干流堤防工程可行性研究报告.doc

1 综合说明1.1 概述1.1.1 工程概况小金县小金川干流堤防工程位于阿坝藏族、羌族自治州小金县小金川上，堤防上起三关桥电站，下至三关桥村，工程主要任务是防洪，主要保护范围为小金县小金河干流沿岸居民房屋、工矿企业及农田等，保护居民房600间，农田400亩，人口1800人，工矿企业2家。工程新建堤防1719m，整治加固堤防758m，河道清淤疏浚2400m，综合治理河长2400m，新建堤防堤型为衡重式堤。根据本河段的自然特点和保护对象的重要性，防洪标准采用20年一遇，工程级别为4级，安全超高1m，堤顶宽度3m。建设防洪工程没有对环境造成影响，工程占地主要为河滩地。没有淹没迁移人口，建设工期短，投资不大，效益优越。工程的兴建对保护小金县的社会稳定和经济发展，为河道的两岸环境改善，都有着重要作用。主体工程土方开挖15.0万 m3，土石方填筑7.68万m3，混凝土浇筑4.77万m3。本工程共需劳动总工日：8.35万工时。本工程静态估算总投资3906.72万元，总投资3906.72万元，不计建设征地补偿和移民安置费的总投资3857.31万元。1.1.2 工程区基本情况小金县城所在地美兴镇，位于县境中南部，地处海拔2367米台地，距成都293km，距马尔康143km，为全县的政治、经济、文化、交通中心。省道303（国道350）由西向东贯穿县城，小金川河在城中蜿蜒曲折，建筑群依山势分台形成大小不等组团，构成沿河谷带状发展的城市格局。县城位于高山窄谷，可减少用地稀少，现有建筑密度高，用地开发强度大。美兴镇位于小金河两岸，由猛固山、喇嘛寺、沙龙山、新桥山环绕，美诺河南北向贯穿，把县城分为东西两城。清乾隆四十四年（公元1779年），随着改土为屯，关署军营驻扎，现小金成为懋功直属厅政治、经济、军事、文化中心，在河西府街子设置直隶厅总理府、在粮台街设置两台衙署；在河东营盘街建屯务衙署、中军、协台，马塘街为商业街，清嘉庆十年，修建南北向新街，东西向后街，形成十字形道路骨架，1964年，形成小金主要道路网架，并沿用至今。1.1.3 流域概况小金川为大渡河左岸的一级支流，全长124km，河道平均比降13.9，流域面积5275km2。小金川上游分北、东两源：北源抚边河发源于阿坝州马尔康境内的梦笔山南麓，由北向南流，河长83.5km，平均比降38.6，集水面积1929km2；东源沃日河发源于邛崃山西南坡，河长70.5km，平均比降27，集水面积1759km2。北东两源在小金县城上游约5km处的老营乡猛固桥汇合后称小金川。小金川在小金县城左纳美沃沟右纳崇德沟，由东向西流经新格乡、关州、卡桠、中路乡等地，在丹巴县的红军桥汇入大渡河。流域呈扇形，水系发育不对称，左岸支流长且集水面积大。美沃沟属小金川左岸支流，发源于小金县与宝兴县交界处的山岗，往西北左纳花牛沟，经美沃乡后再小金县城汇入小金川。河道总长34km，流域面积398km2，河道比降51，河口多年平均流量7.64km2。流域内主要地貌为高山地貌，其次是河谷地貌和极高山地貌。高山地貌主要分布在海拔35005000m，相对高差大于1000m。河谷地貌主要分布在海拔3500m以下的溪河两岸，以抚边河和沃日河居多，小金川两岸亦有零星分布。流域内地质构造形状以褶皱为主，并由一系列紧密排列的弧形朝南的线形褶皱组成近东西或北西向展布的构造带。局部河谷有风积物和干流两岸和一些支沟崩坡积层堆积物较多，泥石流发育。植被主要分为干旱河谷灌丛带、黄背栎灌木林带、亚高山、高山草甸带。流域内以农业为主，畜牧业次之。1.1.4 项目建设可行性当地人力资源丰富，可就近解决工程建设所需劳动力，相对成本较低，工程建设区域交通相对较为方便，有利于施工机械的自由往来。本次堤防工程将于本年内计划建成，因为有利于加快当地工程建设进度和尽快发挥效益，更好满足了当地经济发展的需要，水患问题得到明显的解决，效益显著，受到广大群众的欢迎。本次兴建堤防工程建设，不存在技术难题，易于实施，且很多建筑材料可就地取材，降低生产成本。当地居民反应强烈，强烈要求加快本期工程的实施进程，这充分说明本次工程兴建的可行性。综上所述，本次小金县堤防工程技术难度小，不存在较大的工程地质和环境不良影响问题，具有显著的社会、经济、环境效益，工程兴建所需劳动力，材料能够得到落实。因此，该工程的建设是十分必要的和切实可行的。1.2 水文1.2.1 流域概况1、小金川流域概况小金川为大渡河左岸的一级支流，小金川全长124km，河道平均比降13.9，流域面积5275km2。小金川上游分北、东两源：北源抚边河发源于阿坝州马尔康境内的梦笔山南麓，由北向南流。，河长83.5km，平均比降38.6，集水面积1929km2；东源沃日河发源于邛崃山西南坡，河长70.5km，平均比降27，集水面积1759km2。北东两源在小金县城上游约5km处的老营乡猛固桥汇合后称小金川。