龙门河山洪沟治理初设报告.doc

安徽省黄山区龙门河山洪沟治理工程甲级设计证书号：A134004998甲级勘察证书号：110102kj初步设计报告工程编号：128007安徽省水利水电勘测设计院2012年8月安徽省黄山区龙门河山洪沟治理工程初步设计报告工程编号：128007批 准陈景富核 定张 浩项目负责人孙万林 檀志新审 查孙万林 周小勇 汪前山 何艳华校 核张江红 陈立华 张仕华 翟广飞编 写檀志新 马 哲 王 贝陈建军 李峻岭 崔 凯“未加盖院勘察设计文件图纸专用章者对外无效”目 录1综合说明11.1概述11.2水文21.3工程地质21.4工程任务和规模31.5河道工程设计31.6施工组织设计41.7土地征用与移民安置51.8环境保护设计51.9水土保持设计51.10工程管理设计61.11设计概算61.12综合效益分析评价72水文102.1流域概况102.2水文气象112.3暴雨山洪特性112.4设计山洪122.5泥沙142.6施工期洪水153工程地质163.1勘察任务简述163.2区域地质概况163.3龙门河防洪护岸段工程地质条件及评价193.4龙门河河道疏浚工程地质条件及评价213.5拦砂坝工程地质条件及评价223.6天然建筑材料233.7结论及建议244工程任务和规模264.1自然及社会经济概况264.2洪水灾害情况264.3山洪现状及成因274.4存在的问题及防灾能力评价324.5建设的必要性324.6治理原则、标准及范围334.7主要建设内容334.8设计洪水位355河道工程设计385.1设计标准和依据385.2河道疏浚工程395.3堤岸防护工程425.4跨河建筑物设计535.5主要工程量586施工组织设计596.1施工条件596.2天然建筑材料616.3施工导流626.4主体工程施工636.5施工交通686.6施工工厂686.7施工总布置696.8施工总进度717土地征用与移民安置747.1工程征地747.2拆迁实物指标757.3移民安置757.4征地及移民投资758环境保护设计778.1设计依据及标准778.2环境现状及环境保护对象778.3施工期环境影响分析798.4环境影响评价808.5环境保护设计818.6环境监测838.7环境管理838.8环保投资849水土保持设计869.1设计依据869.2项目区水土流失现状879.3水土流失预测879.4水土保持总体布局929.5水土保持防治措施及工程量949.6水土保持监测959.7水保投资9610工程管理设计9810.1管理体制及机构设置9810.2管理设施10010.3管理范围和任务10110.4工程调度原则和管理经费10111投资概算10311.1工程概况10311.2编制原则及依据10311.3概算编制10512经济评价10912.1经济效益10912.2社会效益10912.3环境效益109附图：另册安徽省黄山区龙门河山洪沟治理工程初步设计1 综合说明1.1 概述黄山区龙门乡地处黄山区城北部，距城区14km，坐落在风景秀丽的太平湖畔，西距佛教圣地九华山仅70km，北与泾县桃花潭山水相依，是“两山一湖”黄金旅游线上的重镇。全乡共辖5个行政村，39个村民小组，1609户5277人。龙门河位于龙门乡境内，发源于龙门乡东部的石河坑，河道蜿蜒曲折，向西流经龙源村后，折向北流经龙门乡，于龙门乡政府下游约1.5km的东风岭小龙坑注入太平湖（陈村水库），主河道全长约10km，流域面积25.5km2。河道坡降较大，出口段平均坡降17.2。龙门乡地处皖南深山区，山洪灾害频繁发生，给当地带来巨大经济损失。为最大限度的减轻洪涝灾害带来的损失，保护工农业生产，保证国民经济的持续稳定发展，受黄山区水利局、龙门乡人民政府委托，我院负责编制黄山区龙门河山洪沟治理工程初步设计报告。本次龙门河山洪沟治理工程涉及河段为龙源村拱桥到龙门中心学校平板桥处约3.63km河道，主要工程内容包括河道疏浚、新建防洪挡墙及护岸、新建拦砂坝等。工程地理位置见图1.1-1。图1.1-1 龙门河山洪沟治理工程位置图1.2 水文工程区地处皖南山区，属副亚热带季风湿润气候区，气候温和，日照偏少，雨量充沛，四季分明。多年平均降水量1572.2mm，平均气温15.5，平均日照时间1752h，年平均无霜日为226d，全年主导风向为偏北风，多年平均风速3.8m/s，历年最大风速24m/s。黄山区由于受季风影响，且南面有黄山作为自然屏障，空气受阻抬升，易形成锋面降雨，降雨量年际变化较大，1954年降雨量2481.5mm；而1978年降雨量只有839.1mm，仅为1954年降雨量的1/3左右；降雨量年内分配亦不均匀，47月份降雨量占全年雨量的70%左右。