某河道治理工程初步设计.doc

XX 县 XX 河治理工程初步设计 1 目 录 1 综合说明综合说明 1 1 1 概述 1 1 2 水文 2 1 3 地质 3 1 4 工程任务和规模 4 1 5 工程设计 5 1 6 机电 金属结构及采暖通风 5 1 7 施工条件 6 1 8 工程管理 7 1 9 工程占压 8 1 10 环境保护设计 9 1 11 水土保持设计 9 1 12 投资概算 10 1 13 经济评价 10 1 14 结论 10 2 水文水文 12 2 1 流域概况 12 2 2 气象 12 2 3 径流 13 2 4 洪水 13 XX 县 XX 河治理工程初步设计 2 2 5 设计洪水 15 3 工程地质工程地质 23 3 1 区域地质 23 3 2 工程地质 24 4 工程建设任务和规模工程建设任务和规模 31 4 1 建设任务 31 4 2 建设规模 40 5 工程布置与工程设计工程布置与工程设计 43 5 1 工程等别和建筑物级别 43 5 2 工程总体布置 46 5 3 工程设计 51 6 机电及金属结构机电及金属结构 90 6 1 金属结构设计 90 6 2 采暖通风 92 7 消防设计消防设计 93 7 1 工程情况和消防总体设计方案 93 7 2 工程消防设计 94 8 施工组织设计施工组织设计 96 8 1 施工条件 96 8 2 施工导流 99 8 3 料场选择与开采 102 XX 县 XX 河治理工程初步设计 3 8 4 主体工程施工 103 8 5 施工交通运输 107 8 6 施工总布置 108 8 7 施工总进度 112 8 8 主要技术供应 114 9 工程占地及迁占安置工程占地及迁占安置 117 9 1 工程对地区社会经济的影响 117 9 2 移民安置规划依据与原则 119 9 3 临时占地复耕规划及复建建筑物 119 9 4 实施管理 120 9 5 占压补偿投资估算 122 10 环境影响评价环境影响评价 126 10 1 设计依据 126 10 2 环境现状 126 10 3 环境保护措施 126 10 4 环境监测与管理 128 10 5 环境保护投资概算 133 11 水土保持方案水土保持方案 136 11 1 水土保持方案编制总则 136 11 2 项目自然状况 139 11 3 水土流失预测 139 11 4 水土流失防治方案 147 XX 县 XX 河治理工程初步设计 4 11 5 水土保持监测 153 11 6 投资概算及效益分析 154 11 7 方案实施保障措施 160 12 工程管理工程管理 162 12 1 管理机构 162 12 2 工程管理 162 12 3 管理设施 163 12 4 管理制度 164 12 5 工程调度 165 13 投资概算投资概算 167 13 1 编制原则和依据 167 13 2 工程主要内容 168 13 3 主要工程量及材料量 168 13 4 材料预算价格 168 13 5 工程投资 169 13 6 概算编制 169 14 经济评价经济评价 173 14 1 评价概述 173 14 2 国民经济评价 174 14 3 财务评价 180 XX 县 XX 河治理工程初步设计 1 1 1 综合说明综合说明 1 1 概述概述 1 1 1 工程概述工程概述 XX 河古称金山河 凝几河 源于 XX 县 XX 庄 流经 XX 金乡和市中区三县 区 于市中区喻屯镇大王楼村入南阳湖 全长 41 5km 总流域面积 337 9km2 其中 XX 段 km 主要支流有导流河 长 5km 老 XX 河 长 km 建国前 1933 年 3 月 疏浚 XX 河工程开工 6 月竣工 疏浚经 XX 巨野 金乡 济宁之 XX 河 50km 培修堤岸 这是建国前对 XX 河的一次较大规模治理 建国后 由于 XX 河干支流河槽窄浅 河形弯曲 旧桥多 阻水严重 排泄不畅 更加流域内洼地 密布 常年积涝达 10 万余亩 水患危害极为严重 国家和各级人民政府 本着除害 兴利的原则 对 XX 河实施了一系列的河道工程 并结合交通 排涝 引水灌溉 兴建了排水干沟 泵站 桥涵闸等水利工程配套设施 1956 年治理 XX 河时 从济 宁市中区张官屯改道东南挑挖 至河湾村北与北大溜汇流 而北大溜成为一条支流 XX 河于 1970 年按防洪标准 20 年一遇 除涝 5 年一遇 结合引湖灌溉开挖河槽进行 了治理 1978 年在 XX 河满硐公社塘村北建七山口节制闸 1 座 2 孔 设计流量 48 5 秒立方米 设计蓄水位 35 m 1980 年至今没进行过治理 XX 河是南四湖支流之一 因河道入湖口处无控制性建筑物 堤身低矮单薄 堤坡陡立 部分堤段出现缺口 沿岸建筑物是六 七十年代兴建 年久失修 老化退化严重 存在安全隐患 目前 河槽淤积严重 河堤受自然剥蚀较重 再加上人为破坏 堤身单薄 个别堤段存在 险工险段 加上沿河建筑物年久失修 已不能满足灌溉引蓄水 防洪除涝要求 根据 2008 年全国及省市关于重点地区中小河流近期治理建设规划的有关精神及 先急后缓的原则 确定对 XX 段 XX 河 0 000 10 000 段河道实施治理 主要内 XX 县 XX 河治理工程初步设计 2 容为河槽疏挖 堤防维修加固等 作为山东省重点地区中小河流 根据省市要求 在 XX 县赵王河近期治理建设 规划 的基础上 