小金川由东向西流经新格乡、关州、卡桠、中路乡等地，在小金县城左纳美沃沟右纳崇德沟，由东向西流经新格乡、关州、卡桠、中路乡等地，在丹巴县的红军桥汇入大渡河。流域呈扇形，水系发育不对称，左岸支流长且集水面积大。美沃沟属小金川左岸支流，发源于小金县与宝兴县交界处的山岗，往西北左纳花牛沟，经美沃乡后再小金县城汇入小金川。河道总长34km，流域面积398km2，河道比降51，河口多年平均流量7.64km2。流域内主要地貌为高山地貌，其次是河谷地貌和极高山地貌。高山地貌主要分布在海拔35005000m，相对高差大于1000m。河谷地貌主要分布在海拔3500m以下的溪河两岸，以抚边河和沃日河居多，小金川两岸亦有零星分布。流域内地质构造形状以褶皱为主，并由一系列紧密排列的弧形朝南的线形褶皱组成近东西或北西向展布的构造带。局部河谷有风积物和干流两岸和一些支沟崩坡积层堆积物较多，泥石流发育。植被主要分为干旱河谷灌丛带、黄背栎灌木林带、亚高山、高山草甸带。流域内以农业为主，畜牧业次之。2、工程河段概况小金县城防洪堤工程位于美兴镇三关桥村，布置于美卧沟及其汇口以下的小金川河段，全长2477m，工程末端断面以上集水面积km2。工程河段上游紧接三关桥电站尾水，治理河段中部有小金水文站。3、工程河段梯级规划本工程河道整治防护范围位于木桠村和园艺村根据小金川河流梯级开发规划，本工程河段位于上马厂电站取水口下游工程河段位于已建的三关桥电站和规划的小金电站之间，上游有春堂坝、下马厂、上马厂电站等，均径流型电站，无洪水调节功能，由于该电站是径流型电站，主汛期停机泄洪，不会对本河段的洪峰流量产生影响。下游拟开发的小金水电站对本工程下游河段水位有影响，由于电站开发时间及方案未定，周期长，本工程只考虑本阶段防洪需要，由电站建设造成的影响由电站开发单位自行处理。沃日河位于四川盆地西部边缘山区，为大渡河二级支流，发源于海拔6250m的小金县邛崃山系四姑娘山。域内地势由南向北倾斜，上源称长坪沟，南流至喇嘛寺，转西南至长坪，左纳海子沟、松林口沟，转西过日隆乡，于双桥右纳双桥沟；又西，右纳木尔寨沟；过达维乡，左纳木城沟，右纳日尔寨沟；西北过日尔，右纳结斯沟，又西过沃日，于老营汇入小金川，其流域为典型的高山峡谷地貌，流域内支沟众多，河道水流湍急。流经日隆镇、达维乡、日尔乡、沃日乡。全长74km，流域面积1796km2，多年平均年径流总量11亿m3，天然总落差2040m，平均比降27，其中日隆镇至老营长47km，平均比降27，年平均流量34m3/s。1.2.2 水文气象特征据本流域内小金县气象站19611990年气象统计：多年平均气温11.9，极端最高气温35.9（1967年5月28日），极端最低气温-11.7（1961年1月16日），多年平均降雨量为606.8mm，多年平均降雨日数为139天，最大一日降雨量为37.1mm（1984年8月6日），多年平均相对湿度50%，多年平均蒸发量2125.4 mm，多年平均风速2.1m/s，历年最大风速18.0m/s，相应风向WSW。1.2.3 水文基本资料小金川流域内设有小金水文站，木坡水文站，另外小金川及邻近流域还有足木足、马尔康、布科等水文站。小金水文站测验河段顺直，稳定，水流集中，其水力控制条件较好，测站所设水准点经多次校测高程无变化，测站基面和基本水尺断面位置历年没有变动，有30年以上测站资料。小金水文站观测和整编符合规范要求，无异常情况。由于小金水文站断面较稳定，测站控制条件良好，测验及整编符合要求，基本资料精度较高，已用于流域多个水电站设计的依据资料，可用于本工程设计。1.2.4 洪水1.2.4.1 工程河段设计洪水新建堤防有56m位于美沃沟出口，2721 m位于美沃沟汇口以下的小金川河段，因此需计算两河段洪水。因工程河段均无实测洪水资料美沃沟段无实测洪水资料，本阶段设计洪水采用水文比拟法和推理公式法分别计算设计洪水，进行综合分析确定河段设计洪水成果。汇口以下河段有小金水文站，堤防末端与水文站之间无大的支沟汇入，集雨面积4268.3km2，与小金水文站集雨面积相差仅3.3km2，因此汇口以下河段设计洪水直接采用小金水文站设计洪水成果。工程河段设计洪水成果见表1-2-1。表1-2-1 工程河段设计洪水成果表 单位：m3/s项 目均值各 频 率 设 计 值Q 1%2%3.3%5%10%20%50%汇口以下4341020909827762650537385美沃沟（推理公式法）892752462252081791481041.2.4.2 分期洪水工程河段分期洪水采用小金水文站成果。1992年在小金县城小金水文站上游建成三关桥电站，由于汛期瞬时提闸拉沙，对小金水文站1992年以后月最大流量有一定影响。为保持资料的一致性，分期洪水计算采用小金站19591991年，系列长度为33年。根据洪水年内变化规律，结合施工要求，将全年划分为1月、2月、3月、4月、5月、69月、10月、11月、12月计9个时段。