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'目录第一章综合说明1第一节工程概况1第二节气象水文5第三节工程地质5第四节工程任务和规模6第五节工程布置及建筑物7第六节水土保持9第七节施工组织设计9第八节招标投标10第九节挖压拆迁及移民安置10第十节环境保护10第十一节工程管理11第十二节设计概算11第十三节工程经济评价11第二章气象水文14第一节气象14第二节水文水利14第三章工程地质19第四章工程任务和规模29第一节社会经济概况29第二节工程建设的必要性29第三节工程任务及规模323
第五章工程布置及主要建筑物36第一节设计依据36第二节河道及堤防工程设计37第三节建筑物工程40第六章水土保持设计91第一节水土流失及水土保持现状91第二节工程建设对水土流失影响91第三节水土流失防治措施92第四节工程进度安排94第七章施工组织设计95第一节施工条件95第二节施工方法96第三节施工导流97第四节施工总布置98第五节施工进度计划及主要技术供应101第八章招标投标103第九章挖压拆迁及移民安置107第一节概述107第二节工程占地及影响实物指标108第三节移民安置总体规划110第四节移民生产安置规划113第五节移民房屋迁建规划115第六节拆迁及移民安置对象115第十章环境保护设计1173
第一节综合评价117第二节工程对环境的影响分析117第三节施工期环境保护119第十一章工程管理设计122第一节管理范围和任务122第二节管理体制和管理机构:122第三节管理单位定员编制123第十二章设计概算124第一节编制说明124第二节工程投资125第十三章工程经济评价126第一节概述126第二节工程投资126第三节工程效益127第四节工程经济评价129附件:1、《XX县XX河工程地质勘察报告》(可研阶段)2、《XX县XX河工程建筑设计图》3、《XX县XX河工程河道设计图》4、《XX县XX河工程河道土方、挖压土地计算表和拆迁数量表》5、苏计农经发(2001)241号文3
第一章综合说明第一节工程概况一、概述XX县地处XX市东南部,东接XX市宿豫县,北邻铜山县、邳州市,西南分别同安徽省灵璧县、泗县接壤,全县总面积1773km2,总人口129万人,其中农业人口112万人,2000年农民人均纯收入2850元。XX县分属三个水系,分别是沂沭泗水系、废黄河水系及濉安河水系。废黄河横穿XX北部,高出两岸地面4~6m,自成水系,主要排泄废黄河滩地来水,废黄河在XX县境内排水面积204km2,被徐洪河截断后,废黄河来水可以通过魏工分洪道泄入徐洪河。废黄河以北属沂沭泗水系,在XX县境内面积为158km2,该区为黄墩湖地区,地势低洼,东部94km2为滞洪区,依靠邳洪河、民便河等河道将涝水排入皂河闸下中运河;废黄河以南属濉安河水系,流域面积1392km2,该水系主要排水河道有徐沙河、新龙河等,各河道汇入徐洪河,最后进入洪泽湖。建国初期,XX县的旱、涝、碱、渍灾害十分严重,排涝能力低下,灌溉无水源,盐碱地占耕地面积的40%,为根治水患,增产保收,进行了多次重大水利规划和水利建设。1958年的“三年水利规划”,强调以徐洪运河为纲,以原有沟渠河道为网,纲网成系,排灌分开,以庆安、古邳水库为头,以找沟、沙集节制闸为尾,首尾相顾,达到大引、大蓄、大排、大调度,变水患为水利,变死水为活水,综合开发利用水资源。1958年春季开挖跃进河,夏季建成庆安水库,同时,徐埒运河(即徐沙河)也开工建设。-131-
1963年由水电部牵头,苏皖两省共同制定了安河、潼河流域规划,并组织实施。在此基础上,规划徐沙河分段利用,从老龙河、小濉河、中渭河分流排水。1970年制定了三水并用规划,即南部引用洪泽湖水,北部引用骆马湖水,西部高亢地区发展打井灌溉。当年建了民便河船闸和四座抽水站,并在排水基础上发展灌溉,逐步形成了梯级河网。1979年全面制定了梯级河网规划,以“三横一竖”为骨干,建成四组控制工程,五个梯级,七个灌区,八十二条引水大沟。1976、1977年开挖第一期徐洪河工程。自此,以徐洪河为一竖,以徐沙河、新龙河、废黄河为三横的三横一竖水利工程布局得到了完善和发展。1990年冬XX市六个县会战最后一期徐洪河工程,1992年徐洪河全线贯通。“三横一竖”的工程布局,提高了农田引水排水的标准,改变了XX的水利面貌,为XX经济的发展提供了有力的保证。(1)、徐洪河徐洪河自七咀至大庙,全长120km。1976年,为扩大引用洪泽湖蓄水和扩大XX县的排水出路,按照省徐洪河的统一规划,XX市出动25万人,在淮安市境内疏通七咀到牌坊的安河旧道。1977年,淮安市疏通了安河牌咀至洪泽湖成子湖段。同时,XX县开挖了七咀至沙集段徐洪河,初步打通了北起徐淮公路,南达洪泽湖,长约73km的徐洪河,不仅将安河的排水能力从不足三年一遇提高到5年一遇的标准,而且,在洪泽湖最低水位12.0m时,仍可通过凌城站向凌城闸上翻水25~30m3/s,通过沙集翻水站向沙集闸上翻水10m3/s,从而在一定程度上,缓解了XX县境内的内涝灾害和水源补给问题,使其水稻种植面积扩大到50万亩,为XX县的工农业发展创造了有利条件。1990年开始,XX-131-
市先后开挖了徐洪河废黄河段,兴建了沙集抽水站,扩大了徐洪河的引排标准,为XX县提高灌排标准创造了有利条件。(2)、徐沙河徐沙河是在原徐埒运河基础上开挖的,作为徐洪河西支,成为徐洪河向西送水的骨干河道,也是徐洪河以西防洪、除涝、灌溉、航运等综合利用的一条骨干河道。徐沙河在50年代是省规划、XX施工的半边河道,半边也未按标准完成。60年代只想分段利用半成品河道,没有做大文章。70年代在规划上提出大挖徐沙河,使之成为横贯XX中部的骨干河道。徐沙河在2001年度治理了上段及城区段,工程标准按5年一遇排涝,20年一遇防洪标准治理。(3)、新龙河新龙河是XX县南部一条排涝、引水主要干河,上游至XX县桃园镇魏陈大沟,下游至徐洪河,全长37.8km,流域面积462km2,引水灌溉面积达37万亩。XX县于1959年开挖新龙河。80年代按5年一遇排涝标准开挖,由于逐年淤积,目前河道排涝标准仅有3年一遇,防洪能力较差,以至沿线大面积涝渍灾害经常发生,为了提高排涝和防洪标准,增加向西送水能力,更好地发挥凌城站效益,应加大力度治理新龙河流域。(4)、废黄河废黄河是历史上的黄河故道,地势高亢,XX境内废黄河全长69.5km,流域面积204km2,徐洪河贯通后,废黄河在东部从魏工分洪道入徐洪河,徐洪河以东废弃,剩余长度64.9km,建国后废黄河大致分三个阶段进行了治理。1970年以前围绕防洪保安进行小修小补。1970~1983年沿线乡镇自行组织在局部范围内进行低标准的开发治理利用。1984~1988年连续分期进行了废黄河治理,形成了三个梯级控制,农业生产条件得到初步改善。XX水利经过几十年的努力取得了相当可喜的成就,但现状仍然存在较多问题。-131-
(一)干旱地区的缺水矛盾依然较为突出徐洪河全线贯通后,内部缺少相应的配套,徐沙河和废黄河之间中西部地区缺水严重,有18.7万亩的农田灌溉得不到保障,用水问题成为当地的老大难问题,严重影响该片地区的工农业生产发展。(二)洪涝灾害仍然存在1、部分工程建设不到位,现有工程标准偏低,特别是徐沙河上下游之间还未贯通,西北高水只能排入南部低洼地区;潼河出口在安徽境内,河道断面狭窄。2、西北片水利工程建设起步较晚,骨干水利工程不配套,加之地势高亢、地形复杂、土质较差,部分农田排水标准低下。二、建设依据徐宿高速公路是连接XX市和XX市交通运输的大动脉,该路关系到两市及周边地区的经济发展,目前正处于紧张的施工过程中。徐宿高速公路规划线路穿过XX县徐沙河与废黄河之间,该工程的实施为XX河的开挖创造了非常有利的条件。徐宿高速公路路基构筑需要大量土方,如此可以完成XX河河道超过50%的土方工程量,还可以解决河口以内的大部分土地征用、房屋拆迁赔偿等问题。XX河完成后,XX县境内骨干梯级河网将形成“四横一竖”的布局,该项目的实施可提高XX片的防洪排涝标准,可改善XX北片的灌溉条件,为XX县改变目前水利基础设施不适应国民经济发展的状况创造了条件。XX市水利建筑设计研究院于2000年12月编制上报了《XX县XX河工程建设项目建议书》,江苏省发展计划委员会以苏计农经发(2001)241号文作了批复,并要求抓紧编制项目可行性研究报告。-131-
第二节气象水文XX县属暖温带半湿润季风气候区,冷暖变化和旱涝灾害十分突出。夏季炎热,雨水集中;冬季干旱,雨雪稀少,春季温和,秋季气爽。多年平均气温14℃。多年平均降雨量891mm,多年平均蒸发量748.3mm,降雨的时空分布极不均匀,汛期(6~9月)降雨595.4mm,占全年的66.8%,历年最大降水为1354.3mm,最小降水为557.7mm,暴雨成因是黄淮气旋、台风和切变线等。全县多年径流深244mm。水位水利计算主要是根据水资源供需平衡分析确定装机规模,根据《江苏省暴雨洪水图集》计算防洪排涝流量。第三节工程地质本区位置位于黄淮海平原的东南缘,基本地貌单元为黄泛冲洪积平原,沿黄河两侧发育一系列决口冲击扇,地势具有西北高、东南低特点,地面海拔高32.0m~19.0m,地面坡降约为1/5000。废黄河以北3~10km为零星分布的山丘区,山势低缓,标高多在200m以下,残丘区以南为广阔、平坦的黄泛冲积平原区,还原区内河流、沟渠、池塘较多,村庄大而密集,废黄河滩地高出两侧地面5~10m,由西向东蜿蜒在微缓起伏的平原上,成为次一级的地表分水岭。场地内①~④层为第四系全新统地层,其中第①、②、③层及夹层属黄泛冲积成因形成的新近沉积土,厚度大,土质松散、流~软塑,压缩性高,承载力低,工程性质较差,且经初步判别均属地震液化土层。第⑤层粘土混砂礓为上更新统老粘土地层,压缩性低,承载力高,工程性质良好,但埋深大,对沿线附属建筑物如涵、管、闸等较难利用。-131-
第四节工程任务和规模一、工程任务工程任务主要是结合徐宿高速公路的兴建开挖河道,提高18.7万亩农田灌溉标准,相机将108km2的涝水排入徐洪河,减轻徐沙河防洪排涝压力。二、工程设计标准1、河道及堤防工程:按5年一遇排涝设计河道,按20年一遇防洪设计堤防。2、建筑物工程:①抽水站装机标准按75%灌溉保证率设计;②跨河建筑物按5年一遇设计,20年一遇校核;③渡槽按渠道原状输水标准设计。三、工程规模1、河道及堤防工程:20年一遇防洪起点水位按22.5m计算,5年一遇排涝起点水位按21.5m起算。河道糙率参照河道土质情况及其它河道应用数据,中泓糙率取用0.0225,滩面糙率取用0.035。2、建筑物工程(1)前袁枢纽前袁闸排水面积107.95km2,主要排除XX河全部流域涝水,设计标准按5年一遇排涝设计流量90.5m3/s;按20年一遇防洪校核流量165.8m3/s。前袁站的设计规模5m3/s。(2)梁庙枢纽梁庙闸排水面积36.1km2,主要排除XX-131-
河梁庙以上涝水,设计标准按5年一遇排涝设计,流量38.3m3/s;按20年一遇防洪校核,流量70.2m3/s。梁庙站设计规模为8m3/s。(1)宋湾枢纽宋湾闸排水面积12.8km2,主要排除XX河宋湾以上涝水,设计标准按5年一遇排涝设计,流量15.6m3/s;按20年一遇防洪校核,流量28.6m3/s。宋湾站的设计规模为5m3/s。(4)地涵工程①白塘河地涵白塘河地涵位于白塘河与XX河交汇处,主要排除白塘河上游流域涝水,设计标准按5年一遇排涝设计,流量52.92m3/s;按20年一遇防洪校核,流量97m3/s。②邳睢地涵邳睢地涵位于XX河与邳睢公路交界处,穿庆安大沟、邳睢公路及庆安干渠,邳睢地涵设计标准按5年一遇排涝设计,流量66.9m3/s;按20年一遇防洪校核,流量122.5m3/s。(5)渡槽工程①庆安干渠渡槽庆安干渠渡槽规模为7.1m3/s设计。②袁圩干渠渡槽袁圩干渠渡槽规模为2.0m3/s设计第五节工程布置及建筑物一、工程等别根据《防洪标准》(GB-50201-94)-131-
《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,XX河堤防保护面积15.12万亩,人口17.5万人,确定工程等别为Ⅳ等。相应建筑按Ⅳ级建筑物考虑,地震设计烈度8°。二、河道及堤防工程(一)河道工程河线布置主要利用徐宿高速公路取土形成的线路中心线布置河线,河道设计断面:①前袁~梁庙段长度21.0km,设计河底高程18.0m,底宽18.0~9m,河坡1:4,滩面宽度10m;②梁庙~宋湾长度6.86km,设计河底高程21.0m,底宽18.0~9m,河坡1:4,滩面宽度10m;③宋湾~胥北长度10.64km,设计河底高程25.0m,底宽18.0~9m,河坡1:4,滩面宽度10m。(二)堤防工程堤防中心线平行于河道中心线,堤基在10m滩面外布设,堤防堤顶高程超高洪水位1.5m,顶宽3m,边坡1:3。三、建筑物工程(一)梯级设置根据地面高程的类别,以及现状灌排水系布局,在XX河设置三个梯级,以利于灌溉送水及排水。第一个梯级前袁枢纽,位于徐洪河处,前袁闸站主要控制23~24m高程的排水及灌溉;第二个梯级梁庙枢纽,距徐洪河(前袁闸)21km,主要控制26~27m左右高程的排水及灌溉;第三级梯级宋湾枢纽,距梁庙枢纽6.86km,主要控制30.0m左右高程的排水及灌溉。(二)地涵工程1、白塘河地涵按5年一遇排涝设计,5年一遇流量为52.92m3/s,-131-
地涵孔径为4孔-3.5×3m,长112m,地涵底高程13.90m。2、邳睢地涵按5年一遇排涝设计,5年一遇流量为66.9m3/s,地涵孔径为5孔-3.5×3m,长108m,地涵底高程16.6m。(三)桥梁工程由于是平地开河,致使现状多条交通路中断,为便于两岸的生产和交通,需建桥梁27座,其中干河公路桥1座,乡级公路桥4座,生产桥22座。(四)渡槽工程渡槽共设2座,分别为庆安干渠、袁圩干渠渡槽,设计流量分别为7.1m3/s、2.0m3/s。(五)支河防护工程XX河支河西渭河、姚龙大沟、王东大沟、王西大沟、苏东大沟、双洋河、邳睢路西沟等19条大沟及支河在XX河开挖后,为了保护河道,防止水土流失,均需在北河口做跌水,南河口与支河平交,河底做缓坡,缓坡比例为1:200。第六节水土保持通过分析水土流失原因及水土保持现状情况,再分析本工程建设对水土流失的影响,考虑到XX河沿线土质普遍很差的特点,采取一些必要的水土流失防治措施,以达到稳定堤防及河床的目的。第七节施工组织设计XX河工程施工条件较好,交通运输方便,施工场地开阔,施工用水用电容易。土方工程施工主要采用机械化施工,主要利用2.75m3铲运机配55kw推土机,建筑物施工,由各施工单位对建筑物工程进行详细的施工组织设计。施工期分三个年度实施完成。-131-
第八节招标投标《XX县XX河工程可行性研究报告》待批复以后,成立XX河工程建设管理处,具有独立法人资格,严格按照基建程序进行。先报建,经上级主管部门审核同意后,上网发布招标公告。按照招标→开标→评标→订合同→开工五个阶段进行。每年年度工程批复后,立即组织人员进行招标工作,在每年10月份之前完成招标工作。工程建设在第二年汛期前完成。第九节挖压拆迁及移民安置XX河工程挖压土地新增征迁宽度20~70m之间,永久占地面积3649亩,赔偿标准8240元/亩;临时占地460亩,赔偿标准800元/亩。河道开挖范围内需迁移人口980人,房屋面积共27859平方m,就近村镇安置。第十节环境保护本工程的施工将给当地环境带来一定的影响,主要有以下几种:1、有利影响:工程的建成不仅能解决XX县西北高亢区灌溉无水源问题,提高农业产量,而且还能提高防洪排涝标准,减少水土流失和农业损失,改善沿线生态环境,促进农村养殖业发展。2、不利影响:(1)本工程沿线附近居民较多,施工期间废水、废气及噪声对环境将有一定的不利影响。(2)工程施工占地对当地居民的生产生活亦带来一定程度的不利影响。-131-
针对以上影响,将对(1)条进行相应的环保设计,将其不利影响减少到最小。第十一节工程管理本工程管理内容包括河道及堤防、建筑物三部分,实行专管与群管相结合。通过划定管理范围,设立专职管理机构等措施,充分发挥河道和堤防工程的防洪、除涝及引水能力,确保工程安全完整,开展各种综合经营活动,提高管理水平。第十二节设计概算依据2000年10月苏水基(2000)110号文颁布的《江苏省水利基本建设工程设计概算编制规定》(2000年修订本)编制。土方工程4195万元,绿化费115.5万元,建筑物工程6673.8万元,挖压拆迁赔偿4075.6万元。工程总投资15060万元。第十三节工程经济评价XX河工程国民经济内部收益率为15.34%,经济净现值为6980万元,效益费用比为1.33。本项目在国民经济上是合理的和可行的。-131-
XX县XX河工程工程特性表项目名称单位数量一、流域特征1、流域面积Km21082、河道长度Km38.5二、治理标准1、灌溉设计保证率75%2、除涝5年一遇3、防洪20年一遇三、河道工程规模1、开挖河道长度Km38.52、挖河土方万m3501.83、筑堤垫滩土方万m3395四、主要建筑物1、枢纽工程座32、地涵工程座23、桥梁工程座272、渡槽工程座23、跌水工程座20五、材料用量钢材T2018.4水泥T13430.7木材m31951.2黄沙m339265.8碎石m353247.4块石m31680.8-131-
六、挖压拆迁1、永久占地亩2、临时占地亩七、总工程量1、河道开挖土方万m32、筑堤垫滩土方万m33、砌石方m34、砼及钢筋混凝土m3八、工程总投资(静态)万元1、河道工程万元2、建筑物工程万元3、挖压拆迁工程万元4、水土保持万元-131-
第二章气象水文第一节气象XX县属暖温带半湿润季风气候区,冷暖变化和旱涝灾害十分突出。夏季炎热,雨水集中;冬季干旱,雨雪稀少,春季温和,秋季气爽。多年平均气温14℃。多年平均降雨量891mm,多年平均蒸发量748.3mm,降雨的时空分布极不均匀,汛期(6~9月)降雨595.4mm,占全年的66.8%,历年最大降水为1354.3mm,最小降水为557.7mm,暴雨成因是黄淮气旋、台风和切变线等。全县多年径流深244mm。第二节水文水利XX河工程主要解决XX县西北及XX片中部的灌溉用水问题,同时可以满足20年一遇防洪的需要,在徐洪河水位较低时,可以相机排入5年一遇涝水。一、灌溉流量计算XX河灌溉区域主要包括双沟镇东片局部,王集镇、庆安镇北部,梁集镇大部,魏集镇南片局部,睢城镇北部共计18.7万亩面积。灌溉水量的确定根据现状水资源供需平衡分析计算结果确定。(一)灌溉保证率《江苏省江水北调沿运灌区续建配套与节水改造工程规划》分析结果表明,现状(1998年)XX河流域所能达到的灌溉保证率不足60%,至2005年该片灌溉保证率将达到75%,至2015年将提高到85%,本次可研按照75%灌溉保证率设计。(二)需水量计算-131-
