某小河道的综合治理初设报告.doc

某小流域河道综合治理初设报告第一章 综合说明第一节 工程概况 某河流域位于A东南部的B市,地理坐标为东经12111-12151,北纬3642-3707,发源于C村东北,流经等镇,于镇村以南2公里的地方流入黄海的浪暖口,全长69公里,流域面积652平方公里,其中,在A境内长43.9公里,流域面积443.3平方公里整个流域呈叶状,其中山区约占15.4%,丘陵占49.2%,山间平原及滨海平原占35.4%,本流域内主要最大流域宽度21公里,平均流域宽度12.5公里全流域共有14条支流,其中有3条一级支流,自上而下为薛家沟:长155.5公里,流域面积64平方公里;老清河:长28公里,流域面积100平方公里;坦埠沟:长15公里,流域面积39.7公里 受A市水利局的委托,我公司对某河河道治理工程,进行了初步设计,编制完成了A市某河河道治理工程初步设计报告,报告主要包括以下主要设计内容: 1从浪暖口向上游至坦埠村新建堤防20.52公里;2从浪暖口向上游至坦埠村河道清障排淤10.26公里第二节 工程建设缘由 某河是贯穿CAD三市防洪工程的主干河道,属于典型的雨源型山洪河道,具有暴雨集中源短流急涨快退速等特点,目前河道内淤积严重,杂草丛生,沙丘遍布,并逐年向上游推进,同时人为侵占河道拦河造地河道挖沙现象也较为普遍,严重地影响了河道的行洪排涝能力,沿岸堤防已远远达不到二十年一遇防洪标准如今沿河两岸已有20多万人口,跨河两岸已有桃威铁路309国道及青威高速公路从中通过,为促进当地的经济发展起到了不可估量的作用,一旦发生水灾,其危害后果将十分严重历史上曾给两岸几十万人口及当地工农业生产造成多次灾难,成为危害沿岸人民生命财产安全,制约当地经济发展的重大隐患因此,无论从广大人民群众的迫切愿望出发,还是从关系到国计民生的大局出发,从根本上消除洪灾隐患,保护沿河两岸人民免受洪涝灾害,促进当地经济发展,维护社会安全稳定,改善环境,加速某河的彻底根治,完善整个流域的防洪工程体系建设,极为重要,势在必行第三节 设计依据及设计标准一文件依据1项目建设单位关于编制本项目设计文件的委托书;2国家有关法律法规方针及产业政策和投资政策;3现行有关技术经济范围标准和定额资料;4项目建设单位提供的有关基础资料二执行的主要规范规程1水利水电工程初步设计报告编制规程DL5021-93;2防洪标准GB5020194;3堤防工程设计规范GB5028698;4山东省防潮堤工程若干技术问题暂行规定;5水利水电工程施工组织设计规范(SDT33889);6水利建设项目经济评价规范(SL7294);7水利水电工程环境影响评价规范(试行)8其他有关规范规程三设计标准 (一)防洪标准根据防洪标准GB50201-94,确定本工程设计洪水标准为二十年一遇洪水设计(二)工程等别根据防洪标准GB50201-94和堤防工程设计规范GB50286-98,该工程等别为等,主要建筑物为4级(三)地震根据国中地震动参数区划图(GB18306-2001实施),查得本工程地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.35s第五节 工程建设内容1桩号0+00010+260段两岸堤防加高加固;2桩号0+00010+260河道清障排淤第六节 主要技术经济指标一主要技术指标二十年一遇设计堤顶高程9.610.63米二工程量及投资本工程,共需完成土方开挖128.25万立方米,河道筑堤5078.66立方米全部工程概算投资301.47万元,其中建筑工程205.76万元,临时工程30.92万元,其它费用37.39万元三经济评价该项目经济内部收益率为34.02 %,经济净现值457.18万元,经济效益费用比为2.62,由此可以看出,各项指标均满足规范要求,人国民经济角度分析,该工程是合理可行的,社会效益和经济效益是非常显著的四工期安排计划2004年1月开工,2004年4月竣工,工期4个月第二章 项目区基本情况第一节 