我们开展了赵王河治理项目前期初步设计工作 1 1 2 编制依据编制依据 一 文件依据 1 关于做好重点地区中小河流治理规划编制工作的通知 水利部办规计 2008 211 号 2 关于做好重点地区中小河流治理规划编制工作的通知 鲁水规计字 2008 143 号 3 XX 县水利发展与改革 十一五 规划 4 XX 县 XX 河近期治理建设规划 5 XX 县水利志 1990 年 12 月 6 XX 县统计年鉴 2010 年 二 编制依据的规程规范 1 水利水电工程初步设计报告编制规程 DL5021 93 2 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 3 防洪标准 GB50201 94 4 堤防工程设计规范 GB50286 98 5 堤防工程管理设计规范 SL260 98 6 灌溉与排水工程设计规范 GB50288 99 7 水利水电工程施工组织设计规范 SL303 2004 8 环境影响评价技术导则 HJ T88 2003 XX 县 XX 河治理工程初步设计 3 9 水利水电工程建设征地移民设计规范 SL290 2003 10 水利建设项目经济评价规范 SL72 94 11 公路桥涵设计通用规范 JTG 060 2004 12 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG 062 2004 13 公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024 85 14 水工建筑物荷载设计规范 DL5077 1997 15 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 16 国家及有关部门颁布的水利工程设计的其他规定 规范 规程等 1 2 水文水文 1 2 1 流域概况流域概况 XX 县位于山东省济宁市西部 东经 116 07 116 31 和北纬 35 11 35 38 之间 东连济宁市任城区 西邻巨野 郓城县 南与金乡县接壤 北与梁山县以郓城新河为界 东北隔梁济运河与汶上县相望 总面积 971 6 km2 项 目区为黄泛平原 赵王河位于 XX 县北半部 境内长 25 347km 流域面积 424km 流经老僧堂 孟姑集 马村 万张 疃里等 5 处乡镇 流域内有梁宝寺煤矿 龙祥 煤矿 沿河有 5 处乡镇政府所在地 基本农田 1 79 万 hm 日菏高速从其南侧贯穿 而过 1 2 2 水文水文气象气象 XX 县属暖温带季风区大陆性气候 春旱多风 夏热多雨 秋高气爽 冬季干冷 四季分明 年平均气温 12 8 13 9 在东亚季风影响和控制下 干湿季节分明 年降水量在季节分配上很不均匀 春季温度回暖快 气候多变 降雨稀少 多西南 XX 县 XX 河治理工程初步设计 4 风 3 5 月平均降水量 99mm 占年降水量的 15 而蒸发量大 常形成春旱 夏 季炎热多雨 高温高湿 降水集中 常有暴雨 6 8 月份平均降水量 398 5mm 占 年降水量的 60 由于降水集中 强度大 多形成洪涝灾害和旱涝相间发生 秋季 气温急降 雨量减少 天多晴朗 9 11 月平均降水量 133 7mm 占年降水量的 20 常发生秋旱 冬季常为高压控制 气候干冷 雨雪稀少 12 月 2 月平均降水量 30mm 占年降水量的 5 1 3 地质地质 1 3 1 区域地质区域地质 XX 河流域内地面变化较大 东西低 中间穿山而过 地势较高 工程场区地形 河堤段落起伏较大 地面标高最大值 43 70m 最小值 30 50m 地表相对高差 13 20m 场地所处地貌类型为河流冲积平原 1 3 2 工程地质工程地质 1 场区主要由素填土 粉土及粘性土组成 建筑场地类别为 类 2 河堤 1 层素填土成堤多年 固结较好 可上覆河床及河底清淤土 3 采用钻孔灌注桩基础形式时 可以 6 层粉质粘土为桩端持力层 4 河底素填土适宜宜做为河堤筑填土 5 场地的抗震设防烈度为 6 度 最大冻土深度 0 48m 6 本场地地下水对混凝土及混凝土中钢筋具微腐蚀性 XX 县 XX 河治理工程初步设计 5 1 41 4 工程任务和规模工程任务和规模 1 4 11 4 1 工程任务工程任务 现有的 XX 河堤防不连续 局部堤段无堤 河槽淤积严重 防洪除涝能力很差 难以保证该防护区工农业生产的迅速发展和人民群众的生命安全 若遇较大洪水 必泛滥成灾 工农业生产和人民群众的生命财产将遭受重大损失 迫切需要治理 XX 河 提高防护区的防洪除涝标准 工程建设的主要任务是通过整修加固堤防 河道整治 改建生产桥 改建和维 修加固现有建筑物等措施 提高河道的防洪标准到二十年一遇 除涝标准到五年一 遇 保护 XX 河下游防护区内人民生命财产安全 1 4 2 工程规模工程规模 XX 河防洪标准按二十年一遇设计 XX 河堤防工程的级别应为 4 级 除涝标准 标准按五年一遇设计 维修加固 改建生产桥及穿堤涵洞建筑物级别为 4 级 1 5 工程设计工程设计 1 5 1 河道工程河道工程 工程治理内容主要包括 清淤河道 7km 加固堤防 12 2km 1 5 2 建筑物工程建筑物工程 为有效排除涵洞上游内涝积水 发挥排涝 灌溉和交通安全效能 保证该区人 民群众及厂矿企业的正常生产 生活 拟对 XX 河沿岸 17 座建筑物进行维修加固和 