河堤治理工程实施方案.doc

普安县李家湾河堤治理工程普安县李家湾河堤治理工程 实实 施施 方方 案案 水利电力勘测设计院水利电力勘测设计院 二二 一五年一月二十日一五年一月二十日 1 1 综合说明综合说明 1 1 1 1 绪言 1 1 2 水文 2 1 3 地质 3 1 4 工程任务和规模 3 1 5 工程布置及主要建筑物 4 1 6 施工 5 1 7 工程占地 7 1 8 环境保护及水土保持方案 7 1 9 工程管理 9 1 10 工程投资概算 10 1 11 附表 工程特性表 14 2 2 水文水文 16 2 1 流域概况 16 2 2 气象 17 2 3 水文基本资料及参证站选择 18 2 4 径流 19 5 洪水 23 2 6 泥沙 26 3 3 工程地质工程地质 27 3 1 区域地质 27 3 2 河堤区工程地质条件 28 3 3 天然建筑材料 29 3 4 结论 29 4 4 工程任务和规模工程任务和规模 30 4 1 地区社会经济概况和防洪要求 30 4 2 工程任务 31 4 3 工程规模 32 5 5 工程布置及主要建筑物工程布置及主要建筑物 32 5 1 设计依据 32 5 2 工程布置 33 5 3 设计计算 33 6 6 施工组织设计施工组织设计 34 6 1 施工条件 34 6 2 施工导流 35 6 3 料场选择与开采 36 6 4 原材料 36 6 5 管理机构 36 6 6 安全与卫生 36 6 7 工程施工 37 6 8 施工交通运输 39 6 9 施工总布置 39 6 10 施工总进度 40 7 7 工程占地工程占地 41 8 环境保护及水土保持方案 41 8 1 环境保护 41 8 2 水土保持 43 9 9 工程管理工程管理 44 10 10 工程投资概算工程投资概算 45 0 1 1 综合说明综合说明 1 11 1 绪言绪言 位于贵州省南部乌蒙山区 黔西南州北部 地理坐 标位于东径 104 51 10 105 29 24 北纬 25 18 30 26 10 35 之间 县境地形呈不规则的南北向长条 形 南北相距 96 55km 东西相距 33km 全县国土总面积 1429km2 位于东经 104 55 50 105 01 30 北纬 25 37 44 25 45 04 地处县境北部偏西 东接罐子窑镇 南连窝沿乡 西与六盘水市盘县特区保基乡隔河相望 北与龙 吟镇接壤 距县城二十公里 辖区东西最大距离 9 5 千米 南 北最大距离 12 千米 总面积 91 平方千米 其中陆地 90 67 平 方千米 水域 0 33 平方千米 辖 4 个村 1 个社区 下设 61 个 村民小组 总人口 1609 人 以汉族为主 达 12646 人 占 79 36 苗 彝 布依 回族共 3288 人 占 20 64 2011 年 城镇化率 10 09 人口出生率 9 96 人口死亡率 2 32 人口自然增长率 7 34 人口密度为每平方千米 177 人 总耕 地面积 0 96 万亩 其中 水田 2854 亩 旱地 6746 亩 人均 耕地 0 6 亩 由于特殊的地形 地质和水文气象条件 加上人类活动的 影响 使得李家湾河道泥砂垫层加高 主汛期行洪能力减弱 至建并撤以来的短短几年中 就发生了五次洪灾 两岸农田遭 1 受治理 约 52 余亩颗粒无收 给罐子窑镇李家湾河两岸人民生 活带来了极大的危害 给地方和国家造成经济损失 因而为确 保流域人民生命财产的安全 保障国民经济持续 稳定地发展 完善李家湾河防洪堤工程已势在必行 1 21 2 水文水文 李家湾河堤治理工程位于普安县北的罐子窑镇新光社区 属北盘江一级支流雨谷支流流 发源于罐子窑镇新光社区铅厂 202 向南方向流至啊朗汇入畔河 本项目设计的河堤治理工程 位于李家湾河堤下游落水洞河段 治理治理段 120m 流域内无 任何水文站 气象站和雨量站 采用工程西面的普安县气象站 和草坪头水文站的多年平均降雨量 1300mm 作为工程流域内的设 计面雨量 径流系数取 0 5 多年平均径流深为 650mm 采用普 安县气象站同频率年降水月内分配率进行典型年内月分配得河 口处多年平均径流总量为 0 14 亿 m3 多年平均流量 0 44m3 s 旱季 11 月 次 4 月 多年平均流量为 0 1m3 s 实测枯水流量为 0 095m3 s 工程河段的洪水根据普安县的 1980 2003 年的实测最大 1h 暴雨资料 采用雨洪法计算得 P 5 时 李家湾河段洪峰流量为 25 34m3 s P 2 时 李家湾河 段洪峰流量为 30 52m3 s 施工期定为2015年3 5月 施工洪水根据普安气象站11 4 月的最大1h暴雨系列作频率计算 得出P 20 年的枯水期洪水 流量为 李家湾河0 6 m3 s 2 1 31 3 地质地质 该区出露岩层主要为中生界三叠系和第四系地层 区域岩层从老到 新顺序为 三叠系下统飞仙关组 Tlf 浅灰 暗紫色薄至中厚层泥岩 钙质泥岩夹薄层泥质砂岩 灰岩 厚度大于 500 800m 主要分 布于流域区 与上覆地层呈整合接触 三叠系下统永宁镇组 T1yn 灰色 灰绿色灰岩 白云岩 厚度 900m 主要分布于工程区 与相邻岩层呈整合接触 第四系 Q 残坡积 冲洪积 砂壤土夹风化颗粒 红粘 土 砂卵石 结构较密实 厚度在 0 8m 之间变化 一般厚 