工程区概况一自然地理位置拟建工程位于A市某河中下游从入海口浪暖口向上至坦埠村10+260公里处某河位于北纬36583720,东经1200512140,发源于昆嵛山西麓C区曲家口村东北的某口,从C区的莒家庄水道两乡镇向南流经A市境内的下初冯家南黄镇和D市境内的小观等乡镇,于浪暖口入黄海干流全长69公里,流域面积652平方公里,14条支流中较大支流有老清河(F=100KM2),薛家沟(F=64KM2),坦埠沟(F=39.7KM2)整个流域呈叶状,最大流域宽度21公里,平均流域宽度12.5公里流域内有两座中型水库,即位于C境内的瓦善水库和位于A市冯家镇境内的花家疃水库二地形地貌某河流域内山脉为昆嵛山系,多为东南走向其中山区丘陵占大部分,上中游一带地势较高,坡度陡,下游及河口一带地势平坦且低洼其地貌特征为:山区约占15.4%,丘陵占49.2%,主要分布于中上游一带,下游及河口一带的山间平原及滨海平原占35.4%,为本流域内主要的耕作区三水文气象某河流域地处北半球中纬度地区,属暖温带东亚季风区大陆性气候,四季变化明显,但受海洋气候影响,与同纬度内陆地区相比,具有冬暖夏凉春冷秋温及温差小等特点,但风偏大偏多区内的气温降雨风况情况如下:1气温项目区年平均气温11.4,最高气温38.4,最低气温-25.5年内各月最寒冷的月份是一月,平均温度为-2.6,温度最高是八月份,平均温度24.9多年平均无霜期221天历年最大冻土深60cm2降水项目区多年平均降水量为723mm,降水量年内分配不均一是年内年际变化较大,年内降雨往往集中在79月份,降水量占全年总降水量的70%以上,降水量年际变化也较大,建国以来降雨量最多的年份是1964年,降水量1506.7mm,最小年份是1999年,降水量355.88mm,河水受降雨影响,暴雨季节河水猛涨,雨季过去,水量明显减少,遇大旱及枯水季节则常发生断流干涸二是地区分布不平衡,自北向南呈递增趋势本区降水量年际变化幅度较大,多集中在789三个月,约占全年降雨量的75%3风况项目区属于东亚季风区,区内季风盛行冬季受西伯利亚高压气团控制,盛行偏北风,风力较大;夏季受太平洋暖气团控制,多偏南风,一般情况风力比冬季小,而台风也出现在这一时期,往往对沿海造成风暴潮灾害该地区多年平均风速46m/s,从年内时空分布看,春季35月份风速较大,一般风速57m/s,68月多偏南风,89月份时有台风发生,台风的风力强大,是风暴潮灾害多发季节,冬季偏北风多,平均风速一般在47m/s4海浪入海口地处黄海区,风浪与涌浪出现频率相近夏秋季浪高较大,台风是引起大浪的主要天气系统波浪周期与台风浪周期相对应,涌浪在冬季最强,风浪高度在13m5潮汐概况沿海潮汐主要由太平洋潮波经东海传入的协振潮控制潮汐属于不正规半日混合潮型,一次海潮历时12小时24分根据A口潮位站测得的资料,多年平均最高潮位2.543m 四社会经济概况某河流域辖C的莒格庄水道和A的下初冯家南黄及D市的小观等六个乡镇,流域控制面积652平方公里,总人口22.3万人,其中农业人口20.97万人,耕地28.84万亩,农民人均纯收入2894元,流域内农业以粮食花生蚕茧蔬菜及畜牧业为主,工业以轻工产品为主,流域内工农业总产值25.9亿元 第二节 河道防护范围本河道防护范围系根据若无防洪设施,洪水泛滥所造成的淹没面积而定因河道中上游主要为山区,下游段地势相对开阔平坦,因此主要的淹没区在下游段据此计算出某河淹没面积为65平方公里(清水河段淹没宽度为7502000米,水深11.5米;清水河与某河交界处至入海口段淹没宽度为111公里,水深1.52米之间),淹没耕地5万亩,淹没3个乡镇45个村庄,人口7.5万,淹没桃威铁路3.3公里,潍石公路4.5公里,损失工农业总产值3.5亿元 第三章 设计洪水分析计算第一节 基本资料的收集整理和分析某河发源于C昆嵛山的某口,干流全长69公里,流域面积652平方公里,较大支流有老清河(F=100KM2),薛家沟(F=64KM2),坦埠沟(F=39.7KM2),本流域有中型水库两座,即位于C境内的瓦善水库和位于A市境内的花家疃水库 由暴雨资料推求设计洪水,某河流域选用雨量站4处,见下表计算系列也均大于30年,所有水文资料都摘自水文年鉴及水文系统水文整编成果,为本次初设提供了可靠的基础资料某河雨量站一览表站名编号观测场地点设立日期实测资料年限水道41841450C水道村1965.638莒格庄41841400C莒格庄村1967.636冯家41841700A冯家村1965.638南黄41841750A南黄村1958.545 第二节 设计洪水计算本流域设计洪水计算采用由设计暴雨推求设计洪水一本流域有中型水库两座,因其流域面积较小,且无实测暴雨资料,因此作为无实测资料地区计算从山东省大中型水库防洪安全复核洪水计算办法(以下简称办法)中的“山东省多年平均二十四小时暴雨等值线图”和“山东省最大二十四小时暴雨变差系数等值线图”上,查流域中心多年平均二十四小时点雨量变差系数,然后由流域面积查点面换算系数,即可求出多年平均二十四小时设计面雨量,三日设计雨量可由H3=KH24式求得,K取1.25 