某市防洪排涝工程可行性研究报告

XX市XX旗XX镇XX防洪排涝工程可行性研究报告XXXX农林工程设计咨询有限责任公司二0一三年九月目录1综合说明111工程概况112防洪工程现状及存在的问题113工程建设的必要性214气象水文215工程地质416工程任务和规模517工程设计618施工组织设计619水土保持及环境保护7110工程投资概算8111经济评价82水文1021流域概况1022气象1023水文基本资料1124洪水1425施工洪水1926泥沙1927冰情193工程地质2031工程地质2032防洪堤工程地质条件2133天然建筑材料2434结论及建议264工程任务和规模2741社会经济概况2742工程建设的必要性2743保护范围和防洪标准2944工程任务3045工程建设规模305工程设计3251设计依据及工程等级3252防洪工程设计3353工程设计416施工组织设计4461施工条件4462编制依据4563主体工程施工4664施工总布置4865施工总进度507工程占地5271工程占地5272永久占地5273占地赔偿5274保障措施5275临时占地5376拆迁工程538工程管理5481管理机构及人员编制5482工程管理范围和保护范围5483堤防工程管理设施及设备配备5484工程观测5585管理规章制度5686防洪非工程措施5687超标准洪水防御措施5788输水管道管理579水土保持5891建设项目及其周边地区概况5892项目区水土流失现状及水土流失预测5893水土保持防治措施5994结论6010环境影响评价61101设计依据61102影响因素61103对自然环境的影响61104对社会经济环境的影响62105环境保护6211设计概算64111编制原则、依据及采用定额64112基础单价64113概算编制65114临时工程66115独立费用66116预备费66117总投资6612经济评价68121经济评价的依据、原则及方法68122工程费用计算69123工程效益分析70124国民经济评价71125国民经济评价721综合说明11工程概况我国5万多条河流大部分为中小河流，但绝大多数中小河流尚未进行有效治理，防洪标准低，许多中小河流防洪标准仅三五年一遇，有的甚至不设防，对防洪安全构成严重威胁。目前中小河流水灾损失约占全国水灾损失的80。因此；2009年财政部、水利部针对流域面积2003000KM2，洪涝频繁的2209条重点河流纳入规划。XXXX市XX旗XX镇XX防洪排涝工程在XX自治区中小河流治理规划中。XX市XX旗XX镇XX防洪排涝工程的兴建，能提高防洪、排涝标准、保护居民4771人、32440亩耕地、，49050亩林地，改善人文和人居环境，整合河道两岸资源条件，有效推进XX镇社会经济可持续有序发展。XX市XX旗XX镇XX防洪排涝工程疏浚壕赖沟98KM，两岸新建堤防总长度196KM，疏浚XX退水渠112KM，两岸新建堤防总长度224KM。堤防采用土堤结构、泄洪槽为梯形断面，结合乌兰淖水库水源整合工程，兴建输水管道53KM，管径DN1400，钢筋混凝土管。取水口1座。12防洪工程现状及存在的问题一是投入严重不足，长期以来治理缺乏投资机制和渠道，治理资金严重不足，使防洪工程所面临的问题日益突出。二是防洪基础设施薄弱、壕赖沟、XX退水渠沿岸基本农田等基础防洪设施少，基本处于不设防状态，遇到洪水就可能造成较大的洪涝灾害。XX旗70的降雨集中在夏季，而且多出现历时短，雨量强度大的阵雨，加之境内地形地貌复杂，植被覆盖都度差，汛期山洪爆发，峰大流急，产生不同程度的危害。本地暴雨一般是局部性的，较大范围的暴雨在境内不多见，虽说是局部性降雨，但危害程度却很大，常常以暴雨造成房倒屋塌、人畜伤亡、交通阻塞等灾害，使农牧业生产及人们生命财产造成严重的损害，同时将大量泥沙带入农田，造成的危害也是非常严重的。13工程建设的必要性中央1号文件和中央水利工作会议再次对中小河流治理做出重大部署。加快中小河流治理是贯彻落实中央决策部署的重要任务，是保障和改善民生的必然要求，是完善防洪减灾体系的迫切需要，是对各级水利部门的重大考验。必须进一步统一思想，充分认清加快中小河流治理的重要意义。我国农村人口众多，经济社会发展相对滞后，治理投入甚少，治理相对滞后。特别是近年来极端气候增多，常发生集中暴雨，形成较大洪水，造成比较严重的洪涝灾害，处于“大雨大灾、小雨小灾”的局面。据统计近年来洪水灾害造成的损失已直接影响到当地经济安全稳定的发展，直接影响全面建设小康社会和和谐社会建设的进程。加强水利建设是农牧区经济社会发展的重要基础，是提高农牧民生活水平和改善农牧区生态环境的重要保障。本次防洪、排涝工程建设，能保障沿河居民生命财产安全、高产农田的安全。因此壕赖沟防洪、XX排涝工程建设意义重大，势在必行。14气象水文141气象（1）气候XX旗属典型温带大陆性干旱季风气候。冬季漫长而寒冷，夏季温热而短促，春季干旱少雨而多风，秋季凉爽。四季温差较大，1月最冷，极端最低气温为345；7月最热，极端最高气温为402。夏季空气中水汽充沛，热对流旺盛，极易形成冰雹。（2）气温达旗境内多年平均气温为68，1月最冷，平均气温为114137；7月最热，平均气温为225231。年平均气温平原区低于丘陵区，东部区低于西部区。由北往南年平均气温由61增至74，由东至西由61增至71。11月到翌年三月为冬季，平均气温在零度以下，寒潮频繁。