需水量主要包括农业用水量、工业用水量、生活用水量。1、农业用水量农业用水量主要是指冬季小麦、油菜等灌溉水量,夏季水稻、棉花、玉米及蔬菜等灌溉用水量,全年果木等用水量。①作物灌溉定额采用2000年4月江苏省水利勘测设计研究院编制的《江苏省江水北调沿运灌区续建配套与节水改造工程规划》计算数据,采用现状骆马湖以北中运河的灌溉定额数据,具体数据见下表:作物灌溉定额表作物种类灌溉保证率(%)水稻小麦棉花玉m牧草果林其它经济作物其它粮食作物现状灌溉定额(m3/亩)7511291741951304365109163②渠系利用系数采用《江苏省江水北调沿运灌区续建配套与节水改造工程规划》的计算数据,现状渠系利用系数结合河道土质差,并且是新灌区的特点,取用0.55。③作物种植面积XX河流域灌溉面积18.7万亩,现状水稻种植面积4.0万亩,小麦种植面积11.5万亩,具体情况见下表:作物种植面积表作物种类水稻小麦棉花玉m牧草果林其它经济作物其它粮食作物种植面积(万亩)4.011.50.72.4-1.54.84.9④以上数据经过计算,农业用水量为14528万m3。2、工业用水工业用水量按万元产值进行测算,本区乡镇企业欠发达,工业用水量为10万m3。-131-
3、生活用水XX河流域人口数量为17.5万人,其中城镇人口2.7万人,乡村人口14.8万人。用水定额城镇居民生活用水为150公升/人·日,农村生活用水定额120公升/人·日,牲畜用水定额为:大牲畜50公升/头·日,小牲畜20公升/头·日。牲畜数量:大牲畜1.2万头,小牲畜7.5万头。经计算生活用水量为840万m3。(三)供水量供水量包括地表水、地下水及回归水等。经分析计算,XX河流域总供水量为3490万m3。(四)供需平衡分析XX河流域缺水总量为11538万m3。经逐旬平衡分析计算,缺水严重的时间在6月下旬,该旬缺水量为1105万m3。二、防洪排涝流量计算XX河主要相机排泄废黄河以南、XX河以北,除经邳睢路沟、白塘河等排泄的洼地之外,共计108km2的涝水。水文计算依据1984年《江苏省暴雨洪水图集》,流量采用总入流槽蓄法计算峰值,再对流量峰值进行24小时削峰。1、各频率暴雨查三日暴雨等值线图,多年平均三日暴雨均值,X=150mm,CV=0.5,CS=3.5CV。各频率暴雨如下表:P(%)20%10%5%KP1.321.661.99P=KPX198249298.52、净雨计算-131-
降雨径流影响系数取Imax=95mm当P≤250mm时,α=0.5当P>250mm时,α=0.65由P+Pa查P+Pa~R关系线,得净雨如下表:P%PPaP+PaR2019847.52461241024947.52971735298.561.83602343、流量计算采用总入流槽蓄法计算,计算结果见下表XX河流量计算成果表(5年一遇排涝)地点桩号面积(km2)累计面积(km2)αMmR(mm)Q(m3/s)胥北0+00012.8112.810.60.0158128.115.56宋湾闸10+64023.2836.090.60.0138128.138.28梁庙闸17+50037.673.690.60.0118128.166.83老龙河22+600073.690.60.0118128.166.83白塘河26+97022.7896.470.60.0111128.182.30西渭河34+50011.481080.60.0109128.190.44前袁闸38+500XX河流量计算成果表(20年一遇防洪)-131-
地点桩号面积(km2)累计面积(km2)αMmR(mm)Q(m3/s)胥北0+00012.8112.810.60.0158234.828.51宋湾闸10+64023.2836.090.60.0138234.870.16梁庙闸17+50037.673.690.60.0118234.8122.50老龙河22+600073.690.60.0118234.8122.50白塘河26+97022.7896.470.60.0111234.8150.86西渭河34+50011.481080.60.0109234.8165.77前袁闸38+500-131-
第三章工程地质一、自然地理(一)地形地貌本区位置位于黄淮海平原的东南缘,基本地貌单元为黄泛冲洪积平原,沿黄河两侧发育一系列决口冲击扇,地势具有西北高、东南低特点,地面海拔高32.0m~19.0m,地面坡降约为1/5000。废黄河以北3~10km为零星分布的山丘区,山势低缓,标高100~200m,残丘区以南为广阔、平坦的黄泛冲积平原区,还原区内河流、沟渠、池塘较多,村庄大而密集废黄河河床及河漫滩高出两侧地面5~10m,由西向东蜿蜒在微缓起伏的平原上,成为次一级的地表分水岭。二、区域地质(一)区域构造在大地构造位置上,工程位于秦岭东西向构造带分支南侧与新华夏系第二隆起带西侧的复合部位,在大地构造单元上属中朝准地台。该区华夏式和东西向构造特别发育,根据区域地质资料,对沿线工程影响较大的是废黄河断裂和郯庐断裂带。1、废黄河断裂西北起恶化河寨经苏山头、XX市,大致沿废黄河发育,经过双沟以北在XX南与郯庐断裂斜交;走向290~295,倾向西南,宽度约1~2km,由数条相互平行的断层组成,长度约100km。该断裂属隐伏断裂,该断裂在早、中更新世可能有活动,但活动强度不大,晚更新世处于稳定状态。2、郯庐断裂带-131-
本工程地处郯庐断裂带(中段)西侧,前袁桥枢距郯庐断裂仅8.0km,郯庐断裂是我国东部规模最大,活动性最强的断裂,为华北地台新构造运行的典型代表。主要构造形迹有:①纪集~王集断裂;②瓦窑~皂河断裂;③墨河~凌城断裂;④新沂~新店断裂;⑤马陵山~重岗山断裂;⑥山左口~泗洪断裂,以上断裂组成了琴键式构造,此外与断裂伴生的北西向断裂也十分发育。其东界为山左口~泗洪断裂,西界为纪集~王集断裂,宽度22~30km,总体走向N10E,由一系列近乎平行的压扭性断裂组成。(二)区域地层本区属华北地层区,基岩埋藏较深,据区域地质资料,区内发育地层主要以元古代震旦系巨厚海相碎屑岩和碳酸盐岩为主,伴有中基性及基性侵入岩,岩性以辉长岩、辉绿岩为主;第四系地层广为发育,以冲洪积、湖积为主。河道沿线均被第四系冲洪积松散地层覆盖,上部全新统地层以黄色、灰色砂壤土、粉砂、轻中重粉质壤土为主,土质松散、软弱;其下为更新统地层,岩(土)性以褐色含钙质结核粉质壤土、粘土等老粘土为主,中夹薄~厚层粉细砂体,土质坚硬、密实,工程性质良好。(三)地震地质本区位于郯庐断裂带地震活动危险区,新构造运动以断裂活动为主,区域强震活动主要发生在郯庐断裂带活动区和鲁西隆起区差异运动较强烈段,发震规律受华北地震群规律支配,影响地震活动的断裂主要为郯庐断裂。根据《中国地震参数区划图》(GB18306-2001),场地属中软场地,胥村~王东大沟段,场地地震动峰值加速度0.15g,地震动瓜谱特征周期0.55s;王东大沟~徐洪河段,场地地震动峰值加速度0.20g,地震动瓜谱特征周期0.45s,堤防及沿线桥梁设计应依据规范视其工程级别进行设防。三、场地地层分布-131-
(一)河道根据地质调查和勘察,河道沿线揭露地层可划分为6层,现自上而下分述如下:①粉砂:黄色、灰黄色,松散,湿~饱和,混夹粘土团块和软塑轻粉质壤土薄层。该层除在局部河口缺失外,沿线地表均有分布,层厚约1.9~4.8m,层底高程21.43~22.85m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。①-1壤土:灰色,饱和,软塑,夹砂壤土薄层。该层为第①层粉砂夹层,在宋湾闸被揭露,层厚0.7~2.3m。②粉土:灰黄色,饱和,松散,振动析水。该层分布起伏较大,局部夹流~软塑壤土薄层,层厚1.2~5.4m,层底高程16.66~20.95m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③粉砂:灰色、黄灰色,饱和,质纯,松散~稍密,含少量极细砂,水平层理发育,可见黑色云母碎片和石英微粒,局部混砂壤土和软塑壤土夹层,底部粘性较大。该层起伏较大,层厚2.0~6.0m,层底高程14.43~17.17m该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③-1-2-3-4壤土:灰色、灰黄色,软塑,含粉砂质较多,均为第③层粉砂夹层,厚度0.3~1.6m不均。壤土夹层除在睢浦路~前袁段分布连续外,在其它地段赋存较为零乱。④粘土:青灰色~褐灰色,可塑,含较多细砂粒和少量FeMn颗粒。该层为全新统地层底部标志层,赋存较为稳定,层厚1.5~2.4m,层底高程12.26~14.57m。⑤壤土含砂礓:棕黄色、灰黄色夹灰白色条带,可塑~硬塑,含较多砂礓、砂粒和FeMn结核,局部夹粉砂层,控制层厚0~3.8m,控制层底高程-131-
9.25m。⑥粉细砂:黄色、灰黄色,饱和,中密~密实,含较多小砂礓和泥质结核,控制层厚0.5~2.1m。该层为上更新统地层,根据规范可判为不液化土。(二)附属建筑物1、宋湾枢纽揭露地层可划分为5层,现自上而下分述如下:①粉砂:黄色、灰黄色,松散,湿~饱和,混夹粘土团块和软塑粉质壤土薄层,层厚约4.8~5.5m,层底高程21.94~22.67m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。①-1壤土:灰色,饱和,软塑,夹砂壤土薄层。该层为第①层粉砂夹层,层厚0.7~2.3m。②粉土:灰黄色,饱和,松散,振动析水。夹流~软塑壤土薄层较多,层厚1.6~2.1m,层底高程20.34~20.57m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③粉砂:灰色、黄灰色,饱和,质纯,松散~稍密,含少量极细砂,中部混砂壤土,层厚3.3~3.4m,层底高程17.04~17.17m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。④粘土:青灰色~褐灰色,可塑,含较多细砂粒和少量FeMn颗粒。该层为全新统地层底部标志层,赋存较为稳定,层厚2.4~2.6m,层底高程12.8~12.9m。⑥粉细砂:黄色、灰黄色,饱和,中密~密实,含较多小砂礓和泥质结核,控制层厚2.1m。该层为上更新统地层,根据规范可判为不液化土。2、梁庙闸站揭露地层可划分为层,现自上而下分述如下:-131-
①粉砂:黄色、灰黄色,松散,湿~饱和,混夹粘土团块。层厚2.9~3.1m,层底高程21.92~22.12m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。②粉土:灰黄色,饱和,松散,振动析水。局部夹流~软塑壤土薄层,层厚3.0~4.1m,层底高程18.02~18.92m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③粉砂:灰色、黄灰色,饱和,质纯,松散~稍密,含少量极细砂,水平层理发育,可见黑色云母碎片和石英微粒,局部混砂壤土和软塑壤土夹层,底部粘性较大。该层起伏较大,层厚3.2~3.4m,层底高程14.82~15.52m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③-1壤土:灰色,软塑,厚度0.5m。④粘土:青灰色~褐灰色,可塑,含较多细砂粒和少量FeMn颗粒。该层为全新统地层底部标志层,层厚1.5~1.8m,层底高程13.32~13.72m。⑤壤土含砂礓:棕黄色、灰黄色夹灰白色条带,可塑~硬塑,含较多砂礓、砂粒和FeMn结核,控制层厚0.9m,控制层底高程12.42m。⑥粉细砂:黄色、灰黄色,饱和,密实,控制层厚0.2m。该层为上更新统地层,根据规范可判为不液化土。3、前袁枢纽揭露地层可划分为6层,现自上而下分述如下:①粉砂:黄色,松散,湿~饱和,质纯,局部夹软塑壤土薄层,层厚2.4~2.6m,层底高程21.43~21.65m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。②粉土:灰黄色,饱和,松散,振动析水,夹较多壤土薄层。层厚3.2~3.6m,层底高程17.83~18.45m-131-
。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③粉砂:灰色、黄灰色,饱和,质纯,松散~稍密,含少量极细砂,中部夹壤土。层厚3.0~3.4m,层底高程14.43~15.45m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③-1壤土:灰色,流~软塑,厚度0.6~1.6m。④粘土:青灰色~褐灰色,可塑,含较多细砂粒和少量FeMn颗粒。该层为全新统地层底部标志层,层厚1.3~1.4m,层底高程13.03~14.15m。⑤壤土含砂礓:棕黄色、灰黄色夹灰白色条带,可塑~硬塑,含较多砂礓、砂粒和FeMn结核,局部夹粉砂层,层厚1m,层底高程12.03m。⑥粉细砂:黄色、灰黄色,饱和,密实,控制层厚0.2m。该层为上更新统地层,根据规范可判为不液化土。4、邳睢地涵揭露地层可划分为5层,现自上而下分述如下:②粉土:灰黄色,饱和,松散,振动析水。该层分布起伏较大,局部可为粉砂,层厚5.4~5.7m,层底高程16.66~16.78m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③粉砂:灰色、黄灰色,饱和,质纯,松散~稍密,可见黑色云母碎片和石英微粒,层厚1.7~2.0m,层底高程14.66~15.48m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。④粘土:青灰色~褐灰色,可塑,含较多细砂粒和少量FeMn颗粒。该层为全新统地层底部标志层,层厚2.4m,层底高程12.26m。⑤壤土含砂礓:棕黄色、灰黄色夹灰白色条带,可塑~硬塑,含较多砂礓、砂粒和FeMn结核,控制层厚1.2m,控制层底高程11.06m。⑥粉细砂:黄色、灰黄色,饱和,中密~密实,控制层厚0.4m-131-
。该层为上更新统地层,根据规范可判为不液化土。5、白塘河地涵揭露地层可划分为5层,现自上而下分述如下:②粉土:灰黄色,饱和,松散,振动析水。局部夹流~软塑壤土薄层,层厚2.9~4.4m,层底高程16.73~17.17m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。②-1粉砂:黄色,松散,饱和,在8#孔被揭露,层厚1.4m。③粉砂:灰色、黄灰色,饱和,质纯,松散~稍密,含少量极细砂,层厚1.2~2.0m,层底高程15.17~15.53m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。④粘土:青灰色~褐灰色,可塑,含较多细砂粒和少量FeMn颗粒。该层为全新统地层底部标志层,层厚1.8~2.2m,层底高程13.33~13.37m。⑤壤土含砂礓:棕黄色、灰黄色夹灰白色条带,可塑~硬塑,含较多砂礓、砂粒和FeMn结核,层厚2.3~2.7m,层底高程10.63~13.37m。⑥粉细砂:黄色、灰黄色,饱和,密实,控制层厚0.5m。该层为上更新统地层,根据规范可判为不液化土。6、睢浦公路桥揭露地层可划分为6层,现自上而下分述如下:①粉砂:黄色,松散,湿~饱和,质纯,层厚1.6~1.7m,层底高程22.85~22.95m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。②粉土:灰黄色,饱和,松散,振动析水。层厚1.2~1.4m,层底高程21.55~21.65m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③-131-
粉砂:灰色、黄灰色,饱和,质纯,松散~稍密,含少量极细砂,水平层理发育,可见黑色云母碎片和石英微粒,中部夹松散粉土,呈素层状。层厚6.0~6.1m,层底高程14.85~14.95m。该层为新近沉积土,经初步判别属地震液化土层。③-1壤土:灰色,软~流塑,厚度0.9m。④粘土:青灰色~褐灰色,可塑,含较多细砂粒和少量FeMn颗粒。该层为全新统地层底部标志层,层厚1.7~1.9m,层底高程13.05~13.15m。⑤壤土含砂礓:棕黄色、灰黄色夹灰白色条带,可塑~硬塑,含较多砂礓、砂粒和FeMn结核,局部夹粉砂薄层,层厚3.8m,层底高程15.2~15.3m。⑥粉细砂:黄色、灰黄色,饱和,中密~密实,控制层厚0.5m。该层为上更新统地层,根据规范可判为不液化土。各层物理力学指标见“XX河工程地质勘察综合成果表(可研)”。四、工程地质条件评价场地内①~④层为第四系全新统地层,其中第①、②、③层及夹层属黄泛冲积成因形成的新近沉积土,厚度大,土质松散、流~软塑,压缩性高,承载力低,工程性质较差,且经初步判别均属地震液化土层。第⑤层粘土混砂礓为上更新统老粘土地层,压缩性低,承载力高,工程性质良好,但埋深大,对沿线附属建筑物如涵、管、闸等较难利用。设计河底标高24.0~18.0m,第①层粉砂、第②粉土是土方开挖及河道边坡的主要地层,该土易于开挖,但防渗抗冲能力极差,极易形成渗透破坏,不利于河道边坡的稳定,应合理放坡,并采取相应的水土保持措施。第②、③层粉土、粉砂位于河底,松散、饱和,地震液化,工程性质较差,根据水工抗震规范,应对附属建筑物地基进行消除液化处理,沿线桥梁采用桩基,以上更新统地层作为桩端持力层。河道及基坑开挖时应做好排降地下水工作,以利于其边坡的稳定。五、工程水文地质条件评价-131-
根据地层结构,场地内地下水类型属孔隙水,含水层又分为全新统粉砂、粉土含水层和上更新统粉细砂含水层。全新统粉砂、粉土含水量即以第①、②、③层为主,含水地层广泛分布,出露于地表,厚度5~10.5m,贮存孔隙水,水位埋深0.9~4.8m,其补给来源于大气降水和地表水,排泄方式以蒸发为主,其次为侧向和径流及向下部含水层越流。上更新统粉细砂含水层即以第⑥层为主,该含水层呈透镜体分布,中等富水,地下水类型以弱承压为主,其补给方式主要为上部含不层越流补给,其次为侧向径流补给,排泄也以侧向排泄为主。第④、⑤层粘性土,透水性较弱,可视为场地内相对隔水和弱含水层。据调查,场地内年地下水位受季节性影响显著,年变幅2.0~3.0m,水质为中性~弱碱性,对混凝土无侵蚀性。六、天然建筑材料工程场地中西段以北3~10km为低缓山丘区,其海拔标高在100~200m,岩性以薄~中厚层石灰岩为主,采石场、石料加工场较多,块石、石子可就地取材,黄砂可从沂河、沭河等主产地经公路或徐洪河运抵工地。七、结论1、XX河沿线部全新统地层以①、②、③层粉砂、粉土为主,属黄泛冲洪积成因形成,结构松散,厚5.0~10.5m;下部上更新统地层为第⑤层含砂礓壤土及第⑥层粉细砂,土质硬塑、密实。场地地层结构较为稳定,但土质不甚均匀,土层厚度变化较大,应在初设阶段加密钻孔。2、第①层粉砂、第②层粉土是土方开挖及河道边坡的主要地层,该土易于开挖,但防渗抗冲能力极差,极易形成渗透破坏,不利于河道边坡的稳定,应合理放坡,并采取相应的水土保持措施。3、第②、③层粉土、粉砂位于河底,地震液化,工程性质较差,根据水工抗震规范,应对附属建筑物地基进行消除液化处理。第⑤、⑥-131-
层上更新统地层,压缩性低,承载力高,工程性质良好,但埋深大,对沿线附属建筑物如涵、管、闸等较难利用,沿线桥梁采用桩基,以上更新统地层作为基础持力层。4、第①、②、③层粉砂、粉土为场地内主要含水层,地下水类型以入渗—蒸发型潜水为主,年地下水埋深0.9~4.0m,水位受季节降雨影响显著,年变幅2.0~3.0m。据邻近场地资料调查,地下水水质为中性~弱碱性,对混凝土无侵蚀性。第④、⑤层粘性土透水性较弱,是场地内相对隔水层和弱含水层。5、场地属中软场地,根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),胥村~王东大沟段,场地地震动峰值加速度0.15g,地震动瓜谱特征周期0.55s;王东大沟~徐洪河段,场地地震动峰值加速度0.20g,地震动瓜谱特征周期0.45s,堤防及沿线建筑物设计应依据规范视其工程级别进行设防。-131-