3 5m 砂壤土主要分布于河床两岸 砂卵石分布于河床 测区属杨子准地台 黔北台隆 六盘水断陷 普安旋扭构造 变形区 测区褶皱 断层构造不发育 根据 中国地震动参数区 划图 和 中国地震动反应谱特征周期区划图 18306 2001 该 区地震动峰值加速度为 0 05g 地震动反应谱特征周期 0 4s 对 应于地震基本烈度为 度 不需进行抗震复核计算 1 41 4 工程任务和规模工程任务和规模 本项目的工程任务是排洪 设计治理河段长 120m 主要任 务是确保铅厂坝子 200 亩田地不受洪水冲刷 恢复已毁农田 确保洪水不对工程两岸的 2100 人造成威胁 让人们能正常 有 序地发展农村产业 让铅厂坝子重新恢复 30 年前高产稳产的丰 采 并对新发展起来的蔬菜等高产值经济作物提供水利支撑 3 建设水利化 集约型 高产值农业经济 使当地农民尽快脱贫 致富奔小康 过上幸福美满的日子 设计河堤治理工程长 120m 工程防洪标准按 20 年一遇 P 5 洪水设计 50 年一遇 P 2 洪水校核 设计洪峰 流量为 25 34m3 s 校核洪峰流量为 30 52m3 s 工程保护耕地 面积 200 余亩 保护人口 2100 人 工程等别为 等 工程规模 为小 2 型 工程总投资 9 03 万元 1 5 工程布置及主要建筑物工程布置及主要建筑物 1 5 1 工程等别和标准 李家湾河堤治理工程 以防洪为主 保护面积 200 余亩 保护人口 2100 人 根据中华人民共和国工程建设标准强制性条 文 水利工程部分 SL252 2000 水利水电工程等级划分及洪 水标准 本项目规模为小 2 型 工程等别为 等 防洪等 级为 主要建筑物及次要建筑物级别均为 5 级 洪水标准为 20 年一遇 P 5 洪水设计 50 年一遇 P 2 洪水校核 1 5 2 工程布置 本项目位于普安县罐子窑镇新光社区 设计河堤治理总长 120m 即从李家湾 落水洞段 1 5 3 设计计算 1 纵断面 河道纵断面需根据天然河道比降确定 对突变较大河段略 进行调整 其设计比降如下 4 主河道 0 000 0 120 治理段 河道纵比降 i 5 5 2 横断面 河堤采用 M7 5浆砌块石 顶宽 0 5m 河面以上高 2 0m 基 础深初定 1 2m 施工时根据地质条件而定 河堤内直外斜 外 坡比按 1 0 25 伸至 2 0m 深处 即 2 0m 深处宽 1 2m 以下宽 1 0m 河堤在有外水压力段应设置排水孔 排水孔为梅花型 纵向设三排 间距 0 6m 竖向间距为 5m 河堤见光面采用 M10 水泥砂浆勾缝 河道糙率系数 n 取 0 04 安全超高 hc 0 30m 经计算得过水断断面如下 李家湾河段 b h 6 5 2 0m 含安 全超高 0 3m 1 6 施工施工 1 6 1 施工条件 李家湾河堤治理工程区域海拔高程 1560 1680m 属于亚 热带季风气候区 具有高原性 季风性 湿润性气候特点 多 年平均气温 15 极端高温 33 4 极端低温 2 多年平均 日照时数为 1562h 无霜期 299 天 平均相对湿度 82 年均降 水量 1300mm 属省内降水高值区之一 降雨主要集中在 5 10 月 占全年的 84 4 工程位于罐子窑镇政府所在地 距普安县城 25km 有江灌 油路穿境而过 工程沿线通组公路交织成网 直通到每一个村 民组 所以该工程对外交通条件较好 工程施工用水可就地取用 施工用电可从邻近的村组搭结 5 砂石料到罐子窑砂石场采购 平均运距 10km 火工材料可在普 安购买 水泥可在普安县水泥厂订购 木材可在当地购买 1 6 2 施工导流 本工程为河堤治理 工程永久性建筑物沿河岸布置 涉及 到施工导流 施工期定于枯水期 根据施工组织设计规范及 SL252 2000规定 导流设计标准为5年一遇 P 20 的枯水期 洪水 选择枯水期作为施工期 根据普安县气象站的降雨资料 选取各年内的11月至次年4月份的最大日降雨量作频率计算 得 出P 20 年的枯水期洪水流量为 0 6 m3 s 因河床较宽 施工 期的洪水较小 可采用主河槽泄流 渗入基坑内的集水用抽水 机抽排至下游 1 6 3 工程施工 工程为河堤治理工程 本次实施河段总长 120m 主要工程 量为 稀泥开挖 167 00m3 砂卵石开挖 343 50m3 M7 5水泥砂 浆砌块石 278 24m3 C15砼压顶 4 15m3 主要材料用量为 水泥 28 00T 块石 220 00m3 碎石 36 00m3 砂 82 00 m3 施工期 2 个月 总工日 0 23 个工日 本工程石方开挖主要是料场开采石料 为露天开挖 土方 及砂卵石开挖主要为河堤基础 开挖按 水工建筑物地下开挖 工程施工技术规范 SDJ212 83 和 水工建筑物岩石基础开挖 工程施工技术规范 SL47 94 进行施工 土方及砂卵石开挖以 机械开挖为主 人工开挖为辅 石方开挖采用风钻钻孔爆破 砌石工程主要为河堤 采用人工施工 工程施工严格按 堤防 6 工程施工规范 SL260 98 施工 混凝土主要为河堤压顶 工程 量小 采用人工施工 按 水工混凝土施工规范 SDJ207 82 进行施工 1 6 4 施工总进度 施工期定为 2 个月 从 2015 年 3 月 15 日开工 5 月 15 日 底完工 1 拟定 2015 年 3 月上旬完成基础的开挖 