一般初雪期为10月下旬，最大积雪深度为38CM（1957年4月10日）。秋霜冻大部分地区出现在9月下旬。XX旗多年平均无霜期为130140D。最大冻土层深度为16M。（3）降水XX旗多年平均降水量为263MM414MM。夏季降水虽然集中，但变率很大，由于地形复杂，降水的年际变化很大。春季降水量多年平均为344MM，仅占全年降水量的112。秋季降水量明显减少，910月降水占全年平均降水量的21。冬季降水稀少，年平均降水量为1318MM，仅占全年平均降水量的56。（4）蒸发旗境内蒸发量的分布与降水相反东部小，西部大。年平均蒸发量为2115MM。一年内蒸发量最大值一般出现在56月份，月平均蒸发量可达375MM以上。（5）日照XX旗日照资源丰富，年平均日照时数为31212H，年日照平均率为70。从东到西日照时数逐渐增高，年太阳总辐射量为1428千卡/CM2。有效积温为33873。（6）风速XX旗年平均风速29M/S，日平均风速30M/S的日数年平均189D，风向多为偏西风。（7）自然灾害干旱风沙、水土流失、洪涝灾害是该地区最严重的自然灾害。（8）土壤土壤以草甸土为主，丘陵区多栗钙土，质地与生产性能差。142水文（1）流域基本概况壕赖沟发源于XX市XX旗展旦召镇三合成梁西部，地理坐标为东经10931，北纬4006，河源高程1370M，壕赖沟属黄河水系，处于黄河一级支流黑赖沟河西柳沟中间，于达旗召君坟镇二狗湾入黄河滞洪区。该流域南高北低，河流由南向北流。上游为丘陵区，中游一段为沙丘地带，属于库布其沙漠，下游为冲洪积平原。该河上游叫速机沟，下游叫壕赖沟，流域总面积16075KM2，其中，丘陵区面积8435KM2，沙漠区面积254KM2，平原区面积51KM2，河长413KM，流域平均比降43。该河流到设计断面，河长303KM，产流面积8435KM2，流域平均比降48。南部丘陵区，属构造侵蚀地形，地层由白垩系、侏罗系、三迭系和二迭系构成。流域内沟壑纵横，地面切割支离破碎，区内海拔高程在1396M1170M之间。中部为库布其沙漠，属风积地形，由沙地、沙丘及丘间洼地组成，西部多格状流动沙丘，东部多半固定沙丘，腹地多新月形沙丘地。流域内海拔高程在1245M1050M之间。北部为黄河南岸开阔的冲积平原，由第四系中上更新统全新统地层组成，地形平坦，该河经XX旗黄河南岸灌区，排入黄河滞洪区。海拔高程在1050M1004M之间。（2）洪水特性壕赖沟位于XX西部半干旱地区，属黄河水系，位于黄河一级支流黑赖沟和西柳沟中间，流域形状为长条型。该流域内植被较差，常常发生暴雨就产生洪水，流域土壤为砂砾土和沙壤土，浅层土壤较松散，吸水能力强，深层土壤有胶泥层造成小雨不产流，大雨产流前初期损失大。该流域洪水经中部库布其沙漠调蓄后使洪峰流量淡化、变形，洪水有峰高量大等特点。15工程地质151地形地貌工作区位于库布齐沙漠以北黄河以南，地貌形态以黄河冲积平原为主。地形总体较为平坦，由南向北微倾，地面高程在1014010330M。局部存在积水洼地和沼泽湿地。部分地带受库布齐沙漠流动性影响，分布低矮垄状固定和半固定沙丘。152地层岩性工作区及周边地层出露较简单，主要有第四系中更新统、上更新统、全新统地层。按地层由老到新关系分述。（1）第四系中更新统冲积湖积层（Q2ALL）分布于黄河冲洪积平原下部，岩性为灰褐色细砂、粉细砂，局部为中粗砂、砂质粘土、砂质淤泥。结构松散，分选较好。厚度约200M，上部被第四系全更新统所覆盖。（2）第四系上更新统冲积湖积层（Q3ALL）岩性为褐色细砂、中粗砂和砂质粘土、与淤泥互层。厚度5898873M。（3）全新统冲积层（Q4AL）岩性上部为粉砂质粘土和淤泥，中部为中粗砂、细砂和粉砂。下部为含砾砂、砂砾石。结构松散，分选、磨圆较好。厚度4004069M。（4）第四系全新统洪冲积层（Q4PAL）岩性为浅黄色、灰黄色细中砂及砂砾石层，局部夹薄层砂质粘土，厚度1623022M。（5）第四系全新统风积层（Q4EOL）岩性为褐黄色细砂，灰黄色中细砂、粉细砂，松散、分选好、颗粒均匀。厚度1003000M。（6）第四系全新统湖积冲积层（Q4LAL）分布黄河一级堆积阶地之上，岩性为厚层冲积砂层与薄层泥炭层互层。153管线及水闸工程地质条件评价（1）地基承载力评价管线及各建筑物钻孔深度160305M分布有045M厚的淤泥质低液限粘土，该土层工程性质较差，呈软塑状态，高压缩性，地基承载力标准值FAK50KPA。建议在管线和水闸施工时对该层进行开挖清基，换填卵砾石处理，防止沉降变形影响基础稳定。16工程任务和规模161工程任务（1）本工程的主要任务是对壕赖沟河段进行河道防洪，起到提高防洪标准、保护河段两边耕地，对河段进行疏浚整治，整合河道两岸资源条件。在河道设置分水闸对两边农田进行灌溉，在河道末端设置缓洪区，通过渠道输水至XX退水渠。（2）壕赖沟11断面处有清水汇流量03M3/S，在此设置取水口，经管道输水至乌兰淖水库。冬、春两季非农灌弃水和部分洪水通过水库蓄积，干旱缺水时，可利用其灌溉。即缓解了下游涝灾，又可充分利用有限的水资源。162工程规模（1）XX市XX旗XX镇XX防洪排涝工程疏浚壕赖沟98KM，两岸新建堤防总长度196KM，疏浚XX退水渠112KM，两岸新建堤防总长度224KM。堤防采用土堤结构、泄洪槽为梯形断面。