二本流域河道有实测的雨量资料,其面雨量均值CV值计算如下:1暴雨资料的选取及系列的生成根据水文年鉴和近几年水文资料整编成果,先统计各单远24小时3日年最大面暴雨量,具体方法是对各选定的雨量站,6-9月逐日求平均降雨量,然后滑动挑选年最大24小时3日面雨量,各计算单元统计系列及选用雨量站见下表:某河设计暴雨统计系列及选用雨量站表计算单元统计起迄年限系列长选用雨量站数资料站年数瓦善-清水河1957-2003451-3105清水河花家疃-浪暖口1958-2003441-2732频率计算求面雨量均值CV值应用上述统计系列分别计算各个系列均值CV值,取CS=3.5 CV适线 适线时重点考虑中上部点据,设计采用的均值与计算值基本一致,设计CV值一般比计算值偏大3设计暴雨求得流域各资料系列均值CV值后,查P-型曲线表可得到不同频率的KP值,由XP=KPX可求得各种设计频率的年最大24小时最大3日设计面雨量,本流域上的中型水库防洪标准近期按50年一遇设计,1000年一遇校核,远期按50年一遇设计,2000年一遇校核考虑到下游河道防洪要求,增加10年一遇20年一遇设计标准河道设计断面防洪标准,近期按10年一遇设计,远期按20年一遇治理河道上各控制单元设计暴雨计算结果见表3-1,中型水库设计暴雨计算结果见表3-24设计净雨量计算先将设计暴雨按三日降雨雨型进行日程分配,公式为:第一天降雨量H1=0.35(H3日-H24)第二天降雨量H2=0.65(H3日-H24)第三天降雨量H3=H24然后推求每天相应的设计净雨,采用办法中提供的暴雨-径流适用范围表及P+Pa-R关系曲线,第一天Pa 用设计值,第二第三天Pa由前一天降雨及净雨连续计算,即Pai+(Pi-Ri),求出设计频率下的逐日净雨量详见下表某河设计净雨频率计算成果表控制断面设计暴雨期不同频率设计净雨(mm)10年一遇(P=10%)10年一遇(P=5%)瓦善-清水河24小时168.42073日198.8246.1清水河-浪暖口花家疃-浪暖口24小时169.2208.23日202.1250.1瓦善-9+700花家疃-9+70024小时162.8201.73日196.6243.45设计净雨时程分配本次分析计算,河道各计算单元雨型分配采用办法中提供的胶东地区二小时雨型表,分别计算出其不同设计净雨分配过程三设计洪水计算1单位线计算采用办法中瞬时单位线法,根据产流计算中求得的逐日设计净雨有效净雨历时流域面积干流坡度等参数,用公式M1=0.196F0.33J-0.27R-0.2Tc0.17可求出每日的瞬时单位线参数M1,由M1查办法中的单位线表,经面积放大(或缩小)即可求得汇流计算所需的时段单位线2设计洪水计算由设计净雨过程及求得的时段单位线,用单位线推流的方法,求设计频率下的设计洪水过程线,推流时按水文图集提供的依据,按流域面积大小,每100km2加基流1 m3/s本流域设计洪水,是根据单一流域设计洪水计算方法,对中型水库和区间流域分单元分别进行相同设计频率的单元设计洪水计算,然后对水库进行调洪演算,将出库洪水与下游区间洪水错时段迭加,错开时段长根据洪水在河道中演进速度来确定,求出下游控制断面的设计洪水过程,从中摘取最大洪峰流量即为本次求得设计洪水,计算成果见下表某河各控制断面不同频率设计洪峰流量断面名称流域面积(km2)不同设计频率洪峰流量(m3/s)10年一遇20年一遇西庄156.87901006清水河上296.31410177021+900401180723269+700585.722902800浪暖口65226703250第三节 设计洪水计算成果合理性分析 一由暴雨资料推求设计洪水将有实测雨量资料地区的面雨量均值Cv值计算结果与山东省多年平均二十四小时暴雨等值线图和变差系数等值线图对比分析,计算的面暴雨均值与等值线图上查算值及中型水库“三查三定”成果非常接近,且符合自北向南递减的规律,计算的面暴雨系列变差系数均比等值线图上查算值偏小,分析其原因,查算的Cv值为点暴雨量的变差系数,点Cv应比面Cv大,频率计算配线时,采用Cs=3.5Cv,效果也非常好此外,同一流域不同时段暴雨量均值随着历时增加而增加,相邻流域的暴雨均值变差系数也非常接近本法采用的降水径流关系,与实际情况有些出入,选出的几个大洪水典型年进行分析,由其暴雨查径流深与实测洪水径流深比较,只有个别年份略偏小些,其它各年皆偏大另外,净雨分配采用的是可能最大暴雨的雨型,最大一日净雨(三日净雨的80%)集中分配在第三天,与实际雨型分配不甚相符,一日洪量偏大比例明显大小三日洪量偏大比例因此,本法计算的洪峰洪量设计值偏大,但从防洪角度出发,应采用对工程安全较为不利的设计值二调洪计算成果 根据水文分析计算提供的各种标准的设计洪水,在泄流建筑物类型及尺寸已定的情况下,通过蓄泄调节计算,求出水库防洪高水位设计洪水位校核洪水位校核洪水位对应的最大泄量,对水库现有各项防洪指标进行校核本流域上的花家疃水库为有闸门控制,计算时考虑了下游河道防洪安全泄量q安,以山东省大中型水库三查三定资料中确定的起调水位为准,根据水量平衡方程: (Q1+Q2)*T/2-(q1+q2)*T/2=V2-V1式中:Q1 Q2-时段T始末的入库流量,m3/s; q1 q2-时段T始末的出库流量,m3/s; V1V2-时段T始末的水库蓄水量,m3/s; T-计算时段,S 水库溢洪道泄流能力,即水位-库容泄量关系曲线,求出两座水库不同标准设计洪水所对应的最高库水位和最大下泄流量,见表3-3 第四节 设计洪水成果及复核 某河曾于1975年由烟台DA三市县水利局联合进行过初步的规划设计,当时计算的入海口断面洪峰流量为1940m3/s,而本次为3250 m3/s,相差很大,分析原因有以下两点:1本流域的四个雨量站为58年-65年间才设立,因此选用的系列短,代表性差,而本次选用系列长达40多年,代表性好,因而计算结果精度高2其他控制断面流量计算采用经验公式Qx=(Fx/Fo)0.5Qo,因公式本身过于简单,用于河道防洪设计计算精度差,准确性低第四章 工程地质一工程地质某河流域内分布最广的岩层是白垩纪的火成岩和震旦纪及此前形成的变质岩系,主要分布于中上游地区,下游为第四纪沉积所覆盖,尤其是河口一带,因经常受海潮的影响,因此是深度较厚的海泥淤积低山出露的岩性主要为花岗岩,风化剥蚀剧烈,岩层坚硬完整,含水层主要是风化裂隙带,厚度一般在015m;丘陵地带主要岩性为花岗岩变质岩和沙岩,变质岩因受多次构造影响,裂隙充填密实,富水性差;平原主要是某河下游两侧形成的冲积平原,出露的主要岩层为胶东群马村组蔡官屯组的黑云斜长角闪粒变岩以及古生代r2D花岗岩,由于受地形地貌的影响,含水层一般在46m ,由于土壤空隙率大,连通性好,富水性较好二水文地质某河流域内山区丘陵占大部分,上中游地下水位较高,主要分布于火成岩中的裂隙水或孔隙泉,下游地下水则分布在第四纪松散的沙土和沙壤土中,为浅层水,水量较丰富三项目区工程地质与水文地质情况该处出露的岩层为胶东群马村组菜官屯组的黑云斜长角闪粒变岩以及古生代的2D花岗岩,属含水性差透水微弱强风化的古老岩层,其风化层厚度一般在520米之间拟建项目处为山前洪冲积开阔平原,属古陆台背斜区,河道宽浅,砂层分布厚度较大,平均厚度7米左右,地下水储存条件好,降雨入渗系数大,补给速率快且补给量大,是地表水地下水较富集的地区第五章 工程现状及存在的问题第一节 工程建设回顾某河的初步治理始于四十年代,当时主要是在下游东岸D市的小观一带修筑河堤以防洪水漫溢,五十年代又断断续续地修建了一些小堤,六十年代中期D市又进行过较大规模的整修加固,1974年A市按二十年一遇的标准对该河部分河段进行了治理,工程于1976年完成,共投工300万个,投资70万元;1975年由烟台市水利局A县水利局D县水利局三方联合组成领导班子,对某河进行了全面的勘测规划,编制了治理设计方案但由于当时AD两县对此规划方案意见不统一而未能实施,1991年8月A市水利设计院按二十年一遇的洪水标准又进行了统一规划,由于投资较大,再加上其它原因,某河的治理也未能实施,河道的防洪能力正逐步下滑为拦蓄兴利及减少中下游洪涝灾害,1970年在上游C境内兴建中型瓦善水库一座,可控制流域面积35平方公里,水库于1977年3月竣工另一座中型花家疃水库建于某河支流清水河中游,可控制流域面积81平方公里水库于1970年5月开工兴建,8月主体工程大坝放水洞溢洪道竣工1973年建成溢洪闸,将粘土心墙加高1.2米,并将大坝背水坡进行了培土加固,以后陆续对水库除险加固建设,直至1995年结束第二节 主要洪涝灾害及成因分析由于历史的原因,某河从未得到过系统完善的规划和治理,所以基本无防洪能力可言据历史记载,仅在1940年1953年间,南黄下初及小观三个乡就发生4次洪水漫溢,3次决口,造成10多万亩农田被淹,几千间农屋倒塌,直接经济损失100多万元1974年8月,一次降雨仅106毫米,即造成险工28处,长2680米,DA的4个公社82个村庄受灾,水淹面积达6.4万亩,粮食减产853万斤,有2050户进水,倒塌房屋158间,潍石青威公路分别有两处被洪水冲断1976年8月,位于D北某河支流上的金花桥(2米*24孔)被洪水冲垮,5处决口,造成3个村庄淹房600多户,淹地1万多亩,绝产5000亩1981年8月,小观乡发生决口,有3个村庄的500多户农房进水,淹没耕地15000亩,绝产8000亩,小观乡扬水站全部被淤,经济损失10多万元详见表5-1由此不难看出:洪水不仅给人民的生命财产造成了严重的损失,而且对各市的经济发展也产生了极其不利的影响,因此搞好河道治理的建设是一件利国利民迫在眉睫的事情总结历年来的洪涝灾害情况,我们认为某河洪涝灾害产生的原因主要有以下几个方面:一是流域地处丘陵,地形起伏,河床比降大,遇到大雨时易形成山洪暴发,造成洪涝灾害二是流域内山体岩石裸露,土层覆盖比较薄,雨水渗透量较少,易形成径流,产生洪涝灾害三是沿海风雨易同时发生,形成暴雨,产生洪涝灾害四是年降雨量时空分布不均,年际变化大,降雨大都集中7-8月份,易形成洪涝灾害五是资金投入不足,导致工程未得到有效的治理,防洪能力下降,遇大雨易产生洪涝灾害第三节 