表1-2-2 各工程河段分期洪水成果表时 段均 值(m3/s)CvCs/Cv各 频 率 设 计 值Qp(m3/s)P=5%P=10%P=20%P=33.3%P=50%1月27.90.164.036.033.831.529.427.42月23.40.154.029.728.126.224.623.13月23.70.315.038.133.528.725.021.94月55.60.463.010589.873.761.049.95月2030.465.039132225520717169月4270.305.067759751545239610月1430.343.023420818015613511月64.00.173.083.378.472.867.963.112月39.30.165.050.947.744.241.338.51.2.4.3 排涝洪水计算本工程治理河道总长2400m，范围主要涉及到小金县美兴镇三关桥村，堤防河段为峡谷地貌，左右岸各有1小支沟汇入。由于左岸县城驻地地势较高，沟道排水以自留形式进入河道，无人工排水设施，排水环境较差。堤防右岸为河滩平坝，地势低于常年洪水位，经常出现洪水倒灌现象，影响堤后耕地及居民生活安全。根据国家防洪标准及城市防洪工程设计规范，本工程防护区排涝设计标准为5年一遇。各排涝区设计洪水成果见表1-2-3。表1-2-3 工程河段排涝区设计排涝洪峰流量成果表 P()排涝区 各 频 率 设 计 值 Qp(m3/s)51020501#排涝区1.411.150.9000.5682#排涝区0.4370.3600.2840.1793#排涝区2.261.881.500.9654#排涝区5.914.933.942.571.2.5 泥沙小金水文站具有19641991年的泥沙测验系列。本次设计直接采用小金站的多年平均悬移质输沙量和含沙量。因无实测推移质资料，推移质输沙量现采用推移质与悬移质比值经验方法估算。根据工程区输沙特性，推移比采用=20%。根据小金站29年的泥沙资料统计，多年平均年输沙量为49万t，相应多年平均流量为84.5m3/s，多年平均含沙量为0.19 kg/m3。沙量年内分布极为不均匀，510月沙量占总沙量的近98%。计算得工程河段的推移质成果见表1-2-4。表1-2-4 工程河段推移质泥沙计算成果统计表项 目单位小金水文站河段控制流域面积km24265多年平均悬移质年输沙模数t/km2114多年平均流量m/s84.50 多年平均悬移质含沙量kg/m30.182多年平均悬移质输沙率kg/s15.38 多年平均悬移质输沙量万t48.62 多年平均推移质输沙量万t9.72 多年平均年输沙总量万t58.35 1.2.6 冰情据历史统计资料，小金县河段11月中旬初冰，11月下旬至翌年3月中下旬封冻，静水中最大冰层厚0.50.8m，流水中岸边最大冰层厚0.1m，进入3月下旬，4月上旬天气逐渐转暖，积雪融化，水位回升，冰凌期结束。随着气候变暖，小金县河道封冻情况逐渐消失，近年仅出现岸冰。1.3 工程地质1.3.1 区域地质1.3.1.1 地形地貌工区位于川西高原东部，邛崃山脉西缘，区内山高谷深，山峦重叠，地形崎岖险要，一般山峰高程40005000m，相对高差4002000m，属川西高山高原过渡地带的侵蚀型高山峡谷地貌。区内最高峰四姑娘山海拔高程6250m。主要山脉走向呈近南北向，总的地势是东高西低。河流（冲沟）呈树枝状分布，其中主要河流有小金河、抚边河、小金河干流等。小金河流域河谷深切，构成本区最低侵蚀基准面。小金河河床高程22902300m，两岸高程27005000m，相对高差4002000m，河谷形态以“V”型为主，平均比降16.6，属中高山高山区。区内地貌形态特征主要表现为构造剥蚀和侵蚀堆积地貌。构造剥蚀地貌：河流两岸坡经长期的构造作用和风化剥蚀，局部发生破坏并向后退却，岸坡变缓。基岩在地下水、地表水及自重等各种地质营力作用下，不断遭受剥蚀形成斜坡。1.3.1.2 区域地质构造与地震据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）及国家标准化管理委员会在汶川5.12地震后批准，并于2008年6月11日起实施的GB18306-2001中国地震动参数区划图国家标准第1号修改单，工程场地 50 年超越概率10% 的地震动峰值加速度为 0.10g、地震动反映谱特征周期为 0.45s，对应的地震基本烈度为度。1.3.1.3 地层岩性工程区内出露的地层主要为古生代和中生代地层，并伴有少量元古代岩浆岩侵入体。地层建造以火山岩、海相砂泥岩、碳酸盐岩建造为主，特别是三迭纪末期的印支运动使区内地层普遍褶皱，并发生变质形成一系列浅变质岩系，局部中等变质。第四系地层零星分布于现代河床及河谷两岸。