湖北省沮河河岸整治工程项目可行性研究报告135页.doc
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2024-09-13
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1、XXXXXXXXXXXXX有限公司农业综合开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月126可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录1 综合说明21.1 概述21.2 水文31.3 工程地质51.4 工程任务和规模61.5 工程布置及主要建筑物71.6工程管理912、.7施工组织设计101.8 环境影响评价及水土保持设计121.9 投资估算141.10 经济评价及综合评价142 水 文162.1 流域概况162.2 水文气象特征172.3 水文测站及基本资料172.4 设计洪水182.5 分期设计洪水242.6 xx站水位流量关系243 工程地质263.1 前言263.2 区域地质273.3 土石体物理力学性质293.4 各整治段工程条件及评价333.5 天然建筑材料383.6 结论及建议394 工程任务与规模404.1 工程建设的必要性404.2 防洪标准及设计洪水位454.3 工程任务与规模485 工程布置及主要建筑物515.1 设计依据515.2 河3、道概况565.3 河床形态基本特征565.4 河床演变575.5 河岸整治工程总体布置575.6 坡式护岸设计615.7 防洪堤设计695.8 主体工程量706 工程管理726.1 管理组织机构726.2 工程管理范围和保护范围726.4 管理设施737 施工组织设计767.1 施工条件767.2 施工导流787.3 主体工程施工797.4 主要施工机械817.5 施工布置817.6 施工总进度838 环境影响评价及水土保持848.1 环境影响评价848.2 水土保持898.3 综合评价与结论919 投资估算929.1编制说明929.2投资估算9410 经济评价9810.1 编制依据9810.4、2国民经济评价9810.3综合评价及结论1041 综合说明1.1 概述xx县位于湖北省中西部,属鄂西山区向江汉平原过渡的低山丘陵地带,地跨东经11114-11152、北纬3053-3122,东邻荆门,南接当阳,西连宜昌,北与保康、南漳接壤,自古有“西蜀门户、荆襄要冲”之称。沮河自北向南贯穿xx县全境,境内河道长61.51km。沮河西部以低山为主,约占全县总面积的40,平均海拔700米;沮河以东以丘陵为主,约占全县总面积的25,平均海拔300米;沮河中部以冲积平原为主, 约占全县总面积的35,平均海拔150米。沮河系长江中游北岸一级支流沮漳河的西支,发源于保康境内的荆山,自西北向东南流经保康县马5、良镇、南漳县峡口镇、xx县洋坪镇和城关鸣凤镇、当阳市,至两河口与东支漳河会合入沮漳河。 沮河作为xx县境内的一条重要河流,河岸沿线人口密布,村、镇众多,为xx县的经济中心地带。但是,每遇山洪暴发,河岸冲刷坍塌严重,直接威胁沿岸人民生命财产安全。2006年3月,我所受xx县水电局委托,承担xx县沮河( 至洋坪镇)河岸整治工程可行性研究工作。在县水电局及有关单位的配合下,按照水利水电工程可行性研究报告编制规程(DL 5020-93)、城市防洪工程设计规范(CJJ50-92)、防洪标准(GB50201-94)及堤防工程设计规范(GB50286-98)的要求,实事求是地对工程建设条件进行了现场调研、勘6、测、试验,在取得可靠基础资料的基础上,进行了相应深度的可行性研究设计。1.2 水文 流域概况沮河系长江一级支流沮漳河的西支,发源于保康县境内的荆山,自西北向东南流经保康的马良坪、南漳县的峡口、xx县的洋坪和城关鸣凤镇、当阳市,至两河口与东支漳河汇合后入沮漳河,流经草埠湖、菱角湖农场,沿当阳市、荆州区、枝江县边界至荆州临江寺汇入长江。沮漳河全流域面积7284km2,两河口以上沮河流域面积3367km2。沮河流域形状呈长条形,地势从西北向东南倾斜,是鄂西北山区到江汉平原的过渡地带。沮河峡口以上为山区,占流域面积的43.3%;峡口至当阳市黄家湾为浅山丘丘陵区,占流域面积的35.8%;当阳市黄家湾以下7、为平原区,占20.9%。沮河干流全长243.6km,总落差1409m,河道平均坡降5.78。 水文气象沮河流域属亚热带季风气候区,气候温和,四季分明,雨量丰沛,水资源丰富。根据xx气象站(设于1952年)观测资料分析,多年平均气温16,极端最高气温40.2,极端最低气温为-19;多年平均降雨量1096.8mm,但年际、年内变化较大,实测最大年降雨量1504mm(1983年4月1967年3月,上游官斗坪站),最小年降雨量586.8mm(1966年4月1967年3月,上游马良坪站),年内410月降雨量占全年的86.6%;多年平均蒸发量1405.4mm,无霜期256天,平均相对湿度78%;暴雨持续时8、间一般为2472h,多发生在79月;洪水由暴雨产生,常形成陡涨陡落、洪峰流量较大的洪水特性。 设计洪水沮河流域暴雨中心在xx猴子岩一带。每年510月为汛期,洪水多集中在79月。洪水由暴雨产生,陡涨陡落,为典型山区性河流,也是长江中游暴雨区,洪水过程具有峰高、量大、汇流时间短的特点,峰型以单峰居多,峰现时间410小时,次洪水历时4860小时。根据历年降雨及年径流资料分析,410月降雨占全年的85%左右,113月仅占全年的15%左右。因此, 洪水分期为:410月为汛期,113月为枯水期。xx县境内鸣凤镇上游沮河各河段不同频率下的设计洪水洪峰流量计算成果见表1.1。表1.1 沮河沿程设计洪峰流量 单9、位:m3/s分段起 止 桩 号汛 期 枯水期Q20%Q10%Q20%xx水文站北门电站K47+700 K43+6002437 1639 139 北门电站(九子溪)鹿苑河K43+600K38+6000 2310 1553 132 鹿苑河罗汉浴K38+000K23+900 2214 1488 127 罗汉浴红岩河K23+900K19+8002071 1391 120 红岩河五里河(蔡家湾)K19+800K11+2001965 1320 114 五里河(蔡家湾)马渡河K11+200K0+0001875 1259 110 1.3 工程地质 区域地质工程区域范围内总体为中低山区与江汉盆地过渡地带,山体较10、宽阔,山顶圆滑,属侵蚀堆积地形。沮河总体流向自北西向东南,穿流于低山丘陵之间,河床开阔,两岸滩地及阶地发育,谷坡较缓。工程区域位于淮阳山字型构造两翼反射弧与脊柱黄陵背斜的过渡带、北西向构造与新华夏系构造体系复合部位。主干构造为北西向,代表性断裂为通城河大断裂和xx大断裂,工程位于这两个大断裂构成的地堑之中。这两条大断裂对xx地堑的形成和发展起主导作用,使xx地堑接受了厚达2000m的砂砾岩沉积。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为度。工程区地下水不发育,主要可分为孔隙水和基岩裂隙水,砂岩中赋存有少量裂隙水,多以泉的形式出露,11、出水量较小。地下水以大气降水的垂直入渗补给为主。对砼无侵蚀性。 各整治段工程地质条件本工程建筑物均位于沮河级阶地上,地层结构总体为二元结构,上部为砂壤土、壤土、粘土,厚度2.03.5m,抗渗性较强,下部为砂卵石层,厚度2.53.5m,抗渗性较差,砂卵石下伏白垩系红砂岩,局部地段河床见砂岩出露。防护墙基础可坐落于冲刷线以下的砂卵石层和红砂岩上。 天然建筑材料本工程主要建筑形式以护岸为主,需要天然建筑材料主要有块石、砂卵石及粘土。工程区内块石、砂卵石料及土料储量丰富,交通方便,可满足工程建设需要。1.4 工程任务和规模 工程建设必要性据调查,鸣凤镇城区上游沮河沿岸其余地段均未设防,靠天然河道泄洪。12、多年来由于遭受洪涝灾害,致使沮河沿岸多处发生大面积坍塌,冲毁良田450公顷,河道多处改道而行。由于大部分河岸为土质边坡,其抗冲能力较差,在河道水流的冲刷作用下,河岸坡脚被淘蚀形成陡岸,多处发生严重崩岸。经现场踏勘,鸣凤镇城区上游沮河沿岸岸坡坍塌严重的地段有15处之多,严重威胁到沿岸居民的正常的生产生活。鸣凤镇城区上游沮河河段沿岸是居民密集区,地理位置重要,在全县经济发展中具有举足轻重的作用。因此,沮河河岸整治工程的兴建对促进xx县社会经济发展和村镇建设,改善投资环境,保持社会稳定,具有重要意义。工程建设是必要的,宜尽早实施,以利早日发挥效益。 设计洪水位及工程规模河道水面线计算采用河道恒定非均13、匀流基本方程即能量方程进行计算。xx水文站测流断面位于城区河道下游(桩号47+700)处,通过设计洪水计算可知,该断面10年一遇设计洪峰流量为2437m3/s,5年一遇设计洪峰流量为1639m3/s。相应的控制水位如下:10年一遇洪峰流量2437m3/s,相应洪水位为106.03m;5年一遇洪峰流量1639m3/s,相应洪水位为105.33m。鉴于峡口水库远期规划,其正常蓄水位将达290 m(吴淞高程),防洪库容将达1.4亿m3,可使xx当阳河段防洪标准提高到50年一遇,沮河河岸整治工程将对河岸坍塌重点险工险段进行整治,仅对沿河重要村镇设置防洪工程。经实地踏勘调查统计,马渡河大坝至鸣凤镇沮河沿14、岸需要进行河岸坍塌整治的河岸14段,总长为16060m;需要进行河岸坍塌整治并新设置防洪工程的河岸1段(洋坪镇),长度为1300m;共计17360m。1.5 工程布置及主要建筑物工程等别及建筑物级别根据防洪标准(GB50201-94),该防护区的等级为等,防洪标准为10年一遇洪水。根据堤防工程设计规范(GB50286-98),该河段堤防工程的级别为5级,由此确定河岸整治工程建筑物的级别为5级。河道概况沮河系长江中游北岸一级支流沮漳河的西支,发源于保康境内的荆山,集水面积3367 km2,自西北向东南流经保康县马良镇、南漳县峡口镇、xx县洋坪镇和城关鸣凤镇、当阳市,至两河口与东支漳河会合入沮漳河15、;东支漳河发源于南漳境内的荆山,集水面积2970 km2;沮漳河区间集水面积947 km2,流经草埠湖、菱角湖农场、沿当阳市、荆州区、枝江县边界于荆州临江寺汇入长江。沮漳河全流域面积7284km2,沮漳河干流长74.5km,沮河干流长243.6km,漳河干流长206.7km;沮漳河干流为平原河道,河道坡降平缓;沮河和漳河均为山区型河道,坡降较大。河床形态基本特征该段河流总体呈北北西南南东走向,由于河道宽浅,两岸缺乏控制工程,河床组成物质松散,洪水暴涨陡落,洪枯流量悬殊,河床因主流摆动而形成宽滩窄槽,洲滩密布,汊道众多。但主流摆幅不大,最大摆幅约200m。工程区即马渡河大坝至鸣凤镇上游河段蜿蜒曲16、折,有大小弯道十处之多,凹岸冲刷,凸岸淤积。由于没有对水流起制约作用的天然和人工节点,属游荡型河段,河岸组成抗冲性较差,时有崩岸发生,但泄流主槽基本稳定。本河段地处中低山区与江汉盆地过渡地带,多为宽浅式河床,深泓相对稳定;其水流输沙能力与实际输沙量相当,由于河床多为砂卵石,抗冲能力强,故可以认为河床基本稳定不变。1.5.4河岸整治工程总体布置由于鸣凤镇上游河段长达48.9 Km,沿河左右岸无防洪堤,防洪标准不满足10年一遇的设计要求;河岸冲刷崩塌严重,经现场调查统计,总计15处、长达17360m的岸坡遭受洪水冲刷而导致河岸坍塌。为此,亟需对鸣凤镇上游河岸进行整治。根据沮河河道整治的原则,确定采17、用坡式护岸型式。由于沮河城区上游河段大部分不满足10年一遇的防洪标准,为了控制工程投资规模,并结合河道整治的近期目标,河岸整治的具体工程措施包括以下两种:单一护岸对于河岸沿线仅分布农田和村庄的河段暂不采取挡洪措施,仅对河岸进行护岸整治,此类河岸共14处,总计长16060m。护岸+防洪对于洋坪镇河段防洪标准不满足10年一遇设计要求的河段,除对河岸进行护岸整治外,还需新建防洪堤。1.5.5坡式护岸设计根据沮河河道整治的原则和河道特征,确定采用坡式护岸型式。结合当地建筑材料,具体结构形式为:下部浆砌石护脚与上部现浇混凝土护坡的组合。为了尽量保护农田、保持岸线不后退,可将岸坡即护岸工程背水面采用河床表18、面的砂卵石进行回填处理。根据当地块石料丰富和砌石经验丰富的特点并结合本工程的实际情况,坡式护岸下部护脚采用M7.5浆砌石重力式挡墙。上部护坡结合实际情况,采用砂卵石回填并按12.0或1:2.5的标准坡比平整至设计顶部高程后进行污工护砌。1.5.6防洪堤设计需要修建防洪堤的河岸位于洋坪镇。河岸桩号为K16+000K17+300,长1300m,设计洪水位147.1144.9m,堤顶超高取0.8m,堤顶高程确定为147.9145.7 m。 根据现有河岸的实际情况,只有100m (K16+400K16+500)的河岸需要加高,且需要加高的最大高度为0.5m。该段防洪堤采用护岸与防洪相结合的型式,即将护19、岸工程的上部护坡顺延至防洪堤设计高程。1.6工程管理管理机构xx县沮河河岸整治工程完建后,根据工程实际情况拟成立沮河河道工程管理段,负责沮河河道及护岸工程的安全运行及日常维护工作,其行政隶属于xx县水电局。根据工程规模和堤防工程管理设计规范等确定河岸整治工程管理站的人员编制。拟定编制共5人。管理范围为防止在临近护岸工程的一定范围内从事危害工程的活动,划定适当的工程保护范围是必要的。根据河道管理条例,划定护岸边界线以外100m区域为工程的保护范围。在工程保护范围内,不改变土地和其它资源的产权性质,仍允许原有业主从事正常的生产建设活动,但必须禁止危及河岸工程安全的活动。本河岸整治工程的管理范围包括20、护岸背水坡脚外10m以内范围及附属工程设施。1.6.3管理设施根据堤防工程管理设计规范(SL171-96)的要求,结合本工程的实际情况,选择如下观测项目为:表面观察、水文观测、沉降、位移观测。为了加强对防洪工程的监测,配备的主要观测设施:通讯手机2部,程控电话1部,配置必要的信息处理设备。拟配置计算机2台,A3激光打印机一台。1.7施工组织设计施工条件沮河自北向南贯穿xx县全境,总体流向为自北西向东南,穿流于低山丘陵之间。xx县位于湖北省中西部,属鄂西山区向江汉平原过渡的低山丘陵地带,地跨东径11114-11152、北纬3053-3122。省道荷(花)当(阳)公路,乡道洋(坪)白(府头)公路与21、沮河紧邻并行,对外交通方便。工程项目主要分别于沮河两岸,各整治段较为分散, 施工期间的生活用水、施工用水均可就近取用。本工程各施工段用电量不大,可直接从施工区内已有的供电线路接线。工程所用主要建筑材料有砂卵石料、土料、块石、混凝土骨料、水泥等。 水泥和木材:在洋坪镇和xx县城购买;其余材料可沿河岸就近取用。施工导流由于护岸工程均沿河贴岸而建,对于下部护脚而言,设计上要求挖除河床砂卵石覆盖层,使其尽可能座落在基岩上,因此基础施工需在围堰保护下方能进行。根据水利水电工程施工组织设计规范(SDJ33889)和防洪工程导流建筑物保护对象的规模和级别,确定导流建筑物洪水标准为5年一遇,临时建筑物为5级。22、根据当地建筑材料的特点,拟采用粘土心墙土石围堰。围堰为5级建筑物,堰顶高程按枯水期113月5年一遇设计水位加0.5m安全超高确定。围堰高度一般为2.03.55m,堰顶宽3m,上下游边坡11.5。主体工程施工各段护岸工程主要采用下部浆砌石重力式结构护脚和上部现浇混凝土护坡相结合的型式。其施工顺序为:围堰填筑 基坑开挖、抽水 基础找平及浆砌石护脚砌筑 基坑砂卵石回填 坡面砂卵石回填及平整 混凝土浇筑。施工布置根据工程分布范围广、项目数量多、施工强度小的特点,在方便施工的基础上,应尽可能简化施工布置。由于工程均分布在河岸,施工布置应因地制宜、充分利用工程永久征地、现有的道路以及当地可提供租赁的房屋等23、,尽量减少施工占地。共租借房屋1850m2,共修筑临时道路总长14km,工程临时占地39亩。1.7.5施工总进度考虑到工程施工场地、环境及工程自身的特点,本着均衡施工的原则安排施工总进度。本工程计划工期2年,分两个枯水季节,工程从第1年10月1日开工,第3年4月底全部结束,其中施工准备2个月,主体工程施工12个月。1.8 环境影响评价及水土保持设计 环境影响评价.1有利影响河岸整治工程完建后,对xx境内沮河河岸的自然环境和社会环境将会有较大的改善。可使河岸免受冲刷、防止继续崩岸,减少洪水对生态环境的破坏和经济损失,为社会安定及国民经济稳定发展提供安全保障。为沿岸村落、集镇居民财产奠定了安全基础24、。本期沮河河岸整治工程的兴建,可减免xx县沮河中上游地区的洪水灾害,降低洪灾损失,保护水质,防止洪水冲刷淹没对生态环境的破坏,防止洪水过后引起的疾病流行,提高健康水平,解除人们对洪水的恐惧心理,消除人们的心灵创伤,提供稳定的生产和生活环境,使地区环境更趋完善而安定,提高总体环境质量。.2不利影响及减免措施废污水排放施工期间废污水排放主要来自砂石料以及各种生产设备的冲洗、施工人员生活污水的排放等。采用设置废水集水池沉淀后再排放。噪声污染噪声污染主要来自施工机械运作时所产生的噪声,以及车辆的马达声、喇叭的喧闹声等,施工噪音将对当地居民及施工人员产生一定影响。在工程施工时应按照施工规范,严格控制施工25、机械的高鸣笛和夜间施工;对高噪音声源设备远离居民点布置。同时,对长期处在噪音污染中的施工人员配戴防声帽或隔音设备等,尽量减少噪音对施工人员的伤害。