新建 XX 县 XX 河治理工程初步设计 6 维修加固建筑物 17 座 其中桥梁 1 座 涵洞 15 座 新建建筑物 1 座 为徐庄 站引河桥 新建桥梁采用灌注桩基础 预应力空心板结构型式 改建排水涵洞洞身采用钢 筋混凝土箱涵结构 1 61 6 机电 金属结构机电 金属结构及采暖通风及采暖通风 1 6 11 6 1 金属结构设计金属结构设计 金属结构包括启闭设备 启闭机为螺杆式启闭机 依照不同的规模及工程特点 确定工程使用的金属结构设备的规格和型号 1 6 21 6 2 采暖通风设计采暖通风设计 1 采暖 XX 河建筑物属分散型单点 规模小 一般采用电炉取暖 2 通风 通风方式采用机械强制排风和自然排风相结合 1 71 7 施工施工条件条件 1 7 11 7 1 施工区概况施工区概况 本工程施工区对外交通较为便利 由嘉金线省道和县道等为骨干组成的公路网 基本上可通达或接近各施工区段 各工程区已修建的道路和工程附近村镇的对外交 通道路构成各工程区的对外交通主干道 为工程施工的料物运输提供了有利条件 XX 县 XX 河治理工程初步设计 7 1 7 21 7 2 施工导流施工导流 本工程主要施工内容包括河道开挖 堤防加固 涵洞等工程 工程规模小 施 工期短 施工导流相对比较简单 河道开挖工程中 可利用导流河导流至洙赵新河 切断上游来水 且安排在枯水期施工 涵闸 水闸等建筑物工程需筑围堰保护施工 本工程施工导流建筑物 挡水建筑物围堰 级别为 5 级 相应洪水重现期为 5 年 1 7 31 7 3 主体工程施工主体工程施工 堤防填筑前用 74KW 推土机进行清基 堤防填筑取土 采用 2 5m3铲运机从河 槽清淤取土 填筑分层铺料 并采用铲运机自重压实或选用 74KW 履带拖拉机 轮 胎碾等机械压实 对于局部填筑宽度小于 3 5m 的部位采用蛙夯或人工夯实 砼由布置在基坑附近的砼拌和站或砼搅拌机集中拌制 涵洞砼采用 1 2 台 0 25 0 8m3砼搅拌机拌制 动力翻斗车或手推车运输 地面以下部位的砼浇筑通过 脚手架平台进料 溜槽或溜筒输送入仓 地面以上部位砼浇筑采用手推车通过龙门 架或脚手架提升运料至施工操作平台 直接或经溜筒倒运入仓 1 7 41 7 4 施工总布置施工总布置 河道开挖及堤防填筑等工程施工分段选用河滩高地或护堤地集中布置仓库和临 时生活办公设施 建筑物施工布置按照工程附近场地优先安排生产系统布置的原则 进行 涵洞工程施工就近布置 工程所需的征地主要是河道和建筑物基坑开挖时的弃土占地及堤防 建筑物基 坑回填时的取土用地 XX 县 XX 河治理工程初步设计 8 1 7 51 7 5 施工进度安排施工进度安排 XX 河治理工程施工总工期 6 个月 河道 堤防分段施工 每施工段均在一个枯 水期内完成 为确保工期 不同河道可同时开工 河道疏浚除主汛期外 其余时段 均可施工 1 81 8 工程管理工程管理 1 8 11 8 1 管理体制与机构管理体制与机构 本工程具有 点 多 面 广 线 长的特点 为精简机构和便于统一管理 XX 河治理工程实行按水系统一管理和按行政区划分级管理的体制 XX 县水行政主 管部门负责所辖区内水工程的统一管理 所在镇政府负责其管理范围内水利设施的 日常维护和管理工作 原则上维持原管理单位 不再新增管理单位 只对一些必要 的管理设施进行增配 1 8 21 8 2 工程管理范围工程管理范围 XX 河治理工程涉及河道疏浚 堤防加固 涵洞等工程项目 河道管理范围为两 岸堤防之间的水域 滩地 两岸堤防及护堤地 无堤防的河道 其管理范围为历史 最高洪水位或设计洪水位以内的区域 河道管理范围的具体界线 由 XX 县人民政 府负责划定 涵洞具体管理范围包括堤身 进水涵洞 控制闸门 管理房等 此外 管理设施还包括管理单位的生产 生活区 多种经营生产区以及职工文化福利设施 等建设占地范围 在涵洞等工程建筑物覆盖范围以外 根据建筑物等级按规范规定划出一定的范 围 以保证工程安全以及满足加固维修 美化环境等需要 堤防护堤地范围分别采 XX 县 XX 河治理工程初步设计 9 用 XX 县人民政府已经确权划拨的范围 对于局部迎水侧 背水侧不足 10m 的堤段 按 10m 确定 局部险段护堤地可根据需要适当加宽 1 8 31 8 3 工程观测工程观测 观测项目包括堤身沉降和位移 水位 堤身 浸润线 表面观测 涵洞工程观测主要为建筑物水平和垂直位移 渗透力等 为保证工程观测工作的正常运行 并获得准确可靠的观测资料 应配置必要的 观测仪器及设备 本工程在现有设施的基础上 还需配置经纬仪 1 台 水准仪 2 台 电脑 2 台 1 9 工程工程占压占压 XX 河治理工程内容主要是整修加固堤防 河道整治 改建生产桥 改建和维修 加固现有建筑物 提高河道的防洪标准到二十年一遇 除涝标准到五年一遇 不涉 及到永久性占地 需临时占地共 1097 98 亩 根据调查实物量和分析确定的补偿单价 编制占压补偿投资 静态总投资为 537 44 万元 1 10 环境保护设计环境保护设计 XX 河治理工程实施建成后可以使 XX 河的防洪标准由目前不足 20 年一遇提高到 二十年一遇 除涝标准提高到五年一遇 有利于保护区农业生产和社会经济的发展 同时水土保持措施的实施 可以起到一定的改善生态环境的作用 工程对环境的不利影响主要发生在施工期 施工期排泥场回水 砂石料冲洗 混凝土浇筑和养护等废水 废渣 