河道排洪以及农田的设施安全项目治理综述.doc

目目 录录 1 1 综合说明综合说明 4 1 1 项目区概况 4 1 2 水文 6 1 3 工程地质 9 1 4 工程任务及建设规模 10 1 5 工程总体布置及主要建筑物 10 1 6 工程管理 11 1 7 施工组织设计 12 1 8 环境影响评价 13 1 9 水土保持 14 1 10 工程投资 14 1 11 结论与建议 15 2 2 水水 文文 18 2 1 流域概况 18 2 2 气象水文 19 2 3 径流 19 2 4 洪水 20 2 5 水文分析结论 23 3 3 工程地质工程地质 24 3 1 区域地质概况 24 3 2 工程地质条件及评价 25 3 3 天然建筑材料 25 3 4 结论及建议 25 4 4 工程任务和规模工程任务和规模 27 4 1 保护区自然及社会经济状况 27 4 2 历史洪灾损失 28 4 3 现状防洪工程及存在问题 29 4 4 防洪治理工程范围及保护对象 30 4 5 防洪标准 31 4 6 工程任务 32 4 7 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 33 5 1 设计依据和基本资料 33 5 2 设计水平年 33 5 3 工程等级及建筑物级别 33 5 4 河道特性及河床演变分析 33 5 5 防洪治理工程总体布置 37 5 6 河道分段及控制节点 38 5 7 防洪工程治导线的确定 38 5 8 防洪堤型 堤距及河道行洪断面型式 38 5 9 堤防工程设计 41 5 10 建筑物设计 44 5 11 河道清淤疏浚 45 6 6 劳动安全与卫生 劳动安全与卫生 46 6 1 劳动安全 46 6 2 工业卫生 48 6 3 安全卫生设施 49 7 7 施工组织设计 施工组织设计 50 7 1 施工条件 50 7 2 天然建筑材料 51 7 3 施工导流 51 7 4 主体工程施工 51 7 5 施工交通及施工总布置 52 7 6 施工总进度 52 8 8 淹没 工程征 占 地与移民 淹没 工程征 占 地与移民 55 9 9 环境保护设计 环境保护设计 56 9 1 环境现状调查与评价 56 9 2 环境影晌预测与评价 56 9 3 环境保护对策措施 57 9 4 综合评价与结论 58 1010 水土保持 水土保持 60 10 1 工程建设区水土流失状况 60 10 2 主体工程水土保持评价 60 10 3 水土流失防治责任范围 61 10 4 水土流失预测 61 10 5 水土流失防治目标 分区与总体布局 62 10 6 结论与建议 63 1111 节能设计 节能设计 64 11 1 堤防工程设计节能 64 11 2 施工方案节能 64 1212 工程管理 工程管理 65 12 1 管理体制 机制设置和人员编制 65 12 2 工程建设管理 65 12 3 工程管理范围和保护范围 66 12 4 工程管理和维护 66 12 5 防洪预测预报系统设计 69 1313 工程投资概算 工程投资概算 70 13 1 工程概况 70 13 2 编制原则及依据 70 13 3 取费标准 72 13 4 工程总投资概算 73 13 5 分年度投资 75 13 6 工程概算附表 75 1414 经济评价 经济评价 83 14 1 经济评价的依据 主要参数及评价原则 83 14 2 费用估算 84 14 3 效益估算 84 14 4 国民经济评价 84 14 5 综合评价 86 1515 结论及建议 结论及建议 91 15 1 结论 91 15 2 建议 91 1 1 综合说明综合说明 1 11 1 项目区概况项目区概况 1 1 11 1 1 河道自然地理概况河道自然地理概况 杨家坝河是金塔河下游的主干行洪河道 担负着汛期上游来水的排 洪以及保护河道两岸的居民点和农田的设施安全任务 河床宽 60m 120m 平均纵坡 1 100 河道沿线分布有空心砖厂 污水处理厂 兴华伟驾校 物资转运站 五一鱼池 乡镇村庄和农田 汛期时 金塔 河来水经南营水库调蓄后 泄入杨家坝河 沿途经武威市凉州区金羊镇 中坝镇 7 个村组 穿越民武公路 金中公路 通信光缆 输变电线路等 重要基础设施 汇集沿途流量后 于松涛寺流入石羊河 拥军桥至松涛寺段泄洪河道全长约 5 9km 纵坡 1 124 1 417 沿 线最宽处 103m 最窄处 9m 平均宽度约 56m 河床为砂砾石 河道弯曲 起伏不平 同一横断面内河床相对高差 0 3 1 5m 行洪时主流摆动不定 水流湍急 属典型的以侧向侵蚀为主的微弯顺直型河流 1 1 21 1 2 社会经济概况社会经济概况 凉州区地处甘肃省中部与西部地区的连结带 历史上曾是战略要塞 河西走廊的商贸中心 西部农业文明的中心地区 现为国家级历史文化 名城 武威市人民政府所在地 是兰州西行到走廊旅游的第一大站 同 时也是甘肃省比较繁华的商贸集散地 位于东经 101 49 104 43 北纬 36 29 39 27 之间 南依祁连山 北靠内蒙古 东南 与兰州 白银市接壤 西北与金昌 张掖毗邻 是甘肃西部面积较大 开发最早 人口最密 经济最繁荣的一片绿洲 现有 39 个乡镇 总人口 101 万人 聚居着汉 藏 回 蒙等 25 个民族 土地面积 5081km2 地势 南高北低 平均海拔 