流域受特殊的“黄山地形”影响，降雨高度集中，暴雨历时一般为2d，最大可达3d，最短仅几个小时。洪水暴涨暴落、历时短，一般洪水以单峰为主，而大洪水及特大洪水主要为双峰或复峰型，洪水流速大、冲刷力大、含沙量多及破坏力大，涨得快、落的快、历时短。本次设计采用“84年办法”计算设计洪水，龙源大桥处10年一遇设计洪峰流量为158m/s，毕家桥处10年一遇设计洪峰流量为187m/s，龙门中心学校处10年一遇设计洪峰流量为198m/s。施工期洪水利用麻川河三口水文站枯水期流量，采用水文比拟法计算，根据设计洪峰流量及水位推算，新建1#拦砂坝（桩号0+351.4）处5年一遇施工期水位为159.26m，新建2#拦砂坝（桩号0+487.6）处5年一遇施工期水位为156.96m。1.3 工程地质工程区位于皖南山区中部，地貌类型主要有高中山、低山丘陵和山间盆谷区，地势南高北低。区内主要以花岗闪长岩、寒武系页岩、第三系砾石、砂及砾岩等岩性为主。另外河道普遍分布近代冲洪积物，成分主要为漂石、块石、卵石，含少量砂砾石。根据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g（地震基本烈度度）。地下水主要为上部砂卵石层以及坡积层中的孔隙潜水和赋存于下伏基岩中的裂隙水，主要接受河水以及大气降水的补给，向河流排泄。河岸地质结构绝大部分为双层结构，主要揭露地层有：层人工填土（Qs），稍密状，厚度变化较大，成分较杂；层砂卵石（Qal）：稍密中密，卵石含量约为50%；层（Qdl）坡积层，呈中密状，该层仅部分钻孔有揭露；层志留系上统太平群（S3tp），岩性为紫红、灰绿色细砂岩及粉砂岩互层，中厚层状；志留系中统河沥溪组（S2hl）：岩性为灰绿色、黄绿色砂质页岩，中薄层状。建议挡墙基础进入河床层砂卵石层以下1.52.0m，并采取一定的防冲措施。建议临时开挖边坡为1：11：0.5。1.4 工程任务和规模根据防洪标准（GB50201-94），确定本次治理工程防洪标准为10年一遇。结合工程现状存在问题，本次初步设计主要治理工程设计内容为：（1）河道工程本设计对工程范围内的河段进行全面疏浚、局部拓宽，总长约3.63km，设计河底高程自龙源村拱桥（0+000.0）龙门中心学校（3+626.8）为163.11118.37m（1956年黄海高程系，下同），结合河道现状及两岸地形确定设计河底宽度控制在2040m。拆除2+013.62+120.8段原有混凝土挡墙。（2）堤岸防护工程龙源村早达里段左右岸、龙门岭移民安置点左岸、毕家村右岸、七元里右岸、龙门中心学校左右岸新建直立式防洪护岸挡墙，总长1.75km；龙源村右岸、七元里右岸及龙门集镇入口移民安置点新建斜坡式护岸，总长0.5km。1.5 河道工程设计本次工程河道设计标准为10年一遇洪水设计，工程等级按等工程设防，相应的防洪墙等建筑物级别为5级。左岸桩号0+201.00+727.1、1+610.01+912.3、3+323.63+576.7及右岸桩号0+201.00+583.2、2+108.82+141.3、2+187.32+350.2、2+962.32+973.9、3+531.23+626.8段新建防洪及护岸挡墙，主要采用浆砌石重力式结构，挡墙高度1.5m5.5m。墙后回填砂砾料，回填相对密实度不小于0.75，表层回填30cm耕植土，以利于后期植被恢复；墙前回填砂卵石防冲。左岸桩号3+137.73+323.6及右岸龙源村拱桥（桩号0+008.9）0+201.0，2+779.02+962.3段新建混凝土预制块护坡，坡比1：11：2，预制块护坡采用C20混凝土压顶及固脚。挡墙（护岸）顶高程不低于10年一遇设计洪水位加安全超高0.5m。本次设计规划在治理河段上游新建2道梯级拦砂低坝，桩号0+351.4处为 1#拦砂坝，坝顶高程160.13m、坝高1.5m，桩号0+487.6处为2#拦砂坝，坝顶高程158.52m、坝高2.0m。拦砂坝溢流面堰型采用开敞式WES实用堰。 1.6 施工组织设计黄山区龙门河山洪沟治理工程治理段总长3.63km，主要工程量为河道疏浚64629m，建筑物土石方开挖50915m，土石方回填 34760m，砌体拆除743m，堆砌石11122m，混凝土及钢筋混凝土4210 m，钢筋7.18t。工程所需主要建筑材料如水泥、钢筋、木材等可从当地物资部门采购。施工用电可就近利用工程附近已架设的动力线路，施工期生活用电利用附近村庄已有的低压线路。