石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告

'石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告（报批稿）16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告目录1综合说明11.1前言11.2水文21.3工程地质31.4工程任务和规模51.5工程总体布局及主要建筑物71.6工程管理101.7工程占压处理101.8施工组织设计111.9环境影响评价141.10水土保持141.11工程投资估算151.12经济评价151.13节能效果分析161.14结论及建议162水文172.1流域概况172.2气象192.3径流192.4洪水232.5泥沙322.6水位流量关系和设计洪水位322.7冰情393工程地质403.1序言403.2区域地质概况403.3堤基工程地质条件4216 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告3.4防洪堤工程地质问题分析与评价553.5天然建筑材料563.6结论与意见574工程任务及规模694.1区域社会经济694.2河道现状及存在的主要问题704.3工程建设的必要性744.4河道防洪规划概况774.5河道演变及河相分析774.6工程任务规模815工程总体布置及主要建筑物845.1设计标准845.2工程总体布置855.3主要建筑物设计865.4主要工程量946工程管理956.1工程建设期管理956.2工程运行期管理956.3工程招投标967征地移民987.1工程占压区基本概况987.2工程占压影响范围987.3实物指标987.4工程占压补偿投资标准及补偿投资估算998施工组织设计1008.1施工条件10016 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告8.2天然建筑材料1018.3施工导流1028.4主体工程施工1028.5施工交通运输1038.6施工工厂设施1038.7施工总布置1048.8施工总进度1049环境影响评价1069.1环境现状1069.2工程分析1079.3环境影响评价1079.4环境保护措施1099.5环境管理1109.6环境保护投资估算1129.7综合评价结论11210水土保持11410.1项目区水土流失及水土保持现状11410.2防治责任范围11410.3水土流失防治方案11510.4水土保持投资估算11610.5综合结论11610.6建议11611投资估算11711.1工程概况11711.2投资主要指标11711.3编制依据11711.4编制办法11711.5工程投资估算结果11916 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告11.6工程投资估算表11912经济评价12612.1主要评价依据、方法及参数12612.2费用计算12712.3效益分析12712.4经济评价指标及分析12713节能分析13113.1项目的用能标准及节能设计规范13113.2项目能源消耗种类和数量分析13213.3项目所在地能源供应状况分析13213.4节能效果分析13214结论及建议13314.1结论13314.2建议13316 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告工程综合特性指标表序号名称单位指标备注一防洪堤工程1水位、流量指标1.1设计洪水位m见表2-121.2洪水流量m3/s190050年一遇洪水2加培防洪堤2.1加培防洪堤长度km2.11右岸桩号0+000～1+210和5+210～6+1102.2断面型式砂砾石填筑，堤顶宽6.0m，临水侧边坡1:1.5，背水侧边坡1:1.25；临水侧自上至下采用现浇混凝土护坡，板厚20cm～30cm，基础埋深4.0m，基础厚30cm～40cm。3新建防洪堤3.1新建防洪堤长度km4.0右岸桩号1+210～5+2103.2断面型式砂砾石填筑，堤顶宽6.0m，临水侧边坡1:1.5，背水侧边坡1:1.25；临水侧自上至下采用现浇混凝土护坡，板厚20cm～30cm，基础埋深4.0m，基础厚30cm～40cm。四总工期月12五主要工程量1砂砾石开挖万m313.772砂砾石回填万m312.103堤身填筑万m324.164浆砌石及砼拆除万m30.0285砼万m32.422六总投资万元1831.3616 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告1综合说明1.1前言黑河是我国西北地区第二大内陆河，发源于青藏高原北部的祁连山中段，流经青海、甘肃、内蒙古三省（区），干流全长951km，流域面积约11.6万km2。其中莺落峡以上为黑河上游，流域面积1.0万km2，河道长313km，是黑河流域的产流区。莺落峡至正义峡为黑河中游，流域面积2.56万km2，河道长206km，这里光热资源丰富，昼夜温差大，是甘肃省重要的灌溉农业区，也是黑河径流的主要利用区。正义峡以下为黑河下游，流域面积8.04万km2，河道长432km，是黑河流域的径流消失区，注入东、西居延海，是西北和华北重要的生态屏障。某区位于河西走廊中部，黑河干流中游上段，地处东经100°6′～100°52′，北纬38°32′～39°24′之间，北邻内蒙古阿拉善右旗，东连山丹县，南依民乐县、肃南裕固族自治县，西接临泽县，全区东西长65km，南北宽98km，总面积4240km2。区内地势平坦，土壤肥沃，全区耕地面积162.19万亩，草地面积304万亩。区内地形东南高，西北低，海拔在1410～3100m之间，平均海拔1474m。总地势为南北高中间低，南（祁连山）北（合黎山）两山环抱，中部为冲洪积扇形成的某盆地。某区是丝绸之路上的重镇，素有“金某”之称，辖18个乡（镇），5个街道办事处，1个经济开发区，245个行政村，2007个村民小组（即社），17个居民委员会。根据《某市2010年统计年鉴》，某区总人口51.63万人，其中农业人口32.55万人，城市人口19.08万人（不包括常住流动人口5.48万）。由于某区地属温带大陆性气候，加上地势平坦，土壤肥沃，水源丰富，日照充足，气候温和，形成了典型的绿洲农业和大型灌溉农业区。区内盛产小麦、玉米、大米、红枣、苹果梨、苹果、发菜、黑瓜子、豆类及各种蔬菜，是全国重点商品粮基地和全国“西菜东运”五大基地之一。农业的整体发展水平处于全国一熟制地区的先进行列。到2010年底，全区完成生产总值91.5亿元，实现工业增加值27亿元，农业增加值23.1亿元，全区大口径财政收入6.53亿元，城镇居民可支配收入达到10753元，农民人均纯收入达到5781元。黑河流经某区的河段起于莺落峡止于某区大湾村，过境河道全长57km，河道比降4.0‰～8‰。该段河道有过渡型、游荡型、蜿蜒型等三种河型依次出现。按照河道上已建建筑物为节点，河道自上而下共有六段，依次为莺落峡16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告至草滩庄枢纽段（11.25km）；草滩庄枢纽至石庙子段（4.65km）；石庙子至省道213线桥段（6.11km）；省道213线桥至国道312线桥段（11.97km）；国道312线桥至兰新铁路桥段（4.97km）；兰新铁路桥段至某区大湾村段（18.05km）。草滩庄枢纽以下河道的突出特点表现为河床宽浅不平整,滩槽不分高差小,汊沟交织串沟多,水流流速大，冲刷力强，河势不稳，洪水期过大的流量经常造成河岸坍塌，或漫决河堤成灾。对黑河沿岸某区小满、长安、新墩、乌江、靖安等5个乡镇7.8万人及某市城区内人民群众的生命安全造成了严重的威胁。为保证黑河沿岸人民群众的生命财产安全，建国以来，自黑河石庙子起陆续修建了堤防总长9.66km。按照《黑河水资源开发利用保护规划》的要求，某区水务局委托设计单位完成了省道213线桥至国道312线桥段黑河河道治理项目的设计，该项目已经甘肃省发改委于2010年6月批复，现正在建设中。根据2011年1月25日，甘肃省水利厅下发的“关于江河主要支流及内陆河治理项目前期工作有关事项的通知”文件的要求，并结合某市黑河防洪工程规划，某区水务局计划对境内黑河未治理的河段进行治理。受某区水务局委托，2011年4月我院编制完成了《甘肃省某区黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告》。2011年6月16日，甘肃省水利厅组织专家进行了审查并提出了审查意见，按照审查意见我院修改完成了《甘肃省某市某区石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告》（报批稿）1.2水文1.2.1径流根据莺落峡站实测资料分析，选择P=50%的典型年1980年进行逐日计算，灌溉期间来水大于灌溉引水量的，扣除灌溉引水量后，剩余水量泄入下游；来水小于灌溉引水量的，全部引入灌溉。调水期间、大、小均水和非灌溉期河道来水全部泄入下游。经计算，治理段P=50%的年径流8.67亿m3，多年平均流量27.5m3/s。1.2.2洪水黑河中游引水口门处设计洪水采用莺落峡和高崖站设计洪峰流量按流域面积插补计算，建立设计洪峰流量与流域面积Qmp～F关系线，各引水口以上流域面积根据1：100000地形图量算出，用Qmp～F关系线计算出各引水口门处设计洪峰流量。洪峰流量与流域面积Qmp～F关系线见图2-7。某16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告治理段设计洪水采用洪峰流量与流域面积Qmp～F关系线推求。石庙子断面流域面积14293km2，经计算，本次治理河段某区石庙子至213线段50年一遇设计洪峰流量为1900m3/s。依据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）规定，施工期防洪标准按5年一遇洪水考虑。治理河段7～8月设计洪水为全年最大洪水，为694m3/s，其余各月施工期设计洪水成果见表1-1。表1-1治理河段施工分期设计洪水成果表施工分期4~5月6月7~8月9月10月枯水期莺落峡站13728071027112528.4高崖站46.824065227246.539.9治理段111269694271103321.2.3泥沙据统计，莺落峡站多年平均悬移质输沙量233.7万t，年平均含沙量1.46kg/m3。莺落峡水文站无实测推移质泥沙资料，推移质输沙量根据比例法估算，山区河流推移质按悬移质输沙量的15%考虑，高崖和正义峡站为平原区，按10%考虑。计算得莺落峡站多年平均年推移质输沙量为35.1万t，年输沙总量为268.8万t。治理河段距莺落峡站15.9km，两者之间无沟道加入，治理段泥沙采用莺落峡站和高崖站泥沙按流域面积内插求得。经计算，治理段年输沙总量为244.6万t，其中悬移质输沙量为214.8万t，推移质输沙量为29.8万t。1.2.4设计断面水位流量关系本次计算以0+000断面为控制断面，采用《百图水利土石方设计软件》天然河道水面曲线计算程序进行计算。分别取不同流量向下游逐段推算，根据推算结果，绘制各个断面水位～流量关系曲线。根据设计洪峰流量查各断面水位流量关系曲线，得到各断面不同流量的洪水位，设计水位见表1-2。1.3工程地质(1)工程区位于河西走廊某盆地某区黑河干流（石庙子至省道213线段）冲洪积扇中部，两岸阶地不发育，主要地层岩性为第四系堆积物砂壤土及砂卵砾石，第四系堆积物厚度较大，从上游至下游颗粒粒径逐渐由粗变细；地处东西向复杂构造带、祁吕贺山字型构造前弧西翼褶皱带和河西构造体系，地质构造相对稳定。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），工程区地震动峰值加速度为0.15g16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告，地震动反应谱特征周期为0.40s，对应地震基本烈度Ⅶ度。工程区属季节性冻土，最大冻土深度1.20m。表1-2黑河河道石庙子治理段现状河道要素表序号断面桩号设计洪峰流量m3/s天然河道宽度(m)河道比降‰流速现状河道设计洪水位(m)治理后设计洪水位(m)10+29119007712.241587.411587.508.0920+82119007332.251583.11583.507.2531+32119009202.241580.671581.006.6341+900190012722.251575.331575.427.3052+625190012382.241570.361570.367.4963+226190014482.241564.241564.516.2973+82619009722.231560.611560.657.4484+35019004972.241556.781557.125.7094+81519003252.241554.011554.744.74105+61019004532.251548.621548.689.98116+31019003142.251545.981546.00(2)原防洪堤（桩号0＋000～1＋210段和桩号5＋210～6＋110段）由于堤高较小，运行时间较长，堤身砂砾石已逐渐压密，基本满足堤身密实度要求。因此，建议原防洪堤身可以利用，同时应做好基础处理与坡面修复设计。(3)新建防洪堤布置于黑河右岸，无其他附属建筑物，通过地貌为黑河河床及漫滩、I级阶地前缘，河床形态呈宽浅型。