图；砌体施工后墙背严禁填淤 泥质土，必须填石渣，内摩擦角介于 4045之间。 根据河道纵坡在桩号 k1+600 处新建拦河坝一座，将原有桩号 k1+000 处的南水拦河坝至 k2+250 处泉水拦河坝之间 8.5 米的高差，在 河道桩号 k1+600 桩号位置设置消能 3 米拦河坝一座，河道纵坡由 0.378%调 整为 0.244%；具体结构及布置见泉水河综合整治大坝结构图。 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 22 7 施施工工组组织织设设计计 7.1 工工程程施施工工条条件件 7.1.1 施施工工特特性性及及其其工工程程量量 施工受泉水河水位及气象等条件约束，施工季节性强； 河道开挖扩建、浆砌石挡土墙施工及施工受路面交通等因素影响较 大，尤其是沿岸农田、建筑物的拆迁等； 浆砌石挡土墙等所需部分材料（块石及砂石料等）运距较远。 7.1.2 交交通通运运输输 防洪工程主要的施工场地在三星镇境内，交通十分方便，为施工提供 了十分便利的条件。 7.1.3 施施工工场场地地条条件件 沿岸内侧主要是农田和村组，适宜租赁布置施工场地。 7.1.4 建建筑筑材材料料 工程施工所需水泥可由汝城县新城区水泥厂供应；油料、钢筋、木材、 砂石料可公开在市场采购，护岸所需的块石料由河道开挖产生，不足部分 石料由县城城头寨石料场购买。 7.1.5 施施工工期期供供水水供供电电 施工区位于三星镇，生活用水可就近利用自来水；生产用水采用经过 适当处理的江水。施工用电就近由租用其场地的厂矿企业供电系统接入。 7.1.6 建建设设规规模模 本次泉水河治理规划范围： 本次河道治理规划范围：南至后洞、白泉，北至石塘、城郭梁家，东浙 水河，西至秀溪。在泉水河主干道流域区域。涉及河段长度约为 3.875km。 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 23 7.2 施施工工导导流流 7.2.1 导导流流标标准准 泉水河防洪标准为 10 年一遇。治理工程为五等工程，根据堤防工程 施工规范sl260-98，确定围堰的洪水标准为 3-5 年，根据施工堤段地形 地质条件，堰型选择为土石类围堰。施工时段取在 10 月至来年 3 月。 7.2.2 导导流流方方式式及及方方案案 1) 导流方式 为满足施工期间的正常过流及下游的灌溉等，根据泉水河河道特点及 条件选择分期导流的方式。即用围堰将河床分期分段围护，使河道水流通 过被围堰束窄的部分河床。 2) 导流方案 按分段分期围水方式导流，河宽较宽，相应水量较大，施工时以河床 中央线为界分别向左右两岸分期分段修筑围堰。制造河底和护岸的干地 施工条件。 7.2.3 围围堰堰施施工工 1)施工特性 本工程采用枯水期土石围堰。该河段堰顶宽度为 2.5m，堰高为 3.0m， 迎水堰面坡度 1:1.5，背水堰面坡度 1:1.0。 2)施工程序及进度 由于河道防洪能力很弱，为避免对河道泄洪能力产生影响，汛期不组 织施工。进入枯水期即开始进行围堰施工，一期根据施工堤段的特点选择 一岸进行围护，然后组织基坑作业施工和河道扩挖。 主体工程完成后将围堰拆除，同时进入另一岸围堰施工，具体的施工 过程和一期工程相似，计划于第二年的三月完成主体工程的施工并拆除 围堰。以满足河道汛期的泄洪过流。 3)施工方法 围堰坝壳料来自河道扩挖产生的土料，土料通过自卸汽车或者人工运 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 24 至围堰处，城关河下游浙水河等围堰截面较大河段采用 132kw 型推土机 铺料，13.5t 振动碾碾压。上游部分河道围堰断面较小时采用人工摊平夯 实到预定状态。基坑形成后用污水泵抽水，确保两岸底部衬砌及浆砌石护 坡在干地上施工。 7.3 料料场场的的选选择择与与开开采采 7.3.1 料料场场选选择择 考虑各施工区段所需浆砌石量、运距因素，以就近取料、运输费用少、 对环境影响最小为原则进行浆砌石料场规划。 7.3.2 料料场场开开采采 料场地表农作物和腐植土及影响开采的一切障碍物，采用人工或 74kw 的推土机清除，料场剥离层土方堆存在适当部位用于造地还田。料 场有用层（即块石材料）以钻孔爆破、立面开采为主，剥离层较厚的部位 配 1m3反铲直接开挖、装车，74kw 推土机集料，配 810t 自卸车运输至 填筑部位。 7.4 主主体体工工程程施施工工 本工程主体工程施工包括：拦河坝维修、新建，整治的现有建筑物的 拆除，河道清淤，土方开挖，河底衬砌，浆砌石护坡，浆砌石挡土墙，河堤 土方填筑等。 7.4.1 砼砼、 、浆浆砌砌石石的的拆拆除除、 、清清淤淤及及土土方方开开挖挖 砼、浆砌石拆除以人工清除为主，l m3反铲配合。 