施工用水从龙门河中抽取，生活用水利用附近村庄已有的供水设施。工程所需块石料及砂石料统一从黄山城区购买。水下工程施工在枯水期进行，遇洪水时可暂停施工，1#及2#拦砂坝施工需进行施工导流，导流时段安排在12次年2月，分两期导流施工。主体施工以土石方开挖及河道护岸挡墙施工为主，施工采用机械与人工相结合。对外交通道路主要依靠现有S322省道，本工程区治理河段紧邻此公路，交通便捷。场内道路通过修筑施工临时道路及漫水路等解决。计划自2012年11月开始施工，至2013年6月结束，施工总工期8个月，其中水下工程在2012年3月底前完成。工程施工总工日约2.44万个，平均上工人数116人，高峰期上工人数151人。工程所需的主要建筑材料为水泥2466t、钢筋7.68t、汽油4.3t、柴油182.4t、块石11513m、碎石4259m、黄砂6241m。1.7 土地征用与移民安置本次工程共需征地47.9亩，其中工程永久征地28.2亩；临时征地19.7亩。根据征用土地及费用组成计算，确定安徽省黄山区龙门河山洪沟治理工程土地征用等费用合计57.61万元，其中农村移民安置补偿费43.55万元、基本预备费3.85万元、有关税收5.63万元、其他费用4.58万元。1.8 环境保护设计本项目属非污染生态影响型项目，环境影响主要发生在施工期，随着施工的结束，污染源将逐步消失。龙门河山洪沟河道治理工程实施后，将显著提高龙门乡防洪能力，其中经济、社会和环境效益较为显著，并有利于区域经济社会的可持续发展。工程施工对环境的影响因素主要包括施工布置、对外交通、施工机械、施工占地、施工人员活动及弃渣处理等方面，工程施工将产生施工废水、噪声、废气和固体废物，对施工区及附近区域水环境、声环境、环境空气、水土流失、人群健康和生态环境等产生不利影响。本工程通过科学合理的环境保护设计，针对水质保护、大气质量保护、噪声防护、固体废物处理及施工人员的卫生健康等方面，提出施工期环境保护措施和人群健康保护措施，并进行施工期的环境监测，采取上述环保措施后，工程对环境的不利影响可以得到有效控制。本工程环境保护专项投资12.51万元。1.9 水土保持设计本工程水土流失责任范围共:11.08hm，其中项目建设区6.59hm（包括疏浚工程区、护岸工程区及弃土区等），直接影响区4.49hm，工程扰动地貌主要为滩涂及耕地，工程建设期新增水土流失总量为1043t。工程建设将对项目区生态环境造成一定范围和程度的不利影响。本次水保设计拟新增水土保持措施包括工程措施、植物措施和临时措施，主要工程量为：土地整治3.92hm，表土剥离520m，表土回覆3920m，狗牙根草籽274.4kg，开挖土方544.3m，碎石33.5m。本工程水土保持专项投资17.36万元。1.10 工程管理设计管理机构设置本着加强管理，健全责任，提高效率，精简机构的原则进行。初步考虑龙门河治理段段防洪工程建设和管理等任务均应纳入到龙门乡水利站统一负责，考虑到水利工程管理单位管理人员适当精简、合理兼职的原则，本次规划新增管理、运行人员3人。为了给管理工作创造条件，满足本工程管理需要，需配备以下管理设施与设备，主要包括J2经纬仪1台，S3水准仪1台，测杆、尺2套，计算机3台，复印机（带打印功能）1台，传真机1台，办公桌椅3套，程控电话1部。工程管理范围包括：护岸工程，交通、通信设施，管理单位生产办公区房屋及各项附属设施等。在管理范围内的各项资源均由各管理单位指定或委托单位管理，其他任何单位和个人不得随意占用。防洪工程管理经费包括各项管理设施投资和年管理运行费，由水利部门及乡财政部门共同承担。1.11 设计概算龙门河山洪沟治理工程设计概算按水利部现行有关规定、标准进行编制。其主要依据有：（1）水利部水总2002116号文颁发的水利工程设计概（估）算编制规定（以下简称116号文）。（2）建筑工程定额：主要采用116号文颁发的水利建筑工程概算定额和水总2005389号文颁发的水利工程概预算补充定额。（3）施工机械台时费定额：采用116号文颁发的水利工程施工机械台时费定额。（4）土地征用及补偿标准：依据国务院令第471号大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例、安徽省人民政府皖政201267号文安徽省征地区片综合地价标准和安徽省征地统一年产值及补偿标准等。（5）国家、省、地方其他有关规定和标准，以及设计工程量和图纸等。按2012年第三季度价格水平计算，本工程设计概算总投资1167.02万元，其中：工程静态总投资1079.54万元（基本预备费为51.41万元），征地移民投资57.61万元，水土保持工程17.36万元，环境保护工程投资12.51万元。