工程存在的主要问题某河全长69公里,几十年来,为沿岸地区在防洪供水农业灌溉等方面,发挥了重要的社会效益和经济效益,为沿岸地区经济及农业发展做出了重大贡献但由于河道从未统一规划治理,致使存在安全隐患,历年也多次发生洪涝灾害,对沿岸人民生命财产构成严重的威胁目前存在的主要问题有: 1河道淤积严重目前河道中下游泥沙淤积,沙丘遍布,并逐年向上游推进,淤积层厚度在1.2-3.5米之间,自坦埠村至入海口,淤积层平均厚度1.0米左右2人为侵占河道拦河造地河道挖沙现象严重人为侵占河道拦河造地河道挖沙现象较为普遍,尤其是下游A市的南黄镇与D市的小观镇的交界地带,沿岸菜地耕地向河中延伸,还有淤积的河床及河心处苇草丛生,局部已高出了两岸的耕地,形成悬河,严重地影响了河道的行洪排涝能力3两岸堤防残缺矮薄很不规则,且时断时续A境内43.9 公里的干流河道,右岸堤防共30公里,左岸25公里从坦埠(10+260)至浪暖口(0+000)段,两岸堤防较完整,堤顶宽在2米左右,堤高约在3.0米左右;从坦埠至西庄(43+900)段,尤其是冯家以上,两岸堤防残缺的问题相当严重堤坝随着村庄走,堤高在1.52米之间4河道弯道多河道上游自西庄(43+900)至中游(22+400)段弯道多,水流不畅,两岸侧蚀情况非常严重尤其是下初的垒冢前(38+900)和港南头(28+400)两处,湍急的水流在此几乎连续转了4个90的急弯,形成左冲右撞之势,使两岸险工交错出现,从而加重了中下游河床的淤积,同时使两岸水土流失严重5上游至下游共有7座桥除两座漫水桥外,其余5座自上而下为垒冢前屯桥(34+450),段家大桥(27+710)段家下铁路桥南泥沟桥(20+090),南黄高速桥(13+160)这五座桥下河道均不同程度的存在淤积及杂草丛生问题,桥长均小于河道实际宽度,不同程度缩窄了河道,使得水流不畅综上所述,某河防洪安全存在严重问题,防洪工程基础设施薄弱,不能为国民经济发展提供安全保障,一旦失事,后果不堪设想由于工程投资较大,我们将分期分段进行治理,本期治理从浪暖口入海口起至坦埠村段 桩号为0+00010+260公里第六章 工程设计第一节 项目建设的指导思想 要以中华人民共和国水法中华人民共和国防洪法和山东省河道管理条例等有关法规为依据,从某河流域的实际情况出发,制订项目建设的指导思想是:以防洪除涝为目的,在现有防洪工程设施的基础上,采取“裁弯取直清障疏淤筑堤护砌相结合”的措施,以达到调整洪水流向,稳定河床排除险工的目的,从而全面提高河道的行洪能力,彻底根除由来已久的灾害隐患第二节 项目建设设计原则1参照有关法规,结合实际情况,合理选定防洪标准,为全面规划设计提供可靠的依据2按照“清障疏淤筑堤护砌裁弯取直”的设计方案,分期对河道进行整治,以全面提高河道的防洪能力3因地制宜,就地取材,在保证工程标准的前提下,尽可能减少投资4实行近期与远期相结合,分期实施分轻重缓急,随着当地经济的发展,逐步提高防洪能力第三节 项目建设等级标准某河为中型山洪河道,根据防洪标准(GB50201-94)和堤防工程设计规范(GB50286-98),结合本地实际情况,本期河道治理达到二十年一遇防洪标准,工程等级为四等,永久性主要建筑物为四级,次要建筑物和临时性建筑物为五级第四节 工程设计 一水面线推求按天然河道水面曲线采用逐段试算法,自下至上推求计算方法:1因属山丘区河流,按高差不超过1.5米将河道分段,并在河道支流汇入处,设分段点2河道局部水头损失,因河道逐段扩散,取局部水头损失系数为-0.33计算公式Z上+上V上2/2g= Z下+下V下2/2g+(J上+J下)L/2+H局式中:H局=局(V下2/2g-V上2/2g)Z上Z下-上下游断面水位;V上V下-上下游断面平均流速;J上J下-上下断面摩阻系数;上下-上下断面动能修正系数;局-局部损失系数本河道水面线计算结果见河道纵断面图 