第四章工程任务和规模第一节社会经济概况XX县位于XX市东南部,总面积1173km2,耕地面积150.9万亩,辖16个乡镇,398个村,总人口123万人,其中农业人口112万人,农业人均耕地1.34亩,2000年农民纯收入2859元,2000年国内生产总值366115万元。XX河流域涉及双沟、王集、庆安、梁集、魏集及睢城镇6个镇,流域面积108km2,人口17.50万人。XX县地处苏皖两省、徐宿两市交界,境内徐淮公路、宁徐公路及正在建设中的宁宿徐高速公路横穿东西,104国道、邳睢公路纵贯南北,县内人流、物流、资金流等生产要素富集,发展潜力巨大。特别是位于双沟镇境内的XX观音机场的通航,对XX县经济建设起到了极大的推动作用,也为XX县乃至XX市的对外开放提供了良好的基础条件。XX河流域涉及双沟、王集、庆安、梁集、魏集及睢城镇6个镇,流域面积108km2,人口17.50万人,其中农业人口14.8万人,2000年农民纯收入2590元。流域内由于缺水较为严重,局部地区又经常受淹,加之以农业生产为主,产业结构单一,经济作物种植面积较小,几乎没有工业,农业人口比例过大,致使流域内经济发展相对落后,群众生活较为清苦,成为江苏省历年扶贫对象。第二节工程建设的必要性XX-131-
县历史上易旱易涝,多灾低产,水利条件较差,解放以来,全县人民在党和政府的领导下,开展了大规模的水利建设,特别是梯级河网化水利工程配套设施的建设,初步建成了以“三横一竖”(废黄河、徐沙河、新龙河、徐洪河)为骨干,120多条大沟纵横相连,防洪、除涝、灌溉、降渍等多种功能兼备的梯级河网体系。XX县目前的“三横一竖”的工程布局仍然存在一些问题。XX县地形起伏大,西北部废黄河高滩地地面高程超过32.0m,而东南部白塘河处,地面高程又不足22.0m,加之废黄河与徐沙河之间间隔过大,XX县西北部高亢片及XX片18.7万亩农田灌溉及其它用水问题仍然无法解决,加上西北片复杂的地形,内部洼地较多,防洪排涝问题一直难以解决。因此,开挖XX河势在必行。XX县是一个农业县,是江苏省最贫困的地区之一,农民人均收入在全省排名靠后,农业落后的面貌与水利基础设施建设的滞后有必然的联系。因此,争取通过开挖XX河,实现“东水西调,分级排水”的目的,提高农业生产水平,促进XX经济的发展。XX县徐沙河流域面积510km2,长期以来,该流域排涝标准不足3年一遇,防洪标准不足10年一遇,灌溉保证率50%左右,其主要原因是:徐沙河流域地形起伏大,排灌盲点多且集中,加之线路受行政区划的影响,而难以全线高标准贯通。XX河开挖后,原徐沙河流域内的排灌盲点地区可以通过XX河来排水和灌溉。这样,从整体上提高了徐沙河的防洪排涝标准,同时,为XX县城的防洪排涝标准的提高打下了良好的基础。“三横一竖”工程布局存在一定的局限性,主要是徐沙河与废黄河之间的间隔大,现状XX县西北片灌溉用水处于徐沙河的末梢,徐沙河各梯级设计标准偏低,加之长期运行隐患较多,因此,单靠徐沙河很难解决满足地区的灌排问题。废黄河地势高亢,土质差,渗漏损失大,采取高水低放方案,长期运行很不经济。XX河工程建设的必要性还有以下几个方面:-131-
1、该河道的开挖得益于徐宿高速公路的兴建。徐宿高速公路修筑路基需要大量土方,这些土方的取用量超过河道开挖量的50%,解决了大部分河口线以内的土地征用、房屋及其它拆迁赔偿问题,并且可以减少工程投资,减轻农民负担。2、XX河可以相机排水入徐洪河,减轻徐沙河防洪排涝压力,客观上也减轻了XX县睢城镇的城市防洪压力。3、XX河开挖后具有较好的灌溉、防洪排涝及生态环境效益。利用XX河主河槽及灌区内部河网可增加拦蓄水量1500万m3,实现当地降雨径流的就地拦蓄利用;在当地水源不足时,可通过三级枢纽工程直接抽引徐洪河水进入西北高亢地区,同时还可以与废黄河、徐沙河进行灌溉水源的连网调度,大大提高西北地区的灌溉用水保证率,可以有效解决长期困扰着这一地区的干旱缺水问题,促进该地区农业结构调整,为群众脱贫致富创造条件。废黄河以南、XX河以北108km2的排水可以通过XX河相机向东直接排入徐洪河。南北向支河、大沟的排水距离大大缩短,这一地区的农田排水标准将得到明显提高;同时由于“高水高排”,徐沙河及田河的上游汇水面积减少,从而可有效缓解徐沙河城区段及西南片田河、潼河等河道的防洪排涝压力。河网蓄水位抬高以后,将过去的“旱沟、旱河”变成了长年的蓄水河道,不仅改善了这一地区的农业生产条件,而且大大改善了这一地区的农村生态环境,调节气候,促进农村养殖业发展。可以加速灌溉水、地下水、排水之间的合理性循环,优化土壤结构,提高农业产量。可以加速地下水循环,减少地下水酚和氟含量以及重金属含量。还可利用XX河同徐沙河之间的梯级蓄水水位之差,可实现“引清冲污”,改善城区水环境。第三节工程任务及规模一、工程任务-131-
工程任务主要是结合徐宿高速公路的兴建开挖河道,提高18.7万亩农田灌溉标准,相机将108万km2的涝水排入徐洪河,减轻徐沙河防洪排涝压力。二、工程设计标准1、河道及堤防工程:按5年一遇排涝设计河道,按20年一遇防洪设计堤防。2、建筑物工程:①抽水站装机标准按75%灌溉保证率设计;②跨河建筑物按5年一遇设计,20年一遇校核;③渡槽按渠道原状输水标准设计。三、工程规模1、河道及堤防工程:20年一遇防洪起点水位按22.5m计算,5年一遇排涝起点水位按21.5m起算。河道糙率根据河道土质情况并参照其它河道应用数据,中泓糙率取用0.0225,滩面糙率取用0.035。沿程水位流量计算结果见下表:地点桩号累计灌溉面积(万亩)累计流域面积(km2)送水灌溉五年一遇排涝廿十年一遇防洪流量(m3/s)水位(m)流量(m3/s)水位(m)流量(m3/s)水位(m)胥北0+0005.912.8527.9415.627.2728.628.23-131-
宋湾闸上下10+64028.0027.0028.008.636.1824.9638.323.6870.225.20梁庙闸上下17+50025.0023.1024.9318.773.71022.3066.922.81122.524.73老龙河22+60022.3422.7224.6673.766.9122.5邳睢路上下24+98022.3522.6824.6322.3822.4824.03白塘河上下26+97022.3922.4323.9896.522.4282.322.26150.923.43西渭河34+50022.4721.9223.00108.090.5165.8前袁闸上下38+50022.5021.5022.502、建筑物工程(1)、前袁枢纽前袁闸排水面积108km2,主要排除XX河全部流域涝水,设计标准按5年一遇排涝设计,流量90.5m3/s;按20年一遇防洪校核,流量165.8m3/s。前袁站的设计规模5m3/s。(2)、梁庙枢纽梁庙闸排水面积36.1km2,主要排除XX河梁庙以上涝水,设计标准按5年一遇排涝设计,流量38.3m3/s;按20年一遇防洪校核,流量70.2m3/s。梁庙站设计规模为8m3/s。(3)宋湾枢纽宋湾闸排水面积12.8km2,主要排除XX河宋湾以上涝水,设计标准按5年一遇排涝设计,流量15.6m3/s;按20年一遇防洪校核,流量28.6m3/s。宋湾站的设计规模为5m3/s。(4)地涵工程-131-
①白塘河地涵白塘河地涵位于白塘河与XX河交汇处,主要排除白塘河上游流域涝水,设计标准按5年一遇排涝设计,流量52.92m3/s;按20年一遇防洪校核,流量97m3/s。②邳睢地涵邳睢地涵位于XX河与邳睢公路交界处,穿庆安大沟、邳睢公路及庆安干渠,邳睢地涵设计标准按5年一遇排涝设计,流量66.9m3/s;按20年一遇防洪校核,流量122.5m3/s。(5)渡槽工程①庆安干渠渡槽庆安干渠渡槽规模为7.1m3/s设计。②袁圩干渠渡槽袁圩干渠渡槽规模为2.0m3/s设计主要建筑物规模见下表:XX河主要建筑物工程设计要素表序号地点桩号灌溉面积(万亩)排涝面积(km2)抽水站灌溉水位组合5年一遇排涝20年一遇防洪设计河道数据流量(m3/s)水位(m)流量(m3/s)水位(m)流量(m3/s)水位(m)河底高程(m)河底宽度(m)边坡一枢纽1宋湾枢纽10+6405.912.81528/23.515.627/23.6828.628/25.2025/2118/91:42梁庙枢纽17+5008.636.09825/21.538.323.10/22.8170.224.93/24.73221/1818/91:43前袁枢纽38+50018.7108522.5/19.090.521.5/21.3165.822.50/22.2018/1518/241:4二地涵1邳睢地涵24+98073.6966.922.68/22.48122.524.63/24.0318181:42白塘河地涵26+97073.6966.922.43/22.26122.523.98/23.4318181:4-131-
三渡槽1庆安干渠渡槽22+6004.37.1024.7622.861:22袁圩干渠渡槽36+5000.62.0025.42421:2四公路桥睢浦公路桥31+30096.4782.322.02150.923.1418181:4四、水系调整现状徐沙河以北支河双洋河、王东大沟、王西大沟、西渭河、邳睢路沟等支河排水均向南排入徐沙河,因此XX河开挖后,切断了向南的支河排水线路。对这些支河的排水有以下方案可供选择:方案①维持现有排水系统,即XX河开挖后仅作为送水及调蓄水量的河道;方案②将XX河以北的支河水全部拉入XX河,不再南排。通过对XX河、徐沙河、徐洪河进行排水能力核算,方案①维持现有排水系统不变,XX河只作为灌溉和相机排水河道使用,则徐沙河上段需扩挖5m宽左右,该方案与徐洪河总体规划相符合;方案②与徐洪河总体规划方案有区别,即原废黄河以南排水区都由徐沙河汇水后排入徐洪河沙集闸下,而该方案XX河汇水108km2在徐沙河以上15km处排入徐洪河,该处徐洪河水位比方案①抬高0.15m,并且当徐洪河成为南水北调送水河道后,该108km2只能相机排水,恶化了现状排水状况。综合比较两个方案,都不影响省统一规划中徐洪河的排水面积,方案①排涝条件好,方案②虽充分利用XX河资源,但对徐洪河排涝水位有影响,且在南水北调工程将徐洪河当输水干线后,对XX河以北108km2流域排涝有较大的影响。因此选用方案①进行水系调整。五、支河排涝影响分析XX河是以灌溉为主,相机结合排涝的河道。XX河开挖前,其沿线的有19条大沟及支河南排入徐沙河;XX河开挖后,这些支河的上段被截入XX-131-
河,在徐洪河水位较低时,相机向东直接排入徐洪河。这19条支河的上段在XX河开挖前后是改善了排涝条件,还是有所恶化,势必作一些原因分析,以确定其对XX河工程开挖的影响程度。选取8条主要支河进行分析计算。支河排涝影响分析计算表序号支河名称桩号支河长度(km)排涝面积(km2)5年一遇流量(m3/s)工程前水位(m)工程后水位(m)备注1闸河1+4006.93.04.627.4827.24支河计算长度:从徐沙河至XX河按6.5km计算。2双洋河2+8009.018.923.027.4127.223苏东大沟6+4007.312.015.027.3527.154王西大沟8+7006.814.818.527.2127.055王东大沟13+2009.018.622.625.0823.386姚龙大沟17+40015.857.053.424.822.797牛鼻河22+80018.059.055.324.0122.728西渭河34+50022.5100.684.122.6921.92 上表分析计算结果表明,被XX河截断的8条支河,排涝条件均有明显的改善,5年一遇排涝水位在XX河开挖前后相比较,宋湾枢纽以下平均下降了1m左右,宋湾以上平均下降了0.2m左右。其它11条较小的支沟经核算后也有明显的改善。第五章工程布置及主要建筑物第一节设计依据一、工程等别根据《防洪标准》(GB-50201-94)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,XX河堤防保护面积15.12万亩,人口17.5万人,确定工程等别为Ⅳ等。相应建筑物按Ⅳ级考虑,地震设计烈度8°。二、设计依据文件江苏省发展计划委员会苏计农经发(2001)241号文。三、设计基本资料-131-
(一)规程规范1、《水利水电工程可行性研究报告编制规程》(DL5020-93);2、《防洪标准》(GB50201-94);3、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000);4、《水利工程水利计算规范》(SL104-95);5、《堤防工程设计规范》(GB50286-98);6、《水闸设计规范》(SL265-2001);7、《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89);8、1994年《江苏省暴雨洪水图集》;9、《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97);(二)基础资料1、勘探资料《XX县XX河工程地质勘察报告》(可研阶段),XX市水利建筑设计研究院勘探队2002年元月勘察。2、测量资料(1)《XX县XX河河道横断面图》;(2)《XX县XX河河道平面图》。第二节河道及堤防工程设计一、河道工程设计(一)河线布置XX河西起胥北,东至前袁,全长38.5km。该河从胥北至西渭河长度34.9km-131-
,主要利用徐宿高速公路取土形成的线路中心线布置河线;从西渭河至前袁为新开挖河道,河线沿西渭河西侧取土区中心线向东直线顺延至徐洪河,长度3.6km。(二)河道断面设计河道工程按5年一遇设计流量开挖河道。河道结合灌溉抽水及蓄水确定开挖标准,河道口宽按高速公路取土坑65m左右作为控制,河底宽度采取缓变宽度,各段河道断面开挖标准如下:1、前袁(桩号38+500)~梁庙(桩号17+500)段长度21.0km,设计河底高程18.0m,底宽18~9m,河坡1:4,两侧滩面宽度各10m。2、梁庙(桩号17+500)~宋湾(桩号10+640)段长度6.86km,设计河底高程21.0m,底宽18~9m,河坡1:4,两侧滩面宽度各10m。3、宋湾(桩号10+640)~胥北(桩号0+000)段长度10.64km,设计河底高程25.0m,底宽18~9m,河坡1:4,两侧滩面宽度各10m。河道设计断面见下表:XX河河道设计断面成果表地点桩号累计灌溉面积(万亩)累计流域面积(km2)设计河道数据河底高程(m)河底宽度(m)边坡胥北0+0005.912.812518~91:4宋湾闸上下10+6408.636.092118~91:4梁庙闸上下17+50018.773.691818~91:4老龙河22+60073.69白塘河26+97096.47西渭河34+500108前袁闸上下38+50015241:4-131-
(三)河坡稳定核算1、断面选择及土质指标选择XX河37+000处河道断面进行计算。该断面底高程18.0m,滩面高程24.0m,河坡1:4,滩面高度10m。河道土质分为二层:①第一层为黄色粉砂土,层厚2.60m,土质指标C=0,Φ=23°,γ=1.90g/cm2,②第二层为灰黄色粉土,层厚6.2m,土质指标C=19Kpa,Φ=11°,γ=1.84g/cm2。2、河坡稳定分析河坡稳定分析主要对河坡完建期进行稳定分析,采用中国水利水电科学研究院编制的“土质边坡稳定分析程序”,计算结果如下表:XX河河坡稳定计算成果表(桩号37+000处)设计工况抗滑系数K水位组合计算Kc允许Kc完建期2.111.20河内无水二、堤防工程设计XX河堤防按照20年一遇设计筑堤,XX河地形起伏较大,西北片为废黄河高滩地,地面高程超过32m以上,东部白塘河区域地面高程不足22.0m,水位流量关系成果表明,从梁庙枢纽(桩号17+500~38+500)以下需要筑堤防洪。按照保护面积及人口数量,堤防等别为Ⅳ等,设计堤顶超高洪水位1.5m,顶宽4m,边坡1:3。(一)堤线布置根据高速公路走向,规划XX河的河线走向为:老龙河以西,河道同高速公路基本平行开挖,河道南河口距公路北侧红线间距50~200m,老龙河以东至徐洪河,河道接入梁集镇境内的王瓦中沟,在原刘圩乡前袁村入徐洪河,河道共跨6个乡镇。-131-
(二)堤防设计断面按照堤防设计规范对坡浪爬高及安全超高进行复核,确定堤防超高为1.5m,按Ⅳ等堤防设计标准,顶宽为4m。(三)堤防稳定核算(1)、渗流稳定核算选取堤防挡洪高度相对较高的33+400断面作为典型断面渗透计算。计算工况选择临水侧为设计洪水位,背水侧无水的稳定渗流期。堤基土质分为三层:①第一层为黄色粉砂土,层厚1.9m,土质指标C=0,Φ=23°,γ=1.90g/cm2;②第二层为灰黄色粉土,层厚2.6m,土质指标C=19Kpa,Φ=11°,γ=1.84g/cm2;③第三层为黄色粉砂土,层厚6.4m,土质指标C=0,Φ=21°,γ=1.91g/cm2。堤身土质指标C=20Kpa,Φ=12°,γ=1.86g/cm2。XX河堤防及堤基渗透稳定计算成果见下表。从表中看出,堤身、堤坡、坡脚点渗透比降均小于土体允许坡降,不会发生渗透破坏。本计算没有考虑堤后弃土区的压渗作用,若考虑弃土区后,出逸点将在地面以下,均不会产生渗透破坏。XX河堤防渗透稳定计算成果表项目XX河(33+400)单宽渗流量(m3/s/m)0.00035出逸点高度(m)0.26堤身渗透比降0.122堤坡出渗点渗透比降0.316堤基段渗透比降0.289坡脚点的渗透比降0.333堤身土体允许比降0.364-131-
堤基土体允许比降0.364(2)、边坡抗滑稳定计算根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)要求,选取堤防较高的XX河33+400典型断面进行抗滑稳定计算。根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)附录F,边坡抗滑稳定采用瑞典圆弧法,采用中国水利水电科学研究院“土质边坡分析程序STAB95”计算。其抗滑稳定最小安全系数正常工况为1.2,非常工况为1.1。XX河堤防堤基土质分为三层:①第一层为黄色粉砂土,层厚1.9m,土质指标C=0,Φ=23°,γ=1.90g/cm2;②第二层为灰黄色粉土,层厚2.6m,土质指标C=19Kpa,Φ=11°,γ=1.84g/cm2;③第三层为黄色粉砂土,层厚6.4m,土质指标C=0,Φ=21°,γ=1.91g/cm2。堤身土质指标C=19Kpa,Φ=11°,γ=1.84g/cm2。按《堤防工程设计规范》GB50286-98要求,堤防边坡抗滑稳定应计算以下三种工况:(1)正常情况:设计洪水位下稳定渗流期的背水坡;(2)非常情况:施工期的临、背水坡。(3)多年平均水位时遭遇地震的临、背水坡。经计算,上述三种工况下的堤防设计断面最小抗滑稳定安全系数为1.55,满足规范要求。第三节建筑物工程第一、枢纽工程XX-131-
