安置点堤防设计报告000

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佛坪县岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝村集中安置点

堤防工程实施方案

陇南市水利电力勘测设计院广元分院

2015年9月

批准: 审核: 设计: 预算:

陇南市水利电力勘测设计院广元分院

2015年9月

目 录

1 综合说明 .................................................................................................................................................. 1

1.1 绪言 ................................................................................................................................................. 1

1.1.1 绪言 ....................................................................................................................................... 1 1.1.2工程建设缘由及工程规模 .................................................................................................... 1 1.2 水文 ................................................................................................................................................. 2

1.2.2水文站及基本资料 ................................................................................................................ 2 1.2.3 气象 .............................................................................................................................................. 2 1.2.4 洪水 .............................................................................................................................................. 3

1.3工程地质 .......................................................................................................................................... 3

1.3.1地形地貌 ................................................................................................................................ 3 1.3.2区域地质构造及地震 ............................................................................................................ 3 1.3.3 物理地质现象及水文地质条件 ............................................................................................ 4 1.3.4堤防堤基工程地质 ....................................................................................................................... 4 1.3.5天然建筑材料 ............................................................................................................................... 4 1.4工程建设的任务和规模 .................................................................................................................. 5 1.4.1工程任务 ....................................................................................................................................... 5

1.4.2工程规模 ................................................................................................................................ 5 1.4.3堤距、堤线 ............................................................................................................................ 5 1.4.4设计水面线推求 ........................................................................................................................... 5 1.5工程布置及主要建筑物 .................................................................................................................. 6 1.5.1 工程级别和洪水标准 .................................................................................................................. 6 1.5.2 堤防工程设计 .............................................................................................................................. 6

1.5.2主要工程量 ............................................................................................................................ 7 1.6工程管理 .......................................................................................................................................... 7 1.7施工组织设计 .................................................................................................................................. 7 1.8工程占地 .......................................................................................................................................... 8 1.9环境影响评价 .................................................................................................................................. 8 1.10 设计概算 ....................................................................................................................................... 8 1.11工程特性 ........................................................................................................................................ 9 2 水文 ........................................................................................................................................................ 11

2.1 流域概况 ....................................................................................................................................... 11 2.2水文站及基本资料 ........................................................................................................................ 11 2.3 气象 ............................................................................................................................................... 12 2.4 径流 ............................................................................................................................................... 12 2.5 洪水 .............................................................................................................................................. 13

2.5.3 施工期洪水 ......................................................................................................................... 15 3工程地质 ................................................................................................................................................. 16

3.1区域地质概况 ................................................................................................................................ 16

3.1.1地形地貌 .............................................................................................................................. 16 3.1.2地层岩性 .............................................................................................................................. 16 3.1.3区域地质构造及地震 .......................................................................................................... 17 3.1.4 物理地质现象及水文地质条件 ........................................................................................ 18 3.2堤防工程地质条件 ........................................................................................................................ 19

3.3.1地层岩性 .............................................................................................................................. 19 3.3.2地质构造 .............................................................................................................................. 20 3.3.3水文地质条件 ...................................................................................................................... 20 3.3.4各岩土层物理力学指标 ...................................................................................................... 20 3.4堤防堤基工程地质 ........................................................................................................................ 21 3.5堤防主要工程地质问题及评价 .................................................................................................... 21

3.5.1渗透稳定性分析 .................................................................................................................. 21 3.5.2冲刷深度 .............................................................................................................................. 21 3.6天然建筑材料 ................................................................................................................................ 24

3.6.1石料 ...................................................................................................................................... 24 3.6.2砂料 ...................................................................................................................................... 24 3.6.3砾石料 .................................................................................................................................. 24 3.6.4填筑料 .................................................................................................................................. 24 3.7结论................................................................................................................................................ 24 4 工程任务和规模 .................................................................................................................................... 25

4.1工程任务 ........................................................................................................................................ 25

4.2.1工程规模及保护范围 .......................................................................................................... 25 4.2.2堤防标准 .............................................................................................................................. 25 4.3堤距确定及堤线布置 .................................................................................................................... 26

4.3.1 堤线布置原则 ..................................................................................................................... 26 4.3.2堤距确定 .............................................................................................................................. 26 4.3.3堤线布置 .............................................................................................................................. 26 4.4设计水面线推求 ............................................................................................................................ 26

4.4.1河道大断面布置 .................................................................................................................. 26 4.4.2河道糙率的确定 .................................................................................................................. 26 4.4.3起始断面选择和水位~流量关系曲线的确定 ................................................................... 27 4.4.4计算方法、公式 .................................................................................................................. 27 4.4.5 水面线计算 ......................................................................................................................... 28 5工程布置及主要建筑物 ......................................................................................................................... 29

5.1工程等级 ........................................................................................................................................ 29 5.2 堤防工程 ....................................................................................................................................... 29

5.2.1设计堤顶高程的确定 .......................................................................................................... 29 5.2.2工程布置 .............................................................................................................................. 29 5.2.3堤防横断面设计 .................................................................................................................. 29 5.5主要工程量 .................................................................................................................................... 32 6工程管理 ................................................................................................................................................. 33

6.1管理机构 ........................................................................................................................................ 33

6.1.1 建设期管理 ......................................................................................................................... 33 6.1.2运行期管理 .......................................................................................................................... 33 6.2主要管理设施 ................................................................................................................................ 33 7施工组织设计 ......................................................................................................................................... 34

7.1施工条件 ........................................................................................................................................ 34

7.1.1 交通条件 ............................................................................................................................. 34 7.1.2 水文、气象条件 ................................................................................................................. 34 7.1.3地质及施工场地条件 .......................................................................................................... 34 7.1.4材料、动力和生活供应条件 .............................................................................................. 34 7.1.5工程布置特性 ...................................................................................................................... 35 7.2施工导流及排水 ............................................................................................................................ 35

7.2.1导流标准 .............................................................................................................................. 35 7.2.2导流方式 .............................................................................................................................. 35 7.2.3导流建筑物的形成 .............................................................................................................. 35 7.3主体工程土石方挖填平衡分析 .................................................................................................... 35 7.4施工交通及施工总布置 ................................................................................................................ 36

7.4.1 施工交通 ............................................................................................................................. 36 7.4.2 施工总布置 ......................................................................................................................... 36 7.5施工工期 ........................................................................................................................................ 36 8工程占地 ................................................................................................................................................. 37

8.1占地范围 ........................................................................................................................................ 37 8.2实物指标调查 ................................................................................................................................ 37

8.2.1占地特点 .............................................................................................................................. 37 8.2.2实物指标调查方法 .............................................................................................................. 37 8.2.3实物指标 .............................................................................................................................. 37 8.3占地处理 ........................................................................................................................................ 37 9环境影响评价 ......................................................................................................................................... 38

9.1评价依据和标准 ............................................................................................................................ 38

9.2工程对环境的不利影响 ................................................................................................................ 38

9.2.1工程征地、占地 .................................................................................................................. 38 9.2.2弃土、弃渣及废弃物 .......................................................................................................... 38 9.2.3废水 ...................................................................................................................................... 38 9.2.4噪音 ...................................................................................................................................... 39 9.3工程对环境的有利影响 ................................................................................................................ 39

9.3.1施工“三废”处理措施 .......................................................................................................... 39 9.3.2噪声控制措施 ...................................................................................................................... 40 9.4效益分析 ........................................................................................................................................ 40

9.4.1社会效益 .............................................................................................................................. 40 9.4.2环境效益 .............................................................................................................................. 40 9.5综合评价 ........................................................................................................................................ 40 10 设计预算 .............................................................................................................................................. 41

10.1工程概况 ...................................................................................................................................... 41 10.2 编制原则和依据 ......................................................................................................................... 41

10.2.1编制原则 ............................................................................................................................ 41 10.2.2定额依据 ............................................................................................................................ 41 10.3费用标准 ...................................................................................................................................... 42 10.3.1其他直接费: ........................................................................................................................... 42 10.3.2间接费: ................................................................................................................................... 42 10.3.3企业利润: ............................................................................................................................... 42 10.3.4税金: ....................................................................................................................................... 42 10.3.5基础单价: ............................................................................................................................... 42 10.4临时工程 ...................................................................................................................................... 42 10.5费用 .............................................................................................................................................. 42 10.6预备费 .......................................................................................................................................... 43

1 综合说明

1.1 绪言 1.1.1 绪言

佛坪县地处中国自然地理之南北分界线的秦岭南麓,位于陕西省汉中市东北部,东接安康市石泉县,北临西安市周至县和宝鸡市太白县,西南连洋县,距汉中140公里、西安200公里。古有傥骆、子午道,今有108国道和西汉高速公路穿越县境,省重点水利项目“引汉济渭”工程建设区在佛坪县境内, “西城”高铁国家级重点建设项目穿越城区。