1632m 1 1 31 1 3 防洪工程现状及存在的问题防洪工程现状及存在的问题 工程项目区杨家坝河拥军桥 松涛寺河段位于南营水库泄洪河道下 游 是凉州区金羊镇和中坝镇村庄农田的重点防洪河道 历史上未曾修 建过任何防洪设施 拥军桥至松涛寺河段只能靠自然河堤防洪 在河水 的不断冲刷下 两岸自然河堤已经损坏严重 不能满足杨家坝河 20 年一 遇的行洪要求 再加上凉州区社会的发展和城市建设的加快 城市建筑 垃圾和生活垃圾在河道内倾倒 使河道的防洪能力严重处于瘫痪状态 对沿岸的农田和村庄安全构成严重威胁 杨家坝河拥军桥至松涛寺段 河道全长 5 9km 现状为自然河道 宽 窄不一 未修建任何防洪工程 行洪能力不足 200m3 s 已不满足 20 年 一遇洪水设防要求 存在的主要问题是 1 部分河段过水断面窄小 行洪能力不能满足要求 2 各种建筑垃圾和农村生活垃圾的堆填 减小了河道断面的过水 能力 3 在河道岸边私自建筑工房 河床上种植树木 致使河道河床面 积减小 行洪能力大大降低 4 多少年来 对原河道长期无序采砂挖石 河床扰动严重 1 1 41 1 4 工程建设的必要性工程建设的必要性 杨家坝河历史上就曾发生过较大洪水 淹没了沿岸的村庄和农田 给人民群众财产造成了很大的损失 随着凉州区经济的不断发展 城市建设速度加快 城市规模相继扩 大 农村经济和人民生活水平不断提高 对杨家坝河中下游的防洪要求 越来越高 杨家坝河拥军桥至松涛寺段河道为天然河道 历史上未曾修 建过防护堤 城市建筑垃圾和生活垃圾的意在河道内倾倒 造成该段河 道行洪能力薄弱 已严重威胁到沿河两岸群众的生活和财产安全 因此 亟待对杨家坝河拥军桥至松涛寺段进行新建防洪设施 消除河道行洪时 带来的不安全隐患 1 21 2 水文水文 1 2 11 2 1 气象气象 杨家坝河拥军桥至松涛寺河段工程区地处大陆性温带干旱气候 冬 季严寒 夏季酷暑 日照长 风沙多 干旱少雨 蒸发量大 太阳辐射 强 昼夜温差悬殊 据武威气象站观测资料 年平均气温为 7 7 极端 最低气温出现在二月份 为 31 2 极端最高气温出现在七月份 为 40 8 年降水量 161mm 蒸发量 2020mm 年日照时数 2945h 无霜期 155d 平均风速 2 3m s 最大风速 34m s 最大冻土层深度 1 42m 1 2 21 2 2 径流径流 杨家坝河是金塔河流域的下游 金塔河径流补给主要是大气降水和 冰雪融水 据南营水库水文站实测 多年平均降水量 306mm 上游高海拔 地区降水量达 600mm 以上 降水多集中夏 秋两季 每年 7 9 月占年降 水量的 60 以上 年径流受自然地理条件和气侯因素的影响 年际变化很 大 且年内分配很不均匀 每年 4 5 月随着气温升高 流域内积雪迅速 消融 形成春汛 6 9 月降水量显著增加 为全年的汛期 其径流量约 占年径流量 73 10 月份降水量减少 11 月至次年 3 月 随着气温降低 降水基本以固体形式存在于流域内 金塔河最大径流量 2 314 亿 m3 1954 年 最小径流量 0 7979 亿 m3 1991 年 多年平均流量 4 524 m3 s 1950 年 2000 年多年平均径 流量 1 4267 亿 m3 1 2 31 2 3 洪水特性洪水特性 金塔河流域处于南山北漠的特殊地理环境 由于山高漠旷 在伏天 温差作用的热量交换中 使带有水气的气团发生绝热冷却应变 容易促 成地形和对流两种降水类型 在山谷和集雨流域面积几何特征 即 南 北窄东西宽 的条件下 易产生径流 出现灾害性洪水 形成区域洪水 灾害 金塔河流域内的洪水主要是由水库上游的大面积降雨产生的地面径 流通过产流和汇流两个阶段汇集到河槽形成 从历年洪水发生频次看 多发生在 6 月 9 月 金塔河洪水的特点是暴涨暴落 峰形尖瘦 历时短 峰高量小 一般多呈现单峰形 持续时间较短 但瞬时造成的灾害大 破坏性严重 1 2 41 2 4 历史洪水历史洪水 历史上杨家坝河曾经发生过多次较大洪水 给当时的人民生命财产 安全造成了很大损失 据有关资料记载 1936 年 8 月山洪暴发 洪峰流量 535m3 s 冲毁多处农田及房屋 1949 年 8 月 边降暴雨三天 山洪暴发 洪峰流量达 694m3 s 冲毁 多处农田庄稼 民房倒塌无数 武威城区东关受淹 1958 年 6 月 22 日 山洪暴发 洪峰流量达 260 m3 s 冲毁杨家坝河 两岸农田 970 亩 干渠二条 7 0km 民房 129 间 树木 2 5 万株 洪水淹 死 2 人 武威城区东关进水 1964 年 5 月 16 日 山洪暴发 到 23 时洪峰流量达 535 m3 s 冲毁 农田 1 万亩 渠道 3 17km 民房倒塌 71 间 冲走牲畜 2000 多头 淹死 村民 9 人 武威城区东关进水 1976 年 8 月 2 日至 日 山洪暴发 最高洪峰达 876m3 s 水库泄洪 量 350 m3 s 与祁连山前小沟小河暴发的洪水叠加后 洪量进一步加大 渠首防洪堤溃口多处 冲毁渠道 2 6km 防洪堤 1 25km 农田 3850 亩 城区防洪堤溃口 2 处 武威城东关进水 29 个企事业单位受损 冲坏房 屋 125 间 1996 年 8 月 7 日 山洪暴发 洪峰流量达 809 m3 s 经水库调节 无任何损失 1999 年 7 月 12 