2 拟定 2015 年 4 月下旬 5 月中旬份完成砌石及砼护面工 作 1 7 工程占地 本项目为治理河堤治理工程 施工线路基本沿河床左岸布 置 基础开挖后采用浆砌块石砌河堤 工程占用河道 在河道 截弯取直段占用少量耕地 原河道回填后可耕种 进行占补平 衡 工程建成后可恢复已毁农田 20 余亩 工程施工临时占地 0 5 亩 不作补偿 1 8 环境保护及水土保持方案环境保护及水土保持方案 1 8 1 环境保护 该工程的建设 能保护普安县罐子窑镇铅厂坝子 200 余亩 农田不受洪水冲刷和淹没 恢复已毁农田 20 余亩 对农村产业 结构调整 创造了十分有利的条件 能促进当地的经济发展 保护了两岸 2100 人民的生心健康和财产不遭受洪水破坏 由于 在建设中将有少量的大气污染和环境噪声 因此施工中应采取 7 对环境不利影响的对策 1 施工中应尽量减小大气污染 钻孔 开挖应采用湿法施 工 运输车辆应安装除尘净化或尾气净化装置 路面应适当洒 水 水泥 砂子等粉状材料在运输堆放时应有遮盖和防漏等措 施 2 环境噪声的控制主要从声源 传播途径 自主保护三个 环节作手 声源控制应采用低噪声设备和工艺 平时加强对机 械的维修和保养 对高噪声的设备选择合适的地理位置 可用 隔声材料作成隔声屏或隔声罩 施工现场作业人员佩带个人防 噪用具 适当减少工作时间等都可降低噪声的危害 3 施工中的生活垃圾 建筑垃圾 以及废料都要采取相应 的处理措施 减少对环境的影响 堆放弃碴应选择荒山 荒地 施工区生活垃圾应及时清理 施工结束 及时对生产作业和生 活区进行迹地恢复 并用药物消毒 1 8 2 水土保持 该工程枢纽建筑区内土壤表层为第四系覆盖 土壤的侵蚀 类型为水力侵蚀 该工程为小 2 型项目 施工中可能产生的水 土流失有施工中产生的弃碴 料场开采时剥离地表风化层产生 的废碴 施工便道的开挖以及施工中砂石料场等 以上人为活 动将造成水土流失 因此必须采取相应措施进行治理 根据 中华人民共和国水土保持法 贵州省实施中华人 民共和国水土保持法 办法的有关规定 对建设项目过程中产 8 生的水土流失必须进行治理 实现治理方案的目标是实施 碴 不入沟 废料不入库 植被恢复 该工程的弃碴主要为基础土方及砂卵石层开挖 料场开采 时剥离地表风化层产生的废碴以及施工便道的开挖 弃碴必须 采取集中堆放处理 应尽量堆放在河堤沿线作为工程回填用料 余碴堆放在附近的低凹地段 根据实际情况应设置围栏 避免 雨水的冲刷 将大面积的弃碴冲走 对于工程施工中造成的小面积坍塌地段 拟采取打桩 护 砌等工程措施 防止大面积的滑坡事故发生 为了更好地保持水土 工程完工后应采取如下的防护措施 1 施工中 开挖的土石方尽量用作工程用料 余碴按指定 位置堆放 并设置拦砂墙和对堆放场进行绿化 保证堆碴不被 雨水冲走 2 完工后对开挖的剥离面进行植树覆垦 3 生产生活废水设沉淀池 经处理后排入原河道 4 对工程保护边坡种植护坡草 并对工程区域内原有植被 加强保护 禁止人为砍伐破坏 5 在流域内大于 25 以上的耕地必须执行退耕还林 还 草 5 25 的耕地也应统一规划 逐步执行退耕还林 还草 使植被覆盖率在 30 以上 9 1 9 工程管理工程管理 工程由罐子窑镇镇政府组织实施 工程建成后 由政府牵 头组织受益村组成立李家湾河堤管理委员会进行管理 由管理 委员会制定出切实可行的管理制度和村规民约 在管理委员会 的领导下 设置专门管理人员 按照国家和地方的有关规定征 收管理费用 以专户保存 资金只能用于该工程的维护 维修 及管理人员的报酬 这样才能保证工程的正常运行 从而永久 造福于人民 才能最终达到建设该工程的目的 1 10 工程投资概算工程投资概算 1 10 1 编制原则和依据 1 10 1 1 概算编制原则和依据 本工程概算的编制原则依据执行黔水建 2012 6 号文颁发 的 贵州省水利水电建筑工程概算定额 试行 建筑安装工程定额依据 建筑工程采用黔水建 2012 6 号文颁发的 贵州省水利水电 建筑工程概算定额 试行 安装工程采用黔水建 2012 6 号 文颁发的 贵州省水利水电设备安装工程概算定额 试行 机 械台班费采用黔水建 2012 6 号文颁发的 贵州省水利水电 工程施工机械台班费用定额 试行 初步设计文件及图纸 概算编制采用 2014 年第三季度价格水平 10 1 10 1 2 人工预算单价 主要材料 施工用电 风 水 砂 石料等基础单价的计算依据 人工预算单价 根据黔水建 2012 6 号文计算的人工预算单价为 技 工 69 91 元 工时 普 工 61 27 元 工时 主要材料预算价格 水泥 钢材 木材 油料可在普安县城相关部门采购 火 工产品由本县辖区内爆破公司负责提供 并监督实施 材料预 算价格与进入工程单价的价格之差计取税金后 列入工程单价 主要材料价格差见下表 进入工程单价的主要材料价格与工地预算价格对照表进入工程单价的主要材料价格与工地预算价格对照表 序 号 材料名称单位工地预算价进入单价材料价差 1 柴油 t8505 884000 004505 88 2 汽油 t10303 454000 006303 45 3 水泥 P O32 5 t431 46300 00131 46 4 钢筋 t5660 003000 002660 00 5 板枋材 m31030 31030 300 