县总的地势是西北高东南低,从西北向东南徐缓倾斜,境内除西北部、西部、西南部有零星分布的低山残丘外,其余均为黄泛冲积平原。黄河故道横贯东西,成为县境内南北的天然分水岭。XX河线路上地形起伏大,西北部废黄河高滩地地面高程超过32.0m,而东南部白塘河处,地面高程又不足22.0m,因此必须设置梯级,方能够达到分级送水,并结合防洪排涝的要求。现状与XX河走向基本平行的徐沙河设置为两枢纽分三级水面,徐沙河沙集至高集段河底高程为16.0~16.5m,高集至汪庄段河底高程为20.0m,汪庄以上段河底高程为21.0~23.0m。XX河工程为相机承担排涝任务,主要任务是向西北高亢片及XX片送水。而主要的排涝任务仍需徐沙河承担。因此XX河梯级设置应与徐沙河相对应。Ⅰ、前袁枢纽(桩号38+500):徐洪河开挖时的主要任务是作为南水北调的送水线路之一,南水北调工程建设时间目前还难以确定。现状徐洪河前袁处河底高程为15.0m,而XX河根据地形及徐沙河梯级设置情况确定为18.0m,河底高程相差较大,另一方面,目前的徐洪河正常蓄水位只有21.0m左右,而XX河的设计正常蓄水位达到22.5m,因此必须在该处设置枢纽。前袁枢纽位于梁集镇袁楼村,即XX河与徐洪河交界处,工程项目包括节制闸和抽水站。节制闸的主要作用是:在徐洪河水位较低时,可以开启闸门排水;在徐洪河水位较高时,关闭闸门挡洪;灌溉期关闭闸门,抽水站运行。前袁站的设计规模确定,通过水资源供需平衡分析计算,XX河灌溉面积为18.7万亩,总缺水量为11538万m3,主要缺水时间发生在6月下旬,该旬缺水量为1105m3,换算流量为12.9m3/s,现状袁圩村境内有一座袁圩站,该站设计规模为5m3/s,可以通过新工干渠向XX河送水,而XX河从前袁至梁庙段河槽及沿线主要沟渠有一定的调蓄能力,因此确定设计前袁抽水站规模为5m3/s。-131-
一、建筑物规模等级根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)XX河工程等别为Ⅳ等,前袁枢纽主要水工建筑物的级别为4级,次要建筑物为5级,地震动参数为0.2g。二、工程布置前袁节制闸采用3孔5m的开敞式钢筋砼水闸,闸底板高程18.0m,底板厚0.8m,闸底板顺水流长度11.5m,边墩厚0.8m,中墩厚0.8m,闸顶高程24.0m,上游铺盖为50cm厚钢筋砼,长10m,浆砌石护坦长16m,下游消力池水平段长15.70m,池深0.6m,海漫长28m,防冲槽宽5.5m,深2.5m。上、下游翼墙分别采用扶璧式和重力式挡土墙,上游墙顶高程24.0m,下游墙顶高程24.0m。工作桥为“π”型现浇板梁结构,桥面高程30.8m,检修桥宽1.6m,交通桥为现浇板结构,桥面高程24.0m,桥面净宽4.5m,闸门采用平面钢闸门,最大挡水高度5.5m,闸门顶高程24.0m,配3台2*12.5T卷扬式启闭机。前袁站布置在节制闸的下游南侧,采用侧向进水,侧向出水的方式,水泵初选3台900QZ-100D潜水轴流泵,配套电机185kw,站身为钢筋砼结构,进水池净宽3.5m,站墩宽0.6m,站底板高程15.0m,与下游河底齐平,水泵喇叭口高程15.82m,距池底0.82m,进水池顶高程24.0m,站前设拦污栅,汇水箱与站身为同一底板,汇水箱底高程18.0m,净高5.5m,净宽4m。出水箱涵位于站的西侧,断面尺寸由4.0×4.2m渐变为2.0×2.5m,出水箱涵的出口与节制闸边墩相接,将水送至上游。三、地基处理前袁闸站底板高程分别是18.0m和15.0m,都位于③-131-
粉砂层上,该层为新近沉积土,初步判别属于地震液化土层,前袁闸站位于地震设防烈度8度区,必须进行消液化处理,措施是沿闸、站底板的四周封闭布置钢筋砼板桩,板桩墙的底高程伸入不液化土层50cm。下游翼墙地基承载力不足,做换粗砂处理,即全部挖除③粉砂层换作粗砂,以提高其地基承载力。四、工程设计(一)、水力计算计算时期闸上水位(m)闸下水位(m)流量(m3/s)抽水灌溉22.5019.05消能组合21.50~22.5019.0~22.200~165.8防渗组合22.5019.05年一遇排涝21.5021.3090.520年一遇防洪22.5022.20165.8上游河底高程18.0m,河底宽18m,边坡1:4,下游河底高程15.0m,河底宽24m。(1)按除涝设计流量计算孔径Q:过闸流量设计为90.5m3/s:堰流淹没系数hs:下游水深hs=21.3-18.0=3.3mHo:计入行近流速水头的堰上水深H=21.5-18=3.5mA河断面=112m2Vo=Q/A=90.5/112=0.808m/s-131-
m:堰流流速系数m=0.385(2)按行洪期计算H:H=22.5-18.0=4.5mQ=165.8m3/sA:162m2-131-
Vo=Q/A=1.024下游水位:22.2mhs=22.2-18=4.2m经计算:m:m=0.385取闸孔总净宽15m,3孔×5m(二)、消能防冲计算根据消能防冲设计条件:闸上蓄水位23.50m闸门初始开启高度为0.3~0.5m第一次开启e=0.3m计算1、判别属于堰流或孔流闸上水头H=21.5-18=3.5me/H=0.3/3.5=0.086<0.65属孔流宽顶堰上平面闸门自由孔流按下式:闸下收缩断面水深:-131-
其中:计算:2、求消力池深度依次推当闸门提高到5年一遇最高水位21.5m,流量达90.5时q=90.5/15=6.03m/s计算得:20年一遇水位22.5m,流量165.8时,q=165.8/15=11.05m/s计算得:所以消力池深按构造取0.6m3、消力池长度计算Ls:上下游河底18-15=3.0m+0.5m=3.5m按1:3坡Ls=3.5×3=10.5m=10.5+0.75×14.25=24.2m取27m。4、消力池底板厚度计算-131-
5、海漫长度计算6、河床冲刷深度(三)、防渗排水计算L=C:渗流系数地基土为粉砂土上C取13L==13×3.5=45.5m根据闸的总体布置,闸下轮廓线L=铺盖长度+闸室长+防渗板桩长+消力池长=10+11.5+4×4+18=55.5>45.5m满足防渗要求(四)、闸及上、下游翼墙稳定计算成果表前袁闸上游翼墙计算成果表工况抗滑安全系数地基应力(KN/m2)不均匀系数KC[KC]PmaxPmin[б]η[η]完建期1.221.2113.881.9150.01.392.5运行期2.761.05116.3101.1150.01.152.5行洪期1.741.05125.680.2150.01.572.5前袁闸下游翼墙计算成果表工况抗滑安全系数地基应力(KN/m2)不均匀系数-131-
KC[KC]PmaxPmin[б]η[η]完建期1.211.2102.9146.7150.00.702.5运行期1.541.0596.4153.1150.00.632.5行洪期2.471.0585.8178.9150.00.362.5前袁闸闸室稳定计算成果表工况抗滑安全系数地基应力(KN/m2)不均匀系数KC[KC]PmaxPmin[б]η[η]完建期1.2574.456.4110.01.322.5运行期1.931.25106.398.0110.01.082.5行洪期3.281.25107.577.9110.01.382.5地震期1.431.05106.398.0110.01.083(五)、水泵选型1、水泵工况点校核①设计扬程最高净扬程H2=22.50-19.00=3.50m②水头损失水头损失主要是拦污栅、喇叭进口、弯管及拍门的水头损失。设单机流量为1.7m3/s进口流速出口管径1.0m出口流速喇叭口水头损失为拍门水损为-131-
拦污栅水头损失1个90°弯头水头损失沿程水头损失考虑最高设计扬程:H设=3.5+1.43=4.98m根据最高设计扬程和设计流量,查900QZ型水泵性能曲线,叶片安装角度为-2°,Q=1.88m3/s,扬程为6.28m,效率η=75.8%,配套电机功率185kw。选3台900QZ-100D型潜水轴流泵(安装角度为-2°)配3台185kw电机。(六)、站身稳定计算墙后回填土25℃,C=0。基底摩擦系数f=0.30各种情况稳定计算成果如下表:设计工况水位组合(m)基底应力(KN/m2)不均匀系数抗滑安全系数站前站后PmaxPminση[η]KC[KC]完建期15.016.0131.876.81101.722.59.641.2运行期19.019.088.150.41101.752.52.771.2排涝期21.321.383.562.41101.342.56.461.2行洪期22.222.282.260.101101.372.56.891.1地震期22.222.272.865.71101.113.01.311.0根据地质报告,地基土为粉土和粉砂土,地震液化,采取板桩围护消除液化。-131-
(七)、电气设计前袁站选用900QZ-100G型潜水轴流泵3台,配套电机185KW,总装机容量为185KW3=555KW。另外该站为闸站结合的水利枢纽建筑,水闸为3孔5m节制闸。供电部门向该站提供的电源为35KV线路,供电电压为35KV。本工程电气设计依据上述条件进行。1、供电配电主要设备选择:1.1主变变压器:选用新型S9节能变压器,经核算考虑到电机为直接启动,本站选用S9-800KVA/35/0.4KV变压器一台,为减少主变压器空载损耗,设站用变压器一台,用于生活用电、检修和节制闸动力电源,变压器选用S9-50KVA/35/0.4KV一台。1.2其它供电配电主要设备选择:高压断路器选用LW7-35KV断路器,低压配电柜选用GGD型配电柜,继电保护屏选用PK-1型,功率因数电容补偿屏选用PGJ1型自动补偿屏,潜水泵启动屏。2、电气主接线在35KV高压侧设降压场,35KV进线经隔离开关、避雷器、高压断路器至变压器。在高压侧设电压互感器、电流互感器,作为高压电能计量。在0.4KV侧设母线保护屏一面,电机启动柜一面(三台电机合用一个),为了无功功率就地平衡的需要,设有无功功率电容补偿屏一面(补偿容量224KVar)以及低压配电屏两面。主变低压侧为单母线连接。此外,本站选用50KVA35/0.4KV站用变压器一台,作为全站动力、照明和变电站控制、保护操作电源,同时作为节制闸动力电源。以上详见电气主接线图。3、控制与保护-131-
主变由LW7-35KV断路器配合必要的二次回路进行控制操作。断路器操作选用CT14型机构。根据设计规范,主变采用带时限的过电流保护为主保护,此外还设有过负荷保护、单相低压侧接地保护、温度(瓦斯)保护。主电机启动方式为全压启动,启动屏选用厂家配套的直接启动柜。保护方式有缺相、过载、泄漏、超温、湿度、轴温、浸水等保护。全站均选用220V交流作为控制保护操作电源。配电室设主变保护屏一面,电机启动屏一面,动力屏、照明屏、站用电源屏各一面,并配备必要的仪表便于管理人员进行监视。-131-
Ⅱ、梁庙枢纽(桩号17+500)该枢纽位于龙集乡梁庙村。从地形来看,其正南方向为徐沙河高集枢纽,此处设置枢纽与徐沙河高集枢纽形成同一水面,才不会造成灌溉水相互串流,从而浪费水资源的情况,同时能达到徐沙河排水,XX河相机排水的目的。梁庙枢纽设计建在姚龙大沟东侧堤外,包括节制闸、抽水站各一座。节制闸的主要作用是:在排水期控制闸门启度,有控制地让上游水下泄,不影响其闸下排水,灌溉期关闭闸门,开启提水站,向闸上送水。梁庙站的设计规模确定。徐沙河高集闸以上灌区(包括梁庙以上灌区)灌溉面积23.2万亩,其中水稻种植面积5.7万亩,小麦13.5万亩,玉米4.4万亩,棉花1.8万亩,果林1.5万亩,其他粮食作物5.8万亩,其他经济作物5.4万亩。总缺水量17120万m3,6月下旬为最缺水时间,该旬缺水1490万m3,换算流量为17.6m3/s。现状高集站装机规模为10m3/s,考虑到梁庙以上灌区与高集以上灌区可以进行连网调度运行,确定梁庙站的设计规模为8m3/s。一、建筑物规模等级根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)XX河工程等别为Ⅳ等,梁庙枢纽主要水工建筑物的级别为4级,次要建筑物为5级,地震动参数为0.2g。二、工程布置本工程布置考虑了两个方案。方案一,灌溉站与节制闸并排布置,泵站在节制闸两侧对称布置,正向进出水。方案二,灌溉站布置在河道下游两侧翼墙处,侧向进水,通过出水箱涵与节制闸岸墙连接。通过方案比较,方案一进水条件较好,但闸站底板高程都为21.0m-131-
,由于本工程项目投资较大,同期实施困难较多,分期分批实施时,灌溉站前池水位达到设计工况,不能及时发挥工程效益,工程投资较方案二增加;方案二,闸底板高程21.0m,站底板高程18.0,在工程分期实施过程中,在工程不能全面达到设计标准时,灌溉站能发挥效益,且利用下游翼墙能节约工程投资。虽然侧向进水条件较方案一差,但有消力池调整水流,能满足泵站进水流态要求。推荐采用方案二。根据水力计算,节制闸采用3孔×3m钢筋砼箱涵式结构,底板高程21.0m,底板厚0.8,闸底板顺水流方向11m,闸墩厚0.7m,高4.5m,上游钢筋砼铺盖10m,浆砌石护坦10m,下游消力池长23m,深0.5m,海漫长24m,防冲槽宽6.0m深2m,翼墙采用钢筋砼扶臂式翼墙,工作桥、排架为钢筋砼现浇框架梁结构,闸门采用平面直升钢闸门,最大挡水高度25.0m,门顶高程25.5m,配2×8T卷扬式启闭机。灌溉站布置在闸下游两侧翼墙处(见布置图),进水方向与翼墙垂直,出水为侧向出水,通过压力水箱进入上游河道。泵站选用3台900QZ-75G潜水轴流泵。采用封闭式泵房结构,主要控制设备集中在站上厂房中。三、地震液化处理本工程地基土为5m左右粉土及粉砂(详见地质报告),经判别为地震液化土层,需进行处理,考虑工程级别较低,(主体4级,附属五级),只对闸身及站身部位进行消液化处理,方法采用板桩围护,板桩桩尖端入下层不透水粘土层。四、工程设计(一)、工程水力计算1、工况组合水位工况闸上水位(m)闸下水位(m)流量(m3/s)5年一遇排涝23.122.8138.320年一遇防洪24.9324.7370.2-131-
抽水灌溉2521.58防渗2521.5消能25~24.9321.5~24.730~70.22、闸孔总净宽计算Q:过闸流量38.3m3/sHo:计入行近流速水头的堰上水深m—堰流流量系数0.385闸孔净宽取3孔3m。3、校核洪水流量复核4、消能防冲设计(1)消力池计算-131-
工况一,闸门刚开启50cm水位闸上25m闸下21.5ma.收缩水深b.跃后水深c、过池落差d、消力池池深为负数,按构造设置消力池。e、消力池长度10.5+0.7×6.9×(2.29-0.24)=20.4m取23m。f、消力池底板厚度计算(a)抗冲要求-131-
(b)根据抗浮要求取1m取0.5m工况二:闸门全开启水位闸上23.1m,闸下22.81mQ=38.3m3/sa.收缩水深b.跃后水深c、过池落差d、消力池池深-131-
为负数,按构造设置消力池。e、消力池长度=10.5+0.7×6.9×(1.03-0.48)=13.16m取14m。f、消力池底板厚度计算(a)抗冲要求按构造设置消力池。通过两个工况比较,综合取定:消力池池长23m消力池池深取0.5m消力池底板厚前端1m,后端取0.5m。(2)海漫长度计算工况一:工况二:综合取定Lp=24m(3)防冲槽深度按构造设置。-131-
(二)、渗透压力及防渗布置设计本闸底板以下为粉砂地基,初步拟定水平防渗长度L=C·ΔH=12×(25-21.5)=42m实际布置水平防渗长10+11+11=32m,另设防渗板桩两道桩长5.2m,嵌入下层粘土层,水平向防渗满足要求,下游翼墙22.5m处设立冒水孔,侧向水头差为2.5m,侧向防渗长度32m,满足侧向防渗要求。(三)、闸身稳定计算参数取定,基底摩擦系数f取0.35。抗滑稳定及地基应力计算成果表设计工况水位组合(m)基底应力(KN/m2)不均匀系数抗滑安全系数闸上闸下maxminη[η]KC[KC]完建期83.8269.751.22.01.2运行期2521.584.6961.081.392.02.111.2设计洪水期22.7922.6971.7759.871.22.01.2校核洪水期24.2224.0268.8756.771.212.525.161.05地震期(8°)2521.567.3461.161.13.01.241.0(四)、翼墙稳定计算成果翼墙稳定计算成果表设计工况水位组合(m)基底应力(KN/m2)不均匀系数抗滑安全系数抗倾系数墙前墙后maxminη[η]KC[KC]Ko[Ko]完建期124.83101.671.2321.581.24.591.5校核洪水期24.2224.02109.679.381.382.51.731.24.61.5运行期25.025.0123.16991.242.02.381.25.561.5地震期25.025.0139.4793.101.53.01.9831.04.4461.2(五)、站身布置及主要尺寸确定站身采用钢筋砼结构,底板厚0.8m,底板高程18.0m,按900QZ-75G潜水轴流泵的使用说明,泵室净宽3.4m,喇叭口悬室高度0.82m,水泵淹没深度1.36m-131-
,可以满足最低下游水位21.5m的要求。站身处地面高程25.2m,水泵中筒布置在19.84m处,电机层与翼墙顶齐平,出水部分布置在站身上,下设空箱支撑与站身连成整体,满足稳定要求。站身设置检修排架加盖厂房,以便于机泵检修起吊及平时的维修养护。工程布置详见“工程平剖面图”。(六)、水泵选型根据设计水位H上=25.0m,H下=21.5m,净扬程H净=3.5m,水头损失主要是拦污栅、喇叭进口,弯管及拍门的水头损失。设单机流量为2m3/s进口流速出口管径1.0m出口流速喇叭口水头损失为拍门水损为拦污栅水头损失90°弯头水头损失-131-
沿程水头损失考虑总扬程m根据总扬程和设计流量,查900QZ-75G型水泵性能曲线,叶片安装角度为-2°,Q=2.09m3/s,扬程为5.38m,效率70%,配套电机功率220kw。选4台900QZ-75G型潜水轴流泵(安装角度为-2°)配220kw电机。(七)、站身稳定计算墙后回填土28℃,C=0。基底摩擦系数f=0.35各种情况稳定计算成果如下表:设计工况水位组合(m)基底应力(KN/m2)不均匀系数抗滑安全系数站前站后PmaxPminη[η]KC[KC]完建期9.837.311.342.09.541.2运行期21.522.55.465.251.042.01.851.2排涝期22.6922.695.744.071.412.06.891.2行洪期24.0224.024.373.321.312.56.171.1地震期21.522.57.483.232.313.01.131.0根据地质报告,地基土为粉土和粉砂土,地震液化,采取板桩围护消除液化。(八)、电气设计梁庙站选用900QZ-75G型轴流泵4台,配套电机220KW,总装机容量为220KW4=880KW,且4台机组分别安装于河道两侧。另外该站为闸站结合的水利枢纽建筑,水闸为3孔5米节制闸。供电部门向该站提供的电源为10KV线路,供电电压为10KV。本工程电气设计依据上所条件进行。1、电气设计方案的确定-131-