日和 2000 年 6 月 28 日 上游南营水库泄洪 使杨家 坝河城区段右岸 83m 防洪堤遭水毁 2002 年 6 月 7 日在南营水库泄洪仅 65 m3 s 的情况下 冲坏城区段 防洪堤多处 1 2 51 2 5 设计洪水设计洪水 杨家坝河处于金塔河的下游 其本次项目工程段拥军桥至松涛寺河 段为农防段 按 20 年一遇的洪水设计 根据多年行洪资料拥军桥断面最 大下泄流量为 311m3 s 河道设计洪峰流量由相应最大下泄流量与拥军桥 至松涛寺段区间相应标准的洪峰流量组成 拥军桥至松涛寺河段堤防工程按 20 年一遇的洪水设计 上游来水到 达拥军桥断面洪水最大下泄流量 Q泄 311 m3 s 到达松涛寺段的洪峰流 量扣除河道沿程损失后为 Q 296m3 s 拥军桥至松涛寺段区间河道集水面 积为 0 531km2 河道区间 20 年一遇洪峰流量采用杨家坝河洪峰流量经验 公式 Q区 P 5 1 89F F0 176 计算得 Q区 1m3 s 则杨家坝河拥军桥至松涛 寺河段河道 20 年一遇洪水设计洪峰流量 QP 5 297m3 s 1 2 61 2 6 泥沙泥沙 查甘肃省水文勘测管理局资料 南营水库年平均淤积量 22 6 万 m3 其中 推移质沙量 4 5 万 m3 折合 6 3 万吨 悬移质沙量 18 1 万 m3 折 合 23 5 万吨 1 31 3 工程地质工程地质 杨家坝河段地貌类型属堆积平原区 其成因形态为山前洪积 冲 积扇倾斜平原上敞开型河道 切深一般在 3m 7m 之间 两岸局部发育不 对称初始堆积 1 级阶地 行洪河道属以侧向侵蚀为主的宽浅断面 在泄 洪过程中 由于洪水侧向冲刷 水流形成一边倒 河堤遭到淘蚀 造成 塌落 另一侧逐渐被推移质堆积 山前洪积 冲积扇平原区是自新生代以来剧烈沉降区 基底以古 生代地层为主 覆盖层主要为巨厚而松散的第四系沉积物 厚约 100m 500m 在现代河床中以卵砾石为主 阶地具有双层结构 上部为砂壤土 下部为卵砾石层 沿河道纵向河床表层堆积物表现出自上游向下游 颗 粒由粗到细的沉积韵律 1 41 4 工程任务及建设规模工程任务及建设规模 1 4 11 4 1 工程任务工程任务 杨家坝河拥军桥至松涛寺段总长共 5 9km 根据河流治理 统一规划 分步实施 的步骤和原则 本项目初设阶段规划内容是对其两岸 11 7km 河堤进行修建 其中左岸修建防洪堤 5 8km 右岸修建防洪堤 5 9km 并 在此基础上结合实际情况和长远发展规划对其 5 9km 河道进行清淤整治 项目完工后的拥军桥至松涛寺河段抗洪能力将大大提高 满足 20 年一遇 的洪水设计要求 1 4 21 4 2 工程规模工程规模 根据杨家坝拥军桥至松涛寺河段的自然地理条件 洪水规律 保护 区人口规模 农田面积社会经济状况 产生洪灾的损失及影响大小等因 素 按照国家 防洪标准 GB50201 94 确定保护区防洪标准按 20 年 一遇 P 5 防洪标准设防 20 年一遇洪峰流量为 311m3 s 根据国家 堤防工程设计规范 GB50286 98 规定 本工程保护等级为 等 堤 防工程级别为 5 级 1 51 5 工程总体布置及主要建筑物工程总体布置及主要建筑物 1 5 11 5 1 工程总体布置工程总体布置 根据杨家坝河拥军桥至松涛寺河段的行洪设计要求 确定的工程规 模和防洪工程的任务 本工程的总体布置如下 一 防洪工程 根据河流治理 统一规划 分步实施 的步骤和原则 本项目初设 阶段规划对拥军桥至松涛寺河段两岸 5 9km 河堤进行修建 其中左岸修 建防洪堤 5 8km 右岸修建防洪堤 5 9km 让其与杨家坝河上游的防洪堤 相连 构成新的防洪安全屏障 二 清淤工程 对杨家坝河拥军桥至松涛寺河段 5 9km 内的河道进行清淤整治 对 河道堆积的垃圾进行清理 对采沙留下的深坑进行掩埋 当洪水来临时 让其安全泄洪 1 5 21 5 2 主要建筑物主要建筑物 沿拥军桥至松涛寺段河段两岸新修防洪堤 11 7km 其中左岸 5 8km 右岸 5 9km 让其与上游防洪堤相连 形成新的防洪体系 保证河道行洪 安全 新建防洪堤顶宽 3m 边坡 1 1 迎水坡和背水坡均采用现浇砼护 面 1 61 6 工程管理工程管理 1 6 11 6 1 管理体制 机构设置管理体制 机构设置 本工程为水利基础项目建设 建设组织管理由武威市凉州区金羊水 利管理所工程建设筹备处负责 管理机构的职能是负责该治理项目的编 写 制定 实施 监督制度的建立 建设资金的筹措和管理以及建设进 度的督察等 1 6 21 6 2 管理范围管理范围 堤防工程控制河道长度 5 9km 宽度 9m 103 m 左 右岸堤顶宽 3 m 堤岸线处一律按宽 5 m 划定 有林带的按林带外 1m 划定 以上工程 管理范围 58500m2 河床面积 531000m2 1 6 31 6 3 保护范围保护范围 未采取任何工程设施的行洪河道 管理范围以自然冲刷形成的河岸 线为界 保护范围宽 10m 已形成的固定建筑按 5m 无固定建筑的按 10m 划定 以上保护范围 111700m2 堤防工程主要保护对象是凉州区金羊镇和中坝镇 保护总面积为 2 74km2 1 71 7 施工组织设计施工组织设计 1 7 11 7 1 施工条件施工条件 本工程建设范围南起拥军桥 北至松涛测流站 河道全长 5 9km 工 