岳坝镇女儿坝村地处佛坪县岳坝镇境内,属于汉江二级支流金水河一级支流西河。本次设计堤防工程实施的项目位于佛坪县岳坝镇女儿坝村三组,地处灾后集中移民安置点,通村公路贯穿全境,交通便利。对于水毁灾民安置,灾后恢复重建,具有非常重要的意义。 1.1.2工程建设缘由及工程规模

2015年“6.29” 佛坪县遭受特大山洪灾害,岳坝镇女儿坝村受灾严重,冲毁民房15间,水毁农田18亩,受灾人口达140余户,基础设施几乎全部冲毁,造成当地直接经济损失350余万元。

现有48户210人无住房,原有居住地也成为危险区域,无法再修建住房。

本工程是结合灾后移民安置相关规定及标准,和陕南移民项目,以及贯彻落实县委、县政府关于灾后重建相关规划的要求,既保障人民群众的生命财产安全和防洪要求,又保障移民安置的标准和村容风貌,加快了我县灾后恢复重建的步伐。

1

根据堤防布置原则及范围,本次工程治理范围为佛坪县岳坝镇女儿坝村三组左岸275.98m堤防,以及堤防下游80.19m排洪沟。 本工程计划工期3个月,工程概算总投资186.05万元。 1.2 水文 1.2.1 流域概况

西河为金水河一级支流,汉江二级支流。发源于秦岭主脊兴隆邻,流经三官庙自然保护区、庙坝村、女儿坝村、西花村纳岳坝河水始称金水河,接吕关河水,纳水磨沟水,于栗子坝八亩田村沙梁子下入洋县境内的秧田坝,在金水镇汇入汉江。

流域属秦岭土石山区,地势为西北高,东南低。穿越佛坪县岳坝镇、和洋县的金水镇。全长40千米,有西河、新店子河、东河、吕关河较大支流。大致成羽状形,在西河大古坪以上成扇形。在与金水河分水,西与西水河分水,处在东经107°40′~107°56′,北纬33°27′~33°43′之间,流域面积415平方米,占全流域面积的58%,海拔高由光头山的2838米,降至洋县的西华670米,高差为2168米,平均坡降为72‰,平均海拔为1754米。 1.2.2水文站及基本资料

金水河流域属无资料地区,县城设有气象站,县城上游设有龙草坪雨量站。金水河下游干流子午河上设有两河口水文站,邻近流域有酉水河酉水街水文站、溢水河长滩水文站。 1.2.3 气象

金水河流域地处北亚热带边缘季风气候区。多年平均气温11.4℃,极端最高气温37℃,极端最低气温-12.9℃;多年平均降水量922.8mm;全年无霜期218天;多年平均风速2.1m/s,最大风速20.3m/s,以西北风居多。

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1.2.4 洪水

金水河属山溪性河流,洪水来势猛,陡涨陡落,破坏性强。金水河流域未设水文站,按照“多种方法、综合分析、合理选定”的原则,采用实测暴雨资料推求、水文比拟和经验公式计算设计洪水,成果如下表:

用不同方法推算的不同频率洪水成果表

计算方法 频率(%) 经验公式 水文比拟法 设计采用值 0.33 0.5 不同频率(%)的洪峰流量(m3/s) 1.0 2.0 3.3 5.0 795.67 807.09 795.67 10.0 577.04 630.06 577.04 1686.27 1517.82 1313.89 1037.24 906.42 1507.05 1408.10 1231.06 1053.12 890.61 1686.27 1517.82 1313.89 1037.24 906.42 1.3工程地质 1.3.1地形地貌

工程区位于西河中游,岳坝镇以东南,地势北高南低,高程800m左右。西河属于金水河一级支流,金水河属汉江的二级支流,总体流向由北向南。工程区河段河谷狭窄,两岸山高坡陡,发育一、二级阶地。

1.3.2区域地质构造及地震

工程区地质构造相对稳定,历史地震对工程区最大的影响烈度不超过Ⅵ度。据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2008)及《陕西省引汉济渭工程地震安全性评价工作报告》的结论,工程区地震动峰值加速度为0.062g,地震动反应谱特征周期为0.53s,相应的地震基本烈度为Ⅵ度。

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1.3.3 物理地质现象及水文地质条件

工程区物理地质作用主要有滑坡、崩塌体及不稳定体(危岩)。工程区属暖温带半湿润气候,多年平均降雨量922.8mm,地表水系发育。山区地下水主要受大气降水补给与控制。地下水类型为基岩裂隙潜水和第四系孔隙潜水。

河水和地下水的矿化度<1g/L,为淡水,水化学类型为HCO3~~Ca2+型或HCO3~~Ca2+~Mg2型水,依据《水利水电工程地质勘察规范》GB50287~99之规定,环境水对砼无浸蚀性。 1.3.4堤防堤基工程地质

左侧岸坡为全新统冲积堆积一级阶地,上部为③~1层砂壤土,厚度0.3~0.5m,下部为③~2卵石层。堤基土为②~2层卵石,地下水埋2.5~8m,建议基础置于②~2层卵石层中,承载力基本值f =280kPa。渗透系数k=80m/d。

拟建堤防沿线地形较为平坦、地貌类型清晰,地层结构简单,以第四系松散堆积物为主,岩性为砂壤土及卵(漂)石层,无不良地质现象发育。 1.3.5天然建筑材料

河道内的漂石可作部分砌筑石料,但数量有限。野外调查选择石料场位于塘湾村右岸沟内,出露岩性均为奥陶系(O—S)变质砂岩、结晶灰岩。

砂料除就近在河床开采外,比较集中的砂料场位于栗子坝村,储量丰富,以中砂为主,质量较好,运距10km。

河床内以卵石、漂石为主,砾石含量较少,且筛选砾石困难,故建议采用人工碎石作为砼粗骨料。

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1.4工程建设的任务和规模 1.4.1工程任务

2015“6.29”佛坪县遭受山洪灾害,女儿坝村水毁严重,民房倒塌,农田被毁,至今全村有48户210余人无住房。受灾后当地受到省、市县各级领导的关心关怀,住进宽敞明亮的房子,喝上安全放心的自来水是我县目前的头等大事。本工程的实施是根据灾后移民安置相关规定,和陕南移民项目,以及我县灾后恢复重建规划等相关要求和标准,将女儿坝村建设成富裕文明的示范村,进一步保障居民生活、生命财产的需要。提高女儿坝村移民安置点及附近居民的防洪标准和村容风貌,把堤防工程和移民安置工程有机的结合在一起。 1.4.2工程规模

本次堤防工程的主要任务是防洪、保障女儿坝村移民安置点及附近居民的生产财产安全,新建佛坪县岳坝镇女儿坝村三组左岸275.98m堤防和堤防下游80.19m排洪沟。 1.4.3堤距、堤线

根据工程区现有堤防实际情况,考虑岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点的整体布置,设计堤防堤距为50~69m。 1.4.4设计水面线推求

根据天然河道恒定非均匀流能量方程的基本假定、确定的糙率以及起始水位、控制堤距、设计流量等,计算出各段天然河水面线和设计水面线,见下表。

水面线计算成果表 断面 0+000 0+100 0+206.77

深弘高程 863.52 863.16 861.99 设计流量 796 796 796 5

设计水面线 868.07 867.72 867.33 糙率 0.045 0.045 0.045

1.5工程布置及主要建筑物 1.5.1 工程级别和洪水标准

根据《防洪标准》(GB50201—1994)的规定,本工程保护对象为居民,防洪标准为20年一遇,相应的洪峰流量796m3/s。

依据《堤防工程设计规范》(GB50286—2013)确定,岳坝镇女儿坝村三组防洪工程级别确定为4级,主要建筑物为4等建筑物。 1.5.2 堤防工程设计

根据《堤防工程设计规范》(GB50286—98)(以下简称《堤防规范》)要求,设计堤顶高程为设计洪水位加堤顶超高,超高为波浪爬高、风壅增高及安全加高三者之和。设计采用堤顶超高为1.0m。

按照《堤防工程设计规范》(GB50286~98)要求,堤防工程的型式应按照因地制宜、就地取材的原则,根据堤段所在的地理位置、重要程度、堤基地质、筑堤材料、水流及风浪特性、施工条件、运用和管理要求、环境景观、工程造价等因素综合确定。

堤防采用M7.5浆砌石结构,堤防顶部高程为堤顶高程,基础深度深入河道深泓点冲刷深度以下1.0m。断面形式为仰斜式挡土墙,墙顶宽度为0.8m,迎水侧坡比1:0.45,背水侧坡比1:0.10,墙背填充砂砾料,密实度不小于0.65;梅花形布设排水孔两排,堤身前护角回填直径大于30cm砂卵石。