空气污染空气污染主要是施工机械尾气的排放和车辆运行所产生的扬尘,为了减少空气的污染,可配备尾气净化器来降低污染;同时,为了避免产生大量扬尘,由专门人员定期给施工地面和运输道路路面进行洒水处理。生活垃圾在施工期施工人员产生的生活垃圾由专人清理、集中、并运送至垃圾处理厂进行处理。 水土保持设计.1水土流失预测沮河河岸整治工程建设,主要建设内容为在沮河两岸修建护岸,防止两岸农田、道路、乡村被冲刷损坏。为了保持沮河沿岸的生态环境,必须采取工程措施或生物措施,26、减轻因修建工程新增的水土流失。.2水土保持措施设计水土保持措施设计主要考虑施工弃料场、取料场及施工临时占地的水土保持措施。弃料场本工程弃料绝大部分用于河岸回填,少量的弃渣拟就近集中填放于山谷低洼处,并进行表面覆盖绿化。取料场由于该工程施工区比较分散,各段所需土石料选择就近的料场开采。共采用2处采石场,7个土料场。各料场开采完毕后恢复其植被,可在其上种草或植树造林。施工临时占地本工程的施工临时占地主要为施工砂石料堆放场临时用地,工程完建后采取平整绿化即可1.9 投资估算投资估算按湖北省水利厅文件“鄂水利发20053号”文颁发的水利水电工程设计概(估)算编制规定(试行)进行。水利水电工程设计估算费27、用构成及计算标准执行湖北省水利厅文件“鄂水利发20053号”文颁发的水利水电工程设计概(估)算编制规定(试行)。本工程主要建筑物工程量:砂卵石开挖203065m3,砂卵石回填421960m3,砼51950m3,浆砌石86270m3。主要材料用量:水泥21189t,砂64919m3,碎石45815m3,块石93172m3。主体工程施工总工期为14个月,总工时为135.29万工时。工程静态总投资5737.79万元,总投资5737.79万元。其中工程部分投资5703.15万元,环境保护及水土保持部分投资34.64万元。1.10 经济评价及综合评价本期沮河河岸整治工程实施后,洋坪至鸣凤段防洪标准将有所28、提高,人民安居乐业,减少洪水威胁,是一个改善环境,具有社会效益、经济效益和环境效益等巨大综合效益的系统工程。本期沮河河岸整治工程规模不大,技术上可行,施工相对简单,工程占地面积较小,不涉及移民和房屋拆迁,经济内部收益率达14.3,经济上合理。根据国民经济评价效益费用流量计算得到国民经济评价各项指标,其经济内部收益率为14.3,经济净现值909.3万元,经济效益费用比1.19,可见各项经济指标优越,投资效果显著,在经济上是合理可行的。2 水 文2.1 流域概况沮河系长江一级支流沮漳河的西支,发源于保康县境内的荆山,自西北向东南流经保康县的马良坪、南漳县的峡口、xx县的洋坪和城关鸣凤镇、当阳市,至29、两河口与东支漳河汇合后入沮漳河,流经草埠湖、菱角湖农场,沿当阳市、荆州区、枝江县边界至荆州临江寺汇入长江。沮漳河全流域面积7284km2,两河口以上沮河流域面积3367km2。沮河流域形状呈长条形,地势从西北向东南倾斜,是鄂西北山区到江汉平原的过渡地带。沮河峡口以上为山区,占流域面积的43.3%;峡口至当阳市黄家湾为浅山丘丘陵区,占流域面积的35.8%;当阳市黄家湾以下为平原区,占20.9%。沮河干流全长243.6km,总落差1409m,河道平均坡降5.78。沮河自马渡河引水坝上游进入xx境内,自北向南纵贯xx全县,境内河长61.51km,xx站以上控制面积2411km2,占71.6,是xx县30、最大河流。沿岸河谷冲畈地带与丘陵错落分布,是xx县农田和人口最集中的地带,也是xx县重要农业产区和经济较发达地带,沿岸分布有洋坪、旧县和城关鸣风镇等重要城镇。其中鸣风镇为xx县政府驻地,是全县政治、经济、文化中心,地位十分重要。沮河径流来自降雨,径流与降雨同步,年内分配基本一致,410月为汛期,113月为枯水期,沮河xx站多年平均流量32.66m3s,年径流量10.3亿m3,径流深427mm。沮河为山区型河流,洪水过程陡涨陡落,峰型以单峰为主,峰现时间410小时,主汛期79月,多年平均侵蚀模数250tkm2.a。沮河自北向南穿越于低山丘陵之间,河流多为宽谷,两岸滩地及阶地发育,谷坡较缓,河滩平31、坦宽阔,植被多为农作物、杂草杂树、丛林及芦苇等。山丘区土壤以黄棕壤、紫色土、石灰土为主,平原区以潮土和水稻土为主。流域植被良好,山区覆盖率在60以上,丘陵区覆盖率在35左右,水土流失不严重。2.2 水文气象特征沮河流域属亚热带季风气候区,气候温和,四季分明,雨量丰沛,水资源丰富。根据xx气象站(设于1952年)观测资料分析,多年平均气温16,极端最高气温40.2,极端最低气温为-19。多年平均降雨量1096.8mm,但年际、年内变化较大,实测最大年降雨量1504mm(1983年4月1967年3月,上游官斗坪站),最小年降雨量586.8mm(1966年4月1967年3月,上游马良坪站),年内4132、0月降雨量占全年的86.6%。多年平均蒸发量1405.4mm,无霜期256天,平均相对湿度78%。暴雨持续时间一般为2472h,多发生在79月。洪水由暴雨产生,常形成陡涨陡落、洪峰流量较大的洪水特性。xx气象站气象特征值见表2.1。表2.1 xx气象站气象特征值项 目单位数值备 注多年平均气温16.0极端最高气温40.2极端最低气温-19.0平均相对湿度%78多年平均降雨量mm1096.9多年平均蒸发量mm1405.420蒸发皿平均风速m/s1.7最大风速m/s16.3最多风向NNW2.3 水文测站及基本资料沮河流域内水文测站从上至下有马良坪水文站、xx水文站及猴子岩水文站。马良坪水文站设于133、961年3月,测站以上集水面积926km2,施测流量、水位。xx县城附近设有猴子岩水文站,于1955年11月1日设站,1986年撤消,观测水位、流量、降雨等资料,测站以上集水面积255lkm2,采用假定高程系统,其与吴淞、黄海换算关系如下:假定高程43.479m吴淞高程吴淞高程1.804m=黄海高程1985年1月于鸣凤镇设立xx水文站,观测水位、流量等至今。xx站采用黄海高程系统,集水面积2411km2。本次设计采用的资料系列有:马良坪站38年流量系列(19611998年)、43年降水系列(19561998年);猴子岩站30年水位流量系列(19561985年)、31年降水系列(1956198634、年);xx站15年流量系列(19862000年)、16年降水系列(19862001年)。2001年以前沮河流域内无大型控制性水利枢纽工程,人类活动影响较小,测验资料具有一致性。马良坪水文站、xx水文站和猴子岩水文站均为湖北省水文水资源局设立,属于国家基本站网,各项目观测合理、精度可靠、资料系列较长、资料整编规范、可以直接采用。2.4 设计洪水 暴雨及洪水特性沮河流域属亚热带季风气候,雨量丰沛,雨热同季。暴雨持续时间一般为24h72h,多发生在79月,暴雨中心在xx猴子岩一带。每年510月为汛期,洪水多集中在79月。洪水由暴雨产生,常形成陡涨陡落、洪峰流量较大的洪水特性。沮河为山区性河流,也是长35、江中游暴雨区,洪水过程具有峰高、量大、汇流时间短的特点,峰型以单峰居多,峰现时间410小时,次洪水历时4860小时。 历史洪水及重现期长江委、省电专及省水利勘测设计院分别于1954年、1958年和1963年对沮河干流进行了历史洪水调查,其中以省水利勘测设计院调查推算的成果较为合理完善。猴子岩水文站测流断面附近河段有1816年、1826年、1910年、1935年、1948年和1954年共6年历史调查洪水。由于洪痕可靠,为历史洪水量级及序位的确定提供了较正确的依据,历史洪水成果见表2.2。猴子岩实测最大洪峰为4030m3/s(1958年),应作为特大值进行处理。从表2.2可知,猴子岩站1935年洪36、水为最大。据当阳县志记载,“数百年的洪水灾害中,洪水破城者,唯1935年”。据历史洪水考证,1816年洪水比1771年洪水大,因此1935年洪水考证期可上溯至1771年,定为1771年以来的第一位,其重现期为230年;而1826年及1816年为第二位和第三位。由于1910年洪水和1771年洪水大小无法比较,故1910年以后洪水在第二个考证期内进行排位,其考证期为90年。1910年、1958年、1948年、1954年分别为1910年以来第一位、第二位、第三位和第四位。表2.2 沮河猴子岩站历史洪水调查成果表年 份1935年1826年1816年1910年1958年1948年1954年流量(m3/s37、)8500640057004770403037703090可信度可靠尚可靠参考较可靠可靠较可靠尚可靠重现期(年)23090排 位第一位第二位第三位第一位第二位第三位第四位 沮河猴子岩站设计洪水.1 猴子岩站实测洪峰流量系列猴子岩站有19561985年的实测洪峰流量系列;1986年上移至xx站,xx站有19862000年共15年的实测洪峰流量系列;按控制流域面积比的2/3次方将xx站流量系列转换成猴子岩站流量系列,共同组成猴子岩站45年的实测洪峰流量系列。成果见表2.3。表2.3 猴子岩站实测洪峰流量系列 单位:m3/s年份19561957195819591960196119621963196438、1965洪峰流量1890189040307211010511178020208141320年份1966196719681969197019711972197319741975洪峰流量7538282050938723134017910409121170年份1976197719781979198019811982198319841985洪峰流量2756495121600105012201370151028901770年份1986198719881989199019911992199319941995洪峰流量585807953993143318691339803608870年份1996199719939、819992000洪峰流量14129992284866930.2 沮河猴子岩站设计洪水根据猴子岩站历史调查洪水及实测洪水系列,进行不连续系列的频率计算,得到猴子岩站各频率设计洪水洪峰流量。成果见表2.4。 峡口水库入库洪水及下泄洪水峡口水库位于马渡河大坝上游,是一座以发电为主,兼有防洪、航运、灌溉、养殖、人畜饮水等综合效益的大型水库。目前实施的为低坝方案,正常蓄水位264.13m。采取的泄流方式为表孔加中孔溢洪,表孔为3孔,溢流净宽为13m,堰顶高程为253.627m(黄海高程,下同);中孔为2孔,孔口宽6.5m。按水库设计防洪标准,该工程实施后可将下游xx当阳河段防洪能力可以提高到20年一遇40、,相应的防洪高水位为264.88m。.1 峡口水库设计洪水峡口坝址上游有马良坪站,下游有猴子岩站,峡口水库设计洪水拟采用流量途径根据马良坪站及猴子岩站实测洪水系列按比拟法计算得到。马良坪历史洪水洪峰流量根据猴子岩历史洪水调查资料,采用面积比的2/3次方得到;峡口坝址洪峰根据面积比按式2.1计算得到。 式2.1猴子岩、马良坪、峡口坝址各频率设计洪水洪峰流量计算成果见表2.4。表2.4 猴子岩、马良坪、峡口坝址各频率设计洪水洪峰流量站 名项目设 计 参 数洪峰流量(m3/s)均值CvCs/Cv0.5%2%5%10%20%猴子岩(F=2551km2)Qm13900.863.573235157378141、27941890峡口坝址(F=1458km2)Qm44473120228016701120马良坪站(F=926km2)Qm3037212015401120745.2 峡口水库对下游河道的调蓄作用峡口水库防洪调度原则为:以正常蓄水位起调,当来水小于表孔闸门全开时的泄流量时,由表孔泄洪,控制闸门开度,来多少泄多少。当库水位小于等于20年一遇防洪高水位264.88m时,控制下泄流量不超过下游河道安全泄量2000m3/s。当库水位超过防洪高水位264.88m时,不考虑下游防洪要求,表孔闸门全开泄洪。表孔全开后,库水位仍超过264.88m时,启用中孔,按闸门全开泄洪。根据以上调度原则,由于其10年一遇及42、5年一遇入库洪峰流量均未超过2000m3/s,来多少泄多少,对下游河道不产生调蓄作用。 马渡河坝址及xx站设计洪水考虑到峡口水库对超过20年一遇标准的洪水基本上没有削峰作用,且马渡河坝址离猴子岩水文站较近,其控制面积占猴子岩控制面积的65%,同时xx站址离猴子岩水文站也较近,其控制面积占猴子岩控制面积的96%。因此,马渡河坝址和xx站设计洪峰流量均直接采用由猴子岩设计洪峰流量按面积比拟计算得到。马渡河坝址和xx站设计洪水洪峰流量计算成果见表2.5。表2.5 马渡河坝址、xx站设计洪水洪峰流量成果表站 名控制流域面积(km2)采用参数洪峰流量(m3/s)均值CvCv/Cs0.5%2%5%10%243、0%猴子岩站255113900.863.572985157378127941890xx站241170204984364126911820马渡河坝址1655.854713866283420951235 沿程支流设计洪峰流量沮河流域在xx县境内支流众多,其中控制流域面积在50km2以上的支流从上至下有五里河、红岩河、罗汉浴、鹿苑河、九子溪,各支流控制流域面积依次为78.4km2、118km2、85km2、87.5km2、87.5km2。考虑其与猴子岩站同属于沮河流域,具有相同的水文气象和下垫面条件,可以采用水文比拟法推算五个支流的洪峰流量。计算公式见式2.2。 式2.2式2.2中:支流天然流量,m44、3/s,i=15,依次为五里河、红岩河、罗汉浴、鹿苑河、九子溪;猴子岩天然流量,m3/s;各支流汇入口断面以上和以下控制面积,km2;猴子岩站控制面积,km2。 沮河干流分段设计流量沮河自马渡河上游到xx水文站有五条支流汇入,依次是五里河、红岩河、罗汉浴、鹿苑河、九子溪,故取几个河口为控制断面,各段流量依次按下式计算:马渡河坝址流量:马渡河坝址五里河段:五里河红岩河段:红岩河罗汉浴段:罗汉浴鹿苑河段:鹿苑河九子溪段:九子溪xx站段:计算结果见表2.6。表2.6 沮河沿程设计洪峰流量 单位:m3/s分段起 止 桩 号汛期枯水期Q20%Q10%Q20%xx水文站北门电站K47+700 K43+6045、02437 1639 139 北门电站(九子溪)鹿苑河K43+600K38+6000 2310 1553 132 鹿苑河罗汉浴K38+000K23+900 2214 1488 127 罗汉浴红岩河K23+900K19+8002071 1391 120 红岩河五里河(蔡家湾)K19+800K11+2001965 1320 114 五里河(蔡家湾)马渡河K11+200K0+0001875 1259 110 2.5 分期设计洪水根据历年降雨及年径流资料分析,410月降雨占全年的85%左右,113月仅占全年的15%左右。因此,施工洪水分期为:410月为主汛期,113月为枯水期。枯水期设计洪水推求方法:46、统计猴子岩水文站枯水期历年最大洪峰流量,并进行频率计算,得到施工期设计洪峰流量;按面积比拟,参照设计洪水推求方法求得各段枯水期设计洪峰流量。各段分期设计洪水洪峰流量成果详见表2.6。2.6 xx站水位流量关系xx水文站建于1985年,1986年起测至今。由于实测期间最大流量仅2200m3s (1998年),因此xx站水位流量关系中低水部分以xx水文站19862003年实测水位流量资料为依据,高水部分以西门码头调查洪水为依据外延,xx站水位流量关系见表2.7。西门码头位于xx站上约395m处,测流断面为“V”形河谷,河床稳定,西城墙上有调查历史洪水洪痕高程,可以作为xx站水位流量关系外延依据。求47、得xx站水位流量关系见表2.7及图2.1所示。表2.7 xx站水位流量关系表 流量(m3/s)562836871278238938474500553670008000水位(m)102103104105106107107.41108.00108.64109.093 工程地质3.1 前言沮河系长江中游北岸一级支流沮漳河的西支,发源于保康县境内的荆山,自西北向东南流经保康县马良镇、南漳县峡口镇、xx县洋坪镇和城关鸣凤镇、当阳市,至两河口与东支漳河汇入沮漳河。沮河干流长243.6km,xx县境内河道长61.51km。由于河岸坍塌严重,对两岸沿线的农田、村镇及道路等构成了严重的威胁,亟需对河岸进行整治。48、沮河河岸整治工程的范围为鸣凤镇上游河段马渡河大坝至安鹿、北门电站沿线约44km的河段。现阶段主要对已经发生崩岸的河段进行治理,共计河岸15段、总长17360m。为了配合河岸整治工程的设计工作,根据工程实际情况,按照有关规程规范的要求对该工程项目区进行了工程地质勘察工作,完成的主要工作量见表3.1。 表3.1 地质勘察工作量统计表项目单位工作量工程地质测绘km20.5探坑个10工程地质调查日9取扰动土样件2取岩样件1室内土工试验组2 另外,湖北省水利水电勘测设计院编写的xx县鸣凤镇城区防洪工程初步设计报告与湖北金浪勘察设计有限公司编写的湖北省xx县夜红山电站可行性研究阶段工程地质勘察报告与本工程49、为同一地质单元,对本工程具有较好的可比性。因此,本工程部分参数引用上述报告。3.2 区域地质 地形地貌工程区域范围内总体为中低山区与江汉盆地过渡地带,地形地貌与构造行迹密切相关,表现为地壳隆起带多为中低山区,地壳断陷带多为山间河流阶地及平地。山体较宽阔,山顶圆滑,属侵蚀堆积地形。沮河总体流向自北西向东南,穿流于低山丘陵之间,河床开阔,宽约100120m,河流自然坡降3,两岸滩地及阶地发育,谷坡较缓。 地层岩性该区域出露地层主要为三叠系、白垩系及第四系,由老至新各层岩性如下:(1)三叠系(T)三叠系下统嘉陵江组(T1j)灰色厚层状泥质条带灰岩、块状灰岩,厚度超过500m,在工程区内分布较少,主要50、分布于河流两侧。