程区海拔高度 1440m 1553m 河床最陡纵坡 1 124 最缓纵坡 1 417 平 均纵坡 1 271 河道宽度 9m 103m 左岸为民武公路 工程所需材料均 可由公路运输到施工现场 交通十分便利 工程所需的主要材料 水泥可在武南采购 运至工地 木料及油料 等均在武威市区采购运至工地 施工用电 采用附近电网供电 施工用 水 可以在河道两旁修建蓄水池或使用水箱拉水 考虑气候及汛期对工程的影响 根据杨家坝河多年洪水资料 主体 工程施工期安排在 3 月初至 7 月上旬 其余工程于 9 月 30 日之前完工 1 7 21 7 2 施工进度计划施工进度计划 根据工程项目 工程量和施工条件 确定本工程项目合理总工期为 1 年 考虑气候及汛期对工程的影响 以及施工现场地开阔 场内外交通 方便 施工干扰较小 可安排本项目河堤新建段与清淤段同时开工 确 保工程按期完工 1 7 31 7 3 主体工程施工主体工程施工 砂砾土开挖 回填 基础砂砾石用 1m3挖掘机开挖 就近堆放 回 填由人工配合推土机完成 蛙式打夯机夯实 防洪堤填筑由推土机配合 振动碾压 现浇 C15 钢筋网砼 防洪堤临水侧边坡采用现浇二级配 C15 钢筋 网砼 施工时用 0 4m3砼搅拌机拌制 架子车拉运入仓 人工平仓 分层 浇筑 机械振捣 在砼护坡施工中要按照先开挖基础 再压实护坡面 最后浇筑砼 的程序 完成一道工序验收合格再进行下道工序 做到中间验收和终验 紧密结合 本建设工程布置在行洪河道两岸 由于地域开阔 交通便利 可利 用人工配合机械作业 1 7 41 7 4 工程施工进度工程施工进度 根据杨家坝河段多年洪水资料 主体工程在主汛期到来之前完成 为避开主汛期 主体工程的施工期应安排在 3 月初至 7 月上旬 剩余工 程量及其零星工程于 9 月 30 日之前全部完工 1 81 8 环境影响评价环境影响评价 杨家坝河拥军桥 松涛寺河段防洪治理工程施工开挖断面小 占地 面积少 开挖仅对部分河道内形成的稳定粗化层有损害 但通过本工程 各项治理措施的实施 将会弥补由此而产生的不良现象 同时设计推荐 治理方案不占压耕地 不拆迁房屋及建筑物 无移民搬迁 不影响工程 建设地区群众正常的生活和生产 工程建设中 基础开挖 防洪堤夯填 护坡浇筑等均在河道内进行 基本没有弃料 施工机械为小型设备 因 而施工不会对现有河道造成新的破坏 不会对周围环境产生不利影响 本次杨家坝河拥军桥至松涛寺段防洪治理工程的实施 可有效地控 制设计洪水安全下泄 有利于保护武威市城区下游沿岸各乡镇 通信光 缆和输变电线路等重要设施的安全 将为人们营造一个稳定安全的生产 生活环境 本项目工程实施完成后 将加强和改进河堤管理工作 有效 杜绝向河道内倾倒垃圾杂物等行为 新增的河堤绿化林带也利于净化空 气 减少城市污染 美化城市环境 1 91 9 水土保持水土保持 由于杨家坝河拥军桥至松涛寺段目前无任何防洪设施 河床走向偏 移 河床两岸植被覆盖率差 土壤涵养水分的能力低 加之上游一遇暴 雨导致瞬时洪量增大 水库泄洪时加剧了河道的水土流失 通过本次项 目实施 稳定了河床走向 保护了两岸的居民区和农田 扩大河岸沿线 的植被覆盖面积 改善沿岸生态环境 涵养水源 提高泄洪能力 从而 达到水土保持的目的 1 101 10 工程投资工程投资 工程总投资为 1749 66 万元 其中 建筑工程 1378 44 万元 机电 设备及安装工程 17 36 万元 临时工程 106 69 万元 其它费用 163 85 万元 基本预备费 83 32 万元 本项目经济内部收益率 10 7 高于 8 的社会折现率 经济净现值 403 7 万元大于零 经济效益费用比 1 19 大于 1 各项经济指标均满足 规范要求 故本项目在经济上可行 建议尽早立项建设 1 111 11 结论与建议结论与建议 杨家坝河拥军桥至松涛寺段防洪治理工程 事关河流两岸群众生命 和财产的安全 该防洪治理工程实施后 将彻底改变目前下游防洪能力 差 汛期易出问题的状况 使该河段防洪能力达到防洪设计标准 对保 护武威城东和下游乡镇群众的生命财产安全将起到重要作用 对工程区 社会稳定 经济发展等都会产生积极影响 为当地经济 文化生活 商 贸交通等各项事业的发展将提供强有力的保障 建议应及早立项实施 杨家坝河拥军桥杨家坝河拥军桥 松涛寺段防洪堤工程特性表松涛寺段防洪堤工程特性表 序号项 目单位指标备注 1 工程规模中型 保护对象防洪标准重现期 年 100 50据 防洪标准 GB50201 94 确定 保护对象防洪等级等 据 防洪标准 GB50286 98 确定 堤防工程保护对象 城 市个 乡 镇个 2 人 口万人 0 53 2 工程区水文气象特性 多年平均气温 7 7 极端最高气温 40 8 1997 年 7 月 21 日 极端最低气温 31 2 年蒸发量 mm2020 1997 年 7 月 21 日 年降水量 mm161 年平均风速m s 2 3 最大风速m s 34 最大冻土深度 cm142 3 工程区地震烈度度 8 4 河道特性 流域面积 km2841 治理河道长度 km5 9 稳定河宽 m 10 13 治理河道平均比降 1 91 5 堤防工程特性 堤防工程级别级 堤防设计防洪标准及流量 m3 sp 5 洪峰流量 311m3 s 杨家坝河拥军桥杨家坝河拥军桥 