噪声及水土流失对当地环境的都有一定影响 通 过一定的环保措施及施工的完成 其对环境的影响会自行消失 XX 县 XX 河治理工程初步设计 10 本工程建设不存在制约性的环境因素 工程对环境的有利影响远大于不利影响 从环境角度分析 本工程是可行的 本工程环境保护总投资 18 02 万元 其中包括环境监测费 6 80 万元 环境保护 临时措施投资 6 44 万元 独立费用 3 46 万元 基本预备费 1 32 万元 1 111 11 水土保持设计水土保持设计 针对本工程的特点 本方案对堤防内外边坡 堤顶两侧 1m 采取撒草籽的植物防 护措施 对堤防外侧护堤地进行乔草结合的植物防护措施 对施工围堰等临时工程 的临时防护措施进行考虑 经计算 本次治理工程新增水土保持措施投资为 31 48 万元 水土保持方案实施后 可有效控制项目区域土壤侵蚀发生 有效维护工程安全 运行 提高土壤的抗侵蚀能力 并通过各项工程 植物和临时防护措施 生产建设 过程中产生的各项水土流失能够得到有效的控制 项目区域生态环境将会得到显著 改善 同时可以产生较好的社会效益和经济效益 1 12 投资概算投资概算 1 12 11 12 1 工程量及材料量工程量及材料量 1 本工程共需开挖土方量 163 06 万 m 砼及钢筋砼量 2093 m 砌石量 5373 m 购置启闭机 48 台套 房屋建筑 136m 2 主要材料量 柴油 837 41t 汽油 1 53t 水泥 1268 09t 黄砂 2733m 碎石 2333 56 m 块石 4215 1 m 钢筋 262 3t 3 工日 机械台班数 工程需用人工 10 72 万工时 机械台班 3 27 万台班 XX 县 XX 河治理工程初步设计 11 1 12 21 12 2 工程投资工程投资 工程总投资 3005 91 万元 主体工程态总投资 2418 97 万元 迁占补偿投资 537 44 万元 环境工程投资 18 02 万元 水保工程投资 31 48 万元 1 13 经济评价经济评价 工程规划治理内容主要包括 河道清淤 堤防加固 加固或改建涵洞 维修水 闸等工程措施 规划建设实施后 主要效益有防洪 除涝和灌溉 拦蓄 效益 工 程计划于 2010 年 3 月开工 2010 年 12 月 31 日完工 工期 10 个月 建设期一年 经济运行期 40 年 则经济计算期为 41 年 中间考虑机电设备运行年限 需更新改 造一次 根据 水利建设项目经济评价规范 本规划建设项目主要为社会公益性 财 务收入很少 所以评价以国民经济评价为主 并进行财务分析 计算工程的年运行 费用 提出维持项目正常运行需由国家补贴的资金数额 作为维持项目正常运行需 由国家补贴的依据 经分析计算 本项目国民经济评价指标为 经济效益费用比 2 59 经济净现值 4667 3 万元 经济内部收益率 13 9 国民经济评价可行 财务分析计算结果为工 程维护费 28 4 万元 其他费用 9 4 万元 合计 37 9 万元 1 14 结论结论 XX 河治理工程的实施对区域内人民的生活 生产安全 促进工农业生产的发展 有着重要的意义 其社会效益十分明显 建议尽早实施 XX 县 XX 河治理项目工程特性表 表 1 1 XX 县 XX 河治理工程初步设计 12 序号及名称单位数量序号及名称单位数 量 一 水文 四 施工 1 流域面积km24241 总体工程量m3 2 多年平均径流量m3 s87 1 土方开挖万 m3163 06 3 最高洪水位m39 2 2 土方填筑万 m3163 06 4 最低洪水位m36 8 3 石方m35373 5 设计洪水标准及流量 p 5 m3 s127 4 砼和钢筋砼m32093 二 工程效益指标 1 防洪效益 p 5 km24242 主要建筑材料 2 灌溉效益 p 20 km226 9 1 水泥t1268 09 三 工程设计标准 2 钢筋t262 3 1 河道设计标准 3 汽油t1 518 1 灌溉标准m3 s38 4 柴油t837 41 2 除涝标准 p 20 m3 s973 所需劳动力 3 防洪标准 p 5 m3 s186 1 总工时万个 10 72 4 河槽断面边坡 1 2 5 底 5 15 26 米 2 平均高峰人数万个0 3 2 建筑物设计4 施工临时房屋间136 1 生产桥工程设计5 施工动力及来源 a 荷载标准 公路 级6 对外交通 距离 运 量 b 结构型式 灌注桩基预应力空心板 7 施工导流方式围堰 4 排水涵洞工程设计8 施工占地亩1097 98 a 设计标准p 20 五 经济指标 b 结构型式钢筋砼箱涵1 总投资万元3005 91 2 静态总投资万元2418 97 3 综合利用经济指标 1 经济内部收益率 13 9 2 经济效益费用比2 59 3 经济净现值4667 3 XX 县 XX 河治理工程初步设计 13 2 2 水文水文 2 1 流域概况流域概况 XX 县位于山东省济宁市西部 东经 116 07 116 31 和北纬 35 11 35 38 之间 东连济宁市任城区 西邻巨野 郓城县 南与金乡县接壤 北与梁山县以郓城新河为界 东北隔梁济运河与汶上县相望 总面积 971 6 km2 项 目区为黄泛平原 XX 河位于 XX 县南半部 境内长 12 2km 流域面积 km 流 经满硐乡 流域内有多处石子加工厂 石灰窑等 基本农田 1 79 万 hm 嘉金线从 