地层岩性主要为冲洪积砂壤土及砂卵砾石，堤基持力层为第四系松散堆积物砂卵砾石，结构松散～稍密，地层承载性能较好，是理想的堤基础持力层，不存在堤基稳定及沉降变形问题；粗颗粒地层，可不考虑地震液化问题；地下水位埋深大于50m，对堤基无影响；河水水质良好，对普通砼无任何腐蚀性。建议开挖边坡系数1：1～1：1.5；基础埋深应经河床最大冲刷深度计算后确定并应大于当地最大冻土层深度1.20m；防洪堤堤身填筑料可在就近河床采取，碾压后相对密度应＞0.67，干密度应＞2.13g/cm3。(4)堤基冲洪积砂砾卵石属非冻胀性土。但是，局部右岸Ⅰ级阶地表层有厚约1.0m左右的冲洪积低液限粉土或砂壤土，16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告属冻胀性土，右岸局部堤身的中上部可能坐落于该土层之上，建议防洪堤设计中应采取相应处理措施。(5)天然建筑材料：混凝土粗、细骨料场就近选择在河漫滩内，现状就有经国土资源部门批准设立的砂、砾料场，可按需要进行现场购买，储量与质量满足本工程要求，平均运距2km；块(卵)石可就近在黑河河床拣集粒径＞30cm的卵石，储量与质量可满足本工程需求，平均运距2.5km；堤坝填筑砂砾石料选在工程区内沿防洪堤分布的黑河河床中，可就近开采利用，储量与质量可满足本工程需求，平均运距500m。1.4工程任务和规模1.4.1河道现状及存在的主要问题根据治理河段的河道形态和河势变化特征，统筹考虑上下游、左右岸有关工程的影响及工程运行和管理要求，通过对重点河段进行治理，使洪水威胁严重、洪涝灾害频繁、损失较大、严重影响区域社会经济发展的河段的防洪能力得到显著增强；重点河段所涉及的城镇、基础设施等防洪保护对象的防洪标准达到现行规范要求，从而使保护区域内人民生命财产和经济社会发展的防洪安全保障问题得到有效解决。黑河干流石庙子至省道213线黑河桥段河段，现状河道河床为松散冲洪积砂砾石层，由于主流游荡，河势不稳，形成了汊沟交织、多串沟的宽浅式河床，是黑河中游最为典型的游荡性河段。治理段河道及堤防存在以下主要问题：⑴石庙子防洪堤长1.21km，该段堤防始建于上世纪七、八十年代，原堤防按20年一遇标准洪水设防。由于受历史条件限制，建设标准低，部分堤基埋深2.5m，经30～40年的运行，现状堤防部分堤基裸露，基底已冲刷出露，已危及堤身，难以抵御较大洪水。该段堤防每年险情不断，水务部门几乎年年都投入资金维修加固，但受资金限制，一直未能彻底根本解决这一问题。同时经对原堤防复核，原堤防高度、基础深度、堤岸宽度均不满足50年一遇设防标准。⑵石庙子防洪堤是某市城区防洪的重要屏障，其50年一遇洪水位高程为1587.69m，高于某城区高程1440m约147m。石庙子防洪堤一旦溃坝，其下游盈科干渠、张莺公路、长安及新墩乡政府、学校、医院等3.8万人和3.67万亩耕地，以及某市城区24.56万人的生命财产将会遭受巨大损失。原建堤防虽不长，但却是城市防洪的关键位置，对某城市防洪非常重要。⑶省道213线黑河桥上游右岸0.9km导流防洪堤建设标准低，基础埋深2.5m，计算的基础埋置深度约为4.12m～4.63m16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告防洪工程基础容易被淘空，从而导致堤防垮塌失事。经40年的运行，现状浆砌石护面破损严重，部分堤段已冲毁，大部分堤身破烂不堪，已不能利用。整体抗洪能力降低，对省道213线黑河桥和城市的安全构成了巨大威胁。⑷由于受资金等条件限制，河段防洪工程建设滞后，除上下游已建的2.11km堤防外，其余段没有任何控导工程，造成现有堤防未能连成一线，城市整体防洪能力差。加之，未建堤防段河岸低矮，水流流速大，冲刷力强，洪水期过大的流量经常造成河岸坍塌，或漫决河堤成灾。一旦遭遇大洪水或特大洪水，下游的乡村及某城区将遭受巨大的损失。1.4.2工程建设的必要性⑴河道治理工程建设是提高城乡防洪能力的需要。根据对黑河干流石庙子至省道213线黑河桥段河道现状及存在问题分析，该段河道存在城乡防洪能力严重不足。下游的某城区是某市政治文化中心，是全国重要的历史文化名城，现有城市人口24.56万，属中等城市。右岸有3.67万亩基本农田，并分散居住小满、长安、新墩等3个乡镇8个村3.8万人民群众。一旦特大洪水来临，石庙子防洪工程可能垮堤，洪水将漫决河堤成灾。沿岸农田将被淹没或冲毁，下游灌溉渠系、道路等重要设施将被毁，下游乡镇3.8万人民群众和城区24.56万人的生命财产安全将无法保障，造成的损失将十分巨大。为了城乡防洪安全和减轻防洪压力，对黑河干流中游石庙子至省道213线桥段河道治理开展以提高城乡防洪能力的工程建设是必要的。⑵河道治理工程建设是减轻当地政府和人民负担的需要。长期以来，黑河的防洪治理一直是当地政府考虑的大事，政府为解决黑河城乡防洪问题，投入大量资金建设堤防工程，为某区城乡防洪发挥了重要作用。但是，由于黑河在某过境的河道长，当地财政困难，黑河的防洪治理问题，一直难以从根本上解决，现有的堤防主要依靠政府投资，群众投劳的方式建设。据某区水务局提供的数字，近10年来，不包括当地群众在抗洪方面的投劳，该段防洪堤加固维修及防洪累计产生的直接费用达380万元。本次河道治理将从根本上解决石庙子至省道213线桥段河道的防洪问题，可以减少流域内各级政府和人民在抗洪方面的投资投劳，减轻了当地的财政和百姓的负担，尤其是灌区农民的负担。⑶河道治理工程建设是区域国民经济建设和可持续发展的需要。黑河是某的母亲河，自古以来养育着两岸人民。由于独特的地理优势，肥沃的土壤和丰富的黑河水资源，某区形成了典型的绿洲农业和大型灌溉农业区，成为了全国重点商品粮基地和全国“西菜东运”五大基地之一，享有“金某”16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告的美称。但桀骜不驯的黑河洪水，也给某区人民带来了不少洪涝灾害。因堤防建设标准低，甚至于许多河段未设堤防，黑河城乡防洪能力弱，致使洪水暴发时沿岸农田被淹、房屋被毁，人民的生命财产安全得不到保障。这种状况的存在，严重影响了区域国民经济建设和可持续发展。综上所述，为保证黑河沿岸人民群众的生命财产安全，提高黑河中游沿岸和某城区段城乡防洪能力，促进某区区域国民经济建设和可持续发展，保障本区域目前和今后的持续、健康和协调发展，对黑河干流中游石庙子至省道213线黑河桥段河开展以提高防洪能力为主的河道治理是非常必要和迫切的。1.4.3工程任务和规模依据受保护城镇的重要性和受保护文物级别，按照中华人民共和国《防洪标准》（GB50201-94）的规定，确定某市城区段防洪标准按50年一遇洪水设防，相应洪峰流量1900m3/s。黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程建设的主要目的是为了保护小满、长安、新墩等3个乡镇8个村3.8万人及3.67万亩耕地及某市城区内人民群众的生命安全和提高某市的城市防洪能力。从提高城市防洪的目标，确定本段河道河道治理工程范围是石庙子至省道213线桥段右岸，防洪工程长度6.11km。该段河道治理工程的主要任务是：对河道右岸已建标准不够和被冲毁的2.11km防洪堤进行加固加培，对河道右岸河岸低矮且没有防洪设施的河段，新建防洪堤4.0km，以满足该地区防洪要求。1.5工程总体布局及主要建筑物1.5.1设计标准按照中华人民共和国《防洪标准》（GB50201-94）的规定，依据受保护城镇的重要性和受保护文物级别，确定某市城区防洪标准按50年一遇洪水设防，相应洪峰流量1900m3/s。本工程为Ⅲ等中型工程，防洪堤工程为2级堤防，临时建筑物为5级。防洪堤在正常运用条件下，抗滑稳定安全系数应不小于1.25，在非常运用条件下，抗滑稳定安全系数应不小于1.15。工程区地震动峰值加速度为0.15g，工程设防烈度为Ⅶ度。1.5.2工程布置原则根据《堤防工程设计规范》，堤线布置应遵循以下基本原则：16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告（1）堤线应与河势流向相适应，并与大洪水的主流向大致平行。堤线应力求平顺，各堤段平缓连接。（2）尽量避免工程对周围环境带来不利影响，对难以避免的影响，要采取有效措施加以保护。（3）充分考虑已有护岸工程及桥梁等天然节点过流能力的影响。（4）因地制宜，就地取材，因势利导，重点治理。1.5.3工程总体布置根据已确定的治理范围和堤线布置原则，设计对河道右岸已建标准不够和被冲毁的2.11km防洪堤进行加固加培，对河道右岸河岸低矮且没有防洪设施的河段，新建防洪堤4.0km，以满足该地区防洪要求。据此，工程总体布置方案如下：（1）对黑河石庙子下游右岸1.21km已建防洪堤按原防洪堤加固。（2）自石庙子下游右岸已建防洪堤末端起，延续新建防洪堤4.0km，以满足某市城区防洪要求。（3）对213线桥上游右岸0.9km防洪堤按原防洪堤堤线进行加培。1.5.4主要建筑物1.5.4.1防洪堤工程本次设计加培防洪堤长2.11km，即桩号0+000～1+210和5+210～6+110段。通过计算，现状防洪堤大部分堤顶高程不满足设计标准，部分基础埋深不满足计算冲刷深度，部分堤段堤顶宽度不满足设计要求，因此需结合实际进行加培。同时在其末端起新建防洪堤4.0km，即右岸桩号1+210～5+210段。（1）堤顶高程堤顶高程依照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）进行计算，堤顶超高采用2.0m。（2）堤岸冲刷深度堤岸冲刷深度依照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）进行计算，基础埋深采用4.0m。（3）堤顶结构及堤坡堤顶宽度应根据堤身稳定、管理维护、施工、交通要求确定。按照《堤防工程设计规范》（GB50286-98），结合工程实际，设计防洪堤顶宽取6.0m16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告。堤顶采用泥结碎石路面，厚度0.2m，堤顶向临水侧倾斜，坡度为2%。加培防洪堤：本次设计右岸加培防洪堤2.11km，即桩号0+000～1+210和5+210～6+110段。由于现状防洪堤堤坡及堤基采用C15细粒砼砌石结构，堤坡为1:0.2～1:1，堤基深度多为2.5m，堤顶宽度2～4m。通过计算，现状防洪堤堤顶高程不满足设计标准，基础埋深不满足设计基础埋置深度，堤顶宽度不满足设计要求，因此需结合实际进行加固。防洪堤加培设计分述如下：①桩号0+000～1+210段，防洪堤长1.21km。现状防洪堤堤坡采用C15细粒砼砌石结构，堤坡1:0.2～1:1，堤基采用C15细粒砼砌石斜墙结构，基础埋深2.5m，厚0.5m，堤顶宽度2～4m，基础埋置深度不够，堤顶高度不够，堤岸宽度不符合设计要求，原堤防基础及护面可利用。设计对该段堤防采取“穿靴戴帽”的方式加固，即充分利用原完好堤基，使加固后堤防基础深度达到4m。设计在原堤基下部水平现浇C15砼平台，宽1m，厚30cm，然后按坡比1:1.5向下现浇C15砼基础，厚30cm，垂直深度1.5m。设计堤顶加高堤内护坡采用现浇C15砼结构，堤内边坡为1:1，护坡厚度20cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm。堤身采用砂砾石填筑加培，堤顶宽度6m，堤外坡比为1:1.25。②桩号5+210～6+110段，防洪堤长0.9km。现状防洪堤堤坡及堤基均采用C15细粒砼砌石结构，堤坡坡比为1:1.5，堤基坡比为1:0.2，堤基垂直深度2.5m，堤顶宽度6m以上。因基础深度不够，护面老化破损，部分防洪堤已冲毁，该段基础和堤坡护面完全不能利用需改建加培。设计对5+210～5+610段：拆除冲毁堤基和堤坡，采用砂砾石填筑堤身，堤内护坡和基础均采用现浇C15砼结构护砌，坡比均为1:1.5，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度4.0m，基础厚度自上而下为30cm～40cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm。设计对5+610～6+110段：利用原砌石护坡为坡基，在其表面浇筑C15砼，堤内护坡和基础均采用现浇C15砼结构护砌，坡比均为1:1.5，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度4.0m，基础厚度自上而下为30cm～40cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm。新建防洪堤：本次新建防洪堤4.0km，即右岸桩号1+210～5+210段。设计新建防洪堤均为砂砾石堤身，堤顶宽6.0m，堤内坡比为1:1.5，堤外坡比为1:1.25，内坡采用现浇C15砼护坡，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度为4.0m，基础厚度自上而下为30cm～40cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm；堤顶每隔500m设一会车道，长20.0m，宽10.0m。设计砂砾石堤身填筑相对密度为0.67，对应砂砾石堤身填筑设计干密度大于2.13g/cm3。16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告1.6工程管理某区人民政府成立专门机构作为黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程项目法人，全面负责项目的建设管理。