松涛寺段防洪堤工程特性表松涛寺段防洪堤工程特性表 治理河堤形式砂砾石斜坡式防洪堤 治理河堤长度 km11 7 两岸堤长 其中 加固段长度 km 扩建段长度 km11 7 设计堤高 m 2 2 5 基础埋深 m1 5 6 施工特性 主体工程数量 26 94 砂砾石开挖及回填万 m3 24 37 砼及钢筋砼万 m3 2 57 钢筋制安 t 主要建筑材料 木材 m330 水泥 t6092 8 钢材 t 所需劳动力 总工日万工日 14 96 施工高峰人数人 300 临时房屋及工棚 m2700 施工期限年 1 7 工程概算投资 总投资万元 2838 77 经济内部收益率 10 7 经济净现值万元 403 7 经济效益费用比 1 19 2 2 水水 文文 2 12 1 流域概况流域概况 杨家坝河是金塔河的下游 是金塔河的主要泄洪河道 金塔河发源 于祁连山北麓 为内陆河流域石羊河水系的一条主要支流 主要下级支 流有大水河和冰沟河 两条支流在南营水库坝址以上 1km 处的青咀湾汇 合 南营水库以上集雨面积 841k 其中大水河占 60 冰沟河占 40 左 右 流域形状基本呈园扇形 平均高程 3010m 河源最高海拔达 4843m 金塔河径流补给为降水和冰雪融水混合型 上游高山地区有冰川分 布 根据调查 主要有冰川 17 条 类型为悬冰川和冰斗川 由于冰川作 用 有冰积湖形成 最大为柴尔龙海 蓄水量 430 万 m3 南营水文站多 年平均降水量 306 上游高海拔地区降水量达 600mm 以上 降水多集中 夏 秋两季 其中 7 9 月占年降水的 60 以上 年径流受自然地理条件和气象因素的影响 年际变化很大 且年内 分配很不均匀 每年 4 5 月随着气温升高 流域内积雪迅速消融 形成 春汛 在此期间 流域随气温变化呈明显的日周期变化规律 6 9 月降 水量显著增加 流量亦随之聚增 为全年的汛期 该期径流量约占年径 流总量 73 10 月份降水量减少 11 月至次年 3 月 随着气温降低 降 水以固体形式存于流域内 此时河流主要靠地下水补给 金塔河多年平 均流量 4 95 m3 s 年径流量 1 44 亿 m3 金塔河流域地势自西南向东北缓缓倾斜 海拔高度由水库以下 1900m 递降至 1440m 区域由低山丘陵地带和走廊倾斜平原区两类地貌形态组成 水库以上属低山丘陵地带 海拔高度在 2000m 2600m 之间 属于祁连山 第三级夷平面 山坡坡度较缓 黄土类物质堆积覆盖较厚 被沟谷分割 成长梁 呈现出黄土丘陵地貌形态 山前丘陵地带均与走廊倾斜平原区 直接以陡坡坎接触 走廊倾斜平原地带 是由山区河流水搬运堆积而成 的巨大洪积扇联合组成的山麓倾斜平原 洪积扇由第四系巨厚松散的砂 砾石层组成 2 22 2 气象水文气象水文 该区域属大陆性温带干旱气候 具有寒冷干燥 多风等特征 四季 分明 海拔高 日照长 太阳辐射强 蒸发强烈 昼夜温差悬殊 雨量 稀少 降水年际变化显著 年内分布不均 冬季受西伯利亚冷高压的影 响和控制 盛行西北风 寒冷干燥 雨量稀少 春季西北冷高压势力逐 渐衰退 西太平洋副热带高压逐渐加强 气温回升 雨水微增 由于冷 暖空气活动频繁 天气多变 夏季受西太平洋副热带高压北抬 印度洋 西南暖湿气流的微弱输入 雨季一般从 7 月份上旬开始 8 月结束 雨量 集中 强度较大 易造成洪涝灾害 秋季西太平洋副热带高压衰退 西 北冷高压增强 气温降低 雨水减少 常有秋旱 有的年份则秋雨连绵 工程区年日照时数 2968 小时 年均气温 7 7 多年平均风速 3 1m s 最大冻土层 1 42m 无霜期 156 天 降水在年内各月份分布极不 均匀 4 9 月降水量多 占全年降水量的 82 18 而 10 3 月份占 15 18 治理区域处于干旱内陆地区 蒸发强烈 多年平均蒸发量 2020mm 蒸发系数 0 08 年干燥度 4 5 2 32 3 径流径流 杨家坝河拥军桥至松涛寺段地表径流大部分是金塔河上游来水 金 塔河地表径流由山区降水 冰川 积雪融水组成 大气降水 金塔河流域的降水 其分布趋势北少南多 冲积倾斜平 原少 山区多 自东北向西南随海拔高度递增 根据 武威市农业区规 划报告 和武威气象局提供资料 羊下坝镇至南营乡降水一般为 140 mm 200mm 南营水库至天祝藏族自治县祁连为 200 mm 600mm 冰川 根据中国科学院兰州分院冰川冻土研究所资料 金塔河上源 有少量冰川 分布在冷龙岭山脉 共有冰川 22 条 冰川面积 6 73k 总储量 1544 万 m3 冰川覆盖度 0 8 冰川 5 月开始消融 9 月停止 年 冰川融水 580 m3 积雪 金塔河积雪主要分布在海拔 3000m 4000m 的中高山岩谷 每 年大约有 20 50 为固态降水 气温虽低 但不足以形成冰川 雪融始 于 3 5 月 河流年径流 每年 4 月 5 月随着气温升高 流域内积雪逐渐消融 形成春汛 6 月 9 月降水时显著增加 流量也随之剧增 为全年的主汛 期 此时径流量约占全年径流总量的 73 10 月份降水量减少 11 月至 次年 3 月 随着气温降低 降水以固体形式存在于流域内 此时河流主 要受地下水补给 金塔河多年平均流量 4 95 m3 s 年径流量 1 44 亿 m3 最大年径流量 2 414 亿 m3 1954 年 最小年径流量 0 7979 亿 m3 1991 年 2 42 