武汉黄陂区红岗山引水隧洞工程施工组织设计方案(108页).doc
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编号:513772
2022-08-04
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1、目 录工程特性表1 综合说明1.1 项目背景1.2 项目可研报告编制依据1.3 工程概况1.4 水文1.5 地质1.6 工程任务和规模1.7 工程布置及建筑物1.8 工程机电设备1.9 施工组织设计1.10 环境保护1.11 投资估算1.12 经济评价1.13 今后工作的建议2 水文2.1 流域概况2.2 气象2.3 水文基本资料2.4 径流2.4.1 长轩岭站径流2.4.2 吴家寺水库径流2.5 降雨及洪水2.6 泥沙分析3 工程地质3.1 勘察工作经过及主要成果3.2 区域地质概况3.3 输(引)水线路工程地质条件3.4 天然建筑材料3.5 工程地质初步评价及结论4 工程任务和规模4.1 2、本区域经济发展状况及工程建设的必要性4.1.1 本区现状及近期社会经济发展规划4.1.2 灌区历年旱灾情况4.1.3 工程建设的必要性4.2 工程任务4.3 灌区需水分析4.3.1 城乡居民生活用水分析4.3.2 灌区农业灌溉需水量分析4.3.4 供需平衡分析计算4.4 工程规模4.4.1 引水工程设计流量确定4.4.2 特征水位5 工程选线、工程总布置及主要建筑物5.1 工程等别和标准5.1.1 主要建筑物级别的选定5.1.2 工程地震设防烈度的确定5.2 方案比较5.3 工程选线5.3.1 工程选线原则5.3.2 工程选线方案5.4 工程总布置5.5 主要建筑物5.5.1 主要建筑物布置、3、控制高程及主要尺寸5.5.2 主要建筑物输水能力计算5.5.3 围岩稳定分析及支护衬砌型式的选定5.5.4 排沙、泄洪的工程情况5.5.5 主要建筑物沉降位移观测布置设计5.6 主要工程量清单6 机电及金属结构6.1 机电6.1.1 节制闸启闭机选型6.2 金属结构6.2.1 钢闸门设计6.2.2 金属结构规格、数量汇总7 工程管理7.1 管理机构7.1.1 工程规模及任务7.1.2 管理机构设置7.2 工程管理范围及保护范围7.2.1 设计原则7.2.2 管理范围7.3 量水设施7.4 工程监测7.5 工程管理运用7.6 管理运行费来源及使用8 施工组织设计8.1 施工条件8.2 建筑材料、4、设备及器材供应情况8.3 施工水电供应及排水安排8.4 主体工程施工8.4.1 主体工程施工方法8.4.2 主要施工机械设备计划及劳力计划8.5 施工弃土、弃石的堆放和处理8.6 施工总布置8.6.1 施工总平面布置原则8.6.2 施工总平面布置8.7 施工总进度8.7.1 施工总进度安排原则8.7.2 工程筹建期、准备期、施工期和完建期进度控制计划8.7.3 施工总进度网络计划9 工程永久占地9.1 占地范围及实物指标9.2 占地补偿安排10 环境影响评价10.1 环境状况10.2 环境影响预测评价10.3 综合评价与结论11 工程投资估算11.1 编制说明11.1.1 工程概述11.1.25、 投资主要指标11.1.3 编制原则和依据11.2 投资估算12 经济评价12.1 概述12.2 国民经济评价12.2.1 估算投资费用12.2.2 效益估算12.2.3 经济评价指标12.2.4 国民经济评价12.3 财务评价12.3.1 估算财务投资年费用12.3.2 供水成本12.3.3 供水水价测算12.3.4 财务评价12.4 综合评价红岗山引水隧洞工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注一、水文1、流域面积全流域km2142夏家寺水库引水工程km27.4吴家寺水库2、利用的水文系列年限年463、多年平均年径流量夏家寺水库亿m30.92吴家寺水库万m3479二、水库1、夏家寺水6、库水位设计洪水位M51.20正常蓄水位M49.90死水位M44.872、吴家寺水库水位设计洪水位M71.95正常蓄水位M70.95死水位M68.953、夏家寺水库容积总库容亿m32.89兴利库容亿m31.206死库容亿m30.904、吴家寺水库总库容亿m30.129兴利库容亿m30.0722死库容亿m30.0245、调节特性夏家寺水库多年调节吴家寺水库年调节6、灌溉面积夏家寺水库万亩17.0吴家寺水库万亩1.78三、引水工程效益指标1、城镇及工业供水效益保证率(P)%95最大引用流量M3/s0.16年用水总量万m3503红岗山引水隧洞工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注2、农村人畜饮7、水效益保证率(P)%95最大引用流量M3/s0.20年用水总量万m36153、灌溉效益面积万亩4.1保证率(P)%85年用水总量万m3890四、引水工程永久占地1、引水工程进口亩35.52、引水工程出口亩0五、引水工程主要建筑物及设备1、已建工程(1)吴家洼泵站装机容量Kw2630一用一备设计扬程M30.52设计流量M3/s1.5进水池设计高水位M48.24进水池设计水位M44.74进水池设计低水位M42.24进水池底部高程M39.54 出水池底部高程M70.75(2)输水渠道总长M14000纵坡I1:5000底宽M3边坡N1:1.5型式梯形开挖填方式半挖半填设计流量M3/s3.0防渗措施无渠8、系利用系数(现状)0.332、拟建工程(1)进口分水闸孔口尺寸(宽高)M1.51.8底板高程m 71.5红岗山引水隧洞工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注结构型式钢砼 闸门型式平面钢闸门启闭机T5(2)号明渠起止桩号2+6002+560长度M40进口底部高程M71.5出口底部高程M71.46设计水深M1.37纵坡I1/1000断面型式矩型防渗材料砼预制板地基特性石英岩、干枚岩(3)号箱涵起止桩号2+5602+395长度M165进口底部高程M71.46出口底部高程M71.295设计水深M1.37纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸(底宽、竖高、弧段高)M1.5、1.4、0.4结9、构类型钢砼止水材料紫铜片地基特性石英岩、干枚岩(4)隧洞起止桩号2+3950+750长度M1645进口底部高程M71.295出口底部高程M69.65设计水深M1.37纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸(底宽、竖高、弧段高)M1.5、1.4、0.4红岗山引水隧洞工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注钢筋砼锚喷衬砌m32172地基特性石英岩、干枚岩(5)号箱涵起止桩号0 +7500+510 进口底部高程M69.65出口底部高程M69.41长度M240设计水深M1.37纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸(底宽、竖高、弧段高)M1.5、1.4、0.4结构类型钢砼止水材料紫铜10、片地基特性石英岩、干枚岩(6)号明渠起止桩号0 +5000+000 长度M500进口底部高程m69.4出口底部高程m68.9设计水深m1.37纵坡i1/1000断面型式矩型断面尺寸(宽高)m1.51.8地基特性石英岩、干枚岩(7)交叉建筑物人行桥座2桩号(1)2575桩号(2)0100跨度m2桥型板桥结构钢筋砼桥宽m2桥长m2.2高度m1.8地基特性石英岩、干枚岩红岗山引水隧洞工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注六、施工1、主体工程数量明挖土方m3620明挖石方m38875洞挖石方m36300填筑土方m3620浆砌石方m3419砼和钢筋砼m32350金属结构T3172、主要材料木材m11、37.8水泥T1353钢材T323炸药T143、施工劳力总工日工日2000平均人数人50高峰人数人904、施工临时房屋m23005、施工动力及来源供电Kw4发电机组马力756、对外交通(公路)距离Km65运量万t1.07、施工占地亩14.48、施工期限施工准备月1施工月6竣工验收月1七、经济指标1、静态总投资万元884.572、总投资万元937.65100%建筑工程万元590.2062.94%红岗山引水隧洞工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注机电设备及安装工程万元00%金属结构及安装工程万元8.210.9%临时工程万元40.504.32%永久占地补偿万元3.840.41%其他费用万元12、161.4117.22%价差预备费万元53.075.66%建设期还贷利息万元00%3、综合利用经济指标供水成本元/m30.02单位灌溉面积投资元/亩228.69经济内部收益率%26.24经济净现值万元659.22经济效益费用比1.89城镇供水水价元/m30.038农村人畜饮水水价元/m30.038灌溉供水水价元/m30.0201 综合说明1.1 项目背景武汉市黄陂区蔡榨镇位于武汉市城区东北部60km,黄陂城区东部20km,东与红安县交界,西与王家河镇接壤,北与塔耳岗乡隔山相望,南与六指店毗邻,地势北高南低,其北部与大别山余脉相连,属武湖流域上游的低山丘陵缺水死角地区,红岗山为全镇地形制高点,海13、拔高程为280m。全镇东西最大横距约12km,南北最大纵距约14km,版土面积约82km2,辖35个村,总人口46715人,耕地面积41000亩,山林面积15000亩,水面面积7490亩。蔡榨镇农业以种植小麦、水稻、油菜、花生、芝麻等作物为主,还有红岗山茶场、上岗银杏、长岭岗板栗等三大农业基地。乡镇企业有20余家,以生产化工设备和金属结构为主。2003年全镇工农业总产值1.685亿元,其中工业总产值1. 63亿元,农业总产值0.055亿元,财政收入654.4万元,人平年纯收入2550元,是湖北省重点贫困乡镇之一。蔡榨镇属亚热带季风气候区,冬冷夏热,雨热同季,春夏秋冬四季分明,无霜期长,多年平均14、气温16.50C,最高气温380C,多年平均降雨量为1170mm。全镇土壤为黄沙土和黄粘土,局部地区为粉红色强风化岩石。镇域范围内只有吴家寺河上游可利用的有限河川径流,且承雨面积太小,远远不能满足工农业及人民生活的用水要求。因特殊的地理位置,全镇地下水缺乏且开采价格昂贵,水质较差,是武汉市目前唯一没有使用自来水的乡镇。长期以来,该镇4.67万人的生产生活用水主要依赖于1959年兴建的吴家寺水库(小(一)型水库)。由于吴家寺水库库容大,承雨面积小,难以发挥水库调节的作用,水源有限,供水缺口较大。随着社会经济的进步和发展,供需水的矛盾越来越突出。为此,国家于二十世纪七十年代在滠水流域的夏家寺水库东15、南库汊修建了吴家洼电力抽水站(总装机2630kw),并在夏家寺水库与吴家寺水库之间的流域分界山岗红岗山修建于长14.2km的半挖半填盘山渠道,拟在干旱年份从夏家寺水库提水补充吴家寺水库水源。夏家寺水库至吴家寺水库的盘山渠道,因建设时间较长,地势较高,地质条件太差,渠线较长,年久失修,渠内淤塞严重,杂草丛生,半填的渠堤大部份被山洪冲垮,滑坡严重,未冲垮的渠段其渗漏也非常严重,渠系利用系数仅0.33。更为严重的是,此渠道贯穿黄陂区王家河镇,大旱季节不同地域的群众肆意挖垮渠道抢水的事件时有发生,不仅使有限的水资源得不到合理调度利用,而且浪费也十分严重,使下游的蔡榨镇4.76万人经受了缺水之苦,极大地16、制约了该镇的经济发展,使该镇成为全市闻名的贫困乡镇。为了解决人民群众的缺水问题,当地镇政府于2003年举债修建了一座供水能力为0.25万吨/日的自来水厂,厂地选在吴家寺水库南侧,取吴家寺水库之水。由于前述的原因,吴家寺水库急需开辟新的水源渠道,以弥补该库的来水不足。根据武汉市国际工程投资咨询公司编制的“武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程项目建议书”和黄陂区蔡榨镇政府的委托,我院承担了该项目的可行性研究工作。