1.12 综合效益分析评价黄山区龙门河山洪沟治理工程实施后，河道防洪标准将提高到10年一遇，区域防御洪涝灾害的能力显著提升，沿岸生态和生活环境得到明显改善，同时本工程美化了环境，改善了居民生活环境及城市旅游环境，为沿岸居民提供了稳定的生产、生活环境，为地区经济发展创造出有利条件，有着显著的社会经济和环境效益，建议尽早付诸实施。本工程主要特性参数详见表1.12-1、表1.12-2。9表1.12-1 黄山区龙门河山洪沟防洪治理工程特性表序号名称单位数量备注一流域面积1全流域面积km25.5龙门河全流域2控制流域面积km222.1龙门中学以上流域二河道长度1主河道长度km10.0龙门河主河道2河道治理长度km3.63龙源村拱桥龙门中学河段3堤防加固长度km2.25三河道工程1治理标准10年一遇2设计河道宽度m2040边坡1:23设计流量m/s15819810年一遇4设计水位m120.54165.251956黄海高程系四工程施工1主体工程数量土石方开挖万m11.55含疏浚量6.46万m土石方回填万m3.63堆砌石万m1.112主要建筑材料水泥t2466柴油t182.6钢筋t7.183工期总工期月8总工日万工日2.44五土地征用与移民拆迁永久征地亩28.2临时占地亩19.7六工程投资工程静态总投资万元1079.54其中基本预备费51.41万元征地移民补偿投资万元57.61水土保持工程投资万元17.36环境保护工程投资万元12.51工程总投资万元1167.02表1.12-2 黄山区龙门河山洪沟防洪治理工程实施项目情况表项目基本情况项目名称治理工程所在河流龙门河所在水系青弋江所在县级行政区黄山区项目分类河道治理项目所在地域(km)/前期工作深度基本满足工程基本情况保护人口（万人）0.53保护面积(万亩)/受益面积（万亩）/工程等别治理标准10年一遇工程综合治理长度(km)3.63工程量疏浚治理长度（km）3.63挖土方量（万m）6.46相应投资（万元）167.33其它方量（万m）0.074单位长度投资（万元/km）46.10综合单位方量投资（万元/m）0.0026护岸治理长度（km）2.25石方、砼方量（万m）1.32相应投资（万元）558.99土方方量（万m）8.29单位长度投资（万元/km）248.44综合单位方量投资（万元/m）0.0058指 标各项治理河长总和与综合治理河长之比1.62工程总投资（万元）1165.81人均保护投资（元/人）2200保护面积亩均投资（元/亩）/受益面积亩均投资（元/亩）/综合河长每延米工程量(m/m)44.27综合单位方量投资（元/m）72.21综合河长单位投资（万元/km）321.16安徽省黄山区龙门河山洪沟治理工程初步设计2 水文2.1 流域概况黄山市黄山区位于青弋江上游，流经境内的主要河流包括蒲溪河、麻川河、秧溪河、佘溪河、清溪河，均源于黄山山脉，由南向北流经太平湖、汇青弋江、水阳江，最后注入长江。龙门河位于黄山区甘棠镇北部的龙门乡境内，发源于龙门乡东部的石河坑，河道蜿蜒曲折，向西流经龙源村后，折向北流经龙门乡，于龙门乡政府下游约1.5km的东风岭小龙坑注入太平湖（陈村水库），主河道全长约10km，流域面积25.5km，河道坡降较大，下游出口段河道平均坡降 17.2。龙门河周边水系见图2.1-1。图2.1-1 龙门河周边水系图本次龙门河山洪沟治理工程治理长度约3.63km，治理的主要内容包括河道疏浚、防洪护岸及新建拦砂坝工程等，设计河段主要水文特征值见表2.1-1表2.1-1 龙门河各控制点流域特征值桩号断面位置流域面积（km）流域宽度（km）流域长度（km）流域形状系数河道平均坡降（）0+008.9龙源大桥15.73.075.110.6045.372+355.7毕家桥20.83.416.100.5630.383+626.8龙门中心学校22.14.155.330.7826.362.2 水文气象黄山区属副热带季风湿润气候区，气候温和，雨量充沛，四季分明，光照较少。气候特点为：春季低温、阴雨天气多；夏季高温、前期梅雨季节湿度大，后期晴燥少雨；秋季北方干冷空气频繁南下，降温显著；冬季受亚冷空气袭击，气候干冷，亦有雨雪。多年平均气温为15.5左右，极端最高气温40.3，极端最低气温为-13.5。年平均蒸发量为1142mm，年平均日照时数1752h。主导风向多为偏北向。无霜期226d。本区因受季风影响，且有南面黄山作为自然屏障，空气受阻抬升，易形成锋面降雨。