护岸工程施工前需挖除设计岸线附近表层块石、弃渣、散弃杂物及草 皮等，按设计要求放样开挖扩建。施工机械为 1m3反铲开挖，74kw 推土 机集料，810t 自卸车运输。根据施工现场特性，确定土方施工区排水措 施，以免积水影响施工。清基、开挖土方主要为冲积层、人工回填土层。根 据土料特性指标，大部分可用于各该施工段的挡土墙内侧、岸坡等处 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 25 填筑，其余部分运至左岸河堤摊铺作为路基填土。 7.4.2 钢钢筋筋混混凝凝土土施施工工 本工程砼主要用于拦水坝。模板及钢筋由附近钢筋加工场制作，经检 验合格后，由胶轮车输送至工作面定位安装。混凝土由 0.4m3搅拌机在现 场拌制，采用人工推斗车送料，溜斗入仓，混凝土浇筑层厚度根据拌和能 力及铺盖面积，控制在 3050cm 内，砼铺料采用平铺法，浇入仓内混凝 土应随浇随平仓，不得堆积。用插入式振捣器平仓、振捣。 7.4.3 浆浆砌砌石石施施工工 本工程浆砌石包括浆砌块挡墙及浆砌石护坡。挡墙石料由汽车运至工 地临时堆场，再由人工胶轮车推运至工作面，人工搬运砌筑。由砂浆搅拌 机拌制砂浆。 7.4.4 土土方方回回填填 堤岸土方填筑，土料为河道采集的疏浚土用 8t 自卸汽车运至工作面 卸料，74kw 推土机平土，每层土层控制在 30-50cm，用 1215t 轮胎碾 碾压，每层厚度控制在 2030cm，采用蛙式打夯机夯实，边角部位采用夯 锤夯实，压实度须大于 0.9。 7.5 施施工工交交通通运运输输 7.5.1 对对外外交交通通 本工程的对外交通为公路运输，现有公路直通县城，车辆机械设备、 材料等运输方便，为保证工程施工顺利进行提供了有利条件。 7.5.2 场场内内交交通通 进场道路拟沿河堤内侧及堤顶布置，并与原有进县城公路相连接。场 内修筑施工便道通往施工点与堆料场，路面宽采用 5 米，路面结构为泥石 结构。 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 26 7.6 施施工工工工厂厂设设施施 7.6.1 钢钢木木加加工工及及砼砼拌拌和和系系统统 砼拌和系统采用临时拌和站型式，就近布置在工程区附近临时租用的 施工营地内。采用 0.8m3自落式搅拌机及 21m3拌和站制备砼。 钢筋、木模板制作简单，钢筋和木模制作加工车间均设置在各工程区 施工营地内。 7.6.2 供供水水供供电电 施工供水 施工供水方案为：生活用水直接利用自来水；生产用水采用经过沉淀 过滤处理的河水，亦可直接利用自来水。 施工供电 施工用电通过与当地供电部门取得联系，就近驳接网电，并配备 90kw 柴油发电机 13 台作备用。 7.7 施施工工总总布布置置 7.7.1 布布置置原原则则 工程区堤内侧多属耕地或人口密集的集镇区，堤外侧无滩或滩地狭 窄，要求尽量简化施工企业，少占地，少拆迁。 场地布置既要便于工程施工，又不影响施工区域的供水、供电、通 讯等公共设施的正常运行。 根据工程特性，施工场地以租赁为主，场内不新建临时生活区。 适量利用外滩作为施工布置用地，减少场地平整工程量。 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 27 7.7.2 施施工工总总布布置置 本工程主要为左岸整治堤岸共 3875 米。施工时考虑按桩号分期分段 同时施工，分段长度控制在 300m 为宜。 整个防洪工程分三期进行。第一期工程区为拦水坝、河堤损坏区，工 程施工供水、供电、通讯、综合加工厂、施工机械及汽车维修和保养厂，拟 利用镇区已有设施，与地方协商解决。 为减少临建设施的规模，现场施工人员住房以租用当地民房为主。 施工现场仅设砼临时拌和站、砂石备料场、施工机械及汽车停放场、 综合仓库、施工管理营地等。 第二、三期工程区全线展开，各施工堤段在岸边空地分别设置各自施 工营地，各施工营地内除设临时办公用房及生活用房外，还设砼搅拌站、 材料堆场、水泥仓库钢筋加工场、模板加工场及砼预制场等临时生产设施。 施工现场在混凝土浇集中点设 0.4m3移动式搅拌机，兼顾备用设 35 台。 7.7.3 临临时时占占地地规规模模 根据工程的施工强度、施工方案和高峰期劳动力，估算工程施工布置 规模及占地面积。 7.8.1 编制依据及原则 工程特点、设计推荐方案及其工程量； 水利水电建筑工程有关定额、规程规范。 工程施工方法、施工程序、施工设备等；施工水平考虑为我国堤防 工程施工的平均先进水平，以机械化施工为主。 施工进度设计的一般原则与方法。 湖南省汝城县三星镇泉水河综合整治工程技施设计 28 7.8.2 施施工工总总进进度度 施工进度安排 根据泉水河洪水特性及工程准备情况，施工时段为 20112013