工程建设管理实行项目法人负责制、招标投标制、建设监理制、合同管理制。为了便于黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程建设后运行管理，结合某市黑河防汛进行统一调度管理，设计在原某市黑河城防工程管理站的基础上进行人员调整充实，成立黑河某河道管理站，隶属于某市防汛指挥部领导，全面负责该段新建防洪堤和原有防洪堤等工程的管理和日常维护工作。1.7工程占压处理1.7.1工程占压范围工程占地影响范围包括：工程施工占地和工程影响两部分。工程施工占地分为工程永久占地和施工临时占地。工程永久占地主要是防洪堤占地，其面积根据堤防设计长度和宽度计算。临时占地包括施工踏压区、生产生活区和施工道路占地。工程影响区是指新筑堤防左右之间的区域。1.7.2工程占压实物指标黑河干流中游石庙子至省道213线桥段河道治理工程占压永久占地178亩，主要包括:右岸4.0km新建防洪堤占地142亩，右岸2.11km加培防洪堤占地36亩，以上占地均为河漫滩地。临时占地62亩，主要包括:生产生活区和施工道路等占地，均为河漫滩地。1.7.3工程占压补偿投资估算黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程永久占地和临时占地均为砂砾石河漫滩地。河道内修建的输水堤和防洪堤等水利工程，符合流域综合规划，符合国家规定的防洪标准和其他有关技术要求。按管理权限，该工程建设涉及占压的某区石庙子至省道213线段河道河漫滩地，属某市某区水务局管理。按相关规定，本工程占地不做补偿。16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告1.8施工组织设计1.8.1施工条件某市地处西北河西走廊之要地，有通向全国各地的国道和省道。防洪工程项目区位于某市某区小满镇境内，距城区9～12km。张莺（某～莺落峡）公路与省道213线相通，路况良好。沿张莺（某～莺落峡）公路，213线黑河大桥均能到达施工现场，还有一些临时性的上坝公路，均可通向工程施工项目区，距某区9km～12km不等。总体分析，对外交通运输条件十分便利快捷。黑河自出莺落峡山口以后，河道经过地段为祁连山前冲洪积平原区，形成后的河道比降大，自然比降在1/100～1/180之间，河面宽达300m～4000m；加上河床为松散砂砾石层，渗透系数达30m/d～50m/d，工程项目区多沟多岔，施工导流难度大，施工临时道路不易维护。为此，按照本工程基础埋深较大的特点，应尽量利用枯水期进行工程建设。黑河河道治理工程项目区虽地处黑河河道内，但在施工期由于上游河段在草滩庄分水枢纽引水灌溉，河道断流，施工用水只能从临近地区引水取水。根据现状情况，计划在桩号0+000～6+110段，利用黑河右岸盈科干渠下泵抽取供水，Φ200mmUPVC管输水至各砼拌合场，可以满足施工用水要求。施工用电主要由黑河东岸附近10kv供电线路供给，降压后可供利用。为保证供电正常可靠，另自备50kw柴油发电机，以满足施工用电需要。工程施工所用的水泥、钢材、木材、油料等建筑材料从某市场采购，平均运距20km。1.8.2天然建筑材料黑河治理工程本着就地取材的原则，工程所需各类天然建筑材料均从黑河滩采集。本工程所需的填筑料和混凝土细骨料均为从河道开挖出的砂砾石和从河滩开采的天然混合料，级配和储量均满足工程要求，经小型机械筛分，装10t自卸汽车运至现场，平均运距2km，综合成品利用率72%。1.8.3施工导流本工程防洪堤为2级，根据施工进度安排，本工程施工时需修建导流工程。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）有关规定，导流建筑物级别为5级，洪水设计标准按5年一遇洪水设防，4月～6月5年的设计洪水流量269m3/s。16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告导流围堰利用开挖的砂砾石料填筑围堰挡水，天然主河槽导流的方式进行。工程安排在第1年9月～次年6月施工，该期间河水基本被灌溉引走，河道相对干枯，施工条件较好。在每年4月21日～23日、5月27日～28日黑河向下游调水，调水量为当日黑河全部来水。在此期间全线停工5天，此后复工。施工导流围堰采用砂砾石料围堰，砂砾石填料取自天然主河槽内。施工期最大洪水流量为269m3/s，围堰长度2.0km，围堰断面顶宽3.5m，堰高0.8～1.6m，内外侧边坡均为1：1.5。防洪堤施工完成后，尽快拆除围堰，以免影响河道行洪。1.8.4主体工程施工1.8.4.1砂砾石施工砂砾石基础开挖采用1.0m3挖掘机开挖，配74kw推土机推土。开挖出的砂砾石留一部分用作回填外，其余用于堤防填筑。砂砾石回填用74kw推土机进行推土回填。本工程所需的填筑料和混凝土细骨料均为从开挖的砂砾石和从河滩开采的天然混合料，级配和储量均满足工程要求。堤身砂砾石填筑利用基础开挖砂砾石和开挖河道砂砾石直接上坝，5.0t自卸汽车运输，平均运距1km。采用13t～14t振动碾分层压实，每层厚度不大于50cm，防洪堤压实相对密度不低于0.67。1.8.4.2混凝土施工混凝土采用0.4m3移动式混凝土拌和机就近布设于各施工现场进行拌制混凝土。平均运距0.4km。堤防护面混凝土施工采用人工架立侧模，采用滑模分段浇筑，每段4m，插入式振捣器振捣，人工抹面。建筑物混凝土施工采用组合钢模成型，插入式振捣器振捣。1.8.4.2细粒混凝土施工细粒混凝土砌石只用于溢流堰改建工程，采用0.4m3拌和机拌制，细粒混凝土和卵石料由斗车或架子车运至施工点，人工砌筑。1.8.5施工交通运输16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告本工程没有特别重、大件运输，对外公路按现有公路标准或稍加改造即可满足工程要求。1.8.6施工总布置本工程地形较平坦、开阔，交通方便，但施工战线长，施工总布置应本着有利生产、方便生活、易于管理、节约用地、安全可靠和因地制宜的原则，施工设施的布置亦采用集中与分散相结合方式。工程的施工生产、生活区分散布置于工程右岸，砂石料系统根据需要左右岸均衡布置，但生活、生产设施的布置以不占或少占耕地为宜。根据本工程施工战线较长的特点，管理单位设在某区市区内，施工营地经平衡计算工程量和施工强度，设在黑河滩内，共布置施工营地1处，营地分别位于堤防外生产生活用房、堆料场、小型综合加工厂和零星材料库设在一起，工程共需修建临时房屋600m2，施工仓库200m2。营地位于堤防桩号3+000处。1.8.7施工总进度本工程分准备期、主体工程施工期两个阶段。准备期工作主要包括：场内外交通道路、施工工厂、仓库、场地平整和其它生产生活设施、地面附着物拆除等。准备工期1个月，主体工程施工期工作主要包括：基础砂砾石开挖、堤防填筑、混凝土浇筑等，验收准备期1月，总工期12个月。为提高开挖料的利用率并减少倒运，如基础开挖等大多开挖料可直接卸入填筑区，故开挖与填筑平行施工。施工关键线路为：施工准备→堤防填筑（含混凝土施工）→竣工等项目，这些在关键线路上的工程必须按计划所规定的时间完成，否则将影响工期。其余工程在自由时差允许范围内进行调整，用以削峰或填谷，以便工程资源需求平衡。施工总进度计划主要指标如下：砂砾石开挖高峰月平均强度：2.75万m3/月（2011年9月～2012年6月）；砂砾石回填、夯填及填筑高峰月平均强度：6.04万m3/月（2011年9月～2012年6月）；混凝土浇筑高峰月平均强度：0.48万m3/月（2011年9月～2012年6月）；高峰期施工人员为326人/天；总工日6.18万个。16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告为保证工程按期完工，尽量做到均衡施工，安排堤防填筑、面板等项目平行作业，其余建筑物可穿插安排施工。施工准备1个月，堤防填筑由9月开始至次年6月份止，验收准备期1个月，施工总工期为12个月。1.9环境影响评价（1）工程建设对环境的不利影响主要集中在施工期，运行期对地表水与地下水产生一定的影响，可能会减少局部区域的地下水补给量。（2）工程施工期对水、气、声环境的影响是暂时的，且影响很小。综合分析认为，工程建设是可行的，没有制约工程建设的环境。本工程环境保护总投资为35.5万元。1.10水土保持工程所在区域的水土流失主要是水力侵蚀和风力侵蚀两种形式。黑河在该段河床现状河槽宽度为311m～1450m之间，平均比降8‰，滩槽高差为1m～1.5m。河床质地为砂砾卵石，黑河主流平面左右摆动频繁，汛期主河槽冲刷严重。项目区位于黑河河滩，地形变化很小，地貌类型单一，主要是裸露河滩地，间有少量低矮草本植物或灌木。该区域采取的水土保持工程措施主要是针对黑河洪涝灾害修建堤防工程。生物治理主要是组织群众在黑河沿岸种植防风林以削减风力。本工程主体工程施工区均为河滩地，占地总面积为15.93万m2。工程完工后要退还的临时占地有：生产、生活区及施工道路等。占地总面积为4.14万m2。从本工程用地情况分析，本工程水土保持防治责任范围主要包括主体工程、临时施工工厂及生活区等。工程建设产生水土流失的因素主要是基础开挖、机械碾压等造成的地表扰动，引起的水土流失。这些水土流失主要发生在建设期，工程运行期，随着工程各项措施的落实，水土流失将减少，趋近施工前自然状态。本工程各段开挖土方小于回填方量，无弃渣；施工前剥离表土集中堆放，表面遮护，完工后用于绿化；避免大风天或大雨天施工。永久占地主要是主体工程占地，主体工程主要是砌石结构，工程结束后进行土地平整、整治。施工临时占地包括临时施工区、临时生活区。临时占地将扰动占压地的地表植被，施工完成后需要对设施进行拆除，对场地进行清理、平整。16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告工程建设产生水土流失的因素主要是基础开挖、料场、以及机械碾压等造成的地表扰动，植被破坏，引起的水土流失。这些水土流失主要发生在建设期，工程运行期，随着工程各项措施的落实，水土流失将减少。本次治理工程水土保持总投资15.5万元。1.11工程投资估算1.11.1编制依据依据甘肃省水利厅甘水发[2009]424号文颁发的《甘肃省水利水电工程概（估）算编制规定》和省水利厅甘水规发[1996]41号文颁发的《甘肃省水利水电工程施工机械台班费定额》的有关规定进行编制。编制估算价格水平年为2011年第一季度。1.11.2材料价格编制估算价格水平年为2011年第一季度。1.11.3投资估算及筹措黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程总投资1831.36万元，其中：其中：工程部分投资1780.36万元；移民和环境保护部分投资51.00万元。工程部分投资中，建筑工程投资1421.82万元，施工临时工程投资81.19万元，其他费用投资115.35万元，预备费162.00万元。移民和环境保护部分投资中，环境保护工程费35.50万元，水土保持工程费15.50万元。1.12经济评价根据分析计算评价指标为：经济内部收益率7.42％，大于6％的社会折现率；按照6％的折现率：经济净现值291万元，效益费用比为1.14。由于国民经济评价效益和费用指标具有一定的不确定性，通过主要指标的不利变化分析其对国民经济评价指标的影响。计算结果表明，在项目投资增加10%、效益减少10%情况之下，项目的经济内部收益率仍大于6%。表明项目经济评价指标具有一定的抗风险能力。经上述分析，黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程经济上合理可行。16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告1.13节能效果分析本项目从能源消耗种类和数量两方面分析，共消耗油257t，耗电7.87万kw·h，耗水5.3万m3。每公里河堤约耗油42.06t，耗电1.29万kw·h，耗水0.87万m3。在水、电、燃料三方面用量较少是节能的，能耗指标均符合《甘肃省水利水电建筑工程定额》标准。1.14结论及建议（1）某作为全国历史文化名城和河西走廊的重要城市，其社会经济地位十分重要。由于城市整体防洪能力较低，已建防洪工程严重老化失修等种种原因，使得城市面临严重的洪水威胁，每年汛期，当黑河来水大于400m3/s时，防洪工程便不堪重负，险情四伏。这既增加了防洪费用支出，又不利于城市安全度汛，提高城市防洪能力已到了刻不容缓的地步。（2）工程实施后，将有效改善城市防现状，提高城市防洪能力，为城市稳步发展和西部大开发创造一个安定的自然环境。其经济效益明显，社会效益显著，建议尽快立项，及早实施。（3）工程实施后，将有效改善某市城区及周边农村防洪现状，提高防洪能力，为某市农业稳步发展和西部大开发创造一个安定的自然环境。其经济效益明显，社会效益显著，建议尽快立项，及早实施。（4）城市防洪工程关系重大，是实施应加强质量管理，严格按照项目法人制、招标投标制、工程建设监理制进行，确保工程质量。为减少对生态的破坏，要求施工中加强现场管理，严格按照设计技术要求施工。鉴于治理河段较长，建议整体报批，分包实施。（5）防洪工程一次性投资大，直接经济效益不明显，防洪区群众对防洪工程潜在危害认识不够，思想麻痹，积极性不高，自筹资金难度大。建议政府尽可能加大投资，减轻农民负担。