1.2 项目可研报告编制依据(1)武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程可行性研究委托书;(2)武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞项目建议书;(3)陂政文20047号文“武汉市黄陂区人民政府关17、于请求批准蔡榨镇红岗山隧洞开挖配套工程项目的请求”;(4)武汉市黄陂区财政局关于落实红岗山引水隧洞工程配套资金的承诺函;(5)水利水电工程可行性研究报告编制规程(DL502093);(6)水利水电工程水文计算规范(SL2782002);(7)灌溉与排水工程设计规范(GB5028899);(8)水工隧洞设计规范(SL2792002);(9)黄陂县水资源评价及开发利用分析(1997.8);(10)夏家寺水库和吴家寺水库相关水文及设计资料;(11)吴家洼泵站工程设计资料;(12)红岗山引水隧洞工程地质勘察报告(2004.7).1.3 工程概况武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程位于滠水流域左岸的夏家18、寺水库与武湖流域的吴家寺水库之间的红岗山,全长2600m,其主要任务是将滠水流域的夏家寺的水通过吴家洼泵站提水和红岗山引水工程输水至武湖流域的吴家寺水库,以解决黄陂区蔡榨镇城镇供水、农村人畜饮水和农业灌溉的缺水问题。红岗山引水隧洞工程的取水水源为武汉市黄陂区北部的滠水支流夏家寺河的夏家寺水库,该水库于1959年11月动工兴建,至1976年6月分四次完成全部设计内容,是一座以防洪、灌溉为主,兼有养殖、发电等综合效益的大型水库,承雨面积142km2,总库容2.89亿m3,兴利库容1.206亿m3,死库容0.9亿m3,相应设计洪水位51.20m,正常蓄水位49.90 m,死水位44.87m,设计灌溉19、面积19.6万亩,设计年发电量8万度。红岗山引水隧洞工程的取水枢纽为夏家寺水库东南汊的吴家洼泵站。该站兴建于1978年8月,装机容量为2630kw(一用一备)。设计流量1.5m3/s,设计扬程30.52m;进水池设计高水位48.24m,设计水位44.74m,设计低水位42.24m,底部高程39.54m;出水池设计水位75.26m,设计低水位72.76m,底部高程70.75m。吴家洼泵站出水池下游原有一段长为3.2km的挖方渠道,修筑时质量较好,输水能力较强,只需对部分局部地方进行整修加固即可运用。红岗山引水工程第一方案内容是从此段3.2km渠道开始,从上游至下游布置进口明渠、进口钢筋砼箱涵、输20、水隧洞、出口钢筋砼箱涵和出口明渠,共计长2.6km,并在引水工程进出口分别设置节制闸各1座。红岗山引水工程第二方案内容是将分水闸下游原14.2km的半挖半填盘山渠道和附属建筑物进行整险加固处理和防渗处理。对上述第一、二方案在技术、经济和社会影响等方面进行分析研究和综合比较,提出技术上可行、经济上合理、社会影响简单的择优方案(具体内容和设计详见“工程选线、工程总布置及主要建筑物”)。1.4 水文本灌区属典型的亚热带大陆性气候区,多年平均降水量1170mm,年日照时数19802350小时,年平均气温16.3,无霜期约250天。本工程水文分析的主要内容有:设计灌溉保证率的选定、设计代表年的选择、灌区21、供用水调节计算及引水流量的确定。经计算,设计灌溉保证率为P=85%,设计代表年为1976年。灌区水量平衡按长系列(19601998年)共39年的来用水资料进行逐旬的分析计算,结果表明,整个灌区存在资源性的缺水问题。现状情况下,灌区的灌溉保证率只有P=50%;2015年本工程建成后,灌区灌溉保证率将达到P=85%,设计引水流量Q=1.5m3/s。1.5 地质本阶段,在该工程的引水区域进行了地质勘察工作,共布孔5个,完成钻孔进尺90m。根据钻孔揭露及室内分析研究成果,引水工程区域地基结构主要分为:第层残坡积碎石土,第层石英片岩,第层为千枚岩,第层石英片岩。主要特征见下表:引水隧洞工程区域工程地质特22、征表表1分段及探孔岩土分层状态描述厚 度(m)层底标高(m)单轴抗压强度MPa段桩号0+5801+345(ZK5)残坡积碎石土黄褐色、结构松散0.5082.60强风化石英片岩褐黄色,风化成砂状,结构松散11.571.10中风化石英片岩褐黄色,粒状变晶结构片状结构3.068.10中风化千枚岩灰色,变晶结构,千枚状构造25.058.1020.4段桩号1+3452+261(2K4)残坡积碎石土黄褐色、结构松散1.390.9强风化千枚岩褐黄色,风化呈砂状或片状结构松散6.885.4中风化千枚岩灰色,变晶结构,千枚状构造10.282.0微风化石英片岩灰色,粒状变晶结构,片状构造13.678.6042.023、段桩号2+2612+363(2K3)残坡积碎石土黄褐色、结构松散0.3134.15强风化石英片岩褐黄色,风化成砂状,结构松散9.0125.45中风化石英片岩褐黄色,粒状变晶结构片状结构11.0123.45中风化千枚岩灰色,变晶结构,千枚状构造14.2120.25微风化石英片岩灰色,粒状变晶结构,片状构造28.0106.4542.0段桩号2+3632+600(ZK2)残坡积碎石粘土黄褐色、结构松散0.985.52强风化石英片岩褐黄色,风化成砂状,结构松散2.383.22中风化石英片岩褐黄色,粒状变晶结构片状结构1.681.62微风化石英片岩灰色,粒状变晶结构,片状构造2.264.4242.0段Z24、K1残坡积碎石土黄褐色、结构松散0.678.60强风化石英片岩褐黄色,风化成砂状,结构松散6.572.70中风化石英片岩褐黄色,粒状变晶结构片状结构10.368.9023.6微风化石英片岩灰色,粒状变晶结构,片状构造14.065.20本区设计基本地震加速度值为0.05g,抗震设防烈度为6度。 通过对ZK2、ZK3进行灌水试验,渗透系数K为1.0910-7cm/s,为极微透水。由于引水工程走向与岩石走向接近,隧洞段主要工程地质问题是洞室围岩的稳定性问题,近似顺层开掘,易出现塌落、冒顶问题。在箱涵施工时,上覆土层薄,岩石强风化较厚且结构松散,岩体完整性差、节理裂隙发育,抗渗水能力差的问题,基槽边坡25、稳定存在一定问题。具体保持稳定的施工方法,可视经济、工艺、环境等因素综合由设计计算确定。1.6 工程任务和规模武汉市黄陂区红岗山引水隧洞工程的主要目的是解决黄陂区蔡榨镇46715人的生活用水、人畜饮水以及41000亩农田的灌溉用水,改善蔡榨地区的水环境。其综合利用的主要任务是:(1)城镇供水及人畜饮水:主要解决蔡榨镇工业用水和生活用水及人畜饮水水源的不足。(2)农业灌溉:补源灌溉蔡榨镇农田,灌溉面积41000亩,灌溉保证率可达85%。(3)改善蔡榨镇水环境:利用该引水工程将夏家寺水库优质水资源引到吴家寺水库,补充、稀释、净化该区域内集水,使该区域内水质进一步改善,改善水环境及生态环境,为蔡榨人26、民创造一个人与自然的亲合环境。红岗山引水隧洞工程采用已建的吴家洼泵站及拟建的2.6km长的引水工程补充吴家寺水库的水源,设计引水流量为1.5m3/s。1.7 工程布置及建筑物(1)线路布置红岗山引水隧洞工程进水口位于王家河镇内黄家楼村南侧。整个工程的纵向布置为进口明渠40m,进口地下箱涵165m,输水隧洞1645m,出口地下箱涵240m,出口明渠500m。(2)工程布置红岗山引水隧洞工程设计引水流量1.5m3/s,渠内水流型态为无压明渠均匀流,渠底纵向坡比为1:1000。进口分水闸:桩号为2+600;进口明渠:桩号为2+5602+600,长40m;进口地下箱涵:桩号为2+3952+560,长127、65m;输水隧洞:桩号为0+7502+395,长1645m;出口地下箱涵:桩号为0+5100+750,长240m;出口节制闸:桩号为0+5000+510,长10m;出口明渠:桩号为0+0000+500,长500m。(3)主要建筑物型式明渠:截面尺寸1.5m(宽)1.8m(高),挖方渠段全截面均为开挖岩石成型的矩形,填方渠段则采用浆砌石砌筑侧墙呈矩型。地下箱涵:截面为直墙园弧型,底宽1.5m,直墙高1.4m,园弧高0.4m。园弧段采用0.2m厚钢筋砼预制件。输水隧洞:截面为直墙园弧型,底宽1.5m,直墙高1.4m,园弧高0.4m。全截面采用0.2m厚钢筋砼锚喷预制件。1.8 机电设备及金属结构本28、工程机电设备主要是进出口节制闸的启闭机。通过计算,本工程机电设备选用5t手用LQ型螺杆式启闭机。本工程金属结构设计部分主要是附属工程两个水闸的钢闸门及闸槽的埋件设计。另外,在进口段地下箱涵入口处段一拦污栅;地下隧洞段4个竖井上均设钢筋网盖各一付。1.9 施工组织设计(1)对外、对内交通条件红岗山引水隧洞工程距武汉市城区65km,距黄陂城区25km,距318国道12km,距黄红公路(黄陂至红安)6km,对外交通十分畅通和方便,工程所需的各种建筑材料、设备和器材能顺利运至施工工地。红岗山引水隧洞工程施工现场有二条交通道路,且已建成通车,这二条路均与工程轴线同向平行,分布于轴线两侧。一条道路是吴红乡29、级公路(吴家寺水库至红岗山茶场),长12km,路面宽3.5m,且为砼路面;另一条道路是长韩公路(长堰至韩集),亦为乡级公路,长8km,路面宽3.5m,路面为泥结石路面。(2)工程筹建期、准备期、施工期和完建期进度控制计划本工程总工期为2004年8月1日2005年4月30日,共计273天。其控制性进度计划为:工程筹建期:2004年8月1日8月31日完成工程前期论证、立项审批和施工图设计工作。工程准备期:2004年9月1日9月30日完成工程的“三通一平”、材料准备、临时工程和征地协调等工作。工程施工工期:2004年10月1日2005年3月31日完成明渠、箱涵和隧洞等主体工程以及节制闸和人行桥等附属30、工程的施工。工程完建期:2005年4月10日2005年4月30日完成工程的竣工验收和试运行工作。1.10 环境评价(1)工程对环境的影响该工程的主体建筑大部分发生在地下,建筑物大部分属隐蔽工程,进出口渠道均已存在,所以本工程对当地地貌总体改变甚微,施工期对交通不产生任何影响,施工期对环境的影响均属临时性、局部性,一旦施工结束,污染源便不存在,污染即消失。(2)工程对环境的有利影响提高了蔡榨全镇广大人民防旱抗灾的能力,改善了当地生活生产环境,繁荣了该地区经济,创造了良好的投资环境,摆脱了完全依赖吴家寺有限水源的限制,从而减少了旱灾发生的频率,给当地人们提供了合理的、稳定的生产生活环境,极大改善了31、黄陂区东部地区人民群众的生存环境。(3)工程对环境的不利影响工程施工时,对环境可能造成短时的污染,对山体地面的扰动,可能造成小范围内山体滑坡、水土流失等现象。隧洞的出口明渠段可能引起局部边坡坍塌,使明渠淤塞现象发生。(4)结论本工程实施后,所带来的社会、经济效益是巨大的,工程对环境的有利影响是可见的,工程对环境的不利影响是微妙的、短暂的,是可以防治接受的,有利影响远大于不利影响。所以,本工程的实施对环境的评价是可行的,工程建设十分必要。1.11 工程投资估算(1)编制依据本工程估算主要依据水利部水总2002116号文颁发的水利工程设计概(估)算编制规定以及其它有关规定编制。建筑工程执行水利部水32、总2002116号文颁发的水利建筑工程概算定额,施工机械台时费采用水利部水总2002116呈文颁发的水利工程施工机械台时费定额。(2)投资估算工程总投资为9376479万元。其中建筑工程5901994元,机电设备及安装工程为0,金属结构设备及安装工程为82077元,临时工程为404951元,独立费用为1652554元,基本预备费804158元,价差预备费530744元。1.12 经济评价本次经济评价主要依据国家计委颁布的建设项目经济评价方法与参数,水利部颁布的水利建设项目经济评价规范(SLT294)。经分析,本工程国民经济评价结果表明,按规定采用社会折现率12%,其各项指标均满足要求,说明项目33、经济效益较好,在经济上合理可行。作为一项社会公益性工程,财务分析结果表明本工程也能实现自身运行和良性循环。根据国民经济评价和财务评价,综合评价说明本工程经济效益巨大,社会效益明显,经济上合理,技术上可行,建议工程尽早实施,造福于民。