其降雨特点为：降雨量年际变化较大，大洪水年1954年降雨量达2481.5mm；而大旱年1978年降雨量只有839.1mm，仅为1954年降雨量的1/3左右。年内季节分配亦不均匀，47月份降雨量占全年雨量的70%左右，其规律是：春季降雨强度不大但日数较长；夏季梅雨时期降雨集中且强度大，极易产生暴雨洪水灾害；秋季副热带高压入境，降水少易形成夹秋旱；冬季干冷，气流南下，降雨量最少。多年平均降雨量为1572.2mm，其中春季占32%，夏季占38.6%，秋季占16.9%，冬季占12.5%。全年以6月份雨量最多，12月份雨量最少。2.3 暴雨山洪特性2.3.1 山洪特性该地区山洪特点是暴涨暴落、历时短，一般山洪以单峰为主，而大山洪及特大山洪主要为双峰或复峰型，主峰出现的先后与降雨的区域分布有关。单峰型山洪历时一般为13d，双峰或复峰型山洪历时一般35d。山洪特性可归纳为“四大、两快、一短”，即山洪流速大、冲刷力大、含沙量大及破坏力大；“两快一短”是指山洪涨得快、落的快、历时短。2.4 设计山洪由于龙门河流域无实测流量资料，无法采用直接法推求设计山洪，因此本次设计采用由暴雨资料间接推求设计山洪。2.4.1 设计点暴雨依据安徽省水利水电勘测设计院1984年5月编制的安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法（以下简称“84年办法”）和1995年3月编制的安徽省长短历时年最大点雨量频率计算、适线、查图成果表进行查算，本工程24h、1h设计点暴雨成果见表2.4-1。表2.4-1 24h、1h设计点暴雨成果表 单位：mm历时CVCS均值重现期（年）201024h0.553.5CV135282.54232.201h0.524386.9972.672.4.2 24h设计暴雨点面关系综合“84年办法”及安徽省徽州地区水文站1976年9月编制的安徽省徽州地区水文手册（第二部分水文计算）（以下简称徽州地区水文手册）分析成果，24h、1h设计点暴雨点面关系采用表2.4-2中的数据。表2.4-2 24h、1h暴雨点面关系折扣系数表流域面积（km）1050100300500100024h1.00.980.970.920.880.841h1.00.980.960.900.840.702.4.3 设计净雨龙门河流域大多是湿润的山区，地下水埋深较浅，以“蓄满”产流为主。为简化计算，参照“84年办法”，设计面净雨量等于面暴雨量扣除损失量和地下水，皖南山区损失量和地下水之和重现期50年一遇时统一采用50mm，重现期20年一遇时统一采用70mm。2.4.4 设计山洪按照“84年办法”计算各治理段山洪过程线，求得各控制断面处设计洪峰流量见表2.4-3。表2.4-3 龙门河各控制点洪峰流量 单位：m/s桩号断面位置洪峰流量5年一遇10年一遇20年一遇0+008.9龙源大桥971582302+355.7毕家桥1161872513+626.8龙门中心学校1231982602.4.5 合理性分析2011年安徽省水利水电勘测设计院设计了黄山市黄山区蒲溪河耿城段治理工程初步设计，该报告对蒲溪河设计洪水进行了分析，蒲溪河与本流域同属皖南山区，且地理位置接近，流域面积相差不大，下垫面情况类似，本次设计成果可与蒲溪河洪水成果相互验证。表2.4-4 洪水成果分析表河流名称控制断面控制流域面积（km）设计洪水（m/s）10年一遇20年一遇蒲溪河章坦村河口19.5175232龙门河龙门中心学校22.1198260比较表2.4-4可以看出，龙门河与蒲溪河在流域面积相当的控制断面处设计洪水相差不大，认为本次设计洪水成果基本合理。设计洪水成果见表2.4-5。表2.4-5 龙门河设计洪水成果表桩号断面位置洪峰流量（m/s）5年一遇10年一遇20年一遇0+008.9龙源大桥971582302+355.7毕家桥1161872513+626.8龙门中心学校1231982602.5 泥沙龙门河山洪泥沙主要来源于河道两岸及上游水土流失造成的土壤流失量，因设计区域无实测统计资料，泥沙含量主要根据流域土壤侵蚀模数进行估算，根据安徽省2005年水土流失公告数据，黄山区水土流失现状详见表2.6-1。表2.5-1 黄山区水土流失现状表级别面积（km2）占总面积（%）无明显侵蚀1198.2874.83轻度355.7722.22中度38.052.38强度9.30.57合 计1601.4100根据土壤侵蚀分类分级标准及以上统计数据，黄山区无明显侵蚀面积占74.83%、轻度侵蚀面积占22.22%。通过现场查勘，确定工程区应属轻度侵蚀。