4 洪水洪水 2 4 12 4 1 洪水特性洪水特性 本流域较大洪水均由暴雨形成 最大洪水常发生在 6 月 8 月 也有 推迟或提前情况 如 1964 年最大洪水发生在 5 月 16 日 洪峰流量 535 m3 s 1968 年最大洪水发生在 9 月 2 日 洪峰流量 149 m3 s 受暴雨影 响 洪水年际变化很大 1976 年实测洪峰流量 867 m3 s 而最小年份不 足 30 m3 s 相差 20 余倍 由于金塔河流域上游呈圆扇形 汇流时间集 中 加之两支流流域形状相似 且在坝址上游 1km 处汇合 容易形成支 流洪水同频率的不利组合 金塔河洪水的特点是暴涨暴落 峰形尖瘦 历时短 峰高量小 一般多呈现单峰形 持续时间较短 但瞬时造成的 灾害大 破坏性严重 2 4 22 4 2 实测洪水及历史洪水实测洪水及历史洪水 金塔河南营站共有洪水资料 30 年 其中水文站资料 5 年 1961 1966 1969 年 水库观测资料 30 年 1970 2000 年 调查 洪水资料 3 年 1936 1949 1964 年 历史洪水重现期 省水利厅勘测设计院和省水文站于 1964 1966 1970 年三次调查 均调查到本流域曾于清咸丰年间发生过 一次稀遇洪水 省设计院 1979 年整编的资料认为 1976 年 8 月 2 日 又 发生了一次稀遇洪水 大于原调查的各次洪水 相近于咸丰年间洪水 1949 1973 1963 1936 年洪水分别为第三 四 五 六位 南营水库洪水分析计算见表 2 1 设计洪水统计参数如下 QM 166 m3 s CV 1 1 CS CV 3 南营水库为三等工程 防洪标准按 100 年一遇 洪水设计 1000 年一遇洪水校核 100 年一遇洪峰流量 925 m3 s 一日 洪量 2963 万 m3 1000 年一遇洪峰流量 1534 m3 s 一日洪量 4782 万 m3 南营水库洪峰流量 洪峰总量频率计算成果南营水库洪峰流量 洪峰总量频率计算成果 表 2 1 项目 Q W5 小时W9 小时W24 小时 线形 P P P P 均值 166192322587 CV1 11 21 21 0 CS3 33 63 63 0 P 0 1 1534199733494782 P 0 2 1350174129214225 P 0 5 1104141323703497 P 1 925117119642963 P 2 75293915752435 P 5 53064310791760 P 10 3754427411279 P 20 232262439833 P 50 9197162354 注 单位 Q m3 s W 万 m3 P 0 1 南营水库洪峰流量 24 小时洪量各次计算成果 南营水库调洪演算成果 南营水库位于武威市城南十八里处南营乡南营村的渣门子山口 东径 120 28 北纬37 48 东西两面环山 悬崖峭壁 形势险要 现 状水库防洪标准为100年一遇洪水设计 洪峰流量925 m3 s 下泄量484 m3 s 1000年一遇洪水校核 洪峰流量1534 m3 s 相应水库最大下泄量 767 m3 s 50年一遇洪峰流量752 m3 s 下泄量410 m3 s 2 4 32 4 3 项目段河道设计洪水分析项目段河道设计洪水分析 杨家坝河处于金塔河的下游 其本次项目工程段拥军桥至松涛寺河 段为农防段 按 20 年一遇的洪水设计 根据多年行洪资料拥军桥断面最 大下泄流量为 311m3 s 河道设计洪峰流量由相应最大下泄流量与拥军桥 至松涛寺段区间相应标准的洪峰流量组成 拥军桥至松涛寺河段堤防工程按 20 年一遇的洪水设计 上游来水到 达拥军桥断面洪水最大下泄流量 Q泄 311 m3 s 到达松涛寺段的洪峰流 量扣除河道沿程损失后为 Q 296m3 s 拥军桥至松涛寺段区间河道集水面 积为 2 95km2 河道区间 20 年一遇洪峰流量采用杨家坝河洪峰流量经验 公式 Q区 P 5 1 89F F0 176 计算得 Q区 4 6m3 s 则杨家坝河拥军桥至松 涛寺河段河道 20 年一遇洪水设计洪峰流量 QP 5 300 6m3 s 2 52 5 水文分析结论水文分析结论 杨家坝河道堤防按 20 年一遇洪水标准设计 经计算拥军桥至松涛寺 段河道按 20 年一遇洪水设计洪峰流量 QP 5 300 6 m3 s 现状河堤不满 足 20 年一遇洪水标准设防要求 必须对其进行加固处理 以满足防洪要 求 3 3 工程地质工程地质 3 13 1 区域地质概况区域地质概况 金塔河属石羊河流域的一级干流 杨家坝河是金塔河的主要行洪河 道 金塔河自团庄以南汇流和呈西南东北流向 经水库 2km 至出山口 然后进入洪积 冲积扇平原 河道由南向北带状延伸 河宽 150 300m 平均纵坡 1 60 经杨农坝柳庄后称杨家坝河 杨家坝河床宽 60m 120m 平均纵坡 1 100 河道沿线均分布有空心砖厂 污水处理厂 兴华伟驾校 物资转运站 五一鱼池 乡镇村庄和农田 汛期时 金塔 河来水经南营水库调蓄后 泄入杨家坝河 沿途经武威市凉州区金羊镇 中坝镇 7 个村组 穿越民武公路 金中公路 通信光缆 输变电线路等 重要基础设施 汇集沿途流量后 于松涛寺流入石羊河 杨家坝河段所处地貌类型属堆积平原区 其成因形态为山前洪积 冲积扇倾斜平原上敞开型河道 切深一般 3 