1.13 今后工作的建议(1)鉴于该工程的必要性、可行性和紧迫性,建议有关部门迅速组织专家对本工程前期可行性研究成果进行审查,使该工程能早日实施。(2)本工程建设单位应积极进行下阶段初步设计前的资料收集、地质详勘、征地协调和施工队伍信息收集等工作,为工程的顺利开展和实施创造必要的条件和环境。 2 水 文2.1 流域概况2.1.1 地理位置武汉市黄陂区位于长江中游北岸34、,武汉市北郊,东与红安县和新洲区接壤,西与孝感毗连,北与大悟山水相依,南与武汉市洪山隔江相望。地处东径114911437,北纬30403022,自然面积2261km2,其中耕地面积84.83万亩,占自然面积的25%。山区、丘陵、平原分别占自然面积的15%、50%和35%。蔡榨镇位于黄陂区东部20km处,东与红安县交界,西与王家河镇接壤,北与塔耳岗乡山川毗邻(现木兰湖、原夏家寺),南与六指店为邻。地势北高南低,其北部与大别山相连,属低山丘陵地区;南部为岗状平原区,素有九岭十八岗之称。北部红岗山为全镇制高点,海拔280m,为武湖水系吴家寺水库所在河流吴家寺河的发源地。2.1.2 流域概况滠水北起大35、别山麓,流径大悟、红安、黄陂三县、区,南入长江,全程142.14km,总落差106.95m,流域面积2317km2。1955年长轩岭最高洪水位34.71m,相应流量4560m3/s,多年平均枯水流量为0.88 m3/s。滠水属季节性河流,多年平均降雨量为1170mm。滠水共有支流61条,在黄陂境内的主要支流有7条,流程179.28km,流域面积896km2。长堰河(即夏家寺河)是其中的一条支流,起源于铁匠岗,途径卢家咀、吴家河、夏家寺水库、彭家大堰、陈家畈、子熊、草蒲潭,由吴子口入滠水,流程36.43km,流域面积221.5km2,亦是季节性河流。夏家寺水库是一座以防洪、灌溉为主,兼有发电、养36、殖的综合性大型水库。水库于1959年11月开工,1965年10月竣工,承雨面积142km2。水库枢纽工程由主坝、输水管、西付坝、西输水管、溢洪道等五部分组成。大坝坝顶高程53.74m,最大坝高26m,防浪墙顶高程54.54m,坝顶总长590m,坝顶宽7m,为粘土心墙坝,水库防洪设计标准为100年一遇,设计洪水位50.70m;校核标准为可能最大暴雨,校核洪水位52.87m,水库总库容2.89亿m3;死水位44.87m,相应死库容0.9亿m3。吴家洼提水站位于夏家寺水库东南角的一个分叉山谷,于1974年开工建设,1978年8月竣工受益,其引水渠底高程41.74m,规模为2630kw,设计流量1.537、 m3/s, 扬程30.52m,布置型式为沉井式,出水渠底高程71.25m,现有灌溉渠长14.2km,系盘山半挖半填土渠。武湖位于黄陂区东南部,湖中心距离黄陂城区23km。东靠新洲区仓埠街,南抵新洲区阳逻街新闸,西近黄陂大咀,北临六指人造湖,承雨面积355km2。黄陂区境内有吴家寺等5条支流汇入武湖,流域面积199.5km2,流程72.9km。吴家寺河源于蔡榨镇红岗山茶场,经黄家楼、韩陈益进吴家寺水库,由六指入北湖,流程25km,流域面积56km2。吴家寺水库是一座以防洪、灌溉为主,兼顾养殖的小(一)型水库,于1958年11月开工建设,1960年4月建成。水库承雨面积7.4km2,总库容12938、0万m3,兴利库容722万m3,死库容240万m3。水库大坝为均质坝,坝顶高程73.37m,最大坝高14.12m,坝顶长542m。水库防洪设计标准为5年一遇,设计洪水位71.95m;校核标准为50年一遇,校核洪水位72.65m;正常高水位70.95m,溢洪道堰顶高程70.95m,输水管底高程64.83m。蔡榨经过几十年的建设,特别是改革开放以来,当地政府抓住经济发展的良好机遇,积极开展农田水利基本建设,基本形成了以吴家寺水库为龙头,蓄引提相结合的供水体系,区内现有小(一)型水库1座,小(二)型水库4座,塘堰2126口。2.2 气象夏家寺水库与吴家寺水库相距仅7.5km,两流域紧密相连,均属中纬39、度亚热带季风区,气候温和,雨量充沛,日照充足,多年平均气温16.3,极端高温达39.3。七月最热,多年平均28.6,极端低温零下12.6,一月最冷,多年平均2.3。无霜期约250天,年日照19802350h。多年平均降水量1170mm。根据武汉市水文水资源勘测局编制的黄陂县水资源评价及开发利用分析,降水量年内分配和年际变化极不均匀,洪涝和干旱灾害时有发生,从年际变化上,主要水文特征是丰水年(频率在20%以下)年降水量在1400mm以上,实测最大年份为1983年,平均降水量1984.1mm;枯水年(频率在95%以上1年降水量在800mm左右,实测最小年份为1966年和1978年,年降水量仅76940、.9mm和771.1mm。年内分配特点是汛期49月降水量占年总量的73.6%,在主要作物生长期内,连续最小三个月降水一般发生在810月,只占全年的24.2%。从气象特征看,降雨量较丰沛,雨热同期,日照充足,无霜期长,有利于灌区农作物的生长。2.3 水文基本资料滠水流域分布的各类水文站点主要包括大悟夏店水文站、长轩岭水文站、黄陂雨量站等。滠水流域黄陂区境内水文、雨量站共9处,其中水文(水位)站2处、雨量站7处。水文站有长轩站和黄陂城关站,现有观测项目有水位、流量、泥沙、降水、蒸发等,两站均系省水文网站,系列长、精度高、资料完整,其中黄陂城关站实测降水量资料45年,长轩岭水文站实测资料有46年。长41、轩岭水文站位于黄陂区长岭镇,该站距河口1260km,距夏家寺水库12km,控制来水面积1313km2,由省水文水资源局于1956年设立。吴家寺水库无水文气象观测站,但其气候因素、土壤植被等下垫面因素与相邻水系滠水相似,因此,本次水文计算采用水文比拟法,借用参证站(长轩岭站)的径流,采用流域面积比换算出吴家寺水库的径流特征值。黄陂区境内雨量站基本情况见表21。各分区雨量站控制情况是:滠水中上游区包括长岭岗、姚家集、夏家寺、长轩岭4站;府河区包括张家大湾、滠口2站;滠水下游区包括黄陂、滠口2站。区内降雨量点平均密度为每360km2一站,分区间控制相互衔接,能满足区内地区分布的控制要求。2.4 径流42、2.4.1 长轩岭站径流滠水流域长轩岭以上调节性能较好的大型水库只有梅店水库,控制面积仅110km2,占长轩岭控制面积的8.4%,对径流的影响有限,因此,长轩岭站的逐旬径流将直接由长轩岭站实测的流量过程统计计算得到。见表22。黄陂区降雨量选用站特征值表表21 降水量:mm序号站 名实测年数延长后年数19561990实测最大年实测最小年最大与最小之比实测多年平均最大月系列多年平均降水量CV降水年份需水量年份月份月最大降水量月最小降水量最大月与最水月之比1长轩岭35351224.40.232130.71983828.019662.67841.920.042.12张家大湾13351261.60.2443、1826.11983952.619841.97495.798.65.03姚家集28351187.80.231895.61983776.619662.47815.021.637.74夏家寺28351187.10.242017.91983681.919663.07706.825.527.75长岭岗28351116.60.232014.81983699.019872.96445.616.926.46黄陂34351163.20.221961.71983661.019663.06502.235.514.17滠口18351228.40.222028.51983860.319762.46383.986.1444、.52.4.2 吴家寺水库径流根据长岭控制来水面积2036.6km2及吴家寺水库承雨面积7.4km2,由表21换算出吴家寺水库径流,见表22。2.5 降雨及洪水2.5.1 降雨全区降雨量高低相差在100mm左右,降水量在地区间分布较不均匀。其年内分配特点是:汛期49月降水量占年总量的73.6%。年际变化较剧烈,以长轩站为例,1983年降水量为2130.7mm,1966年最枯年仅为828.0mm,相差2.6倍。2.5.2 洪水夏家寺水库防洪设计标准为百年一遇,校核洪水标准为可能最大洪水。目前,夏家寺水库正常溢洪道在洪水位51.9m时,防洪能力为千年一遇,超过千年一遇洪水标准,水位超过52.2m时45、启用非常溢洪道可抗御可能最大洪水。水库无汛限水位,库水位接近正常水位49.90m时,通过灌溉发电提前降低0.5m进行调节。吴家寺水库防洪设计标准为5年一遇,相应设计水位为71.95m,校核洪水标准为50年一遇,相应校核洪水位72.65m,正常水位70.95m,溢洪道堰顶高程70.95m,宽7.6M,最大泄量17.2m3/s。2.6 泥沙分析红岗山引水隧洞工程是由吴家洼泵站提取夏家寺水库的水引入吴家寺水库,而夏家寺水库是一座大型水库,总库容2.89亿m3,水面面积37.1km2,因此,工程所引水为水库沉淀后的净水,水质较好,清彻透明,泥沙含量极少,不存在泥沙淤积问题。3 工程地质3.1 勘察工作46、概况本项目是在项目建议书完成后,由湖北省地质勘察基础工程公司于二00四年六月八日进场勘察,二00四年六月二十七日结束地质勘察的外业工作。勘察深度为可研阶段初勘,共布置钻孔5个,钻孔总进尺为90m,详见表31。表31 主要勘察工作量统计表工作项目单位工作量工程地质调绘比例尺1:1000Km20.6勘 探钻探M90m/5孔探槽m38.1岩样组16室内试验土体物理力学试验件7岩石常规物理力学试验组10岩石单轴抗压强度试验组16岩石薄片鉴定件3水质分析件2钻孔注水试验孔2在上述工作的基础上,进行了室内成果分析研究,对红岗山工作区区域地质、环境、岩石物理力学性质、主要工程地质问题进行了分析和评价,对天然47、建筑材料进行了储量、质量评价。3.2 区域地质概况(1)地形地貌区内自太古界和元古界以来一直缓慢上升,长期遭受剥蚀作用,形成低山、丘陵地形。丘陵地形,分布于本区北部和东南角,由太古界、元古界片麻石、混合岩、片岩等组成,绝对高程100500m(1956年黄海高程,下同),切割深度小于300m,山脊走向以北西为主,丘顶较浑圆,山脊开阔,沟谷多为“U”形,谷底和坡麓洪冲积和残坡积物厚215m不等。在主要河流进入平原前的低山地带见高程5060m、7080m、90100m三级剥夷面,常有以脉石英为主的砾碎石堆积。(2)地层岩性 元古界地层元古界红安群分布于北部,以正变质岩为主,副变质岩为次,主要为浅中深48、程度变质的片岩、片麻岩、最大厚度13173m。 新生界地层新生界地层为上更新统残坡积层(Qel+dl),分布于现代河流的两侧,构成级堆积阶地,主要由粘土、砂土、砂砾石及碎石土组成。厚度一般厚230m。(3)地质构造工作区位于淮阳山字形前弧西翼部位,并叠加有新华夏系构造形迹和伴随多期岩浆活力,大部分岩石遭受中深程度的区域动力变质,因此区域构造颇为复杂。淮阳山字形前弧西翼构造呈北西南东向展布,分为三个褶皱带和一个断裂带,包括青山口双峰尖紧密倒转褶皱带、觅儿寺褶皱带、旧街眼龙倒转褶皱带和青山口断裂带。本次工作区处于觅儿寺褶皱带。塔耳岗向斜和长轩岭背斜之间。褶皱轴向北100600西,呈明显弧形展布。主49、要由片岩、片麻岩组成。另有两条呈北100西长4km小型性质不明断裂分布于此区。(4)地震根据中国地震动参数区划图(GB183062001),本区设计基本地震加速度值为0.05g,相应抗震设防烈度为6度。(5)水文地质根据地下水赋存、埋藏条件,区内地下水可分为:松散堆积层孔隙潜水:主要赋存于红岗山两坡低洼地带的填土及第四系残坡积碎石土中,含水层厚度变化较大,连通性较差,富水性不均一,孔隙潜水分布较广,目前各村落及私人用水都属此类。变质岩裂隙水:广泛分布,含水层由元古界红安群磨盘组(pt2m)千枚岩、片岩组成。其特点是:岩石结构致密,片理发育,裂隙一般不发育,局部虽相对发育,但被石英脉充填,往往呈50、封闭状态。富水性很弱,水力联系不密切,渗水能力差。在地形有利于大气降水和地表水补给地下水的条件下,可使地下水相对富集。3.3 输(引)水线路工程地质条件红岗山引水隧洞工程,共分为四段,各段具体情况见表32。(1)地形地貌隧洞段及周边属构造剥蚀丘陵地形,山脊走向以北西向为主,丘顶较浑圆,山脊开阔,沟谷为“U”形。高程67.90145.20m。