排洪沟采用M7.5浆砌石结构,排洪沟顶部高程为堤顶高程,基础深度深入沟心深泓点冲刷深度以下1.0m。断面形式为重力式挡土墙,墙顶宽度为0.6m,迎水侧坡比1:0.25,背水侧为直墙,沟道底部采用C13砼铺筑渠底,靠近移民点一侧墙背填充砂砾料,密实度不小于0.65,梅花形布设排水孔两排。

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1.5.2主要工程量

该工程主要工程量见下表。

主要工程量汇总表 序号 1 2 3 4 5 项目 砂砾石开挖 砂砾料填筑 M7.5浆砌石 C13砼垫层 水泥砂浆抹面 单位 m3 m3 m3 m3 m2 数量 9310.89 6440.25 4464.92 31.27 317.01 备注 1.6工程管理

根据《堤防工程管理设计规范》(SL171~96)、《水利工程管理及编制定员标准》,岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点堤防工程建设期间业主管理单位为佛坪县水利局,工程建成之后运行管理单位是佛坪县河道管理站,堤防权属佛坪县水利局。 1.7施工组织设计

施工场地布置本着少占耕地,因地制宜,合理布局,加快工程建设,降低环境污染的原则综合考虑,既要有利于生产,又要方便生活,易于管理。

工区对外交通条件较好,只需对局部路面进行处理即可与公路接通,不再增设新的施工道路。沿现状堤线侧内滩地可作为工区场内交通。施工用水用电均可就近引入。

根据堤防工程施工经验,本阶段考虑生活区、成品料堆放场地、辅助生产企业等建材仓库因地制宜集中布置,拟布置于现状堤线背水侧滩地上或附近村民居住区。

根据本工程的特点和工作量,计划从2015年11月1日开工,2016年1月31日完工,总工期3个月。

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1.8工程占地

本项目的工程占地分为永久占地和临时占地。永久占地计算范围主要以堤防工程形体参数为依据计算,临时占地以施工组织设计为依据计算,占地类型有耕地和河滩地两种。工程保护范围内划定的护堤地,仅划定界限,不计算占地面积。

本堤防工程基本按照原农防堤位置布线,工程施工临时占用耕地2.5亩。该工程建设占用耕地计入移民安置点占用耕地,因此预算中不再计列占地费用。 1.9环境影响评价

工程的实施可以保证岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点免受洪水威胁,保障人民生命财产安全,促进区域经济持续快速健康发展,具有极好的经济社会效益。工程施工期对环境造成的影响是暂时的,并且可以通过采取科学、合理的施工方法以及相应的保护措施予以减免、恢复;工程营运期不排污,具有良好的堤防效益和社会综合效益。从总体上看,不存在制约工程建设的环境因素,工程从环境角度可行。 1.10 设计概算

该工程根据陕计项目[2000]1045号文“关于颁发《陕西省水利水电工程概(预)算编制办法及费用标准》(以下简称2000编制办法)、《陕西省水利水电建筑工程预算定额》的通知、陕水规计[2009]91号文, 《关于陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准(2000版)调整意见的批复》(以下简称2009调整意见)等文件要求进行编制。

主要工程量为:砂卵石开挖9310.89m3,砂卵石回填6440.25m3,M7.5浆砌石4464.92 m3,C13砼31.27 m3,水泥砂浆抹面317.01 m2。

主要材料及工日量为:水泥430t,砂子1796 m3,块石5268 m3,碎石27 m3,总工日9794工日(其中:技工3266工日,普工6528工

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日)。

根据施工组织设计,施工工期为3个月。

工程静态总投资183.86万元,总投资183.86万元。建安工程费145.69万元,临时工程费5.93万元,其它费用23.48万元,预备费8.76万元。 1.11工程特性

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工 程 特 性 表

序号 一 1 2 3 二 三 四 五 六 八 九 名 称 水 文 流域面积 全流域 工程区 多年平均年径流量 多年平均流量 洪水标准及流量 地质 地基特性 地震防设烈度 主要建筑物 断面结构型式 最大堤高 堤防保护范围 施工期 主要工程量 砂砾料开挖 砂砾料回填 砌石 工程临时占地 工程投资 静态总投资 总投资 建筑工程 临时工程 其它费用 预备费 单 位 Km2 Km2 亿m3/s m3/s m 亩 月 m3 m3 m3 亩 万元 万元 万元 万元 万元 万元

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数 量 285.48 285.48 2.63 8.33 796 Ⅵ 7.33 3 9310.89 6440.25 4464.92 2.5 183.86 183.86 145.69 5.93 23.48 8.76 备 注 全流域 全流域 P=5% 砂卵石层 仰斜式浆砌石挡墙 2015年11月~2016年2月 河滩

2 水文

2.1 流域概况

西河属于金水河一级支流,汉江二级支流。发源于秦岭主脊兴隆邻,经三官庙自然保护区、庙坝村、女儿坝村、西花村纳岳坝河水始称金水河,接吕关河水,纳水磨沟水,于八亩田村沙梁子下入洋县境内的秧田坝,在金水镇汇入汉江。

流域属秦岭土石山区,地势为西北高,东南低。穿越佛坪县岳坝镇、和洋县的金水镇。全长40千米,有西河、新店子河、东河、吕关河较大支流。大致成羽状形,在西河大古坪以上成扇形。在与金水河分水,西与西水河分水,处在东经107°40′~107°56′,北纬33°27′~33°43′之间,流域面积415平方米,占全流域面积的58%,海拔高由光头山的2838米,降至洋县的西华670米,高差为2168米,平均坡降为72‰,平均海拔为1754米。

西河流域上游河谷纵横,沟深谷峡,人烟稀少,多为林区覆盖。流域下游两岸山势起伏,沟壑密布,地形复杂,山坡多为灌木杂草,间有小块耕地,土地垦植率低,耕地面积较大。流域内雨量充沛,植被较好。由于河道比降大、支流多、汇流历时短,汛期洪水猛涨陡落,流速大,并携大量漂石直泄下游,造成河床内大小漂石密布,影响河道行洪。汛期过后,河水清澈见底,流量较小。 2.2水文站及基本资料

西河和金水河流域属无资料地区,1937年佛坪县城设有气象站,金水

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河上游设有龙草坪雨量站,建于1972年。金水河下游干流子午河上设有两河口水文站,建于1963年(控制流域面积2816km2)。金水河邻近流域有酉水河酉水街水文站,建于1958年,控制流域面积911km2;溢水河长滩水文站,建于1958年,控制流域面积237 km2。采用《汉中地区实用水文手册》(后简称《手册》)上提供的有关水文统计资料、计算方法和参数。 2.3 气象

西河流域地处北亚热带边缘季风气候区。由于本流域高低悬殊,地貌差异较大,因而兼有暖湿带和中湿带山地气候特征。工程区气候温和,雨量充沛,气候的基本特点是:四季分明,夏无酷热,冬无严寒,春季升温迅速,秋凉湿润多连阴雨。

据佛坪县气象站统计,多年平均气温11.4℃,极端最高气温37℃,极端最低气温-12.9℃;多年平均降水量985mm,最小年降水量356.4mm,最大年降水量680.9mm;全年无霜期218天,初霜期始于11月上旬,终霜期止于3月下旬;多年平均风速2.1m/s,最大风速20.3m/s,以西北风居多。 2.4 径流

西河径流由降水产生,由于受东亚大陆季风气候影响,具有夏季降水量大而集中,冬季降水量小的特点,根据佛坪气象站降水资料分析,流域属华中北亚热带北缘山地暖温带温润季风气候,极端最高气温37摄氏度,极端最低气温-12.9摄氏度,平均气候11.4摄氏度,多年平均降水量985毫米,5~9月份占全年降水量的67%以上。最大降水量为1983年的1446毫米,最小为降水量的1977年的726.1毫米。

河川径流与降水量有着共同的特点,即年际变化大,年内分配不均匀。

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2.5 洪水

1、流域内暴雨、洪水特性

西河流域地处秦岭南坡深山区,全年降水量多集中在4~10月,而暴雨主要集中在6~8月,其中6~7月份出现最大暴雨较为频繁,笼罩面积及强度均较大,常造成全流域大洪水, 8月份金水河发生洪水机会相对较少,常出现伏旱。因设计流域较小,且坡陡流程短,干支流汇流迅速,因而,河道洪水过程具有陡涨陡落的特点。

2、设计洪水

设计流域内及工程区附近没有水文站,根据现有资料,分别采用经验公式法和水文比拟法计算设计洪水,综合分析后选定工程设计洪水成果。

⑴水文比拟法

《佛坪县城区防洪工程规划》中洪水计算成果可靠,如表4-2。

表4-2 设计洪峰流量成果表 频率(%) 0.1 0.2 1850 0.33 1660 0.5 1551 1.0 1356 2.0 1160 3.33 981 5.0 889 10.0 694 流量(m3/s) 2090 根据佛坪县二期中小河流治理项目女儿坝段洪峰计算成果,按下式计算设计洪水