7m 两岸局部发育不对称 初始堆积 1 级阶地 杨家坝河行洪河道属以侧向侵蚀为主的宽浅断面 在运行过程中 由于洪水侧向冲刷 水流形成一边倒 河堤遭到淘蚀 造成塌落 另一侧逐渐被推移质堆积 山前洪积 冲积扇平原区是自新生代以来剧烈沉降区 基底以古 生代地层为主 覆盖层主要为巨厚而松散的第四系沉积物 厚约 100 500m 在现代河床中以卵砾石为主 阶地具有双层结构 上部为砂壤土 下部为卵砾石层 沿河道纵向河床表层堆积物表现出自上游向下游 颗 粒由粗到细的沉积韵律 3 23 2 工程地质条件工程地质条件及评价及评价 防洪堤地基为第四系全新统洪积 冲积砂卵砾石层 其结构松散 卵砾石磨圆度较好 呈浑圆状 卵砾石集中的层次具有架空现象 卵砾 石一般粒径 0 5 8cm 大者 10 20 cm 漂石最大粒径 30 80 cm 砾石 成份多为花岗岩 变质砂岩 砂岩等 砂卵砾石允许承载力 0 2 0 3MPa 变形模量 400 600kg c 砼 岩摩擦系数 0 54 0 45 内摩擦角为 360 380 渗透系数 K 80 120md 临时开挖边 坡比 1 0 5 1 0 75 地下水的分布受地貌 地质构造和水文地质条件的控制 水位由西 南向东北逐渐变浅 水位埋深 80 20m 含水层富水性良好 地下水主要 来源于河流与渠系入渗补给 3 33 3 天然建筑材料天然建筑材料 杨家坝河天然河床分布有储量丰富的砂卵砾石 且质量优 开采容 易 运输方便 砾石岩矿成份多以花岗岩 变质砂岩 砂岩为主 多年 来开采用于城镇及水利建设 其质量满足要求 但由于近年来的大量开 采 在城南杨家坝桥至城东关光明桥段 河床表层 3 5m 厚度内大都已 被开采筛选 所需砼粗细骨料含量大减 采获率降低 一般粒径大多在 5 20 之间 含量约占 70 80 粒径大于 30cm 的块石含量甚少 根 据工程规模及用量和设计要求 建议 防洪堤填筑料及粒径 10 20cm 卵 石可就近开采选用 储量满足要求 砼粗细骨料选在城区外砂石料场购 买 平均运距 15km 3 43 4 结论结论及建议及建议 杨家坝河拥军桥 松涛寺段防洪治理工程 事关河流两岸群众生命 和财产的安全 该防洪工程项目实施后 将彻底改变目前下游防洪能力 差 汛期易出问题的状况 使该河段防洪能力达到防洪设计标准 对保 护拥军桥乡镇群众的生命财产安全将起到重要作用 对工程区社会稳定 经济发展等都会产生积极影响 为当地经济和商贸交通等各项事业的发 展将提供强有力的保障 建议应早立项实施 建议 在工程实施后 应加大对河道整治及管理力度 出台相关的 法律法规 建立长效机制 确保行洪河道在汛期畅通无阻 在枯水期按 冲淤规律疏通行洪主河道 4 4 工程任务和规模工程任务和规模 4 14 1 保护区自然及社会经济状况保护区自然及社会经济状况 杨家坝河拥军桥至松涛寺段防洪工程位于凉州区内 是修建在武威 城防区下游的一道保护河道两岸居民点和农田的防洪屏障 凉州区地处甘肃省中部与西部地区的连结带 历史上曾是战略要塞 河西走廊的商贸中心 西部农业文明的中心地区 现为国家级历史文化 名城 武威市人民政府所在地 是兰州西行到走廊旅游的第一大站 同 时也是甘肃省比较繁华的商贸集散地 位于东经 101 49 104 43 北纬 36 29 39 27 之间 南依祁连山 北靠内蒙古 东 南与兰州 白银市接壤 西北与金昌 张掖毗邻 是甘肃西部面积较大 开发最早 人口最密 经济最繁荣的一片绿洲 现有 39 个乡镇 总人 口 101 万人 聚居着汉 藏 回 蒙等 25 个民族 国土面积 5081km2 地势南高北低 平均海拔 1632m 改革开放以来 凉州区的社会经济发展取得了瞩目成就 实施西部 大开发战略以来 发展步伐明显加快 国民经济以年均 10 以上的速度 增长 2007 年 农民人均纯收入 3303 元 城镇居民人均可支配收入 8547 元 凉州区有较丰富的农作物资源 主要有小麦 大麦 玉米 大豆等 经济作物主要有葡萄 胡麻 油菜等 还有西瓜 白兰瓜 苹 果 蔬菜 大麻 纤维亚麻 葵花籽 烟叶 发菜等 农作物和经济作 物品种多 品质优 久负盛名 远销省内外 部分产品还销往东南亚和 独联体 尤其是无壳瓜子为世界所仅有 近年来凉州区城区建设发展较 快 区内流动人口多 市场活跃 商埠气息浓厚 已成为甘肃省河西地 区最大的商品集散中心 4 24 2 历史洪灾损失历史洪灾损失 历史上杨家坝河曾经发生过多次较大洪水 给当时的人民生命财产 安全造成了很大损失 据有关资料记载 1936 年 8 月山洪暴发 洪峰流量 535m3 s 冲毁多处农田及房屋 1949 年 8 月 边降暴雨三天 山洪暴发 洪峰流量达 694m3 s 冲 毁多处农田庄稼 民房倒塌无数 武威城区东关受淹 1958 年 6 月 22 日 山洪暴发 洪峰流量达 260 m3 s 冲毁杨家坝 河两岸农田 970 亩 干渠二条 7 0km 民房 129 间 树木 2 5 万株 洪 水淹死 2 人 武威城区东关进水 1964 年 5 月 16 日 山洪暴发 到 23 时洪峰流量达 535 m3 s 冲 毁农田 1 万亩 渠道 3 17km 民房倒塌 71 间 冲走牲畜 2000 多头 淹死村民 9 人 武威城区东关进水 1976 年 8 月 2 日至 日 山洪暴发 最高洪峰达 876m3 s 水库泄 