表32 引水工程分段表段号型式设计规格(mm)桩号长度(m)走向地下箱涵1.51.8方形0+5801+3457653360隧道1.51.8圆拱形1+3452+2619163500地下箱涵1.51.8方形2+2612+2631023000地下箱涵1.51.8方51、形2+2632+6002373360(2)地层岩性根据现场地质调绘、钻探资料,并结合室内试验成果综合分析,该区除顶部少量人工耕植土(Qml)及坡残积碎石土(Qel+dl)外,下伏基岩为元古界红安群磨盘组(pt2m)千枚岩、片岩。各岩土层工程地质特征分述如下:第层残坡积碎石土(Qel+dl),厚度0.301.30m,黄褐色,主要由碎石、风化岩石和粘性土组成,顶部为人工种植物农作物及树木。结构松散。第层石英片岩,可分为强风化和中风化带强风化石英片岩;厚度08.70m,褐黄色,风化成砂状,局部未完全风化可见薄层层理,结构松散,(见ZK3号孔照片顶部),岩石易折断,节理面被铁质浸染,可见较多白云母片。52、岩芯采取率很低。中风化石英片岩:厚度02.00m,褐黄色,粒状变晶结构,片状构造,主要矿物成分为长石、石英、云母及角闪石等。节理、裂隙较发育,节理面被铁质浸染,岩层倾角290340,局部可见揉皱现象,裂隙被石英脉充填,岩芯采取率6080%。岩石完整性较好。第层为千枚岩,可分为强风化和中风化带强风化千枚岩:厚度011.50m,褐黄色,风化呈砂状或片状,主要矿物成分由绿泥石、白云母及石英组成,结构松散,岩芯采取率极低。中风化千枚岩:厚度03.00m,灰色,变晶结构,千枚状构造,主要矿物成分为绿泥石、长石、石英、白云母片等,岩层倾角300370,岩芯呈短柱状,岩芯采取率为6070%,岩石完整性较好。53、第层,石英片岩,可分为强风化、中风化和微风化带。强风化石英片岩:厚度05.90m,褐黄色,风化成砂状或球状,局部可见层理,节理面被铁质浸染,主要矿物成分为绢云母、绿泥岩、长石、石英等,岩芯采取率极低。中风化石英片岩:厚度03.80m,黄色,粒状变晶结构,片状构造,节理、裂隙较发育,节理面被铁质浸染,主要矿物成分绿泥石、石英等,可见绢云母片。岩芯呈短柱状,岩芯采取率80%,岩石完整性好。微风化石英片岩:厚度17.2m,灰色,粒状变晶结构,片状构造,主要矿物成分由石英、绿泥石和白云母等组成,局部可见石英脉,可见揉皱现象(见ZK3号孔照片),岩石产状250360,岩芯采取率80%以上,岩石完整性好。54、(3)地质构造隧洞段位于淮阳山字形前弧西翼部位北东侧,长轩岭背斜北翼,为元古界红安群磨盘组的千枚岩、片岩组成。地层中见有揉皱现象,节理、裂隙较发育,但多被泥质或石英脉所充填(见ZK3号孔照片)。(4)水文地质隧洞段地下水埋深0.60.7m。地下水类型有松散堆积层孔隙水和变质裂隙水。松散堆积层孔隙水主要赋存于第层和岩石强风化带中。受大气降水及地表水等的补给;变质岩裂隙水则主要赋存于元古界红安群磨盘组千枚岩、片岩中,富水性弱,透水性差,水力联系不密切,抗渗透能力强。通过对ZK2、ZK3进行注水试验,渗透系数K为1.0910-7cm/s2.1410-7cm/s,为极微透水。(5)物理力学指标表33 55、岩石抗压物理力学指标地层代号岩性取值饱和密度g/cm3饱和及吸水率%饱和单轴抗压强度(MPa)饱和弹性模量ESO(GPa)饱和泊松比饱和抗剪强度CPt2m石英片岩(微风化)统计数9618107最大值2.790.7169.825.430.259.6644.6最小值2.690.2727.911.230.198.2339.7平均值2.740.4246.315.450.238.9442.15推荐值2.740.4042.014.000.218.5040.003.4 天然建筑材料对红岗山引水工程进行施工时,可因地制宜、充分利用就近或就地天然建筑材料。(1)砂料滠水河及长江码头砂场砂量充足,粒度均匀,泥质含56、量少,质量能完全满足本次工程施工规范要求,且交通条件好,运输方便。(2)石料可就近开采利用隧道开掘出石英片岩,该微风化岩石强度高,一般抗压强度可达42Mpa以上,用以砌筑箱涵及隧洞拱顶。3.5 工程地质初步评价及结论(1)工程地质分段段:桩号0+5801+345,为1.51.8方形地下箱涵,长度765m,箱涵走向3360m,岩石走向318325,倾向4855,倾角一般3037,箱涵走向与岩层走向交角约1421。从11剖面来看,组成箱涵的围岩为元古界(Pt2m)中风化石英片岩。段:桩号1+3452+261,为1.51.8圆拱形隧道,长度916m,隧道走向350,岩层走向318328,倾向485857、,倾角一般2834,隧道走向与岩层走向交角约2232。从11剖面看,组成隧道的围岩为元古界(Pt2m)微风化石英片岩。段:桩号2+2612+363,为1.51.8方形地下箱涵,长度102m,箱涵走向300,岩层走向318324,倾向3648,倾角一般为2937。箱涵走向与岩层走向交角约1824。从11剖面来看,组成箱涵的围岩为元古界(Pt2m)微风化石英片岩。段:桩号2+3362+600,为1.51.8方形地下箱涵,长度237m,箱涵走向336,岩层走向323328,倾向3237,倾角一般为2932,箱涵走向与岩层走向交角约813,从11剖面来看,组成箱涵的围岩为元古界(Pt2m)中风化石英片58、岩。(2)工程地质评价段:从ZK5来看,覆盖层厚约0.50m,为残坡积碎石土,下伏基岩为元古界红安群磨盘组(Pt2m)石英片岩。强风化石英片岩厚度11.5m,层底高程71.10 m;中风化石英片岩厚度3.0m,层底高程68.10m;其围岩为元古界红安群磨盘组(Pt2m)中风化千枚岩,岩石单轴抗压强度为20.4Mpa,按岩石强度分级为较软岩,岩体完整性较好,抗渗透能力较强,围岩工程地质分类为类。在开挖箱涵时,采用放坡并配合喷锚挂网支护,施工过程防止地表水和松散堆积层孔隙水渗入基槽。段:该段覆盖层厚约0.301.3m,主要由第四系残坡积碎石粘土组成,下伏基岩为元古界红安群磨盘组(Pt2m)石英片岩59、(见探井2)。隧洞段所处地层为元古界红安群磨盘组(Pt2m)微风化石英片岩。岩石单轴抗压强度为42.0Mpa,按岩石强度分级为中硬岩,岩体完整性较好,抗渗透能力强。围岩工程地质分类为类,该段工程地质条件属好的。但隧道走向与岩层走向夹角2232,近顺走向掘进,应防止顶板(薄层岩层时)出现塌落、冒顶现象,遇节理、裂隙发育时,应进行适当喷锚灌浆等。段:从ZK2来看,覆盖层厚约0.9m,主要由第四系残坡积碎石粘土组成,下伏基岩为元古界红安群磨盘组(Pt2m)石英片岩(见探井1)。强风化石英片岩厚度2.3m,层底标高83.22m;中风化石英片岩厚度1.6m,层底高程81.62m;之下均为微风化石英片岩。60、可见围岩为元古界红安群磨盘组(Pt2m)微风化石英片岩,岩石单轴抗压强度为42.0 Mpa,按岩石强度分组为较硬岩,岩体完整性好,抗渗透能力强。围岩工程地质分类为类。该段工程地质条件属好的。但在开挖箱涵时,采用放坡并配合喷锚挂网支护,同时防止地表水及地下水渗入基槽。段:从ZK1来看,覆盖层厚约0.60m,为残坡积碎石土,下伏基岩为元古界红安群磨盘组(Pt2m)石英片岩。强风化石英片岩厚度约5.90m,层底标高72.70m,中风化石英片岩,岩石单轴抗压强度为23.6Mpa,按岩石强度分级为中硬岩,岩体完整性较好,抗渗透能力较强。围岩工程地质分类为类。该段工程地质属好的。但在开挖箱涵时,采用放坡并61、配合喷锚挂网支护,同时防止地表水及地下水渗入基槽。(3)结论武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山隧道,经过本次可行研究阶段的勘探工作,初步查明了各地质单元体的工程地质条件,通过分析整理,得到具体结论如下:本区在区域构造上属淮阳山字形前弧西翼及新华夏构造。根据中国地震动参数区划图(GB183062001),本区设计基本地震加速度值为0.05g,相应抗震设防烈度为6度。由于引水工程走向与岩石走向接近,隧洞段主要工程地质问题是洞室围岩的稳定性问题,近似顺层开掘,易出现塌落、冒顶问题。在箱涵施工时,上覆土层薄,岩石强风化较厚且结构松散,岩体完整性差、节理裂隙发育,抗渗水能力差的问题,基槽边坡稳定存在一定问题。具体62、施工方法,可视经济、工艺、环境等因素综合而定。本次勘察时间紧,任务要求急,仅作了部分地质调查和施工了极少量钻探工作,其勘探程度和控制精度有限,所提交的成果资料基本上满足可行性研究勘察阶段的技术要求,为进一步查明区域及工作区地质条件,充分论证各工程地质单元的稳定及渗漏问题,建议应进行进一步作详细勘探,以便工程施工能经济、合理、安全、顺利地完成。4 工程任务和规模4.1 区域经济发展状况及工程建设的必要性4.1.1 本区现状及近期社会发展规划(1)灌区社会经济现状黄陂红岗山引水工程受益区域为蔡榨镇,现有人口46715人,其中农业人口36715人,城镇人口10000人,全镇耕地面积41000亩,山林63、面积15000亩,水面7490亩,红岗山引水工程灌溉面积41000亩。本灌区以种植水稻、小麦、油菜为主,兼种少量其它经济类作物如:花生、芝麻、蔬菜等,有红岗山茶场、上岗银杏基地、长岭岗板栗等三大农业基地,对灌溉要求十分迫切。乡镇企业有20余家,以生产化工设备、金属结构为主。2003年工农业总产值为1.685亿元,其中工业产值1.63亿元。蔡榨镇是武汉市唯一没有自来水的乡镇,而长期以来制约蔡榨镇经济发展的就是水源问题。镇域范围内没有河流,水资源贫乏,广大农村生活、农业灌溉主要依赖于塘堰水及井水,而塘堰水有限,由于地处山区,井水取水深度较深,水含矿物质成份较多,硬度严重超标,极大地影响着人民群众的64、身体健康及经济的可持续发展。蔡榨镇现有小(一)型水库1座(吴家寺水库),小(二)型水库4座,塘堰2126口,总水面面积7490亩,全镇在来水年缺水约1000万m3(包括人畜饮用水、农业灌溉、自来水厂),干旱年缺水更是高达2500万m3。全镇主要生产、生活用水来源于吴家寺水库,吴家寺水库经过东、西、南三条干渠分别灌溉全镇22个村,1.8万亩农田及保证2万人的人畜饮水。(2)近期发展规划 设计水平年本次可研的设计水平年为2015年。 灌区国民经济发展预测黄陂区紧临武汉市城区,是武汉市的远城区之一,自改革开放以来,当地政府利用优越的地理优势,抢抓机遇,使当地经济得到了长足的发展。蔡榨镇位于武汉市城区65、东北部60km,黄陂城区东部20km,地势北高南低,南部为岗状平原区,有茶场、银杏及板栗等农业基地,具有较好的资源优势和地理优势。依据黄陂区“九五”规划及茶榨镇远景发展规划,结合实地查勘调配资料,预测灌区国民经济发展指标见表41。表41 灌区现状、2015年国民经济预测指标主要指标现状年指标2015年增长率(%)指标工农业总产值(亿元)1.6363.5农业总产值(亿元)0.5561.1粮食产量(万t)16.47620农民人均纯收(元)2360649704.1.2 灌区历年旱灾情况据湖北省史馆自然灾害历史资料记载,公元前235公元1948年共2183年中,黄陂区发生旱灾479次,平均4年一次,其66、中1901年至1948年,大旱及局部灾害计算在内,平均2年一次,建国54年来,吴家寺水库灌区发生的旱灾有19次,平均3年一次,在旱灾中发生次数最多的是伏旱、秋旱和伏秋连旱,其中伏秋连旱损失最大,大旱灾年有1978、1988、1996、2000、2001年等年份,尤以1978年最为严重,从6月23日至10月25日,124天无雨,全年降雨量仅666.1mm,灾情损失严重,受灾面积占区域面积的90%以上,近2万人人畜饮水困难。建国以后,当地政府及有关部门对此十分重视,于1978年投资232.6万元,修建了吴家洼泵站(装机2630kw),抽取夏家寺水库的水补充了吴家寺水库水源的不足,但经过17.2km67、渠道到达吴家寺水库时已是杯水车薪,旱灾仍然是频繁发生。4.1.3 工程建设的必要性造成旱灾频繁发生的主要原因是:供水不足和水资源浪费。按丰水年的年降雨量1200mm,农作物正常需水计算,全镇31183亩水田,亩平灌溉需水按800m3计,需水2495万m3;旱地9817亩,亩平均灌溉需水按300m3计,需水295万m3,合计需水2790万m3。与总供水量相比较,丰水年份缺水1117万m3,供水严重不足。如遇干旱年份,年降雨量600800mm,缺水在2500万m3以上。