二过水能力计算根据第三章推算的设计洪水成果,河道入海口二十年一遇洪峰流量为3250m3/s,现状河道为复式断面,过水能力计算采用明渠均匀流公式:Q=AC式中:Q渠道设计流量(m3/s); A渠道过水断面面积(m2); R水力半径(m); i渠道比降; C谢才系数,C=1/nR1/6,n为渠道糙率经计算河道设计断面要素见下表:某河河道设计断面要素表(0+000-10+260)桩号设计防洪流量m3/s设计洪水位m河底比降设计河底宽m设计河底高程m设计中心堤距m设计堤顶高程m堤顶宽m0+0006+400325013.61/100002653-3.64287.814.615.2436+40010+260280013.61/100002523.64-4.03274.815.2414.633三堤防设计(一)堤型选择本着“因地制宜就地取材经济实用便于施工,满足防汛和管理的要求”的原则,本工程堤身结构采用斜坡式均质土堤(二)堤身设计本工程堤身各部位的结构尺寸的拟定,是通过稳定计算和技术经济比较后确定具体详见某河横断面图1稳定计算2筑堤材料及填筑标准本工程为斜坡式均质土堤,根据堤防工程设计规范要求,土料宜选用亚粘土填筑土料,粘粒含量控制在1530%之间,塑性指数为1020,且不含植物根茎砖瓦垃圾等杂质;填筑标准的相对密度不小于0.60(三)堤顶高程堤顶高程按20年一遇设计洪水位加超高确定堤顶超高按下式计算确定Y=R+e+A式中:Y堤顶超高(m);R设计波浪爬高(m); e设计风雍增水高度(m),设计潮位中已包括风雍增水高度,不另计算; A安全加高(m)1波浪爬高R按照堤防工程设计规范附录C中公式C.3.1,当m=1.55.0时,波浪爬高按下式计算:式中:Rp累积频率为p的波浪爬高;K斜坡的糙率及渗透性系数,根据护面类型按堤防工程设计规范表C.3.1确定;Kv经验系数,可根据V(m/s)堤前水深d(m),重力加速度g(m/s2)组成的无维量v/,按堤防工程设计规范表C.3.12确定;Kp爬高累积频率换算系数,可按堤防工程设计规范表C.3.1-3确定,对允许越浪的堤防爬高累积频率取13%;堤前波浪的平均波高,可按堤防工程设计规范公式C.1.2-1计算;L堤前波浪长度 由下式计算: 式中:v计算风速,取海口10级风速26m/s; F风区长度,取4.5km; d水域的平均水深,本次可研取6m经计算,=0.7m,堤顶超高Rp=1.94m2安全加高参照堤防工程设计规范表2.2.1确定,;四级堤防工程允许越浪安全加高为0.4m堤顶超高为:Y=R+e+A=2.34m3堤顶高程堤顶高程=设计洪水位+堤顶超高=2.94+2.34=5.28m第七章 施工组织设计第一节 施工条件 一水文气象某河控制流域面积652km2 ,本期工程所处位置为流域下游,属海洋性气候区,降雨量年际变化较大,汛区多年平均降水量为723mm,多年平均汛期(7-9月)降雨量为506mm,占全年平均降雨量的70%;流域多年平均气温11.4,最高气温38.4,最低气温-25.5,多年平均无霜期221天历年最大冻土深60cm二对外交通工程所在地有多条乡级公路可直通施工现场,施工料物可由汽车运输到这里,施工期间只需修筑部分简易道路,即可连接各个施工作业点,由于地形比较平坦,所以施工场地条件良好 三用水用电某河河道有丰富的地下水,水质较好,能满足施工用水要求施工用水可采用推土机临时开挖水塘,汇集地下来水,以满足使用生活用水可通过某河泵站现有供水系统来解决该工程用电负荷不大,在施工现场附近有高压线路,可临时拉线以供施工用电,电源电压等级380/220V第二节 施工方法一施工导流因工程地点地下水较丰富,因此,在进行河道治理时,要处理好导流与排水问题采取分阶段法施工首先在施工点上游一侧适当位置开挖引水渠,采用草袋土将河道来水拦住,使水流沿新开挖的引渠流入下游河道,完成河道施工二土方工程土方工程主要有清淤清杂草土方开挖土方回填等,为了提高施工效率缩短工期降低造价,土方工程以机械化施工为主,人工开挖为辅土方开挖和回填,采取“就近堆放就近借土就近回填”的原则筑堤土方取自0.5km内借土土方采用1立方米挖掘机开挖自卸汔车运,推土机推运回填,再用振动碾压实,以确保堤防稳定三砼工程砼采用机械拌料,胶轮车运输,机械振捣密实的方法施工并严格遵守水工砼施工规范,砼为二级配四砌石工程堤防工程是人工作业,应严格按照施工规程要求操作水泥砂浆采用机械拌和,各种建筑材料均应达到设计要求,砌体应做到砂浆饱满,避免出现通缝和齿缝,要做到砌块稳定牢固第三节 施工进度工程施工期计划在2004年1月至4月底,工期4个月由A市防汛抗旱指挥部,搞好施工前的土地征用及有关事宜的协调其它各有关方要密切配合,共同努力,保质,保量按时完成工程建设任务第八章 水土保持方案第一节 