三叠系中统巴东组(T2b)紫红色页岩、粉砂质页岩,局部夹透镜体状灰岩,厚度大于600m,工程区内局部小面积分布。(2)白垩系(K)该地层在工程区大面积分布,沮河河床基底主要由白垩系地层组成,埋深变化不大,约010余m。石门组(K1s)下部为灰红、黄灰色砾岩,局部夹紫红色泥质粉砂岩;上部为红色细砂岩夹灰色薄层钙质粉砂岩及砾岩。五龙组(K1w)下部为灰红色块状砾岩、棕红色细砂岩、粉砂岩及灰色厚层状砂岩、粉砂岩和灰岩,夹砂砾岩及沥青质煤;上部为棕褐、黄灰色块状细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及含砾砂岩互层。罗镜滩组(K1lj)由灰红、紫红、灰色厚层至块状砾岩组成,夹棕红色粉砂岩透镜体,局部见51、橘红色块状粉砂岩。红花套组(K2h)由鲜红色、棕红色块状细砂岩夹砾岩、粉砂岩和泥岩等组成,局部夹灰岩,厚度较大。跑马岗组(K2p)下部为杂色中厚层状细砂岩、粉砂岩与紫红色、灰绿色泥岩、砂质泥岩互层;上部为灰绿、灰褐色薄中厚层状细砂岩、粉砂岩与泥岩、粉砂质泥岩互层。(3)第四系(Q)第四系上全新统冲洪积(Q4 al),具二元结构,下部为褐红、褐黄色含铁锰质结核粘土,粉质粘土及砂砾石,厚度大于10m,上部为砂壤土、粉细砂、砂砾石,厚度不等,约数米,分布于现代河床及其两侧滩地,构成沮河I级阶地及河漫滩。残坡积(Q3 el+dl)含砾粘性土,分布丘坡或丘顶,厚度较薄。 地质构造该区域位于淮阳山字型构造52、两翼反射弧与脊柱黄陵背斜的过渡带、北西向构造与新华夏系构造体系复合部位。主干构造为北西向,代表性断裂为通城河大断裂和xx大断裂,工程位于这两个大断裂构成的地堑之间。西南部的通城河大断裂走向NW340,北至保康巴坪,南至当阳庙坪,长约120km,断裂面倾向NEE或E,倾角6080,局部近直立,断裂带宽2030m,挤压破碎现象明显。断裂西盘为志留系三叠系地层,东盘为白垩系地层,均有碳化现象。岩层中存在较明显的多次活动的迹象,最早具东盘向南顺时针扭动的压扭性,中期为张性,产生大量的构造角砾岩,晚期在白垩之后,继续活动,具东盘向上逆冲的压性特征。xx大断裂由一条走向NW340的大断层和其它若干小断裂组53、成,全长60km,倾向SW,倾角5580 ,东盘为三叠系地层,西盘为白垩系地层。这两条大断裂对xx地堑的形成和发展起主导作用,使xx地堑接受了厚达2000m的砂砾岩沉积。 区域稳定性及地震工程区域处于通城河断裂与xx断裂之间,虽然这两条断裂规模巨大,但其两盘岩性不一样,分别为白垩系软岩与三叠系硬岩,软硬相接的断裂难以聚积较多的能量形成地震。另外,沮河位于两断裂之间,为地堑型河谷,断裂带内近于平行分布的小断层发育,断层带多为胶结良好的角砾岩,断层活动微弱活动,对建筑物影响较小。从地震历史来看,该区域发震次数少,震级低,烈度小,最近的一次地震发生于1969年1月,震级4.7级,烈度相当于VI度。根54、据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为度。 水文地质条件工程区地下水不发育, 地层岩性主要为白垩系砂岩和第四系松散堆积层,地下水以大气降水的垂直入渗补给为主,主要可分为孔隙水和基岩裂隙水。孔隙水分布于第四系松散的砂砾石层、河漫滩等,其补给源主要来源于大气降雨,沿河床向下游排泄;两岸基岩裂隙水赋存于地质构造及风化作用形成的裂隙中,大气降水入渗补给,受裂隙发育程度和岩体风化程度控制,按自然地形向河流径流和排泄。地下水对砼无侵蚀性。3.3 土石体物理力学性质 岩体工程区内出露基岩主要为白垩系红花套跑马岗组的石英砂岩,抗风化性能稍差,强55、度中等。沮河河段河床及级阶地表层0.11.0m为强风化层,下部为弱风化层。弱风化砂岩与建筑物基底混凝土的摩擦系数为0.5,新鲜砂岩与建筑物基底的摩擦系数为0.55。 土体工程区内出露土体主要为第四系全新统冲洪积地层,按其物质组成可分为:粘土、壤土、砂壤土、粉砂、砂卵石等。粘土分布于安鹿杨坪公路下周家岗一带,呈黄褐色,可硬塑状,抗剪强度较高,粘粒含量较高,渗透系数为110-6110-7cm/s,层厚大于5.0m。壤土分布于双利沟一带,呈黄褐色、灰黄色,可硬塑状,含水量较低,渗透系数为110-5cm/s,层厚大于2.05.0m。砂壤土广泛分布于沮河I级阶地及高漫滩上,呈土黄色,可捏成团,砂感强,含56、水量低,可塑状,土层干燥,渗透系数为110-4cm/s,层厚大于2.05.0m。粉砂常夹于砂壤土中,呈透镜体状分布,由于常在地下水位以上出露,含水量极低,自然固结较密实,渗透系数为110-3510-4cm/s。砂卵石遍布于河流阶地下部及河漫滩上,砾石占70%左右,砂粒占30%左右,含极少量粉粒及粘粒,砾石以灰岩、砂岩为主,粒径不均一,为530cm,渗透系数110-3510-3cm/s。砂卵石的抗渗防冲能力较差,承载力较高,从承载能力的角度而言,且该工程措施全部为防护墙,防护墙墙高最大不超过4m,对承载力要求不高,所以砂卵石可以作为基础持力层。类比xx县鸣凤镇城区防洪工程初步设计报告及湖北省xx57、县夜红山电站可行性研究阶段工程地质勘察报告,提出各类土体的物理性质指标见表3.2。根据工程经验并查阅相关规范,提出各类土体、基岩与建筑物基底的摩擦系数、各类土体允许渗透比降及持力层的承载力。土石体与建筑物基底的摩擦系数壤土 f=0.250.30砂壤土 f=0.300.35粉砂 f=0.350.40细砂 f=0.400.43砂卵石 f=0.45强风化砂岩 f=0.50新鲜砂岩 f=0.55土体允许渗透比降粘土 0.60.7壤土 0.50.6砂壤土 0.40.35粉砂 0.30.35细砂 0.250.3砂卵石 0.10.2持力层承载力细砂 270kPa砂卵石 350kPa强风化砂岩 400kPa新58、鲜砂岩 1200kPa土类比重含水量湿密度干密度孔隙比饱 和度液限塑限塑性指数液性指数凝聚力摩擦角压缩系数压缩模量渗透系数GsdeSrIPIPILCa1-2Es1-2K%g/cm3g/cm3%kPaMPa-1MPa10-7cm/s粘土2.7025.61.921.560.7609535.019.918.60.324521.20.3126.25壤土2.7027.51.901.570.7609036.423130.303021.50.3517.10砂壤土2.7120.41.981.600.72310028.221.27.50.10522.00.3435.12粉砂2.7038.41.901.370.059、24细砂0.029砂卵石0.032表3.2 土体物理力学性质指标建议值注:此表数据引用湖北省水利水电勘测设计院编写的xx县鸣凤镇城区防洪工程初步设计报告。3.4 各整治段工程条件及评价 由于本工程为河岸整治工程,工程措施以护岸为主,施工方案单一,工程方案相对简单,故在本工程勘察工作中勘察手段以探坑为主。本工程均位于I级阶地上,二元结构。现阶段主要对已经发生崩岸的河段进行治理,包括马渡河大坝下游段、三板桥段、蔡家湾村段、洋坪电站取水坝段、洋坪电站厂房段、洋坪镇段、双路养猪场段、棚镇提水站段、棚镇大桥段、万家咀村段、徐家庄村段、观西村至观东村段、泥水桥段、洪家村段、安鹿电站至北门电站段等15段,总60、长17360m。 马渡河大坝下游段该整治段位于马渡河大坝下游右岸,起止桩号K0+000K1+100,长1100m, 此段河岸地面高程175.1173.7m,河床高程168.8167.8m。该河段左岸地势较高;右岸为农田,地势平坦开阔。地层为黄褐色壤土,层厚24m;河床为砂卵石层,其下部为白垩系红砂岩;右岸未见基岩出露,埋深约3.06.0m。由于基岩埋深较大,护岸基础可坐落于砂卵石层上。 三板桥段该整治段位于河道右岸,起止桩号K8+900K9+700,长约800m,河岸地面高程158.9156.1m,河床高程150.9150.2m。该河段左岸为山体,地势较高;右岸为农田,地势平坦开阔。地层具二元61、结构,上部为黄褐色壤土,其底面高程约153.1153.0m;下部为砂卵石层,河床大量覆盖砂卵石,其底面高程约150.2147.5m;下伏白垩系红砂岩。由于该处基岩埋深较大,且防护墙对基础承载力要求不高,护岸基础坐落于砂卵石层上。 蔡家湾村段该整治段位于河道左岸,起止桩号K11+100K11+800,长约700m,河岸地面高程159.2155.4m,河床高程149.5147.8m。该河段两岸地势均比较平坦,河漫滩较为宽阔,两岸为村庄。地层具二元结构,上部砂壤土较薄,厚约2.04.0m,其底面高程146.6146.3m;下部为砂卵石,厚3.0m左右,其底面高程143.3143.2m;下伏白垩系红砂62、岩。护岸基础可坐落于砂卵石层上。 洋坪电站取水坝段该整治段位于右岸,起止桩号K13+300K13+800,长约500m,河岸地面高程153.7150.9m,河床高程145.5143.9m。该河段两岸地势均比较平坦,左岸为农田,右岸为村庄。地层具二元结构,上部为壤土,厚3.5m左右,其底面高程144.9144.8m;下部为砂卵石,厚3.0m左右,其底面高程143.9141.9m;下伏白垩系红砂岩。此段河床以下基岩埋深相对不大,防护墙基础可坐落于红砂岩上。 洋坪电站厂房段该整治段位于左岸,起止桩号K14+800K15+100,长约300m,河岸地面高程150.4147.3m,河床高程143.51463、2.4m。该河段两岸地势稍有起伏,左岸为农田,右岸为村庄。地层同样具二元结构,上部为壤土,厚2.5m左右,其底面高程143.8142.0m;下部为砂卵石,层厚3.0m左右,其底面高程140.8139.0m;下伏白垩系红砂岩。此处河床以下基岩埋深相对不大,防护墙护脚基础可坐落在红砂岩上。 洋坪镇段该整治段位于左岸,起止桩号K16+000K17+300,长约1300m,河岸地面高程149.2145.7m,河床高程140.6139.6m。该河段两岸地势均稍有起伏,左岸为集镇,右岸为村庄。地层具二元结构,上部为壤土,厚3.5m左右,其底面高程144.2138.6m;下部为砂卵石,厚3.0m左右,其底面64、高程141.2135.7m;下伏白垩系红砂岩。此处河床以下基岩埋深相对不大的河段,防护墙基础可坐落在红砂岩上;基岩埋深相对较大的河段(长约300m),防护墙基础可坐落在砂卵石层上。 双路养猪场段该整治段位于右岸,起始桩号K17+900K19+700,长约1800m,河岸地面高程144.9141.6m,河床高程138.0136.1m。该河段两岸地势均稍有起伏,左岸为农田,右岸为村庄。地层具二元结构,上部为壤土,厚3.0m左右,其底面高程139.9136.7m;下部为砂卵石,厚3.0m左右;下伏白垩系红砂岩。此处河床可见基岩大面积出露,防护墙基础可坐落在红砂岩上。 棚镇提水站段该整治段位于右岸,起65、始桩号K20+200K21+600,长约1400m,河岸地面高程140.8138.5m,河床高程135.0134.2m。该段左岸为一小山丘,地势较右岸高;右岸地势平坦,为农田。地层上部为壤土,厚2.5m左右,其底面高程137.5138.3m;下部为砂卵石,厚3.0m左右,其底面高程134.5135.3m;下伏白垩系红砂岩。此处河床可见基岩出露,基岩埋深不大,防护墙基础可坐落在红砂岩上。 棚镇大桥段该整治段位于左岸,起始桩号K21+700K22+000,长约300m,河岸地面高程139.8137.3m,河床高程133.7133.2m。该段左岸地势稍有起伏,右岸地势平坦,为农田、村庄。地层上部为壤66、土,厚2.0m左右,其底面高程133.7136.9m;下部为砂卵石,厚2.5m左右,局部夹粉砂透镜体,其底面高程131.2134.4m; 下伏白垩系红砂岩。基岩埋深不大,防护墙基础可坐落于红砂岩上。 万家咀村段该整治段位于左岸,起始桩号K23+800K26+950,长约3150m,河岸地面高程135.3129.8m,河床高程130.7127.4m。该段右岸为一山丘,地势较高,山体岩石为红砂岩,左岸地势平坦为农田及村庄。地层上部为粘土,厚2.5m左右,其底面高程129.8127.3m;下部为砂卵石,厚2.5m左右,局部夹粉砂透镜体,其底面高程127.3128.0m;砂卵石下伏白垩系红砂岩。此处河67、床大面积见基岩出露,防护墙基础可坐落于红砂岩上。 徐家庄村段该整治段位于右岸,起始桩号K29+100K29+600,长约500m,河岸地面高程128.1126.5m,河床高程123.4122.5m。该段右岸为一山丘,地势较高,山体岩石为红砂岩,左岸地势平坦为农田及村庄。地层上部为壤土,厚2.5m左右,其底面高程125.6123.0m;下部为砂卵石,厚2.6m左右,局部夹粉砂透镜体,其底面高程123.0120.4m;下伏白垩系红砂岩。此处河床大面积见基岩出露,防护墙基础可坐落于红砂岩上。 观西村至观东村段该整治段位于左岸,起始桩号K31+020K32+640,长约1620m,河岸地面高程126.68、1123.9m,河床高程120.8118.9m。该段左右两岸地势均比较平坦,左岸为农田。地层属二元结构,上部为粘土,厚3.0m左右,其底面高程123.5120.4m;下部为砂卵石,厚3.0m左右,局部夹粉砂透镜体,其底面高程120.5117.4m;下伏白垩系红砂岩。此处河床大面积见基岩出露,防护墙基础可坐落于红砂岩上。 泥水桥段该整治段位于右岸,起始桩号K34+100K35+300,治理段长约1200m,河岸地面高程121.9119.9m,河床高程117.3116.2m。该段地层属二元结构,上部为粘土,厚2.5m左右,其底面高程119.4117.4m;下部为砂卵石,厚3.0m左右,局部夹粉砂透69、镜体,其底面高程116.4114.4m;下伏白垩系红砂岩。此处河床大面积见基岩出露,防护墙基础可坐落于红砂岩上。 洪家村段该整治段位于左岸,起始桩号K37+600K38+030,治理段长约430m,河岸地面高程119.9119.2m,河床高程114.5114.1m。该段地层属二元结构,上部为粘土,厚2.8m左右,其底面高程117.1116.4m;下部为砂卵石,厚2.5m左右,局部夹粉砂透镜体,其底面高程114.6113.9m;下伏白垩系红砂岩。此处河床见基岩大面积出露,防护墙基础可坐落于红砂岩上。 安鹿电站至北门电站段该整治段位于右岸,起始桩号K41+500K43+760,治理段长约2260m70、,河岸地面高程112.6110.4m,河床高程106.7104.6m。该段地层属二元结构,上部为粘土,厚4.0m左右,其底面高程108.7107.4m;下部为砂卵石,厚2.54.5m左右,局部夹粉砂透镜体;下伏白垩系红砂岩。局部地段基岩埋深较大,防护墙基础可坐落于红砂岩上。3.5 天然建筑材料本工程主要建筑形式以护岸为主,所需天然建筑材料主要有块石、砂卵石及粘土。块石料 工程需块石料86270m3。工程所在地块石料比较丰富,就近主要有罗汉裕和泥水两个采石场,采石场储量很大,岩性为石灰岩,强度较高,抗风化能力强,抗冲性和开采条件好,石料质量和储量均能满足要求。因河道较长,各治理段至采石场运距不等71、,为412km。砂卵石料 工程需砂卵石料421960m3。沿沮河河滩分布有大量砂卵石料,其母岩主要为灰岩。工程所需砂卵石主要用于岸坡回填及围堰填筑,可全部就近从河床挖取。粘土料 本工程需要粘土料主要用于围堰防渗,共需要73086m3。围堰施工采用粘土心墙结构。由于工程区粘土分布较广,各治理段可就近开采。现场取样经室内试验表明,其土粒比重为2.71,液限为35%和37,塑限为17和18%,塑性指数为18和19,其物质组成细粒含量占76和78.3(颗分试验成果见表3.3),为低液限粘土。质量和储量均满足设计要求。表3.3 围堰填筑料颗分试验成果地点颗粒组成(mm)20220.50.50.250.272、50.0750.0750.0050.005万家咀00.92.620.562.513.5安鹿电站00.72.218.863.115.23.6 结论及建议工程区域范围内总体为中低山区与江汉盆地过渡地带,山体较宽阔,山顶圆滑,属侵蚀堆积地形。沮河总体流向自北西向东南,穿流于低山丘陵之间,河床开阔,两岸滩地及阶地发育,谷坡较缓。该区域位于淮阳山字型构造两翼反射弧与脊柱黄陵背斜的过渡带、北西向构造与新华夏系构造体系复合部位。主干构造为北西向构造,整个枢纽工程位于这两个大断裂构成的地堑之中。xx大断裂由一条走向NW340的大断层和其它若干小断裂组成。这两条大断裂对xx地堑的形成和发展起主导作用,使xx地堑73、接受了厚达2000m的砂砾岩沉积。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为度。工程区地下水不发育,主要可分为孔隙水和基岩裂隙水,砂岩中赋存有少量裂隙水,多以泉的形式出露,出水量较小。地下水以大气降水的垂直入渗补给为主。对砼无侵蚀性。本工程建筑物均位于沮河级阶地上,地层结构总体为二元结构,上部为砂壤土、壤土、粘土,厚度2.03.5m,抗渗性较强,下部为砂卵石层,厚度2.53.5m,抗渗性较差,砂卵石下伏白垩系红砂岩,局部地段河床见砂岩出露。防护墙基础可坐落于冲刷线以下的砂卵石层和红砂岩上。工程区内块石、砂卵石料及土料储量丰富,开采74、运输方便。4 工程任务与规模4.1 工程建设的必要性自然地理及社会经济情况xx县位于鄂西山区向江汉平原过渡的低山丘陵地带,地形地貌条件复杂,地理位置重要,生物资源和矿藏比较丰富。