其中间贯穿而过 XX 河流域 XX 境内有 XX 河主河道和导流河 老 XX 和等二条支流 区内河道 总长 7km 自二十世纪六 七十年代 沿河相继兴建了 24 座扬水站 装机总量 台 千瓦 采用 28ZLB 70 泵配 80 千瓦立式电机或 20 ZLB 70 泵配 55 千瓦立式电机 灌 区内多年平均水资源可利用量 万立方米 水源工程现状供水能力 万立方米 这些排灌站和提水站由于年久失修 工程设施老化 退化严重 灌溉面积锐减 机 械设备完好率仅为 25 进入 90 年代 烧窑 人为拉土造成堤防残缺不全 填沟 种地 盖房现象严重 形成许多竹节沟 改变了原有排水系统 造成严重的人为水土流失 水土保持工程 和生物措施难以保证水利工程的安全运行 2 22 2 气象气象 XX 县多年平均降雨量 689 66mm 主要集中在 6 9 月份 汛期 汛期降雨量 488 8mm 占多年平均降雨量的 72 7 最小年降雨量 302 5mm 1988 年 最大年降 雨量 1118mm 1964 年 由于降雨时空分布不均 年际变化和季节变化较大 各季降 XX 县 XX 河治理工程初步设计 14 雨丰枯悬殊 低洼地受汛期河道高水位的顶托 排水不畅 地势高亢地区受补源条 件的影响 地下水位呈下降趋势 本区历史上具有易旱 易涝 易碱或连年洪涝 连年干旱的自然特点 多年平均蒸发量 1226 4mm 年平均气温 13 8 极端最高气温 43 1 发生在 1966 年 7 月 19 日 极端最低气温 18 3 发生在 1964 年 2 月 17 日 全年无霜期 212d 年平均日照时数 2393 1h 日照百分率为 52 多年平均大风日数 19 4d 最 大风速 32m s 风向偏北 最大冻土厚度 38cm 2 32 3 径流径流 工程所在地地表水主要是大气降水形成的地表径流 由于受季风性气候的影响 降雨量和径流量年际变化较大 枯水年径流量为多年平均径流量的 40 同时 地 表径流年内分配不均衡 6 9 月份占全年的 80 6 多年平均径流深 113 2mm 加 之 XX 河承接流域内上游菏泽市巨野县部分地表径流 使其成为排涝泄洪的重要河 道 2 42 4 洪水洪水 2 4 12 4 1 流域暴雨成因流域暴雨成因 主要是黄淮气旋 台风及南北切变 暴雨移动方向由西向东较多 降雨量年际 变化较大 最大年降雨量和最小年降雨量相差达 4 5 倍 暴雨过程多 间隔时间短 暴雨强度大 覆盖范围广 洪水特点范围广 干支流洪水并发 洪水水位高 量级 大 持续时间长 降水时空分布主要受季风影响 4 月份 暖湿气流开始活跃 降水 逐渐增多 4 月中下旬 冷暖空气在淮河流域遭遇 年最大流量出现时间的频次与各 月多年平均降雨量的分布基本一致 雨量集中在 6 9 月 年最大流量也主要发生在 XX 县 XX 河治理工程初步设计 15 6 9 四个月 发生的频次在历年洪水占 85 2 由于承接邻县边界客水加之本区地 表径流 流域内极易形成洪水 2 4 22 4 2 洪涝灾成因洪涝灾成因 水文气象因素 由于该流域降水量年内分配不均匀 年际变化大 6 9 月份降 雨量 占全年降雨量的 72 以上 最大年份降雨量是最小年降雨量的 2 5 倍 暴雨集 中 历时短 强度大是造成洪涝灾灾害的气象原因 也是主要原因之一 地形因素 该流域水系属雨源性河流 历次洪水主要由流域内降雨产生地面径 流所形成 产流方式由于多受季节和前期降雨影响 有时以超渗产流为主 有时以 蓄满产流为主 汇流方式主要是坡地漫流和河网汇流两阶段 该流域河道坡降较缓 自然形成洪水走廊和滞水区域 形成低洼易涝区 这是洪涝灾害的地形因素 工程因素 河道虽然治理过 但最近一次治理是在 1976 年 距现在已有 35 年 由于当时资金不足 治理标准低 尾工较多 经过长期运行 淤积严重 行洪排涝 能力衰减 这是该流域洪涝灾害的工程因素 边界及人为因素 XX 河是济宁 渮泽两市的边界排水河道 每当发生汛情 水 事纠纷连连发生 另外由于人们在日常生产 生活中不注意保护环境 破坏了生态 平衡 使河道淤积逐年增多 河道上和河滩地内有违章建筑物 影响了河道行洪能 力 出现了小流量 高水位现象 加重了洪涝灾害程度 2 4 32 4 3 洪涝灾害案例洪涝灾害案例 1993 年 当年降水 1045mm 8 月下旬至 9 月上旬 当地雨量大 降水量累计近 800mm 占全年降水的 77 加之上游客水量大势猛 窄小的河槽行洪不畅 河水 漫溢 整个流域内一片汪洋 附近村庄田间积水达半米多深 水毁各类建筑物近 100 XX 县 XX 河治理工程初步设计 16 座 受灾作物 80 以上绝产 并影响秋种 部分房屋倒塌 群众生命财产受到严重 威胁 损失惨重 2 52 5 设计洪水设计洪水 2 5 12 5 1 采用湖西水文法推求除涝洪水采用湖西水文法推求除涝洪水 XX 河为南四湖支流 流域面积 424km2 属于湖西万北地区 根据淮河流域综 合规划修编对湖西地区除涝水文的复核 1970 年排涝模数成果因受当时实际水文资 料条件限制 成果有一定局限性 此次复核成果在各方面均优于 1970 年成果 但为 了流域综合规划 设计及治理的前后连续性 继续采用 1970 年排涝研究成果也是可 以的 故本次 XX 河治理的水文计算 仍采用 1970 年淮河规划组水文成果 1 三日面雨量值 按照 1970 年淮河规划组成果 