方案一、选择一台1250KVA的变压器,0.4KV侧为单母线联接,同时给两侧4台机组供电,变压器安装于一侧,通过架空电缆给另一侧供电。方案二、选择两台630KVA的变压器,分别给两侧机组供电。方案一,结构复杂(高压设备及控制保护装置),工程造价高、故障率高,运行不够灵活,优点:管理方便。方案二,结构简单,工程造价低、故障率低,运行灵活,在一台变压器有故障的情况下,另一台变压器仍能满足部分负荷的运行。本着节约投资的原则,此工程选择方案二。2、供电配电主要设备选择:2.1主变变压器:选用新型S9节能变压器,经核算本站选用S9-630KVA/10/0.4KV变压器两台,为减少主变压器空载损耗,设站用变压器一台,用于生活用电、检修和节制闸动力电源,变压器选用S9-50KVA/10/0.4KV一台。2.2其它供电配电主要设备选择:10KV负荷开关,低压配电柜选用GGD型配电柜,功率因数电容补偿屏选用PGJ1型自动补偿屏,两边分别补偿,潜水泵启动屏采用一控二软启动屏。3、电气主接线每主变压器用于向两台水泵电机供电,在10KV进线处设柱上避雷器一组、负荷开关一组、跌落保险一组,以便维护和检修。在0.4KV侧设母线进线保护屏一面,电机软启动柜一面(二台电机合用一个),为了无功功率就地平衡的需要,设有无功功率电容补偿屏两面(补偿容量168KAR)以及低压配电屏两面。主变低压侧为单母线连接。此外,本站选用50KVA10/0.4KV站用变压器一台,作为全站动力、照明和变电站控制、保护操作电源,同时作为节制闸动力电源。以上详见电气主接线图。4、控制与保护-131-
主变由负荷开关及熔断器保护,利用负荷开关带负荷或空投切变压器。此外还设有温度(瓦斯)作用于信号。主电机启动方式为可控硅软启动,启动屏选用厂家配套的一控二软启动柜。电机保护除潜水泵专用的漏水、轴温过高等保护外,还有自动开关及电机保护器保护。全站均选用220V交流作为控制保护操作电源。设有两个配电室,设进线计量屏两面,电机启动屏两面,动力屏、照明屏、站用电源屏各一面,并配备必要的仪表便于管理人员进行监视。Ⅲ、宋湾枢纽(桩号10+640)-131-
该枢纽位于王集乡宋湾村。该处地处废黄河高滩地边缘,地面高差较大,同时可与徐沙河汪庄枢纽形成同一水面,可以使灌溉水不相互串流,避免浪费水资源,同时能达到徐沙河排水,XX河相机排水的目的。宋湾枢纽,建在泗八路上,包括节制闸,抽水站。节制闸的作用是在排水时控制闸门开启度,有控制地使上游水下泄,不影响汛期闸下排水,灌溉期间关闭闸门,开启抽水站,向上送水。宋湾站的设计规模通过水资源供需平衡分析计算确定。宋湾闸以上灌区灌溉面积5.9万亩,总缺水量3505万m3,主要缺水时间发生在6月下旬,该旬缺水量349万m3,换算流量为4.1m3/s。考虑到灌溉区域与废黄河中泓接壤,送水距离较短,在非灌溉季节,可以通过小站向废黄河中泓送水的要求,装机规模确定为5.0m3/s。一、建筑物等级根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)XX河工程等别为Ⅳ等,宋湾枢纽主要水工建筑物的级别为4级,次要建筑物为5级,地震动参数为0.15g。二、工程布置宋湾枢纽是XX河工程的第一级控制工程,由宋湾节制闸和宋湾站组成,节制闸上、下游河底高差4.0m,因此,不适宜闸站一体布置,只能分别布置。宋湾节制闸采用一孔3.6m的开敞式钢筋砼水闸,闸底高程25.0m,闸顶高程28.5m,闸室顺水流方向长13.0m,闸底板厚0.7m,闸上设宽1.9m的检修便桥一座和净宽7.0m的交通桥一座,交通桥荷载标准为汽-20,挂-100,上游采用圆弧形翼墙连接,设8.0m长钢筋砼铺盖和10m长浆砌块石护底。下游采用钢筋砼扶璧式翼墙,扩散角7°,下游消力池深0.8m,池底高程20.20m,斜坡段以1:3的坡比下降,水平段长度15.0m,全长31.50m,海漫长20.0m,海漫末端设抛石防冲槽。闸顶工作桥由钢筋砼排架与其相连,工作桥为钢筋砼π-131-
型结构,桥顶高程34.40m,节制闸闸门采用平面钢闸门,闸门顶高程28.50m,配1台10T的螺杆式启闭机进行闸门的开启。宋湾站布置在节制闸的下游北侧,采用侧向进水,侧向出水的方式。水泵初选3台900QZ-75G潜水轴流泵,配套电机220kw,站身为钢筋砼结构,进水池净宽3.5m,站墩宽0.6m,抽水最低水位23.5m,站底板高程21.0m,与下游河底平,水泵喇叭口高程21.82m,距池底0.82m,满足淹没水深1.36m的要求。进水池顶高程26.5m,站前设拦污栅,拦污栅槽兼作检修门槽。汇水箱与站身为同一底板,汇水箱底高程24.50m,净高2.50m,净宽4.0m。出水箱涵位于站的西侧,断面尺寸由4.0×2.5m渐变为2.0×2.0m,底高程由24.50m渐变至25.0m,出水箱涵的出口与节制闸上游翼墙相接,将水送至上游。在出水箱涵上设检修闸门,配5T电动葫芦一套,为充分利用空间,将检修间和配电间设于汇水箱涵上。三、地基处理宋湾闸、站的底板底高程分别是24.3m和20.20m,分别位于第①层粉砂和第③层粉砂,这两层土及中间的第②层粉土均为新近沉积土,初步判别为地震液化土层,宋湾闸站位于地震设防烈度7°区,须对地基进行消液化处理。具体措施是沿闸、站底板的四周,用厚30cm的钢筋砼防渗板桩将其封闭,板桩墙的底高程伸入不液化土层50cm,约为高程16.5m处,翼墙底部的液化问题因其建筑物级别为5级,故不再处理。四、工程设计(一)、水力计算宋湾闸水位流量组合表水位工况Q(m3/s)H上(m)H下(m)正常抽水水位5.028.0025.00最不利抽水水位5.028.0023.50-131-
5年一遇排涝15.6027.0023.6820年一遇防洪28.6028.0025.20防渗28.0023.50消能15.60~28.6027.00~28.023.38~25.20(1)初拟闸孔宽度上游河底高程25.0m,河底宽18.0m,下游河底高程21.0m,河底宽9.0m,边坡1:4。①5年一遇排涝:H上=27.00mH下=23.68mQ=15.60m3/s行近流速:计入行近流速的上游水头,H0=27.00-25.00+0.005=2.005m按自由出流计算:②20年一遇防洪Q=28.60m3/sH上=28.00mH下=25.20m-131-
流速水头计入行近流速的上游水头,H0=3.0+0.01=3.006m满足要求。(一)防渗计算最大的水位差:Δhmax=4.5m闸基座落在高程23.0~24.0m之间,根据地质勘探报告揭示,该层土为粉砂,根据《水闸设计规范》表4.3.2,其允许渗径系数C=13闸基防渗长度:L=C·ΔH=13×4.5=58.5m实际防渗长度:L实=0.90+0.5+0.71+7.0+6.2×2+11+6.2×2+0.71+0.50+1.10+2.0+14.52+0.6+0=64.84>L=58.5m防渗满足要求。(三)消能防冲计算①消力池深度及长度5年一遇排涝时:假设不设挖深式消力池d=0.0m-131-
总势能:TO=27.005-21.0=6.005M单宽流量:收缩水深跃后水深出池落差出池河床水深消力池池深<0故按构造设置消力池,消力池深度d=0.8m消力池长度=6.9×(2.20-0.446)=12.10m-131-
20年一遇防洪时To=28.005-21.0=7.005mq=Q/B=28.6/3.6=7.94m3/s·m即hc=0.788m综合比较,选定消力池水平段长度15.0m。②消力池底板厚度的确定:a、按抗冲要求b、根据抗浮要求作用在消力池底板的扬压力u=2.56T/m2作用在消力池底板顶面的水重w=0.34T/m2作用在消力池底板上的脉动压力取消力池始端厚度t=1.3m,末端厚度t=0.70m。-131-
③海漫长度计算海漫长度计算系数ks查表B.2.1粉砂ks=14消力池末端单宽流量④河床冲刷深度计算海漫末端河床冲刷深海漫末端单宽流量河床土质允许不冲流速海漫末端河床水深hm=25.20-21.0=4.20m按构造设置防冲槽。(四)、节制闸稳定计算(1)闸室稳定计算参数取定:基底摩擦系数f=0.30闸室稳定计算成果表设计工况水位组合(m)基底应力(KN/m2)不均匀系数抗滑安全系数上游下游maxmin[]η[η]KC[KC]完建期25.0021.0060.247.41101.272.51.5蓄水期128.0025.0045.520.01102.282.51.381.5蓄水期228.0023.5049.621.21102.342.51.411.5-131-
5年一遇排涝26.5023.6823.317.41101.342.51.520年一遇行洪28.0025.2032.619.81101.652.51.5地震期28.0025.0036.528.91101.263.01.061.5(2)翼墙稳定验算成果表参数取定:γ土=18KN/m3γ水=10KN/m3Φ=25°f=0.35下游稳定计算成果表设计工况水位组合(m)基底应力(KN/m2)不均匀系数抗滑安全系数上游下游maxminη[η]KC[KC]完建期19.2020.20124.83101.671101.232.51.351.20蓄水期25.025.0123.1698.971101.242.52.041.20运行期3.1723.17116.3782.561101.402.51.491.20校核洪水期24.3924.39109.6079.381101.382.51.481.20地震期7°25.025.0139.4793.101101.492.51.691.05(五)、水泵选型1、水泵工况点校核①设计扬程最低净扬程H1=28.00-25.00=3.00m最高净扬程H2=28.00-23.50=4.50m②水头损失水头损失主要是拦污栅、喇叭进口、弯管及拍门的水头损失。设单机流量为1.7m3/s进口流速出口管径1.0m-131-
出口流速喇叭口水头损失为拍门水损为拦污栅水头损失1个90°弯头水头损失沿程水头损失考虑最低设计扬程:H设=3.0+1.43=4.43m最高设计扬程:H设=4.5+1.43=5.93m根据最高设计扬程和设计流量,查900QZ-75G型水泵性能曲线,叶片安装角度为-2°,Q=1.88m3/s,扬程为5.93m,效率η=75.8%,配套电机功率220kw。选3台900QZ-75G型潜水轴流泵(安装角度为-2°)配3台220kw电机。(六)、站身稳定计算墙后回填土φ=25°,C=0。基底摩擦系数f=0.30各种工况下稳定计算成果如下表:站身稳定计算成果表-131-
设计工况水位组合(m)基底应力(KN/m2)不均匀系数抗滑安全系数站前站后PmaxPminση[η]KC[KC]完建期21.0022.00120.857.61102.252.59.541.2运行期23.5023.5080.942.41101.912.52.251.2排涝期23.6823.6881.641.91101.952.52.861.2行洪期25.2025.2070.144.21101.582.52.301.2地震期25.0025.009.5461.846.41101.333.01.101.05根据地质报告,地基土为粉土和粉砂土,地震液化,采取板桩围护消除液化。(七)、电气设计宋湾站选用900QZ-75G型轴流泵3台,配套电机220KW,总装机容量为220KW3=660KW。另外该站为闸站结合的水利枢纽建筑,水闸为1孔3.6m节制闸。供电部门向该站提供的电源为35KV线路,供电电压为35KV。本工程电气设计依据上所条件进行。1、供电配电主要设备选择:1.1主变变压器:选用新型S9节能变压器,经核算考虑到电机为直接启动,本站选用S9-1000KVA/35/0.4KV变压器一台,为减少主变压器空载损耗,设站用变压器一台,用于生活用电、检修和节制闸动力电源,变压器选用S9-50KVA/35/0.4KV一台。1.2其它供电配电主要设备选择:高压断路器选用LW7-35KV断路器,低压配电柜选用GGD型配电柜,继电保护屏选用PK-1型,功率因数电容补偿屏选用PGJ1型自动补偿屏,潜水泵启动屏。2、电气主接线在-131-
35KV高压侧设降压场,35KV进线经隔离开关、避雷器、高压断路器至变压器。在高压侧设电压互感器、电流互感器,作为高压电能计量。在0.4KV侧设母线保护屏一面,电机启动柜一面(三台电机合用一个),为了无功功率就地平衡的需要,设有无功功率电容补偿屏一面(补偿容量280Kvar)以及低压配电屏两面。主变低压侧为单母线连接。此外,本站选用50KVA35/0.4KV站用变压器一台,作为全站动力、照明和变电站控制、保护操作电源,同时作为节制闸动力电源。以上详见电气主接线图。3、控制与保护主变由LW7-35KV断路器配合必要的二次回路进行控制操作。断路器操作选用CT14型机构。根据设计规范,主变采用带时限的过电流保护为主保护,此外还设有过负荷保护、单相低压侧接地保护、温度(瓦斯)保护。主电机启动方式为全压启动,启动屏选用厂家配套的直接启动柜。保护方式有缺相、过载、泄漏、超温、湿度、轴温、浸水等保护。全站均选用220V交流作为控制保护操作电源。配电室设主变保护屏一面,电机启动屏一面,动力屏、照明屏、站用电源屏各一面,并配备必要的仪表便于管理人员进行监视。第二、地涵工程Ⅰ、白塘河地涵(桩号26+970)白塘河上游从庆安水库东侧向南,流经6个低洼乡镇,注入龙河。其流域包括邳睢路沟及白塘河,在XX河以北排水面积58.35km2。该部分区域地面高程大都在22.5~24m之间,现状该区域排水主要是通过白塘河穿徐沙河地涵排入新龙河。该处XX河5年一遇排涝水位在22.3m左右,因此这部分区域的涝水无法自排入XX河,只能保持现有排水系统,仍然向南排入新龙河。现状白塘河河道断面为:河底高程17.0m,河底宽度8.0m,边坡1:3。XX-131-
河在该处的河底高程为18.0m,河底宽度为18.0m左右,边坡1:4。为保证白塘河上段低洼地区的涝水仍然南排,必须采取工程措施。本次可研提出两个方案:方案①白塘河经过地涵与下段连接;方案②XX河经过地涵与下段连接。方案①对白塘河上段低洼地区的排水有影响。由于地涵存在沿程水头损失,采用4孔3.5×3m钢筋砼箱涵,沿程水头损失0.14m,白塘河上段低洼处的地面高程不足22.5m,地面高程比5年一遇排涝水位超高不足0.5m,这对本来就是洼地的白塘河上段排水有负面影响,即抬高了白塘河上段排涝水位0.14m。方案②对白塘河上段低洼地区的排水没有任何影响。对于XX河来说,其用于连接上下游的地涵同样存在沿程水头损失,采用同样孔径的地涵(地涵底高程比方案①低1m),沿程水头损失为0.17m。但由于XX河在地涵以上区域的地面高程较之5年一遇排涝水位要高出1m以上,地涵以上区域排涝水位抬高0.17m,对XX河沿线的排涝影响甚微。投资方面,方案①的投资估算为596万元;方案②的投资估算为万元。方案②比方案①有所增加,但增加较为有限,从整体技术经济综合来看,采用方案②较为合理,可研报告选择方案②进行设计。一、工程布置白塘河地涵位于白塘河与XX河交汇处,主要排除濉北河上游来水,设计标准按5年一遇排涝设计流量66.9m3/s;按20年一遇防洪校核流量122.5m3/s。工程布置如下:1、进口段白塘河河道断面为河底宽18.0m,河底高程18.0m,边坡1:4。进口段上游设20m浆砌石护底,采用钢筋砼扶臂式-131-
圆弧翼墙与进口连接。在进口段设置叠梁式钢闸门,配电动葫芦1台套,方便地涵清淤及检修。2、地涵采用4孔4×3.5m钢筋砼箱涵结构,璧厚40cm,穿XX河洞身底板高程13.40m,两侧与进出口段斜坡连接,洞身共长72m。3、出口段考虑清淤检修封闭,在出口处设置叠梁式钢闸门,配3t电动葫芦一台套。下游设15m长钢筋砼消力池,通过32m长圆弧翼墙与下游河道连接,接17m浆砌石护底护坡,5m抛石防冲槽。详细布置见附图。二、水力计算水位组合工况上洞首(m)下洞首(m)流量(m3/s)设计22.4322.2666.9校核2423.43122.51.断面设计初拟管内流速V=1.5m3/sA=m2取4孔4×3.5m箱涵A设=4×3.5×4=56m2V设=66.9/56=1.19m/s2.计算水头损失(1)沿程水头损失地涵采用钢模板现浇箱涵,紫铜片止水,表面较光滑,糙率采用n=0.013水力半径R=w/x=3.5×4/(2×(3.5+4))=0.93谢才系数C=R/n=0.93/0.013=76.04沿程损失系数=8g/c2=8×9.81/76.04=0.0136-131-
hf=(2)局部水头损失进口损失系数平板闸槽损失系数弯道损失系数出口损失系数总局部水头损失hj=总水头损失h=hf+hj=0.02+0.15=0.17m(3)计算进出口高程进口渠底高程:18.0m进口水面高程:22.43m出口水面高程:22.26m出口渠底高程:18.00mB.防洪期流量复核计算水头损失a.沿程水头损失水力半径谢才系数沿程损失系数-131-
b.局部水头损失进口损失系数平板损失系数弯道损失系数出口损失系数总局部水头损失总水头损失=c.计算进出口高程进口渠底高程:18.0m进口水面高程:24.0m出口水面高程:23.43m出口渠底高程:18.0m三、挡土墙稳定计1、设计工况-131-
水位工况上游水位下游水位完建期22.26运行期22.4322.26校核期24.0023.432、参数选定Φ=27°r土=18KN/m3r水=9.8KN/m3r砼=25KN/m3上游翼墙稳定验算成果表抗滑地基应力(KN/m2)不均匀系数Kc[Kc]PmaxPminP平均[σ]1.2[σ]η[η]完建期1.3391.291.79790.42491.11109.8131.761.021.5运行期1.5171.2101.96570.27486.12109.8131.761.451.5运行期2.4341.0577.39888.19582.80109.8131.761.142下游翼墙稳定验算成果表抗滑地基应力(KN/m2)不均匀系数Kc[Kc]PmaxPminP平均[σ]1.2[σ]η[η]完建期1.2821.294.80995.81795.313112.51351.011.5运行期1.4731.2105.83275.92890.88112.51351.391.5运行期1.6031.05103.58371.44587.514112.51351.452Ⅱ、邳睢地涵(桩号24+980)-131-
桩号24+980处为邳睢公路,该路为市县一级公路,双向四车道净宽30m,加上两侧人行道及绿化带,路宽度超过50m;路西侧为邳睢路排水沟,宽度40m左右;路东侧为庆安干渠,宽度20m左右。该处如果采用建桥方案,桥很宽,投资较大;为解决邳睢路沟排水问题,另需建地下涵洞;为解决庆安干渠向南送水的灌溉问题,还需建渡槽。因此,建设邳睢地涵可以解决上述诸多问题,明显投资少,工程容易实施。一、工程布置邳睢地涵位于XX河与邳睢公路交界处,穿庆安大沟、邳睢公路及庆安干渠,邳睢地涵设计标准按5年一遇排涝设计,流量66.9m3/s;按20年一遇防洪校核,流量122.5m3/s。工程布置如下:1、进口段XX河在邳睢公路交界处河道断面为河底宽18m,河底高程18.0m,边坡1:4,进口段上游设20m浆砌石护底、护坡,钢筋砼扶臂式与进口连接,在进口段设置叠梁式钢闸门,配3T电动葫芦1台套。门槽边留有铁爬梯,方便地涵清淤。2、地涵采用4孔4×3.5m钢筋砼箱涵结构,璧厚40cm,底板厚40cm,邳睢公路下洞身底板高程16.28m,两侧与进出口段斜坡连接,洞身共长112m。在邳睢公路两侧各设Φ200mm通气孔10个。3、出口段考虑清淤检修封闭,在出口处设置叠梁式钢闸门,配3T电动葫芦1台套。地涵出口设15m长钢筋砼消力池,通过圆弧翼墙与下游河道连接,接17m浆砌石护底护坡,5m抛石防冲槽。详细布置见附图。二、水力计算水位组合工况上洞首(m)下洞首(m)流量(m3/s)设计22.6322.4566.9校核24.4323.83122.51.断面设计初拟管内流速V=1.5m3/sA=m2-131-