（2）乌兰淖水库水源整合工程输水管道53KM，管径DN1400，钢筋混凝土管。取水口1座。17工程设计171防洪标准、设计洪峰流量及工程级别XX旗XX镇XX防洪排涝工程的建设，保护着附近的耕地，依据防洪标准GB5020194，工程防洪标准为十年一遇洪水设计标准，依据堤防工程设计规范GB5028698，确定堤防工程的级别为5级。壕赖沟设计洪峰流量为2387M3/S，XX退水渠设计洪峰流量为1475M3/S。172防洪工程设计依据堤防工程设计规范GB5028698，堤防工程的型式按照因地制宜、就地取材的原则，根据堤防所在的地理位置、重要程度、堤基地质、筑堤材料、水流及风浪特性、施工条件、工程造价等因素确定。项目区防洪工程防洪河段两岸土地开阔，不存在征用土地和拆迁等事宜。堤防采用土堤结构，迎水坡坡度系数均为25、背水坡坡度系数均为20，泄洪槽为梯形断面。根据堤防工程设计规范GB5028698中规定，3级及以下堤防顶宽不小于3M，本工程堤防顶宽设计为4M。173乌兰淖水库水源整合工程输水管道设计取水口设置在壕赖沟上，坐标X37926070,Y446897251处。主要建筑物主要由自溃坝、进水闸组成。输水工程管材采用预应力钢筋混凝土管，管道外径DN1400,壁厚100MM。引水流量按满流计算。174进水闸设计壕赖沟引水闸采用涵洞式水闸，水闸由上游连接段、进口闸室段、洞身段及下游连接段四部分组成，洞身段采用箱式洞身结构，进口宽18M，高度20M。上游铺盖采用钢筋混凝土结构型式，长8M，厚度30CM，下铺20CM砂砾料。铺盖上游防冲槽齿墙深11M，宽40CM。18施工组织设计181主体工程施工土方开挖采用1M3挖掘机，土方运输采用5吨8吨自卸车。按照自上而下、梯段分层的开挖方式进行，由74KW推土机推运至弃土区摊平。土方填筑施工方法如下使用1M3挖机取土，5吨8吨自卸车运输土料，59KW推土机推平，浆砌块石砌筑时，选用合格石料，采用铺浆法分层卧砌。上、下错缝，内外搭砌、砌立稳定。混凝土工程主要是闸基、闸墩、胸墙等，因一次浇筑量大，预埋件多，施工技术要求高，用15M3/H砼搅拌站拌和，砼泵输送，15KW插入式振动器震捣砼。工程所需铸铁闸门、启闭机以及管道阀门的安装，应由专业安装施工单位承担。182施工总布置根工程布置情况将本工程分3施工区堤防工程施工区、取水闸施工区及输水管线施工区。输水管线及堤防根据需要设置多个流动施工点。根据工程特点，生活区、辅助企业集中布置在乌兰淖水库管理所内，其它施工点不布设生活区、辅助企业。输水管线沿线上不设置弃渣场，管线多余土方堆置在管线旁，取水闸在施工点各设置一处弃渣场。施工期间在各水闸处设置一处混凝土施工区，混凝土生产系统布于水闸附近平地上，根据混凝土强度设计要求，选用1台05M3混凝土拌合机即可满足要求。管线上少量混凝土可采用移动式拌合机或混凝土搅拌运输车就近从施工区混凝土拌合站拉运。19水土保持及环境保护191水土保持水土保持方案设计原贯彻“预防为主，全面规划，综合防治，因地制宜，加强管理，注重效益”的水土保持方针，坚持“谁开发、谁保护、谁造成水土流失，谁负责治理”的原则。因此，本供水工程施工区域为对象，进行水土流失的综合治理。主体工程在施工中应合理堆放施工材料，尽可能少的破坏地表植被，采取科学的手段，在发挥主体工程自身水土保持功能的同时，最大限度地恢复表土层的重建植被，稳定堤岸边坡，有效的控制建设中新增的水土流失。保护水土资源，防止土地沙漠化，减少自然灾害，改善项目区的生态环境。192环境保护要尽量使本工程与其他各环境的协调和平衡问题。使它们组成一个更为和谐的水资源系统。充分意识到环境问题在水利工程建设中的重要地位，达到经济效益、社会效益和环境效益的统一。在工程施工过程中采用较好施工路面、封闭式专用垃圾道、散灰罐等以防止大气污染；积极使用先进设备和工艺，妥善安排作业时间以防止噪音污染；严格处理有毒弃物和生产与生活污水以防止水源污染；合理选择工程措施，以解决水流控制和下游用水等生态环境问题。110工程投资概算XX市XX旗XX镇XX防洪排涝工程总投资为199219万元，由大兴公司及国家各投资50,建设该项目。其中建筑工程投资166226万元，占一至五部分投资的876；金属结构设备安装工程投资113万元，占一至五部分投资的01；施工临时工程4591万元，占一至五部分投资的24；独立费用18802万元，占一至五部分投资的99；基本预备费9487万元，工程总投资见表1101。111经济评价XXXX市XX旗XX镇XX防洪工程经济评价，从社会效益、防洪效益几方面进行了定性分析，对经济效益进行了定量分析计算，评价结果认为首先该工程建成后，使其下游保护对象减轻洪水的危害，有利于本地区国民经济的发展。其次，根据国民经济评价结果，该项目经济内部收益率为205，大于7；效益费用比为268，大于1；经济净现值为462381万元，大于零，满足经济合理性要求。第三、从敏感性分析结果可以看出，当采用7的社会折现率时，对项目投资增加10，效益减少10时的评价指标仍符合评价标准。说明该工程能承担一定风险。综上所述，该工程是可行的，也是有利的，应及早兴建。