16 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告2水文2流域概况2.1.1自然地理概况黑河是我国西北地区第二大内陆河，发源于祁连山中段,流域东与石羊河流域相邻，西与疏勒河流域相接，北至内蒙古自治区额济纳旗境内的居延海，与蒙古人民共和国接壤，流域范围介于东经98°～102°,北纬37°50′～42°40′之间，涉及青海、甘肃、内蒙古三省（自治区），国土总面积14.29万km2，其中甘肃省6.18万km2，青海省1.04万km2，内蒙古约7.07万km2。黑河流域垂直地带地貌景观十分鲜明，南部为祁连山地，中部为走廊平原，北部为北山山地和阿拉善高原。包含了高山冰雪带、草原森林带、平原绿洲带及戈壁荒漠带等不同的水文地貌单元。地势西高东低，南高北低。祁连山山体海拔高程大致在2500～4000m之间，4000m以上发育着现代冰川，最高峰团结峰海拔5826.6m。走廊平原海拔1000～1500m；北部阿拉善高原海拔1500～2000m。2.1.2河流水系黑河干流发源于青海省祁连县，从祁连山发源地到尾闾居延海，全长约951km，其中干流莺落峡以上为上游，河道长313km，流域面积10009km2，河床平均比降1%，天然落差约3000m，是黑河流域的产流区。黑河上游地势高峻，气候严寒湿润，现代冰川发育，河道为峡谷型河道，山高谷深、水流湍急。上游又分东西两岔，西岔野牛沟发源于海拔4145m的铁里干山主峰南坡，自北西向南东流经约190km至祁连县黄藏寺村；东岔八宝河发源于祁连县俄博滩东的景阳岭，海拔4200m，自东向西北流经100km至黄藏寺村。东西两岔在黄藏寺村汇合后，折向北流经90km至莺落峡称某河，出山后进入某盆地称黑河。莺落峡至正义峡为中游，河道长206km，流域面积2.56万km2，河床比降1/500～1/1000。黑河流至某市西北10km31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告处，纳山丹河，折向西北流，在鸭暖野沟湾汇入梨园河流于正义峡。中游地区绿洲、荒漠、戈壁、沙漠断续分布，地势平坦，是河西走廊的重要组成部分，这里光热资源充足，昼夜温差大，是甘肃省重要的农业灌溉区。中游为黑河径流的利用区，该河段河道的突出特点表现为地表水、地下水的多次转换和重复利用，在地表水、地下水多次转换重复次利用的同时，也增加了水资源的无效损失。正义峡以下为下游，河道长432km，流域面积8.04万km2。穿越北山，流经金塔鼎新盆地，改称额济纳河（古弱水），向北流注入内蒙古额济纳旗境内的居延海。下游为阿拉善高平原，属于马鬃山至阿拉善台块的戈壁沙漠地带，地势开阔平坦，气候非常干燥，植被稀疏，是戈壁沙漠围绕天然绿洲的边境地区。黑河流域水系分布见图2-1。图2-1黑河流域水系分布图31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告2.1.3治理河段概况某区位于河西走廊中部，我国西北地区第二大内陆河黑河贯穿而过。黑河流经某区的河段起于莺落峡止于某区大湾村，过境河道全长57km，河道比降4.0‰～8‰。该段河道有过渡型、游荡型、蜿蜒型等三种河型依次出现。按照河道上已建建筑物为节点，河道自上而下共有六段，依次为莺落峡至草滩庄枢纽段（11.25km）；草滩庄枢纽至石庙子段（4.65km）；石庙子至省道213线桥段（6.11km）；省道213线桥至国道312线桥段（11.97km）；国道312线桥至兰新铁路桥段（4.97km）；兰新铁路桥段至某区大湾村段（18.05km）。本次治理的河段为黑河石庙子至省道213线黑河桥（以下简称213线桥）段河道，该段河道位于黑河干流莺落峡水文站至高崖水文站之间，全长6.11km。现状河槽宽度为311m～1450m之间，平均比降8‰，河床质地为砂砾卵石。河道左岸阶地高度在5～15m之间，阶面平坦开阔，均为荒滩。右岸阶地为农田，高于河床0.5～3m。河道水流集中，汊流一般为1～2条。地下水埋深80～50m。由于该河段河道渗漏及河道外引水等因素，黑河洪水出莺落峡后洪峰、洪量逐渐衰减。2.2气象黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程地处黑河中游上段，地处黑河中游上段，中游走廊平原光热资源丰富，年内温差较大，本区气候条件有利于植物进行光合作用，只要水分条件足够，发展农业、林业和牧草业具有得天独厚的条件，自古以来就是重要的灌溉农业区。根据中游某气象站1961年～2009年气象要素资料统计，黑河中游年平均气温为7.0℃，１月平均气温最低，为-9.7℃，7月平均气温最高，为21.2℃，全年极端最低气温为-27.3℃（12月），极端最高气温为38.6℃（8月）；多年平均降水量为127.5mm，降水量年际变化大，年内分配不均，降水量年内主要集中在6月～9月，占全年降水量的74％，多年平均蒸发量为2038.4mm，多年平均风速为2.1m/s，历年最大风速为28.0m/s，最大冻土深114cm。2.3径流2.3.1水文测站基本资料黑河上游从20世纪40年代起，先后设有祁连、扎马什克、黄藏寺、莺落峡等水文站，各站情况详见表2-1。莺落峡站距黑河草滩庄分水枢纽约11.25km31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告，距省道213线黑河桥约22km，本次黑河石庙子至省道213线桥段河道治理工程水文分析计算以莺落峡站、高崖站为代表站。表2-1黑河水系水文测站一览表河名站名集水面积（km2）设站时间测验项目八宝河祁连24521967.5至今水位、流量、输沙率、降水黑河西岔扎马什克45891956.12至今水位、流量、输沙率、降水黑河黄藏寺76481954.6～1967.5水位、流量、输沙率、降水、蒸发黑河莺落峡100091943.10至今水位、流量、输沙率、泥沙级配、降水黑河高崖站250961976.6至今水位、流量、输沙率、降水2.3.2径流特征黑河干流径流主要由降雨及南部祁连山区冰雪融水形成，主要来源于莺落峡出山口以上山区，具有年内分配不均、年际变化相对平缓的特点。一般规律是：从4月开始，随着气温的升高，流域积雪融化和河网储冰解冻，流量逐渐增大，至5月份形成春汛，4月～5月径流量约占年总量的11.7﹪，这一时节正值农田苗水春灌时期。6月～9月期间，是流域降水较多而且集中的时期，也是河流发生洪水的时期，径流主要由降水补给，其量占年总量的67.6%，其中7月～8月份径流量占年总量的40.5%，全年最大洪水即发生在此时期内；10月～11月为洪水退水期，径流量呈下降趋势，其量约占年径流量的11.0%；12月至翌年3月为枯水期，径流主要靠地下水补给，全年最小流量即出现在12月下旬至翌年2月上旬，其量约占年总量的9.7%。莺落峡站各月径流量占年总量的百分比见表2-2。表2-2莺落峡站各月径流量占年总量的百分比统计表月份123456789101112汛期全年占总量的比（%）2.12.32.74.57.212.821.219.314.37.04.02.667.61002.3.3高崖站缺测资料插补延长高崖水文站于1977年1月建站，集水面积25096km231 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告。高崖站测验条件较好，资料较完整，历年资料均经过上、下游站对照及整编。高崖站1945年～1976年无实测流量资料，本次采用与上游莺落峡站同期径流相关关系进行插补，黑河莺落峡站与高崖站年平均流量相关关系见图2-2，从两站相关图可以看出，两站点群关系密集，相关性较好，相关关系r=0.95。图2-2黑河莺落峡站与高崖站年平均流量相关图2.3.4年径流频率计算本次主要对高崖站径流系列进行相关插补延长，经插补延长得径流系列为1945年～2009年。通过对莺落峡站、高崖站站1945年～2009年65年径流系列进行频率分析计算，求得莺落峡站和高崖站设计年径流及参数，成果见表2-3。表2-3黑河干流高崖站设计年径流成果表站名（m3/s）W（亿m3）CvCs/Cv不同保证率（%）设计值（m3/s）5075莺落峡51.616.30.162.051.145.9高崖33.010.40.252.032.127.1正义峡32.210.20.262.031.626.12.3.5设计年径流成果合理性分析31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告为了进行设计年径流成果的合理性分析，对黑河上游河段水文站各测站的年径流分析计算的频率统计参数进行复核，成果见表2-4。表2-4黑河各测站年径流统计参数表站名流域面积(km2)均值CvCs/Cv资料年限祁连245214.10.1621944-2002扎马什克458922.70.1621944-2002祁连+扎马什克704136.60.1621944-2002莺落峡1000951.60.1621945-2009莺落峡10009《黑河流域近期治理规划》和黄河勘测规划设计有限公司“黄藏寺枢纽”项目建议书阶段年径流成果：莺落峡站多年平均径流量15.8亿m3高崖2509610.40.2521945-2009正义峡3563410.20.2621945-2009由表2-4可以看出，莺落峡站以上为产流区，各水文站年平均流量与集水面积之间有较好的线性关系，均值随着流域面积的增加而加大，年径流变差系数Cv值沿程无变化，是符合参数的地区分布规律的。莺落峡站以下为径流利用区，随着流域面积的增大，径流反而减小，是符合地区分布规律的。径流分析成果与《黑河流域近期治理规划》和黄河勘测规划设计有限公司“黄藏寺枢纽”项目建议书阶段年径流成果：莺落峡站多年平均径流量15.8亿m3相比略偏大。偏大的原因主要是近十年径流处于丰水期，年径流大于18亿的年份就有6年，2009年达到最大21.3亿m3。因此，说明径流分析成果是合理的。为了与《黑河流域近期治理规划》及“黄藏寺枢纽”项目建议书阶段年径流成果相一致，黑河莺落峡站年径流取为15.8亿m3。2.3.6治理河段年径流治理河段位于莺落峡站与高崖站之间，两站相距约56km，治理段距莺落峡站15.9km，区间无径流加入。由于上游灌区引水造成治理段年径流锐减，因此，治理河段年径流量按莺落峡站年径流扣除区间灌溉期引水量求得。（1）灌溉期综合分析近几年黑河中游灌区灌溉进度，确定多年平均情况下黑河中游灌区灌溉历时为：3月21日～11月10日间。31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告治理段至莺落峡出山口之间引水干渠有西洞干渠、龙洞干渠、马子干渠、东总干渠、西总干渠，各引水干渠控制灌溉面积及引水流量见表2－5。表2－5各干渠控制灌溉面积及引水流量表渠系灌溉面积（万亩）设计流量（m3/s）加大流量（m3/s）西洞干渠2.52.02.5龙洞干渠6.04.86.1大满干渠30.218.021.0盈科干渠22.513.818.0马子干渠4.14.5西总干68.336.040.0合计130.692.1（2）调水期受黑河来水年际变化显著的影响，黑河历年调水历时或前或后、或长或短有所不同。综合分析2003～2008年的黑河来水及调水和均水情况，最终确定多年平均情况下黑河调水历时为：7月10日～7月20日（11天）、8月9日～8月24日（16天）、9月8日～9月26日（49天），大均水历时为：5月27日～5月29日（3天），小均水历时为：4月21日～4月24日（4天），总计调水及均水历时83天。调水期，黑河干流全线闭口，莺落峡来水全部下泄至下游河道；大均水期黑河下泄来水的80％；小均水期黑河下泄来水的50％。（3）非灌溉期非灌溉期为11月11日至翌年3月20日，莺落峡来水全部下泄至下游河道，期间无水量消耗。（4）治理段年径流计算根据莺落峡站实测资料分析，选择P=50%的典型年1980年进行逐日计算，灌溉期间来水大于灌溉引水量的，扣除灌溉引水量后，剩余水量泄入下游；来水小于灌溉引水量的，全部引入灌溉。调水期间、大、小均水和非灌溉期河道来水全部泄入下游。经计算，治理段P=50%的年径流8.67亿m3，多年平均流量27.5m3/s。2.4洪水2.4.1洪水特性31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告黑河流域洪水由较强的降水形成，主要来源于莺落峡以上山区。经统计，年最大洪水一般出现在6月～9月，较大洪水过程为3天～7天，呈单峰型或多峰型。莺落峡站实测最大洪峰出现在1996年，洪峰为1280m3/s，最大7日洪量出现在1952年，为3.7亿m3，实测最小洪峰流量为217m3/s（1973年）。正义峡站洪水主要来自莺落峡以上山区，年最大洪水80%以上与莺落峡为同期洪水，黑河从莺落峡出山后进入平原河道，由于区间进入河道水量少、河道渗漏及引水等因素，正义峡洪峰、洪量衰减较快，减少幅度达25%左右。