00 6 炸药 t18609 006000 0012609 00 7 砂子m3 9370 0023 00 8 碎石m3 8370 0013 00 9 块石 m37373 施工用电 风 水价格 11 根据施工组织设计提供的设备和收集的基础资料进行计算 施工用电考虑 100 电网供电 下网基本电价为 0 659 元 kw h 施工用电 0 79 元 kw h 施工用风风价 0 20 元 m3 施工用水采用水泵抽取河水 水价为 0 8 元 m3 砂石料单价 砂石料根据施工组织设计提供的资料 砂 碎石 块石 条石在罐子窑砂石场采购 预算单价为 砂 93 元 m3 碎石 83 元 m3 块石 73 元 m3 1 10 1 3 费用计算标准和依据 根据黔水建 2012 6 号文颁发的 贵州省小型水利水电 工程设计概 估 算编制规定 试行的规定计算 1 措施费 计算基础为直接工程费 建筑工程费率为 6 7 安装工程 费率为 6 8 2 间接费 间接费费率见下表间接费费率见下表 序号工 程 类 别计 算 基 础间接费 一建筑工程 1 土方工程直接工程费 6 0 2 石方工程直接工程费 8 0 3 土石填筑工程直接工程费 8 5 4 模板工程直接工程费 6 0 12 5 混凝土工程直接工程费 10 5 6 钻孔灌浆工程直接工程费 9 5 7 钢筋制安直接工程费 6 0 8 锚固工程直接工程费 9 0 9 绿化工程直接工程费 7 0 10 其他工程直接工程费 8 0 11 设备安装工程人工费 75 3 企业利润 按直接工程费与间接费之和的 7 计算 4 税金 按直接工程费 间接费与计划利润之和的 3 28 计取 5 独立费用 建设管理费 a 项目建设管理费 以建安工程费的 3 0 计 b 工程建设监理费 以建安工程费的 2 5 计 科研勘测设计费 a 科学研究试验费 按建安工作量的 0 2 计算 b 勘测设计费 按一至四部分合计的 5 5 计算 其他费用 工程保险费按一至四部分合计的 0 5 计算 1 10 1 4 工程资金筹措方案 13 本工程建筑工程费用 8 32 万元 临时工程费用 0 21 万元 其他费用 0 54 万元 工程建设总投资为 9 03 万元 1 11 附表 工程特性表 附表 工程特性表 工程特性表工程特性表 序序 号号 及及 名名 称称单单 位位数数 量量备备 注注 一 水文 河流名称 李家湾河 全河流域面积 km26 19 多年平均降水量 mm1300 多年平均径流总量 亿 m3 0 14 河口以上 多年平均流量 m3 s0 44 河口以上 洪水 设计洪水 P 5 李家湾河 m3 s25 34 校核洪水 P 2 李家湾河 m3 s30 52 二 工程效益指标 保护耕地面积 亩 200 14 恢复农田 亩 20 保护人口 人 2100 三 主要建筑物 1 河堤 m120 修复左岸治理段单边长度 四 施工 1 主体工程量 稀泥开挖 m3167 00 工程特性表工程特性表 序 号 及 名 称单 位数 量备 注 砂卵石开挖 m3343 50 M7 5水泥沙浆砌块石 m3278 24 C19砼压顶 m34 15 2 主要建筑材料 水泥 T28 木材 m3 炸药 T 块石 m3220 砂 m382 碎石 m336 3 所需劳力 总工日 万工日 0 23 平均上工人数 人 35 4 对外交通 Km25 普安至铅厂 15 5 场内交通 Km0 2 五 经济指标 静态总投资 万元 9 03 单位长度投资 元 m 750 42 2 水文水文 2 1 流域概况流域概况 普安县位于贵州省西南部 黔西南州西北部 地理位置为 东经 104 51 10 105 29 24 北纬 25 18 30 26 10 35 普安县地处云南东部高原向黔中山原过渡的斜坡地 带 乌蒙山脉横穿中部 中部地势高起 将全县分为南 北两 部分 中部为南北盘江分水岭地带 全县海拔高程大都在 1000 1700m 之间 最高点在中部长冲梁子 海拔 2085m 最低 点在北部石古河谷 海拔 633m 李家湾河堤治理工程位于普安县北面的罐子窑镇新光社区 属北盘江一级支流西泌河的支流 本项目设计的河堤治理工程 位于李家湾河白坟至岔河段 汇口以上流域面积 6 19km2 海拨 高程在 1560 1680m 之间 上游植被一般 水土流失中度 径流 稳定 汛期无瀑涨瀑落现象 旱季无特枯断流现象 于 2005 16 年 5 月 16 日实测最枯水流量为 0 1m3 s 是农田引灌的最佳水 源 河口以上流域内河网较密 伏流暗泉分布较广 地下水较 丰富 流域地处云南东部高原向黔中山原过渡的斜坡地带 流 域内岩溶地貌与侵蚀地貌交错分布 区内主要为峰丛洼地 脊 状高山 流域内土壤主要为黄壤 草甸土 砂壤土 砂土及砂 卵厂 主要岩层岩性为三叠系下统飞仙关组和三叠系下统永宁 镇组的砂页岩 砂岩 石灰岩 流域内植被一般 森林覆盖率 为 21 2 2 气象气象 2 2 1 测站分布及资料情况 李家湾河堤治理工程流域内无水文站 雨量站和气象站 属无资料区 在流域的西面有草坪头水文站和普安气象站 普 气象站距工程所在地 25km 多年平均降雨量为 1400 4mm 草坪 头水文站距工程所在地 12km 多年平均降雨量为 1200mm 2 2 2 气象 流域属亚热带温暖湿润的季风气候区 具有高原性 季风 性 