表1101总概算表单位万元编号工程及费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计占一至五部分主体工程投资第一部分建筑工程166226166226876一供水管线8506585065448二取水口进水闸1174117406三过水路面1570157008四自溃坝07907900五好赖沟防洪工程4335843358229六XX退水渠防洪工程3497934979184第二部分机电设备及安装工程第三部分金属结构设备及安装工程01010311301一引水闸01010311301第四部分临时工程459113853260一房屋建筑工程2900290015二其他临时工程1691169109第五部分独立费用188021880299一建设管理费103911039155二勘测设计费8411841144一至五部分投资合计170827103188021897321000基本预备费948750静态总投资1992191050总投资19921910502水文21流域概况壕赖沟发源于XX市XX旗展旦召镇三合成梁西部，地理坐标为东经10931，北纬4006，河源高程1370M，壕赖沟属黄河水系，处于黄河一级支流黑赖沟河西柳沟中间，于达旗召君坟镇二狗湾入黄河滞洪区。该流域南高北低，河流由南向北流。上游为丘陵区，中游一段为沙丘地带，属于库布其沙漠，下游为冲洪积平原。该河上游叫速机沟，下游叫壕赖沟，流域总面积16075KM2，其中，丘陵区面积8435KM2，沙漠区面积254KM2，平原区面积51KM2，河长413KM，流域平均比降43。该河流到设计断面，河长303KM，产流面积8435KM2，流域平均比降48。敖包壕为发源于XX市XX旗展旦召镇敖包壕南部山区，为乌兰淖水库上游沟谷，流向为由南向北流，清水流入乌兰淖水库，洪水从旁侧沟谷流向下游，即本次设计断面。敖包壕流域产流面积311KM2，河长146KM，流域平均比降36。该地区地貌特征为南部为丘陵区，属构造侵蚀地形，地层由白垩系、侏罗系、三迭系和二迭系构成。流域内沟壑纵横，地面切割支离破碎，区内海拔高程在1396M1170M之间。中部为库布其沙漠，属风积地形，由沙地、沙丘及丘间洼地组成，西部多格状流动沙丘，东部多半固定沙丘，腹地多新月形沙丘地。流域内海拔高程在1245M1050M之间。北部为黄河南岸开阔的冲积平原，由第四系中上更新统全新统地层组成，地形平坦，该河经XX旗黄河南岸灌区，排入黄河滞洪区。海拔高程在1050M1004M之间。22气象壕赖沟距XX旗气象站约32KM。据达旗气象站1957年2004年实测资料统计，多年平均年降水量3111MM，降水主要集中在7、8月份，占年降水量的53；多年平均蒸发量为21201MM（20CM口径蒸发皿），5月份蒸发量3643MM，为全年月最大；多年平均气温66，极端最高气温402，极端最低气温345；多年平均最大风速181M/S，历年实测最大风速227M/S；多年平均日照时数31261H；多年平均年最大冻土深为139M；多年平均无霜期为171D。XX旗气象站主要气象要素年、月特征值统计，见表21。23水文基本资料该流域属无资料地区。东部邻近流域西柳沟上有龙头拐水文站，该站于1960年4月设站，集水面积1145KM2。1961年9月停测，1962年7月20日恢复观测，1965年6月1日下迁70M，为龙头拐（二）站，1969年7月1日上迁1500M，为龙头拐（三）站，1992年重新量算，集水面积为1157KM2，观测采用黄海基面。本次收集到该站1963年2004年实测水位、流量、含沙量和降水量资料。西部邻近流域毛不浪孔兑1958年5月设立了官长井水文站，集水面积为1249KM2，1968年9月撤销。1981年6月在官长井站上游新建图格日格水文站，集水面积为1036KM2，本次收集到官长井站1958年1968年、图格日格站1982年2003年实测水位、流量和降水量资料。1970年以前各站水文资料出自水文年鉴和黄河流域特征值，1971年1985年出自黄河流域水文年鉴，1985年以后来源于XX自治区水文总局整编成果。231径流1、单站径流本次设计选用西柳沟龙头拐水文站作为参证站，龙头拐水文站1969年2000年径流实测资料为水利综合规划成果，2001年2006年为水文整编成果，经过水量还原，和1969年2000年资料组成天然径流系列，经频率配线，确定不同频率的径流量。统计参数的确定，理论频率曲线采用皮型分布，变差系数CV在矩法计算基础上再用适线调整，配线成果见表22，图21。表22龙头拐水文站年径流量配线成果特征值设计值（）项目均值CVCS/CV2550759597年径流量万M3/A29308066253801324361520785147702龙头拐水文站断面以上流域面积1157KM2，多年平均径流深为253MM。表21XX旗气象站主要气象要素表、月特征值统计表项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年降水（MM）17318113723132580684639518743133111蒸发（20CM）3105331292247336433575294023451793129965034821201气温127790392166212225207147722510266最高气温7016025333636438340238334827621199402最低气温3453222211343914814143139237323345相对湿度572521460397397470615680640598583586543风速M/S26293236343026242224282628最大风速M/S183200210227180173160150140153190200227日照时数H21982184259127463107312730012819263625692189209331261最大冻土深度CM1389无霜期D171图212、设计流域多年平均径流量由于设计流域面积（16075KM2）和参证站断面以上流域面积相差较大（72倍），多年平均径流量的推求采用两个流域的多年平均降雨量对年径流量进行修正。