吴家寺水库经过吴家洼泵站提取夏家寺水库的水通过引水渠补充吴家寺水库水源的不足,但因渠道线路太长,渠道配套设施简陋;渠道为盘山半挖半68、填土渠,渗漏极为严重,造成了宝贵的水资源被浪费掉,甚为可惜。由于农业灌溉严重缺水,所以造成了与人、畜饮用水争水的矛盾。由于蔡榨镇是武汉市唯一没有自来水厂的乡镇,全镇居民饮用水只有不洁净的地表水、“压把井”和水硬度严重超标的深井水。由于水质低劣,造成群众中毒、痢疾、肠胃疾病时有发生,少则百余人,多则上千人,如盟胜村的家田、会在村的胡家寨湾,深井水中肉眼能看见水中的结晶,每年由于这个原因患肾结石、胆结石的人超过2000人,阑尾炎的发病率也比其它地区高;压把井由于工序简单,封闭不严,加上使用方法不当,不能达到卫生要求,使水源受到污染,水质较差,对人民群众的身心健康带来了不同程度的影响。红岗山引水隧洞69、工程的建设,能持续有效地为蔡榨镇补充夏家寺水库的来水,保证全镇的人畜饮用水、灌溉用水,维护社会的长治久安,促进该镇的经济发展和社会进步具有重要的现实意义和深远的历史意义。(1)项目的建设是实现农村改水,提高人民生活质量的重要举措。武汉市政府在今年的工作报告中提出:做好“三农”工作,统筹城乡发展,全面建设小康社会的重点和难点在农村。要站在统筹城乡发展的高度,大力推进“一主三化”,努力提高农村经济社会发展水平,走出一条具有武汉特色的都市型农业发展的新路子。武汉市按照国家关于“大中城市改水受益率要达到100%,自来水普及率要达到80%以上”的要求,已加大改水投入,坚持“巩固、完善、发展、提高”的方针70、,按照分类指导,因地制宜,民办公助、建管并重的原则,采取依托城镇水厂管网延伸、相对集中建水厂、加快设备技术改造、扩大制水规模等办法,加快改水工作步伐等完成我市的改水任务。(2)项目建设是促进蔡榨镇社会经济全面发展的需要。2003年武汉市城镇居民人均可支配收入达到8524.5元,增长9%;农村居民人均纯收达到3497.2元,增长6.1%。蔡家榨镇人平纯收入仅2360元,远低于全市水平,全镇工农业产值及人均收偏低,经济发展较为落后。水资源是经济社会发展的重要物质基础,据有关资料,目前工业企业每万元产值耗水量约为100m3。受水源缺乏等因素制约,蔡榨镇目前乡镇企业发展缓慢,主要为低耗水的五金加工业,71、产业结构单一,层次较低。由于缺水,农业发展中受气候的影响也较大,经营极不稳定,同时吸引外来投资难度也较大。要促进地区经济发展,提高人民生活水平,必须有相应的水源供应作保障。夏家寺水库库容2.89亿m3,有东、西两条主干渠,库内有大型提水泵站两座(红安、蔡榨)。黄陂区政府历年来确保吴家洼泵站提水(包括提供电力、水源保障),满足蔡榨镇的生产、生活用水需要。建设红岗山引水隧洞工程可以使蔡榨镇的水源更有保证,使从夏家寺水库的引水更有效,能有效节约水资源。红岗山引水隧洞工程是一项利国利民的好工程,是蔡榨人民盼望已久的好工程。该工程的建设得到了菜榨几万人民的支持和拥护,干部群众积极性很高,为该工程的建设提72、供了良好的建设环境。本工程建设在技术是成熟的,国内大小隧洞上千座,目前使用效果良好,因此红岗山引水隧洞工程建设不存在重大技术难题。由此可见,红岗山引水隧洞工程的建设,事关该镇几万人民的安居乐业,事关社会的长治久安,事关经济的可持续发展,其建设是十分必要的,时间十分紧迫。4.2 工程任务红岗山引水工程兴建的主要目的是解决黄陂区蔡榨镇46715人的生活用水、人畜饮水以及41000亩农田的灌溉用水,改善蔡榨地区的水环境。其综合利用的主要任务是:(1)城镇供水及人畜饮水:主要解决蔡榨镇工业和生活用水及人畜饮水水源的不足。(2)农业灌溉:补源灌溉蔡榨,灌溉面积41000亩,灌溉保证率达到85%。(3)改73、善蔡榨镇水环境:利用该引水工程将夏家寺水库优质水源引到吴家寺水库,补充、稀释、净化该区域内集水,使该区域内水质进一步改善,改善水环境及生态环境,为蔡榨人民创造一个人与自然的亲合环境。该工程综合利用的主次顺序即为:城镇供水、人畜饮水、农业灌溉、环境保护(生态用水)。4.3 灌区需水分析根据黄陂区统一规划,本次分析远期水平年为2015年。4.3.1 城乡居民生活用水分析灌区内需该引水工程供水人口4.6715万人,其中城镇人口1万人,农村人口3.6715万人。大牲畜2.5万头,小牲畜24.5万头,灌区工业总产值1.63亿元。按5人口增长率,6%的工业增长率,到2015年总人口为4.8万人,其中城镇人74、口1.5万人,农村人口3.3万人,大牲畜3.5万头,小牲畜50万头,工业总产值3.39亿元,详见42。按城镇居民生活用水及公共用水定额251升/人日,农村居民生活用水定额60升/人日,大小牲畜用水定额分别为30升/头日和25升/头日,工业用水定额345m3/万元的标准计算,则可供城乡居民生活用水及人畜饮水423万m3,工业用水205万m3米,总需供水量为628万m3,详见表43。表42 红岗山引水工程供水人口、牲畜、工业产值统计表水平年总人口城镇人口(人)农村人口(人)大牲畜(万头)小牲畜(万头)工业产值(万元)现状年4671510000367152.524.5163002015年48000175、5000330003.550.033900表43 红岗山引水工程城乡居民生活及工业需水量水平年城镇需水(万m3)农村需水(万m3)工业需水(万 M3)合计(万m3)现状年923312056282015年16461533911184.3.2 灌区农业灌溉需水量分析(1)灌溉设计标准灌溉设计标准采用灌溉设计保证率的表示方法,灌溉设计保证率根据灌溉与排水设计规范(GB5028899)及灌区作物种植结构等因素综合确定本工程的灌溉设计标准为P=85%。(2)灌溉面积及作物组成红岗山引水工程灌溉范围为蔡榨镇的41000亩耕地面积,其中水田31183亩,旱地9817亩。本灌区以粮食作物为主,是粮、油、蔬菜及76、其它经济作物均有发展的农业经济区,粮食作物主要有水稻、小麦、豆类、薯类等,经济作物主要有油菜、花生、芝麻、蔬菜、果茶等,据黄陂区2000年统计年鉴统计,灌区内主要作物种植比为1.96。结合当地政府对农业结构的调整思想,在水稻种植面积适当减少,而油料、蔬菜等种植面积适当扩大的总体指导思想下,以现状年2002年为基础,调整各种作物的种植结构,确定2015灌区各种作物的种植比,见表44。表44 不同水平年灌区作物种植面积权重表水平年小麦早稻中稻晚稻棉花蔬菜合计现状0.390.560.120.560.220.111.962015年0.60.390.210.390.210.222.03(3)农作物灌溉定77、额计算单种作物灌溉定额本灌区灌溉定额主要计算了水稻(早、中、晚)、小麦、棉花、蔬菜等四种作物,其他作物灌溉定额可参照该定额确定。本次对水稻灌溉定额计算了两种情况:一是我省传统采用的浅灌适蓄灌溉方式;二是薄浅湿晒灌溉方式(由广西首先开展并进行了大面积推引,我省水利科研所也于1998年11月提出了“湖北省水稻节水高产灌溉试验研究”科研成果)。作为节水农业的先进技术,结合本灌区实际情况,综合上述科研成果,拟定水稻作物的“薄浅湿晒”的灌溉制度作为2015年的灌溉定额的计算依据,即现状年仍采用浅灌适蓄的灌溉制度,而在2015年则采用“薄浅湿晒”控制灌溉的灌溉制度。旱作物主要是小麦和棉花。灌溉制度设计参照78、我省旱作物需水分析成果,经统计分析,小麦多年平均灌溉定额为21m3/亩,棉花多年平均灌溉定额为92m3/亩。蔬菜灌溉据实地调查,蔬菜灌溉主要集中在410月,其每天需水量为6mm,在进行其灌溉定额计算时,考虑降雨的修正,若当天降雨超过6mm,则当天不灌水,第二天也不灌水,否则第二天同样灌水6mm,经计算,蔬菜多年平均灌溉定额为499m3/亩。各种作物的灌溉定额见表45。综合灌溉定额灌区内夏油与小麦同期,其定额按小麦的灌溉定额估算,而秋油与棉花同期,其定额按棉花定额进行估算。综合灌溉定额按下式计算:m综=A1m1+A2m2+AnMn式中:m综综合灌溉定额;A1、A2An为灌水种植比例;M1、m2m79、n为灌水作物灌溉定额。根据上式可计算出灌区综合灌溉定额见表46。(4)代表年的选择按灌区综合灌溉定额,并分析已发生过旱情实际年的灾情情况 ,综合确定P=85%灌溉设计保证率的代表年为1976年。典型灌溉定额见表47。4.3.3 供需平衡分析计算现状情况下,灌区工程情况为小(一)型水库1座,兴利库容722万m3;小(二)型水库4座,兴利库容41.8万m3;容积为912万m3。吴家洼提水站0.5 m3/s,这些工程在2015年也参加水资源的供需平衡,但2015年本工程建成后,吴家洼提水站可按1.2 m3/s计。(1)灌溉水利用系数灌区的田间水利用系数取0.9,各工程不同水平年的渠系水利用系数见表480、-8。表48 灌区渠系数统计表水源类别现 状2015年塘 堰0.950.95小(二)型水库0.60.65小(一)型水库0.550.60(2)计算原则进行长系列(1960-1998)逐旬计算;根据灌区实际情况将灌区的塘堰概化成小水库进行调算,塘堰容积的80%为有效供水容积,并且,塘堰作为调算蓄水工程;在充分利用下一级工程的供水后再向上一级蓄引提工程要求;城镇工业生活,农村人畜饮水要求具有较高保证率,优先满足。(3)平衡结果按照以上调算原则,对灌区长系列逐旬进行供需平衡计算,成果见表4-9-4-10,典型年成果见表4-11。从平衡结果可以看出:现状情况下,由吴家洼提水站供水损失较大,灌区水源不足,81、灌区的灌溉保证率只有50%左右,有20年出现缺水问题;到2015年,红岗山引水工程已建成,同时还从灌水技术上全面推行“溥、浅、湿、晒”控制灌溉方式,灌区的灌溉保证率可达到设计要求的85%。4.4 工程规模4.4.1 引水工程设计流量的确定由灌区典型年水量平衡计算成果(见表4-11)得出引水工程设计流量。由最大缺水量W=129.6万m3,按下列公式计算引水流量:Q=式中W最大缺水量(m3)t引水天数,t=10天故Q毛=m3/s与吴家洼提水泵站设计流量相同4.4.2 特征水位吴家寺水库总库容1290万m3,兴利库容722万m3,死库容240万m3,相应校核水位72.65m,设计水位71.95m,正82、常水位70.95m。5 工程选线、工程总布置及主要建筑物5.1 工程等别和标准按照水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)第2.2.1水利水电工程的永久性水工建筑物的要求来确定本工程等别和建筑物级别。5.1.1 主要建筑物级别本工程等别为等,主要建筑物级别为3级,次要建筑物级别为4级。5.1.2 工程地震设防烈度本工程地震基本烈度为6度。5.2 方案比较方案一:红岗山引水隧洞工程(1)优点:输水线路较短,可减少水头损失和渗漏量,节约水资源。工程处于地下,运行和管理方便,能较好地保护工程设施免遭人为破坏。工程线路地质条件较好,可减少年运行费和维修费。可利用先进爆破技术进行施工,有利于83、加快工程进度。节约耕地,减少水土流失,有利于环境保护。工程开挖的石料可重新利用,可节省建筑石料,有利于降低工程造价。与第二方案比较,工程总投资较小。(2)缺点:地下施工场地狭窄,难度较大,对施工技术要求较高。施工队伍选择面较窄,不宜分段平行承发包。方案二:原盘山渠整险加固和防渗处理工程(1)优点:施工技术简单,有利于采用平行承发包模式选择施工队伍。可采用多标段平行作业方式施工。施工质量易于保证。(2)缺点:工程线路太长,水头损失较大,渠道渗漏量较大。需二级取水,工程运行成本较高,不利于经济管理。工程线路跨不同行政区域,管理难度太大。工程地质条件较差,地势险要,工程维修费较大。施工场地较窄,且与84、交通道路高差太大,不利于建筑材料运输,施工难度较大。工程施工对水土保持水利,对环境保护较差。工程总投资较方案一大,不经济。综合一、二方案比较结果,本次可行性研究推荐第一方案为择优方案。5.3 工程选线影响本工程路线选择的因素很多,如地形、地质条件、水文地质条件、施工条件等。5.3.1 工程选线原则(1)隧洞应尽量避开山岩压力大、地下水位高、漏水严重和可能塌滑的不稳定地段,以减少隧洞衬砌上的荷载和便于施工。(2)路线应力求短而直,以减少工程费用和水头损失。(3)进出口水流应平顺对称,避免产生涡流,影响洞内流态。