通过对项目区分地类进行水土流失调查分析，其土壤侵蚀模数调查成果见表2.62。表2.5-2 项目区各地类水土流失调查成果表地 类坡度土壤侵蚀模数（t/km2a）备 注水 田220300旱 地坡度511002200坡度55001100其他草地坡度515002500坡度58001500林地疏林地坡度512002500坡度58001200密林地坡度5600900坡度5300600采用表2.62中各地类土壤侵蚀模数调查分析数据，项目区现状土壤侵蚀模数按各地类面积比例采用加权平均法计算确定，经计算，项目区综合土壤侵蚀模数约为850 t/km2a。项目区土壤流失量按下式计算：式中：W项目区地表土壤流失量，t；F项目区预测面积，km2，F=6.90 km2；M土壤侵蚀模数，t/ km2.a ，M=850t/ km2.a；T预测时间，a。按上式计算，龙门河山洪沟治理项目区内每年土壤流失量为5865t。2.6 施工期洪水根据施工安排和枯水期降雨、山洪特点，施工期洪水的计算期选用12月次年2月，重现期为5年。由于龙门河流域无实测流量资料，故采用相邻流域麻川河三口水文站作为参证站，按面积指数法推算龙门河施工期山洪，计算公式如下：QF1=QF2（F1/F2）n式中：F1、F2设计站和参证站的流域面积（km）； QF1、QF2设计站和参证站的洪峰流量（m/s）； n经验指数，n=0.7。三口水文站来水面积259km，具有19642004年共计41年流量资料，经分析计算，三口水文站5年一遇施工期洪峰流量为88m/s，据此推算龙门河新建拦砂坝上下游节点处施工期设计洪峰流量。经计算，新建1#拦砂坝（0+438.2）处5年一遇施工期洪峰流量为15.1m/s，新建2#拦砂坝（0+575.3）处5年一遇施工期洪峰流量为15.1m/s。根据设计洪峰流量及水位推算，新建1#拦砂坝（桩号0+351.4）处5年一遇施工期水位为159.26m，新建2#拦砂坝（桩号0+487.6）处5年一遇施工期水位为156.96m。15安徽省黄山区龙门河山洪沟治理工程初步设计3 工程地质3.1 勘察任务简述2012年5月25日钻机组及地质人员进场，采用工程地质测绘、地质调查、地质钻探、现场试验等勘察手段获得基础地质资料，于6月15日完成所布置的外业勘察工作，然后进行内业资料整理。本次勘察完成主要工作量统计见表3.1-1。表3.1-1 龙门河山洪沟治理工程勘察工作量表工作项目单位数量备注地质测绘河道地质测绘km1.401：1000天然建材调查组日5勘探钻探米/孔280.5/29原位测试动力触探次61注水试验段6其它水质分析组2钻孔及地质点测量组日3钻孔水位观测组日3钻孔回填米/孔280.5/293.2 区域地质概况3.2.1 地形地貌工程区位于皖南山区中部，地貌类型主要有高中山、低山丘陵和山间盆谷区，地势南高北低，最高峰为莲花峰，海拔1864.8m。自南而北可分为南部的陡悬式中山和北部的低山丘及山间盆谷区两个类型（区）。区内支流众多，河床坡降大，河流冲刷能力强，河道普遍分布近代冲洪积物，成分主要为漂石、块石、卵石，含少量砂砾石。工程区地貌类型属中低山区。3.2.2 地层岩性本区地层属扬子地层区下扬子分区中的皖南小区。区内火成岩主要有燕山期和印支期的花岗岩、花岗闪长岩及花岗斑岩；区内浅变质岩主要为震旦系休宁组粉砂岩、砂质页岩及细砂岩；沉积岩层主要有寒武系页岩，奥陶系页岩、灰岩及砂岩，志留系页岩及砂岩，石炭系白云质灰岩及纯灰岩，白垩系紫红色砾岩，第三系砾石、砂及砾岩等；另外在河道中普遍分布第四系冲洪积层。在勘探深度内揭露的地层由新至老主要有：（1）第四系冲、洪积层（Qal）主要分布于主河道以及两侧漫滩内，河道内主要成分为卵石，夹少量砂砾石。（2）坡积层（Qdl）主要分布于山坡前缘地表，少数延伸至河道内，主要成分为粘土夹碎石、碎石夹粘土。（3）基岩1）志留系上统太平群（S3tpa-c），可细分为上、中、下三段，岩性主要为紫红色、灰绿色细砂岩、粉砂岩以及石英砂岩，为中厚层状。2）志留系中统河沥溪群（S2hl），为灰绿色、黄绿色砂质页岩、青灰色砂岩及页岩、粉砂质页岩及黄色含砾中粒砂岩。3.2.3 地质构造及地震工程区在构造单元上位于扬子准地台下扬子台坳中的皖南陷褶断带，在地质构造上位于太平复向斜的核部及北西翼。太平复向斜为印支期褶皱，出露全长约85km，宽约40km，轴向基本呈NE方向延伸，组成复向斜核部的最新地层为中三迭统，翼部主要地层为志留系。复向斜由南向北由板桥向斜、大理村背斜、铜山向斜、龙门背斜以及潘家向斜等次级褶皱所组成。工程区即位于铜山向斜、龙门背斜次级褶皱上。