设计流域采用黑赖沟哈拉汗图壕雨量站（多年平均降雨量296MM），参证流域选用西柳沟龙头拐雨量站资料（多年平均降雨量290MM）。MY825906157823龙壕壕赖沟壕来沟多年平均径流量为160752584147万M3。不同频率年径流量见表23。表23壕来沟不同水平年径流量成果表单位万M3特征值设计值（）项目均值CVCS/CV2550759597年径流量4147066255379343521631191108224洪水241暴雨洪水特征1、暴雨特性影响本流域洪水主要因素是暴雨，本地区暴雨同西太平洋副热带高压的活动有密切关系，每年6月下旬至9月上旬是暴雨最为活跃的季节，水汽沿太平洋高压西北前沿输送至此，在西风带中的冷涡气旋配合下，冷暖气流的交汇，为本区提供了暴雨形成的有利条件。本区暴雨多为局部雷阵雨，个别年份暴雨量级较大。2、洪水特性壕赖沟位于XX西部半干旱地区，属黄河水系，位于黄河一级支流黑赖沟和西柳沟中间，流域形状为长条型。该流域内植被较差，常常发生暴雨就产生洪水，流域土壤为砂砾土和沙壤土，浅层土壤较松散，吸水能力强，深层土壤有胶泥层造成小雨不产流，大雨产流前初期损失大。该流域洪水经中部库布其沙漠调蓄后使洪峰流量淡化、变形，洪水有峰高量大等特点。242单站洪水本区域在黑赖沟和西柳沟中间，该流域上没有水文站，西部毛不朗沟上有图格日格水文站，东部西柳沟上有龙头拐水文站。本次设计单站洪水采用图格日格水文站和龙头拐水文站作为参证站。XX自治区XX旗乌兰水库除险加固工程初步设计报告中对图格日格站设计洪水进行了分析，采用系列图格日格站1958年2003年36年（1947年、1954年为调查值，1958年1968年移用官长井站资料，1969年1981年缺测），该成果已经通过了XX自治区水利厅的审查，本次直接采用该成果。图格日格站单站成果，见表24。表24图格日格站单站设计洪水成果表不同频率设计值（）备注项目均值CVCS/CV01021233520QM590195251110094405830439033902650678W247261825121601043065845036395531479051947、1954、1981年为调查值加入到连续系列中西柳沟龙头拐水文站洪水采用1960年2006年实测年最大流量做系列分析，1958年（3380M3/S），调查洪水小于1989年实测洪水（6940M3/S），所以调查洪水参加实测系列排序，统计参数的确定，理论频率曲线采用皮型分布，变差系数CV在矩法计算基础上再用适线调整，配线成果见表25、图22。表25龙头拐水文站设计洪水成果特征值设计值（）项目均值CVCS/CV1233351020洪峰M3/S84871925815516171848591337382215310038图22设计流域紧邻西柳沟，流域特征及下垫面条件比较相似。因此设计24H暴雨采用龙头拐站1965年2006年年最大24H降雨量系列进行频率计算，经适线，494HMM，CV051，CS/CV25。设计暴雨成果，见表26和图23。表26龙头拐水文站24小时暴雨成果特征值设计值（）项目均值CVCS/CV1233351020H24MM4940512512011631065978831676图23243设计断面洪水推求1、设计断面洪峰流量的推求该河上没有水文站实测资料，附近毛不朗孔兑和西柳沟上有水文站及实测资料，流域下垫面条件也较接近，但是流域面积相差较大，毛不朗孔兑图格日格水文站断面以上流域面积1036KM2，西柳沟龙头拐水文站断面以上流域面积1157KM2，壕赖沟设计断面以上流域面积16075KM2，产流面积8435KM2。水文比拟法应用条件一般设计站和参证站流域面积不超过20，所以不能用实测资料采用水文比拟法。本次设计采用XX自治区水文手册两种经验公式法。经验公式一QMCFN式中QM多年平均洪峰流量（M/S）；C与流域自然地理特性有关的经验参数；N流域面积指数；F流域面积（KM2）。参数的选择，本次面积指数N取黄土丘陵沙丘区C取135（用以上洪水成果反推，代表站图格日格站C121，龙头拐站C143，参考新编XX自治区水文手册阶段成果）N取056。变差系数CV参照龙头拐站单站成果取为19，CS/CV取为25。经验公式二QMCH24J1/3F1/3F07式中C为地区经验系数，H24为流域平均24小时雨量，J为主河道比降，F为流域形态系数，FF/L2F为流域面积。参数的选择，参考新编XX自治区水文手册阶段成果，本次地区经验系数N取黄土丘陵沙丘区C取109。H24取龙头拐站平均24小时雨量，H24494；变差系数CV参照龙头拐站单站洪峰成果取为19，CS/CV取为25。