Q设=(F设/F椒′)2/3Q椒′ 式中:

Q 设、Q 椒′--分别为工程区和县城处频率为P的设计洪峰流量(m3/s); F 设、F 椒′--分别为工程区和县城控制流域面积(km2)。

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F设=285.48km2,F椒′=330 km2 由上式计算的设计洪水见表4-3

表4-3 按水文比拟法计算的设计洪水成果表 频率(%) 0.33 0.5 1408.10 1.0 2.0 3.3 5.0 807.09 10.0 630.06 QP( m3/s) 1507.05 1231.06 1053.12 890.61 ⑵经验公式法

佛坪县地处汉中市东北部,工程区设计洪水采用《手册》提供的经验公式估算。《手册》提供的经验公式为:Qp=CpFn。

式中:

Qp---频率为P的设计洪峰流量(m3/s); F---设计流域面积(km2),F=285.48km2;

CP、n---频率为P的经验参、指数,查表得,工程区属江北分区,n=0.633。 由上式计算的工程设计洪峰流量见表4—4。

表4-4 按经验公式计算的工程设计洪水成果表 P(%) CP 0.33 47.05 0.5 42.35 1.0 36.66 2.0 28.94 3.3 25.29 5.0 22.2 10.0 16.1 备注 公式适用范围Qp(m3/s) 1686.27 1517.82 1313.89 1037.24 906.42 795.67 577.04 7~237 km 采用经验公式法和水文比拟法计算的设计洪水成果见表4-5。

表4-5 用不同方法推算的不同频率洪水成果表 计算方法 不同频率(%)的洪峰流量(m3/s) 14

频率(%) 经验公式 水文比拟法 设计采用值 0.33 0.5 1.0 2.0 3.3 5.0 795.67 807.09 795.67 10.0 577.04 630.06 577.04 1686.27 1517.82 1313.89 1037.24 906.42 1507.05 1408.10 1231.06 1053.12 890.61 1686.27 1517.82 1313.89 1037.24 906.42 上表所示两种方法推求的洪峰流量计算成果相差不大,说明两种方法都具有合理性。但水文比拟法中两面积相差较大,不够符合该方法计算条件,故选用经验公式法计算成果,设计洪水Q5.0%=795.67m3/s,校核洪水Q3.3%=906.42m3/s。经验公式法计算成果较水文比拟法计算成果偏大,这样选择对工程安全有利。 2.5.3 施工期洪水

在《堤防标准》GB50201―94表6.1.2中Ⅴ等临时性水工建筑物级别未作具体要求,本次设计根据导流工程保护对象的结构特点,考虑堤防施工工期较短且不渡汛,对临时性水工建筑物设计洪水标准确定为5年一遇。

施工期洪水(非汛期11-4月)按11-12月、1-2月、3-4月三个时段计,采用酉水街水文站三个时段实测洪峰流量作频率分析,按面积比法推算出工程区非汛期不同频率洪水,计算成果见表2.5.11。

工程区施工(非汛期)洪峰流量计算成果表

表2.5.11 分 期 11~12月 1~2月 3~4月 不同频率(%)洪峰流量(m3/s) 5 70.5 4.03 207 10 43.4 3.53 134 20 21.5 2.98 69.9 15

3工程地质

3.1区域地质概况 3.1.1地形地貌

工程区位于金水河中游,地势北高南低,高程850m左右。西河属金水河的一级支流,总体流向由北向南。工程区河段河谷狭窄,两岸山高坡陡,发育一、二级阶地。 3.1.2地层岩性

工程区出露地层由老至新叙述如下: 1.变质岩及沉积岩

⑴下元古界西乡群(Pt1x3):上部为黑云母片麻岩、黑云母角闪石片麻岩;下部为灰绿色石英绿泥石片岩、绿帘石片岩。层厚500~1500m。分布于工程区南部茶镇、敏家河一带。

⑵震旦系下统耀河岭组(Zay):上部以黑云母石英片岩为主,下部为绿泥石片岩夹石英岩、大理岩,层厚大于200m。

⑶寒武系(∈):

主要岩性上部为灰色云母石英片岩、千枚岩夹炭质片岩、硅质板岩,层厚1500m。

下部为青灰色结晶灰岩、白云质结晶灰岩,层厚1000m。分布于工程区东南大河坝~石泉一带。

⑷奥陶系~志留系(O~S):浅灰黑色黑云母石英片岩夹条带状薄层结晶灰岩和大理岩,灰黑色硅质板岩、二云石英片岩等,层厚3600~15000m。分布于唐湾村和三教殿一带。

⑸志留系下统梅子垭组(Sm):变质砂岩、二云母石英片岩、云母炭质石英片岩,夹少量结晶灰岩、大理岩、硅质板岩等,层厚1400~4800m。

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分布于三河口一带。

⑹泥盆系中统(D2)

主要岩性为灰色结晶灰岩、大理岩,下部为云母石英片岩夹结晶灰岩, ⑺石炭系(C):为灰色灰岩、白云岩夹砂质板岩、条纹状灰岩及粘土岩,属轻微浅变质,层厚1000~3000m。

⑻二迭系(P):为白云质灰岩、灰岩、燧石灰岩及炭质灰岩,层厚2000~6200m。分布于茶镇以南。

⑼下第三系(E):上部紫红色细砂岩、粉砂岩夹石膏层,下部紫红色砾岩、砂砾岩、粗砂岩,厚500~1200m。

2.第四系(Q):砂卵(砾)石、砂、砂壤土、壤土、黄土等。 3.侵入岩

工程区岩浆活动比较频繁,侵入岩分布广泛,主要有下元古代、海西期、印支期侵入岩。岩性有花岗岩(γ51)、花岗闪长岩(δ41)超基性岩(∑21)、基性岩(N21)、辉长岩(ν21)、黑云母花岗岩(γ21)、闪长岩(γδ21)等。

3.1.3区域地质构造及地震

工程区位于秦岭褶皱系与扬子准地台结合部位,外围分布的主要断裂有:凤镇—山阳断裂、阳平关—洋县断裂、饶峰—麻柳坝—钟宝断裂、月河断裂。

1.凤镇—山阳—青山断裂:倾向北,倾角 60°—80°,逆断层,断层破碎带宽数十至数百米,形成于元古代。历史上沿断裂无破坏性地震记载,综合判定该断裂为中更新世活动断裂。分布佛坪县以北约5km。

2.阳平关—洋县断裂:走向近东西,倾向北西,倾角 60°—80°,破碎带宽600—700m,金水河街、铁锁关、土门关一带断裂构造地貌明显,沿断裂形成线性断层谷地,两侧岩石破碎剧烈,有角砾岩化、糜棱岩化现象。

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3.两河口—光头山断裂:位于饶峰—麻柳坝—钟宝断裂西侧,与之大致平行,断面向东倾,倾角45°,正断层,宽10~20m,沿断裂线上普遍存在着破碎、压碎、糜棱岩和角砾岩存在。

4.饶峰—麻柳坝—钟宝断裂:近南北向呈弧形展布,两河口以西折向西北,与阳平关—洋县断裂相连,断面倾向多变,北段E倾,南段SW倾,倾角60°~80°,逆断层,破碎带宽20~50m,沿断裂线上普遍存在着破碎、压碎、糜棱岩化和角砾岩化。

5.饶峰—石泉断裂(区域为月河断裂):断面向NE倾,倾角50°~70°,正断层,破碎带宽200~500m,沿断裂发育大量糜棱岩、压碎岩和断层角砾岩,在地貌上形成陡崖。新生代活动最为明显,控制了月河断陷盆地的形成和发展,至第四系仍有活动,使第三纪盆地遭到破坏。

该区地跨秦岭梁褶皱带、佛坪褶皱带和米汗元台凸3个次级构造单元。 主要断裂有5条,由北向南依次为:沙窝子断层、老庵沟~大古坪断层、金水河断层、十亩地~西岔河断层、浦河断层。工程区在地质史上虽经过多次构造运动,但构造形迹以褶皱挤压变形为主,断裂更新世以来无明显活动迹象,历史地震活动相对较弱,最大地震为1624年洋县5.5级地震,无6级以上地震记录。历史地震对工程区最大的影响烈度不超过Ⅵ度。因此地质构造属相对稳定的地区,据GB18306—2008《中国地震动参数区划图》及《陕西省引汉济渭工程地震安全性评价工作报告》的结论,工程区地震动峰值加速度为0.062g,地震动反应谱特征周期为0.53s,相应的地震基本烈度为Ⅵ度。