洪量 350 m3 s 与祁连山前小沟小河暴发的洪水叠加后 洪量进一步加 大 渠首防洪堤溃口多处 冲毁渠道 2 6km 防洪堤 1 25km 农田 3850 亩 城区防洪堤溃口 2 处 武威城东关进水 29 个企事业单位受 损 冲坏房屋 125 间 1996 年 8 月 7 日 山洪暴发 洪峰流量达 809 m3 s 经水库调节 无任何损失 1999 年 7 月 12 日和 2000 年 6 月 28 日 上游南营水库泄洪 使杨 家坝河城区段右岸 83m 防洪堤遭水毁 2002 年 6 月 7 日在南营水库泄洪仅 65 m3 s 的情况下 冲坏城区段 防洪堤多处 4 34 3 现状防洪工程及存在问题现状防洪工程及存在问题 杨家坝河是金塔河下游的主干行洪河道 担负着汛期上游来水的排 洪以及保护河道两岸的居民点和农田的设施安全任务 河床宽 60m 120m 平均纵坡 1 100 河道沿线均分布有空心砖厂 污水处理 厂 兴华伟驾校 物资转运站 五一鱼池 乡镇村庄和农田 汛期时 金塔河来水经南营水库调蓄后 泄入杨家坝河 沿途经武威市凉州区金 羊镇 中坝镇 7 个村组 穿越民武公路 金中公路 通信光缆 输变电 线路等重要基础设施 汇集沿途流量后 于松涛寺流入石羊河 拥军桥至松涛寺段泄洪河道全长约 5 9km 纵坡 1 124 1 417 沿 线最宽处 103m 最窄处 9m 平均宽度约 56m 河床为砂砾石 河道弯 曲 起伏不平 同一横断面内河床相对高差 0 3 1 5m 行洪时主流摆 动不定 水流湍急 属典型的以侧向侵蚀为主的微弯顺直型河流 4 3 14 3 1 现状现状 工程项目区杨家坝河拥军桥 松涛寺河段位于南营水库泄洪河道下 游 是凉州区金羊镇和中坝镇村庄农田的重点防洪河道 历史上未曾修 建过任何防洪设施 拥军桥至松涛寺河段只能靠自然河堤防洪 在河水 的不断冲刷下 两岸自然河堤已经损坏严重 不能满足 20 年一遇的行 洪要求 再加上凉州区社会的发展和城市建设的加快 城市建筑垃圾和 生活垃圾在河道内倾倒 使河道的防洪能力严重处于瘫痪状态 对沿岸 的农田和村庄安全构成严重威胁 杨家坝河拥军桥至松涛寺段 河道全长 5 9km 现状为自然河道 宽窄不一 未修建任何防洪工程 行洪能力不足 200m3 s 已不满足 20 年一遇洪水设防要求 4 3 24 3 2 存在问题存在问题 存在的主要问题是 1 部分河段过水断面窄小 行洪能力不能满足要求 2 各种建筑垃圾和农村生活垃圾的堆填 减小了河道断面的过 水能力 3 在河道岸边私自建筑工房 河床上种植树木 致使河道河床 面积减小 行洪能力大大降低 4 多少年来 对原河道长期无序采砂挖石 河床扰动严重 4 44 4 防洪治理工程范围及保护对象防洪治理工程范围及保护对象 4 4 14 4 1 防洪治理工程范围防洪治理工程范围 杨家坝河拥军桥至松涛寺段防洪治理工程的主要任务是防洪减灾 提高工程区抗御洪水灾害能力 减轻保护区内洪水灾害损失 使河道两 岸的防洪能力达到国家防洪标准 杨家坝河拥军桥至松涛寺段总长共 5 9km 根据河流治理 统一规 划 分步实施 的步骤和原则 本项目初设阶段规划内容是对其两岸 11 7km 河堤进行修建 其中左岸修建防洪堤 5 8km 右岸修建防洪堤 5 9km 并在此基础上结合实际情况和长远发展规划对其 5 9km 河道进 行清淤整治 项目完工后的拥军桥至松涛寺河段抗洪能力将大大提高 满足 20 年一遇的洪水设计要求 本次防洪治理工程主要建设内容详见 表 4 1 杨家坝河武威城区段防洪治理工程拟建设内容杨家坝河武威城区段防洪治理工程拟建设内容 表 4 1 序号建设范围建设内容备 注 1 杨家坝河拥军桥至松涛寺河段 新建坡式砂砾石防洪堤长度 5 9km 迎水 面采用现浇砼护面 左岸防洪堤长度 5 8km 右岸防 洪堤长度 5 9km 2 河道清淤 对河床淤积严重的部位进行清淤 共需 清淤 5 9km 河床 4 4 4 4 2 2 保护对象保护对象 杨家坝河拥军桥至松涛寺段防洪治理工程的保护对象为凉州区金羊 镇 中坝镇部分村庄以及河道两岸农田 企业以及其他基础设施 4 54 5 防洪标准防洪标准 凉州区地处甘肃省中部与西部地区的连结带 历史上曾是战略要塞 河西走廊的商贸中心 西部农业文明的中心地区 现为国家级历史文化 名城 武威市人民政府所在地 是兰州西行到走廊旅游的第一大站 同 时也是甘肃省比较繁华的商贸集散地 位于东经 101 49 104 43 北纬 36 29 39 27 之间 南依祁连山 北靠内蒙古 东 南与兰州 白银市接壤 西北与金昌 张掖毗邻 是甘肃西部面积较大 开发最早 人口最密 经济最繁荣的一片绿洲 现有 39 个乡镇 总人 口 101 万人 聚居着汉 藏 回 蒙等 25 个民族 土地面积 5081km2 地势南高北低 因此凉州区的防洪标准应与中等城市的规模相适应 以 适当提高 保证安全为原则 根据国家 堤防工程设计规范 GB50286 98 规定 本工程保护等级为 等 堤防工程级别为 5 级 防洪标准为 20 年一遇洪水 P 5 4 64 6 工程任务工程任务 杨家坝河拥军桥至松涛寺段总长共 5 9km 根据河流治理 统一规 划 分步实施 的步骤和原则 本项目初设阶段规划内容是对其两岸 11 7km 河堤进行修建 其中左岸修建防洪堤 5 8km 右岸修建防洪