湿润性的气候特点 冬无严寒 夏无酷署 雨量充沛 光 热 水同季 根据普安气象站的气象统计资料 多年平均气温 13 7 C 其中 7 月最高 平均 20 9 C 1 月最低 平均 4 5 C 极端最高气温 33 4 C 1963 年 5 月 29 日 极端最 低气温 7 7 C 1961 年 2 月 1 日 河谷湿热平均气温 15 17 18 多年平均日照时数为 1620h 无霜期 299 天 平均相对 湿度 87 平均年降水天数 194 天 属省内降水高值区之一 多年平均降水量为 1300mm 降水量年际变化小而年内分配不均 年际变差系数 Cvx 0 18 多年平均径流深为 650mm 径流深年 际变差系数 Cvy 0 33 年内 5 10 月为汛期 降水量占全年的 84 4 暴雨集中在 6 9 月 旱季 11 月 次年 4 月降水量仅占 15 6 李家湾河是典型的山区雨源型河流 径流由降雨补给 径流特性与降雨特性基本一致 历年来风向为静风 频率 21 和东风 频率 18 平均 风速 2 6m s 月均最大风速 4m s 3 月 最大风速 30m s 发 生在 1971 年的 3 月 1 日 大风 17m s 以上 平均每年出现 28 9 次 较多出现在 2 4 月 历年平均凝冻 即雨淞 14 3 天 最多 35 天 最小 3 天 一般出现在 12 月至次年 2 月 累计各月霜日最多 17 天 平均 8 9 天 积雪日数全年平均 3 3 天 最多 15 天 最小 0 天 本 流域工程区由于位于低谷 海拔较低 无雪 霜日数多 有利 于工程的建设 2 3 水文基本资料及参证站选择水文基本资料及参证站选择 该区无水文 降雨量资料 径流资料需根据设计面雨量及 其参证站降雨量资料推求 在流域周边地区 有草坪头水文站 和普安气象站 以上两个测站分布均匀 下垫面条件与该流域相似 采用算 18 术平均值计算得流域内多年平均降雨量为 1300mm 以此作为设计 流域的设计面雨量 采用参证站降雨资料推求径流资料 查 黔 西南州水资源调查评价 水利化区划 水利水电规划附图 中的 降雨量等值线图 该地区的多年平均降雨量为 1200 1400mm 因 设计面雨量 1300mm 在此之间 说明计算成果合理 综合考虑海 拔高程 下垫面条件 气象等影响径流的各种因素 选取最优的 普安气象站作为设计参证站 该站离流域最近 10km 是国家 基本站网 位于流域西面 有自 1961 年至 2003 年以来共 42 年 实测降雨资料 距工程距离较近 且测站处影响径流的因素与本 流域差异最小 降雨系列长 代表性较好 因此 采用该站作为 本工程的设计参证站 其降雨量修正系数为 0 93 以此进行径流 和洪水的分析计算 2 4 径流径流 2 4 1 参证站降雨量频率计算及水文参数 根据参证站的降雨序列资料作频率计算 得出各变量的经 验频率如下 输 入 系 列排队及经验频率计算值编 号年 份系 列 值年 份系 列 值Pi 11961 1962 1699 5 1969 19701782 42 32 21962 1963 1270 0 1976 19771754 14 65 31963 1964 1093 6 1983 19841752 86 97 41964 1965 1693 1 1967 19681749 49 30 51965 1966 1574 4 1961 19621699 511 63 19 61966 1967 1164 4 1964 19651693 113 95 71967 1968 1749 4 1974 19751640 116 28 81968 1969 1343 0 1997 19981637 318 60 91969 1970 1782 4 1995 19961615 420 93 101970 1971 1244 9 1998 1999161423 26 111971 1972 1388 9 1991 19921600 125 58 121972 1973 1223 2 1965 19661574 427 90 131973 1974 1227 7 1981 19821543 930 23 141974 1975 1640 1 1993 19941508 132 56 151975 1976 1173 3 1985 19861501 634 88 161976 1977 1754 1 1979 19801481 537 21 171977 1978 1455 3 1978 19791467 639 53 181978 1979 1467 6 1977 19781455 341 86 191979 1980 1481 5 2000 20011441 144 18 201980 1981 1281 4 1986 19871436 346 51 211981 1982 1543 9 1982 1983143448 84 221982 1983 1434 0 1971 19721388 951 16 231983 1984 1752 8 1994 19951374 653 49 241984 1985 1336 6 1968 19691343 055 81 251985 1986 1501 6 1984 19851336 658 14 261986 1987 