3.1.4 物理地质现象及水文地质条件

工程区物理地质作用主要有滑坡、崩塌体及不稳定体(危岩)。工程区属暖温带半湿润气候,多年平均降雨量922.8mm,地表水系发育。山区地下水主要受大气降水补给与控制。地下水类型为基岩裂隙潜水和第四系孔隙

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潜水。

第四系孔隙潜水:主要分布于河谷区,含水层主要为冲积的砂砾(卵)石层,水位埋深2~9m,以大气降水和上游地表水的补给为主,向河谷排泄。

基岩裂隙及溶隙潜水:主要分布于强、弱风化岩体中,泉水出露高程650~1000m,流量1~5L/min,受大气降水及上覆松散岩层潜水补给,以泉形式向河谷排泄,显示山高水高的特点。 3.2堤防工程地质条件

本次堤防工程分布于西河左岸,该河段河谷比较宽阔,河道宽度50~69m,河流比降较小,总体地势平坦,地面起伏不大。

堤线多位于河漫滩或一级阶地前缘,沿线无不良地质现象分布。 3.3.1地层岩性

根据勘探、试验资料和各层土层的野外鉴定特征,工程区内的地层可分为9个工程地质单元,按地层时代及岩性分述于下。

①层为全新统人工堆积(Q4r),有两种岩性,其中①~1层为人工堆积壤土,疏松,厚度0.3~0.5m,局部河漫滩有分布,为人工造地。①~2层为碎石土,杂色,密实,层厚度2.0~4.0m。为路基填筑物。

②层为河漫滩堆积(Q4):分为上部壤土和下部卵石层,②~1层为砂质壤土,黄褐色,疏松,分布很少,厚度小,②~2层为卵石:灰白色,浑圆状,稍密~中密,潮湿,成分以花岗闪长岩及云母石英片岩为主,坚硬。漂石含量约10%,粒径一般20~30cm,最大50cm;卵石含量约40%,粒径一般10~20cm;砾石及中粗砂充填,胶结一般。

③层为一级阶地堆积(Q41al):具二元结构,按岩性可分为两层,③~1层为砂壤土,灰褐色,以粉粒为主,疏松,含植根和零星砾石,层厚0.5~1.5m;③~2层为卵石,灰黄色,岩性成分以花岗闪长岩及云母石英片岩为主,磨圆度较好,一般粒径10~20cm,含量40~50%,含漂石10~20%,泥

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2al

砂质及砾石充填,密实。

④层为洪积堆积(Q4al+pl):分布于一些支沟沟口地带,灰褐色,稍密~中密,以棱角状为主,成分多为花岗闪长岩及云母石英片岩,一般粒径10~20cm,含少量块石,泥砂质充填。

⑤层为崩坡积堆积(Q4col+dl):分布范围很小,以崩积块碎石及坡积土为主,稍密,对堤防无影响。

⑥层为二级阶地堆积(Q32al):具二元结构,分为两层,④~1层为壤土,灰黄色,以粉粒为主,稍密,层厚1.5~2.5m;④~2层为卵石,灰白色,岩性成分以为主,磨圆度较好,一般粒径10~20cm。大者可达50cm。

⑦奥陶系~志留系(O~S)浅灰黑色黑云母石英片岩夹条带状薄层结晶灰岩和大理岩,灰黑色硅质板岩、二云石英片岩等,坚硬,完整性较好。

⑧花岗闪长岩(γδ51),为侵入岩,坚硬,完整性好,

⑨寒武系(∈2~3)灰岩、结晶灰岩、钙质片岩、变硅质岩、千枚岩,完整性均较好。 3.3.2地质构造

工程区内第四系地层主要在河谷出露广泛,基岩主要出露在两岸山坡,从工程区周围地质调查资料来看,没有发现第四系断层和不良地质构造。 3.3.3水文地质条件

堤防堤沿线勘探期间地下水位埋深1.0~6m,按地下水含水层岩性分为第四系孔隙潜水,两岸地下水向河谷排泄,根据临近工程水质分析成果,河水和地下水的矿化度<1g/L,为淡水,水化学类型为HCO3~~Ca2+型或HCO3~~Ca2+~Mg2型水,依据《水利水电工程地质勘察规范》GB50287~99之规定,对环境水对砼无浸蚀性。 3.3.4各岩土层物理力学指标

根据本次地质勘察以及室内外试验成果,结合附近地区工程地质勘察

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报告相关成果,综合分析类比,提供各层土的物理力学试验指标汇总见表3.3.1、3.3.2。建议值如表3.3.3。 3.4堤防堤基工程地质

左侧岸坡为全新统冲积堆积金水河一级阶地,上部为③~1层砂壤土,厚度0.3~0.5m。下部为③~2卵石层。堤基土为②~2层卵石,地下水埋2.5~8m,建议基础置于②~2层卵石层中,承载力基本值f =280kPa。渗透系数k=80m/d。

3.5堤防主要工程地质问题及评价

拟建堤防沿线地形较为平坦、地貌类型清晰,地层结构简单,以第四系松散堆积物为主,岩性为砂壤土及卵(漂)石层,无不良地质现象发育。 3.5.1渗透稳定性分析

堤基一般位于②~2、③~2层中,岩性为卵(漂)石,由表2可知,各层不均匀系数分别为Cu=170、Cu=280、 Cu=264,级配不连续,卵、砾石层细颗粒含量Pc<25%,允许水力坡降i=0.1~0.2,渗透破坏形式以管涌为主。卵石层渗透系数k=60~80m/d,属中等~强透水,堤防内侧主要为一、二级阶地,无低于堤外的低洼地,因此,不存在管涌问题。 3.5.2冲刷深度

拟建堤防河段河流比降小,无支流发育,汇水面积不大,洪

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堤基土颗分试验成果表

表3.3.1 土粒组成(mm) 位置 岩性 地层 编号 漂石 卵石 砾 粒 砂 粒 细粒 有效粒径 限制 粒径 不均匀系数 曲率 系数 >200 60~ 200 40~60 20~40 10~20 5~10 2~5 1~2 0.5~1 0.250.075<d10 ~0.5 ~0.25 0.075 mm d60 Cu Cc % 卵石 卵石 ②42.4 ~2 ③41.6 ~2 24.6 21.8 6.7 6.5 6.2 5.3 4.2 3.5 2.7 4.2 1.5 2.2 1.9 2.2 5.2 5.5 2.2 4.1 1.4 2.1 1.0 1.2 mm 170 168 ~ 170 280 ~ 16.5 15.8 1.0 0.6 西河 备注

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钻孔重Ⅱ型试验成果表

表3.3.2 层号 地 貌 单 元 地 层 时 代 Q42al Q41al 岩 性 名 称 钻孔重Ⅱ型试验 击 次 平均值 19.9 25.1 变 形 承载力 密 实 f0 模量E0 标准值 状 态 (KPa) (Mpa) (击) 16 20.1 密实 密实 280 350 8 10 ②~2 河漫滩 ③~2 备注 一级阶地 18、12、17、25、28、25、32、19、15、卵(漂)20、21、26、28、27、18、24、13、18、石 25、13 卵(漂)23、19、22、29、18、28、23、35、22、石 26、21、27、29、32 堤防堤基土及残留堤的物理力学指标建议值表

表3.3.3 建 议 指 标 岩 性 比 重 Gs ~ ②~2 ③~2 卵(漂)石 卵(漂)石 2.71 2.70 含 水 量 W % 5.2 6.5 天 然 密 度 ρ g/cm3 2.01 2.12 干 密 度 ρd g/cm3 1.91 1.99 最 大 干 密 度 ρdmax g/cm3 2.35 2.32 23

地层编号 最 小 干 密 度 ρdmin g/cm3 1.9 1.92 相 对 密 度 Dr ~ 0.35 0.50 渗 透 系 数 K20 m/d 70~80 50~60 允 许 坡 降 J ~ 0.11 0.13 内 摩 擦 角 φ 度 32 35 凝 聚 力 c kPa 0 0 承 载 力 fa kPa 280 300

水季节水流无侧蚀。堤基砾石上部地层相对密实,抗冲刷能力较好,据《水利水电工程地质手册》,河床砂砾石层不冲刷流速为1.0~1.8m/s,洪水期不易形成冲刷河槽,堤基比较稳定。 3.6天然建筑材料 3.6.1石料

野外调查选择石料场位于女儿坝村三组,出露岩性均为奥陶系(O—S)变质砂岩、结晶灰岩。河道内的漂石可作部分砌筑石料,但数量有限。 3.6.2砂料

工程区河床内砂料零星分布,单个料场储量一般在100~300m3之间。砂粒成分以石英颗粒为主,中粗砂,纯净,质量满足砌石及砼细骨料用砂的技术要求。砂料除就近在河床开采外,比较集中的砂料场位于工程区境内县境内栗子坝村,储量丰富,以中砂为主,质量较好,运距10km。 3.6.3砾石料