2000 km2 三日面雨量均值为 110mm Cv 0 45 Cs 3 5 Cv 省院换算成小面积 100 500 km2 三日面雨量为 123mm 查皮尔逊 型 曲线 kp值为下 表 2 5 1 频率1 51 101 20 KP1 3051 61 882 H3P H3 日 K p 表 2 5 2 频率1 51 101 20 H3P6 2160 5196 8231 5 前期影响 Pa 35mm XX 县 XX 河治理工程初步设计 17 2 次降雨径流关系 表 2 5 3 P Pa mm 5075100125150175200225250 R mm 3611 52134496684 5104 由上表内算得不同频率的三日径流深 表 2 5 4 频率1 51 101 20 R mm 62 9 89 2 120 5 3 日平均流量按下式计算 Qp 平均 0 031R3F0 75 式中 R3 三日径流深 mm F 流域面积 km2 4 XX 河各断面日平均流量计算 根据 XX 河纵断图得知 XX 河两岸滩地大部分均在 37 0m 等线以上 仅有少数 低于 37 0m 由此可知 XX 河流域为自排区 故采用上述自排公式计算河道流量 其成果如下 表 2 5 5 桩号 流域面积 km2 Q1 5 m3 s Q1 10 m3 s Q1 20 m3 s 25 200424182258349 26 000416180255344 27 000348157229301 28 000333152216291 29 000312145205277 30 000311144205277 31 000270130184249 32 200237118167226 XX 县 XX 河治理工程初步设计 18 2 5 22 5 2 采用实测暴雨法计算设计防洪流量采用实测暴雨法计算设计防洪流量 一 设计面雨量的计算 XX 河流域流域 目前有水文部门设立的雨量站 3 处 分别为梁山闸 梁宝寺及 XX 站 1 设计雨期的选定 1971 2000 年 XX 河域最大 24 小时降雨量大于 100mm 的降雨有 12 场 经分 析这 12 场降水 最大 24 小时降雨量占最大 72 小时降雨量的比重一般为 66 8 100 平均达 80 0 由此可见 形成 XX 河水的降雨主要为最大 24 小时降雨量 另外 根据本流域水文实测资料及调查历史特大洪水资料分析 XX 河较大洪水过程持续时 间一般为 24 小时左右 但有部分洪水过程持续时间超过 24 小时 综合上述对降雨 和洪水两方面的分析 从防洪安全考虑 本次计算设计雨期确定为 3 日 以满足洪 水计算的需要 2 资料系列代表性分析 本次计算采用以上流域内 1971 2000 年 3 处国家雨量站实测降雨资料 观测资 料均严格按照水利部颁发的 水文资料编印规范 对观测资料进行了整编 达到了 规范规定的精度要求 系列资料具有可靠性 XX 河流域以上有 30 年实测降雨资料 系列中包括了 10 个丰水年 组 1971 年 1973 1980 年 1982 年 1987 年 1994 1996 年 1998 年等 16 个丰水年 组 有 1972 年 1981 年 1983 1986 年 1988 1993 年 1997 年 1999 2000 年等 15 个枯水年 组 丰枯交替出现 因此系列代表性较好 3 面雨量计算 XX 河平均面雨量由梁山闸 梁宝寺及 XX 这三个雨量站的资料用算术平均法计 算而得 资料系列为 1971 2000 年 长度为 30 年 符合规范要求 XX 县 XX 河治理工程初步设计 19 面平均雨量的计算采用年最大值选样 由于计算工作量较大 分析计算利用 山东省国家水文数据库系统 进行计算 分别统计计算出该流域的 1 日 3 日的流 域平均面雨量系列 见表 2 4 1 然后采用皮尔逊 型曲线进行频率计算 取 Cs 3 5Cv 经适线分析后求得不同历时的设计暴雨成果 见表 2 4 2 图 2 4 1 图 2 4 2 4 设计雨型的确定 设计雨型的确定采用 山东省水文图集 以下简称 图集 中鲁南及南四湖 流域的设计雨型 按此雨型进行面雨的日程 时程分配 表 2 5 6 XX 河年最大面雨量统计表 单位 mm 年份1 日3 日年份1 日3 日 1971102 8112 2198668 176 7 197288 291 11987104 0105 6 1973144 5143 7198859 967 5 197496 8105 2198982 597 9 1975118 9156 5199093 299 1 1976130 1143 3199149 756 2 197795 4117 6199276 377 9 1978148 5180 81993163 7202 6 1979126126 01994101 1108 1 1980146 7146 81995113 5139 8 198199 399 5199673 2114 9 1982106153 8199788 891 3 198373 987 9199885 6109 1 198466 675 3199974 587 7 198569 390 9200092 392 7 XX 县 XX 河治理工程初步设计 20 设计频率面雨量表 表 2 5 7 均值Cv设计频率面雨量 mm 时段 mm 计算适线 