1.3.1.4 水文地质条件内地下水主要为第四系松散层中的孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水：主要赋存于第四系冲积块卵砾石层和洪积扇中，分布于河床、漫滩及低阶地，以潜水为主。受大气降水和地表水补给，向小金河排泄，其动态受大气降水的季节控制。基岩裂隙水：分布于三叠系地层的风化带岩体和构造裂隙中，地下水受大气降水补给，向两岸冲沟和小金河排泄。通过对工区河段水样进行水质简分析试验：其库尔洛夫表达式为，表明区内河水的化学类型为SO42-HCO32- Mg2+ - Ca2+型水。根据水利水电工程地质勘察规范（GB50287-2008）中水腐蚀性评价标准判定：区内河水无腐蚀性。1.3.2 堤基工程地质特征除部分堤段的接头和部分堤段外，防洪堤堤基均为砂卵砾石地基，钻孔及探坑揭示未发现大规模的粉细砂层存在，堤高仅2.53.5m，地基土体渗透性强，抗渗性差，抗冲性差，堤基工程地质条件较差，属C类。堤基地质结构：河床段砂砾碎石层直接裸露，属粗粒土单一结构。部分堤段为第四系全新统块碎石土层和人工堆积层，该层结构松散，不宜直接作为堤基持力层，建议清除处理，以下伏基岩或者稍密漂卵砾石夹砂层作为堤基持力层，其承载变形能力满足要求，部分堤段为上更新统之块碎石土层具有一定得承载变形能力，可作为堤基持力层，但需将堤基置于土层最大冲刷深度和最大冻土深度以下1.3.3 天然建筑材料设计所需天然建筑材料的种类为砂砾填筑料、砼粗细骨料以及块石料。工区天然建筑材料丰富，能满足建设所需砂砾填筑料及骨料的储量需求，填筑质量能满足规程要求，粗骨料质量好，细骨料细骨料除细度模数偏小，孔隙率、含泥量较大外，其余指标符合规范要求，细骨料质量相对较差，建议根据当地建筑经验采用。通过对附近工程调查和附近工程试验资料，综合判断工区河段料场不存在砼碱活性危害。1.4 工程建设任务及规模1.4.1 工程建设的必要性（1）小金县小金川干流堤防工程是保障群众生命财产安全的需要，是小金川沿岸工矿企业生产安全的需要小金川河谷平坦开阔，河床比降大，水流湍急，河道迂回曲折，普遍蛇形发育。目前城区段无治理，防洪标准比较低。严重影响到当地的经济发展和居民的生活。由于小金川处于暴雨区，暴雨强度大、频次高，加上设计河段是河道宽浅，纵坡变级，一遇暴雨洪水极易漫溢成灾。所以设计河段急需用堤防、护岸、河道清淤疏浚来达到防洪标准。堤防工程建成后，其效益是十分显著的。可以保护居民房600间，农田400亩，人口1800人，工矿企业2家。 （2）堤防工程是加强红原县生态环境建设的需要本河通过的小金县，人口密集，居住集中。随着社会经济的不断发展，建渣等垃圾随河堆放，污水直接流向本河道，使得河水水质急剧恶化，这已成为县城环境的一块疮疤，亟须进行管理和整理。小金川的治理工作迫在眉睫，早意识早整治，可为将来争取生态和经济的双重效益。堤防修建后，有助于改善沿岸集镇及县城面貌，美化居民的生产生活环境。改善投资环境和居民生活条件以及提高居民生活质量。小金县小金川干流堤防工程是全县居民的心愿。（3）发展城镇建设，发展西部旅游的需要小金县小金川干流堤防工程是改善城镇生态的一项重要举措，建设好河堤，把小金县的环境形象提升了一大步。堤防建设不仅是美化了县城，添增一道风景，更主要的是盘活了小金川沿岸的经济。河道整治，水环境治理等，不仅实现土地资源向土地资本转变，而且能够充分发挥小金川两岸的潜在生态和经济优势，迅速获得十分巨大的经济、社会、生态等综合效益。1.4.2 防洪任务标准根据防洪标准(GB5020l-94)及堤防工程设计规范(GB50286-2013)，按保护对象的重要性，结合相邻区域的防洪及流域规划要求，确定小金县干流堤防工程防洪标准为20年一遇，排涝标准为5年一遇。1.4.3 设计洪水水面线设计洪水水面线根据河道恒定非均匀流水面曲线基本方程式(水流能量方程式)从下游向上游进行推算。工程河段设计洪水位为2310.032294.30m（p=5%）。1.4.4 堤防工程规模根据工程总体方案选择确定的防洪治理方案，小金县干流堤防上起三关桥电站，下至三关桥村，工程主要任务是防洪，主要保护居民房600间，农田400亩，人口1800人，工矿企业2家。工程新建堤防1719m，整治加固堤防758m，河道清淤疏浚2400m，综合治理河长2400m，新建堤防堤型为重力式堤。根据本河段的自然特点和保护对象的重要性，防洪标准采用20年一遇，工程级别为4级，安全超高1m，堤顶宽度3m。1.5 工程布置及主建筑物1.5.1 工程等别及设计标准小金县小金川干流堤防上起三关桥电站，下至三关桥村，工程主要任务是防洪，主要保护范围为小金县小金河干流沿岸居民房屋、工矿企业及农田等，保护居民房600间，农田400亩，人口1800人，工矿企业2家。工程新建堤防1719m，整治加固堤防758m，河道清淤疏浚2400m，综合治理河长2400m，新建堤防堤型为衡重式堤。根据本河段的自然特点和保护对象的重要性，防洪标准采用20年一遇，工程级别为4级，安全超高1m，堤顶宽度3m。