全县自然面积1750 km2,辖7个乡(镇)、114个村、1413个组、6.4244万户计20.93万人,其中农业人口15.94万人。全县耕地面积19.63万亩,其中水田13.21万亩,粮食总产9.47万吨,棉花总产83吨,油料总产9887吨。xx县经济发展较快。2004年全县国民生产总值为21.27亿元,比2003年增长13.7%,其中第一、二、三产业分别为4.53亿元、11.30亿元、5.44亿元,分别比2003年75、增长5%、20.7%、7.2%;完成固定资产投资5.39亿元,同比增长20;农民纯收入3318元,同比增长10.1%;全县人均国民生产总值达到1.02万元。近年来,xx县依托资源优势,初步形成了六大支柱工业。以磷矿资源为依托的磷化工业,形成了磷矿石、磷矿粉、黄磷、五纳黄磷、石墨电极等系列产品,目前年产值达2亿元;以森林资源为依托的林产品加工业,形成了中密度纤维板、防火复合板、家俱等系列产品,目前年产值达0.8亿元,属于限制生产企业;以桑蚕资源为依托的轻纺工业,形成了白厂丝、坯印染、真丝服饰、真丝旅游纪念品等产品,目前年产值达0.2亿元;以水利资源为依托的小水电、以煤炭资源为依托的煤炭采选业、以76、砂石及陶土为依托的建材工业也已具备一定规模。全县现有工业企业2128个。其中,中央及宜昌市属企业2个,县属企业10个,乡及乡以下企业412个,个体企业1704个,县级以上工业企业年产值10.2亿元。xx县国民经济和社会发展“十一五”规划纲要提出的“十一五”时期国民经济和社会发展的主要目标是:全县生产总值年均增长12以上,达到42亿元;全县财政收入年均增长12以上,达到3.8亿元;城镇居民人均可支配收入年均增长8以上,达到11200元;农民人均纯收入年均增长7以上,达到4600元。 洪水特性及洪灾损失沮河流域降雨量较大,暴雨中心在xx猴子岩一带,暴雨持续时间一般为2472小时。沮河洪水来自暴雨,77、410月为汛期,洪水多发生在79月,洪水过程陡涨陡落,峰型以单峰为主,峰现时间410小时,次洪历时4860小时。沮河洪水常常造成沿岸洪灾,淹没范围大,持续时间长,恢复困难。经洪水调查,1935年7月36日大雨倾盆,山洪暴发,沿河房屋禾苗淹没殆尽,全县精华概付洪波,什物牲畜荡然无存,倒塌房屋3705栋,死亡133人,淹死牛猪35423头,水冲沙压农田8968亩,损失达500万元以上(当年价计)。其洪峰流量达8500m3s,重现期为230年,xx历史上多次遭受洪涝灾害,其中鸣凤城区自1769年建新城以来发生大洪水近20次,直接经济损失16亿元,间接损失26亿元。建国以来以1958年洪水最大,7月178、517日连续三天大雨,沮水暴涨,18日夜又降雨238 mm,水位陡涨5m多,洪峰流量达4030m3s,冲毁房屋1032间,淹死5人,伤29人,淹死耕牛4头,牲猪132头,冲走木材1.3万m3,受灾面积75万亩,其中无收1.13万亩,损坏桥梁5座,经济损失1000万元以上;另外,1948年发生较大洪水,沮河洪峰流量3770 m3s,县城西北角堤冲毁达10余丈;1954年6月山洪爆发,沮河洪水达3093m3s,损失粮食134.8万斤,淹死2人,淹死牛猪709头;1957年5月21日晚9时,陡降大雨,全县受灾4024亩,毁房11间,冲走木材21946件,损失4.4万元;1963年5月21日晚810时79、,荷花、洋坪、茅坪2小时降雨183mm,沮河洪峰流量2020m3s,洋坪区巩裕小丰岭生产队耕地基本无存; 1975年7月3日、1983年7月2122日及1984年7月2426日等因降雨较大,沮水猛涨,全县各地受灾严重,直接损失上亿元,间接损失无法计算。因此,沮河流域人民深受多年洪涝之害,洪灾损失惨重,迫切要求对沮河河道进行整治并建立完善的防洪体系。 河岸现状及存在的主要问题根据沮漳河流域规划,沮河干流开发以防洪为主,采取沮河上游建控制性水库,两河口以下整治河道。沮河上游峡口水库近期方案以发电为主,无法考虑中下游防洪要求;远期规划加坝到最终规模,其正常蓄水位为290 m(吴淞高程),防洪库容1.80、4亿m3,可使xx当阳河段防洪标准提高到50年一遇。在上级主管部门的大力支持下,1998年鸣凤城区防洪工程得以实施,历时四年现已建成上起狮子包,下至二桥下600 m处共计4732 m的鸣凤城区防洪堤,使鸣凤城区防洪标准提高到20年一遇。但是,鸣凤镇城区上游沮河沿岸其余地段均未设防,靠天然河道泄洪。据调查,多年来由于遭受洪涝灾害,致使沮河沿岸多处发生大面积坍塌,冲毁良田450公顷,河道多处改道而行。由于大部分河岸为土质边坡,其抗冲能力较差,在河道水流的冲刷作用下,河岸坡脚被淘蚀形成陡岸,多处发生严重崩岸。经现场调查,鸣凤镇城区上游沮河沿岸岸坡坍塌严重的地段有15处之多,严重威胁到沿岸居民的正常的81、生产生活。详见表4.1。表4.1 沮河上游马渡河大坝至鸣凤沮河段现状险情资料表序号地 名出险类别岸别起 止 桩 号长度(m)险情 描 述1马渡河大坝下段崩岸右K0+000K1+1001100土质差,河岸下坐2三板桥段崩岸右K8+900K9+700800岸高坡陡,崩岸严重3蔡家湾村段崩岸左K11+100K11+800700岸高坡陡,崩岸严重4洋坪电站取水坝段 崩岸右K13+300K13+800500岸高坡陡,崩岸严重5洋坪电站厂房段崩岸左K14+800K15+100300岸高坡陡,崩岸严重6洋坪镇段崩岸左K16+000K17+3001300岸高坡陡,崩岸严重7双路养猪场段崩岸右K17+900K182、9+7001800 河槽窄,主流顶冲,河岸抗冲能力低8棚镇提水站段 崩岸右K20+200K21+6001400岸高坡陡,凹岸冲刷,崩岸严重9棚镇大桥段崩岸左K21+700K22+000300主流顶冲,河岸抗冲能力低10万家咀村段 崩岸左K23+80026+9503150岸高坡陡,主流顶冲,河岸抗冲能力低11徐家桩村段 崩岸右K29+100K29+600500主流顶冲,河岸抗冲能力低12观西村至观东村段崩岸左K31+020K32+6401620岸高坡陡,冲刷及崩岸严重13泥水桥段崩岸右K34+100K35+3001200主流顶冲,崩岸严重14洪家村段 崩岸左K37+600K38+030430主流83、贴岸冲刷,崩岸严重15安鹿电站至北门电站段崩岸右K41+500K43+7602260主流顶冲,崩岸发展加剧工程建设的必要性工程建设是防洪保安和社会发展的需要鸣凤镇城区上游沮河河段沿岸是居民密集区,也是xx县重要经济带。洋坪、旧县和鸣凤城区都是依河而建,而沿河上游地段均未设防,时常受到洪水的威胁,洪水泛滥造成重大人员伤亡和财产损失。同时,洪水造成沿线河岸的坍塌,造成良田的吞噬、道路的损毁以及其它设施的破坏。在人口膨胀、耕地锐减的今天,控制河道的稳定,防止耕地的减少是保持社会稳定和发展的重要手段。工程建设是经济发展的需要鸣凤镇城区上游沮河沿岸是xx县经济中心,地理位置重要,在全县经济发展中具有举足84、轻重的作用。沮河河岸整治工程的兴建,对促进地区社会经济发展意义重大。xx县经济基础较差,但近几年发展速度较快,地方经济实力明显增强,为了实现国民经济发展目标,需要一个有保障的生产环境和发展环境。因此,沮河河岸整治工程的兴建,将对地区经济建设持续、稳定的发展取到不可替代的重大作用。工程建设是建设新农村的需要沮河河岸整治工程的兴建将有利于村镇规划有序发展,对村镇建设起到保障及规范作用,减少不应有的经济损失,改善村镇建设秩序,保障建设用地,带动村镇建设发展。工程建设是改善生态环境的需要沮河河岸整治工程的兴建,可防止洪水冲刷淹没对生态环境的破坏,防止水土流失,防止洪水过后引起的疾病流行,提高健康水平,85、解除人们对洪水的恐惧心理,消除人们的心灵创伤,提供稳定的生产和生活环境,使地区环境更趋完善安定,提高总体环境质量。因此,沮河河岸整治工程的兴建对促进xx县社会经济发展和村镇建设,改善投资环境,保持社会稳定,具有重要意义。工程建设是必要的,宜尽早实施,以利早日发挥效益。4.2 防洪标准及设计洪水位 防洪标准沮河河岸整治工程范围为马渡河大坝(K0+000)至鸣凤镇城区上游(K47+760)的河岸沿线。工程区河岸沿线为村镇、农田及村级公路等,属于乡村防护区。防护区共有自然面积211.68km2,总人口64308人,耕地面积20355亩。根据防洪标准(GB50201-94)及堤防工程设计规范(GB5086、286-98),该防护区的等级为等,防洪标准为10年一遇洪水,堤防工程的级别为级。 河道水面线推算河道水面线计算采用河道恒定非均匀流基本方程即能量方程进行计算。基本方程式见式4.1。 式4.1式4.1中:分别为上、下断面的水位高程(m);分别为上、下断面之间的沿程水头损失和局部水头损失(m);分别为上、下断面的行进流速水头(m)。(1)河道的分段水面曲线的计算是逐段推算的。河道分段的原则是:使河段上、下两端断面的水力要素的平均值基本上代表该河段的断面情况,并要求段内其他水力要素较为均匀一致。即在一个计算河段内河床平均底坡基本一致、流量相同、糙率和断面形式大体一致等。对于整治河段原则上每100m87、布设一断面,非整治河段每1km布设一断面。对河道内设有坝等挡水建筑物或者桥等阻水建筑物的地方,也加设断面计及其局部水头损失。从下游xx水文站起,上至马渡河坝址共47.7km河段内,实测河道断面163个。(2)河道的糙率影响河道糙率的主要因素是河槽条件(河道形态、糙度、植被)及水流条件。在设计洪水位情况下,河道综合糙率由河道主槽糙率及滩地糙率组成。参照xx县鸣凤城区防洪初步设计报告中率定的糙率0.035,根据设计河段现状河道河床组成及床面特性结合岸壁特性,计算糙率取0.0350.04。 (3)沿程计算流量、起始水位及起始断面xx水文站测流断面位于城区河道下游(桩号47+700)处,该断面10年一88、遇设计洪峰流量为2437m3/s,5年一遇设计洪峰流量为1639m3/s。相应的控制水位如下:10年一遇洪峰流量2437m3/s相应的洪水位为106.03m;5年一遇洪峰流量1639m3/s相应的洪水位为105.33m。由于马渡河大坝至鸣凤段沮河沿岸有五条较大支流汇入,将河段分成5段,各段流量见表2.6。(4)局部水头损失由于河道糙率已经反映了河槽因素及水流因素对水流阻力的影响,但并未包含局部障碍等对水流阻力的影响。所以,水面线计算时,沿程均有计入局部水头损失。本次从下游xx水文站向上游马渡河大坝推算水面线,具体水面线成果见表4.2。由表4.2可知本次拟整治河段大多数区段防洪能力不足10年一遇89、,部分地区防洪能力甚至不足5年一遇,防洪标准有待提高。表4.2 沮河马渡河大坝至xx水文站水面线成果表断面桩号水位河岸现状岸顶高程断面桩号水位河岸现状岸顶高程P=10%P=20%P=10%P=20%K0+000173.4 172.7 175.1 K25+350134.6 133.6 133.0 K0+510172.5 171.8 169.3 K26+850132.7 131.7 131.3 K2+400168.8 167.9 167.7 K28+100131.0 129.9 129.6 K3+500166.6 165.6 164.9 K29+100129.6 128.4 128.1 K3+9590、0165.7 164.7 162.2 K29+600129.0 127.9 126.5 K4+850164.3 163.3 163.5 K31+020127.4 126.2 126.1K6+800161.3 160.3 164.5 K31+520126.6 125.4 125.9 K7+920159.6 158.5 160.1 K32+207125.8 124.5 125.2 K8+900158.1 157.0 158.9 K32+640125.3 124.1 123.9 K9+700157.1 156.1 156.1 K34+100123.7 122.4 121.9 K11+100154.891、 153.8 159.2K34+700122.9 121.7 121.7 K11+800153.4 152.4 155.4 K35+300122.5 121.3 119.9 K13+300150.4 149.3 153.7 K36+600121.3 120.3 120.0 K13+800149.5 148.3 150.9 K37+600120.3 119.4 119.9 K15+100148.1 147.0 147.3 K38+030120.1 119.2 119.2 K16+000147.1 146.2 149.2K39+520117.4 116.5 116.8 K16+750145.7 192、44.8 147.3 K41+400114.3 113.4 112.6 K17+300144.9 143.8 145.7 K41+700114.0 113.1 112.9 K18+100144.1 143.0 144.6 K42+760112.4 111.4 113.0 K19+200142.5 141.5 141.7 K43+360111.6 110.7 110.8 K19+700141.6 140.6 142.4 K43+660111.1 110.4 110.4 K20+300140.9 139.8 139.4 K44+600109.9 109.2 112.4 K20+800140.3 193、39.2 140.0 K45+700108.5 107.8 111.0 K21+900138.8 137.8 137.9 K46+750107.1 106.4 108.8 K22+800137.8 136.8 137.3 K47+600106.0 105.3 107.2 K23+800136.6 135.6 135.3 4.3 工程任务与规模鉴于峡口水库远期规划,其正常蓄水位将达290 m(吴淞高程),防洪库容将达1.4亿m3,可使xx当阳河段防洪标准提高到50年一遇,沮河河岸整治工程将对河岸坍塌重点险工险段进行整治,仅对沿河重要村镇设置防洪工程。经实地踏勘调查统计,马渡河大坝至鸣凤镇沮河沿岸94、需要进行河岸坍塌整治的河岸14段,总长为16060m;需要进行河岸坍塌整治并新设置防洪工程的河岸1段(洋坪镇),长度为1300m。共计17360m,分述如下:第一段为马渡河大坝下游段,需进行河岸坍塌整治。该段位于沮河右岸,起始桩号K0+000K1+100,长1100m,此段河岸地面高程175.1173.7m,河床高程168.8167.8m。保护对象为沿岸农田。第二段为三板桥段,需进行河岸坍塌整治。该段位于沮河右岸,起始桩号K8+900K9+700,长800m,河岸地面高程158.9156.1m,河床高程150.9150.2m。保护对象为沿岸农田。第三段为蔡家湾村段,需进行河岸坍塌整治。该段位于95、河道左岸,起始桩号K11+100K11+800,长700m,河岸地面高程159.2155.4m,河床高程149.5147.8m。该处河流两岸地势均比较平坦,河漫滩较为宽阔,两岸为村庄。保护对象为沿岸村庄。第四段为洋坪电站取水坝段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道右岸,起始桩号K13+300K13+800,长500m,河岸地面高程153.7150.9m,河床高程145.5143.9m。左右两岸地势均比较平坦,右岸为村庄,左岸为农田。保护对象为沿岸村庄。第五段为洋坪电站厂房段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道左岸,起始桩号K14+800K15+100,长300m,河岸地面高程150.4147.3m96、,河床高程143.5142.4m。左右两岸地势均稍有起伏,右岸为村庄,左岸为农田。保护对象为左岸农田。第六段为洋坪镇段,需进行河岸坍塌整治并设置防洪工程。该段位于河道左岸,起始桩号K16+000K17+300,长1300m,河岸地面高程149.2145.7m,河床高程140.6139.6m。左右两岸地势均稍有起伏,右岸为村庄,左岸为城镇。主要保护对象为左岸集镇。第七段为双路养猪场段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道右岸,起始桩号K17+900K19+700,长1800m,河岸地面高程144.9141.6m,河床高程138.0136.1m。左右两岸地势均稍有起伏,右岸为村庄,左岸为农田。保护对象97、为右岸村庄。第八段为棚镇提水站段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道右岸,起始桩号K20+200K21+600,长1400m,河岸地面高程140.8138.5m,河床高程135.0134.2m。左岸为一小山丘,地势较右岸高,右岸地势平坦为农田。保护对象为沿岸农田。第九段为棚镇大桥段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道左岸,起始桩号K21+700K22+000,长300m,河岸地面高程139.8137.3m,河床高程133.7133.2m。左岸地势稍有起伏,右岸地势平坦为农田、村庄。保护对象为左岸村庄和农田。第十段为万家咀村段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道左岸,起始桩号K23+800K26+9598、0,长3150m,河岸地面高程135.3129.8m,河床高程130.7127.4m。