壕来沟设计断面以上河长303KM，产流面积8435KM2，流域平均比降48。敖包壕产流面积311KM2，河长146KM，流域平均比降36。成果见表27表27壕来沟设计断面洪峰流量成果表单位M3/S特征值设计值（）方法项目均值CVCS/CV1251020壕来沟（断面）161819251554311762718242311925经验公式一敖包壕9251925846764239392341092壕来沟（断面）913192587716638405323871086经验公式二敖包壕48419254431335920611225571采用壕来沟（断面）913192587716638405323871086采用敖包壕48419254431335920611225571成果的选择，根据流域特征，该流域为长条形，面积小，中部有库不齐沙漠调蓄等基本特征，本次设计采用经验公式二成果。2、设计24小时洪量推求本次设计24小时洪量推求用经验公式法。W24CFN式中W24多年平均24小时洪水总量（万M3）；C与流域自然地理特性、暴雨特性有关的经验参数；取375；N流域面积指数；本次取079F流域面积（KM2）。该流域设计断面多年平均24小时洪水总量为1246万M3。敖包壕多年平均24小时洪水总量为567万M3。3、设计洪水采用值壕来沟断面及敖包壕设计洪水采用值见表28，24小时洪量CV值采用图格日格站成果。表28设计洪水成果表特征值设计值（）流域项目均值CVCS/CV1251020QMM3/S913192587716638405323871086壕来沟（断面）W24（万M312461825112948647539532651560QMM3/S48419254431335920611225571敖包壕W24（万M356718255139393524551486714、设计断面洪水的推求设计断面的洪水主要是由敖包壕洪水和乌兰淖水库下泄流量及西柳沟引水量构成。根据XX自治区XX旗乌兰淖水库除险加固工程初步设计报告XX自治区水利设计院，2008年7月，乌兰淖水库属小1型水库，且坝高低于15M。依据防洪标准GB5020194和水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000规定水库坝高低于15M时，洪水标准应按滨海平原区标准，因此确定乌兰淖水库设计洪水标准P5，校核洪水标准P1。乌兰淖水库10年一遇洪水最大下泄流量为70M3/S。西柳沟引洪流量为18M3/S，敖包壕10年一遇洪峰流量为1225M3/S。按最不利情况考虑，设计断面洪峰流量为1475M3/S。24小时洪水总量为2091万M3。5、设计断面洪水的推求河道过设计断面基本到达黄河南岸平原区，坡度较缓，没有较大支流汇入，所以，设计断面设计洪水为设计断面和设计断面之和。洪峰流量为3862M3/S，24小时洪水总量为5356万M3。25施工洪水施工围堰属土石结构，建筑物级别为4级，根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000，设计洪水标准P确定为20。设计洪水计算方法同24节计算成果，QM201086M3/S,WP201560万M3。26泥沙设计流域内无泥沙实测资料，本次通过XX自治区水文手册中XX西部水蚀模数表并结合第二次全国水资源调查评价XX自治区黄河流域泥沙单站成果确定。西柳沟龙头拐水文站多年平均悬移值输沙模数为503063T/KM2，本设计区域紧邻西柳沟，输沙模数采用西柳沟龙头拐站资料较为合适。所以该流域多年平均输沙量为424万T。27冰情该流域冬季严寒而漫长，属于封冻地区。据临近流域西柳沟龙头拐水文站冰情资料统计，开河日期为3月上中旬；封冻日期为11月下旬12月上旬；多年平均封冻天数为110天，最长的为135天，最短的为96天；最大冰厚为08M。3工程地质31工程地质311地形地貌工作区位于库布齐沙漠以北黄河以南，地貌形态以黄河冲积平原为主。地形总体较为平坦，由南向北微倾，地面高程在1014010330M。局部存在积水洼地和沼泽湿地。部分地带受库布齐沙漠流动性影响，分布低矮垄状固定和半固定沙丘。312地层岩性工作区及周边地层出露较简单，主要有第四系中更新统、上更新统、全新统地层。按地层由老到新关系分述。（1）第四系中更新统冲积湖积层（Q2ALL）分布于黄河冲洪积平原下部，岩性为灰褐色细砂、粉细砂，局部为中粗砂、砂质粘土、砂质淤泥。结构松散，分选较好。厚度约200M，上部被第四系全更新统所覆盖。（2）第四系上更新统冲积湖积层（Q3ALL）岩性为褐色细砂、中粗砂和砂质粘土、与淤泥互层。厚度5898873M。（3）全新统冲积层（Q4AL）岩性上部为粉砂质粘土和淤泥，中部为中粗砂、细砂和粉砂。下部为含砾砂、砂砾石。结构松散，分选、磨圆较好。厚度4004069M。（4）第四系全新统洪冲积层（Q4PAL）岩性为浅黄色、灰黄色细中砂及砂砾石层，局部夹薄层砂质粘土，厚度1623022M。（5）第四系全新统风积层（Q4EOL）岩性为褐黄色细砂，灰黄色中细砂、粉细砂，松散、分选好、颗粒均匀。厚度1003000M。（6）第四系全新统湖积冲积层（Q4LAL）分布黄河一级堆积阶地之上，岩性为厚层冲积砂层与薄层泥炭层互层。313地质构造与地震本区大地构造单元上属中朝准地台的内蒙地轴和XX台坳北缘，位于XX台坳北缘的黄河新断陷和吴四圪堵隆起带之间。