根据中国地震动峰值加速度区划图（1：400万）（GB183062001），工程区地震动峰值加速度小于0.05g（地震基本烈度低于度），历史上在1743年泾县曾发生过一次5级地震，其余都小于5级。3.2.4 水文地质条件3.2.4.1 地下水的赋存条件及运动规律治理段河道沿线揭露的岩性主要为第四系松散沉积层以及基岩。地下水主要为赋存于上部砂卵石层以及坡积层中的孔隙潜水和赋存于下伏基岩中的裂隙水，主要接受河水以及大气降水的补给，向河流排泄，地下水位随季节变化明显，勘察期间钻孔地下水位与各处河水位基本一致。3.2.4.2 岩、土体的渗透性本次勘察期间分别对层砂卵石、层粘土夹碎石以及层全强风化粉砂岩进行了现场钻孔注水试验，所得结果见下表3.2-1。表3.2-1 现场钻孔注水试验成果表孔 号试验段位置(m)试验土层号岩土层名称渗透系数（cm/s）渗透性等级ZK31.002.00砂卵石7.310-2强透水性ZK41.002.005.7710-2强透水性ZK61.002.406.7210-2强透水性ZK204.005.80粘土夹砾石8.2210-4中等透水性ZK37.209.20全强风化粉砂岩5.1710-5弱透水性ZK56.308.301.1910-4中等透水性根据表3.2-1现场钻孔注水试验成果，类比有关工程资料，依据水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008），对各岩、土层渗透性描述如下：层卵石，K=i10-2cm/s，为强透水性；层粘土夹碎石，K=i10-4cm/s，为中等透水性；全强风化粉砂岩：K= i10-410-5cm/s，为弱中等透水性。3.2.4.3 水质分析勘察区场地属湿润区，场地环境类型属类。本次地质勘察期间，从龙门河内各取了一组河水样以及地下水样，其水质分析成果见表3.2-2。从该表中可见，地表河水水化学类型为HCO3-Ca2+，地下水水化学类型为亦为HCO3-Ca2+。地表水及地下水对普通混凝土均具有重碳酸型中等腐蚀，对混凝土结构中钢筋无腐蚀；对钢结构具弱腐蚀性。表3.2-2 龙门河环境水质分析成果简表项目pH值侵蚀性CO2HCO3-Mg2+SO42-Cl-+SO42-/4Cl-+ SO42-mg/Lmmol/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L对混凝土对钢筋混凝土结构中钢筋对钢结构地表河水指标6.934.720.301.340.000.000.00腐蚀性无无中等无无无弱地下水指标6.5914.840.361.586.724.529.56腐蚀性无无中等无无无弱3.3 龙门河防洪护岸段工程地质条件及评价3.3.1 龙门河防洪护岸段工程地质条件本次龙门河山洪沟治理段顺河道中心线全长约4km，河床高程168.2116.0m，落差达52m，河道平均坡降较大为1.26%，河流冲刷能力强。河流蜿蜒曲折，宽窄不一，河流两岸靠近村、镇部分存在简易的挡墙，河道内普遍为抗冲性差的层砂卵石，基本无基岩出露。本次对河流沿岸进行了勘察，在勘探深度范围内所揭露地层主要为人工填土、层砂卵石、粘土夹碎石、细砂岩及粉砂岩互层及层砂质页岩，现分述如下：层（Qs）：人工填土，主要为路基、桥台和河岸简易挡墙的填土，成分多以漂石、砂卵石夹壤土为主，稍密状，厚度变化较大，成分较杂。 层（Qal）：砂卵石，杂色。一般稍密中密，卵石含量约为50%，卵石直径多为6080mm；砾石含量约为20%，砂含量约为30%。卵石成分以粉砂岩、砂岩、页岩为主。该层上部约1m深度结构较松散，向下含砂率逐渐增加。层（Qdl）：坡积层，上部为粘土夹碎石，灰黄色，湿，硬塑，碎石含量约15%，下部为碎石夹粘土，杂色，粘土含量约30%，呈中密状，该层仅部分钻孔有揭露。层志留系上统太平群（S3tp）：岩性为紫红、灰绿色细砂岩及粉砂岩互层，中厚层状，新鲜时属中硬岩石，强度较高，较完整。钻孔揭露全强风化岩石厚度一般为1.01.5m，灰黄色，取出岩芯多数呈碎块状块状，采取率低；弱微风化岩石呈紫红色、灰绿色，取出岩芯多数短柱状，少数柱状，采取率较高，裂隙较发育，岩质较坚硬。志留系中统河沥溪组（S2hl）：岩性为灰绿色、黄绿色砂质页岩，中薄层状，新鲜时属软质岩石，易风化。钻孔揭露全强风化岩石厚度为1.01.2m，灰黄黄绿色，取出岩芯多数呈碎块状块状，采取率低，进尺快；弱微风化岩石呈灰绿、黄绿色，取出岩芯多数短柱状，少数柱状，采取率较高，裂隙不发育，岩质较软。