右岸为一山丘,地势较高,右岸地势平坦为农田及村庄。保护对象为左岸农田及村庄。第十一段为徐家庄村段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道右岸,起始桩号K29+100K29+600,长500m,河岸地面高程128.1126.5m,河床高程123.4122.5m。右岸为一山丘,地势较高,右岸地势平坦为农田及村庄。保护对象为右岸农田及村庄。第十二段为观西村至观东村段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道左岸,起始桩号K31+020K32+640,长1620m,河岸地面高程126.1123.9m,河床高程120.8118.9m99、。左右两岸地势均比较平坦,左岸为农田。保护对象为左岸农田。第十三段为泥水桥段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道右岸,起始桩号K34+100K35+300,治理段长1200m,河岸地面高程121.9119.9m,河床高程117.3116.2m。保护对象为右岸农田。第十四段为洪家村段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道左岸,起始桩号K37+600K38+030,治理段长430m,河岸地面高程119.9119.2m,河床高程114.5114.1m。保护对象为左岸农田及村庄。第十五段为安鹿电站至北门电站段,需进行河岸坍塌整治。该段位于河道右岸,起始桩号K41+500K43+760,治理段长2260m,河100、岸地面高程112.6110.4m,河床高程106.7104.6m。保护对象为右岸农田。5 工程布置及主要建筑物5.1 设计依据 工程等别及建筑物级别沮河河岸整治工程范围为xx县马渡河大坝(K0+000)至鸣凤镇城区上游(K47+760)的沮河沿线河岸。工程区河岸沿线为村庄、农田及村级公路等,属于乡村防护区。该防护区自然面积211.68km2,总人口64308人,耕地面积20355亩。根据防洪标准(GB50201-94),该防护区的等级为等,防洪标准为10年一遇洪水;根据堤防工程设计规范(GB50286-98),该河段堤防工程的级别为5级,由此确定河岸整治工程建筑物的级别为5级。 基本资料.1 101、防洪设计洪水位根据10年一遇的防洪标准,确定沮河工程区沿线设计洪峰流量,并根据实测河道纵横断面推算相应洪峰流量下河道沿程的设计洪水位。工程区沮河沿河各河段的设计洪峰流量及相应的设计洪水位详见表5.1。表5.1 工程区沮河沿线设计洪峰流量及设计洪水位地 名桩 号设计洪峰流量(m3/s)设计洪水位(m)备注马渡河大坝K0+000K1+1001875173.4171.3三板桥K8+900K9+7001875158.1157.1蔡家湾村K11+100K11+8001965154.8153.4洋坪发电站取水坝K13+300K13+8001965150.4149.5洋坪发电站厂房K14+800K15+10102、01965148.4148.1洋坪镇K16+000K17+3002071147.1144.9双路养猪场K17+900K19+7002071144.3141.6棚镇提水站K20+200K21+6002071141.0139.0棚镇大桥K21+700K22+0002214139.1138.8万家咀村K23+80026+9502214136.6132.5徐家桩村K29+100K29+6002214129.6129.0观西村至观东村K31+020K32+6402214127.4125.3泥水桥K34+100K35+3002310123.7122.5洪家村K37+600K38+0302310120.31103、20.1安鹿电站至北门电站K41+500K43+7602310113.3110.3.2 防洪堤堤顶超高根据堤防工程设计规范(GB50286-98)可知,堤顶超高按式5.1计算。 式5.1式5.1中:设计波浪爬高,m;设计风壅水面高度,m;安全加高,取0.3m。 根据堤防工程设计规范(GB50286-98)附录C,波浪的平均波高和平均波周期按式5.2和式5.3计算: 式5.2 式5.3式5.2及式5.3中:平均波高,m;平均波周期,s;计算风速,m/s,采用历年汛期最大风速平均值(16.3 m/s)的1.5倍;风区长度,m,取最大河宽200;水域平均水深,m,取5.0;重力加速度,取9.81m/104、s2。平均波长按式5.4计算: 式5.4式5.4中:平均波长,m;波浪爬高按式5.5计算: 式5.5式5.5中:累计频率为的设计波浪爬高,m;坡度系数,取2;斜坡的糙率渗透性系数,取0.9;经验系数,由堤防工程设计规范(GB50286-98)附录C表C.3.1-2得1.25;爬高累计频率换算系数,由堤防工程设计规范(GB50286-98)附录C表得1.57。经计算,设计波浪爬高=0.5m。风雍水面高度按式5.6计算: 式5.6 式5.6中:综合摩阻系数,取3.610-6;由计算点逆风向量到对岸的距离,m;风向与垂直于堤轴线的法线的夹角,取90度经计算,风雍水面高度量值很小,可忽略不计。根据以上105、计算确定,堤顶的超高值可取0.8m。因此,对于本工程需要设置防洪堤的重要村镇,其防洪堤超高值可按0.8m取用。.3 工程地基特性及设计参数 工程区内构成建筑物基底的地基土类主要有砂壤土、壤土、砂卵石,基岩主要为砂岩。设计中选用的地基岩土设计参数见表5.2。表5.2 地基岩土设计参数表岩土名称凝聚力(kPa)内摩擦角(度)渗透系数(cm/s)允许承载力(kPa)基础与地基的摩擦系数f壤土20201.0e-51900.25砂壤土10251.0e-41602200.30砂卵石0321.0e-23500.45砂岩3.51050.50.4 地震烈度 根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),106、本工程区地震基本烈度为度。根据水工建筑物抗震设计规范(SL203-97)的规定,各主要建筑物可不设防。.5 建筑物稳定安全系数允许值 根据堤防工程设计规范(GB50286-98)并结合建筑物的级别,确定建筑物稳定安全系数,详见表5.3。表 5.3 建筑物稳定安全系数允许值表建筑物类别基本组合特殊组合土堤抗滑稳定安全系数允许值1.101.05挡墙抗滑稳定安全系数允许值1.15(土基)1.05(土基)1.00(岩基)1.00(岩基)挡墙抗倾稳定安全系数允许值1.401.305.2 河道概况沮河系长江中游北岸一级支流沮漳河的西支,发源于保康境内的荆山,集水面积3367 km2,自西北向东南流经保康县107、马良镇、南漳县峡口镇、xx县洋坪镇和城关鸣凤镇、当阳市,至两河口与东支漳河会合入沮漳河;东支漳河发源于南漳境内的荆山,集水面积2970 km2;沮漳河区间集水面积947 km2,流经草埠湖、菱角湖农场、沿当阳市、荆州区、枝江县边界于荆州临江寺汇入长江。沮漳河全流域面积7284km2,沮漳河干流长74.5km,沮河干流长243.6km,漳河干流长206.7km;沮漳河干流为平原河道,河道坡降平缓;沮河和漳河均为山区型河道,坡降较大。沮河位于淮阳山字型构造两翼反射弧与脊柱黄陵背斜的过渡带、北西向构造与新华夏系构造体系复合部位。主干构造为北西向构造,代表性断裂为通城河大断裂和xx大断裂,工程位于这两108、个大断裂构成的地堑之间。工程区位于xx城区上游沮河约48km长的河段,属沮河中下游,总体为中低山区与江汉盆地过渡地带,沮河穿流于低山丘陵之间,河流多为宽谷。工程区河段没有对水流起制约作用的天然和人工节点,由于河岸组成抗冲性较差,时有崩岸发生。5.3 河床形态基本特征马渡河大坝至鸣凤镇上游河段全长约48km,其河床形态基本特征分述如下:该段河流总体呈北西南南东走向,由于河道宽浅,两岸缺乏控制工程,河床组成物质松散,洪水暴涨陡落,洪枯流量悬殊,河床因主流摆动而形成宽滩窄槽,洲滩密布,汊道众多。但主流摆幅不大,最大摆幅约200m。5.4 河床演变 河床平面变化工程区即马渡河大坝至鸣凤镇上游河段蜿蜒曲109、折,有大小弯道十处之多,凹岸冲刷,凸岸淤积。由于没有对水流起制约作用的天然和人工节点,属游荡型河段,河岸组成抗冲性较差,时有崩岸发生,但泄流主槽基本稳定。河床纵面变化本河段地处中低山区与江汉盆地过渡地带,多为宽浅式河床,深泓相对稳定;其水流输沙能力与实际输沙量相当,由于河床多为砂卵石,抗冲能力强,故可以认为河床基本稳定不变。5.5 河岸整治工程总体布置 工程区河段存在的问题沮河自北向南贯穿xx县全境,境内河道长61.51Km。xx县水文站位于鸣凤镇城区,以水文站为界,其上游河段长48.9 Km,下游河段长12.61Km。城区上游河段存在以下几方面的问题:无防洪堤,防洪标准不够鸣凤镇城区上游河道110、两岸无防洪堤,不能安全宣泄10年一遇(设计防洪标准)的洪水,也不能安全宣泄5年一遇的洪水。洪水水位及河道两岸高程详见表5.4。从表5.4可见,城区上游沮河河段有65%的河段的行洪能力不满足10年一遇(设计洪水标准),44%的河段的行洪能力不满足5年一遇。表 5.4 城区上游沮河河道洪水位、两岸高程及现状防洪能力情况桩 号洪水位(m)左岸右岸P=10%P=20%岸高(m)满足P=10%的百分比满足P=20%的百分比岸高(m)满足P=10%的百分比满足P=20%的百分比K0+000K1+100173.4171.3172.7170.5176.7171.3100100175.1173.7100100K111、8+900K9+700158.1157.1157.0156.1160.7157.9100100158.9156.15050K11+100K11+800154.8153.4153.8152.4159.2155.4100100154.2151.33030K13+300K13+800150.4149.5149.3148.3148.6148.7050153.7150.9100100K14+800K15+100148.4148.1147.3147.0150.4147.35050148.2145.7060K16+000K17+300147.1144.9146.2143.8149.2145.71001001112、48.5144.9100100K17+900K19+700144.3141.6143.2140.6141.4138.2020144.9141.6100100K20+200K21+600141.0139.0139.9138.2138.5136.4010140.8138.50100K21+700K22+000139.1138.8138.0137.7139.8137.35040139.9139.3100100K23+80026+950136.6132.5135.6131.5135.3129.8050135.6134.95050K29+100K29+600129.6129.0128.4127.9126113、.0125.500128.1126.500K31+020K32+640127.4125.3126.3124.1126.1123.9030124.3122.600K34+100K35+300123.7122.5122.4121.3120.0118.600121.9119.900K37+600K38+030120.3120.1119.4119.2119.9119.20100116.3117.800K41+500K43+760114.3111.3113.3110.3111.7106.7500112.6110.400河岸崩塌冲洪积物分布于沮河两岸,构成沮河级阶地及河漫滩,具二元结构。上部为灰色、灰黄色114、砂壤土及壤土构成,下部为砂卵石层。由于砂壤土及壤土抗冲刷能力弱,导致沿线河岸遭洪水冲刷后崩塌。经实地调查统计,沿河两岸崩塌范围广泛,具体崩塌情况详见表5.5。表 5.5 城区上游沮河河道河岸崩塌情况统计表序 号地 名起止桩号岸 别长度(m)现状情况工程措施1马渡河大坝K0+000K1+100右1100冲刷坍塌严重护岸2三板桥K8+900K9+700右800冲刷坍塌严重护岸3蔡家湾村K11+100K11+800左700冲刷坍塌严重护岸4洋坪发电站取水坝K13+300K13+800右500冲刷坍塌严重护岸5洋坪发电站厂房K14+800K15+100左300冲刷坍塌严重护岸6洋坪镇K16+000K1115、7+300左1300冲刷坍塌严重护岸+防洪7双路养猪场K17+900K19+700右1800冲刷坍塌严重护岸8棚镇提水站K20+200K21+600右1400冲刷坍塌严重护岸9棚镇大桥K21+700K22+000左300冲刷坍塌严重护岸10万家咀村K23+80026+950左3150冲刷坍塌严重护岸11徐家桩村K29+100K29+600右500冲刷坍塌严重护岸12观西村至观东村K31+020K32+640左1620冲刷坍塌严重护岸13泥水桥K34+100K35+300右1200冲刷坍塌严重护岸14洪家村K37+600K38+030左430冲刷坍塌严重护岸15安鹿电站至北门电站K41+500K116、43+760右2260冲刷坍塌严重护岸注:工程设计中将起始桩号定于xx水文站上游47.6 Km的马渡河大坝处从表5.5可见,城区上游冲刷坍塌严重的岸坡总长达17360m。由于人口膨胀、人类活动加剧,沿河河漫滩已被开垦成农田并建有村落、公路等建筑物和设施。为此,亟需对沿河河岸进行整治、阻止河岸的继续崩塌,对现有的农田、村落、公路等加以保护。5.5.2 河岸整治的近期目标由于鸣凤镇上游河段长达48.9 Km,沿河左右岸无防洪堤,防洪标准不满足10年一遇的设计要求;河岸冲刷崩塌严重,经现场调查统计,总计15处、长达17360m的岸坡遭受洪水冲刷而导致河岸坍塌。为此,亟需对鸣凤镇上游河岸进行整治。河道117、整治的近期目标为:保护河岸、稳定岸线,使之免遭水流的冲刷破坏,防止河岸坍塌,从而保护沿河两岸的农田、村庄及道路等设施;仅对重要的村镇按设计标准进行防洪保护。5.5.3 河岸整治工程措施工程区河谷宽度一般在80120m,最大宽度位于蔡家湾(桩号K11+300),宽250m;10年一遇洪峰流量为18752437m3/s(上游至城区),河道规模不大。由于人类活动加剧,沿河河漫滩已被开垦成农田并建有村落、公路等建筑物和设施。因此,采取河岸整治工程措施时应遵循以下原则:河岸整治工程应有利于河势稳定;河岸整治工程不应阻碍河道的行洪;河岸整治工程不允许河岸后退,以保护农田及村庄。根据沮河河道整治的原则,确定118、采用坡式护岸型式。由于沮河城区上游河段大部分不满足10年一遇的防洪标准,为了控制工程投资规模,并结合河道整治的近期目标,河岸整治的具体工程措施包括以下两种:单一护岸对于河岸沿线仅零星分布农田的河段可暂不采取挡洪措施,仅对河岸进行护岸整治,此类河岸共14处,总计长16060m。采取本措施的河岸具体位置、桩号及长度详见表5.5。护岸+防洪对于防洪标准不满足10年一遇设计要求的村镇河段,除对河岸进行护岸整治外,还需新建防洪堤。护岸与防洪并举的河岸具体位置、桩号及长度详见表5.5。5.6 坡式护岸设计5.6.1 坡式护岸基本型式根据沮河河道整治的原则和河道特征,确定采用坡式护岸型式。结合当地建筑材料,119、具体结构形式为:下部浆砌石护脚与上部现浇混凝土护坡的组合。为了尽量保护农田、保持岸线不后退,可将岸坡即护岸工程背水面采用河床表面的砂卵石进行回填处理。 下部护脚设计根据当地块石料丰富和砌石经验丰富的特点并结合本工程的实际情况,坡式护岸下部护脚采用M7.5浆砌石重力式挡墙。.1 护脚几何尺寸浆砌石重力式挡墙横断面拟定为:几何轮廓顶宽1.0m,迎水面直立,背水面坡比10.4。顶部高程根据堤防工程设计规范(GB50286-98)第条有关护脚工程顶部平台应高于枯水位0.51.0m的规定,取定顶部高程高于枯水位0.8m。枯水位按枯水期(11月3月)5年一遇设计洪水相应的水位确定,详见表5.6。表 5.6120、 枯水期设计流量、设计水位及下部护脚顶部高程序 号地 名起止桩号设计流量(m3/s)设计水位(m)护脚顶部高程(m)备注1马渡河大坝K0+000K1+100110169.0167.9169.8168.7枯水期为11月3月,设计标准为P=20%,护脚高程高于设计枯水位0.8m2三板桥K8+900K9+700110151.1150.4151.9151.23蔡家湾村K11+100K11+800114149.7148.0150.5148.84洋坪发电站取水坝K13+300K13+800120145.7144.1146.5144.95洋坪发电站厂房K14+800K15+100120143.7142.61121、44.5143.46洋坪镇K16+000K17+300120140.8139.8141.6140.67双路养猪场K17+900K19+700120138.2136.3139.0137.18棚镇提水站K20+200K21+600120135.2134.4136.0135.29棚镇大桥K21+700K22+000120133.9133.4134.7134.210万家咀村K23+80026+950127130.9127.6131.7128.411徐家桩村K29+100K29+600127123.6122.7124.4123.512观西村至观东村K31+020K32+640127121.0119.11122、21.8119.913泥水桥K34+100K35+300127117.5116.4118.3117.214洪家村K37+600K38+030127114.7114.3115.5115.115安鹿电站至北门电站K41+500K43+760132106.9104.8107.7105.6建基面高程由于河床沿程覆盖砂卵石层,厚度不等,浆砌石护脚建基面高程按以下原则确定:当砂卵石覆盖层厚度小于2.5m时,建基面坐落于砂岩岩基上;当砂卵石覆盖层厚度大于2.5m时,保证建基面位于冲刷高程线以下0.8m(安全裕度)。