取4孔4×3.5m箱涵A设=4×3.5×4=56m2V设=66.9/56=1.19m/s2.计算水头损失(1)沿程水头损失地涵采用钢模板现浇箱涵,紫铜片止水,表面较光滑,糙率采用n=0.013水力半径R=w/x=3.5×4/2×(3.5+4)=0.93谢才系数C=R/n=0.93/0.013=76.04沿程损失系数=8g/c2=8×9.81/76.042=0.0136hf=(2)局部水头损失进口损失系数平板闸槽损失系数弯道损失系数出口损失系数总局部水头损失hj==(0.5+0.2+1.104+0.23)×=0.15m总水头损失h=hf+hj=0.03+0.15=0.17m(3)计算进出口高程进口渠底高程:18.0m进口水面高程:22.63m出口水面高程:22.45m-131-
出口渠底高程:18.0.B.防洪期流量复核计算水头损失a.沿程水头损失水力半径谢才系数沿程损失系数b.局部水头损失进口损失系数平板损失系数弯道损失系数出口损失系数总局部水头损失总水头损失=c.计算进出口高程进口渠底高程:18.0m进口水面高程:24.43m出口水面高程:23.83m出口渠底高程:18.0m-131-
三、翼墙稳定计算1、设计工况水位工况上游水位下游水位完建期22.45运行期22.6322.45运行期24.4323.832、参数选定Φ=27°r土=18KN/m3r水=9.8KN/m3r砼=25KN/m3上游翼墙稳定验算成果表抗滑地基应力(KN/m2)不均匀系数Kc[Kc]PmaxPminP平均[σ]1.2[σ]η[η]完建期1.3391.291.79790.42491.1199.8119.81.021.5运行期1.5171.2101.96570.27486.1299.8119.81.451.5运行期2.4341.0577.39888.19582.8099.8119.81.142下游翼墙稳定验算成果表抗滑地基应力(KN/m2)不均匀系数Kc[Kc]PmaxPminP平均[σ]1.2[σ]η[η]完建期1.2821.294.80995.81795.313120.51231.011.5运行期1.4731.2105.83275.92890.88102.51231.391.5运行期1.6031.05103.58371.44587.514102.51231.452第三、桥梁工程一、桥梁设计要素-131-
由于是平地开河,致使现有多条交通路中断,为便于两岸的生产和交通,需建桥梁27座,其中干道公路桥1座,乡级公路桥4座,生产桥22座。干道公路桥的设计标准是:桥面宽7+2×0.75m,荷载标准为汽-20,挂-100。桥面高程平地面,桥跨为5孔×13m。乡级公路桥的设计标准是:桥面宽7.0+2×0.25m,荷载标准为汽-20,桥面高程平地面,桥跨为5孔×10m。生产桥的设计标准是:桥面宽4.5+2×0.5m,荷载标准为汽-10,桥面高程平地面,桥跨为5孔×10m。具体情况见下表。XX河桥梁工程数据表序号名称桩号所属乡镇设计数据备注孔数*孔径(m×m)桥面宽(m)桥面高程(m)1.平峰生产桥2+200苏塘5×104.5+2×0.532 2.小马浅生产桥3+0005×104.5+2×0.531.8 3.苏马交通桥4+1505×107.0+2×0.2531.7汽-204.时果生产桥5+7505×104.5+2×0.531 5.宋庄生产桥6+6405×104.5+2×0.529.7 6.李埝生产桥8+2205×104.5+2×0.529.2 7.卜马生产桥9+260王集5×104.5+2×0.529.2 8.泗八路交通桥11+0005×107.0+2×0.2529汽-209.蚕桑生产桥12+2405×104.5+2×0.528 10.南武生产桥13+1405×104.5+2×0.528.2 11.尤庄生产桥14+7805×104.5+2×0.527.1 12.大营生产桥16+1005×104.5+2×0.526.4 13.小营生产桥17+350龙集5×104.5+2×0.525.5 14.朱楼生产桥18+2405×104.5+2×0.525.5 15.姚龙路交通桥16+8005×107.0+2×0.2525.3汽-2016.前营生产桥21+3605×104.5+2×0.524.6 17.鲍滩生产桥23+000庆安5×104.5+2×0.524.5 -131-
1.马庄生产桥24+1005×104.5+2×0.524.8 2.庆龙路交通桥24+9805×107.0+2×0.2524.7汽-203.彭模生产桥26+3405×104.5+2×0.524.5 4.红光路生产桥27+800梁集5×104.5+2×0.524.6 5.官李生产桥29+8005×104.5+2×0.524.7 6.睢浦公路桥31+3005×137.0+2×0.7524.5汽-207.梁圩生产桥33+1005×104.5+2×0.524.2 8.沈焦生产桥34+8505×104.5+2×0.524.4 9.张果生产桥36+450刘圩5×104.5+2×0.523.5 10.袁楼生产桥37+4005×104.5+2×0.524 可研阶段选取睢蒲公路桥进行典型设计。二、睢蒲公路桥设计1、设计标准荷载标准:汽-20,挂-100;桥面宽度:净7+2×0.75m;跨度:5孔×13m;结构形式:桥面结构采用13m跨钢筋砼预制空心板,下部为Ф100砼灌注桩。2、桩长计算A.恒载计算a.板自重:10.9×5+12.9×2=60.3tb.桥面铺装重:0.1×7×13×2.5=22.75tc.栏杆及缘石自重:2×13×0.4=10.4t0.5×13×0.3×2.5=4.9td.帽梁自重:1×1.2×7.5×2.5=22.5te.墩柱自重:π×0.52×4.8×2.5=9.42t作用在桩顶的恒载垂直力为:-131-
B.活载计算(1)汽-20①单孔荷载:②双孔荷载:(2)挂-100①单孔荷载:(3)人群荷载①单孔行人:22.38KN②双孔行人:44.57KNC.活载反力(1)两跨活载反力:(汽-20,双行车)(人群荷载,单侧)(2)单跨活载反力:(汽-20,双行车)(挂-100)(人群荷载,双侧)D.桩顶最大垂直力E.桩长计算灌注桩每延m自重:(已扣除浮力)冲刷深度考虑1.5m。-131-
灌注桩最大冲刷深度以下的桩长为h,则:因为:故:计算h=16.88m取桩长h为18m。第四、渡槽工程由于XX河的开挖,切断了原有的灌溉水系,需要恢复。Ⅰ.庆安干渠渡槽(桩号22+600)现状庆安水库灌区,灌溉面积11.2万亩,主要灌溉庆安西干渠以东,白塘河以西之间农田,XX河开挖后,XX河以南原庆安水库灌区4.3万亩农田灌溉水源被截断,需建渡槽恢复。庆安干渠渠底高程22.8m,底宽6m,边坡1:2,渠顶高程25.76m,灌溉流量7.1m3/s,水位24.76m。庆安干渠位于XX河桩号22+600处,此处XX河底高程18.0m,河底宽18m,边坡1:4。一、断面设计1、水力设计拟定槽身纵坡,净宽B=2.8m。当净深H=1.42时,2、进口形式及布置-131-
渠道流量Q=7.1m3/s,水深1.96m。进口设长度为4hs=7.84m,取为9m的八字斜墙段,倾斜角度11°。出口设长度为6hs=11.76m,取为12m的八字斜墙段,倾斜角度11°。3、水头损失与水面衔接计算(1)进口段水面降落(2)出口水面回升值(3)槽身沿程水面降落,取L=56m。故(4)通过渡槽的总水头损失4、进出口高程确定进口前渠底高程22.8m,通过流量Q=7.1m3/s时,渠前水深,槽中水深1.42m,进口水面降落,槽身沿程水面降落,出口水面回升。进口槽底高程:出口槽高程:二、槽墩灌注桩验算-131-
1、上部恒载槽身及水重:墩帽重:2、墩自重3、桩顶最大垂直力4、桩长计算灌注桩每延m自重(扣除浮力)冲刷深度考虑1.5m。因为:故:柱底最大垂直力:所以:h=13.24取桩长h为15m。Ⅱ.袁圩干渠渡槽(桩号36+500)-131-
现状袁圩站灌溉面积1.5万亩,该站于1992年建成,为袁圩水库报废后的补偿工程,XX河开挖后,XX河以南原袁圩站灌区的0.6万亩农田灌溉水源被截断,需建渡槽恢复。袁圩干渠渠底高程24.0m,底宽2m,边坡1:2,渠顶高程26.4m,灌溉流量2m3/s,水位25.4m。一、断面设计1、水力设计拟定槽身纵坡,净宽B=1.5m。当净深H=1.03时,2、进口形式及布置渠道流量Q=2.0m3/s,水深1.4m。进口设长度为4hs=5.6m,取为6m。出口设长度为6hs=8.4m,取为9m。3、水头损失与水面衔接计算(1)进口段水面降落(2)出口水面回程式值(3)槽身沿程水面降落,取L=68m。故-131-
(4)通过渡槽的总水头损失4、进出口高程确定进口前渠底高程24.0m,通过流量Q=2m3/s时,渠前水深,槽中水深1.03m,进口水面降落,槽身沿程水面降落,出口水面回升。进口槽底高程:出口槽底高程:二、灌注桩槽墩验算1、上部恒载槽身及水重:墩帽重:2、墩自重3、桩顶最大垂直力4、桩长计算灌注桩每延m自重(扣除浮力)冲刷深度考虑1.5m。-131-
因为:故:柱底最大垂直力:所以:h=10.2m取桩长h为13m。第五、支河防护工程XX河支河西渭河、姚龙大沟、王东大沟、王西大沟、苏东大沟、双洋河、邳睢路西沟等19条大沟及支河现状无节制,XX河开挖后,为了保护河道,防止水土流失,均需在北河口做跌水,南河口与支河平交,河底做缓坡,缓坡比例为1:200。具体情况见下表:XX河沿线支河处理工程数据表序号名称桩号XX河底高程支河底高程支河底底宽边坡地面高程备注1袁楼大沟跌水37+40018.021.05.01:324.0 2西渭河跌水34+50018.021.010.01:324.0 3梁圩大沟跌水33+10018.021.05.01:323.8 4睢浦路沟跌水31+30018.021.05.01:323.82个5毛庄大沟跌水29+14018.020.55.01:323.0 6庆龙路沟跌水24+98018.020.54.01:323.0 7马庄路沟跌水24+10018.021.04.01:323.0 8鲍滩路沟跌水23+00018.020.04.01:322.8 9前营路沟跌水21+36018.023.05.01:326.0 10姚龙路沟跌水19+80020.023.05.01:325.2 -131-
11朱楼路沟跌水18+24020.023.04.01:326.0 12姚龙大沟跌水17+40020.023.55.01:326.5 13王东大沟跌水13+20020.023.05.01:327.0 14泗八路沟跌水11+00024.025.04.01:328.0 15王西大沟跌水8+70024.026.05.01:329.5 16李埝中沟跌水9+22024.027.03.01:330.0 17苏东大沟跌水6+40024.028.05.01:331.0 18双洋河跌水2+80024.028.27.01:331.0 19孙徐路沟跌水2+20024.028.54.01:331.2 第六章水土保持设计第一节水土流失及水土保持现状近几年,为促进本地区农业生态良性循环,加强了农田水利基本建设和中低产田改造;发展林业生产,利用荒山、坡地营造树林,建立农田防护林系,发展田旁绿化;多渠道筹集资金,因地制宜发展经济林果。在农村推广种植绿肥和桔杆还田。通过一系列水土保持措施的实施,生态环境有较大的改善。本工程建设为挖河复堤,压占的土地大多数为农田,其水土流失类型主要为面蚀,间有细沟侵蚀等现象发生。第二节工程建设对水土流失影响一、水土流失特点-131-
:该工程建设以土方工程为主,主体工程包括:筑堤弃土、河道开挖、配套建筑物以及移民迁安工程建设等。工程建设具有弃土(渣)量较多,挖损、堆垫再塑地貌地形面积较大等特点。施工过程中,开挖扰动原地貌造成地表植被和植被的蓄水固土能力减弱,弃土区裸露地表,遇降雨时易产生水土流失。二、工程建设对水土流失的影响范围及影响分析:该工程对水土流失的影响主要是工程建设区内的地表破坏、地貌挖损和堆垫再塑,其中包括新筑堤区、弃土区、河滩开挖区、移民拆迁安置区及施工临时占地等共3km2。在工程总影响范围中,河滩开挖区的功能是河道过水,不计入破坏的水土保持设施面积中,扣除该部分面积,工程建设破坏的水土保持设施面积为2.3km2。该工程对水土流失产生的影响见下表。工程建设影响水土流失情况表主要工程项目建设主要内容和特点影响水土流失的主要因子水土流失的变化筑堤弃土土方回填地形地貌的变化破坏植被增加裸露面,新增水土流失。河道开挖铲运机开挖河道,弃土堆放于堤防背水侧,弃土量大滩地植被被破坏,地貌挖损坏;弃土区堆垫地貌改变地形因子和下垫因子。施工期间下垫面裸露,水土流失加剧,弃土新增水土流失。配套建筑物施工涵闸、跌水、桥梁等的建设土方开挖破坏下垫面,再塑作用对地貌地形的改变等。弃土弃渣新增水土流失,局部加剧水土流失。移民工程沿河移民新建移民区破坏下垫面,堆垫地貌增加坡面。新建移民区破坏植被,建房弃渣增加水土流失。三、水土流失可能产生的危害有:影响工程的运行安全和使用寿命,对堤防外侧耕地的危害,恶化局部生态环境,淤积下游河道。为减轻水土流失对工程的影响,充分发挥河道的防洪排水能力,需对河道进行水土保持,水土保持采取工程措施和非工程措施。第三节水土流失防治措施工程措施为防止河坡免受雨水冲刷,保护河道,充分发挥河道防洪排涝作用,在XX河沿线两侧滩面需做集中排水设施,设置为:纵向距河口0.5m-131-
处做一道素砼矩形集水沟,集水沟两侧壁厚0.1m,底板厚0.1m,净宽0.3m。横向在河坡上每隔100m做一素砼矩形跌水槽,跌水槽底部高程为设计河底,平均坡长25m,跌水槽两侧壁厚0.1m,底板厚0.1m,净宽0.4m。措施为:对新筑堤防迎水坡、堤肩0.5m宽,应进行植物防护,堤防护坡上至堤顶,下至滩面;河道弃土分别堆置于堤防背水侧,弃土区外坡及向肩部0.5m,采取种草措施进行植物防护,护坡范围为上至弃土区顶,下至地面。防护植物根据当地条件、防护性能、经营传统来选定,可选定草种有:狗牙根、百喜草、龙须草、马蹄筋、马尼拉等,使其不露土。在两堤肩、堤坡分别种植杨树或其它树种,排距5m,在保持河道水土的同时亦能产生一定的经济效益,促进生态、经济环境的良性循环。对建筑物建设中产生的弃土、弃渣就近填凹推平,弃土较大的用推土机推至堤防背水坡,边坡采取种草防护措施,移民区水土保持措施:新建房房前屋后,道路两侧应种植枝叶繁茂树种,加强绿化,根据当地自然条件及种植传统,可选泡桐、意杨、杨树等树种。大堤植物防护长度从胥北(0+000)~前袁(38+500)长度为77000m,植物防护面积为1286154m2,大堤及滩地需植树96250棵。大堤草皮护植工程量表位置边坡堤顶平均高程(m)底平均高程(m)两侧总长(m)护坡面积(m2)堤肩护植面积(m2)合计(m2)迎水坡0+000~7+0001:332.531140006640870007+000~10+64031.329728052949364010+640~17+50029271372086773686017+500~38+50027.524.54200039844721000小计7700060457738500背水坡0+000~7+0001:332.531140006640870007+000~10+64031.329728052949364010+640~17+50029271372086773686017+500~38+50027.524.54200039844721000小计7700060457738500合计1540001209154770001286154-131-
第四节工程进度安排堤防植物防护与堤防工程同步,做到堤防填筑碾压完成即实施植物防护,防护林种植在整个工程完工后实施。-131-
第七章施工组织设计第一节施工条件一、自然条件工程所在地区属黄淮海的东南缘,为黄河冲积平原,地势具有西北高东南低特点,地面高程32.0m~22.5m,地表上层为黄泛冲、淤积的壤土和粉质壤土,其下层为粉土和粘土,适合机械化施工作业。二、施工交通条件1、对外交通该工程位于XX县中部徐宿高速公路北侧,有泗八路、邳睢路、睢浦路主要公路穿河而过,还有许多简易道路与河道相连,施工设备和材料调运非常方便。2、场内交通施工期可通过高速公路施工便道和县乡、乡村简易公路将施工机械运至施工区。施工区之间交通由滩面承担。三、施工用水、用电施工期用水主要是施工人员生活饮用水和建筑物施工所需的混凝土拌和养护用水。施工人员生活用水可在施工基地附近打井抽取地下水,还可利用现有沟河水作为施工拌和养护用水,小型建筑物和桥梁建筑耗水量有限,可就近从村庄取水。-131-
施工用电主要有建筑施工、照明和施工基地生产生活用电。河道施工基地和工场宜选择系统电源较近的村镇附近,尽量利用系统电源供电,不足部分或无法利用系统电时用柴油机供电。小型建筑物施工配备柴油发电机。排水机械由于用电分散,使用时间短,用电量小,从系统电源接线供电不经济,拟配备柴油发电机供电。四、建筑材料该工程分土方工程和建筑物工程,筑堤土料主要利用河道扩挖弃土,钢材、水泥、木材“三材”等可到XX县水利物资供用站购买。通过公路运至工地,石料到附近料场(如张圩、岚山)采购,流域内没有黄砂产地,可到徐洪河和徐沙河各砂站采购。第二节施工方法XX河沿线土质以粉砂、粉土、壤土为主,最下层为壤土含砂僵。现状:西部为高速公路带状取土区,其间有许多道路埂坝,取土量也不一样,边线也不一致,取土深度在2m至3m左右,需开挖河底土方修整边坡,清除埂坝,整滩筑堤;东部3.6公里左右,因与高速公路相距太远,高速公路施工没有取土,需平地开河,整滩筑堤。根据以上特点,土方工程施工宜采用机械化施工,挖掘机配合翻斗车、推土机施工,辅以人工修整。新筑堤在筑堤前先将表层草皮铲除,再进行清基,清基厚度为20cm。新筑堤防每层铺料厚度不大于30cm,土料的粒径控制在10cm以内,超径土料人工粉碎。土料土质要求:含水率15~20%,履带式拖拉机压实,设计压实度不小于0.9。当穿堤建筑物部位土方机械施工不方便时,其填土土方应采用胶轮车运输,人工铺料夯实。-131-