根据防洪标准（GB50201-94）和堤防工程设计规范（GB50286-98）规定，堤防主要保护对象为小金县城，为城镇堤防工程，确定小金县小金川干流堤防防洪标准为20年一遇，堤防工程级别为4级，其主要建筑物按4级设计，次要建筑物按5级设计，临时性建筑物按5级设计；本地区地震基本烈度为度。1.5.2 堤型及断面设计根据地质情况，建材储量和工程造价等因素，设计时防洪堤选择了衡重式式堤和斜坡式生态堤进行了技术经济比较。衡重式堤可以减小堤身宽度，少占用土地，为常用堤型。缺点是材料用料较大。斜坡式（生态）堤施工简单，造价低，有条件的地方宜首选。缺点是占地面积较大。考虑到该堤防工程地形较窄，河道较深，斜坡式（生态）堤占地面积较大，不方便施工，推荐采用衡重式河堤。1.5.3 工程总布置小金川为大渡河左岸的一级支流，小金川全长124km，河道平均比降13.9，流域面积5275km2。小金川上游分北、东两源：北源抚边河发源于阿坝州马尔康境内的梦笔山南麓，由北向南流。，河长83.5km，平均比降38.6，集水面积1929km2；东源沃日河发源于邛崃山西南坡，河长70.5km，平均比降27，集水面积1759km2。北东两源在小金县城上游约5km处的老营乡猛固桥汇合后称小金川。小金川由东向西流经新格乡、关州、卡桠、中路乡等地，在小金县城左纳美沃沟右纳崇德沟，由东向西流经新格乡、关州、卡桠、中路乡等地，在丹巴县的红军桥汇入大渡河。流域呈扇形，水系发育不对称，左岸支流长且集水面积大。小金县城所在地美兴镇，位于县境中南部，地处海拔2367米台地，距成都293km，距马尔康143km，为全县的政治、经济、文化、交通中心。省道303（国道350）由西向东贯穿县城，小金川河在城中蜿蜒曲折，建筑群依山势分台形成大小不等组团，构成沿河谷带状发展的城市格局。县城位于高山窄谷，可减少用地稀少，现有建筑密度高，用地开发强度大。小金县小金川干流堤防上起三关桥电站，下至三关桥村，工程主要任务是防洪，主要保护范围为小金县小金河干流沿岸居民房屋、工矿企业及农田等，保护居民房600间，农田400亩，人口1800人，工矿企业2家。工程新建堤防1719m，整治加固堤防758m，河道清淤疏浚2400m，综合治理河长2400m，新建堤防堤型为衡重式堤。根据本河段的自然特点和保护对象的重要性，防洪标准采用20年一遇，工程级别为4级，安全超高1m，堤顶宽度3m。1.5.4 堤防工程设计1.5.4.1 堤顶宽度按堤防工程设计规范GB50286-2013有关规定，5级堤防堤顶宽最小不低于3m，本次设计的防洪堤堤顶宽度为3m，具体见堤防标准横剖面图。1.5.4.2 堤顶高程堤顶高程为设计洪水位加堤顶超高，设计洪水位采用设计洪水水面线推算成果，堤顶超高由设计风壅增水高度，设计波浪爬高和安全加高组成。计算得堤顶超高为0.82m，经综合分析，在设计洪水位以上加1m做为堤顶高程。1.5.4.3 堤防渗流计算根据堤防工程设计规范（GB50286-2013）的要求及地质资料，砂卵砾石渗透系数为2.510-3cm/s，在设计情况下最大渗流量为0.2810-3m3/s.m，渗透比降为0.14，小于允许渗透坡降，故堤基也不会发生渗透破坏。1.5.4.4 地基防冲设计据冲刷计算成果，设计时将防冲墙基础置于冲刷线以下0.5m；工程区多年冻土深度1.61m，计算设计冻土深度为2.35m；综上取大值，平顺河段设计防冲墙基础防冲埋置深度为2.0m，水流斜冲弯道河段设计防冲墙基础防冲埋置深度为3.0m。并在防冲墙前梯形体内碾压回填砂砾石护脚，以上梯形体采用弃土回填至原地面，并坡向河内，以保护防冲齿墙基础不被冲刷。从横断面看，防冲墙基底均能置于砂卵石层上，并满足防冲和防冻要求。堤防工程土体由草甸土、粉土、松散卵砾石层、稍密、中密卵砾石层等组成，草甸土、粉土工程性状差，不宜作堤基，应清除处理。松散卵砾石层强度较低，承载低，变形较大，应重新翻挖后辗压后利用。稍密、中密卵砾石层，承载力、抗剪强度较高，压缩性小，可作为堤基。1.5.5 河道疏浚清障小金川河属于平原游荡性河流，两岸冲刷严重，蛇曲普遍发育，改道现象频繁发生，河道中常见河心滩，严重影响行洪能力。堤防前应做清淤疏浚开挖，使河道水流平顺。清淤疏浚砂卵石料可先考虑作围堰填筑料，质量合格的可作筑堤材料，不符合筑堤材料质量要求的可作为堤内低洼地回填料。清淤疏浚料中的大卵石料可作为齿槽临水侧回填料。1.6 施工组织设计1.6.1 施工条件小金县城所在地美兴镇，位于县境中南部，地处海拔2367米台地，距成都293km，距马尔康143km，为全县的政治、经济、文化、交通中心。省道303（国道350）由西向东贯穿县城。1.6.2 施工导流根据防洪标准（GB50201-94）规定，确定本工程防洪标准为20年一遇，由堤防工程设计规范（GB50286-2013）确定，堤防工程的级别为4级。