根据堤防工程设计规范(GB50286-98)附录D,平顺护岸冲刷深度按式5.7及式5.8确定。123、水流平行于岸坡产生的冲刷按式5.7计算: 式5.7式5.7中:局部冲刷深度(m),从水面起算;冲刷处的水深(m),以近似设计水位最大深度代替;平均流速(m/s);河床面上允许不冲流速(m/s);n与护坡在平面上的形状有关,取n=1/4。水流斜冲防护岸坡的冲刷按式5.8计算: 式5.8 式5.8中:从河底算起的局部冲深(m);水流流向与岸坡的交角;防护建筑物迎水面边坡系数;坡脚处土壤计算粒径(cm);水流的局部冲刷流速(m/s),按式5.9计算: 式5.9 式5.9中:河滩宽度,从河槽边缘至坡脚距离(m);通过河滩部分的设计流量(m3/s);河滩水深(m);水流流速分配不均匀系数。各整治段冲刷深124、度计算结果详见表5.7。表5.7 冲刷深度计算结果表序号堤 段设计频率(%)洪峰流量(m3/s)平均水深(m)冲刷深度(m)-1马渡河大坝10187550.180.372三板桥1018754.20.160.303蔡家湾村1019655.020.220.454洋坪发电站取水坝1019654.370.220.355洋坪发电站厂房1019656.980.170.426洋坪镇1020715.120.191.167双路养猪场1020715.080.180.548棚镇提水站1020714.760.20 0.589棚镇大桥1022145.040.201.5710万家咀村1022144.50.160.1411125、徐家桩村1022145.440.160.4012观西村至观东村1022145.270.150.2813泥水桥10231050.10 0.5014洪家村10231050.150.6015安鹿电站至北门电站1023104.930.200.36经计算并结合实际情况,取定冲刷深度为1.7m。同时考虑0.8m的安全裕度,取定基础埋深为2.5m,并由此确定下部浆砌石护脚建基面高程。.2 护脚稳定应力计算根据工程实际情况,岩基上最大护脚高度为3.7m,砂卵石基础上最大护脚高度为3.2m。由此计算不同工况下护脚的抗滑、抗倾覆及基底应力。计算工况详见表5.8。表5.8 护脚计算工况计算工况工况描述备注基本组合迎126、水面为枯水位特殊组合a施工完建期,迎水面无水b迎水面为设计洪水位c迎水面水位由设计洪水位骤降至枯水位抗滑稳定按式5.10计算: 式5.10抗倾覆稳定按式5.11计算: 式5.11基底面上的垂直正应力按式5.12计算: 式5.12式5.10、式5.11及式5.12中:Kc抗滑稳定安全系数;f基础接触面的摩擦系数;W作用于基础面上的全部荷载对计算滑动面的法向分量;P作用于基础面上的全部荷载对计算滑动面的切向分量;K0抗倾覆稳定安全系数;My作用于基础面上的荷载对墙前趾产生的稳定力矩;M0作用于基础面上的荷载对墙前趾产生的倾覆力矩;浆砌石基础基底面上的垂直正应力;N基础面上作用的压力;B、L基础面的127、宽度和长度;M作用于基础面中心的合力距。计算结果详见表5.9。表5.9 护脚抗滑稳定、抗倾覆稳定及基底应力计算成果计算工况基本组合特殊组合abc岩基典型断面抗滑稳定系数Kc2.31.93.02.0抗倾覆稳定系数K02.72.43.22.5基底垂直正应力(kPa)124.8136.8114.8145.6基底垂直正应力(kPa)68.666.74872.5砂基典型断面抗滑稳定系数Kc2.451.953.22.05抗倾覆稳定系数K03.02.73.52.85基底垂直正应力(kPa)103.8115.596.5125.2基底垂直正应力(kPa)41463861从表5.9的计算结果可见,护脚抗滑、抗倾覆128、基底应力及其不均匀性均满足要求,护脚基本断面的拟定是合理的。 上部护坡设计上部护坡结合实际情况,采用砂卵石回填并按12.0或1:2.5的标准坡比平整至设计顶部高程后进行污工护砌。根据堤防工程设计规范(GB50286-98)的有关规定,取定封顶宽度1.0m。根据当地建筑材料实际情况,上部护坡初步拟定现浇混凝土护坡和浆砌石护坡两种结构型式进行比选。.1 现浇混凝土护坡上部采用现浇混凝土护坡时,满足混凝土板整体稳定性所需的护面板厚度根据堤防工程设计规范(GB50286-98)附录D中的推荐公式确定。详见式 5.13。 式5.13式5.13中:t混凝土护面板厚度,m;系数,取0.075;H计算波高,129、m;混凝土板的重度,kN/m3;r水的重度,kN/m3;L波长,m;B沿斜坡方向的护坡面板长度,m;m斜坡坡率。经计算确定现浇混凝土板的厚度为12cm。岸坡修整成型后,迎水坡现浇C15砼护坡,砼厚度为12cm;下垫厚5cm的C10砼垫层。分缝分块尺寸为2.5m2.5m,缝宽1.5cm,缝内嵌填沥青砂板。每块中部设置1个5cm排水管。.2 浆砌石护坡上部采用浆砌块石护坡时,所需的砌石厚度根据堤防工程设计规范(GB50286-98)附录D中的推荐公式确定。详见式 5.14。 式5.14式5.14中:K1系数,取0.266;块石重度,kN/m3;r水的重度,kN/m3;H计算波高,m;r水的重度,k130、N/m3;L波长,m;m斜坡坡率。经计算确定砌石厚度为30cm。岸坡修整成型后,迎水坡砌筑M7.5浆砌石护坡,浆砌石厚度为30cm;下垫厚5cm的C10砼垫层。浆砌石护坡顺水流方向每10m设计伸缩缝一道,缝宽1.5cm,缝内嵌填沥青砂板。在护坡上设置5cm排水管,孔距2.5m,排距2.5m,梅花形布置。.3 护坡方案比较以三板桥段K8+900断面为典型断面(10m),对上部护坡选用现浇混凝土护坡和浆砌石护坡两个方案进行比较。方案单位工程量投资比较详见表5.10。表5.10 护坡形式方案比较表项 目 名 称单 位单 价C15砼护坡M7.5浆砌石护坡(元)数 量总价(元)数 量总价(元)M7.5浆131、砌块石m3190.4336.00 6855.48 C15现浇砼护坡m3323.4714.40 4657.97 沥青砂板止水m26472.88 1863.36 1.44 931.68 50PVC排水管m7552.30 1736.50 2.30 1736.50 合 计元8257.83 9523.66 以上两种方案施工难度基本相同,但浆砌石护坡比砼护坡造价高。且浆砌石护坡块石开采运距离较远,对施工有一定影响,开采过程中对生态环境也有一定的不利影响。现浇混凝土护坡和浆砌石护坡两种结构型式的比较,拟定采用现浇混凝土护坡的结构型式。5.7 防洪堤设计需要修建防洪堤的河岸位于洋坪镇。河岸桩号为K16+000132、K17+300,长1300m,设计洪水位147.1144.9m,堤顶超高取0.8m,堤顶高程确定为147.9145.7 m。 桩号K16+400K16+500段的现有地面高程为147.1144.9m,设计堤顶高程为147.2146.4 m,地面未达到设计高程;其余堤段地面高程为149.2145.7m,都已达到设计高程。根据现有河岸的实际情况,只有100m (K16+400K16+500)的河岸需要加高,且需要加高的最大高度为0.5m。该段防洪堤采用护岸与防洪相结合的型式,即将护岸工程的上部护坡顺延至防洪堤设计高程。5.8 主体工程量xx县沮河河岸整治工程建筑物包括14段河岸16060m新建护岸133、,洋坪镇段1300m河岸新建防洪堤。经统计,整治建筑物工程量详见表5.11。 表5.11 xx县沮河河岸整治工程主要工程量表序号项 目 段 名 称砂卵石开挖(m3)砂卵石回填(m3)M7.5浆砌石(m3)C15砼(m3)C10砼垫层(m3)沥青衫板(m2)排水管 (m)1 马渡河大坝段19690 19360 5170 1716 1595 647 755 2 三板桥段8000 35200 4080 1728 1360 566 626 3 蔡家湾村段10500 13300 3220 1344 1120 462 521 4 洋坪电站取水坝段 6500 16000 2500 1080 850 354 134、391 5 洋坪电站厂房段4500 4800 1500 324 375 148 183 6 洋坪镇段8450 33800 6500 1872 1820 733 867 7 双路养猪场段18900 37800 9000 3024 2700 1102 1270 8 棚镇提水站段 11200 54600 7000 2604 2205 907 1028 9 棚镇大桥段2850 7200 1500 432 420 169 200 10 万家咀村段 40950 81900 15750 4914 4568 1852 2162 11 徐家桩村段 5500 11000 2500 690 688 276 329 135、12 观西村至观东村段22680 35640 8100 2624 2390 972 1128 13 泥水桥段14400 25200 6000 1368 1530 605 743 14 洪家村段 4085 7740 2150 542 570 227 275 15 安鹿电站至北门电站段24860 38420 11300 2604 2893 1144 1404 合计203065 421960 86270 26866 25082 10165 11881 6 工程管理6.1 管理组织机构 管理体制为确保河岸整治工程安全运行,促进堤防工程管理正规化、制度化、规范化,应严格遵守水法、防洪法、河道管理条例及湖136、北省河道堤防管理十条标准等水利法规,本工程实行按行政区划分级管理体制。6.1.2 机构设置xx县沮河河岸整治工程完建后,根据工程实际情况拟成立沮河河道工程管理段,负责沮河河道及护岸工程的安全运行及日常维护工作,其行政隶属于xx县水电局。 人员编制根据工程规模和堤防工程管理设计规范等确定河岸整治工程管理站的人员编制。拟定编制共5人,见表6.1。表6.1 工程管理人员编制表部门站长副站长管理人员人数1136.2 工程管理范围和保护范围根据堤防工程管理设计规范(SL171-96)的规定并结合本工程的实际情况,确定工程管理范围和保护范围。 工程保护范围为防止在临近护岸工程的一定范围内从事危害工程的活动137、,划定适当的工程保护范围是必要的。根据河道管理条例,划定护岸边界线以外100m区域为工程的保护范围。在工程保护范围内,不改变土地和其它资源的产权性质,仍允许原有业主从事正常的生产建设活动,但必须禁止危及河岸工程安全的活动。 工程管理范围本河岸整治工程的管理范围:护岸背水坡脚外10m以内范围。该范围的土地,必须在工程建设前期,通过必要的审批手续和法律程序,实行划界、确定权限,明确管理单位的土地使用权。附属工程设施。包括观测、交通、通信设施、测量控制标点、界碑、里程碑及其它管理维护设施。6.4 管理设施 工程观测设施根据堤防工程管理设计规范(SL171-96)的要求,结合本工程的实际情况,选择如下138、观测项目:表面观察采用巡视检查的方法,主要用眼视、手摸、辅之以简单的测量工具,对护岸工程进行观测,发现问题并及时处理。水文观测观测项目主要包括水位。在每个护岸工程段设置水尺,监测该段的水位变化情况。沉降、位移观测在各护岸工程段各选择一个观测横断面进行沉降和位移的观测。为保证工程观测工作的正常进行,并获得准确可靠的观测资料,应配置必需的观测仪器及设备。根据工程实际情况,需配置的常规仪器和设备见表6.2。表6.2 观测仪器设备表序号仪器设备名称单位配置数量一控制测量仪器1J2经纬仪台12S3水准仪台1二沉降、位移观测设备3沉降观测标点个904水平位移标点个305水准基点个306工作基点、起测基点、139、校核基点个30三水文观测设备7水尺套15 通讯及信息处理设施配置通讯手机2部,程控电话1部;配置必要的信息处理设备。拟配置计算机2台,A3激光打印机一台。7 施工组织设计7.1 施工条件 工程条件xx县位于湖北省中西部,属鄂西山区向江汉平原过渡的低山丘陵地带,地跨东径11114-11152、北纬3053-3122,东邻荆门,南接当阳,西连宜昌,北与保康、南漳接壤,自古有“西蜀门户、荆襄要冲”之称。xx县的对外交通主要是公路,通过省道与外界相连,向东距荆门市97km、距武汉市377km,向西距宜昌市117km,向南距当阳市42km,向北距保康县城176km,工程对外交通条件良好。 本期工程位于x140、x县境内、沮河中下游,马渡河大坝至狮子包段沮河沿岸,省道荷(花)当(阳)公路,乡道洋(坪)白(府头)公路与沮河紧邻并行,对外交通方便。 自然条件 .1 地形地貌xx地势西北高,东南低;东西横距61.3公里,南北纵距54公里;最高海拔1325米(洋坪镇太平顶),最低海拔76米(花林寺镇雷打岩),平均海拔为500米左右。沮河总体流向为自北西向东南,穿流于低山丘陵之间。沮河西部以低山为主,约占全县总面积的40,平均海拔700米;沮河以东以丘陵为主,约占全县总面积的25,平均海拔300米;沮河中部以冲积平原为主, 约占全县总面积的35,平均海拔150米。.2 水文气象工程区属亚热带季风湿润气候区,具有141、四季分明、光照充足、雨量充沛、无霜期长等特点。xx气象站多年平均气温为16,极端最高气温40.2,极端最低气温-19,多年平均降雨量1096.8mm,其中410月降雨量占全年的86.6%,多年平均蒸发量1405.4mm。无霜期256天,平均相对湿度78%,最大风速16.3 m3/s。沮河径流与降雨同步,年内分配基本一致,79月为主汛期,113月为枯水期。沮河xx站多年平均流量为32.66 m3/s,年径流量10.3亿m3,洪水由暴雨产生,最大流量多发生在710月,实测最大流量4030 m3/s。沮河护岸工程各施工段枯水期(113月)频率为20%的设计洪峰流量及相应的设计水位见表7.1。表7.1142、 各护岸施工段枯水期设计流量及设计水位序号地 名起 止 桩 号设计流量(m3/s)(P=20%枯水期)设计水位(m)(黄海高程)1马渡河大坝K0+000K1+100110169.0167.92三板桥K8+900K9+700110151.1150.43蔡家湾村K11+100K11+800114149.7148.04洋坪二级电站拦水坝K13+300K13+800120145.7144.15洋坪发电站K14+800K15+100120143.7142.66洋坪镇K16+000K17+300120140.8139.87双路养猪场K17+900K19+700120138.2136.38棚镇提水站K20+143、200K21+600120135.2134.49棚镇大桥K21+700K22+000120133.9133.410万家咀K23+80026+950127130.9127.611徐家桩村K29+100K29+600127123.6122.712观西村至观东村K31+020K32+640127121.0119.113泥水桥K34+100K35+300127117.5116.414洪家村K37+600K38+030127114.7114.315安鹿电站至北门电站K41+500K43+760132106.9104.8 水电供应条件 工程项目主要分别于沮河两岸,各整治段较为分散, 施工期间的生活用水量不144、大,可在附近的村庄取用;施工用水可由施工单位自设抽水站,从沮河直接取用。本工程各施工段用电量不大,可直接从施工区内已有的供电线路接线。 建筑材料供应工程所用主要建筑材料有砂卵石料、土料、块石、混凝土骨料、水泥等。主要来源分别如下: 砂卵石料:砂卵石沿河滩分布,裸露于地表,厚度4m左右,储量丰富,施工时可就近挖取,其质量和储量可以满足工程要求;块石料:主要由罗汉峪采石场和泥水采石场供应,到各施工点平均运距为412km;混凝土骨料:料场在沮河河滩,已有专门的开采、加工单位,成品料可直接供应到用料点,平均运距为1.02.5km;水泥和木材:在洋坪镇和xx县城购买;粘土:本工程施工围堰需要一定数量的粘145、土,根据地质调查,各施工段就近各料场开采,平均运距为15km。7.2 施工导流 导流标准本项目的施工点均分布于沮河的沿岸,施工会受到水流的限制和影响。根据沮河洪水流量特征, 510月为主汛期,113月为枯水期。结合施工进度安排,113月完成需围堰保护下的施工项目,因此选定113月为主要施工期。本工程的临时建筑物为5级,根据水利水电工程施工组织设计规范(SDJ33889)和防洪工程导流建筑物保护对象的规模和级别,确定导流建筑物洪水标准为5年一遇。 导流方式及导流建筑物由于护岸工程均沿河贴岸而建,对于下部护脚而言,设计上要求挖除河床砂卵石覆盖层,使其尽可能座落在基岩上,因此基础施工需在围堰保护下方146、能进行。根据当地建筑材料的特点,拟采用粘土心墙土石围堰。围堰为5级建筑物,堰顶高程按枯水期113月5年一遇设计水位加0.5m安全超高确定。