表2－6治理段平水年日流量表（P=50%）日期1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月115.515.013.900023224.4045.7018.8211.014.315.900052382.2043.7018.439.8613.715.800037326.4042.5017.245.6812.815.40001830.0042.1018.156.5411.516.0000700.0042.3018.167.8711.815.10002218.5042.1017.577.5315.515.10001157.3040.2018.0810.415.615.8000959.391.537.4017.298.9715.515.30002412390.936.9016.4108.6114.516.90016.514010785.537.2016.01110.313.818.400012994.776.033.928.216.3129.3213.917.700014783.871.132.826.614.91311.213.418.300013172.077.732.024.515.81414.511.411.100020970.410731.024.215.41514.313.218.400020067.410231.824.417.61613.612.517.80018.512459.292.129.923.716.61715.312.817.70021.494.559.583.929.123.413.71816.613.318.30021.498.670.179.729.223.416.31916.515.218.00015.595.868.673.628.923.715.02019.315.017.80028.486.968.768.227.623.614.52116.513.6020.8047.3064.563.428.424.215.32215.912.5018.0025.4087.759.828.421.414.22316.414.8017.5018.5013955.928.921.012.42416.313.9012.8023.4013953.527.319.312.22511.015.200046.308.552.225.319.113.32616.013.900031.405.948.527.819.813.82715.915.30028.723.424.480.246.1019.814.12817.112.90036.463.33.248.345.0020.211.22918.014.80048.5126.00.014.545.9020.89.43018.1000107.10047.1019.711.53116.10000011.6平均13.213.910.62.33.721.194.658.153.928.515.015.22.4.2历史洪水（1）调查洪水31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告黑河上中游各站经多次历史洪水调查和复核，并刊印在甘肃省水利厅1983年出版的《甘肃省洪水调查资料第一册》中，其主要成果见表2-7。表2-7　黑河历史洪水调查成果表单位：m3/s站名祁连扎马什克莺落峡正义峡集水面积（km2）245245891000935634洪水年份1919（1927）2300179019401330104019428946951952591726900（2）重现期确定莺落峡河段调查出1919年历史最大洪水，经考证为20世纪以来的最大洪水。如从历史文献看，1909年（清宣统元年）在某县志四卷民政志有发生较大洪水记载，但无调查洪峰资料；1919年至1942年有多次较大洪水出现情况。经分析，黑河莺落峡河段调查出历史最大洪水为20世纪以来的最大洪水，其重现期大于100年，若从1909年至2009年，其重现期至少为100年。1909年洪水难以定量，也作空位处理，其它年份调查洪水，量级不是很大，按实测洪水处理。《黑河正义峡水利枢纽项目建议书》中正义峡1927年洪水，按1909年～1996年共88年的第一位或第二位考虑，重现期为44年～88年；1909年洪水难以定量，作空位处理，排为1909年以来的第三位；1940年洪水量级不突出，不作特大处理（方法1）。经复核，本次只将正义峡1927年洪水，也按从1909年～2009年以来的最大洪水考虑，其重现期为100年。1909年洪水难以定量，作空位处理，其它年份调查洪水，量级不是很大，按实测洪水处理（方法2）。2.4.3设计洪水2.4.3.1洪水系列（1）莺落峡站31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告本次采用实测及插补延长的（1909年）1940年、1942年、1944年～2009年共68年年最大洪水系列加1919年历史大洪水组成的不连序系列。根据对莺落峡站1944年～2009年实测洪水系列分析，一次洪水过程为3天～7天，从60多年实测洪水系列看，莺落峡站实测最大洪峰流量为1280m3/s（1996年），最大7日洪量为3.72亿m3（1952年），实测最小洪峰流量为217m3/s（1973年），该60多年来的洪水系列出现过较大和较小的年最大洪峰流量，洪水系列具有一定的代表性。（2）正义峡站黑河中游地区农田灌溉历史悠久，特别是洪灌，对天然洪水的峰、量有不同程度的影响，但考虑到一般影响到汛初的中小洪水，对大洪水一般影响不大，另外也缺乏定量的估算资料，因此，本次根据正义峡站实测资料直接统计年最大洪峰流量洪水系列及调查的历史洪水资料。1927年为调查的大洪水，1947、1948年洪峰流量用实测成果，1952年洪峰流量用洪水调查成果，1944年～1953年洪峰流量系列由莺落峡～正义峡洪峰流量相关插补。正义峡站采用实测及插补的洪水系列为1927年、（1909年）1940年、1942年和1944年～1996年（方法1）；方法2洪水系列到2009年。（3）高崖站根据洪水特性，高崖站的洪水基本上为莺落峡来水，区间加水很少，但因河道渗漏及引水，使洪水有所减小。通过建立黑河高崖站与上游莺落峡站年最大洪峰流量关系（图2-3），其相关系数为0.97，两站洪水相关关系较好。根据两站的洪水相关关系，将高崖站历史特大洪水及（1909年）1940年、1942年、1944年～1976年洪水系列采用莺落峡站与高崖站洪峰流量相关插补，连同1977年～2009年实测洪水组成不连序的洪水系列。其中，历史大洪水是按其相关关系的上线关系点据定线插补的，中小洪水按平均线插补。图2-3黑河高崖站与莺落峡站年最大洪峰流量相关关系图31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告2.4.3.2洪水频率计算根据黑河上中游各站（1909年）1940年、1942年、1944年～2009年共68年系列洪水加历史最大洪水组成的不连序系列，采用P-Ⅲ型频率适线法进行的频率分析计算，经上、下游站综合协调得莺落峡等各站设计洪水。黑河干流各站设计洪水分析成果详见表2-8，图2-4至图2-6。表2-8黑河干流各站设计洪水计算成果表单位：流量m3/s站名面积（km2）资料系列统计参数不同频率（%）洪峰流量（m3/s）Nna均值CvCs/Cv23.3351020莺落峡100091006815450.8141950172214201050710高崖250961006815000.804177015651300959652正义峡（1）35634885334400.824159014041160849572正义峡（2）356341006814350.7841510133511108295702.4.3.3设计洪水成果合理性分析本次采用黑河莺落峡站、高崖站和正义峡站的68年洪水资料加一场百年的历史大洪水系列进行洪水频率计算，其采用的洪水系列具有一定的代表性。考虑到正义峡站1927年历史洪水采用不同的重现期其50年一遇以下洪水只相差很小，为安全计，采用正义峡站的偏大设计洪水值。黑河莺落峡至正义峡区间为径流利用区，区间产流小、仅有梨园河一小部分洪水加入，受河道渗漏、灌溉引水等因素的影响，洪水逐渐衰减。经与其下游正义峡站的设计洪水成果对比看，莺落峡站出山口的设计洪水比下游经河道削减后正义峡站的设计洪水大是合理的。2.4.3.4治理河段设计洪水黑河中游引水口门处设计洪水采用莺落峡和高崖站设计洪峰流量按流域面积插补计算，建立设计洪峰流量与流域面积Qmp～F关系线，各引水口以上流域面积根据1：100000地形图量算出，用Qmp～F关系线计算出各引水口门处设计洪峰流量。洪峰流量与流域面积Qmp～F关系线见图2-7。某治理段设计洪水采用洪峰流量与流域面积Qmp～F关系线推求。石庙子断面流域面积14293km2，经计算，本次治理河段某区石庙子至213线段50年一遇设计洪峰流量为1900m3/s。31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告2.4.3.5施工期洪水依据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）规定，施工期防洪标准按5年一遇洪水考虑。根据莺落峡站1944～2009年66年洪水实测资料，年最大洪水大多出现在7～8月，因此将7～8月划分为主汛期；4～5月常发生春汛，因此将4～5月划分为汛前过渡期；将6月划分为汛前期；9月划分为汛后期，10月划分为汛后过渡期；其余时段水量基本平稳，划分为枯水期。7～8月主汛期采用控制河段的年最大洪峰流量成果，其他月份设计洪水采用莺落峡站和高崖站设计值按流域面积内插求得。莺落峡站、高崖站分期洪水设计值根据两站1945～2009年65年分期洪水实测资料采用P－Ⅲ型曲线进行频率计算求得。治理河段7～8月设计洪水为全年最大洪水，为694m3/s，其余各月施工期设计洪水成果见表2-9。表2-9治理河段施工分期设计洪水成果表施工分期4~5月6月7~8月9月10月枯水期莺落峡站13728071027112528.4高崖站46.824065227246.539.9治理段1112696942711033231 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告31 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告2.5泥沙根据莺落峡站1957年～2009年实测泥沙资料统计分析：输沙量年际变化大，年内分配不均，汛期水量（6月～9月）占年水量的68.1%，汛期沙量占年沙量的94.9%，说明黑河的沙量主要集中在汛期，特别是汛期的几场大洪水。黑河出山口以下，从上到下河床比降由陡变缓，泥沙是由粗变细，由砾卵块石变为细砂、粉细砂。莺落峡水文站断面位于出山口，河床质为卵砾块石、粗砂组成，进入平原区后，河床比降变缓，泥沙颗粒逐渐变细。据统计，莺落峡站多年平均悬移质输沙量233.7万t，年平均含沙量1.46kg/m3。莺落峡水文站无实测推移质泥沙资料，推移质输沙量根据比例法估算，山区河流推移质按悬移质输沙量的15%考虑，高崖和正义峡站为平原区，按10%考虑。计算得莺落峡站多年平均年推移质输沙量为35.1万t，年输沙总量为268.8万t。各水文站泥沙统计成果见表2-10。治理河段距莺落峡站15.9km，两者之间无沟道加入，治理段泥沙采用莺落峡站和高崖站泥沙按流域面积内插求得。经计算，治理段年输沙总量为244.6万t，其中悬移质输沙量为214.8万t，推移质输沙量为29.8万t。表2-10各水文站泥沙统计成果表水文站控制面积（km2）悬移质输沙量（万t）年平均含沙量（kg/m3）推移质沙量（万t）输沙总量（万t）莺落峡10009233.71.4635.1268.8高崖站250961671.5716.7183.7正义峡35634178.81.8117.9196.7由于莺落峡站处于出山口位置，河床两岸受山体的影响，测站断面基本稳定。治理河段位于某城区附近，治理段总长6.11km，河道弯曲，汊道1-2条，河道收缩与发散相互交替，主流摆动不定，河床横向冲刷严重，凸岸淤积，凹岸冲刷。河床比降变缓，收缩段河床纵向冲刷，发散段河床纵向淤积。2.6水位流量关系和设计洪水位2.6.1治理河道概况黑河石庙子至省道213线黑河桥（以下简称213线桥）河道，位于黑河干流莺落峡水文站至高崖水文站之间，河道全长6.11km。黑河石庙子地处莺落峡下15.9km39 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告、草滩庄以下4.65km处。工程项目区现状河槽宽度为0.3km～1.45km，河床质地为砂砾卵石、粗砂组成，从上游至下游颗粒由粗变细。河道左岸阶地高度在5～15m之间，右岸阶地为农田，高于河床0.5～3m。河道水流集中，汊流一般为1～2条。地下水埋深80～50m，河道平均比降为7‰～8‰。河道弯曲，河道收缩与发散相互交替，主流摆动不定，发育有河心滩，两岸为一级阶地，河床下切深度1～1.5m，阶面平坦开阔，均已垦为耕地。2.6.2洪水资料从1996年以来曾发生过两次较大洪水，最大一次为1996年，莺落峡站实测洪峰流量为1280m3/s，高崖站实测洪峰流量为1180m3/s，次大洪水为2002年，莺落峡站实测洪峰流量为867m3/s，高崖站实测洪峰流量为660m3/s。由于该河段1996年洪水为近几十年来的一次大洪水，洪水过后，当地水利部门在省道213线黑河桥和国道312线黑河桥等处对1996年洪水位进行了标注，并刻记在石碑上，其洪水位是可靠的。2002年调查出的洪水位比1996年洪水位略低一点，详见表2-11。石庙子断面1996年和2002年洪峰流量采用莺落峡站和高崖站实测洪峰流量按流域面积内插求得。经计算，石庙子断面1996年洪峰流量为1250m3/s，2002年为808m3/s。表2-11黑河石庙子至省道213线桥河段调查洪水位成果表断面位置距莺落峡站距离（km）1996年洪水2002年洪水水位（黄海.m）水面比降糙率水位（黄海.m）水面比降糙率石庙子15.91587.220.00750.0421587.020.007100.039213线桥22.01544.150.00810.0411543.770.007110.0392.6.3断面资料2011年2月23日，治理河段从上游到下游长6.11km河道平均约布设11个横断面和左右岸2个纵断面，对该河段的大断面进行了实测，推算水面线采用本次大断面实测成果。2.6.4河道糙率该段河床质主要是砾卵石，河心滩发育。