p 5 一日98 00 290 3153 42 三日111 90 300 3175 24 图 2 5 1 XX 县 XX 河治理工程初步设计 21 图 2 5 2 二 设计净雨计算 1 降雨径流关系线的选用 由于该流域无实测降雨径流关系线 本次计算选用 图集 中 山东省暴雨径 流关系表 第 14 号线进行净雨计算 4 号线降雨径流关系点据成果表见表 2 5 8 14 号线降雨径流关系点据成果表 表 2 5 8 单位 mm P Pa5010 0 15 0 200250300400 径流深 R 0154176118161215 2 设计净雨计算 各日净雨计算采用降雨径流相关法 分别求得各日净雨量 第一天设计前期影 响雨量 Pa 取 50mm 第二天和第三天 Pa 值采用计算值 折减系数为 0 9 土壤最大 蓄水量 Imax 为 100mm 计算出实测资料分析的各日净雨量 XX 县 XX 河治理工程初步设计 22 R1 1 67 R2 2 23 R3 84 19 3 设计净雨时程分配 设计雨型采用 图集 中的鲁南及南四湖流域雨型 时段长 t 2 小时 净雨时程分配见表 2 5 8 净雨时程分配表 表 2 5 8 时程分配 日次 日净雨 量 123456789101112 第一天 1 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 5 0 5 0 1 0 1 0 1 第二天 2 2 0 0 0 0 0 0 0 7 0 7 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 第三天 84 2 2 52 52 534 59 38 48 48 47 60 00 00 0 三 设计洪水计算 本次洪水计算采用综合瞬时单位线法 综合瞬时单位线法采用 图集 中提供的综合瞬时单位线参数计算 公式推算 M1 值 然后根据 M1 值 查 图集 中的综合瞬时单位线 各断面 M1 值见表 2 5 9 表 2 5 9 桩号 流域面积 km2 m1 0 00042413 7 2 00041613 6 6 00034812 4 10 00033312 1 14 00031211 7 16 00031111 7 18 00027010 8 20 00023710 1 22 0002129 6 24 0001838 9 各断面 20 年一遇设计洪峰流量见表 2 5 10 XX 县 XX 河治理工程初步设计 23 表 2 5 10 桩号 流域面积 km2 P 5 Qm m3 s 25 200424 355 98 26 000416 361 2 27 000348 310 03 28 000333 302 64 29 000312 296 39 30 000311 288 08 31 000270 268 92 32 200237 246 34 由此可以看出通过实测暴雨法计算出的设计二十年一遇防洪流量与 采用湖西水文法计算所得的设计防洪流量相差不大 最大差距仅在 7 左 右 所以工程设计中为保证资料的一致性 仍采用湖西除涝水文的计算 成果 XX 县 XX 河治理工程初步设计 24 3 3 工程地质工程地质 3 1 区域地质区域地质 3 1 1 地形地貌及地下水地形地貌及地下水 3 1 1 13 1 1 1 地形地貌地形地貌 拟建工程场区地形河堤段落有起伏 河堤与河床底部起伏较大 地面标高最大 值 43 70m 最小值 30 50m 地表相对高差 13 20m 场地所处地貌类型为河流冲积平 原 3 1 1 23 1 1 2 地下水地下水 表 3 1 1 稳定水位情况表 数据 个数 稳定水位 埋 深 最小值 m 稳定水位 埋 深 最大值 m 稳定水位 埋 深 平均值 m 稳定水位 标 高 最小值 m 稳定水位 标 高 最大值 m 稳定水位 标 高 平均值 m 555 507 506 2935 1036 3035 91 场区地下水类型为第四系孔隙潜水 以大气降水入渗 微量侧向径流为主要补 给来源 以人工开采 微量侧向径流和地表蒸发为主要排泄途径 地下水位随季节 及气象呈周期性变化 一般每年 9 月份至来年年初为丰水季节 年初到 9 月份为枯 水季节 水位年变幅 2 3m 动态类型主要为渗入 开采 径流型 施工完毕 于河中及 14 孔中取水样两件 根据水质分析结果 地下水对混凝土 混凝土中钢筋具微腐蚀性 3 1 2 地质构造及地震烈度地质构造及地震烈度 XX 县大部范围被巨厚的第四系地层所覆盖 下部为奥陶系石灰岩 在东部及东 南部零星出露有奥陶系和寒武系石灰岩 据农村饮水供水井钻探资料 XX 河流域内 XX 县 XX 河治理工程初步设计 25 程庄村东第四系覆盖层约在 100 米左右 XX 县在大地构造位置上 属中朝陆台山东台背斜的西南边缘凹陷带 处于 鲁 西断块 中的 鲁西南块凹陷 上 隆起和凹陷 XX 凸起 该凸起属 XX 尼山隆起的一部分 受巨野断裂和 XX 断裂的控制 东西宽约 40km 区内在 XX 有零星的寒武 奥陶系基岩裸露 其余均 为第四系所覆盖 厚 300m 左右 第四系之下绝大多数为寒武 奥陶系 在东南部有 部分晚太古生代岩系发育 地震烈度 按照国家质量监督局发布的 中国地震参数区划图 GB18306 2001 XX 县震动反映谱特征周期为 0 45s 地震动峰加速度为 0 05g 