筑堤土料在填筑前应取土料进行压实实验,不得超过设计确定的最优含水率范围±3%,每层铺料完毕应分层取样检查,以调整压实遍数,确保堤防填筑质量。浆砌石施工方法:砌筑前,要做好基坑开挖的测量放线,高程复核后方可铺垫层,应在砌体外将石料上的泥垢冲洗干净,砌筑时保持砌石表面湿润,采用座浆法砌筑,砌筑时,要分层砌筑,底浆应铺满,竖缝砂浆要先铺在已砌石块面,不得采用先推石再灌缝的做法,石块之间不得直接挨靠,必须做到“稳、平、错、满”,表面平整度不得大于30cm。砌筑时,要认真挂线,错缝竖砌,紧靠密实,塞垫稳定,大块封边,表面平整,注意美观。隐蔽砌石缝可随时刮平,外漏面应量行勾缝,必须采取留砌缝,砌缝标准为宽2cm,深2.5cm。勾缝一定要填满、压实、抹光、封面平整干净,已完成的砌体要防止石块冲砸和行人踩动。砌筑过程中,应及时撒水养护,养护时间不得少于14天。大、中型建筑物的土方工程施工,采用挖掘机配自卸汽车施工;混凝土工程采用拌和站拌和。小型建筑物的土方工程施工,采用人工开挖,翻斗车运输;混凝土工程采用小型混凝土拌和机拌和。砌石工程,石料均用汽车运至工地,人工砌筑。第三节施工导流一、施工截流坝XX河沿线有双洋河、白塘河、牛鼻河、西渭河,姚龙干渠、庆安西干渠、庆安东干渠(含有渠西沟)及多条大沟南北穿河而过,计划土方施工安排在冬春进行,无需导流,只要考虑截流问题。施工期间,根据各沟河的水位情况,需打高低不等的截流坝,必要时,可随时加高加宽。二、施工排水-131-
土方工程施工大部分采用机械施工,为防止陷车,提高机械效率,施工期应做好降排水工作。1、施工初期排水施工初期明水主要是取土坑内的雨水汇集。水量很少,只需散机泵抽排入附近沟河即可。2、施工经常性排水施工初期排水完成后,利用挖掘机在河道设计中心线开挖底宽1m,深1m,上口宽2m的超深龙沟,将地下渗水雨水集中排出。第四节施工总布置一、施工交通运输1、对外交通XX河大体走向由西向东,南北向有泗八路、邳睢路、睢浦路等主要公路通过,另外还有许多县乡、乡村公路与之相通,基本满足工程的对外交通要求。2、场内交通施工期间通过高速公路施工便道将施工机械运至施工区,施工区和施工区间由乡村道路和滩面承担。为方便铲运机上堤,每隔100m堤段修筑一条宽4m的施工马道,施工结束后,填平压实。二、水电供应1、供水系统施工用水主要集中于建筑物工程和施工基地生活区,建筑物施工和生活用水拟采用打井抽取地下水或至附近村庄引水。河道土方工程施工基地尽量设在村镇和水利管理单位附近,主要利用当地生活设施,无法利用时,采用打井抽地下水解决。-131-
2、供电系统施工区有的距系统电源距离较近,宜从系统电源接线。施工机械主要考虑柴油发电机供电,生活及照明用电由柴油发电机供电或利用附近照明电源。建筑物距离系统电较远时,采用自备柴油发电机供电。三、施工工场及临时房屋1、施工临时仓库为堆放材料和放置施工机械,河道施工和建筑物施工工地均须设置施工临时仓库,其中每个河道施工区设200m2,每个建筑物设50m2。2、材料加工及机械维修厂建筑物施工须对钢筋、木材等进行加工,对施工机械进行维修保养;河道工程施工也须对铲运机、挖掘机等进行维修保养,因此须设材料加工及机械维修厂,为节省开支,采用棚式厂房。每个施工河段设100m2,每个建筑物设20m2。3、其它临时房屋包括临时住房、办公用房、其它生活、娱乐设施用房等。按施工现场人员人均2~5m2设计,一般每个施工区200m2左右。四、弃土区土方工程主要用机械化施工,挖河土方除用于筑堤垫滩外,多余弃土均堆置于堤防外。(一)施工区布置方案根据XX河治理总体规划,计划分三期施工:-131-
第一期施工段:徐洪河口(桩号38+500)~白塘河(桩号26+970),其中徐洪河~西渭河为平地开河,从西渭河~白塘河为取土区,主要进行挖深河槽、修整边坡、筑堤、垫滩,该段附近都有村镇通过,用电、用水可利用附近村庄水电设施。第二期施工段:白塘河(桩号26+970)~泗八公路(桩号10+640),其中全部为高速公路取土区,主要进行挖深河槽、修整边坡、筑堤、垫滩,该段附近都有村镇通过,用电、用水可利用附近村庄水电设施。第三期施工段:泗八路(10+640)~双沟镇胥北村(桩号0+000),该段施工内容与第二期相同。沿线村庄较少,可打井取用地下水,用柴油发电机发电,供施工和照明用。(二)土方平衡及施工用地1、河道工程施工及土方平衡河道土方工程施工包括河槽土方开挖、筑堤垫滩和弃土三部分工作。施工时用推土机将河槽底土方推远至筑堤处,或利用挖掘机配合翻斗车一次性开挖至设计高程。多余土方弃于堤防外背水侧,弃土高度不得高于堤防高度。土方平衡表如下(表中挖方考虑了5%的阶段扩大系数,筑堤土方压实系数为0.85,并考虑5%阶段放大系数)。XX河治理工程土方平衡表单位:万m3河段桩号挖河土方筑堤垫滩弃土备注胥北村~泗八路0+000~10+640101.88020泗八路~白塘河10+640~26+97020017030白塘河~徐洪河26+970~38+500200145552、施工临时用地本工程施工临时占地主要有施工工场、仓库和生活办公用房临时用地,施工机械施工期压地等;停车场均布置在滩地上,不计临时占地,施工机械施工期压地按两侧各取5m-131-
。根据土方规划、施工布置和土方平衡,施工临时占地计算成果为:施工机械工期压地260亩。施工工场、仓库和生活办公用房临时占地为200亩,共计460亩。第五节施工进度计划及主要技术供应一、施工工期安排本工程计划2002年冬开始施工,至2003年汛前完成第一期工程,施工进度计划见表。2002年~2003年施工进度计划表项目单位数量2002年2003年1112123456河道开挖工程万m3250筑堤垫滩万m3175桥梁工程座7枢纽工程座1跌水工程座6地涵工程座1渡槽工程座22003年~2004年施工进度计划表项目单位数量2003年2004年1112123456河道开挖工程万m3251.8-131-
筑堤垫滩万m3220桥梁工程座13枢纽工程座1跌水工程座8地涵工程座12004年~2005年施工进度计划表项目单位数量2004年2005年1112123456桥梁工程座7枢纽工程座1跌水工程座6二、施工总进度1、施工准备该河道土方工程施工主要采用挖掘机、铲运机、翻斗车等,为减少施工截流排水工程,施工期选择在当年的11月至次年的6月。施工准备工作主要进行临时房屋、水电系统、施工征地、房屋拆迁、施工临时道路平整等工作。为争取时间,可在施工准备期就可进行堤防清基施工,10月开始修筑围堤,进行截流和初期排水,再进行导渗龙沟开挖,施工期排水,控制地下水位。2、工程施工施工准备工作完成后,2002年10月下旬进行该施工段的土方开挖,为方便施工导截流,跨河建筑物也同期施工。河道工程的施工顺序为:先对新筑堤防进行清基,再开挖河道,好土用于筑堤,其余土方置于弃土区。根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)的规定,筑堤工料宜先用亚粘土,根据本地区特性及规范要求,XX-131-
河的土性指标为:塑性指标数宜为10~20,且不得含有植物根茎、砖瓦等杂质,XX河堤防为Ⅳ级,粘性土堤压实度不宜小于0.9,控制压实干容重不得小于1.50g/cm3。三、主要技术供应1、施工劳动力计划该工程概算总工日数约需123.1万个,河道工程土方需铲运机台班数96582个。挖掘机台班数12200个。2、主要施工机械设备2.5m3斗容的铲运机,当运距不大于400m时,每个台班可完成土方80m3,按每台铲运机每天完成2.5个台班计算,每月24个工作日,该施工期内可完成土方1.44万m3。经计算,该工程需铲运机台班96582个,数量485套(已考虑机械备用量为15%)。第八章招标投标一、招标基本情况(一)、基本情况-131-
XX河开挖工程是XX县结合徐宿高速公路建设而兴建的一条集灌溉、排涝为主的综合性河道。2000年10月由XX市水利建筑设计院编制《XX县XX河工程建设项目建议书》报省计经委,根据省计经委苏计农经发(2001)241号文批复精神,2002年6月XX县人民政府委托XX市水利建筑设计院编制《XX河工程可行性研究报告》。该工程主要包括土方工程、建筑物工程、房屋拆迁及土地征用等三大部分。其中建筑物工程包括三大枢纽工程、地涵、桥梁工程、渡槽工程、支河处理工程五部分。(二)、工程招标范围由于土方工程为采用农村“二工”即义务工和劳动积累工来完成,不采用招标方式。房屋拆迁及征地部分也不在招标范围。该工程的建筑物工程、水土保持及绿化工程包括建筑、安装及一些原材料、小型设备采用总承包方式进行招标。大中型建筑物工程投标人必须具有一、二级水利水电工程施工资质,持有市、县以上政府部门颁发的施工营业执照,并曾有过与本工程规模相当的工程施工经历。建筑物工程中小型必须具有三级以上水利水电工程施工资质,持有市、县以上政府部门颁发的施工营业执照,并曾有过与本工程规模相当的工程施工经历。勘察设计由XX县人民政府委托XX市水利建筑研究院进行监理和勘察设计。重要设备及材料等采用全省范围内招标。(三)、招标组织形式《XX县XX河工程可行性研究报告》批复以后,主要建筑物工程在XX市水利局监察下,由XX县水利局自行组织招标。(四)、招标方式-131-
建筑物工程采用公开招标方式和邀请招标方式。一、招标初步方案(一)、具体情况及划分:XX河建设工程的勘察、设计、监理资质要求在乙级及乙级以上,勘察、设计及监理分阶段进行。根据XX河工程的实施计划,XX河工程实施建设分三年。2003年度完成徐洪河至白塘河段河道开挖及配套,2004年度完成白塘河至泗八公路段河道开挖及工程配套,2005年度完成泗八路至双沟镇胥北村段河道开挖及其配套工程。2003年度标段划分为五个部分:A标前袁枢纽工程;B标白塘河地涵工程;C标袁圩干渠渡槽工程;D标桥梁工程;E标水土保持及支河处理工程。2004年度标段划分为五个部分:A标梁庙枢纽工程;B标邳睢地涵工程;C标庆安干渠渡槽工程;D标桥梁工程;E标水土保持及支河处理工程。2005年度标段划分为三个部分:A标宋湾枢纽工程;B标桥梁工程;C标水土保持及支河处理工程。上述标段依据年度分项工程来划分。(二)、重要设备,材料划分根据实施年度工程中的重要设备、材料,分单项工程进行招标,如枢纽工程中机电设备,金属结构分别进行招标。(三)、技术规范工程施工中,工程质量评定标准按有关标准和规范施工。(四)、招标工程计划《XX县XX河工程可行性研究报告》待批复以后,成立XX-131-
河工程建设管理处,具有独立法人资格,严格按照基建程序进行。先报建,经上级主管部分审核同意后,上网发布招标公告。具体过程按招标→开标→评标→订合同→开工五个阶段进行。每年年度工程批复后,立即组织人员进行招标工作,在每年10月份之前完成招标工作。工程建设在第二年汛期前完成。-131-
第九章挖压拆迁及移民安置第一节概述一、工程概况XX河治理工程设计标准为除涝5年一遇,防洪20年一遇,工程措施为:通过河道开挖及整治,达到除涝和防洪设计标准,并为沿线18.7万亩农田灌溉提供充足水源。灌溉设计保证率75%。本工程移民拆迁影响地区有双沟镇、王集镇、庆安镇、魏集镇、梁集镇,拆迁人口980人;拆迁房屋27859m2(不含辅助房),工程永久占地3649亩,临时占地460亩。二、地区经济状况XX县国土总面积为1773平方公里,总人口129万人,总耕地150.9万亩,人均耕地1.34亩/人。2000年底,XX县人口耕地基本情况见表一,粮食、棉花、油料种植情况见表2。XX县2000年度人口、耕地基本情况表一总人口(万人)农业人口(万人)总面积KM2耕地(万亩)人口密度(人/KM2)人均耕地(亩/人)129111.51773150.97221.18XX县2000年农作物种植情况统计表二播种面积(亩)总产(T)单产(Kg/亩)播种面积(亩)总产(T)单产(Kg/亩)播种面积(亩)总产(T)单产(Kg/亩)174616955277031725821852812205103850683266XX县2000年国内生产总值36.61亿元,其中第一、二、三产业分别为14.67亿元,10.59亿元,11.35亿元,本工程影响区2000年国民经济统计见下表。-131-
工程影响XX县国民经济统计表国内生产总值(亿元)第一产业增加值(亿元)第二产业增加值(亿元)第三产业增加值(亿元)农民人均纯收入(元)36.6114.6710.5911.352663第二节工程占地及影响实物指标一、占地及拆迁范围、数量该工程的挖压占地主要包括:一是因挖河占用的土地;二是筑堤垫滩及弃土占地;三是移民安置区土地;四是施工期施工临时占地。第一部分:经计算该工程永久占用耕地3649亩,永久占地分乡镇统计见下表。影响区各镇永久占压耕地统计表镇永久占地(亩)总占地面积(亩)挖压占地移民占地双沟1390139王集139031.51421.5庆安103112.51043.5魏集1020102梁集85885943合计35201293649该工程临时占地主要为施工临时占地,其中包括施工机械临时压地,施工工场和仓库临时占地。经计算,该工程临时占地为460亩。二、工程影响实物指标该工程的实施地区为XX县中北部地区,占地和拆迁经过详细调查有以下内容:房屋及附属建筑物:房屋调查按用途和类型分主房和辅助房,其中主房按结构分为楼房、砖瓦、土瓦三种,辅助房包括牛栏、厕所、猪舍、炉灶等;附属建筑物包括围墙、坟墓、水井、地坪等。-131-
土地:根据土地的耕种现状及收益情况分为农地、蔬菜地等。专项设施:该工程影响到的专项设施主要指沿河及跨河的水利、交通和输变电等设施。其中水利设施中包括小型灌溉站,小型涵洞等,交通设施包括道路桥梁等。林木:林木调查为一般林木和果树。通过拆迁实物指标的调查和占压耕地的计算,该工程影响主要实物指标为;工程永久占压耕地3649亩,施工临时压占耕地460亩;拆迁人口980人,拆迁房屋27859m2,其中楼房183m2,砖瓦房24781m2,土瓦2895m2,拆迁辅助房476间,水井237眼,坟墓760座,跨河输电线路改线或移杆23200m,砍伐果树8400棵,该实物指标的征迁范围是:设计河道外堤脚线之间区域及施工临时用地。具体实物指标数量见表挖压拆迁及移民安置补偿标准-131-
序号项目单位数量单价(元)复价(万元)一、房屋拆迁补1、楼房M2 1833005.52、平房及砖瓦房M224781216535.33、土瓦M2289518052.14、辅助房厕所、猪圈间4762009.5二、征地补偿1、拆迁户宅基地亩1298240106.32、干河永久征地亩352082403007.13、临时占地亩46080036.8三、三线补偿费1220V—380V道75500(400m/道)3.92通讯线路道51300015.3四、树木补偿费1、果树棵84005042五、零星补偿费1、围墙M254242513.62、院内简易棚M21596355.63、鱼塘亩55000.254、蔬菜大棚(1)砖墙无屋面M2458.670.32(2)土墙有屋面M2917353.25、手压井个2372606.166、机井个120000.27、坟座760503.88、院内地坪M23203206.49、供电人98020019.610、通讯、照明人9804003.92第三节移民安置总体规划一、安置原则和依据坚持走开发性移民安置路子。贯彻前期补偿、补助与后期扶持的移民安置方针,使移民生产有出路,劳力有安排,逐步达到或超过原有生活水平,并帮助脆弱群众改善他们的生活。坚持对国家负责、对移民负责、实事求是的原则,做到移民安置与资源开发、环境保护、水土保持建设和社会经济发展紧密结合,把开发和治理紧密结合起来,促进移民安置区的生态环境向良性循环方向发展。二、安置任务及指标-131-
1、移民安置任务农村移民安置规划任务是安置农村移民人口和劳力。根据其性质不同,分为生产安置任务和生活安置任务。(1)移民生产安置任务:是指工程占压影响的移民中失去劳动对象(主要指耕地)后,需重新安排劳动的人口,即生产安置人口。经计算,该工程永久征地3649亩,按现状人均占有耕地计算,移民安置规划水平年(2000年)需进行生产安置人口总计2399人。(2)移民生活安置任务:是指工程占压影响的移民中失去房屋后,需重新建房安置的人口。经计算,移民安置规划水平年(2000年)需进行生活安置的人口,总计980人。移民安置任务见下表。移民安置任务镇占压耕地(亩)人均耕地(亩/人)生产安置人口生活安置人口(人)人口(人)劳力(人)双沟1391.44396510王集1421.51.645864469239庆安1043.51.68362034895魏集1021.56265350梁集9431.252754414646合计3649239913179802、生产安置区主要规划指标(1)人均生产用地指标:规划水平年规划人均1.0亩(2)人均粮食指标:通过改善农业生产条件,调整种植结构,在保证农业人口人均粮食450kg-131-
/人,同时大力发展经济作物的种植、蔬菜大棚、养殖业和加工业,增加农民收入,提高生活水平。三、安置区环境容量分析环境容量是指定安置区在保证自然生态向良性循环演变,在一定的质量条件下,能吸收或供养人口的数量,环境容量分现实容量和潜在容量。通过国土资源的合理规划,投入一定数量的资金、技术、劳力等,潜在容量可变为现实容量。移民安置容量主要与幅员面积、气候条件、经济发展水平、生活条件、人口素质等有关。根据该工程特点,移民居住点分散,每一点上占压移民数量相对较少的特点,移民安置方式主要采用就近就地后靠的原则由地方政府和拆迁居民协商自行选取。移民安置主要着眼于安置区土地资源的开发利用和产业结构调整,安置区环境容量分析,主要是分析移民安置区的土地承载力和水资源容量。根据该区现状经济发展水平,人均土地不宜低于1.0亩,其中人均生产用地不低于0.8亩,人均粮食不低于450Kg/人。移民生产安置区的选择遵循以下几条基本原则;一是在本镇内就地安置;二是有足够的土地资源,以保证每一位安置到该处的居民所得到的耕地不少于设计制定的安置标准;三是与移民安置区之间的距离尽可能小,以方便移民的生产耕作;四是尽可能与安置前有相同或相近的生产环境和耕作制度,以利于移民安置后尽快恢复生产。根据以上生产安置区选择原则及该区实际情况,选择村内安置的方式。1、土地承载容量分析土地承载容量是建立在土地评价的基础上,综合考虑了土地资源的质量和数量,还考虑了投入水平,人均消费水准等社会因素,选取以粮食占有量和人均耕地为指标容量计算模式。根据XX-131-
县统计资料,工程影响区2000年所涉及的人口中,王集镇:人均粮食占有量为465Kg/人,人均耕地为1.645亩/人;工程征地后人均粮食占有量为458Kg/人,人均耕地1.624亩/人。满足人均最低粮食占有量和人均耕地指标。工程前后影响各镇人均粮食和耕地变化情况见表工程前后影响各镇人均粮食和耕地情况表镇农业人口(人)安置前安置后耕地(亩)粮食产量(T)人均耕地(亩)人均粮食(Kg)耕地(亩)粮食产量(T)人均耕地(亩)人均粮食(Kg)双沟5324076800221551.44341676661221151.44415王集68456112580318621.645465111158314591.624459庆安63792107340420151.683658106279416061.666652魏集68300106665337581.562494106563337251.56493梁集7084488717301931.25242687774298721.2394212、水资源环境容量根据安置区常年用水情况分析,干旱年人畜用水基本能保证,由于移民为镇内安置,以镇为单位的安置区人口没有增加安置后人均水资源量没有变化,因此,安置区水资源承载力没有改变。第四节移民生产安置规划一、规划原则和标准拆迁居民的安置确定为就近后靠安置,并通过土地调整,保证安置居民有一份基本生活土地。新居民点的选择本着零星拆迁、零星安置;集中拆迁、集中安置;就地后靠、不离本土,并满足环境容量的要求进行,要有利于生产,方便生活和节约用地,拆迁居民的生产开发资金以征用土地补偿经费为主。生产开发方式主要以发展种植业、养殖业和加工业,使用户拆迁居民都有恢复原有生产水平并适当提高的物质基础。-131-