编制说明一编制目的1对工程建设新造成的水土流失采取各种有效措施进行同步治理,对工程运行后可能造成的水土流失采取各种合理的防护措施,使其得到有效控制;2结合工程建设,为项目区内原有的水土流失治理创造更有利的条件,使其尽快得到有效治理;3通过工程建设使项目区内生态环境得到明显改善二编制依据1中华人民共和国水土保持法(全国人大常委会1991年6月29日通过);2中华人民共和国水土保持法实施条例(国务院1993年颁布);3山东省实施办法(1999年6月18日省九届人大常委会第九次会议通过);4开发建设项目水土保持方案大纲编制规定(水保1999288号文)三采用的技术标准1开发建设项目水土保持方案技术规范SL204-98;2土壤侵蚀分类分级标准SL190-96;3水土保持综合治理技术规范GB/T16453.3-16453.61996;4水土保持综合规划通则GB/T157721995第二节 水土流失预测该工程位于某河入海口,本工程水土流失预测主要为为建设施工期和运行期两个时段在建设初期,由于土方开挖填筑,破坏了原有地貌,扰动了地表土结构,致使土体裸露,抗侵蚀能力降低,导致水土流失增加,经计算扰动土壤面积1.26万平方米在运行期,因施工破坏而影响水土流失的各种因素在各项水土保持措施后逐渐消失,并且随着时间的推移,各项措施的水土保持功能得到发挥,生态环境得到恢复和改善,水土流失量逐渐减少,直至达到新的稳定状态第三节 水土流失治理方案根据“谁开发,谁保护,谁造成水土流失谁治理”的原则,根据水土保持目标的要求和特点,结合某河河道治理的实际情况,在堤防工程设计时,通过工程措施生物措施相结合,确保工程建设期及完成后不发生水土流失,恢复和改善项目区生态环境 第九章 工程管理 根据堤防工程设计规范(GB50286-98)的规定,堤防工程管理设施设计应根据工程规模和防洪任务,设置满足工程运用要求与现代化管理需要的管理设施;应根据堤防工程的级别安全和管理工作的需要,提出工程管理范围和保护范围第二节 工程管理一实行项目法人责任制根据建管并重的原则,为切实加强对河道工程的管理,确保工程建成后正常运行,充分发挥其巨大的防洪社会效益,A市抗旱防汛指挥部负责工程的统一指挥统一管理统一调度,要将河道防洪与群众的切身利益联系在一起,鼓励广大群众积极参加河道管理主要职责是:1根据中华人民共和国防洪法的规定,制定某河工程开发利用管理法规和办法;2在防汛主管部门的领导下,编制防洪方案,认真报汛防汛,积极参加抗洪救灾;3负责有关法律法规的宣传和对有关违法违章行为的查处工作;4负责堤防工程的日常管理安全巡逻险情报警及各种技术观测 二实行工程质量终身负责制工程建设质量实行行业主管部门工程所在地政府行政领导人和参建单位领导人责任制,要按各自职责对所承建项目的工程质量负终身责任三实行招标投标管理,择优选择工程勘察设计施工监理单位要严格核查投标单位资质等级,不得让无资质或资质等级不够的单位参加投标四贯彻执行“百年大计,质量第一”的方针,建立健全质量管理体系项目参加单位必须接受和支持质量监督机构的工作,建立健全质量检查体系及相关程序,按照国家和行业技术标准,全过程的检查和控制工程质量五贯彻落实“安全第一,预防为主”的方针,建立健全安全保证体系建设单位要成立联合领导小组,加强检查监督,工程监理单位要协助施工单位,加强安全管理及制定安全措施,并付诸实施六各单位应明确管理范围管理权限,分清责任,团结协作,共同做好管理工作第二节 河道保护范围根据中华人民共和国河道管理条例,有堤防的河道,其管理范围为两岸堤防之间的水域滩地行洪区,两岸堤防及护堤地 第十章 投资估算及资金筹措第一节 编制说明一编制依据1山东省水利厅鲁水定字20001号文颁发的山东省水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准;2山东省水利厅鲁水定字20001号文颁发的山东省水利水电工程设计概(估)算编制办法;3原水利电力部水利水电规划设计院(88)水规设字第8号文颁布的水利水电工程设计工程量计算规定(试行);4国家和主管部门颁发的有关条例规定等;5本工程的设计说明书及附图二定额采用1土石方工程采用山东省鲁水定字20011号文颁发的山东省水利水电建筑工程预算定额(上册);2砌石及混凝土工程采用山东省鲁水定字20011号文颁发的山东省水利水电建筑工程预算定额(下册);3施工机械台班费采用山东省鲁水定字20013号文颁发的山东省水利水电工程施工机械台班费定额三工程单价1人工预算单价根据鲁水定字20001号文,专业队伍施工的工程,人工预算单价为21.56元/工日;2材料预算价格石料按当地市场价格计取;汽油柴油按现行市场调查价格计取;其余工程材料价格执行A市建委颁发A市工程建设材料指导价格(2002)计取;外购砂碎石块石预算价超过40元/m3的按40元/m3进入工程单价,料石预算价超过60元/ m3的按60元/m3进入工程单价,超出部分计取税金后列入相应部分之后四费用标准1其它直接费建筑工程直接费的2.5%计算;2现场经费土石方工程按直接费的6.5%计算;砼工程按直接费的7%计算;3间接费土石方工程按直接工程费的6%计算;砼工程按直接工程费的4.5%计算4企业利润按直接工程费与间接费之和的5%计算;5税金按直接工程费间接费计划利润三项之和的3.22%计算五其它费用其它费用由建设管理费生产及管理单位准备费科研勘测设计费及其它费用四项组成(1)建设管理费建设单位管理费:按一至四部分建安工作量的2.5 %计算;工程监理费:按一至四部分建安工作量的2.5%计算(2)生产及管理单位准备费:按一至四部分建安工作量的0.4%计算(3)科研勘测设计咨询费资源勘察规划统筹费:按工程设计费的10%计算;工程科学研究试验费:按一至四部分建安工作量的0.08%计算;工程设计费:根据国家发展计划委员会建设部文件计价格200210号文发布工程勘察设计收费管理规定的通知计算;工程技术经济咨询费:按一至四部分建安工作量的0.05%计算;(4)其它定额编制管理费:按一至四部分建安工作量的0.08%计算;工程质量监督费:按一至四部分建安工作量的0.25%计算六工程预备费因本工程当年就可完成,所以只计基本预备费,不计价差预备费按第一至五部分投资之和的5%计算七工程投资算成果经计算,工程共需完成土方22137立方米,铺筑碎石垫层3672立方米,浆砌乱石7027立方米,浆砌料石655立方米,现浇砼603立方米全部工程共需投资365.86万元,其中建筑工程266.10万元,临时工程63.46万元,其它费用36.30万元工程投资估算成果详见:表1工程总估算表表2工程估算表表3建筑工程单价汇总表表4施工机械台班费汇总表表5工日及主要材料价格表表6工程量汇总表第二节 资金筹措白沙口防潮堤工程总投资365.86万元,其中:国家投资120万元,地方配套资金245.86万元 第十一章 环境影响评价 第一节 社会影响评价工程治理后,将彻底改善河道的现状环境:一是从根本上改变了防洪现状,有效保护了沿河两岸人民和部分工商企业等单位免受洪水侵害,而且能使桃威铁路309国道青威高速公路等一批重要交通要道得以安全畅通,促进了当地经济发展,维护了社会安定;二是改善了生态环境,通过对河道的治理,两岸的绿化,流域内碧水环绕山水相应的特点,可带动当地旅游事业的发展,以点带面促进当地各项事业的发展 第二节 环境影响评价一环境状况某河目前防洪能力较低,安全隐患多,不能发挥正常效益,一旦遇到较大洪水等自然灾害,将危及两岸人民的生命财产,桃威铁路青威公路309国道等也必将受到冲击,给国家和人民的生命财产带来较大损失目前河道杂草丛生,河道单薄,左右岸堤防残缺不全,人为侵占河道现象严重,环境状况较差二有利影响1保障人民群众生命财产安全河道治理后,河道的防洪能力将达到二十年一遇,防御洪水的能力将大大提高,有利于保护沿岸人民群众生命财产安全,对社会的稳定和发展将起到积极的作用2促进生产发展,改善居民生活条件工程完成后,有利于改善和提高人民生活水平生活质量,也为产业结构调整农业生产持续稳定发展提供了有利条件3改善自然环境,促进社会发展工程建成后,沿河两岸通过植树绿化,可减缓风速,净化空气,改善局部小气候,增加旅游景观,提高人民生活质量,促进社会发展三不利影响1工程建设中,机动车辆挖掘机等会不可避免地产生一定的噪声,对当地群众的生产生活产生不利影响2由于施工期运土以及地表清理等过程中会产生扬尘,机动车辆行使机械作业等也会产生扬尘污染如果处理不当,在遇到大风天气时,扬尘对周围环境将产生一定的不利影响但是通过对交通道路定时洒水,保持作业面及道路湿润等措施,可有效地控制扬尘污染另外,各类机动车辆施工机械作业时会产生尾气污染3施工期间会产生少量的生活废水和生活垃圾,由于生活废水量很少,而施工场地空间大,污染物相对较少,对环境影响较轻对于生活垃圾,计划袋装收集,作为生活垃圾统一运往垃圾场,以减轻对环境的影响综上所述,在施工期只要注意土地的清理回填平整和绿化,对取土的不良影响基本得到消除;要严格管理施工机械,按程序施工,并注意洒水降尘,减少和降低噪声和大气污染;要加强施工期间施工人员素质教育,增强环保意识,避免生活污废水对环境污染因此,从环境角度上评价,其建设是可行的 第十二章 经济评价第一节 评价依据及基本参数一评价依据:1建设项目经济评价方法及参数使用手册;2水利建设项目经济评价规范(SL72-94);3水利部水财字1995281号文关于试行财务基准收益率和年运行费率的通知二基本参数1工程规模本工程 ,可提高防洪能力,保护沿岸人民免受洪涝灾害影响,维护社会稳定,