围堰高度一般为2.03.55m,堰顶宽3m,上下游边坡11.5。7.3 主体工程施工各段护岸工程主要采用下部浆砌石重力式结构护脚和上部现浇混凝土护坡相结合的型式。其施工顺序为:围堰填筑 基坑开挖、抽水 基础找平及浆砌石护脚砌筑 基坑砂卵石回填 坡面砂卵石回填及平整 混凝土浇筑。主要施工方法如下:基坑开挖基坑开挖采用0.51m3抓斗挖掘机开挖,配58t自卸汽车运输。开挖的砂卵石在不影响施工的前提下按设计回填量就近堆放,以便后期回填基坑使用。基坑抽水基坑抽水采用147、潜水泵排基坑积水,排至围堰外的河床内。下部浆砌石护脚砌筑 本工程下部护脚浆砌石用量较大,共8.6万m3,采用人工砌筑。施工技术要求如下:浆砌石砌筑前基坑底部采用C10砼找平;浆砌石石块必须采用座浆法砌筑。砌筑时,应先铺砂浆后砌筑,石块应分层卧砌,上、下错缝,内外搭砌,砌立稳定。相邻工作段的砌筑高差应不大于1.2m,每层应大体找平;在铺砂浆之前,石料应洒水湿润,使其表面充分吸水,但不得有残留积水。砂浆铺设厚度需略高于规定灰缝厚度,石料需平稳放置,灰缝厚度需以足够分隔相临石块为准,但不得大于20mm,较大的空隙应用碎石填塞,但不得在底座上或石块的下面用高于砂浆层的小石块支垫;砌体必须自下而上错缝砌148、筑,外露面每平方米需砌筑一块拉结石;砌体基础的第一层石块应将大面向下,砌体的第一层及其转角、交叉等处,均应选用较大的平整毛石;石缝间不得直接紧靠,不允许采用外侧立石块、中间填心的方法砌石;砌筑时不得在砂浆未达到足够强度前施加荷载,任何已砌筑的砌体如有松动,必须拆下重砌;砌筑非连续施工时,必须做好接缝处理,把砌筑面上浮浆及泥砂等清理干净并洒水湿润,但不得残留积水,才能继续砌筑;各项浆砌体必须严格按图纸放线砌筑。施工位置与设计图纸位置不得超过25mm;长度与设计长度相差不得超过25mm;高度与设计高度相差不得超过25mm;砌体外露面宜在砌筑后1218h之内及时养护,养护时间14天,应经常保持外露面149、的湿润。基坑回填当基座施工高出河床并达到一定强度后,开始回填基坑,采用推土机直接将附近的开挖料推至基坑,墙体周围50cm范围内采用人工挑运回填,以免碰伤砌筑体。岸坡回填及平整岸坡背面采用砂卵石填筑,填筑前应将表面的石块、淤泥、腐质土及杂草等清除干净,并按设计的边线自下而上分层填筑,不得顺坡填筑。混凝土浇筑混凝土拌制所需的骨料由供料点运至施工点,在现场布置0.4m3移动式混凝土拌和机拌制混凝土,由机动翻斗车或人力斗车直接运输混凝土入仓浇筑;部分斗车不能入仓的部位铺溜槽入仓浇筑。7.4 主要施工机械本工程施工以机械为主、人工配合为辅。主要施工机械见表7.2。表7.2 主要施工机械设备一览表名称规格150、单位数量备注反铲挖掘机1 m3台8推土机59kw台8装卸机2m3台8振动碾8t台8自卸汽车58t辆8机动翻斗车辆8胶轮车辆30混凝土拌和机0.4 m3台16混凝土拌和机0.8m3台8混凝土输送泵30m3/h台16CZ22型冲击钻机台16真空吸泥泵台167.5 施工布置布置原则本工程建设项目均分布在沮河沿岸,具有点多面广的特点。施工布置时应遵循以下原则:根据工程分布范围广、项目数量多、施工强度小的特点,在方便施工的基础上,应尽可能简化施工布置。由于工程均分布在河岸,施工布置应因地制宜、充分利用工程永久征地、现有的道路以及当地可提供租赁的房屋等,尽量减少施工占地。施工交通对外交通 根据本工程各种建151、筑材料的来源地点来看,主要建筑材料基本在xx县境内能得到充足的供应,基本不需要外地采购。目前进场路况良好,各种材料和施工机械均可顺利抵达施工现场。场内交通场内交通运输包括砼、块石及土料至施工点的施工道路,主要运输工具是汽车,其次是机动翻斗车及人力车。因施工场地分布在河道沿岸,部分护岸段紧邻农田,需修筑临时道路;各段视具体情况修建0.51km,共修筑临时道路总长14km。 施工总布置施工所需砂石料堆场按施工堤段分段布置,在不影响交通的情况下,砂石料布置在河岸。由于施工场地紧张,施工区砂石料的堆放量可适当控制,满足施工需要即可。此外,混凝土施工时,各施工段布置12台0.4m3的拌和机,随施工点位置152、变化而移动布置。各施工点附近集镇有中小型机修厂,能够满足施工期间的机械设备维修保养的需要。由于各施工段较为分散,施工临时房屋和综合仓库可以租借单位空闲房屋或民房。共租借房屋1850m2。工程临时占地39亩。主体工程砂卵石开挖20.3万m3,围堰工程砂卵石开挖13.8万m3,全部用于岸坡背面及围堰的填筑。工程弃渣主要包括基础开挖、削坡、清基等,工程量不大,各段视具体情况可沿河岸空地堆放弃渣,不需设置专门的弃渣场。7.6 施工总进度考虑到工程施工场地、环境及工程自身的特点,本着均衡施工的原则安排施工总进度。本工程计划工期2年,分两个枯水季节,工程从第1年10月1日开工,第3年4月底全部结束,其中施153、工准备2个月,主体工程施工12个月。工程施工根据各险工段的险情轻重先后安排,第一年的10月进行施工准备,第一年的11月至第二年的4月完成洋坪电站取水坝段(K13+300K13+800)、洋坪电站厂房段(K14+800K15+100)、洋坪镇段(K16+000K17+300)、双路养猪场段(K17+900K19+700)、棚镇提水站段(K20+200K21+600)、泥水桥段(K34+100K35+300)、安鹿电站至北门电站段(K41+500K43+760)共7段,总长8760m河段护岸工程;第二年的11月至4月完成马渡河大坝段(K0+000K1+100)、三板桥段(K8+900K9+700)154、蔡家湾段(K11+100K11+800)、棚镇大桥段(K21+700K22+000)、万家咀村段(K23+800K26+950)、徐家桩村段(K29+100K29+600)、观西村至观东村段(K31+020K32+640)、洪家村段(K37+600K38+020)共8段,总长8600m。8 环境影响评价及水土保持8.1 环境影响评价 环境现状xx历史悠久,风景优美,千年古迹、革命遗址与秀丽山川融为一体,丹霞山水风光引人入胜,道教文化渊源流长,尤以与武当齐名的鸣凤山风景区、龙潭河风景区太清洞、大堰原始森林自然保护区、金家湾、鹿苑寺、丹霞地貌胜景为著。xx土地、矿产、森林、水能、旅游等资源丰富。155、当地社会稳定,人民群众安居乐业。沮河系长江中游北岸一级支流沮漳河的西支,发源于保康境内的荆山,集水面积3367 km2,自西北向东南流经保康县马良镇、南漳县峡口镇、xx县洋坪镇和城关鸣凤镇、当阳市,至两河口与东支漳河会合入沮漳河。沮河自北向南贯穿xx县,沿岸河谷冲畈与丘陵错落分布,是xx县农业和人口最集中地带。工程所在地区属亚热带季风湿润气候区,冬冷夏热,四季分明,山清水秀,环境宜人。区域年平均气温为16,极端最高气温40.2,极端最低气温-19,多年平均降雨量1096.8mm,多年平均蒸发量1405.4mm。无霜期256天,平均相对湿度78%,最大风速16.3 m3/s。 环境影响预测.1 156、有利影响河岸整治工程完建后,对xx境内沮河河岸的自然环境和社会环境将会有较大的改善。可使河岸免受冲刷、防止继续崩岸,减少洪水对生态环境的破坏和经济损失,为社会安定及国民经济稳定发展提供安全保障。为沿岸村落、集镇居民财产奠定了安全基础。.2 不利影响工程施工时对环境所造成的不利影响主要有空气污染、噪音污染、生活垃圾、废污水的排放以及施工破坏地面植被所造成的水土流失等。废污水排放施工期间废污水排放主要来自砂石料以及各种生产设备的冲洗、施工人员生活污水的排放等。噪声污染噪声污染主要来自施工机械运作时所产生的噪声,以及车辆的马达声、喇叭的喧闹声等,施工噪音将对当地居民及施工人员产生一定影响。空气污染施157、工时所产生的空气污染主要来自机动车辆尾气的排放,物料的装卸及运输过程中所产生的扬尘等。生活垃圾施工人员因生活产生的一些生活垃圾如生活污水、排泄物和其它废弃物等。 环境保护设计及投资估算.1 设计依据环境保护设计依据现行的有关法规、规范及标准。法规与规范水利水电环境影响评价规范(试行)(SDJ302-880)水环境监测规范(SL219-98)建设项目环境保护管理条例建设项目环境保护设计规定生活饮用水卫生监督管理办法环境监测技术规范标准地表水资源质量标准(SL63-94)地表水环境质量标准(GHZB1-1999)生活饮用水卫生标准(GB5749-85)污水综合排放标准(GB8978-1996)环境158、空气质量标准(GB3095-1996)城市区域环境噪声标准(GH2131-1999)建筑施工场界噪声限值(GH12523-90).2 环境保护措施为了保护当地环境,尽量减轻和降低因施工对当地环境的影响,必须采取适当的环境保护措施。生产废水处理砂石料冲洗废水施工中砂石料的冲洗产生的生产废水主要成分是泥沙等悬浮物,一般不含易溶于水的有毒物质,经沉淀后即可用于生产,这样既可节约用水又可以减少生产废水的排放量。含油废水根据施工组织设计,工程主要施工机械设备分散停放于各施工段附近。 对施工车辆进行冲洗时产生的含油废水,每段设置废水集水池1个,对含油废水经过沉淀、除油达标后可就近排放。碱性废水施工时浇筑混159、凝土、养护、冲洗等会产生一定的碱性废水,本工程共需浇筑混凝土2.68万方,每1m3砼养护、冲洗等约产生碱性废水0.35m3,共产生碱性废水9380m3。可以收集到的碱性废水按总量的50计,中和这些碱性废水共需98的工业硫酸46.9kg(中和1m3碱性废水需98%工业硫酸0.05kg/m3)。在各混凝土拌和场附近设立碱性废水集水池,将碱性废水处理达标后排放。生活污水处理本工程施工高峰期日平均施工人数将达到300人,按照人均日用水150L、污水形成率80%计,则日平均污水排放将达到36m3。根据施工总布置,施工人员分别在各个施工营地居住,则每处实际排水量并不大,仅需挖排水沟,入化粪池厌氧处理后,即160、可排入附近农田或入沮河。噪声控制在工程施工时应按照施工规范,严格控制施工机械的高鸣笛和夜间施工;对高噪音声源设备,如砼拌和机等远离居民点布置;运输车辆使用规定的声响装置等,以免噪音扰民。同时,对长期处在噪音污染中的施工人员配戴防声帽或隔音设备等,尽量减少噪音对施工人员的伤害。空气污染控制空气污染主要是施工机械尾气的排放和车辆运行所产生的扬尘,为了减少空气的污染,可配备尾气净化器来降低污染;同时,为了避免产生大量扬尘,由专门人员定期给施工地面和运输道路路面进行洒水处理。生活垃圾处理在施工期施工人员产生的生活垃圾由专人清理、集中、并运送至垃圾处理厂进行处理。人群健康保护为了防止危害较大的传染疾病在161、施工人群中爆发流行,对准备进入施工区的施工人员进行卫生防疫,限制传染病患者进入施工区,防止疾病在施工区交叉感染;定期对施工人员进行健康检查,宣传卫生防疫知识;在施工期间,由施工单位定期开展灭蚊、灭鼠等活动,定期对施工区进行卫生清理,为施工人员提供较好的生活和居住环境;针对施工队集中就餐的特点,应加强对施工食堂的卫生监督与管理,保证饮食的清洁卫生。 环境管理与监测工程管理部门应安排专门管理人员负责施工中的环境管理工作,安排专业环保人员作好环保工作。对施工区水质、空气、噪声等,管理单位应组织专门单位或专业人员定期进行监测,作好施工区环境质量报告,以便及时掌握施工期间工程区环境污染的程度和范围。如若162、发现污染超标准,应及时做出处理措施。水质监测根据工程施工区情况,对施工区附近水质进行监测。施工期间,每年各施工段汛期观测两次,枯水期每月观测一次,以保证生活生产用水质量。噪声监测和空气质量监测根据施工强度和施工地点的变换不定期地进行跟踪监测。人群健康监测施工期间必须定期对施工人员进行健康检查,预防各种传染病和流行性疾病的发生。 环境保护投资估算表8.1 环境保护投资概算表 单位:元编号工程或费用名称单位数量单价合 计备注环境保护147300.001噪声防护高噪声施工人员防护项14000.004000.002空气质量洒水防尘项136000.0036000.003人群健康施工人员进场20%人员检疫163、项17200.007200.00施工区医务诊疗费项115000.0015000.00施工人员预防免疫项15000.005000.00定期杀鼠蚊蝇费用项12000.002000.004环境管理环境管理监理费项14000.004000.005环境监测水质监测项14500.004500.00环境空气监测项160000.0060000.00噪声监测项19600.009600.00施工期工程环境保护投资包括人群健康保护、水质保护、环境空气质量保护、环境监测、环境管理与监理等项目费用,详见表8.1。本工程环保投资估算为14.73万元。8.2 水土保持 水土保持责任范围根据开发建设项目水土保持方案技术规范要164、求,结合现场调查,本工程水土流失防治责任范围主要为项目建设区。建设区扰动地表的地方主要包括土料场、新建施工道路、弃渣场等,属于项目建设单位的责任防治范围。 水土流失预测沮河河岸整治工程建设,主要建设内容为在沮河两岸修建护岸,防止两岸农田、道路、乡村被冲刷损坏。为了保持沮河沿岸的生态环境,必须采取工程措施或生物措施,减轻因修建工程新增的水土流失。工程施工所取土石料需要开挖料场,工程弃渣堆放场占地,破坏了原有的地貌及植被,从而造成新的水土流失。根据中华人民共和国水土保持法和中华人民共和国水土保持法实施条例的有关规定,对本项目编制水土保持方案。 水土保持措施设计.1 设计依据水土保持设计主要依据如下165、:中华人民共和国水土保持法国务院 19935号文“关于加强水土保持工作的通知”鄂政发200028号文“关于征收水土流失防治费和水土保持设施补偿费的通知”开发建设项目水土保持方案技术规范(SL204-98)水土保持综合治理技术规范(GB/T15773-1995)水土保持综合治理效益计算方法(GB/T15774-1995).2 水土保持措施设计水土保持措施设计主要考虑施工弃料场、取料场及施工临时占地的水土保持措施。弃料场本工程弃料绝大部分用于河岸回填,少量的弃渣拟就近集中填放于山谷低洼处,并进行表面覆盖绿化。取料场由于该工程施工区比较分散,各段所需土石料选择就近的料场开采。共采用2处采石场,7个土166、料场。各料场开采完毕后恢复其植被,可在其上种草或植树造林。施工临时占地本工程的施工临时占地主要为施工砂石料堆放场临时用地,工程完建后采取平整绿化即可。 水土流失监测为了适时掌握项目区原生水土流失状况,测算水土保持措施的实施效果,为工程建设服务。监测内容包括水土流失量的监测、水土流失危害监测、水土保持工程效益的监测等。应委托具有一定资质的、有相应的监测设备和仪器的单位进行水土流失监测,并建立相应的监测制度。 水土保持投资估算水土保持投资估算见表8.2。水土保持总投资19.908万元,其中水土流失治理费7.192万元,水土保持设施补偿费14.53万元。表8.2 水土保持投资估算表 单位:元编号工程167、或费用名称单位数量单价合 计备注水土保持199080.801弃渣场场地平整m220000.71 1420.00M7.5浆砌石块石(挡渣墙)m3260187.86 48843.60种草籽m250000.25 1250.002土料场种草籽m260000.25 1500.003其它水土保持监测费项1795.204795.20水土保持设施补偿费项1145272.00 145272.008.3 综合评价与结论沮河河岸整治工程完建后,可提高xx县境内沮河沿岸的抗灾能力,为沿岸居民创造了一个安定的生产、生活环境,为国民经济发展提供安全保障。对施工过程中带来的不利影响,可以采取工程防护措施,将不利影响降低到最168、低程度。工程占地较少,因此,不存在影响工程实施的制约性因素。总之,工程对环境的影响利大于弊,无制约实施因素,本工程在环境上是可行的。9 投资估算9.1编制说明工程概况沮河系长江中游北岸一级支流沮漳河的西支,发源于保康境内的荆山,自西北向东南流经保康县马良镇、南漳县峡口镇、xx县洋坪镇和城关鸣凤镇、当阳市,至两河口与东支漳河会合入沮漳河。沮河干流长243.6km,xx县境内河道长61.51Km。xx县水文站位于鸣凤镇城区,以水文站为界,城区上游河段长48.9 Km,城区下游河段长12.61Km。由于沮河河岸坍塌严重,对河岸沿线的农田、村镇及道路等构成了严重的威胁。因此,亟需对沮河河岸进行整治。本169、工程为沮河河岸整治工程,防洪标准采用10年一遇,护岸工程的级别为5级。具体整治范围为鸣凤镇上游河段马渡河大坝至安鹿、北门电站沿线约44km的河段,共计河岸15段、总长17360m。护岸的主要型式为坡式护岸。本工程主要建筑物工程量:砂卵石开挖203065m3,砂卵石回填421960m3,砼51950m3,浆砌石86270m3。主要材料用量:水泥21189t,砂64919m3,碎石45815m3,块石93172m3。主体工程施工总工期为19个月,总工时为135.29万工时。投资主要指标工程静态总投资5737.79万元,总投资5737.79万元。其中工程部分投资5703.15万元,环境保护及水土保持170、部分投资34.64万元。编制依据1文件依据投资估算按湖北省水利厅文件“鄂水利发20053号”文颁发的水利水电工程设计概(估)算编制规定(试行)进行。水利水电工程设计估算费用构成及计算标准执行湖北省水利厅文件“鄂水利发20053号”文颁发的水利水电工程设计概(估)算编制规定(试行)。2定额依据建筑工程执行“水总2002116号”文颁发的水利建筑工程估算定额。