在距工作区2060KM范围内，有5条第四纪活动断裂存在。分别为大青山山前断裂、XX旗断裂、解放滩断裂、大树湾断裂、包头断裂。其中活动性较强的大青山山前断裂为主要的影响断裂。其余隐伏断裂活动性较弱。工作区位于呈北东向展布的包头横大断裂平移断层和高头窑正断层之间的地块上，属构造运动较为活跃区。根据2001年版的中国地震动参数区划图（GB183062001），工程区所处位置地震动峰值加速度为020G，相当于地震基本烈度度（见图322），地震动反应谱特征周期040S。314水文地质条件本区地下水主要有第四系全新统洪冲积松散孔隙潜水及承压水组成。第四系全新统洪冲积松散孔隙潜水广泛分布于库布齐沙漠以北直到黄河沿岸的广大地区。构成潜水含水层的主要岩性是松散的砂、砂砾、砾石等。主要补给来源有大气降水、黄河水、罕台川和西柳沟的侧向渗入补给、灌溉入渗补给及南部库布齐沙漠的侧向径流补给。排泄方式主要有蒸发、人工开采和向下游径流排泄，潜水运动方向与地形一致，为由南向北。含水层厚度1636M，径流条件较好，水量一般比较丰富。勘察区内承压水资源比较丰富，且多自流，水量较丰富。补给来源为南部丘陵区和库布齐沙漠地下水的侧向径流补给，排泄方式主要为地下径流和人工开采。32防洪堤工程地质条件321地形地貌XX旗XX镇XX防洪排涝工程范围，分布在黄河冲积湖积平原地貌宽缓的天然冲刷洼地上，地形总体上南高北低，由南向北微倾。洼地东西两侧，地面高程在10181021M，洼地中部地面高程在10141015M左右。河谷洼地和河谷平原区，主要分布在河岸两边几十米到上百米之间，地形相对较低，地面平坦，现状为耕地、草地。322地层岩性根据本次钻探在1520M深度内，地层为第四系全新统湖积冲积地层（Q4LAL），地层以多层结构互层为主，局部具有上细下粗的二元结构特征。主要岩性分述如下。（1）低液限粘土灰褐色，质地较均匀，粉粒含量高，可塑状态，主要分布地层的下部，层面高程在100818101634M，厚度240550M，分布连续。局部地段在地层上部呈透镜体形式分布。低液限粘土主要分布在地层上部，层位不稳定，厚度薄，厚度在045360M。（2）淤泥质低液限粘土灰褐色，软塑状，分布极不稳定，呈透镜体形式分布。（3）低液限粉土灰黄色、黄褐色，分布不太稳定，厚度在060340M。在其它地段上呈零星的透镜体分布。（4）粉土质砂灰黄色、黄褐色，中等分选，粉粒含量高，分布稳定连续，层面高程在101084101652M之间，厚度一般在1301090M，是构成堤基的主要持力层。（5）级配不良砂灰黄色，中等分选，层位分布不太稳定，多呈透镜体形式分布，厚度一般在120460M。323水文地质条件在钻探1520M深度内，地下水类型以第四系松散层孔隙潜水为主，地下水埋深浅，一般在1025M，地下水分布高程一般在101400101627M。地下水径流条件较好，属低矿化度微碱性水，对普通水泥无腐蚀性。324渗透稳定性评价（1）地基渗透稳定性评价根据本次钻探资料，粉土质砂、级配不良砂分布在河谷谷底、两岸。工程建成后，在无防渗措施的情况下，在渗透水流压力作用下，有发生渗透变形的可能。根据堤防工程地质勘查规范（SL1882005）附录D，确定堤基土的渗透变形类型；并确定允许水力比降。勘察区堤基地层分布主要依据历年钻探及实验资料，岩性主要以洪冲积堆积层，粉土质砂、级配不良砂组成。1）渗透变形判别渗透变形类型，采用下式判别当PC1/4（1N）100时变形类型为流土当PC1/4（1N）100时变形类型为管涌上式中PC土的细颗粒含量（）；N土的孔隙率（）。粉土质砂层，查颗分曲线并计算，PC44；1/4（1N）423，判别渗透变形类型为流土型。级配不良砂层，查颗分曲线并计算，PC40；1/4（1N）375，判别渗透变形类型为流土型。2）水力比降的确定流土型的临界水力比降按下式计算流土型JCR（GS1）（1N）式中JCR土的临界水力比降；GS土颗粒密度与水的密度之比；N土的孔隙率（）。经计算粉土质砂临界水力比降JCR0993；级配不良砂临界水力比降JCR108；取安全系数为20，土的允许水力比降为第四系全新统（Q4ALPL）粉土质砂J允049；级配不良砂J允054。（2）地震液化评价根据中国地震动峰值加速度区划图（GB183062001），工作区地震动峰值加速度为小于005G，本区地震基本烈度为小于度区。按照水利水电工程地质勘察规范（GB504872008），本工程不考虑液化问题。（3）边坡稳定性评价根据设计方案和地质条件，基础开挖深度一般为20M，河堤采用土堤，考虑各种岩性的厚度和物理力学性质，依据工程地质手册第四版第八篇各边坡数值表，考虑地下水的影响，采用查表法，边坡可采用粉土质砂125；级配不良砂120。（4）堤基渗漏稳定性评价根据堤防工程地质勘查规范（SL1882005）附录D，确定堤基土的渗透变形类型粉土质砂层，查颗分曲线并计算，PC44；1/4（1N）4234，判别渗透变形类型为流土型。级配不良砂层，查颗分曲线并计算，PC40；1/4（1N）3784，判别渗透变形类型为流土型。依据水利水电工程地质勘察规范（GB504872008）附录G，经计算粉土质砂临界水力比降JCR0993；级配不良砂临界水力比降JCR108。取安全系数为20，临界水力比降除以安全系数即为允许水力比降。