1436 3 1980 19811281 460 46 271987 1988 1214 6 1962 19631270 062 79 281988 1989 1127 9 2001 20021266 565 11 291989 1990 1131 6 1970 19711244 967 44 301990 1991 1225 3 1973 19741227 769 77 20 311991 1992 1600 1 1990 19911225 372 09 321992 1993 1106 6 1972 19731223 274 42 331993 1994 1508 1 1987 19881214 676 74 341994 1995 1374 6 1996 19971204 179 07 351995 1996 1615 4 1975 19761173 381 39 361996 1997 1204 1 1966 19671164 483 72 371997 1998 1637 3 1989 19901131 686 04 381998 1999 1614 0 1988 19891127 988 37 391999 2000 1095 8 1992 19931106 690 70 402000 2001 1141 1 1999 20001095 893 02 412001 2002 1266 5 1963 19641093 695 35 422002 2003 942 5 2002 2003942 597 67 根据上表计算得降雨量变差系数 CVx 0 163 离差系数 Csx 0 065 将资料进行抽样误差计算得降雨量误差为 35mm 变 差系数抽样误差为 0 02 离差系数抽样误差为 0 41 可见 参 数的抽样误差是很大的 为了使成果合理 采用皮尔逊 型曲 线适线后 当 CVx 0 18 Csx 2CVx时 经验频率曲线与理论频率 曲线配合较好 经计算得参证站不同频率年的降雨量见下表 CVx 0 18 Csx 2CVx 参证站年均降雨量 1400 4mm P 项 目 0 010 10 20 330 5125102050809095 模比系数 Kp 1 821 651 591 561 531 461 401 311 241 140 990 840 770 63 年降雨量 mm 25372300221621752133203519521826172915891380117110731017 21 查 黔西南州水资源调查评价 水利化区划 水利水电规 划附图 得 流域的径流系数 0 5 流域内多年平均降雨量 为 1300mm 多年平均径流深为 1300 0 5 650mm 与 黔西南 州水资源调查评价 水利化区划 水利水电规划附图 中的该 地区径流深等值线相一致 说明成果合理 通过如下公式计算 出河口以上多年平均年径流量 W 0 001 H 年 F 0 001 0 5 1300 6 19 0 04 亿 m3 多年平均流量为 0 44m3 s 式中 W 多年平均年径流量 亿 m3 径流系数 0 5 H 年 年降水量 mm F 集雨面积 km2 F 6 19km2 径流深变差系数的计算利用 贵州省水文图集 的推荐公 式 7 0 04LogF 0 32 其中 r 1 3 X0 0 5 F 6 19km2 经计算得 Cvy 0 33 查 黔西南州水资源调查评价 水利 化区划 水利水电规划附图 中的径流深变差系数等值线图得 该地区的 Cvy 0 3 0 35 两个参数相一致 说明成果合理 2 4 2 径流分配 根据李家湾河多年平均径流深为 650mm 按流域面积 6 19km2 推算 河口以上流域多年平均来水量为 0 04 亿 m3 多 年平均流量为 0 44m3 s 汛期多年平均流量为 0 76m3 s 旱季 22 11 月 次 4 月 多年平均流量为 0 10m3 s 取丰 平 枯三 个典型年为设计代表年 年际 CV 0 33 CS 2CV 计算得各典型 年平均流量为 丰水年 P 10 Q 1 001m3 s 平水年 P 50 Q 0 736m3 s 枯水年 P 90 Q 0 525m3 s 采用 普安县气象局同频率年降水月分配率进行月分配 求得设计流 域设计代表年 典型年 各月平均流量如下表 李家湾河治理河堤工程典型年各月平均流量表 单位 m3 s 典型年1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月平均 P 10 0 126 0 064 0 198 0 149 1 113 0 733 1 612 0 887 0 823 0 905 0 158 0 093 0 572 P 50 0 24 0 117 0 092 0 531 0 516 1 671 0 823 1 794 1 86 0 8640 220 133 0 736 P 90 0 143 0 061 0 031 0 087 0 77 1 794 1 157 1 147 0 500 240 120 0 102 0 525 5 洪水洪水 2 5 1暴雨 流域内无水文测站和雨量站 属于无资料地区 邻近地区 有普安气象站 与本流域属同一气候区 普安气象站位于普安 县城境内 距工程区距离25km 具有自1980年至2003年以来共 