安装工程执行“水建管1999523号”文颁发的水利水电设备安装工程估算定额。机械台时费执行“水总2002116号”文颁发的水利工程施工机械台时费估算定额,其中人工费按中级工计算。3基础单价计算依据人工:人工单价按“鄂水利发20053号”文颁发171、的水利水电工程设计概(估)算编制规定(试行)计算,即工长5.14元/工时,高级工4.79元/工时,中级工4.10元/工时,初级工2.20元/工时。施工用风、水、电施工用风:0.12元/m3施工用水:0.32元/m3施工用电:0.69元/kWh水泥、钢筋、汽油、柴油、木材、砂、碎石、块石等主要材料价格采用通山县城2006年第一季度市场价格。有关设备价格采用2006年第一季度市场价格。4建安工程费用构成是根据“鄂水利发20053号”文颁发的水利水电工程设计概(估)算编制规定(试行)计算。且取费标准如下:其他直接费建筑工程按直接费的2%计安装工程按直接费的2.7%计现场经费土方工程按直接费的4%计石172、方工程按直接费的6%计混凝土工程按直接费的6%计模板工程按直接费的6%计钻孔灌浆及锚固工程按直接费的7%计其他工程按直接费的5%计安装工程按人工费的45%计间接费土方工程按直接工程费的4%计石方工程按直接工程费的6%计混凝土工程按直接工程费的4%计模板工程按直接工程费的6%计钻孔灌浆及锚固工程按直接工程费的7%计其他工程按直接工程费的5%计安装工程按人工费的50%计企业利润按直接工程费 + 间接费之和的7%计税金按(直接工程费 + 间接费 + 企业利润)税率计,税率为3.22%5其他费用标准建设单位人员经常费:按文件规定计算合计金额28823元/人年。工程监理人员经常费按50000元/人年计列173、。6勘测费、设计费执行国家计委、建设部“计价格200210号”文颁发的工程勘察设计收费管理规定的通知。9.2投资估算工程静态总投资5737.79万元,总投资5737.79万元。其中工程部分投资5703.15万元,环境保护及水土保持部分投资34.64万元。投资估算详见表9.1。分年投资详见表9.2。表9.1 总 估 算 表 单位:万元序号工程或费用名称建安工程费设备 购置费其他 费用合 计占一至四部分 总投资(%)工程部分第一部分 建筑工程3923.78 3923.78 75.68 一护岸工程3923.783923.78 第二部分 机电设备及安装工程12.58 12.58 一观测设备及安装工程9174、.60 9.60 二办公通讯设备2.24 2.24 三运杂及采保费(7.75%)0.74 0.74 第三部分 施工临时工程812.27 812.27 15.67 一围堰工程量505.80 505.80 二施工交通工程168.00 168.00 三施工用房92.50 92.50 三其他临时工程45.98 45.98 第四部分 独立费用 436.05 436.05 8.41一建设管理费 169.41 169.41 二生产准备费1.02 1.02 三科研勘测设计费 219.92 219.92 四建设及施工场地征用费7.81 7.81 五其他 37.89 37.89 一至四部分合计4736.05 12175、.58 436.05 5184.68 100.00基本预备费518.47 静态总投资5703.15 继表9.1总 估 算 表 单位:万元序号工程或费用名称建安工程费设备 购置费其他 费用合 计占一至四部分 总投资(%)总投资5703.15 移民和环境工程34.64 1环境保护14.73 2水土保持19.91 总投资34.64 工程总投资合计5737.79 静态投资合计5737.79 总投资合计5737.79 表9.2 分年度投资估算表 单位:万元编号工程或费用名称总投资 (万元)分年投资(万元)第一年度第二年度工程部分第一部分 建筑工程3923.781961.891961.89一护岸工程392176、3.781961.891961.89第二部分 机电设备及安装工程12.587.045.54一观测设备及安装工程9.604.804.80二办公通讯设备2.242.24三运杂及采保费(7.75%)0.740.74第一年度第二年度第三部分 施工临时工程812.27406.14406.14一围堰工程量505.80252.90252.90继表9.2分年度投资估算表 单位:万元编号工程或费用名称总投资 (万元)分年投资(万元)二施工交通工程168.0084.0084.00三施工用房92.5046.2546.25四其他临时工程45.9822.9922.99第四部分 独立费用436.05218.04218.0177、1一建设管理费169.4184.7184.70二生产准备费1.020.510.51三科研勘测设计费219.92109.96109.96四建设及施工场地征用费7.813.913.90五其他37.8918.9518.94一至四部分合计5184.682593.112591.58基本预备费518.47259.31259.16静态总投资5703.152852.422850.74总投资5703.152852.422850.74移民和环境工程34.6417.3317.31一环境保护14.737.377.36二水土保持19.919.969.95总投资34.6417.3217.32工程总投资合计5737.792178、869.742868.06静态总投资合计5737.792869.742868.06总投资合计5737.792869.742868.0610 经济评价10.1 编制依据xx县沮河上游河岸整治工程兴建后,不仅使沮河上游沿岸的防洪标准有一定提高,而且可以改善当地环境,促进社会稳定,对当地经济的发展将会起到良好的推导作用。本次国民经济评价主要依据国家计委和建设部组织编制与修订的建设项目经济评价方法参数、水利部颁发的水利建设项目经济评价规范(SL72-94)的有关规定,按有无该项目的总费用和总效益的方法进行国民经济评价。此次河岸整治工程是兼有社会公益性质的水利建设项目,社会折现率采用国家规定的12。工程179、建设期按2年计,第三年开始正常发挥效益,工程正常运行期按30年计,计算期为32年,折算基准年定在建设期第一年,该年年初为基准点,各项费用和效益均按年末发生和结算。10.2国民经济评价工程费用工程费用包括本次河岸整治工程投资、年运行费、流动资金等。.1 工程投资工程投资根据工程概算,静态总投资5703.15万元,扣除工程投资中属于国民经济内部转移支付的税金、计划利润等费用,调整后投资为5132.84万元。第一年投资2567.18万元,第二年投资2565.67万元。.2 年运行费工程年运行费主要包括工资及福利费、维护费、防汛抢险费和管理费等。工资及福利费工资每人8000元年,福利费按工资的14考虑180、,则每个人每年需9120元。根据工程管理,新成立的堤防管理段编制5人,则每年共需4.56万元。维护费按固定资产投资的1.5考虑,则需77.0万元年。防汛费主要包括汛期抢险救灾,临时征用车辆土地等,常年防汛费取4万元年。行政管理费主要包括办公、差旅费等,按2000元人年考虑,每年需1万元。综上所述,本次河岸整治工程年运行费为86.56万元年.3 流动资金流动资金按年运行费的10估计为8.7万元,运行期初投入,运行期末回收。 工程效益本期沮河河岸整治工程属防洪工程,是保障人民生命财产的社会公益性项目,综合效益大,防洪效益是减轻或免除洪水造成的灾害损失,分为社会效益、环境效益和经济效益。.1社会效益181、本期沮河河岸整治工程涵盖洋坪、旧县和鸣凤三个乡镇,是xx县政治、经济和文化中心,行政事业单位多,工矿企业及固定资产集中,在全县社会稳定和经济发展中具有重要地位和主导作用,其社会动态和安定往往影响到全县,对地方经济及沮河流域影响很大,本期沮河河岸整治工程的实施对保护沮河沿岸约2万亩基本农田,保障该地区约6万余人的生命财产安全,改善城镇建设条件,避免人员伤亡,减轻人民心理压力,稳定社会局面,推动地区经济的迅猛发展,具有重大的社会效益。.2环境效益沮河河岸整治工程实施后可大大提高该地段的防洪标准,减轻大水年洪水对水土保持和生态环境的破坏,减轻因水土流失造成河道淤积和河床抬高,保护基本农田,改善水质,182、减轻人民的恐惧心理,提高群众健康水平,防止洪水过后疾病流行,减少就医和医疗费用,为人民提供稳定的生产和生活环境,保障地区经济持续稳定发展。.3经济效益主要包括保护农林牧副渔业用地不受淹没,减免国家集体个人的房屋、设施和物资等固定资产损失,免除工矿停产、商业停业和交通中断所造成的损失,减少恢复水毁工程和恢复交通及工农业生产的费用,节省防洪抢险及救灾费用,减少由直接损失带来的间接损失。沮河沿岸洪灾主要是由外洪造成的,因此,在采用频率法计算多年平均防洪效益时某典型年的频率以沮河洪水频率为依据,而洪灾损失按总损失值进行计算,对因内洪较大而造成损失而可能漏算的少数年份的洪灾损失直接近似按某一比例计入多年183、平均效益中,这样简化处理对总结果不会有很大影响。 一、典型年选择 洋坪至鸣凤沮河段建国以来发生较大洪灾有9年,其中大灾年4年,分别为1954、1958、1984和1990年,其中1990年为内洪形成灾害,且为超标准洪水,而1954年与1984年洪水量级相当,且发生时间较早,这两年可剔除。典型年选由外洪造成较大灾害,又基本上在设计标准以内,具有代表性的是1958年和1984年两个典型年。1958年7月1518日大暴雨,沮河水位跳升5米多,猴子岩实测流量4030 m3s,约25年一遇,全县受灾,损失惨重。1984年7月2426日全县普降暴雨,沮水猛涨,猴子岩站实测流量2890 m3s,洪水相当于1184、1年一遇,与防洪标准相当,全县损失也较重。 二、洪灾损失调查分析 按2004年现状调查洋坪、旧县和鸣凤镇国家、集体和个人的资产、设施、房屋物资、居民生活资料、农业产值及可能停产停业情况,按典型年洪水可能淹没范围及历时和当年淹没情况估算各类淹没损失,考虑到1984年洪水与设计标准接近,以1984年型洪水为重点进行详细计算,而1958年型洪水损失比照1984年型洪水进行估算。在计算淹没损失时,各行业淹没损失及居民财产损失按实际损失计;房屋修复费城镇(区)按1000元户,农村按800元户计,城镇各行业商业一楼房屋面积为城镇居民一楼占地总面积的90计;工商业停业、交通及邮电中断的损失按各行业日平均净产185、值及停产(业)天数计,各行业日平均净产值(收入)约60万元,停产(业)天数为淹没天数及恢复生产所需天数之和,大洪水年一般影响时间长,对某些行业还有后效性,有的往往波及几年,但有些行业恢复较快,平均按10天计;农业损失按受灾耕地面积估算,按一季作物净产值500元亩计算。间接损失涉及面广,影响因素多,不便分项计算,按直接损失的10计。洋坪、旧县、鸣风三镇沮河沿岸1984年防汛抢险救灾等费用为35万元,根据1958年和1984年两年灾情比较,洋坪、旧县、鸣凤三镇沮河沿岸1958年防汛抢险救灾等费用约需330万。根据以上逐项分析可得1984年型洪水的洪灾损失及防汛等各项费用见表10.1。表10.1 1186、984年型洪水淹没损失及防汛等费用计算表项目损失(万元)项目损失(万元)一、固定资产淹没损失1597、水利设施120 1、工业企业435、集体财产110 2、建筑业71、农民财产100 3、商饮业180二、城镇居民财产120 4、邮电交通业185三、房屋修复费120 5、宾馆旅游90四、停产损失费120 6、文教卫80五、农业损失费375 7、机关团体84六、间接损失233 8、财税金融72七、防汛救灾费用35 9、066基地70合计2600 10、农村及水利等330根据1984年和1958年水情及灾情对比和1958年损失实物指标和淹没范围,求得1958年洪灾损失及费用共计16900万元。三、187、多年平均防洪效益防洪效益是为减少或免除因较大洪水所造成的国民经济损失,对1984年型洪水损失,本期防洪护岸工程兴建后有一定的减少,其损失减少按10计,用有无工程对比法可求得对于1984年型洪水有工程后产生的防洪效益为 2340万元。而对于1958年型洪水,属于超标准洪水,通过防汛抢险等措施,严防死守,尽量少受灾,其损失减少按15计,且尚需一定的防汛抢险费用,本期防洪护岸工程兴建后尚需投入防汛抢险等费用约200万元,则其防洪效益应为有无工程的损失及费用之差值即14165万元。当发生1935年型特大洪水后,洪灾损失将仍会发生,淹没范围会更大,洋坪、旧县、鸣凤三镇沮河沿岸的固定资产及流动资产大部分会188、被淹没而造成损失,由于1935年型洪水为230年一遇,为超标准洪水,有工程后对财产转移及恢复生产等方面会有一定的防洪效益,但所占比重不大,不计其防洪效益。根据频率法求得有无防洪护岸工程频率曲线间所包围的面积即为本期沮河河岸整治工程的多年平均防洪效益705万元。表10.2 多年平均防洪效益计算表洪水频率P有无工程减免洪灾损失s平均洪灾损失0. 1250.0350117041.00.0923408253412.60.050.04141657083251.40.0350.00450合计705考虑到少数年份当沮河洪水较小时由局部暴雨产生的山洪造成的损失可能会漏算而使防洪效益偏小,因此在多年平均防洪效益189、中加入这部分损失,按10计为70.5万元,则本期洋坪至鸣凤段沮河河岸整治工程多年平均防洪效益为775.5元。由于具有区位地理、水电交通、基础设施等方面的优势,洋坪至鸣凤沮河沿岸近年来发展很快,工业总产值及财政增长速度较快,洪灾损失将越来越大,洪水灾害给社会财产造成损失的机率即洪灾损失增长率也较高,取洪灾损失增长率2,以此推求本期沮河河岸整治工程兴建后受益期内每一年的防洪效益。四、土地开发效益本期沮河河岸整治工程(防洪护岸)均沿河贴岸而建,工程兴建后可增加少量耕地产生土地开发效益,但所占比重较小,本次不计其土地开发效益。 国民经济评价指标本期沮河河岸整治工程综合效益显著,但社会效益和环境效益难以190、定量,经济指标计算时仅计经济效益,按有无项目对比进行经济评价。根据国民经济评价效益费用流量表10.3计算得到国民经济评价各项指标,其经济内部收益率为14.3,经济净现值909.3万元,经济效益费用比1.19,可见各项经济指标优越,投资效果显著,在经济上是合理可行的。 敏感性分析为了进一步研究和预测某些因素发生变化浮动时,对国民经济评价指标的影响,并分析影响程度,选取投资增加10、效益减少10这两种不利情况进行敏感性分析,成果见表10.4。表10.4 敏感性分析成果表变化因素评价指标EIRR(%)ENPV(万元)EBCR(%)原方案14.3%909.3 1.19 投资增加10%13.0%419.191、4 1.08 效益减少10%12.8%328.5 1.07 10.3综合评价及结论本期沮河河岸整治工程涵盖洋坪、旧县和鸣凤三个乡镇,是xx县政治、经济和文化中心,在全县社会发展和国民经济建设中具有举足轻重的地位。洋坪至鸣凤段沮河河岸整治工程的实施,对保障xx县沮河中上游地区人民生命财产安全,稳定社会经济局面,改善城镇建设条件及生态环境,提高防洪能力,改善生态和投资环境,促进地区经济持续增长及防洪减灾等方面具有不可替代的作用,其直接经济效益显著。本期沮河河岸整治工程实施后,洋坪至鸣凤段防洪标准将有所提高,人民安居乐业,减少洪水威胁,是一个改善环境,具有社会效益、经济效益和环境效益等巨大综合效益的192、系统工程。本期沮河河岸整治工程规模不大,技术上可行,施工相对简单,工程占地面积较小,不涉及移民和房屋拆迁,经济内部收益率达14.3,经济上合理。沮河防洪问题历年来成为xx县各级领导和广大人民的心腹之患,县委、县政府对沮河河岸整治工程非常重视,成立了专门机构,并做了大量前期工作。施工区内水电齐全,交通运输等基础条件好,人民群众建设积极性高,对工程建设非常有利,建议上级尽快将该项目纳入国家投资计划,落实建设资金,以利尽早实施。序号项目建设期正常运行期合计12345678910113031321效益流量 B0.0 0.0 775.5 791.0 806.8 823.0 839.4 856.2 873193、.4 890.8 1350.2 1385.8 31469.7 1.1防洪效益0.0 0.0 775.5 791.0 806.8 823.0 839.4 856.2 873.4 890.8 1350.2 1377.2 31461.1 1.2回收固定资产0.0 1.3回收流动资金8.7 8.7 2费用流量 C2567.2 2565.7 95.2 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 7738.3 2.1固定资产投资2567.2 2565.7 5132.9 2.2流动资金8.7 8.7 2.3年运行费86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 86.6 2596.8 3净效益流量(B-C)-2567.2 -2565.7 680.3 704.5 720.3 736.4 752.9 769.7 786.8 804.3 1263.6 1299.3 23731.4 4累计净效益-2567.2 -5132.9 -4452.6 -3748.1 -3027.8 -2291.4 -1538.5 -768.8 18.0 822.2 22432.1 23731.4 239058.0 评价指标经济内部收益率 EIRR=14.3%经济净现值ENPV= 909.3(万元)经济效益费用比EBCR=1.19