粉土质砂允许水力比降为049；级配不良砂的允许水力比降为054。综上所述，根据堤基土渗透系数等指标，结合地层情况，堤基存在渗漏问题。33天然建筑材料332料场分布、开采条件及储量质量评价3321均质土料（1）土料场位于乌兰淖水库库区上游，属黄河冲积湖积平原地貌，地形平坦，料场分布面积200104M2，有用层平均厚度232M，无用层平均厚度045M，有用层层储量4640104M3。场地开阔适合各种机械开采，地下水埋深在30M左右，挖渠筑堤、就地用土料。有用层为第四系全新统冲积湖积层（Q4ALL），有用层岩性上部为粉土质砂，灰黄色，干，含少量的植物根系；下部为低液限粘土，灰褐色，可塑，湿。本次试验取样为两土层的混合样，土工试验定为低液限粘土，主要物理学力试验指标天然含水率W2004，天然密度191G/CM3，干密度D159G/CM3，比重GS265，塑限含水量WP189，液限含水量WL305，塑性指数IP116，粘粒含量C113。击实后试验指标最大干密度DMAX192G/CM3，最优含水量WOP128，压缩系数A01020123MPA1，压缩模量ES01021190MPA。直剪试验凝聚力C187KPA，内摩擦角298,渗透系数K119106CM/S。化学性质指标有机质含量WU039，PH98，可溶盐0130，SIO2/R2O3440。（2）土料场位于乌兰淖水库西北方向，属黄河冲积湖积平原地貌，地形平坦，料场分布面积480104M2，有用层平均厚度184M，无用层平均厚度043M，有用层层储量8854104M3。场地开阔适合各种机械开采，地下水埋深一般在1018M，挖渠筑堤、就地用土料。有用层为第四系全新统冲积湖积层（Q4ALL），有用层岩性上部为粉土质砂，灰黄色，干，含少量的植物根系；下部为低液限粘土，灰褐色，可塑，湿。本次试验取样为两土层的混合样，土工试验定各为粉土质砂及含砂低液限粘土，主要物理学力试验指标天然含水率W3068，天然密度180G/CM3，干密度D139G/CM3，比重GS264，塑限含水量WP194，液限含水量WL345，塑性指数IP151，粘粒含量C202。击实后试验指标最大干密度DMAX174G/CM3，最优含水量WOP179，压缩系数A01020248MPA1，压缩模量ES0102667MPA。直剪试验凝聚力C250KPA，内摩擦角255，渗透系数K120106CM/S。化学性质指标有机质含量WU129，PH95，可溶盐0170，SIO2/R2O3366。3322砂砾石料场黑赖沟砂砾料场，位于黑赖沟梁家湾村一带，距坝址约40KM。地貌单元为一级阶地，地形较平坦，适合机械开采，地面高程在107235107210M，地下水位埋深为18M左右，部分为水下开采。有用层分布面积20104M2，有用层平均厚度187M，无用层平均厚度027M。有用层岩性为砂卵砾石，棕黄色，稍湿，中等密实，中等分选，砂以中粗砂为主，颗粒均匀，矿物成分以石英、长石为主，砾石磨圆度较好，砾石直径一般在1060CM，岩性以花岗岩及片麻岩为主。料场粗、细骨料各项试验指标，均符合混凝土粗、细骨料质量指标要求。3323块石料场（1）石哈拉块石料场位于吴四圪堵的东南方向，距坝址约38KM，为已开采料场。石料岩性为中生界东胜组第二岩段（K1D2）的粉细砂岩。岩石的主要物理力学性质试验指标（经验值）比重GS240，干密度D228G/CM3,干抗压强度RC80MPA，饱和抗压强度R62MPA，冻融抗压强度R51MPA，软化系数KD077，冻融损失率为030。除干密度较小外，其余指标符合块石料质量指标要求。（2）西水泉石料场位于包头市北郊，距项目区约50KM，为已开采料场。石料岩性为太古界桑干群片麻岩组（AR1SN3）的黑云角闪斜长片麻岩。强风化层厚250300M，节理发育，节理密度23条/M。弱风化岩体呈黑灰色，坚硬、致密。岩石的主要物理力学性质试验指标比重GS284，干密度D275G/CM3,干抗压强度RC363MPA，饱和抗压强度R218MPA，冻融抗压强度R192MPA，软化系数KD06，冻融损失率为026。以上指标来源我院2007年1月编制的XX自治区XX市转龙湾水库可行性研究阶段工程地质勘察报告。各试验指标符合块石料质量指标要求。储量满足设计要求。由于该料场岩层分布比较稳定，储量丰富，交通便利，建议施工时优先考虑使用此料场。34结论及建议341构造稳定性结论及地震基本烈度项目区地构造单元上属中朝准地台的内蒙地轴和XX台坳北缘，属构造运动较为活跃区。根据2001年版的中国地震动参数区划图（GB183062001），工程区所处位置地震动峰值加速度为020G，相当于地震基本烈度度，地震动反应谱特征周期040S。342水文地质条件结论工作区地下水主要有第四系全新统洪冲积松散孔隙潜水及承压水组成，水量均较丰富。地表水水化学类型为HCO3MGNA型，潜水为HCO3NAMGCA型，承压水为HCO3MGCANA及HCO3MGCA型。库坝区地下水和地表水对普通水泥无腐蚀性。343项目区工程地质条件结论（1）地基承载力评价1单元低液限粘土，地基承载力标准值FKA140KPA，2单元淤泥质低液限粘土，地基承载力标准值FKA80KPA；3单元低液限粉土，地基承载力标准值FKA130KPA；4单元粉土质砂，地基承载力标准值FKA180KPA，建议采用地基承载力标