24年实测最大1小时暴雨资料 降雨系列长 代表性较好 因此 采用普安气象站作为本工程的设计代表站 以此进行洪水的分 23 析计算 1 暴雨特性 李家湾河流域为一般暴雨区 一般5月进入汛期 9月份结 束 年最大1小时暴雨大多发生在主汛期6 9月 流域为山区雨 源型小河流 洪水均由暴雨产生 河流上游坡陡 下游平缓 工程上游铅厂河支流河道长2 5km 易形成陡涨陡落的洪水 洪 水具有峰量集中 涨峰历时短等特点 2 暴雨分析 普安气象站共有实测1980 2003年最大1小时降雨资料 资 料系列长 精度高 代表性较好 可移用该站资料作为暴雨分 析依据 其频率计算见下表 普安县普安县H1hH1h降雨量频率曲线成果表降雨量频率曲线成果表 输入系列排队及经验频率计算值某频率设计成果 序 号 年份 系列 值 年份 系列 值 PiP KpXp 1198026 9198261 540 012 95114 2 2198135 8199156 880 12 4795 7 3198261 5199452 8120 22 3390 4198335200352 7160 3332 2185 7 5198447 5199550 9200 52 1382 3 6198544 6198447 52411 9776 3 7198637 2199045 42821 8170 2 8198736199345323 331 6965 6 9198833 2198544 63651 661 8 10198922 6199841 440101 4255 11199045 4198637 244151 3150 9 24 12199156 820013648201 2347 8 13199226 419873652251 1745 3 14199345198135 856301 1143 1 15199452 819833560401 0239 6 16199550 9200034 764500 94336 5 17199623 1199733 968600 87233 7 18199733 9198833 272700 80331 1 19199841 4199929 576750 76929 8 20199929 5198026 980800 73328 4 21200034 7199226 484850 69526 9 22200136199623 188900 65125 2 23200220198922 692950 59723 1 24200352 720022096970 56722 25990 52320 2 根据上表 并结合 贵州省暴雨洪水计算实用手册 中的 有关等值线及邻近流域的暴雨进行综合分析 考虑面上暴雨分 布规律 取本地区的暴雨统计参数为 H1h 45mm CV 0 4 CS CV 3 5 2 5 2 设计洪水 工程上游关厂小溪长 4 5km 落差 225m 河道比降 50 集雨面积 F 6 19km2 根据地形 植被和地质条件 流域内以丘 山为主 中等或部分强岩溶 植被一般 自然地理分区属于 区 汇流参数 r1取 0 41 暴雨衰减指数 n3 0 85 其几何特征值 L J1 3F1 4 5 96 5 2 小于30 洪水计算采用 贵州省暴雨洪 水计算实用手册 修订本 中的雨洪法 计算公式采用修订 式 其 公式为 p 254r10 922 f0 360 J0 240 F0 819 CKpH1h 1 23 式中 p 设计洪峰流量 以 m3 s 计 25 f 流域形状系数 f 洪峰径流系数 Kp 模比系数 经计算得本项目不同频率的洪水见下表 洪水成果表 洪峰流量 M3 S 项 目 10 5 2 洪峰流量 16 3525 3430 52 2 5 3施工洪水 施工期洪水采用普安县气象站枯水期最大 1 小时暴雨系列 计算暴雨 利用雨洪法计算设计洪水 分析普安气象站10 5月 11 4月 10 4月 11 5月的24小 时暴雨系列和施工进度安排 选择11 4月枯水期作为施工期 根据SL252 2000规定 取P 20 即按5年一遇的洪水作为施工 洪水 根据普安县气象站的降雨资料 选取各年内的11月至次 年4月份的最大日降雨量作频率计算 得出P 20 年的枯水期洪 水流量为 李家湾河0 6 m3 s 2 6 泥沙泥沙 李家湾河泥沙主要来源于暴雨对坡面的侵蚀 以及洪水对 河床的冲刷 经实地踏勘调查 李家湾河流域内植被一般 水 土流失较轻 流入河道的泥沙量较小 河床淤积不算严重 李 家湾河泥沙含量年际变化小 年内 5 10 月较大 多年平均含 26 沙量为 0 9kg m3 多年平均悬移质输沙模数为 697T km2 多年 平均悬移质输沙量为 2 16 万 T 推移质按悬移质的 20 计 为 0 43 万 T 3 工程地质工程地质 3 1 区域地质区域地质 3 1 1 地形地貌 测区处于云贵高原向广西丘陵盆地过渡的斜坡地带 总的地 势是西南高 东北低 一般标高 850m 1610m 受地层岩性 构造 气候 水文和植被等因系的综合影响 区内以侵蚀地貌为主 以岩溶地貌为辅 多形成侵蚀中低山槽谷 缓坡和少量峰丛溶 丘洼地 3 1 2 岩层岩性 该区出露岩层主要为中生界三叠系和第四系地层 区域岩层从老到 新顺序为 三叠系下统飞仙关组 Tlf 浅灰 暗紫色薄至中厚层泥岩 