两岸均为一级阶地，阶面宽阔向河床及下游倾斜，河床下切深度1～3m39 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告。根据治理河段1996年和2002年两场洪水资料分析，反推工程段的糙率，经计算，工程段的平均综合糙率为0.04。参照《水力计算手册》表8-1-4天然河道糙率表，本次治理河段主河槽糙率为0.040，主河道两侧漫滩糙率为0.040。2.6.5防洪标准本次黑河河道治理工程为石庙子至省道213线黑河桥段，主要保护对象为某市城区。某市现有城市人口为24.56万人，其中：常住人口19.08万，流动人口5.48万，属中等城市。有某大佛寺等4处全国重点文物保护单位和某古城墙等14处省级文物保护单位。按照中华人民共和国《防洪标准》（GB50201-94）的规定，依据受保护城镇的重要性和受保护文物级别，确定某市城区防洪标准按50年一遇洪水设防，相应洪峰流量1900m3/s。2.6.6水位流量关系（1）计算方法按照实测各河道纵横断面成果，分别计算各个断面的不同水位的面积、湿周、水力半径、平均水深等参数，根据实测河道比降和选定糙率采用非均匀流公式进行计算，根据下式，采用分段试算法，精确推算水位。式中：z1、z2—分别位断面1-1和断面2-2的水位(m)；v1、v2—分别位断面1-1和断面2-2的平均流速(m/s)；Q—为设计洪水流量（m3/s）；△L—为断面1-1和断面2-2的间距(m)；—为断面1-1和断面2-2的平均流量模数（其中k1代表主河槽、k2、k3分别代表左右滩地）；α—为流速系数（缓坡河道向上游推算，其值在1.1～1.5之间；陡坡河道向下游推算，其值在1.5～2.1之间）；ξ—为河道局部阻力系数（急剧扩展取0.5～1.0，逐渐扩展取0.33～0.5,收敛时取0）；（2）设计水位本次计算以0+000断面为控制断面，采用《百图水利土石方设计软件》天然河道水面曲线计算程序进行计算。分别取不同流量向下游逐段推算，根据推算结果，绘制各个断面水位～流量关系曲线。各断面水位流量关系曲线见附图。39 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告根据设计洪峰流量查各断面水位流量关系曲线，得到各断面不同流量的洪水位，设计水位见表2-12。表2-12黑河河道石庙子治理段现状河道要素表序号断面桩号设计洪峰流量m3/s天然河道宽度(m)河道比降‰流速现状河道设计洪水位(m)治理后设计洪水位(m)10+29119007712.241587.411587.508.0920+82119007332.251583.11583.507.2531+32119009202.241580.671581.006.6341+900190012722.251575.331575.427.3052+625190012382.241570.361570.367.4963+226190014482.241564.241564.516.2973+82619009722.231560.611560.657.4484+35019004972.241556.781557.125.7094+81519003252.241554.011554.744.74105+61019004532.251548.621548.689.98116+31019003142.251545.981546.0039 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告39 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告39 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告39 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告2.7冰情根据莺落峡水文站1954年～2009年56年系列资料统计，黑河莺落峡站最早结冰开始日期最早为10月11日，最晚为11月21日；开始封冻日期最早为12月28日，最晚为2月1日；最后解冻日期最早为2月22日，最晚为3月7日；全部融冰日期最早为3月10日。最晚4月5日。岸边最大冰厚度为1.14m，河心最大冰厚度为0.88m。封冻天数最长65天，最短32天。根据高崖水文站冰情观测资料，岸冰开始日期最早为10月21日，最晚为11月29日；结束日期最早为2月28日，最晚为4月5日。流冰时间最早为11月22日，结束日期最晚为3月30日。岸边最大冰厚度为1.0m，河心最大冰厚度为0.8m。由于冬季进入径流量多为中游河段泉水出露，水温相对较高，一般年份河水不封冻。在27年冰情观测资料中（1977年～2000年），只有1977年封冻。其中1977年从1月6日封冻至3月8日。治理段距离高崖站34km，气候条件介于高崖站与莺落峡站之间。因此，治理段冰清根据调查和参照两站冰清资料确定。即治理段冰清：岸冰开始时间最早为10月21日，最晚为11月21日；开始封冻日期最早为12月28日，最晚为2月10日；最后解冻日期最早为2月22日，最晚为3月7日；全部融冰日期最早为3月6日。最晚4月1日。岸边最大冰厚度为1.1m，河心最大冰厚度为0.85m。封冻天数最长62天，最短32天。39 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告3工程地质3.1序言黑河干流中游某区石庙子至省道213线段河道治理工程位于某市城西南12km的黑河右岸，地处黑河莺落峡出山口下游15.9km的石庙子至省道213线公路大桥处，治理河道右岸全长6.11km。2011年2月，受某区水务局委托，我院进行了“某区黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程”的勘测与设计工作，地质勘察工作的主要任务是：1)调查区域地质构造情况，进行区域构造稳定性评价。2)通过地质测绘，查明地形地貌单元、微地貌类型及其特征；结合坑探及试验资料，查明第四系地层分布规律、成因类型、岩性组成及其厚度；对防洪堤的工程地质条件和问题进行分析评价，并提供相关地质参数。3)查明工程区的水文地质条件、岩土渗透性、地下水埋深、地表水与地下水的补排关系；通过水化学分析，判定环境水对砼的腐蚀性。4)详细查明天然建筑材料的分布、储量、质量、开采及运输条件。所采用的规范、规程主要为：①《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55－2005)；②《堤防工程地质勘察规程》(SL/T188－2005)；③《天然建筑材料勘察规程》(SL251－2000)。完成的实物工作量见表3－1。地质勘察实物工作量统计表　　表3－1序号工作项目单位数量备注2工程地质纵、横剖面测绘m/条8245.5/74地质探坑m/个21/65防洪堤地基砂砾石取样与试验组66河水水质化学分析取样与试验组17天然建筑材料取样与试验组83.2区域地质概况3.2.1地形地貌工程区地处河西走廊中部某盆地南部，地貌单元属黑河出山口冲洪积倾斜平原中部，地形南高北低，海拔高程1590m逐渐降至1540m128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告,治理段河床宽浅，为游荡型及分汊河段，河床多滩，河床以侧向侵蚀和冲刷破坏为主，河床既有淤积也有冲刷，平均河床宽1765m，河床平均纵坡8.7‰。河道两岸阶地不发育，右岸局部残存Ⅰ级阶地，高出河床约2～3m，阶地具二元结构，上部为粉砂土或砂壤土，下部为冲洪积砂砾卵石层，河床主流线主要偏向右岸，右岸侵蚀较严重，侵蚀纵深达30～35m。3.2.2地层岩性工程区主要分布第四系(Q)冲洪积、洪积堆积地层。叙述如下。(1)第四系全新统冲洪积粉砂土(或砂壤土)、砂卵砾石层(Q4apl)：分布于河床及右岸局部的Ⅰ级阶地上部，阶地表层有1.0m左右厚度的第四系全新统(Q4apl)冲洪积低液限粉土或砂壤土，呈土黄色、灰黄色，干燥～潮湿，硬塑～软塑态，结构稍密，含植物根系；该土层下部及现代河床均为第四系全新统(Q4apl)冲洪积砂卵砾石层，厚度8～10m,现代河床该层厚8～10m，呈青灰色，干燥～潮湿，粒径在2～30cm者居多，最大60cm，分选性和磨圆度均较好，结构稍密～中密。(2)第四系上更新统冲洪积砂卵砾石层(Q3apl)：分布于河床及右岸Ⅰ级阶地全新统冲洪积层(Q4apl)下部，呈青灰色，结构中密～密实。据草滩庄枢纽竣工地质报告，河床部位厚度20m左右。(3)第四系中更新统冲洪积砂卵砾石层(Q2apl)：分布于第四系上更新统冲洪积砂卵砾石层下部，厚度＞100m。呈青灰色，岩性为冲洪积石砂砾卵石层，结构中密～密实，不均匀半胶结。3.2.3地质构造与地震工程区位于河西走廊某盆地南部，地处东西向复杂构造带、祁吕贺山字型构造前弧西翼褶皱带和河西构造体系。构造格架为临泽、某槽地及一系列断裂的组合。槽地位于祁连山与龙首山之间，展布方向为北西向，槽地内大面积覆盖着巨厚的第四纪沉积物。断裂分布于槽地两侧均为冲断层，走向与槽地展布方向相同，断裂将某区分割为某盆地、潮水西盆地断陷沉降带和祁连山、龙首山体断块隆升区，但各断裂均距工程区较远，对工程影响不大。工程区内无断裂构造及褶皱，亦未发现第四系以来的摺曲断裂和继承性活动断裂且远离南部祁连山前大断裂，但輓近期新构造运动形迹较为明显，其形式为间歇性垂直升降运动，主要表现为南部祁连山隆起上升，某盆地相对凹陷。因此，区域地质构造相对稳定。工程区没有发生过大的地震，但区域地震活动较为频繁。据查《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001)，工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，对应地震基本烈度Ⅶ度。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告3.2.4水文地质工程区地下水为第四系松散岩类孔隙潜水，地下水位埋深50～80m左右，地下水位年变幅1m左右，含水层岩性为砂卵砾石，厚度＞200m，黑河地表水渗入补给地下水，其形式为带状垂直入渗补给，地下水自南东向北西径流，以侧向流出的方式排泄，砂卵砾石渗透系数50～100m/d。工程区地下水由于埋深大，对本工程不产生影响，而地表水与本工程有着直接关系，经对黑河地表水取样做水质化学分析表明：水化学类型为重碳酸硫酸盐钙型水，矿化度0.43g/L，水质良好属淡水。依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487－2008)附录L“环境水腐蚀性评价”判别标准：SO42-＜250为无硫酸盐腐蚀性，因此该段黑河地表水水质对普通硅酸盐水泥无硫酸盐腐蚀性。详见表3－2。3.3堤基工程地质条件该段河道治理工程以右岸防洪堤为主，无其他附属建筑物，上游石庙子起始桩号为0+000，下游省道213线桥为末端桩号6＋110。根据防洪堤沿线工程地质条件的差异，分为上下两段，现分段叙述如下。(1)上游段防洪堤工程地质条件：桩号0+000～2＋900段，其中现状保留的防洪堤在桩号0＋000～1＋210段，堤高2.3～3m，砂砾石堤身，临水坡浆砌石护面，基础埋深约2.5m左右。原防洪堤与拟建新防洪堤均沿右岸Ⅰ级阶地前缘布置，堤基均座落于现代河床上，地层岩性均为第四系全新统冲洪积砂砾卵石层，经探坑（TK1、TK2和TK3）勘探揭露，最大勘探深度4.5m，据石庙子电站钻孔资料，该层厚度8～10m。该层呈青灰色，结构松散～稍密，一般粒径20～400mm，最大为600mm，母岩成份为变质砂岩、硅质岩、石英岩、砂岩，磨圆度较好，呈次圆状。经取样试验(3组平均值)：颗粒组成为：200～80mm含量14.3％，80～20mm含量48.4％，20～10mm含量13.3％，10～2mm含量10.4％，2～0.5mm含量5.6％，0.5～0.25mm含量4.2％，0.25～0.075mm含量3.5％，＜0.075mm含量0.3％，岩性按颗分定名为卵石混合土，不均匀系数61.6，曲率系数4.97，天然干密度2.04g/cm3，紧密干密度2.24g/cm3，松散干密度1.94g/cm3，相对密度0.35，含泥量1.8％，渗透系数1.08×10-2cm/s（类比），具强透水性，临界水力坡降0.41（类比），允许水力坡降0.27。依据上述试验资料确定的堤基允许承载力值为300～350kpa，变形模量25Mpa。详见表3－3、续表3－3及颗粒分析级配曲线图。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告水质化学分析试验报告表3－2委托某市某区水务局报告编号工程名称黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程水样编号1＃取样深度0.1m取样地点石庙子下游1km河床水样种类地表水取样日期2011.2.15分析日期2011.2.16报告日期2011.2.18物理性质嗅味无颜色无沉淀物无口味无透明度透明悬浮物无化学成分项目mg/L项目mmol/L说明阳离子ρ(Cａ2+)61.29c(1/2Ca2+)对普通混凝土无硫酸盐侵蚀性。