河床内以卵石、漂石为主,砾石含量较少,且筛选砾石困难,故建议采用人工碎石作为砼粗骨料。 3.6.4填筑料

河流左岸局部段已有残损的旧堤防,是采用河道漫滩的砾、卵石填筑而成,且都是简易砌护,据调查工程经多年运行,堤基大多完好,说明填筑料质量基本符合规范要求。 3.7结论

⑴工程区河谷狭窄,两岸山高坡陡,支沟发育,两岸发育一、二级阶地。

⑵工程区地震动峰值加速度为0.062g,地震动反应谱特征周期为0.53s,相应的地震基本烈度为Ⅵ度。

⑶工程区地下水位埋深1~6m,环境水对砼无侵蚀性。地基卵石层渗透

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系数k=60~80m/d。

⑷工程区漂石和选择料场石料,岩石各项技术质量指标符合《SL251~2000规程》对石料的要求,开采运输较方便。

⑸堤防沿线河床及漫滩有大量的卵石堆积,质量基本符合规范要求,可作为筑堤用料。

4 工程任务和规模

4.1工程任务

本次项目初步设计任务是:对岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安

置点河道进行整治,根据上级各部门关于陕南移民搬迁安置的要求,对岳坝镇受地质灾害影响的群中48户210人新建一个安全稳固,宽敞明亮,配套设施齐全的集中安置点。由于该河段没有永久性防洪保安设施,只是村民为保护基本农田修建的临时简易干砌石堤防,加之遭受今年“6.29”洪灾的破坏根本无设防标准,所以女儿坝安置点堤防急需进行整治,提高该段河道防洪能力,改善该段河道生态环境,满足安全需求,改善人居环境,促进了该地区域经济和社会经济快速发展。

4.2工程范围及堤防标准

4.2.1工程规模及保护范围

佛坪县岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点堤防工程总长275.98米,排洪沟长80.19m,保护对象是:①陕南移民搬迁女儿坝集中安置点;②陕南移民搬迁女儿坝集中安置点附近部分农村居民住房。 4.2.2堤防标准

依据本工程的工程任务,其防护对象主要是陕南移民搬迁女儿坝集中安置点。参照《堤防标准》(GB50201—94)和《堤防工程设计规范》(GB50286—98),确定按20年一遇洪水标准设防,堤防工程等级为4级。

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4.3堤距确定及堤线布置 4.3.1 堤线布置原则

⑴充分利用已成堤防及稳定的老岸等天然节点,以降低工程造价; ⑵新布设的堤线应满足整个河势发展的需要,要从全局出发,兼顾左右岸、上下游,避免为局部利益,而影响河势稳定;

⑶堤线布置时力求平面形态顺畅,无人为急弯和突放、突缩现象,对堤距过窄,堤线不顺的堤段进行改建,对恶化河势、影响上下游安全的堤段予以拆除;

⑷支流汇入时,除尽量减小入汇角外,支流入汇处干流堤距应视地形条件适当放宽。 4.3.2堤距确定

根据工程区现有堤防实际情况,考虑陕南移民搬迁女儿坝集中安置点的整体布置,参考《佛坪县城堤防规划报告》,设计堤防堤距为50~69m。 4.3.3堤线布置

以现有河势及上下游堤防工程情况为基础,合理进行堤线规划和堤距拟定。本次设计堤防工程总长275.98米,排洪沟总长80.19m。 4.4设计水面线推求 4.4.1河道大断面布置

工程根据河道地貌及河流特性等因素,在0+000、0+100和0+206.77处布置3个断面从下往上进行水面线推求。在布置断面时,考虑天然水面坡度的变化,尽量使分段内水面坡度接近一致,避免断面大小、形态发生急剧变化。

4.4.2河道糙率的确定

河道糙率与河道形态、糙度、植被、岩性、水位高低(流量大小)、河道曲直以及河道阻水物等有关。根据设计河段河道地貌和外业测量资料情

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况,参考同类河道已成工程,及《佛坪县椒溪河“02.6”特大暴雨洪水调查报告》中糙率选取情况,并考虑河道治理对河床糙率的影响,确定本次水面线计算糙率为0.045。

4.4.3起始断面选择和水位~流量关系曲线的确定

实测的0+206.77断面位于工程河段下游,河道较顺直,过水断面基本匀整,河床由砂卵石组成,冲淤变化不大,水位流量关系单一。水面线推求时选取该断面作为起始断面,根据工程河段地形测量成果,计算该河段的河道深泓比降为7.4‰,河床糙率为0.045,绘制该断面的水位流量关系曲线,查知天然状态下该断面20年一遇洪水的洪水位为867.33m。因本次堤防布置与旧堤位置基本一致,修堤整治情况下该断面20年一遇洪水的洪水位与天然状态相同。 4.4.4计算方法、公式

根据《水工设计手册》和《水利工程实用水文水利计算》,设计洪水水面线的推求依据天然河道恒定非均匀流能量方程式进行,方程式如下:

v下1v上z上+α上=z下+α下+J上+J下 L+h局

2g2g222()式中:

z上、z下 —上、下断面处水位高程,m; α

、α

—上、下断面处动能修正系数;

v上、v下—上、下断面处平均流速,m/s; J上、J下—上、下断面处摩阻坡度; L—上、下断面间距,m;

h局—上、下断面间局部水头损失,m; g—重力加速度,m/s2。

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4.4.5 水面线计算

根据天然河道恒定非均匀流能量方程的基本假定、确定的糙率以及0+060的起始水位、控制堤距、设计流量等,列表计算出各段天然河水面线和设计水面线,参见表4.4.1。

从表可以看出:设计水面线的沿程变化与河底深泓线变化趋势基本一致,水面线没有大的起伏,各断面水面高程基本顺畅衔接,说明本次所推水面线基本合理。

表4.4.1 水面线计算成果表 断面 0+000 0+100 0+206.77 深弘高程 863.52 863.16 861.99 设计流量 796 796 796 设计水面线 868.07 867.72 867.33 糙率 0.045 0.045 0.045

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5工程布置及主要建筑物

5.1工程等级

依据确定的堤防标准,参照《堤防工程设计规范》(GB50286—98),结合工程保护区实际情况,确定堤防级别为4级。 5.2 堤防工程

5.2.1设计堤顶高程的确定

根据《堤防工程设计规范》(GB50286—98)(以下简称《堤防规范》)要求,设计堤顶高程为设计洪水位加堤顶超高,超高为波浪爬高、风壅增高及安全加高三者之和。计算公式为:

Y=R+e+A

式中: Y——堤顶超高(m);

R——设计波浪爬高(m); e ——设计风壅增水高度(m);

A——安全加高(m),4级堤防不允许越浪安全加高值为0.6m。 经计算,设计波浪爬高为0.32m,设计风壅增高为0.24m,计算堤顶超高为0.95m,设计采用堤顶超高为1.0m。 5.2.2工程布置

本次设计新修岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点堤防长度275.98米,排洪沟长度80.19m。 5.2.3堤防横断面设计

⑴断面型式

按照《堤防工程设计规范》(GB50286~98)要求,堤防工程的型式应按照因地制宜、就地取材的原则,根据堤段所在的地理位置、重要程度、

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堤基地质、筑堤材料、水流及风浪特性、施工条件、运用和管理要求、环境景观、工程造价等因素综合确定。

堤防采用M7.5浆砌石结构,堤防顶部高程为堤顶高程,基础深度深入河道深泓点冲刷深度以下1.0m。断面形式为仰斜式挡土墙,墙顶宽度为0.8m,迎水侧坡比1:0.45,背水侧坡比1:0.10,墙背填充砂砾料,密实度不小于0.65;梅花形布设排水孔两排,堤身前护角回填直径大于30cm砂卵石。

排洪沟采用M7.5浆砌石结构,排洪沟顶部高程为堤顶高程,基础深度深入沟心深泓点冲刷深度以下1.0m。断面形式为重力式挡土墙,墙顶宽度为0.6m,迎水侧坡比1:0.25,背水侧为直墙,沟道底部采用C13砼铺筑渠底,靠近移民点一侧墙背填充砂砾料,密实度不小于0.65,梅花形布设排水孔两排。

⑵堤防基础 ①冲刷计算

堤防的基础必须埋置在冲刷深度以下,以确保建筑物安全。根据工程区河道平面状态,本次设计堤防冲刷计算仅有水流平行岸坡一种情况,冲刷深度采用《堤防工程设计规范》附录D中相应的公式进行计算。

HB=Hp [(Vcp/V允)n-1]

式中: HB——局部冲刷深度(m),从水面算起;