基本地震烈 度为 度 3 23 2 工程地质工程地质 3 2 13 2 1 地层结构地层结构 本场区勘察深度范围内 地基土自上而下分为如下 8 层 1 层素填土 黄褐色 主要由粉土组成 稍密 中密 湿 本层土主要取自河床 人工筑堤并分层夯压而成 场区分布于 XX 河两岸 统计厚度 2 90 5 30m 平均 3 76m 层底标高 35 90 40 00m 平均 38 43m 层底埋深 2 90 5 30m 平均 3 76m 表 3 2 1 物理力学指标统计表 项目 最小值 Xmin 最大值 Xmax 平均值 Xm 数据个 数 n 标准差 变异系 数 标准值 Xk W 20 432 127 3282 70 1028 2 kN m3 17 620 318 7280 60 0318 5 e 0 5761 1020 813280 1090 130 849 WL 27 744 831 9295 30 17 WP 20 425 522 5281 30 06 XX 县 XX 河治理工程初步设计 26 IP3 119 38 7284 10 47 IL 0 150 970 60270 330 550 71 C kPa 11833525180 5229 0 度 2 226 017 5258 50 4914 6 a1 2 MPa 1 0 130 590 27280 130 480 31 Es MPa 3 1214 068 04283 010 377 0 N 击 5 015 0 2 层粉土 褐黄色 含云母碎片 具铁锈 摇振反应中等 迅速 无光泽 干强度及韧 性低 中密 密实 湿 场区该层揭露于河两岸 统计厚度 4 90 5 40m 平均 5 10m 层底标高 33 20 33 90m 平均 33 53m 层底埋深 8 30 8 80m 平均 8 60m 表 3 2 2 物理力学指标统计表 项目 最小值 Xmin 最大值 Xmax 平均值 Xm 数据个数 n 标准差 变异系 数 标准值 Xk W 20 430 125 2223 00 1226 3 kN m3 18 420 219 3220 60 0319 0 e 0 5840 8620 723220 0830 110 754 WL 28 332 229 7221 00 04 WP 19 023 921 7221 50 07 IP5 910 08 0221 40 17 IL 0 300 970 47220 370 780 61 C kPa 169238161403129 7 度 1 725 514 3173 60 3010 6 a1 2 MPa 1 0 100 410 23210 080 350 26 Es MPa 2 9114 407 74212 820 366 7 N 击 4 09 06 1341 40 225 7 2 1 层粘土 灰黑色 少含有机质 摇震反应无 有光泽 干强度及韧性高 可 塑 场区该层揭露于河两岸 统计厚度 0 40 0 50m 平均 0 43m 层底标高 32 80 33 40m 平均 33 10m 层底埋深 8 80 9 20m 平均 9 03m 该层属中至高压缩性土 表 3 2 3 物理力学指标统计表 项目 最小值 Xmin 最大值 Xmax 平均值 Xm 数据个 数 n 标准差 变异系数 标准值 Xk N 击 3 04 03 530 50 142 7 3 层粉土 灰黄色 含少量姜石颗粒 摇震反应中等 无光泽 干强度及韧性低 密实 湿 场区该层揭露于两岸 统计厚度 2 00 2 70m 平均 2 28m 层底标高 30 10 31 40m 平均 30 83m 层底埋深 10 80 11 90m 平均 11 30m XX 县 XX 河治理工程初步设计 27 表 3 2 4 物理力学指标统计表 项目 最小值 Xmin 最大值 Xmax 平均值 Xm 数据个数 n 标准差 变异系 数 标准值 Xk W 21 921 921 91 kN m3 19 519 519 51 e0 6480 6480 6481 WL 29 129 129 11 WP 22 422 422 41 IP6 76 76 71 IL 0 07 0 07 0 071 C kPa 3333331 度 18 218 218 21 a1 2 MPa 1 0 190 190 191 Es MPa 8 678 678 671 N 击 4 010 07 182 80 395 2 4 1 层素填土 灰色 以粉土为主 含淤泥质及植物碎屑 场区分布于河床底部 统计厚度 0 50 0 70m 平均 0 58m 层底标高 29 90 32 40m 平均 31 44m 层 底埋深 0 50 0 70m 平均 0 58m 4 层粉质粘土 灰黄色 灰绿色 含少量铁锰质结核 姜石含量 5 左右 粒径 约占 0 3 0 5cm 摇震反应无 稍有光泽 干强度及韧性中等 硬塑 场区该层分布 于河两岸之下 统计厚度 1 90 2 50m 平均 2 18m 层底标高 28 10 29 20m 平 均 28 65m 层底埋深 13 00 14 00m 平均 13 48m 该层属中压缩性土 表 3 2 5 物理力学指标统计表 项目 最小值 Xmin 最大值 Xmax 平均值 Xm 数据个 数 n 标准差 变异系 数 标准值 Xk W 29 729 729 71 kN m3 19 219 21