ρ(Mｇ2+)23.31c(1/2Mg2+)ρ(Nａ++Ｋ+)21.99c(Nａ++Ｋ+)总计106.56总计阴离子ρ(CL-)16.1c(1/2CL-)ρ(SO42-)80.65c(1/2SO2-)ρ(HCO3-)221.45c(1/2HCO3-)ρ(CO32-)5.06c(1/2CO32-)总计323.26总计项目CaCO3(mg/L)项目mg/L硬度总硬度13.95游离CO2无暂时硬度侵蚀CO2无永久硬度负硬度0.00总矿化度429.82碱度总碱度PH值8.3水质类型HCO3-—SO42-—Cａ2+—Mｇ2+设备滴定管备注检测依据标准DL/T5194—2004《水利水电工程地质勘察水质分析规程》分析：　　　　审核：　　　　　技术负责：128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告另外，局部右岸Ⅰ级阶地表层有1.0m左右厚度的第四系全新统(Q4apl)冲洪积低液限粉土或砂壤土，结构稍密，分布于防洪堤身背水侧中上部。(2)下游段防洪堤工程地质条件：桩号2+900～6＋110段，其中现状保留的防洪堤在桩号5＋210～6＋110段，堤高2.5～3.0m，砂砾石堤身，临水坡浆砌石护面，基础埋深约2.5m左右。原防洪堤与拟建新防洪堤均沿右岸河漫滩布置，堤基均座落于现代河漫滩上，地层岩性均为第四系全新统(Q4apl)冲洪积砂砾卵石层，经探坑（TK4、TK5和TK6）勘探揭露，最大勘探深度4.0m，据石庙子电站钻孔资料，该层厚度8～10m。该层呈青灰色，结构松散～稍密，一般粒径20～400mm，最大为600mm。母岩成份为变质砂岩、硅质岩、石英岩、砂岩，磨圆度较好，呈次圆状。经取样试验(3组平均值)：颗粒组成为：200～80mm含量16.5％，80～20mm含量36.0％，20～10mm含量12.7％，10～2mm含量13.9％，2～0.5mm含量6.6％，0.5～0.25mm含量7.4％，0.25～0.075mm含量6.3％，＜0.075mm含量0.6％，岩性按颗分定名为卵石混合土，不均匀系数84.2，曲率系数5.09，天然干密度2.02g/cm3，紧密干密度2.24g/cm3，松散干密度1.92g/cm3，相对密度0.36，含泥量1.6％，渗透系数1.1×10-2cm/s（类比），具强透水性，临界水力坡降0.40（类比），允许水力坡降0.26。依据上述试验资料确定的堤基允许承载力值300～350kpa，变形模量25Mpa。详见表3－3、续表3－3及其颗粒分析级配曲线图。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告堤基(河床)砂砾石物理性质试验成果汇总表工程名称：某区黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程表3-3野外编号取样位置取样深度颗粒组成百分数（%）d:(mm)按颗分定名漂石卵石圆砾粗砾中砂细砂粉、粘粒>200200~8080~6060~4040~2020~1010~55~22~11~0.50.5~0.250.25~0.100.10~0.075<0.075m%TK1上游段桩号0+2000.5-1.00.013.712.912.922.813.76.44.13.42.14.52.30.90.3卵石混合土TK2上游段桩号1+5001.5-2.00.014.313.112.622.912.86.04.33.52.34.32.31.20.4卵石混合土TK3上游段桩号2+9003.0-3.50.015.012.513.422.013.45.45.03.02.63.92.51.10.2卵石混合土平均值0.014.312.813.022.613.35.94.53.32.34.22.41.10.3—TK4下游段桩号3+8001.0-1.50.016.95.513.018.012.37.86.14.12.07.94.81.00.6卵石混合土TK5下游段桩号5+0002.0-2.50.015.65.312.617.912.97.66.24.62.37.85.21.30.7卵石混合土TK6下游段桩号6+0003.5-4.00.017.04.713.217.713.07.16.83.83.16.45.71.00.5卵石混合土平均值0.016.55.212.917.912.77.56.44.12.57.45.21.10.6—检测机构及地址张掖市建业检测公司张掖市南街93号试验日期2011年2月24日技术负责人：质量负责人：检测员：128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告堤基(河床)砂砾石物理性质试验成果汇总表工程名称：某区黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程续表3-3野外编号取样位置取样深度干密度相对密度含泥量比重天然孔隙率天然孔隙比d5d10d15d20d30d50d60d70d85不均匀系数曲率系数天然紧密松散mg/cm3—%—%—TK1上游段桩号0+2000.5-1.02.042.261.960.301.82.7425.50.3430.320.972.907.014.029.039.055.077.040.25.18TK2上游段桩号1+5001.5-2.02.052.241.940.401.72.7425.20.3370.190.320.501.66.221.032.044.083.0100.03.75TK3上游段桩号2+9003.0-3.52.032.231.930.371.92.7425.90.3500.310.922.806.615.030.041.056.080.044.65.97平均值2.042.241.940.351.82.7425.50.3430.270.742.075.111.726.737.351.780.061.64.97TK4下游段桩号3+8001.0-1.52.032.241.930.361.62.7325.40.3400.210.330.581.97.223.034.046.088.0103.04.62TK5下游段桩号5+0002.0-2.52.002.221.890.371.52.7226.70.3650.300.862.506.415.030.040.056.078.046.56.54TK6下游段桩号6+0003.5-4.02.042.251.940.361.62.7325.30.3380.190.330.641.86.822.034.045.090.0103.04.12平均值2.022.241.920.361.62.7325.80.3480.230.511.243.49.725.036.049.085.384.25.09检测单位及地址张掖市建业检测公司张掖市南街93号试验日期2011年1月12日128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告技术负责人：质量负责人：检测员：128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告3.4防洪堤工程地质问题分析与评价3.4.1原防洪堤质量分析与评价目前所保留的原防洪堤分别在桩号0+000～1+210计1210m和桩号5+210～6+110计900m，合计总长2110m。经现场勘查，上段堤高2.3～3m，下段堤高2.5～3.0m，堤身为砂砾石填筑，临水坡浆砌石护面，堤基均为浆砌石，基础埋深约2.5m左右。现状大部份浆砌石基础已被淘蚀裸露，局部淘空或冲刷破坏而塌陷；浆砌石护面的大部份勾缝砂浆已脱落，局部塌陷。但由于原防洪堤高度较小，运行时间较长，堤身砂砾石已逐渐压密，基本满足堤身密实度要求。因此，建议防洪堤身可以利用，同时做好基础处理与坡面修复设计。3.4.2堤基地质结构分类本工程堤基地层结构简单均一，为厚层冲洪积卵石混合土层，且属粗粒土，堤基地质结构分类根据《堤防工程地质勘察规程》(SL/T188－2005)附录C相关规定，本工程堤基地质结构为(Ⅰ)类粗粒土单一结构。因此，本工程堤基结构为(Ⅰ)类粗粒土单一结构型。3.4.3堤基稳定问题分析与评价如前所述，本工程堤基地层结构简单均一，为厚层冲洪积卵石混合土层，且为粗粒土，堤基地质结构为(Ⅰ)类粗粒土单一结构型，堤身为砂砾石填筑层。堤身及防冲部分堤基均可坐落于卵石混合土层上，地基允许承载力值为300～350kpa，变形模量25Mpa，与砼摩擦系数0.55～0.6，地层承载性能好，是理想的堤基础持力层，不存在地基稳定和沉降变形问题，工程区最大冻土深度120cm，基础应置于冻土层以下；建议基础开挖边坡比为1：1～1:1.5。堤基冲刷深度计算时，上游段局部冲刷时的平均粒径为26.7mm,斜冲时大于15％筛孔直径的粒径为80.0mm，平冲时的允许冲刷流速V允＝1.37m/s（按堤基河床物质的颗粒组成加权平均各粒径组的不冲刷流速计算而得。各粒径组的不冲刷流速：漂石为2.0m/s、卵石为1.7m/s、砾石为1.0m/s、砂为0.55m/s、粉粘粒为0.5m/s）；下游段局部冲刷时的平均粒径为25.0mm,斜冲时大于15％筛孔直径的粒径为85.3mm，平冲时的允许冲刷流速V允＝1.27m/s（计算同上）。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告3.4.4堤基地震液化问题分析与评价工程区的地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，对应原地震基本烈度Ⅶ度，防洪堤沿线地下水位埋深大，地基土处于非饱和状态，根据堤基工程地质条件，沿线均为巨厚层且结构稍密的砂砾卵石层，属粗颗粒地层。鉴于本防洪工程堤身较低，可不考虑地震液化问题。3.4.5堤基渗透变形问题根据堤基土颗粒分试验成果(详见表3－3)，本工程堤基岩性为冲洪积砂砾卵石，属粗粒土，不均匀系数＞5，级配不连续。按《堤防工程地质勘察规程》(SL/T188－2005)附录D相关规定进行土的渗透变形判别：土的细粒含量从颗粒曲线上查得平均值为18％，按D.0.2第2条，Pc＜25％可判别为管涌型。经取样室内试验(4组平均值)：渗透系数1.09×10-2cm/s，具强透水性，临界水力坡降0.4，取安全系数1.5，则允许渗透比降为0.26。建议根据堤防运行情况进行堤基地层的渗透变形防渗措施。3.4.6环境水腐蚀性评价工程区地下水由于埋深大，对本工程不产生影响，而地表水与本工程有着直接关系，经对黑河地表水取样做水质化学分析表明：水化学类型为重碳酸硫酸盐钙型水，矿化度0.43g/L，水质良好属淡水。水质分析成果详见表3－2。依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487－2008)附录L“环境水腐蚀性评价”判别标准：SO42-＜250为无硫酸盐腐蚀性，因此该段黑河地表水水质对普通硅酸盐水泥无硫酸盐腐蚀性。3.4.7土的冻胀性评价经取样试验：堤基冲洪积砂砾卵石的含泥量为1.6%～1.8%，最大2.0%，均小于6%，属非冻胀性土；但是，局部右岸Ⅰ级阶地表层有1.0m厚的冲洪积低液限粉土或砂壤土，粘粒含量9.6%（类比资料），大于6%，因此属冻胀性土，右岸局部堤身的中上部可能坐落于该土层之上，建议防洪堤设计中应采取相应处理措施。3.5天然建筑材料本工程所用天然建筑材料为混凝土粗、细骨料、块石料及堤坝填筑料。根据因地制宜就近取材的原则，进行各种天然建筑材料的详查精度勘察。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告3.5.1混凝土粗、细骨料混凝土粗、细骨料场就近选择在河床及河漫滩内，现状就有经国土资源部门批准设立的砂、砾料场，可按需要进行现场购买。料场购买价(含装车价)：砂子35元/m3，砾石30元/m3，砂、砾料储量与供应能力满足要求，平均运距2.0km。经取样试验，混凝土粗、细骨料除细骨料含泥量超标须冲洗外，其它各项指标均满足天然建筑材料混凝土粗、细骨料质量技术要求，详见表3－4～3－6，可作混凝土粗、细骨料使用。3.5.2块石料防洪堤所需浆砌石块(卵)石可就近在黑河河床拣集粒径＞30cm的卵石，其岩性为变质砂岩、砂砾岩、花岗岩，质地坚硬、抗风化能力强，质量满足天然建筑材料《规程》块(卵)石质量技术要求。储量可满足工程的需求。平均运距2.5km。3.5.3堤坝填筑料堤坝填筑砂砾石料选在工程区内沿防洪堤分布的黑河河床中，可就近开采利用。岩性为级配不良砾，青灰色，松散～中密，母岩成分为变质砂岩、石英岩、砂岩、砂砾岩等，磨圆度较差，呈次棱角～次圆状。经取样试验(6组平均值)：砂含量22.6%，砾石含量77.4%，松散干密度1.93g/cm3，紧密干密度2.24g/cm3，含泥量1.7%，比重2.73，非饱和内摩擦角33041′，饱和内摩擦角3204′，凝聚力均建议为0，相对密度0.67时的干密度为2.13g/cm3，渗透系数为1.09×10－2cm/s，临界水力坡降0.40，详见表3－7，各项指标均满足质量指标要求，适宜做防洪堤坝填筑料。该料场分布稳定，储量可满足工程建设需求，平均运距500m。3.6结论与意见(1)、工程区位于河西走廊某盆地某区黑河干流（石庙子至省道213线段）冲洪积扇中部，两岸阶地不发育，主要地层岩性为第四系堆积物砂壤土及砂卵砾石，第四系堆积物厚度较大，从上游至下游颗粒粒径逐渐由粗变细；工程区地处东西向复杂构造带、祁吕贺山字型构造前弧西翼褶皱带和河西构造体系，地质构造相对稳定。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，对应地震基本烈度Ⅶ度。工程区属季节性冻土，最大冻土深度128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告1.20m。