(4)隧洞应有一定的埋置深度,以便充分利用围岩的弹性抗力和减小地震力的影响,达到减小衬85、砌厚度的目的。(5)对于长隧洞,应考虑便于设置施工竖井或支洞,增加开挖工作面,加快施工进度,并便于出碴和进料。5.3.2 工程选线方案工程选线按两种方案比较选定,方案一为红岗山引水隧洞工程,方案二是对分水闸下游14.2km长的盘山渠道进行整险加固和防渗处理。前述两工程方案均从已建吴家洼泵站出水渠作渠首引水,而吴家洼泵站以夏家寺水库作水源,吴家洼泵站设计流量1.5m3/s。红岗山引水隧洞工程进水口位于王家河镇内黄家楼村南侧,纵向布置依次为进口明渠40m,进口地下箱涵165m,输水隧洞1645m,出口地下箱涵240m,出口明渠500m。出口明渠与吴家寺水库相连。整个引水工程全长2.6km。沿线设分86、水闸、明渠、地下箱涵、隧洞、节制闸、竖井等建筑物。5.4 工程总布置红岗山引水隧洞工程布置(该工程终点处桩号为0+000,向上游依次编排):(1)进口分水闸:桩号为2+600,分水闸布置在吴家洼泵站下游3.2km长出水渠右侧原渠内。(2)进口明渠:桩号为2+5602+600,长40m。(3)进口地下箱涵:桩号为2+3952+560,长165m。(4)输水隧洞:桩号为0+7502+395,长1645m。(5)出口地下箱涵:桩号为0+5100+750,长240m。(6)出口节制闸:桩号为0+5000+510,长10m。(7)出口明渠:桩号为0+0000+500,长500m。5.5 主要建筑物5.587、.1 主要建筑物布置、控制高程及主要尺寸(1)进口分水闸:该分水闸布置在吴家洼泵站3.2km长出水渠右侧原渠内(2+600),为开敞式水闸,闸底板高程71.5m,启闭台高程77.35m,闸底板长6m;闸前铺盖长6m、高程71.5m;消力池长8m,池底高程70.0m。(2)进口明渠:桩号2+6002+560,长40m,纵向坡比1:1000。渠底高程为71.5m71.46m。明渠截面为矩形断面,尺寸为1.51.8m。(3)进口地下箱涵:桩号为2+3952+560,长165m。纵向坡比1:1000,渠底高程为71.295m71.46m。地下箱涵断面型式为直墙园弧型,底宽1.5m,直墙高1.4m,园弧88、高0.4m。(4)输水隧洞:桩号为0+7502+395,长1645m。纵向坡比1:1000,渠底高程为69.65m71.295m。输水隧洞断面型式为直墙园弧型,底宽1.5m,直墙高1.4m,园弧高0.4m。(5)出口地下箱涵:桩号为0+5100+750,长240m。纵向坡比1:1000,渠底高程为69.41m69.65m。地下箱涵断面型式为直墙园弧型,底宽1.5m,直墙高1.4m,园弧高0.4m。(6)出口节制闸:桩号为0+500,长10m。节制闸进口与箱涵相连接,出口与出口明渠相连接。节制闸为开敞式水闸,闸底板高程69.4m69.41m。闸启闭台高程77.10m,闸底板厚0.5m。(7)出口89、明渠:桩号为0+0000+500,长500m。纵向坡比1:1000,渠底高程为68.9m69.4m。明渠截面为矩形,尺寸为1.51.8m。出口明渠一段是挖方、一段是填方。挖方渠段全截面均为开挖岩石成型。填方渠段则采用浆砌石边墙。(8)竖井布置:为了在开挖隧洞时便于施工通风通气,在整个隧洞段从进口至出口分别布置4个直径为2000mm的竖井,其位置为桩号2+250、1+750、1+250和0+950;井顶高程分别为89.60m、105.40m、84.90m和83.30m;井深分别为17.10m、33.40m、13.40m和12.10m。5.5.2 输水能力计算红岗山引水隧洞工程设计流量Q=1.5 90、m3/s,按规范要求加大流量系数为1.2,则加大流量Q=1.21.5=1.8 m3/s,主要建筑物输水能力均按明渠均匀流,流量Q=1.8 m3/s复核。(1)明渠过流能力计算:断面1.51.8m,n=0.025,i=1/1000,经试算,拟定过水深h=1.51m。计算过程如下:W=bh=1.51.51=2.265m2X=b+2h=1.5+21.51=4.52mR=W/X=2.265/4.52=0.501mC=Q=wc1.8m3/s故满足要求。(2)隧洞、地下箱池过流能力计算,断面为直墙园弧型,底宽1.5m,直墙高1.4m,园弧高0.4m,n=0.022,i=1/1000,经试算,拟定过水深h=91、1.37m。计算过程如下:W=bh=1.51.37=2.055m2X=b+2h=1.5+21.37=4.24mR=W/X=2.055/4.24=0.485mC=Q=wc1.8m3/s故满足要求。按规范规定:无压隧洞水面线以上空间不得小于隧洞断面面积的15%,其净空高不得小于400mm。隧洞、地下箱涵水面线以上空间与其断面面积比为0.46m2/2.51m2=1.8%15%,其净高为430mm。其截面符合规范要求,能够按照无压明渠均匀流计算。5.5.3 围岩稳定分析及支护衬砌型式的选定按照水工隧洞设计规范(SL2792002)规定及围岩分类,隧洞选择锚喷衬砌,全截面衬砌厚度均为200mm,砼采用C92、25,钢筋为、级钢筋。按照水工隧洞设计规范(SL2792002),山岩压力计算公式:垂直方向:qv=(0.2-0.3)rrB水平方向:qh=(0.05-0.10)rrH式中:qv垂直均布围岩压力,KN/m2 qh水平均布围岩压力,KN/m2 rr岩体重度,KN/m3 B隧洞开挖宽度,m H隧洞开挖高度,m则隧洞山岩压力:qv= 0.3rrB=0.327.41.9=16 KN/m2 qh= 0.1rrH=0.127.42=5.5 KN/m2由山岩压力qv=16 KN/m2,qh=5.5 KN/m2,通过建筑结构静力计算手册计算隧洞内力值均很小,均按构造配筋即可,则隧洞全截面衬砌采用厚度为200m93、m的锚喷C20砼是可行的。地下箱涵截面同隧洞一样,地下箱涵采用200mm厚钢筋砼弧顶衬砌,底面及直墙段采用素砼找平护砌。由于地下箱涵弧顶外荷载不大,则地下箱涵结构稳定满足要求。明渠一段是挖方,一段是填方。挖方渠段全截面均为开挖岩石成型。填方渠段则采用浆砌石砌筑两侧墙成型。由引可见明渠结构稳定是安全的。5.5.4 排沙、泄洪的工程情况红岗山引水隧洞工程由吴家洼泵站提水作为水源,泵站取水含沙量极少,另外整个引水工程建于岩基上、渠内,隧洞经衬砌均无沙质。则红岗山引水隧洞工程无须采取工程措施排沙。红岗山引水隧洞工程建于低山丘陵处,大部分为隐蔽的地下工程,基本上无地面泄洪任务。5.5.5 主要建筑物沉降94、位移观测布置设计按照水工隧洞设计规范(SL2792002)规定进行主要建筑物沉降位移观测布置设计。(1)洞内监测:主要监测洞内流态和建筑物及围岩的工作状态。(2)洞外监测:主要监测沿线的洞外工作状态,包括进、出口建筑物、地表及山坡的变化。(3)应加强支护的施工监测和施工时的地表监测。(4)洞口应设置与施工监测相结合的位移安全监测点,监测地面下沿及边坡稳定情况。5.6 主要工程量(1)隧洞工程量隧洞锚喷衬砌C25砼:2172m3隧洞石方开挖:6300m3隧洞钢筋量:262549kg竖井石方开挖:120m3明渠工程量明渠石方开挖:1870m3明渠80#浆砌石:384m3地下箱涵工程量地下箱涵C2595、砼:170 m3地下箱涵石方开挖:6885 m3地下箱涵钢筋量:38646kg土方回填:5300 m36 机电设备及金属结构6.1 机电设备进出口节制闸启闭机选型,启门力的计算公式如下:启门力:FQ=1.2(TZdTzs)+nGG PXGjWs式中:nG闸门自然修正系数,一般取1.01.1;TZd Tzd= (t);G闸门自重(t) 估算公式 G=KzKcKgH1.43B0.88钢H、B 孔口高度和宽度(m)Kz闸门行走支承系数,对于滚轮支承Kz=1Kc材料系数,对于普通低合金结构钢Kc=0.8Kg孔口高度系数,当H5m时,Kg=0.156钢=7.85t/m3W作用在阀门上的总水压力(t)R196、滚动轴承的平均半径(cm)d滚动轴承的滚程直径(cm)fk滚动磨擦系数fk=0.1f3取f3=0.65Pzs作用在止水上的水压力(t)r水的容量(t/m3)H门底水头(m)D底止水到上游面板的距离(m)B两侧止水的间距进出口节制闸钢闸门均按2.1m水头设计,Tzs=0.65Pzs=0.6520.062.10.8=0.131(t)闸门自重:G=2.5(t)Px=PD2B=20.3551.626=1.15(t)启动力:FQ=1.12.5+1.2(0.113+0.131)+1.15=4.2(t)因此选用5t的启闭机本工程启闭机选用5t手用型螺杆式启闭机。6.2 金属结构本工程金属结构设计部分主要是附97、属工程两个水闸的钢闸门及闸槽内的埋件设计。钢闸门均按2.1m水头设计,进口分水闸闸门尺寸为1.6262.154m,出口节制闸闸门尺寸为1.6261.854m,采用橡皮止水。另外,在进口段地下箱涵入口处设一拦污栅;地下隧洞段,竖井上均设钢筋网盖各一付。表61 金属结构规格、数量汇总表 名 称规 格数 量钢闸门进口分水闸Q2352.14吨出口节制闸Q2352.5吨闸门槽埋件进口分水闸Q2350.85 吨出口节制闸Q2351.30吨竖井钢筋网盖内径D=2m4付拦污栅1.7m1.9m1付7 工程管理7.1 工程管理机构7.1.1 工程规模及任务本工程位于武汉市黄陂区蔡家榨镇,承担着该镇的人畜饮水和农田98、灌溉任务。供水设计流量为1.5m3/s。7.1.2 管理机构设置为确保工程的正常运行,必须建立工程管理机构。在工程施工时,由建设管理单位派人参与施工,工程竣工后,由建立起来的管理机构接管工程,并对管理人员进行专业培训,定岗定责。建议该工程及吴家洼泵站由黄陂区蔡家镇水管站统一管理。7.1.3 人员编制参照水利部水利工程管理单位编制定员试行标准SLJ70581,结合本工程管理的实际情况,拟定人员编制10人,其中管理负责人3人,维修人员7人。管护设施建设包括房屋、交通、测量及办公设备等方面的建设。房屋建设主要是增加管理人员用房和办公用房,交通、测量及办公设备建设主要包括渠道自动测流设备、水质监测设备99、计算机等办公自动化设备等。详见表71。表71 工程管理设施配套一览表编号项 目一水管站管理用房建筑面积400m2二办公设备车辆越野车125型摩托车1辆2辆计算机激光打印机传真机其它办公设备2台1台1台按每人1.0万元估算三量水设施全套四通讯设备程控电话、手机等7.2 工程管理范围和保护范围7.2.1 设计原则本工程的管理范围是黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程2.6km的区域,也是管理单位直接管理和使用的引水工程范围,应包括吴家洼泵站、引水渠、箱涵、节制闸、分水闸、遂洞、监测设施等各组成部分的含盖范围及管理和运行所必须的其它设施占地范围。本工程的保护范围是为了保证工程安全,在工程管理范围以外划一100、定的范围,在此范围内禁止随意挖沟、建窑、爆破等危害工程安全的活动。管理范围和保护范围的确定原则,依据国家有关行业标准的规定和武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程现实际情况进行划分。7.2.2 管理范围吴家洼泵站至吴家寺水库3.8km(渠道3.2km,隧洞引水工程2.6km)的供水设施。7.2.3 保护范围上述管理范围沿轴线两侧外延30m。7.3 量水设施供水改造后的灌区应全面系统地设置各种量水设施。测流设施逐步采用自记量水设备与计算机系统联网。各种量水设施要有专人负责管理与监测,并保证其保存完好、精度可靠。7.4 工程监测7.4.1 安全监测目的及原则(1)本工程的监测目的通过监测数据采集、分101、析及处理,掌握施工队的工作状态,及时发现异常现象和可能危及建筑安全的不良因素,对建筑物的稳定性和安全度作出评估,确保安全。为科学研究积累资料。(2)针对本工程的特点,参照国家有关监测规范,本建筑物监测系统的设计原则为:监测系统应统一规划,突出重点,兼顾一般。监测断面应选在建筑物有代表的部位,能准确反映建筑物的工作状况。仪器选型在满足精度要求的前提下,应做到可靠、耐久、经济、实用。对所测资料应及时进行整理、分析和评价,以便对工程所存在的不安全因素能及时发现和采取处理措施。除用仪表进行监测外,还必须重视人工巡视检查。