其主要建筑物按4级设计，次要建筑物按5级设计，临时性建筑物按5级设计。根据防洪堤的工程布置、地形和水文条件，堤防工程量不大，围堰失事后损失不大，导流设计洪水标准采用5年一遇。小金川河段洪枯流量相差很大，5年一遇的汛期（69月）洪水流量是枯水期（10次年5月）最大流量的7倍；堤防基础处理简单，工程量不大，根据施工进度和施工强度分析，在一个枯水期内可以施工完成。根据小金县历年来工程冬季施工进度安排，12月至次年2月中旬因平均气温较低，全县所有工程停止施工。因此安排河堤基础开挖及基础混凝土浇筑安排在11月及第二年3月、4月施工。基础开挖即基础浇筑为导流期，导流时段采用枯水期11月及第二年3月、4月，小金川导流流量Qp=20%=72.8m3/s。1.6.3 施工总体布置综合分析对外及场内交通路线、料场分布、输电线路架设，并按工程量尽可能均衡的原则，为减少搬动，可将工程分为4个工作面，小金川左岸上游0.616km堤防为一个工作面，将工程施工工区布置于河堤桩号左0+060左0+100附近；小金川左岸第二段上游段（即左0+000左0+546段）为第二个工作面，将工程施工工区布置于桩号左0+320左0+370附近；小金川左岸第二段下游段（即左0+546左1+103段）为第三个工作面，将工程施工工区布置于桩号左0+750左0+800附近；小金川右岸堤防（即右0+000右0+758段）为第四个工作面，将工程施工工区布置于桩号右0+600右0+650附近。各工区内布置有施工生产设施，主要有混凝土拌和站，供水、供电系统，机械设备和汽车等停放场、仓库等各类库房及砂、卵石料堆场等。施工生产生活设施主要布置有办公室、施工生产用房及值班房等，生活用房就近租用。1.6.4 主体工程施工（1）堤身开挖开挖及拆除：包括砂卵石开挖、土方开挖。土方及砂砾石开挖总量为15.0万m3，最大开挖强度为3.75万m3/月。土石方开挖施工顺序为：施工测量放样分坡段人工配合机械清理表层植被及松散砂砾石层机械推、挖、装运挖至设计坡面以上20cm时人工开挖脚槽人工开挖设计坡面以上20cm保护层、排水沟及导滤沟、机械配合出渣坡面修整。表层土采用1.6挖掘机开挖。部分土用于围堰填筑，其余用自卸汽车运至堤后低洼地段。基础砂砾石采用12挖掘机开挖，边角部位采用ZL-30型装载机辅助开挖。开挖料用180HP推运50-100m于堤后堆放，待用于堤基填筑。（2）堤身填筑堤身填筑总量为7.68万m3，最大填筑强度为1.29万m3/月。填筑施工顺序为：施工测量放样清除表层覆土及松散砂砾石原坡面压实填筑砂砾石料分层铺平、碾压修坡成形。堤身填筑按卸料铺料平土碾压质检三个工序进行流水作业。采用12t15t自卸汽车从料场直接上堤卸，推土机平料，人工洒水，13.5t振动碾压实。铺层厚度1m左右，碾压8-10遍。具体压实参数由施工现场试验决定。（3）混凝土浇筑及钢筋混凝土浇筑混凝土浇筑包括础混凝土面板、防洪堤堤身混凝土等部分，共计4.75万m3，最大浇筑强度1.16万m3/月。因施工工作面分散，混凝土采用12台0.8移动式拌合机拌制。基础混凝土浇筑采用人力胶轮车运输转溜槽入仓，插入式振捣器振捣。面板混凝土采用滑模浇筑，人力胶轮车运输配溜槽入仓，表面式振捣器振捣。1.6.5 施工总进度本工程施工分为四个阶段：即工程筹建期，工程准备期，主体工程施工期，工程完建期。施工总工期不包括筹建期。施工总工期为10个月，其中准备工期1个月。本工程计划从第一年10月动工，12月至次年2月为严寒季节停工期，于次年7月底完成主体工程，施工工期为10个月。工程筹建期工作：主要由建设单位承担工程的招投标工作，选择施工单位，工程征地，对外交通、供电、通讯等，为施工单位进场施工创造条件。工程准备期工作：完成场内公里、场地平整、施工工厂、临时房屋修建等施工必需的临时措施，占直线工期1个月。主体工程施工期：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永久建筑工程。主体工程施工期5个月，完建期1个月。工程完建期：自工程开始发挥效益至工程竣工的工期，完成工程扫尾工作，共计1个月。因此，经论证，本工程总工期为10个月。1.7 工程管理工程管理是确保工程正常运行，工程安全和为充分发挥工程效益的一个重要环节；为促进工程管理正规化，制度化，规范化，不断提高现代化管理水平，一定要建设好管理机构，使其成为工程的重要组成部分。按照国务院颁发的河道管理条例和四川省颁发的河道管理实施办法，防洪堤工程实行按流域水系管理和行政区划分管理相结合的管理体制本河堤的建设、运行管理、业务管理均由小金县水利工程建设管理维护服务站负责，其人员纳入小金县水利工程建设管理维护服务站统一管理。本工程不新增人员编制。若遇非常情况（汛期）人员不足，可选用临时人员协助工作。