农村拆迁居民生产生活用地标准采用准土地指标,即人均生产用地和生活用地之和,根据工程所在地区的生产、生活水平和粮食产量,要保证居民的最低生活标准必须满足人均0.8亩口粮地,人均0.2亩经济田。因此安置区人均准土地指标为1.0亩,工程实施征地后,人均耕地不足1.0亩的用户必须通过土地调整进行补足。二、移民生产措施计划(1)调整土地根据项目区移民征地规划、计划划拨生产用地2399亩。(2)调整产业结构根据各移民安置区所处的位置,结合XX县经济发展规划,拟对梁集镇移民安置区发展大棚蔬菜种植。经过现状大棚种植情况的调查,每亩大棚蔬菜投入约2400元,年亩产值约4700元,年亩纯收入2300元。三、临时占地基础设施恢复补偿该工程临时占地为施工期施工机械压地等。由于施工机械施工期间压地没有对耕作层造成破坏,只对受影响的当地作物进行赔偿,不进行土地复耕,临时征地补偿费按1亩产值另加青苗费进行补偿。四、工程占地及移民安置影响分析该工程移民涉及到双沟、王集、庆安、魏集、梁集五个镇,工程永久占地2399亩。该工程永久占地及移民建房安置占地对各镇耕地影响程度分析见下表。工程占地对沿线各镇耕地影响程度分析表镇现在耕地(亩)征用耕地(亩)影响程度(%)小计工程占地建房占地双沟7680013913900.2王集1125801421.5139031.51.3庆安1073401043.5103112.51魏集10666510210201-131-
梁集88717943858851消除工程占地不利影响的对策主要依靠调整种植业结构和发展养殖业来增加农业综合能力和增加农民收入。第五节移民房屋迁建规划本工程安置人口总数为980人,由于该工程移民数量较少,农村移民建房安置方式按安置区规模集中安置。规划将拆迁相对分散且人数较少的行政村的拆迁居民在本村范围内集中安置,安置地点本着就近地后靠的原则,由地方政府扩迁居民协商自行选取。规划安置拆迁居民980人。第六节拆迁及移民安置对象一、编制依据1、中华人民共和国国务院第74号《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》(1991年12月)2、水建(1998)15号文关于印发《水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准的通知》。二、补偿标准根据苏证发[2000]77号及徐政发[1999]155号文,永久征地补偿费8000元/亩,外加耕地开垦费5元/m2,土地变更费1元/m2,征地管理费取3%,共计12360元/亩。高速公路取土区域复垦费为7600元/亩,因此高速公路取土区域永久征地补偿费按4760元/亩计算。临时占地按占用期和复耕费确定补偿标准。该工程施工临时占地时间一般不超过一个冬春,且对地表耕作层无破坏,按1倍亩产值进行补偿,即800元/亩进行补偿。-131-
第十章环境保护设计第一节综合评价本工程的施工将给当地环境带来一定的影响,主要有以下几种:1、有利影响:工程的建成不仅能解决XX县西北高亢区灌溉无水源问题,提高农业产量,而且还能提高防洪排涝标准,减少水土流失和农业损失,改善沿线生态环境,促进农村养殖业发展。2、不利影响:(1)本工程沿线附近居民较多,施工期间废水、废气及噪声对环境将有一定的不利影响。(2)工程施工占地对当地居民的生产生活亦带来一定程度的不利影响。针对以上影响,进行相应的环保设计,将其不利影响减少到最小。第二节工程对环境的影响分析一、施工期对环境的影响分析(一)施工导流对环境的影响下段自西渭河至徐洪河土方高速公路施工未用,属于平地开河,西渭河以西至白塘河可分别导入西渭河和白塘河进入徐沙河;白塘河以西至宋湾枢纽可分别导入睢邳路路西沟和姚龙干渠西沟以及王东大沟进入徐沙河,以西上段可导入双洋河或王西大沟至徐沙河,由于XX河现状是在徐宿高速公路呈带状取土形成,水质较好,不会对徐沙河水体构成污染。(二)施工对水环境的影响-131-
工程施工对水环境造成影响的污(废)水主要包括生产废水和生活污水。施工生产废水主要来自砼养护等,这部分废水主要特点是泥沙等悬浮物含量高、无毒,因此排入水体后增加水的混浊度。且混凝土冲洗水PH值高,排入水体后有可能增加水体的碱性。本工程建筑物除三大枢纽工程产生的生产废水需当地成池静化再排出外,其它工程规模相对较小,且分布散,各施工点生产废水排放量相对较少,只要经过适当处理不会对河流水质造成太大的影响。施工生活污水排放量较少,且施工多处于离居民生活区较远地区。对生活污水中主要污染源集中处理后就不会对环境造成太大的影响。(二)施工对大气环境的影响工程施工对大气环境的污染主要来源于施工机械、机动车辆燃油排放的废气和施工公路运输途中产生的粉尘。施工期废气污染源多为流动性、间歇性污染源,污染强度不大,但污染源较分散。施工场地多位于农村旷野,地势较为平坦开阔,大气扩散条件好,因此,施工期间对周围地区的大气环境的危害是轻微的。(四)施工对声环境的影响本工程施工噪声主要来源于土方工程施工,砂石料加工系统和交通运输系统,主要施工机械有铲运机、挖掘机、泥浆泵、混凝土拌和机、振捣器及其它施工机械等。本工程全线离密集居民生活区较远,仅有少数村庄靠近,在白天,施工噪声不会对当地居民生活带来太严重的影响,但在晚上,靠近居民生活区施工现场应采取相应的劳动保护措施,以免影响居民的睡眠休息。其次,由于施工场地铲运机、拌和机和振捣器不停的发出噪音,现场及附近施工人员也应采取相应劳动保护措施。(五)施工固体废弃物对环境的影响-131-
本工程固体废弃物主要由各类房屋拆建而产生,还将产生大量的生活垃圾,多以有机物为主,易对环境造成污染,应采取相应的处理措施。一、工程对农业生态环境的影响本工程实施后对农业生态环境主要有以下几个方面的影响:1、由于实施了“东水西送”,解决了XX西北高亢地区农业缺水,加速了灌溉用水、地下水、排水之间的合理性循环,优化了土壤结构,提高了农业产量。2、工程建成后,排涝标准提高,将加速地下水循环,减少地下水酚和氟含量以及重金属含量。二、工程对群众生产生活的影响本工程对群众生产生活影响比较大的是工程挖压占地,房屋拆迁。1、本工程挖压永久占地3649亩,临时占地460亩,为沿河道两侧线性占地。由于占地分散,对沿线群众的人均耕地影响不大,所占土地可通过行政村或组予以调整解决。2、本工程共拆迁房屋27859m2,房屋拆迁会造成群众居住条件的短暂不便,但拆迁居民的居住条件将会比原来有较大的改善。第三节施工期环境保护一、防护措施1、废水处理(1)经常性排水处理经常性排水主要包括双沟、王集、庆安、梁集等四个镇日常生产及生活排水、降水及砂石料冲洗水等,该工程经高速路取土完毕后,河道中存有少量水,剩余土方多数为水下方,因此施工时必须做好施工排水。(2)施工人员生活污水处理-131-
本工程施工生活、办公区设在附近村镇。施工高峰期每天约有施工人员500人左右。人均日用水量按0.25m3/天计污水排放量按用水量的80%计,人均日排放量约为0.20m3,生活污水的主要污染物质是有机污染物,但因生活用水量较少且施工附近多为农田,不会对环境造成大的影响,只需将污染物质集中处理,其余生活污水可直接排入水体。2、废气处理大气质量保护措施包括:燃油机械设备排气净化措施;车辆运行扬尘防护措施;水泥运输、装卸时的泄漏防护措施。(1)燃油机械设备排气净化措施工程施工以机械施工为主,施工机械有翻斗车、轻型自卸汽车、挖掘机、推土机、拖拉机等,燃油设备排气相对集中,污染比较严重。排气中主要污染物为氮氧化物,碳氢化合物、氧化碳、铅化合物等。排气净化措施有:①加强对燃油机械设备的维护保养,发动机应在正常、良好状态下工作。②采用无铅汽油。③加强道路建设,减少弯道和坡度,保持路面平整。(2)、车辆运行扬尘防护措施本工程车辆运量大,如不注意防护,污染将极为显著。车辆扬尘主要源于路面尘土,只要有效地控制其来源,即可减免车辆扬尘,可采取如下措施:①加强道路管理和养护。②配备洒水车,适时对施工场地进行洒水。(3)水泥运输、装卸时的防护。本工程在水泥运输、装卸时会造成泄漏。为加强管理和劳动保护,采取向施工人员发放防尘面罩,运输装卸过程注意保持袋子不破损。-131-
3、噪声处理防护措施(1)尽量采用噪声强度小的施工机械,满足GB12523-90《建筑施工场界噪声限值》。(2)将器械声强度大的作业尽量安排在白天。(3)个人配戴防声用具,常用防声用具有棉花涂腊、伞形耳塞、耳罩、防声头盔等。(4)增加工人换班次数或按国家规定缩短工作时间等。4、固体废弃物处理措施各点建筑垃圾量较小且分散,处理措施就近选择洼地填埋,后用土覆盖整平。对于生活垃圾处理应集中起来加以掩埋或运走。5、人群健康保护施工期,环境卫生较差,且施工人员相对集中并可能出现供水不正常情况,易引发群众性疾病传染病,应加强施工人群健康保护。(1)卫生清理①要定期及时地清理工区内垃圾、粪便,并进行环境消毒。②在生活区内定期杀虫、灭鼠。(2)施工人员健康保护①定期进行卫生检疫②发放常见病的预防药③保护水源、切断污染物用水的途径-131-
第十一章工程管理设计第一节管理范围和任务本工程管理内容包括河道及堤防、建筑物三部分,实行专管与群管相结合。一、河道与堤防工程XX河自与徐洪河接口处到双沟胥北,河道总长38.5km,堤防长度77km。河道和堤防工程管理范围主要包括:堤身、堤内滩地、河床和堤外弃土区护堤地、穿堤建筑物、护岸、附属设施(堤滩、交通、通信设施)等。该工程堤防为Ⅵ级堤防,工程管理范围为20m,保护范围为50m。河道及堤防工程管理的主要任务是:充分发挥河道和堤防工程的防洪、除涝及引水能力,确保工程安全完整,开展各种综合经营活动,提高管理水平。二、建筑物工程主要指三大枢纽、桥梁、小型涵洞、沿线小型泵站及跌水工程。三、其它工程管理其它工程管理包括观测设施、防汛护堤屋、护堤地、里程桩等。以上管理项目和范围在施工期与地方签订协议,划定界限,设立标志,明确职责和管理权限。第二节管理体制和管理机构:根据《堤防工程管理设计规范》(SC171-96),堤防工程应按水系统一管理和行政区划分级管理相结合的管理体制,建筑物按所在河段划入相应的管理机构。-131-
工程施工期间,同时设堤防管理机构,配备专职管理人员和设施。严格按照《堤防工程管理设计规范》(SC171-96)的规定和要求进行设计。堤防工程管理采用专管和群管相结合,设立专门管理机构,即XX县XX河堤防管理所,管理机构设置包括行政股、财供股及工程管理股,堤防管理所兼职管理宋湾枢纽、梁庙枢纽、袁圩枢纽。第三节管理单位定员编制管理单位定员编制人数按水利部《水利工程管理单位编制定员试行标准》之《河道堤防编制定员标准》执行。XX县XX河堤防管理所(兼职管理宋湾枢纽、梁庙枢纽、袁圩枢纽)按堤防等别Ⅳ确定定员标准,编制人员32人,编制如下:1、生产人员:18人,具体包括:(1)、技术人员6人;(2)、堤防维护人员4人;(3)、小型涵闸维修人员6人;(4)、通讯人员1人;(5)、司机1人。2、管理人员:10人,包括行政股3人;财供股3人;工程管理股4人。3、服务人员:4人。-131-
第十二章设计概算第一节编制说明一、编制办法依据2000年10月苏水基(2000)110号文颁布的《江苏省水利基本建设工程设计概算编制规定》(2000年修改本)。二、编制依据建筑物工程和机械化土方工程采用1990年8月编制的《江苏省水利工程概算定额》(建筑工程)、2000年10月《江苏省水利工程概算定额》(建筑工程、安装工程)及2000年度动态基价表。机电设备及金属结构构件制作安装采用1991年12月《江苏省水利工程概算定额》(安装工程)、2000年10月《江苏省水利工程概算定额》(建筑工程、安装工程)及2000年度动态基价表。三、主要大宗材料价格1、材料价格采用XX县水利局2002年元月调查到工价。2、机电设备价格根据市场调查价确定。3、人工单价为22.04元/工日,机械费调整在《2000年度动态基价》机械一类费用的基础上调增35%。四、其它费用挖压土地:12360元/亩。临时占地:800元/亩。-131-
勘测设计费费率:参照江苏省水利基本建设设计概(预)算编制规定(2000修改本)执行。第二节工程投资一、主要工程量土方536.7万m3,砌石12102m3,混凝土20658m3,钢筋2018.4T,永久占地3649亩,拆迁房屋27859m2。二、工程投资总投资15060万元,其中:土方工程4075.6万元,绿化费115.5万元,挖压拆迁赔偿4075.6万元,建筑物工程6673.8万元。三、资金筹措土方工程采用农村“二工”即义务工和劳动积累工完成,建筑物工程由省市县共同筹措,挖压拆迁赔偿由省补贴。-131-
第十三章工程经济评价第一节概述XX河以灌溉效益为主,并兼有防洪、除涝及环保效益,工程属于公益性水利工程建设项目,只进行国民经济评价。经济评价主要依据国家计划委员会1993年4月《建设项目经济评价方法和参数》、水利部1994年4月《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)。XX河长度38.5km,计划2003年至2005年实施完成,2005年年末发挥效益,正常运行期50年,效益计算基准年取在2005年年末,各项费用和效益按年末发生和结算,社会折现率12%。经计算,本项目效益费用比为1.33,经济内部回收率为15.34%,国民经济评价可行。第二节工程投资一、费用构成本工程的费用主要有固定资产投资、固定资产更新改造投资、年运行费和流动资金四部分构成。1、固定资产投资XX河的固定资产投资包括河道土方工程投资、占地及拆迁安置工程投资及建筑物工程投资三部分。按工程概算表提供的数据,本工程总投资15060万元,其中河道土方工程投资4195万元;建筑物工程投资6673.8万元;绿化费115.5万元,挖压拆迁投资4075.6万元。XX河工程投资2003、2004、2005年三年分别投入6000、6000、3060万元。-131-
2、固定资产更新改造投资本工程建设期1年正常运行期50年。在25年后需对机电设备及金属结构更新改造。这部分投资为890万元。投入时间为1年。3、年运行费本工程的年运行费包括工程维护费、燃料动力费、管理人员工资及福利、工程管理费等。具体按费率计算。⑴河道工程的年运行费按投资的1.5%,另每10年清淤一次,清淤按投资的10%计。⑵桥涵闸工程年运行费按投资的2%。⑶抽水站年运行费按投资的10%。合计年运行费为581万元。4、流动资金流动资金包括维持正常运行所需购买燃料、材料、备品备件及支付职工工资等的周转性资金。估算本项目的流动资金150万元,安排在第二年投入,在运行期末一次性回收。二、工程费用调整按影子价格调整工程费用,影子价格换算系数参照相关工程使用情况,采用0.95。第三节工程效益XX河以灌溉效益为主,并兼有防洪、除涝及环保效益。本工程效益主要计算灌溉效益、防洪和排涝效益。。一、灌溉效益XX-131-
河灌溉区域主要包括双沟镇东片局部,王集镇、庆安镇北部,梁集镇大部,魏集镇南片局部,睢城镇北部共计18.7万亩面积。灌溉效益的计算就是通过计算现状和治理后的多年平均灌溉效益,两者之差即为本工程的多年平均灌溉效益。灌溉效益B=ε.(Y1.P1.A1-Y2.P2.A2),式中,Y1,Y2为工程前后粮食产量;P1,P2为工程前后粮食价格;A1,A2为工程前后粮食灌溉面积;ε为效益分摊系数。根据规范,取ε=0.3。经计算,多年平均灌溉效益为1305万元。二、防洪效益XX河主要排泄废黄河以南、XX河以北,除经邳睢路沟、白塘河等排泄的洼地之外,共计108km2的洪水。防洪效益的计算就是通过计算现状和治理后的多年平均洪水损失,两者之差即为本工程的多年平均防洪效益。洪灾损失指标包括洪水淹没地区单位面积资产损失值、洪灾损失增长率等,其中洪灾损失值为水淹区资产值与洪灾损失率的乘积。洪水淹没区的资产值采用2001年的社会经济调查数据,调查部门包括农业、林业、养殖、副业、工业、商业、交通、邮电通信、水利等各个部门及居民财产等设施,折合亩均总资产值为5608元/亩,由于各个部门受水灾时损失上的差异,各部门采用不同的洪灾损失率,当淹没水深大于0.5m时,农业损失率取60%,其他各部门损失率取10-40%;当淹没小于0.5m时,农业损失率取30%,其他各部门损失率取5-20%。经计算,淹没水深大于0.5m时,XX河流域洪灾损失指标为1524元/亩;淹没水深小于0.5m时,洪灾损失指标为1838元/亩。经计算,多年平均防洪效益为156万元。三、排涝效益-131-
XX河主要相机排泄废黄河以南、XX河以北,除经邳睢路沟、白塘河等排泄的洼地之外,共计108km2的涝水。根据《水利建设项目经济评价规范》的规定,水利建设项目的排涝效益应该按该项目可以减免的涝灾损失计算,以多年平均效益和特大涝水年效益表示。根据XX河治涝区特点和资料情况,采用内涝积水量法计算排涝效益。根据统计资料建立面上积涝水量与作物受涝减产系数之间的关系。通过分析计算工程前后最大降雨相应积涝水量的关系以及最大降雨形成的积涝水量与减产系数的关系,即可计算各频率降雨工程前后的涝灾减产系数,采用频差法计算多年平均排涝效益系数。经计算,工程前、后多年平均作物减产系数分别为0.15和0.09,则多年平均排涝效益系数为0.06。根据XX河流域秋粮作物组成和2001年价格,计算得秋粮亩产值为550元。因农业生产与土、肥、水、种及作物轮作均有关系,水利贡献率取65%。多年平均排涝效益为年平均排涝效益系数、亩产值、耕地面积及水利贡献率的乘积,年排涝效益为257万元,考虑到XX河为相机排涝河道,年排涝效益取50%,即年排涝效益为129万元。经过以上计算,灌溉、防洪及排涝多年平均工程效益合计为1590万元。第四节工程经济评价本工程建设期3年,2002年开工,三年完成,工程运行期50年,计算期基准点选在2005年年末,当年年末全部发挥工程效益。一、国民经济评价根据《水利建设项目经济评价规范》要求,编制国民经济效益费用流量表,详见《XX河投资概算表》。计算结果,XX河工程国民经济内部收益率为15.34%,经济净现值为-131-
6980万元,效益费用比为1.33。本项目在国民经济上是合理的和可行的。二、敏感性分析由于经济评价中涉及的因素很多,许多参数是依据预测或估算获得的,存在着不同程度的不确定性。为了分析不确定性因素对评价结果的影响,根据规范要求,从对国民经济评价不利的角度出发,确定工程投资和工程效益做上下浮动,逐一计算国民经济评价指标。计算成果见下表。敏感性分析成果表投资或效益增减情况评价指标经济内部回收率(%)经济净现值(万元)经济效益费用比基本方案15.3469801.33投资增加20%12.8143201.10投资减少10%16.2181201.42效益增加10%16.2881401.41效益减少20%12.8843501.09投资增加10%,效益减少10%12.9544151.08-131-'
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