(3)主要监测项目本工程安全监测项目有:建筑物变形及水位流量变化。其中变形是重点监102、测项目。各监测项目的主要监测内容如下:变形监测:应根据建筑物的结构特点,布设变形测点。水位流量监测:主要监测引水工程进出口水位和流量的变化情况。7.4.2 变形监测仪器布置(1)垂直位移基准点的布设在原基准点所在位置布设1组垂直位移基准点,该基准点由5座水准标石组成,且按轴线走向带状布置。(2)水平位移控制点布设本工程竣工后,必须在供水设施配套建筑物上布设座标控制点:其中:分水闸、节制闸、集水井、检修井各布设一个座标控制点,每段箱涵至少布设2个座标控制点,然后按控制网和规范精度要求进行测量成果整理,以作供水设施配套建筑物水平位移测量控制的依据。(3)水位流量监测监测分水闸、节制闸上、下游水位,103、及时为管理部门提供水位资料和供水流量资料,以判别工程运行状况,也为今后供水成本核算提供依据。7.4.3 人工巡视检查巡视检查是安全监测的重要环节,应定期由熟悉工程并具有实践经验的工程技术人员负责进行,每月不宜少于3次。7.4.4 监测工程量红岗山引水隧洞工程加固安全监测工程量表序号项目名称单位数量备注1垂直位移基准点组1由5座水准标石组成2垂直位移测点个133水尺组24水准仪套1含水准尺7.5 工程管理运用本工程是根据当地的缺水现状,为解决武汉市黄陂区蔡榨镇的城镇供水、农村人畜饮水和农村灌溉缺水问题而计划兴建的工程。在今后运用管理过程中,若对原设计条件和运用方式有原则性修改时,应先与原设计施工104、单位共同研究确定,并报上级有关主管部门批准,否则,不要随意变更。7.5.1 工程运用(1)水闸控制运用当吴家寺水库满足需水量要求时:分水闸、节制闸关闭,吴家洼泵站停止供水。当吴家寺水库不满足需水量要求时:分水闸关闭、节制闸开启,吴家洼泵站提水供水。当吴家寺水库水位超过68.9m时,关闭节制闸。(2)闸门操作闸门启闭机操作应遵守设计条件、并依主管部门指示进行。开启前应检查机械及动力设备是否完好。检查闸上游有无漂浮物,是否影响闸门开启。在闸门即将完全打开和即将完全关闭的瞬间,特别小心谨慎,以免损坏机械或闸门。(3)经常掌握水情及时开闸关闸,特别是吴家寺水库引水渠段桩号为0580的节制闸,一旦吴家寺105、水库水位上涨到节制闸底板高程(69.4m)以上、水流会通过节制闸和引水设施到灌,应防止由于管理不善造成的水害泛滥,防止倒灌水对工程安全的危害。7.5.2 工程维护和修理(1)为了保证工程能安全正常运转、充分发挥其效益、延长工程使用年限,应对整个建筑物及闸门、启闭机械、动力设备进行经常性的及时维修。(2)当发生较大问题时:如闸墩、隧洞、箱涵发生过大沉陷位移时,应及时组织有关人员进行研究,提出修理方案,并及时上报主管部门审批,进行整修。(3)启闭机械、动力设备应定期检查,经常加油保持润滑,启闭机械和动力设备停止使用期间应保证每月进行一次运转试验。(4)闸门等钢结构应定期做防腐、防锈油漆处理。7.6106、 管理运行费来源及使用为了保证工程的正常运用,保证管理人员的正常开支,红岗山引水工程管理单位可根据有关规定向用水部门收取水费,另外利用水库自然资源丰富的优势,进行综合经营和综合开发,以弥补管理经费不足的问题。8 施工组织设计黄陂区红岗山引水隧洞工程,全长2.6km,其进口位于王家河镇内黄家楼村南侧,出口位于蔡家榨镇红岗山茶场,经吴家寺水库上游河汊汇入吴家寺水库。本工程项目包括进口明渠、进口箱涵、输水隧洞、出口箱涵和出口明渠,工作内容有土方挖填、石方明挖、石方洞挖、钢筋砼浇筑、隧洞喷砼支护、进出口节制闸等。8.1 施工条件8.1.1 对外交通条件红岗山引水隧洞工程距武汉市城区65km,距黄陂城区107、25km,距318国道12km,距黄红公路(黄陂至红安)6km,对外交通十分畅通和方便,工程所需的各种建筑材料、设备和器材能顺利运至施工现场。8.1.2 对内交通条件施工现场有二条交通道路,且已建成通车,这二条道路均与工程轴线同向平行,分布于轴线两侧。一条道路是吴红乡级公路(吴家寺水库至红岗山茶场),长12km,路面宽3.5m,且为砼路面;另一条道路是长韩公路(长堰至韩集),亦为乡级公路,长8km,路面宽3.5m,路面为泥结石路面。本工程轴线附近无现场施工道路,需在吴红公路、长韩公路上开辟4条垂直于上述二条乡级公路的临时施工道路(工程的进出口段和中部),便于施工材料、设备和器材能及时运输到位。108、8.1.3 施工现场条件本工程施工场地狭窄,尤其是沿工程轴线的中部,有1km多长的高山,不便施工现场的平面布置。为了方便施工和有利现场施工管理,本次设计将施工现场的建筑材料堆放地、设备停置地、器材存置地、施工管理用房、各种施工工棚均布置于进、出口附近的山谷平坦的开阔地带,需临时征用土地。8.2 建筑材料、设备及器材的供应情况本工程建筑材料及建筑设备主要有:块石、碎石、砂、水泥、钢材、木材、启闭机、钢闸门等。块石、碎石、砂均可在本地区域内就近取材,块石、碎石由王家河采石场供应,陆路(公路)运距约15km;砂由王家河砂场供应,陆路运输约20km;水泥、钢材、木材、爆破器材可由武汉市区供应,公路运输109、约65km。8.3 施工水电供应及排水安排施工用水因无合适的水源条件,需在工程的进出口的开阔地带人工开挖水塘,由吴家洼泵站定期开机抽水灌塘蓄水,再用小型抽水机抽取塘水,及时提供施工用水。施工用电可利用吴家洼变电站供电,其容量为1000KVA。在吴家洼变电站“T”接后,需临时架设4km低压线路至施工工地,以保障施工用电要求。施工排水要求,主要是防止施工期间出现山洪和长时间降雨形成的集水,流至施工操作现场。可采用在施工现场部分地段(主要在引水工程进出口),开挖若干集水井,用小型抽水机抽至原盘山渠道,通过原盘山渠道的泄洪闸进行排水。8.4 主体工程施工本工程主体工程为隧洞的石方爆破洞挖和石方明挖,砼110、箱涵、节制闸和人行桥等均为配套和附属工程。8.4.1 主体工程施工方法石方明挖:主要目的是开辟本工程进、出口输水明渠,其方法采用浅孔爆破法,阶梯式布置,用掏槽孔来创造出临空面,然后再沿沟槽布置斜孔进行爆破,炮孔深度(对于坚硬岩)一般为阶梯高度的1.11.15倍。爆破完毕,弃石料用反铲挖掘机装载,5t10t汽车运输。石方洞挖:主要目的是开挖输水隧洞,其方法采用浅孔爆破法,用凿机钻孔,炮孔深度小于5m,直径为3575mm,炮孔下部装药(最大到深孔的2/3),上部堵塞,此方法的优点是操作简单,爆破石块比较均匀,弃石可作其它工程用料。由于洞内空间狭小,采用人工装载,用皮带运输机运至洞外,由自御汽车运至111、弃石场。砼箱涵:砼箱涵施工,由于布置于进、出口地段,施工互不影响,可采用平行作业和流水作业的方法,有利于加快工程进度,有利于保证工程质量,有利于控制工程投资。混凝土的施工,按其常规的施工规范质量要求外,在温控、防冻、防渗、防冷缝方面应作为质量控制的重点。同时,还要作好预埋件、分缝、止水和反滤等方面的质量控制。8.4.2 主要施工机械设备计划和劳力计划(1)机械设备计划反铲挖掘机 2 台5t自卸汽车 10辆Y30型手扶钻岩机 4台人力胶轮车 8辆推土机 2台小型抽水机 2台送风机 2台砼搅拌机 2台机动翻斗车 6台砼振动泵 6台喷砼机 2台(2)劳力计划:爆破工 20人机械工人 40人砼工 20112、人其它 10人8.5 施工弃土、弃石的堆放和处理进、出口明渠和箱涵施工时开挖的弃土可就近堆放于渠道两侧的开阔地带,可用于周边梯田的加土培土。全部工程开挖(明挖和洞挖)的弃石,一方面可用于周边梯田田埂的加固,另一方面用于施工交通道路路面的处理,再一方面还可作为本工程上下游明渠的整险加固(浆砌石)和护砌用料。8.6 施工总布置8.6.1 施工总平面布置原则科学、合理、高效、安全。要有利于施工现场的平行交叉流水作业,有利于施工现场的交通畅通,有利于临时设施的合理布置,有利于安全生产,以确保在预定的工期内顺利完成施工任务。8.6.2 总平面布置场内交通布置:工程进出场交通布置是在吴红公路和长韩公路“T113、”接后,其场内交通道路宜在工程进出口两侧平行轴线布置,以利于施工交通的畅通。建筑材料堆场布置;本工程建筑材料主要为块石、碎石、砂、水泥、钢材、木材等,均布置于进出口附近的宽敞地带,便于管理和施工。临时设施布置;砼拌和机(站)、木工棚、钢筋棚、钢结构制作棚等亦布置于工程进出口附近的宽敞地带,便于施工的需要。爆破器材及炮药的存放布置:爆破器材和炸药应在远离施工用房、远离人群的地方秘密存放,且要防火、防潮、防湿,有专人看守,有完善的出库、入库手续、管理制度和手段,确保安全。施工生活用房的布置:施工生活用房的布置与材料堆放布置一样,布置于引水工程进出口轴线附近的开阔地带,便于生活,便于施工,便于建筑材114、料和设备的看管。其总体布置参见“黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程施工总平面布置图”。8.7 施工总进度8.7.1 施工总进度安排原则红岗山引水隧洞工程因其特殊的地理位置和显著的工程特点,决定了本工程必须在非雨季、非汛期进行施工,因为雨季和汛期的山洪、泥石流等对工程的施工进度和施工质量有较大的不利影响,一旦遭遇,将会产生严重损失和后果,因此,主体工程必须安排在2004年10月2005年3月期间施工完毕。施工总工期的安排、分项工程工期安排、施工强度计划、材料准备、劳力准备、机械设备准备及资金筹措等方面均按上述原则计划安排。8.7.2 工程筹建期、准备期、施工期和完建期进度控制计划本工程总工期为200115、4年8月1日2005年4月30日,共计273天。其控制性进度计划为:工程筹建期:2004年8月1日8月31日完成工程前期论证、立项审批和施工图设计工作。工程准备期:2004年9月1日9月30日完成工程的“三通一平”、材料准备、临时工程和征地协调等工作。工程施工期:2004年10月1日2005年3月31日完成明渠、箱涵和隧洞等主体工程以及节制闸和人行桥等附属工程的施工。工程完建期:2005年4月10日2005年4月30日完成工程的竣工验收和试运行工作。8.7.3 施工总进度网络计划(见下图)9 工程永久占地 9.1 占地范围及实物指标本工程出口段(桩号为0000至0580)段属水库蓄水容积范围内116、的引水渠,对引水渠以外范围不存在占地和任何影响。第段桩号为2363至2600地段,由于设计箱涵凸出地面,导致农作物无法耕种,故需占用耕地35.5亩。所占用耕地农作物为水稻。为了工程管理方便和避免不必要的纠纷,办理土地征用使用证后,拟在管理区范围内修筑加厚铁板网院墙,围墙外设置土地界沟。9.2 占地补偿安排根据国家土地管理部门有关规定,建设单位解决本工程永久占地征地补偿问题,施工单位在施工过程中若有农作物还未收割,且有临时征地要求时应按规定给予一定的青苗补偿费。10 环境影响评价10.1 环境状况10.1.1 自然环境蔡榨镇东与红安县交界,西与王家河镇接壤,北与塔耳岗乡山川毗邻,南与六指店为邻。117、地势北高南低,其北部与大别山相连,属低山丘陵地区;南部为岗状平原区,素有九岭十八岗之称。其中北部红岗山为全镇制高点,海拔达280m。全镇东西最大横距为12km,南北最大纵距约14km,版土面积82km2。本工程位于武汉市城区东北部60km,黄陂城区东部20km处蔡榨镇红岗山。该工程拟建的红岗山隧洞进水口位于王家河镇内黄家楼村南侧,出口位于蔡榨红岗山茶场,经明渠直接汇入吴家寺水库。10.1.2 水质状况该地区属典型的丘陵地区,地表径流属雨洪性质,水资源利用条件差。夏家寺水库、吴家寺水库的功能类别为集中式生活饮用水水源地,一级保护区,水质适用标准类别为类。全镇居民在饮不上清洁卫生的消毒水前,饮用的118、水只有不洁净的地表水、“压把井”水及集镇深井水。不洁净的地表水水质低劣,13项水质评价参数多项严重超标。压把井的水源易受到污染,水质系数偏低。深井水水硬度严重超标,肉眼能看到水中的结晶颗粒。10.1.3 气候水文本地区气候属亚热带季风气候,常年气候特点是雨热同季,四季分明,多年平均气温16.3,极端气温39.3,多年平均降水量1170mm,年日照19802350小时,无霜期250天左右。本地区降雨量虽大,但年内分配极不均,据初步统计汛期49月降雨量占全年的73.6%左右,其中以6、7两月为降水高峰,两个月的降雨量约占全年降雨的1/3,以12月降雨量最小,平均占全年降雨量的2.2%。