为防止某些人类活动对防洪堤工程安全的危害，应根据防洪堤工程等级，结合地形条件，各种人类活动的性质、规模、影响距离等，在紧邻防洪堤边界以外的区域，按规范划定背水侧从堤防的背坡脚延伸50m宽度作为保护范围。临水侧属于河道管理范围，应按照河道管理条例之规定执行。在防洪堤工程保护范围内，禁止从事爆破、打井、钻探、开采地下水及其它可能危害工程安全的生产、建设活动。1.8 建设征地与移民安置规划小金县小金川干流堤防工程通过调整堤线、实地查勘后，小金县小金川干流堤防工程占地具体情况如下：1）永久占地为40.57亩，包括耕地3.88亩，林地2.22亩，草地0.39亩，滩涂33.77亩，征占硅铁矿产厂的废弃房屋207m2。2）临时占地指施工期间临时占用的土地，包括料场、生产生活场地、临时公路等。根据施工布置，临时占地共68.24亩，包括耕地6.00亩，滩涂62.24亩。小金县小金川干流堤防工程建设征地及移民安置静态总投资为49.41万元，其中工程永久占地补偿静态投资39.96万元，工程临时占地补偿静态投资9.45万元，按相关文件精神，本工程建设征地及移民安置投资不计入规划总投资。1.9 水土保持方案本工程建设区位于河漫滩上，此段地势较为平坦。河漫滩的水土流失主要表现为受水力冲刷造成的岸边崩塌。工程区涉及到的小金县县城，主要土地类型有耕地、河滩地、水域等。根据对小金县小金川干流堤防工程建设区现状调查，结合工程施工占地规划，工程区占地包括永久建筑物占地、施工临时设施占地、施工道路占地、料场占地。工程区占地总面积为108.81亩，永久占地40.57亩，施工临时占地68.24亩。经投资概算，小金川干流堤防工程水土保持方案新增投资为41.67万元，其中，水保植物工程措施投资12.6万元，临时工程15.8万元，独立费用7.7万元，基本预备费1.24万元，水土保持设施补偿费4.33万元。1.10 环境保护评价1.10.1 环境影响分析有利影响：（1）避免洪水灾害对城乡建设造成的直接经济损失（2）有利于社会的稳定和经济持续发展（3）保护城乡生态系统良性循环（4）结合城乡规划，美化环境 本工程建成后，堤后被常年洪水淹没的部分荒滩地可填平，改造成耕地或城乡建设用地及居民住宅用地，有利于土地资源的充分利用，改善沿江自然生态环境。防洪工程的建设还充分考虑了园林绿化与城镇发展及基础设施紧密结合，路堤结合，美化环境，对小金县生态环境和新农村建设将起重大促进作用。不利影响：（1）施工对环境的影响根据施工组织设计，本工程1年度内实施完工，工程布置较分散，战线长，施工点较分散，局部施工强度不大，根据这些特点，工程施工期对环境的影响较分散，对局部的影响强度不大，而且影响的时间相对短暂，随着工程完工即消失。施工时间不长，生活污水对河水水质的影响有限，而且是短暂的，施工结束后该影响自动消失。但生活粪便应建简易防渗早厕集中收集，用于周围农田，不能直接排入河道。（2）工程占地对环境的影响小金县小金川干流堤防工程新建堤防1719m，整治加固堤防758m，河道清淤疏浚2400m，综合治理河长2400m，永久占地40.57亩，施工临时占地68.24亩。对于工程占用的耕地按标准进行赔偿，对施工临时占用土地，工程结束后将平整、清理，恢复原貌。（3）内涝影响由于防洪堤的建设，将阻断部分地段的地表水、地下水的排泄，可能产生内涝，需采取必要的工程处理措施。1.10.2 环境保护设计根据环境影响分析，对不利的影响应做好以下环境保护措施（1）做好施工期生产废水处理。（2）生活污水进行处理再排放，加强水质保护（3）做好空气质量防治措施：防治施工扬尘；控制施工机械尾气；施工人员劳动保护。（4）最好噪声防治措施：做好固定噪声源、流动噪声源控制，加强施工人员劳动保护。 （5）做好施工人员健康保护（6）对施工迹地采取恢复措施，尽量减少因施工造成的植被破坏和水土流失。1.10.3 环保投资概算经投资概算，小金川干流堤防工程环境保护方案新增投资为23.11万元。1.11 节能减排设计本工程不新建专门的管理站，运行期无能耗、无排放，节能减排措施主要在施工期。根据工程的施工布置和建设时期特点，主体设计将节能减排措施贯穿在施工设备的选型、施工方案设计、施工运输、施工场地建设等全过程中。设备选择方面，土石方开挖、混凝土拌合等施工设备的技术性能应适合施工场地大小和料物运距远近等施工条件，充分发挥机械效率，保证施工质量。在施工方案、施工工艺和施工进度设计时，结合了本工程实际的地形地质条件及枢纽布置进行优化设计，比选出适合本工程的最佳的施工方案和施工工艺。施工过程中，重视对施工道路的养护，要更新“修车不修路”的陈旧观念，尤其是使用频繁、交通量大的道路更要安排专门单位、专职人员进行定期和不定期维护，以减少汽车轮胎等部件的磨损，降低使用成本，达到节能降耗的目的。施工工厂尽可能靠近枢纽建筑，减少运距，提高工效。在施工临建及营地位置的选择上，尽可能利用滩地，不占或少占耕地，并靠近公路沿线布置。