3.3.2 龙门河防洪护岸段工程地质评价（1）本次勘察期间主要对、层土以及层基岩全、强风化层进行了野外重型动力触探试验，其统计成果见表3.3-1，统计表中的标准值为小值平均值。表3.3-1 龙门河山洪沟治理工程重型动力触探试验成果统计表层号岩土名称统计组数最大值最小值平均值标准值修正后标准值砂卵石3832.010.018.915.013.5粘土夹碎石1222.011.014.112.211.2全强风化砂质页岩550.022.037.227.722.0（2）龙门河防洪护岸段共揭露、层土及、基岩。层为人工填土，主要分布于现河岸挡墙、桥台以及公路路基部位，成分不均，承载能力差异较大，抗冲能力差；层为砂卵石，含砂率约为30%，一般为中密状，河道1m深度以下强度较高，为强透水层，是较好地基持力层；层为坡积层，呈中密状，强度较高，分布范围较窄，、层为基岩，强度较高，承载能力强，但埋深较大。 （3）防洪护岸段河岸一般为多层地质结构，上部一般为人工填土层，中间为厚度较大的砂卵石层（龙门中心学校防洪护岸段为坡积层），下部为基岩（部分为坡积层以及基岩）。（4）根据本次勘察所揭露岩、土层特性，结合工程区为山区河流特点，河道窄、河床坡降大，河水冲刷能力强，建议采用挡墙进行护岸。挡墙基础可放置在层砂卵石上或层坡积层上，如局部基岩埋藏浅，亦可将基础直接放置在全强风化基岩上。挡墙基础应进入河床层砂卵石层以下1.52.0m，以满足防冲要求。（5）综合野外勘察和原位测试结果，并结合地区经验，类比同类工程，提出各岩土层力学性指标建议值见表3.3-2。表3.3-2 各岩、土层力学性指标建议值表土层序号及名称fk(kPa)Es(MPa)饱和抗剪强度摩擦系数渗透系数C(kPa)（度）fK(cm/s)人工填土160100250.405.0E-03砂卵石28018200350.505.0E-02粘土夹碎石260158300.405.0E-04强风化细砂岩及粉砂岩互层350300.455.0E-04强风化砂质页岩300120.505.0E-053.4 龙门河河道疏浚工程地质条件及评价龙门河河道由于过去修建公路时形成的石渣简单堆砌在河岸边，在山洪水流的冲刷携带作用下，部分石渣进入河道，造成了目前河床的抬高，河床抬高后，致使洪水位上升，加剧了两岸的冲刷以及淹没损失，因此需对龙门河河道进行开挖疏浚。从疏浚工程地质纵剖面图可知，河道内主要涉及层砂卵石、层粉砂岩与细砂岩互层以及层砂质页岩，另外河道内尚分布少量层粘土夹碎石。河道层土厚度约为2.66.0m，河道疏浚深度约为12m，则河道开挖疏浚所涉及土层主要为层土，根据水利建筑工程预算定额2002年版，层土一般土类分级为级。3.5 拦砂坝工程地质条件及评价3.5.1 拦砂坝工程地质条件根据规划设计，拟在龙门河治理段早达里村及敬老院之间河道内修建两座拦砂坝，分别为1#拦砂坝和2#拦砂坝，两坝址位于同一河道，相距较近，所揭露地层基本相同，现根据本次勘察结果一并叙述如下：层（Qs）：人工填土，主要为路基和河岸简易挡墙的填土，成分多以块石、砂卵石夹壤土为主，稍密状，厚度变化较大，成分较杂，层厚1.82.5m，层底高程156.2159.35m。 层（Qal）：砂卵石，杂色。一般稍密中密，卵石含量约为50%，卵石直径多为6080mm；砾石含量约为20%，砂含量约为30%。卵石成分以粉砂岩、砂岩、页岩为主。该层上部约1m深度结构较松散，向下含砂率逐渐增加，层厚3.86.1m，层底高程152.4154.9m层（Qdl）：坡积层，为粘土夹碎石，灰黄色，湿，硬塑，碎石含量约15%，该层钻孔未揭露，仅分布在1#拦砂坝右岸山坡上，推测其厚度约23m。层志留系上统太平群（S3tp）：岩性为紫红、灰绿色细砂岩及粉砂岩互层，中厚层状，新鲜时属中硬岩石，强度较高，较完整。钻孔揭露全强风化岩石厚度一般为1.01.5m，灰黄色，取出岩芯多数呈碎块状块状，采取率低；弱微风化岩石呈紫红色、灰绿色，取出岩芯多数短柱状，少数柱状，采取率较高，裂隙较发育，岩质较坚硬，该层未钻穿，揭露该层最大厚度为5m，揭露最低高程为148.1m。3.5.2 拦砂坝工程地质评价（1）1#、2#坝址处河道宽约3035m。坝基范围内揭露土层有、层土及层基岩，层为人工填土，成分不均，结构松散，承载能力较低；层土为砂卵石，表层1m深度呈稍密状，强度一般，1.0m以下多为中密状，该层土为强透水层，抗冲能力较差；层土为坡积层，位于山坡上，强度较高，为中等透水性；细砂岩与粉砂岩互层，强度高，上部全强风化层为中等透水层，以下弱微风化层一般为弱微透水性，该层抗冲能力强，但埋深较大，一般不宜直接利用。（2）河床坝基地质结构为上砂卵石下基岩的双层结构