在农作物生长119、旺季的310月中,以9月份降雨量最少,810月降雨量仅为67月降雨量的一半左右,占全年的24.2%左右。降雨在年内分配是极不均匀的。降雨量不仅年内分配不均,而且年际变化也十分剧烈。丰水年全区平均降雨量最高达1900mm以上,枯水年平均降雨量最低为600800mm左右,丰枯比在2.7倍左右。如1998年遭遇了特大洪涝灾害,而仅在一年之隔的2000年却遇上严重的旱灾。10.1.4 社会环境蔡榨镇是武汉市唯一没有受益自来水的乡镇,该镇区域内没有一条径流河流,全镇总面积为82km2,总耕地面积4.1万亩,其中计税面积31183亩,旱地9817亩(含垦荒地),山林面积1.5万亩,水面7490亩。辖35个120、行政村,244个自然湾,319个村民小组,全镇总户数达1.1万户,其中农业户占0.98万户,总人口达4.67 万人。广大人民生活、生产及农田灌溉主要领依赖于地表渗水、塘堰水及井水。蔡榨镇现有小(一)型水库1座(吴家寺水库,修建于1959年),小(二)型水库4座,容水量1065万m3;塘堰2126口,容水量608万m3。长久以来,全镇主要生产、生活用水来源于吴家寺水库,吴家寺水库通过东、西、南三条干渠分别灌溉全镇22个村,1.8万亩农田及人畜饮水。由于吴家寺水库水源有限,随着时代的发展,人类的进步,需水量远远超过供水量,早在上世纪70年代国家在夏家寺水库修建了吴家洼抽水站,总装机容量1260kw121、,并在夏家寺水库与吴家寺水库之间修建了长达14km的盘山渠道,遇干旱季节或干旱年份,即可从夏家寺水库提水补充吴家寺水库水源。但好景不长,由于盘山渠道建设年代久远,工程年久失修,原未衬砌的渠道已千疮百孔,杂草丛生,使渗漏不断加剧,水量损失日益增大。如此宝贵的水,沿程损失高达60%,耗费巨大,受益甚小。人民群众的呼声日益高涨。为了解决此问题,蔡榨镇拟开挖红岗山隧洞,使吴家洼泵站抽取的夏家寺水库的水源进入吴家寺水库的路程大大缩短,同时对原有引水渠道进行加固、整修,极大地降低水量损失量,极大提高水资源的利用率,满足蔡榨镇人民群众生产生活的需要。修建本工程是蔡榨全镇人民盼望已久的一件大好事,为促进当地工122、农业全面发展和城镇建设目标的实现以及改善水环境,将起到不可估量的推动作用,社会效益将十分显著。10.2 环境影响预测评价10.2.1 工程对环境的影响(1)对地貌及土地资源的影响该工程的主体建筑大部分发生在地下,而且进出水渠道均已存在,只存在改造完善加固整修,所以本工程对当地地貌总体改变甚微。工程建设所用的建筑材料也基本不在当地采取,工程建设不对当地水土流失产生影响。(2)施工期对交通的影响本工程主体建筑大部分发生在地下,建筑物大部分属隐蔽工程,建筑材料占地、建筑临时工棚占地均可避开交通通道选择宽敞较平坦的荒地。对交通不产生任何影响。(3)施工期对环境的影响施工期间需动用反铲挖掘机、自卸汽车、123、拖拉机、砼搅拌机及砼运输车、Y30型手扶钻岩机、人力胶轮车、推土机、机动翻斗车、喷砼机等各种施工机械,施工人员较多,带状分布施工场面,机械泄露的油料、排放的废水及施工人员排放的生活污水可能形成局部的环境污染。这种污染属临时性,一旦施工结束,污染源便不存在。机械设施排放的废气飘尘和噪声污染也属于局部和暂时的,工程建成后,污染即消失。10.2.2 环境影响评价(1)有利影响本工程对环境的有利影响主要表现为:提高了蔡家榨全镇广大人民防旱抗灾的能力,为促进全镇以及黄陂区六指、甘棠、三姑井水库上游地区工农业生产的发展,繁荣该地区经济,创造了良好的投资环境。增强了黄陂区东部人民自力更生战胜自然灾害的决心和124、信心,稳定了该地区人民群众的生产生活情绪,对该地区人民群众的安居乐业、长治久安、社会稳定,具有重大现实意义。摆脱了依赖吴家寺有限水源的限制,兴建红岗山引水工程将为黄陂区实现中等发达城市的宏伟目标提供必不可少的基础设施。大大减少了旱灾发生的频率。解决了人畜饮水困难的局面,提高了该地区抗御自然灾害的能力,从而大大降低了灾害的发生频率,给当地人们提供了合理的、稳定的生产生活环境,是对自然环境的最大改善。改善了黄陂区东部地区人民群众生存环境,为当地人民群众提供清洁、甘甜、廉价的自来水水源。(2)不利影响工程对环境的不利影响主要表现为:隧洞工程施工时,施工人员和机械造成的有害物质排放,可能造成短时的污染125、,工程施工对山体地面的扰动,可能造成小范围内山体滑坡、水土流失等现象。隧洞的出口明渠段可能引起局部边坡塌坍,使明渠淤塞。(3)对环境不利影响的工程防治措施施工时尽量限制有害物质的遗留、对山体、地面的扰动,施工结束时,应做好山体地面恢复,植被防止雨水侵蚀、水土流失。明渠段两侧的边坡应采取护砌或植草皮,保护边坡不受雨水侵蚀,达到明渠输水畅通无阻。10.3 综合评价与结论本工程实施后,所带来的社会、经济效益是巨大的,工程对环境的有利影响是可观的,工程对环境的不利影响是微妙的、短暂的,可以防治接受的,没有大的不可接受的影响。因此,本工程的实施对环境评价是可行的,建设是十分必要的。11 工程投资估算11126、.1 编制说明11.1.1 工程概述武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水工程位于滠水流域至武湖流域的红岗山,全长2600m,本工程取水枢纽为夏家寺水库大坝东南侧的吴家洼泵站。本工程计划2004年9月1日开工,2005年3月31日竣工。工程从开工至发挥效益时间为1年,施工总工期1年。11.1.2 编制原则和依据(1)定额依据本工程估算主要依据水利部水总2002116号文颁发的水利工程设计概(估)算编制规定以及其它有关规定编制。建筑工程执行水利部水总2002116号文颁发的水利建筑工程概算定额,施工机械台时费采用水利部水总2002116号文颁发的水利工程施工机械台时费定额。(2)基础单价基本工资按引水工程127、标准计取,工长385元/月,高级工350元/月,中级工280元/月,初级工190元/月,施工津贴4.4元/天,计算人工工时预算单价为工长5.16元/工时,高级工4.81元/工时,中级工4.12元/工时,初级工2.21元/工时。地材由当地供应,就近购买:砂46.38元/m3,碎石60.65元/m3,块石51.27元/m3,325水泥300.06元/t,425水泥310.46元/t,柴油3540元/t,汽油4220元/t,钢筋3500元/t,炸药15元/kg,施工用水、电、风价格:水0.4元/m3,电0.57元/kwh,风0.13元/m3。(3)费率计算费率计算依据水利部水总2002116号文颁发128、的水利工程设计概(估)算编制规定:其他直接费:建筑工程按直接费的2.2%计取。其中冬雨季施工津贴费为0.7%;夜间施工增加费建筑工程为0.5%;其他建筑工程取1%;安装工程按直接费的2.9%计取。现场经费:按引水工程标准计取,建筑工程以直接费为计算基础:土方工程4%,石方工程6%,模板工程6%,砼浇筑工程6%,钻孔灌浆工程7%。疏浚工程5%,其它工程5%;安装工程取人工费的45%。间接费:按引水工程标准计取,建筑工程以直接工程费为计算基础:土方工程4%,石方工程6%,模板工程6%,砼浇筑工程4%,钻孔灌浆工程7%,疏浚工程5%,其它工程5%;安装工程取直接工程费的50%计取。企业利润:按直接工129、程费与间接费之和的7%计算。税金:考虑工程所在地,税金按3.22%计取。11.2 投资估算表工程投资估算详见估算表及附表。12 经济评价12.1 概述武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程是解决蔡榨镇4.76万人生活用水和4.1万亩农田灌溉的一项工程,具有巨大的经济效益和显著的社会效益。本工程估算总投资937.65万元,其中静态投资884.57万元,计划用1年时间建设完成。本次经济评价主要依据国家计委颁布的建设项目经济评价方法与参数、水利部颁布的水利建设项目经济评价规范(SL7294)。评价中社会折现率采用国家规定的12%;正常运行期50年,基准年为本工程开工第一年,年初为基准年。12.2 国民130、经济评价12.2.1 估算投资费用(1)工程投资估算工程总投资9376479元,其中静态总投资8845735元。(2)工程年运行费工程年运行费包括维护费、工资福利费、管理费及其他费用,本次评价按工程总投资现值的2%计算,通过计算为18.75万元。(3)流动资金流动资金按年运行费的25%计算,即为4.69万元,运行第一年投入使用,在计算期末一次回收。12.2.2 效益估算(1)经济效益估算方法和主要参数本工程主要效益为城镇供水效益和农业灌溉效益。农业灌溉效益采用分摊系数法。本灌区效益分摊系数(灌水/农业)=0.33(2)年效益计算城镇工业与居民生活用水效益本引水工程项目无适当的替代工程措施,根据131、供水在工业生产中的地位,以工业效益值乘以公摊系数计算其经济效益。B1= 工业增加值率供水工程分摊系数B1=223万元农业灌溉效益:本工程受益灌溉面积水田31183亩,旱地9817亩。灌区作物种植结构及农产口价格见表,计算灌溉效益公式为:B=Ai(Yi-Yoi)Pi灌溉效益分摊系数Ai第i 种农作物种植面积(万亩)Yi工程实施后灌区作物单产(kg/亩)Yoi工程实施前灌区作物单产(kg/亩)Pi第i 种农作物产品价格表121 灌区作物种植结构表 作物水平年小麦早稻中稻晚稻棉花蔬菜合计现状0.390.560.120.560.220.111.96规划(2015)0.60.390.210.390.21132、0.222.03表122 各种农产品价格表作 物小麦早稻中稻晚稻棉花蔬菜价格(元/kg)1.21.01.11.180.5经计算工程多年平均灌溉效益为127.34万元。12.2.3 经济评价指标经济内部收益率(EIRR) B年效益,万元C年费用,万元n计算期,年经济净现值(ENPV)ENPV=iS社会折现率经济效益费用比(EBCR)EBCR=Bt第t年的效益 万元Ct第t年的费用 万元123 经济评价指标计算成果编 号项 目 名 称符 号指 标1经济内部收益率(%)EIRR26.242经济净现值(万元,i=12%)ENPV659.223经济效益费用比EBCR1.8912.2.4 国民经济评价国民133、经济评价指标成果表明,按规定采用社会折现率12%,其评价指标均满足规范要求,说明该项目的经济效益较好,在经济上合理可行。由于还有许多无法用价值量来衡量的效益未计入本次的评价中,因此,本工程实际产生的国民经济效益是巨大的。12.3 财务评价12.3.1 估算财务投资年费用(1)固定资产投资本工程主要任务是城镇供水和农业灌溉供水,故其投资在两部门间进行分摊,按折算水量比例分摊法计算,农业灌溉分摊投资534.15万元,城镇供水分摊403.50万元。12.3.2 供水成本根据水利建设项目经济评价规范规定,生产成本包括年基本折旧费、年运行费等。根据计算,本工程达到设计水平年,农业灌溉供水成本费用为29.134、35万元,城镇供水成本费用为22.18万元,农业灌溉供水的单位成本0.020元/m3,城镇供水0.02元/m3。12.3.3 供水水价测算根据湖北省人民政府颁发实施的湖北省水利工程水费核门、计收和管理实施办法的有关规定,农业灌溉用水按供水成本核定水价,工业用水以水利工程的全部投资加5%的资金盈利率核定水价,据此测算,本工程的农业灌溉供水水价为0.02元/m3,城镇供水水价为0.038元/m3。12.3.4 财务评价本工程为社会公益项目,其服务对象主要是城镇居民和农业,因此,其效益主要是社会效益。财务分析仅从管理的角度分析工程的财务收入和支出,以评价工程能否维持正常运行。(1)水费收入工程供水收入根据供水量和供水水价计算,达到设计水平年后其供水收入为72.08万元/年。(2)年费用计算经计算工程年费用为51.53万元,其中年运行费为18.75万元。由此可见,本工程年财务收入72.08万元,年财务支出51.53万元,收入大于支出。工程运行后,只要加强管理,完全能实现自身良性循环。12.4 综合评价本工程国民经济评价结果表明,按规定采用社会折现率12%,其评价指标均满足规范要求。说明项目的经济效益较好,在经济上合理可行,财务评价本工程也能实现自身运行和良性循环。因此,建议本工程尽早付诸实施,造福于民。