Hp——冲刷处的水深(m),以设计水位最大深度代替; Vcp——平均流速(m/s);

V允——河床面上允许不冲流速(m/s),V允=0.8(m/s); n ——与防堤防坡在平面上的形状有关,一般取n=1/4。

经计算,冲刷深度1.39~1.74m。

②基础型式及埋深

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考虑基础施工、河道淘刷、工程造价及运用情况等,女儿坝堤防基础采用浆砌石基础,基础埋设在冲刷深度以下0.5~1.0m,堤身前护脚采用粒径大于30cm砂卵石回填。

⑶渗流和稳定计算 ①渗流计算

临水侧渗流计算 按照《堤防工程设计规范》附录E.6.1规定,当1/10

背水侧渗流计算 渗流计算的目的主要有两个,首先是确定堤防的浸润线及下游出逸点的位置,为堤身稳定计算提供依据;其次是求出堤坡出逸段的渗透坡降,验算该处是否会发生渗透破坏。按照《堤防工程设计规范》附录E.1.2规定,一般堤防的挡水是季节性的,在挡水期内不一定能形成稳定渗流的浸润线,渗流计算宜根据实际情况考虑不稳定渗流或稳定渗流情况,但大江大湖的堤防或中、小河湖重要堤段应按稳定渗流计算。

采用陕西省水电勘测设计院编制的《土石坝二向稳定及非稳定渗流计算程序》DQB计算,计算各断面堤背水坡出溢高度均为0,堤身浸润线渗入背水侧堤基,对堤身稳定有利,无渗流稳定问题。

②抗滑稳定计算

依据《堤防工程设计规范》(GB50286~98)及《给排水设计手册》(城镇堤防)6~122公式计算:

K1=f ΣN≥1.2 ΣP式中:K1—抗滑稳定安全系数;

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?N—垂直方向上作用力的总和(KN·m); ?P—水平方向上作用力的总和(KN·m)。

f —堤基与地基土壤间的摩擦系数,其数值根据《给排水设计手册》(城镇堤防)6~47表选用,f=0.4

经计算,当堤高6.0m(平均高度)时,K1=1.29,不同工况下抗滑稳定安全系数均满足规范对4级堤防正常运用条件下抗滑稳定安全系数Kmin=1.15的要求。

③抗倾覆验算

根据《给排水设计手册》(城镇堤防)6~123公式计算: K0=f∑MN∑MP≥1.3~1.4

式中:?MN—抗倾覆力矩的总和(KN·m); ?MP—倾覆力矩的总和(KN·m)。 经计算,K0=1.76,满足规范要求。 5.5主要工程量

该工程主要工程量见表5.5.1。

主要工程量汇总表

表5.5.1 序号 1 2 3 4 5 项目 砂砾石开挖 砂砾料填筑 M7.5浆砌石 C13砼垫层 水泥砂浆抹面 单位 m3 m3 m3 m3 m2 数量 9310.89 6440.25 4464.92 31.27 317.01 备注

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6工程管理

6.1管理机构

佛坪县岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点段堤防工程是保护安置点群众生命财产安全的重点民生工程,根据《堤防工程管理设计规范》(SL171~96)、《水利工程管理及编制定员标准》,该堤防工程建设期间业主管理单位为佛坪县水利局,工程建成之后运行管理单位是佛坪县河道管理站,堤防权属佛坪县水利局。 6.1.1 建设期管理

依据工程建设基本程序,必须有统一的领导机构,统一组织,统一协调、统一实施。本工程建设期在佛坪县县委、县政府的指导下由佛坪县水利局统一组织、统一实施,具体职责为:完成工程前期规划、勘测、设计等前期基础工作,编制工程建设实施计划及质量、安全技术细则,负责工程建设资金筹措、基金的管理使用,工程施工的招、投标等工作,以确保工程顺利、有序地进行。

工程建设期间以佛坪县水利局为主组建项目法人,负责工程建设计划、质量、安全,资金使用,以确保工程高质量、高标准建设。 6.1.2运行期管理

堤防工程建成后移交佛坪县河道管理站管理,该管理站为专管机构,隶属县水利局。其具体职责是负责工程管理和保护范围内的工程质量监管、交通、通讯及工程本身设施的管理、维修、监控、防护。 6.2主要管理设施

本工程管理范围包括堤防、护岸、护堤地等。依据《陕西省河道管理条例》,护堤地顺堤线布置与堤防走向一致,护堤地宽度为10m。

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7施工组织设计

7.1施工条件 7.1.1 交通条件

工程地处岳坝镇女儿坝村,西庙村级公路横穿,施工车辆可利用现有公路直达施工区域,交通运输十分便利。 7.1.2 水文、气象条件

工程区附近缺乏气象资料,故借用佛坪县气象站资料加以说明。多年平均气温11.4℃,极端最高气温37℃,极端最低气温-12.9℃;多年平均降水量922.8mm,最小年降水量356.4mm,最大年降水量680.9mm;全年无霜期218天,初霜期始于11月上旬,终霜期止于3月下旬;多年平均风速2.1m/s,最大风速20.3m/s,以西北风居多。 7.1.3地质及施工场地条件

工程区地层岩性广泛分布着巨厚的第四系全新统冲积、洪积松散堆积层。一级阶地上部为粉质砂及含细粒土砂,松散;中部为中砂及粉土层,下部为卵石混合土夹砾砂层。河漫滩地层岩性基本同一级阶地,上部为粉土层;中部为中细砂层或粉砂层;下部为砾砂层。

工程区地下水属松散孔隙潜水,主要贮存于砂、中细砂及卵砾石层中,储量丰富。地下水位埋深浅,环境水对普通硅酸盐水泥无侵蚀性。

河堤背水侧地形平缓,施工临建设施、辅助企业和堆料场地可根据施工需要沿程布置。

7.1.4材料、动力和生活供应条件

工程区位于所需钢材、木材、水泥等可就到邻县采购。工程施工用电量不大,可就近利用当地工农业供电网络供电,施工用水可就近从河道取水。砂砾骨料、石料等就近选择。

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7.1.5工程布置特性

工程位于西河左岸,佛坪县岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点外侧,新修干流堤防275.98m,堤防下游修建排洪沟80.19m。

新修堤防采用M7.5浆砌石结构,断面形式为仰斜式挡土墙,墙顶宽度为0.8m,墙背充填料为就地开挖料,密实度不小于0.65。 7.2施工导流及排水 7.2.1导流标准

本工程干流堤防工程级别为4级,依据《堤防工程施工规范》(SL260—98)第3.0.2条,导流洪水标准为施工期5一遇洪水。结合本工程实际,采用枯水期施工,选5年一遇枯水期洪水作为导流洪水标准。 7.2.2导流方式

本次设计拟采用束窄河床围堰法进行施工导流。围堰将施工段围住,形成基坑。基坑内渗水,集中抽排。 7.2.3导流建筑物的形成

导流围堰由砂砾石和临水编织袋装土护面及护脚组成,堰体顶宽1m,临水坡和背水坡坡比均为1:1,编织袋土护面厚度为0.5m。 7.3主体工程土石方挖填平衡分析

由于河道堤基开挖的砂砾料的物理力学性质与回填料的物理力学性质基本一致,因此堤背填筑料的料源可部分利用开挖的砂砾料。为了节约工程投资,在开挖和回填的工序安排上,应着重考虑减少二次倒运,作好挖填平衡分析。具体平衡分析见表7.3.1。

土方平衡计算表

表7.3.1 开挖砂砾料(m3) 9310.89 可利用砂砾料(m3) 弃料方量(m3) 需开采砂砾料(m3) 6440.25 2870.64 0

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7.4施工交通及施工总布置 7.4.1 施工交通

西庙公路贯穿全境,直抵堤防施工区,施工车辆可利用现有公路直达,交通运输便利。为便于堤防施工,在施工准备期可因地制宜沿堤内修建临时交通便道,满足小型车辆交通运输,施工完建期恢复原貌。 7.4.2 施工总布置

施工场地布置本着少占耕地,因地制宜,合理布局,加快工程建设,降低环境污染的原则综合考虑,既要有利于生产,又要方便生活,易于管理。工区对外交通条件较好,只需对局部路面进行处理即可与公路接通,不再增设新的施工道路。沿现状堤线临水侧内滩地可作为工区场内交通。工程区附近村镇密布,水电供应充足,施工用水用电均可就近引入。

根据堤防工程施工经验,本阶段考虑生活区、成品料堆放场地、辅助生产企业等建材仓库因地制宜集中布置,拟布设于现状堤线背水侧滩地上或附近村民居住区。 7.5施工工期

根据本工程的特征和工作量,计划从2015年11月1日开工,2016年1月31日完工,总工期3个月。

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8工程占地

8.1占地范围

本项目的工程占地分为永久占地和临时占地。永久占地计算范围主要以堤防工程形体参数为依据计算,临时占地以施工组织设计为依据计算,占地类型有耕地和河滩地两种。工程保护范围内划定的护堤地,仅划定界限,不计算占地面积。 8.2实物指标调查 8.2.1占地特点