临建设施和营地的建设统筹考虑施工前期与后期规划，避免二次搬迁，并尽量使施工临建与永久建筑相结合，缩小临建设施的规模。施工临建设施选择合理的照明方式，采用一般照明、重点照明、混合照明、应急照明、疏散照明及装饰照明相结合的方式，尽量使用光效高、寿命长的照明光源、并充分利用天然光及各种集光装置进行采光，以达到节能降耗的目的。工程管理上，科学合理配备人员及生活设备、设施，在施工机械的机型和配套部件的选择上考虑本工程高原的特点，尽量选择先进和节能高效的设备和零部件，降低经营成本，节约能耗，提高效率。不建设专门的管理站点，利用当地人员进行巡查保护，做到了节能优化。本工程在运行过程中不耗能、不产生废气或它污染物，本工程整体设计中，从工程枢纽总布置到工程施工诸方面均贯彻“节能、生态、经济”的设计理念，在设计方案选择、设备及材料选取时充分考虑节能、生态环保要求，从而达到节能的效果。1.12 劳动安全与工业卫生本工程的主要劳动安全问题是防电气伤害、滑落及防火等。通过对用电设备、转动设备采用安全线路和“五防”开关，提高了安全保障。在坠落面侧设置固定式防护栏杆，防止施工人员高平台坠落。施工过程中严格控制火源，一旦起火，就近采用施工用水灭火。遵循“安全第一、预防为主”的方针和“三同时”的规定，对存在的安全问题采取预防性措施。本工程运行期无安全防护问题，施工过程中产生生产性噪声和扬尘，在局部小范围内高噪声工业卫生问题。通过控制夜间施工，施工开挖及土石方转运过程中采取洒水降尘、土工布覆盖等措施减少对环境卫生的影响。在施工区设立建议卫生间，人工定期清理。通过采用安全卫生保护措施，工程建设过程中的安全事故会得到较好的遏制；工厂建设场地及周边的卫生得到维持和保护。工程设计中，要遵循“安全第一、预防为主”的方针和“三同时”的规定，严格按照设计要求施工。1.13 工程投资估算本工程估算的编制依据：1、四川省水利厅川水发200720号文颁发的四川省水利水电建筑工程设计概（估）算编制规定，按规定用预算定额编制估算单价乘13%扩大系数；2、川水发20113号文，四川省水利厅关于印发四川省重点地区中小河流治理项目初步设计报告编制大纲（试行）的通知；3、四川省水利厅川水发200720号文颁发的四川省水利水电建筑工程预算定额；小金县小金川干流堤防工程高程在20002500m，人工、机械定额调整系数分别为1.10、1.25； 4、水总2002116号文颁发的水利工程施工机械台时费定额；5、本工程可行性研究阶段图纸及工程量。小金县小金川干流堤防工程工程估算如下：小金县小金县小金川干流堤防工程静态总投资3906.72万元，总投资3906.72万元，不计建设征地补偿和移民安置费的总投资3857.31万元。其中建筑工程投资2931.65万元，施工临时工程156.07万元，独立费用360.03万元，基本预备费344.78万元，建设征地补偿和移民安置投资49.41万元，环保投资23.11万元，水保投资41.67万元。1.14 经济评价本工程为社会公益性项目，具有巨大的经济、社会和环境效益，根据本工程的实际情况，鉴于其财务收入难以准确计算，因此只进行国民经济评价，不作财务评价。本工程国民经济评价采用经济内部收益率法、经济净现值法、经济效益费用比法进行。本工程的国民经济评价指标表明：本项目经济内部收益率为8.89%，大于社会折现率7%；经济净现值371.83万元，远大于零；益本比为1.09，大于1，表明该项目在经济上是合理的，各项指标是优越的。而且，敏感性分析表明，工程具有较强的抗风险能力，由此可见，本工程在经济上是合理的。小金县小金川干流堤防工程不仅具有显著的防洪效益及综合效益，而且具有巨大的社会效益。对确保保护区内人民生命财产安全，促进当地社会、经济、环境可持续发展，具有重大的意义。表1-1 工程特性表序号名 称单 位数量备 注一河流特性1流域面积km252752河流长度干流长度Km1243水文气象特征多年平均气温11.9绝对最高气温35.9绝对最低气温-11.7多年平均降雨量mm606.8二水文特征1设计洪水频率5%2设计洪水流量m3/s762三保护对象房屋面积间600保护人口人1800四工程占地1工程永久占地亩40.572工程临时占地亩68.24五主要建筑物堤防工程新建堤防m1791整治加固m758堤型衡重式堤河堤顶宽m3m河堤超高m1最大堤高m9.5堤顶高程m2309.072295.60前坡m=0.2衡重式堤综合治理长度km2.4五施工1主体工程量土方开挖m327308砂砾石开挖m3109234 大卵石回填m324900 砂卵石碾压回填m351308 C20埋石砼m348538 2主要建筑材料水泥t9673柴油t188汽油t47砂m316271卵石m3787693施工总工期月104导流时段11月3月六经济指标1总投资万元3906.722静态总投资万元3906.72建筑工程万元2931.65临时工程万元156.07独立费用万元360.03基本预备费万元