钙质泥岩夹薄层泥质砂岩 灰岩 厚度大于 500 800m 主要分 布于流域区 与上覆地层呈整合接触 三叠系下统永宁镇组 T1yn 灰色 灰绿色灰岩 白云岩 厚度 900m 主要分布于工程区 与相邻岩层呈整合接触 第四系 Q 残坡积 冲洪积 砂壤土夹风化颗粒 红粘 土 砂卵石 结构较密实 厚度在 0 8m 之间变化 一般厚 3 27 5m 砂壤土主要分布于河床两岸 砂卵石分布于河床 3 1 3 地质构造及地震 测区属杨子准地台 黔北台隆 六盘水断陷 普安旋扭构造 变形区 测区褶皱 断层构造不发育 根据 中国地震动参数区划图 和 中国地震动反应谱特 征周期区划图 18306 2001 该区地震动峰值加速度为 0 05g 地震动反应谱特征周期 0 4s 对应于地震基本烈度为 度 不 需进行抗震复核计算 3 1 4 水文地质条件 该区域主要分布飞仙关组 Tlf 泥岩 钙质泥岩夹薄层泥质 砂岩 灰岩透镜体 该岩层在无大规模构造破坏情况下 具有隔 水性 分布范围面积大 地下水类型为基岩裂隙水 工程附近 分布永宁镇组岩层 其中灰岩和白云岩为含水层 地下水类型 以岩溶水为主 3 2 河堤区工程地质条件河堤区工程地质条件 3 2 1 地质概况 该区位于李家湾河下游的落水洞 河堤治理段长 120m 宽 100m 面积 200 亩 坝子两岸边坡坡角 5 30 表层分布第 四系残坡积砂壤土及砂卵石层 厚度在 0 8m 之间变化 一般厚 3 5m 下伏永宁镇组 T1yn 灰色 灰绿色灰岩 白云岩 未 发现褶皱 断层构造 浅层岩层节理 裂隙发育 3 2 2 岩层岩性 28 该区出露岩层为三叠系永宁镇组 T1yn 和第四系 岩层由老 到新如下 三叠系永宁镇组 T1yn 灰色 灰绿色灰岩 白云岩 厚度 900m 主要分布于工程区 与相邻岩层呈整合接触 强风化层 厚度 1 4 5 4m 最大厚度 5 4m 第四系砂壤土 QeL dL 残坡积成因 褐黄色 浅黄色 结构较 密实 厚 0 5 2m 在坝子两岸均有分布 第四系砂卵石层 QaL PL 冲洪积成因 由砂卵石 粉细砂及 粘土组成 结构较密实 厚 2 8m 分布于河床一带 3 2 3 力学参数选择 由于河床的砂卵石层较厚 难于清除 且建筑物级别为 5 级 因此 可选择砂卵石层为持力层 经查阅相关资料及工程 实践经验 建议砌石与砂卵石层的摩擦系数为 0 35 0 4 地基 承载力为 10T m2 3 3 天然建筑材料天然建筑材料 工程所需的天然建筑材料为石料 根据工程区域的地质条件 结合料场的分布 料场位于工程区的左岸 相距0 2 0 8km 地层为 T1yn的灰色中厚层至厚层灰岩 岩石强度较高 岩石单轴饱和抗压强度 30 60Mpa 无用层厚度小于 1m 有效储量大于 10万m3 其质量和储量 均可满足工程要求 运距 0 2km 人工骨料可采用石料加工 29 3 4 结论结论 1 根据 中国地震动参数区划图 和 中国地震动反应 谱特征周期区划图 18306 2001 该区地震动峰值加速度为 0 05g 地震动反应谱特征周期 0 4s 对应于地震基本烈度为 度 2 河堤沿线边坡稳定 工程地质条件好 3 工程所需石料和人工骨料质量和储量均能满足工程需 要 4 工程任务和规模工程任务和规模 4 1 地区社会经济概况和防洪要求地区社会经济概况和防洪要求 罐子窑镇是普安县较为边远落后贫困的乡镇之一 地处普 安县东北部 过去交通不便 农村经济以种植业为主 境内无 任何矿产资源和镇镇企业 农民人均收入低于全县平均水平 乡财政入不敷出 设计的李家湾河堤治理工程位于铅厂坝子的 落水洞 保护总面积约 200 亩 坝子覆盖的农户人均占有耕地 为 1 2 亩 水田大部分位于坝子内 旱地为两岸的坡耕地 近 年来 水田除种植水稻外 已发展种植反季节蔬菜等经济作物 在全年保证灌溉用水的前提下 每亩年产值可达 2100 元 是该 地农民主要生活来源和致富的希望 但是 由于水利这一农业 基础的命脉在该地未得到巩固和发展 坝子河堤 1 89km 由于 洪水泛滥 历年虽然组织村民投入大量劳力进行修复 由于没 30 有资金支持 光靠投劳修补收效甚微 至今河堤倒塌部分仍为 土堤 河道断面宽窄不一 缺口较多 在每年的洪水季节 洪 水冲刷两岸甚至漫溢 两岸农田遭受洪水淹没和被淤砂淤积 河床逐年加宽 耕地渐渐减少 经统计 已有 20 余亩良田被冲 毁 无法耕种 按亩产值 2100 元 年计算 则每年减少经济损 失 4 6 万余元 且逐年增大 在工程两岸 有新光社区的李家湾 大屋仓 土官田 小 凹头 4 个村民组 共 221 户 2100 人 新光社区设有铅厂小 学 生源主要为工程两岸的新光社区 每年有学生约 500 人 每年下暴雨时 山洪爆发 洪水来临 公路受到不同程度的淹 没 两岸人民无法进行交流和耕种对岸桩稼 部分学生不能到 校上课 洪水影响了人民的正常生活 威胁作人民的生命健康 还有牲畜被洪水冲走现象时有发生 造成以上现象的原因主要是治理段未得到治理 河床不规 则 部分断面过窄 成为咽喉 阻碍了行洪 使洪水漫溢 两 岸田坝受冲 部分桩稼无收 因此 河堤治理的目的主要是减 少洪水对两岸的冲刷 恢复已被冲毁的 20 余亩良田 保护两岸 200 亩农田不受破坏 使洪水不再威胁两岸 2100 余人的生命健 康 治理原则为 按统一断面对两岸砌石挡水