工程占地按工程建设性质可分为新建堤防占地、护堤地占地和施工临时占地三部分。 8.2.2实物指标调查方法

根据本工程占地特点和大部分占地范围内实物指标较单一、易辨别的特性,实物指标调查在地形图布线的基础上,沿堤防中心线,根据堤防设计高度、坡比、堤顶宽度估算不同堤段占地宽度,在图中标出,沿堤线进行实物指标统计,对工程区进行实际全面调查,并得到当地政府部门的确认。

8.2.3实物指标

本堤防工程基本按照原农防堤位置布线,工程占用河滩滩地2.5亩,施工临时占用耕地2.5亩。 8.3占地处理

该堤防工程是社会公益性项目,社会效益显著,是防治洪水、减轻洪涝灾害,维护人民生命和财产安全的基础设施。根据本工程建设永久占地特点以及占地涉及区自然经济状况, 工程占地影响实物指标补偿补助按当地标准执行,由移民安置项目单位和岳坝镇政府共同协商处理。

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9环境影响评价

9.1评价依据和标准

《中华人民共和国环境保护法》;

《建设项目环境保护管理办法》(86)国环字第003号: 《陕西省建设项目环境管理实施细则》陕证发(1986)186号; 《水利水电工程环境影响评价规范》SDJ—88; 《环境空气质量标准》DB3095—1996; 《城市区域环境噪声标准》GB3096—93: 其他相关的法规、标准、规范、政策及成果等。 9.2工程对环境的不利影响 9.2.1工程征地、占地

由于新修堤防会产生少量永久占地、临时占地,致使当地群众不能正常耕种,造成暂时不利影响。工程占用的部分农耕滩地,按照一定的标准进行补偿计入移民安置项目费中。 9.2.2弃土、弃渣及废弃物

新修堤防基础、岸坡削坡、河道疏浚、堤防工程清基等均可产生弃渣、弃土。弃渣、弃土和废弃物如果堆放不当,遇到洪水、暴雨、大风,将对环境产生再次污染,产生新的水土流失。在施工中应当合理安排弃渣的堆放和处理,一部分废弃物可用于填埋低凹地,覆土后可以种树种草,除了力学性能太差的淤泥质不能用于筑堤之外,其余弃土弃渣均可作为筑堤材料,基本不产生其它废弃物。 9.2.3废水

施工期,产生的废水中悬浮物指标较高,但其它化学指标均无较大变化,可直接排放河道、渠道。随着施工期的结束,河道水质可很快恢复。

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9.2.4噪音

施工期噪声主要来源于砂石料加工系统,混凝土拌和系统,以及生产车辆等方面。由于施工现场均在城区附近,会对居民生活产生一定程度影响。因此,应合理安排施工时间,尽量减少对居民的干扰,车辆通过村庄时应减速并注意安全。 9.3工程对环境的有利影响

⑴该工程建设提高了岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点河段抵御洪水灾害的能力,为社会经济发展和人民生命财产安全提供一个良好的外部环境。

⑵提高现有保护区的防洪标准,改善生产条件。

⑶以堤防工程及城市基础设施建设为契机,建立周边高标准的水土流失治理、绿化美化以及综合环境治理体系。 9.3.1施工“三废”处理措施

⑴废气处理

施工中的废气主要来自施工机械及运输车辆尾气和车辆扬尘,所以,要对施工车辆的尾气排放做定期检查,要求达到国家规定的排放标准。对运输车辆要加盖蓬布,施工道路要定期洒水,撒水频率按3小时一次,以减少扬尘。

⑵废水处理

生产废水主要是筑料冲洗水,水质浑浊,易于沉淀,直接排放会对地表水体产生影响,因此应修建沉淀池,做到达标排放。

由于施工人员多租住于民房家中,生活污水不会有集中影响。但对于集中施工区,应根据废水排放量,建立废水集中降解池,作简易处理,降解池容量为5倍的日排放生活污水量,使污水有5天的自然降解时间。

⑶生活垃圾处置

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生活垃圾产生比较分散,要设垃圾集中设施,安排专人管理,严禁工人在河滩乱仍垃圾,尤其是难降解的白色垃圾,要集中堆放、集中处置。 9.3.2噪声控制措施

根据噪声影响分析结果,施工噪声对沿河居民不会产生影响,为了尽可能减少施工影响,应选择低噪声设备,以减小施工影响范围,同时调整高噪声设备的运行时间,避开居民休息时间,工区运输车辆禁止鸣笛。 9.4效益分析 9.4.1社会效益

堤防工程本身是一项社会公益事业,工程一般由当地群众施工,可以增加项目区群众的就业机会,同时,由于工程用料的增加,可有效带动当地第三产业的发展。另外,随着堤防工程及其他基础设施建设,生态环境逐渐好转,可提高城市品位,减少旱涝灾害发生,促进当地旅游业健康发展。

9.4.2环境效益

工程在建设期,主要环境影响是破坏植被和增加水土流失量,但这种影响是短期、可恢复性的,采取环保措施后,可使其降至最低限度。工程建成后,可使区域生态良性循环,美化环境,促进项目区土壤改良和农业发展。 9.5综合评价

工程的实施可以保证岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点免受洪水威胁,保障人民生命财产安全,促进区域经济持续快速健康发展,具有极好的经济社会效益。工程施工期对环境造成的影响是暂时的,并且可以通过采取科学、合理的施工方法以及相应的保护措施予以减免、从总体上看,不存在制约工程建设的环境因素,工程从环境角度可行。

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10 设计预算

10.1工程概况

佛坪县岳坝镇陕南移民搬迁女儿坝集中安置点堤防工程位于岳坝镇女儿坝村三组,西河左岸,总长度275.98米,排洪沟长度80.19m,按20年一遇洪水标准设计,堤防工程等级为4级。

主要工程量为:砂砾料开挖9310.89m3,砂砾料回填6440.25m3,M7.5浆砌石4464.92m3,C13砼31.27m3,水泥砂浆抹面317.01m2,排水管500.2m。

主要材料及工日量:水泥430t,砂子1796m3,块石5268m3,碎石27 m3,总工日9794工日(其中:技工3266工日,普工6528工日)。

根据施工组织设计,施工工期为3个月。

工程静态总投资183.86万元,总投资183.86万元。 10.2 编制原则和依据 10.2.1编制原则

该工程根据陕计项目[2000]1045号文“关于颁发《陕西省水利水电工程概(预)算编制办法及费用标准》(以下简称2000编制办法)、《陕西省水利水电建筑工程预算定额》的通知、陕水规计[2009]91号文, 《关于陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准(2000版)调整意见的批复》(以下简称2009调整意见)等文件要求进行编制。 10.2.2定额依据

水利水电建筑工程采用2000年颁发的《陕西省水利水电建筑工程预算定额》作为预算定额进行计算。水利水电施工机械台班费定额采用1996年颁发的《陕西省水利水电工程施工机械台班费定额》,并根据2000办法要求将一类费用乘以1.15调整系数,二类费用按工程所在地的材料价格进行计算。

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10.3费用标准 10.3.1其他直接费:

依据陕发改项目【2009】821号文的批复计价。 10.3.2间接费:

执行《陕西省水利水电工程概(预)算费用构成及计算标准》标准。 10.3.3企业利润:

按直接费、间接费之和的4%计算。 10.3.4税金:

按直接费、间接费、计划利润之和的3.28%计算。 10.3.5基础单价:

人工预算单价按“2000办法及标准”规定计价,依据陕发改项目【2009】821号文调整人工预算单价,与“2000办法及标准”相比,其增加部分按价差处理,计入单价表的“价差”部分。 次要材料按目前市场水平综合确定。 10.4临时工程

根据工程规模及布置情况,设施工抽水和其他临时工程两项。 10.5费用

⑴建设单位管理费按一至四部分的1.5%计算。 ⑵项目管理经常费:按一至四部分的4.5%计算。 ⑶工程建设监理费:按一至四部分的3.3%计算。 ⑷工程招标代理费:按一至四部分的0.7%计算。

⑸勘测、设计费:勘测费按一至四部分建安工作量的2%计算,设计费按一至四部分建安工作量的3%计算。

⑹建设及施工场地征用费:根据《汉中市征地补偿安置办法》有关规

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定计算此项费用。临时占地2.5亩,按每亩3000元/亩计列,1年计算。 10.6预备费

计列基本预备费,按基本费用的5%计算。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/y5ip.html

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