(2)、原防洪堤（桩号0＋000～1＋210段和桩号5＋210～6＋110段）由于堤高较小，运行时间较长，堤身砂砾石已逐渐压密，基本满足堤身密实度要求。因此，建议原防洪堤身可以利用，同时应做好基础处理与坡面修复设计。(3)、新建防洪堤布置于黑河右岸，无其他附属建筑物，通过地貌为黑河河床及漫滩、I级阶地前缘，河床形态呈宽浅型。地层岩性主要为冲洪积砂壤土及砂卵砾石，堤基持力层为第四系松散堆积物砂卵砾石，结构松散～稍密，地层承载性能较好，是理想的堤基础持力层，不存在堤基稳定及沉降变形问题；粗颗粒地层，可不考虑地震液化问题；地下水位埋深大于50m，对堤基无影响；河水水质良好，对普通砼无任何腐蚀性。建议开挖边坡系数1：1～1：1.5；基础埋深应经河床最大冲刷深度计算后确定并应大于当地最大冻土层深度1.20m；防洪堤堤身填筑料可在就近河床采取，碾压后相对密度应＞0.67，干密度应＞2.13g/cm3。(4)、堤基冲洪积砂砾卵石属非冻胀性土。但是，局部右岸Ⅰ级阶地表层有厚约1.0m左右的冲洪积低液限粉土或砂壤土，属冻胀性土，右岸局部堤身的中上部可能坐落于该土层之上，建议防洪堤设计中应采取相应处理措施。(5)、天然建筑材料：混凝土粗、细骨料场就近选择在河漫滩内，现状就有经国土资源部门批准设立的砂、砾料场，可按需要进行现场购买，储量与质量满足本工程要求，平均运距2km；块(卵)石可就近在黑河河床拣集粒径＞30cm的卵石，储量与质量可满足本工程需求，平均运距2.5km；堤坝填筑砂砾石料选在工程区内沿防洪堤分布的黑河河床中，可就近开采利用，储量与质量可满足本工程需求，平均运距500m。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告天然建筑材料混凝土骨料——混合料颗粒分析试验成果汇总表工程名称：某区黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程表3-4野外编号取样位置取样深度（m）砾、砂含量%>150150~8080~4040~2020~1010~55~2.52.5~1.251.25~0.630.63~0.3150.315~0.160.16~0.08<0.08>5<51#工程区中部河漫滩砂砾料场0.4-0.873.526.50.016.918.518.012.37.86.10.94.85.34.63.51.32#0.3-0.773.027.00.017.018.118.212.27.56.51.04.24.95.73.41.33#0.5-0.982.417.60.013.725.822.813.76.44.10.34.63.62.51.31.24#1.4-1.882.018.00.013.625.523.913.65.44.30.44.64.31.71.51.2平均值77.722.30.015.322.020.713.06.85.20.74.64.53.62.41.2最大值82.427.00.017.025.823.913.77.86.51.04.85.35.73.51.3最小值73.017.60.013.618.118.012.25.44.10.34.23.61.71.31.2检测机构及地址张掖市建业检测公司张掖市南街93号试验日期2011年2月21日技术负责人：质量负责人：检测员：128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告天然建筑材料混凝土骨料——粗骨料试验成果汇总表工程名称：某区黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程表3-5野外编号取样位置取样深度表观密度堆积密度孔隙率吸水率冻融损失率针片状颗粒含量软弱颗粒含量含泥量硫酸盐及硫化物含量有机质含量轻物质含量粒度模数颗粒级配(粒径以mm计)150~8080~4040~2020~5mg/cm3g/cm3%%%%%%%比色法——%1#工程区中部河漫滩砂砾料场0.4-0.82.751.7735.60.35.50.50.00.10.1浅于标准色不存在7.4423.025.124.527.42#0.3-0.72.751.7735.60.45.70.40.00.20.17.4423.324.724.927.13#0.5-0.92.751.7536.40.46.20.30.00.20.17.4016.631.427.624.44#1.4-1.82.751.7536.40.45.90.30.00.20.17.4116.631.129.123.2平均值2.751.7636.00.45.80.40.00.20.1——7.4219.928.126.525.5检测机构及地址张掖市建业检测公司张掖市南街93号试验日期2011年2月21日技术负责人：质量负责人：检测员：128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告天然建筑材料混凝土骨料——细骨料试验成果汇总表工程名称：某区黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程表3-6野外编号取样位置取样深度表观密度堆积密度孔隙率云母含量含泥量硫酸盐及硫化物含量有机质含量轻物质含量细度模数平均粒径颗粒级配(粒径以mm计)5~2.52.5~1.251.25~0.630.63~0.3150.315~0.1580.158~0.08<0.08mg/cm3g/cm3%%%%比色法%—mm%1#工程区中部河漫滩砂砾料场0.4-0.82.751.7038.20.95.60.2浅于标准色0.12.40.3623.03.418.020.017.413.25.02#0.3-0.72.741.6938.31.05.30.20.12.40.3424.03.615.618.021.212.84.83#0.5-0.92.751.7237.51.09.40.20.12.60.3923.61.626.420.414.07.26.84#0.4-0.82.751.7237.50.99.60.20.12.60.4224.02.225.423.69.68.46.8平均值2.751.7137.91.07.50.2—0.12.50.3823.72.721.420.515.610.45.9检测机构及地址张掖市建业检测公司张掖市南街93号试验日期2011年2月21日技术负责人：质量负责人：检测员：128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告堤坝填筑砂砾石料物理力学试验成果汇总表工程名称：某区黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程表3-7野外编号取样位置取样深度干密度含泥量比重孔隙率孔隙比渗透系数临界坡降自然休止角抗剪强度相对密度为0.60时的干密度紧密松散紧密松散紧密松散非饱和饱和粘聚力摩擦角粘聚力摩擦角mg/cm3%—%—cm/s—°Kpa°Kpa°g/cm3TK1上游段桩号0+2000.5-1.02.261.961.82.7417.528.50.2120.3981.08×10-20.4333°3134°34′2833°9′2.13TK2上游段桩号1+5001.5-2.02.241.941.72.7418.226.60.2200.3601.09×10-20.4133°3733°19′2432°30′2.11TK3上游段桩号2+9003.0-3.52.231.931.92.7418.629.60.2290.4201.07×10-20.4033°4233°46′2132°51′2.10TK4下游段桩号3+8001.0-1.52.241.931.62.7317.929.30.2190.4151.12×10-20.3932°4133°28′3032°17′2.10TK5下游段桩号5+0002.0-2.52.221.891.52.7217.928.80.2200.4001.10×10-20.4032°3532°52′2831°46′2.08TK6下游段桩号6+0003.5-4.02.251.941.62.7317.628.90.2130.4071.09×10-20.4132°4234°11′2633°27′2.11平均值2.241.931.72.7318.028.60.2190.4001.09×10-20.4132°3833°41′2632°40′2.11最大值2.261.961.92.7418.629.60.2290.4201.12×10-20.4333°4234°34′3033°27′2.13最小值2.221.891.52.7217.526.60.2120.3601.07×10-20.3932°3132°52′2131°46′2.08检测机构及地址张掖市建业检测公司张掖市南街93号试验日期2011年2月24日技术负责人：质量负责人：检测员：128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告4工程任务及规模4.1区域社会经济4.1.1自然地理概况某区位于河西走廊中部，黑河干流中游上段，地处东经100°6′～100°52′，北纬38°32′～39°24′之间，北邻内蒙古阿拉善右旗，东连山丹县，南依民乐县、肃南裕固族自治县，西接临泽县，全区东西长65km，南北宽98km，总面积4240km2。区内地势平坦，土壤肥沃，全区耕地面积162.19万亩，草地面积304万亩。区内地形东南高，西北低，海拔在1410～3100m之间，平均海拔1474m。总地势为南北高中间低，南（祁连山）北（合黎山）两山环抱，中部为冲洪积扇形成的某盆地。全区14.4%是山区、51.1%是平原，34.5%是荒漠区。南部祁连山地是祁连山的浅山地带，山峰海拔高程为1900～3100m之间。北部合黎山系天山余脉，山体低矮,一般海拔1600～3100m。中部的倾斜平原海拔1410～2230m，由东南向西北敞开，是河西走廊的重要组成部分。走廊平原南高北低，高差820m，坡降百分之一左右。某区地处欧亚大陆腹地的河西走廊，中纬度地带，深居内陆，远离海洋，属典型的大陆性寒温带干旱气候，气候特点寒冷、干燥、昼夜温差大、日照时间长、降水稀少变率大、蒸发大等明显的水平分带差异。区内冬夏较长，春秋较短，春季多风少雨，冬季较为寒冷。多年平均气温为7.0℃，浅山区4.5℃,气温日较差13.3-15.7℃,１月平均气温最低，为－9.7℃，7月平均气温最高，为21.2℃，全年极端最低气温为-27.3℃（12月），极端最高气温为38.6℃（8月）。多年平均降水量127.5mm，川区113mm，浅山区312mm，降水量年际变化大，年内分配不均，年降水量相对变率14-19.5%，降水量年内主要集中在6月～9月，占全年降水量的74％，多年平均蒸发量2047.9mm，相对湿度79%。平均风速为2.1m/s，历年最大风速为28m/s，风向以西北向为主，大风天数14天。全年平均日照时数2932---3085小时之间，太阳总辐射量为140---148Cal/Cm2，≥0℃积温2466---3391℃，≥10℃积温1837---2870℃。最大冻土深度113cm，年无霜期148d，川区153天，浅山区137天。某区的地表水资源来源于黑河水系的黑河干流、酥油口河和大野口河，沿途还有大磁窖河的汇入。地下水补给来源主要由祁连山、合黎山的谷间潜流、侧向径流、河流、水库渗漏、以及河道，渠系、田间、雨洪渗漏补给等。某区入境水资源量为16.5325亿m3，地下水净补给量为3.1334亿m3，总水资源量为19.6659亿m3。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告4.1.2社会经济概况某区是丝绸之路上的重镇，素有“金某”之称，辖18个乡（镇），5个街道办事处，1个经济开发区，245个行政村，2007个村民小组（即社），17个居民委员会。根据《某市2010年统计年鉴》，某区总人口51.63万人，其中农业人口32.55万人，城市人口19.08万人。由于某区地属温带大陆性气候，加上地势平坦，土壤肥沃，水源丰富，日照充足，气候温和，形成了典型的绿洲农业和大型灌溉农业区。区内盛产小麦、玉米、大米、红枣、苹果梨、苹果、发菜、黑瓜子、豆类及各种蔬菜，是全国重点商品粮基地和全国“西菜东运”五大基地之一。农业的整体发展水平处于全国一熟制地区的先进行列。到2010年底，全区完成生产总值91.5亿元，实现工业增加值27亿元，农业增加值23.1亿元，全区大口径财政收入6.53亿元，城镇居民可支配收入达到10753元，农民人均纯收入达到5781元。某城区是某市人民政府机关所在地，现有城市人口为24.56万人，其中：常住人口19.08万，流动人口5.48万（不包括常住流动人口5.48万）。依据甘肃省人民政府2005年5月28日批复的“关于某市城市总体规划”确定的人口规模：近期（2010年）城市人口为28.8万人，远期（2020年）城市人口为45.4万人，属中等城市。某市是全国重要的历史文化名城，市区内有某大佛寺、某鼓楼、西来寺和某会馆等4处全国重点文物保护单位，还有万寿寺、某古城墙等14处省级文物保护单位。某区本次河道治理范围为黑河石庙子至省道213线桥河段，该河段位于某市某区小满镇和新墩镇境内，距城区9～12km。工程所在地段的防洪工程涉及到保护某区小满、长安、新墩等3个乡镇3.8万人和3.67万亩耕地，以及某市城区24.56万人的生命财产安全。4.2河道现状及存在的主要问题4.2.1治理段河道、堤防现状⑴河道现状黑河干流石庙子至省道213线黑河桥段，总长6.11km。现状建成于黑河干流上的主要建筑物有3座，从上至下依次为石庙子分水闸、省道213线黑河大桥上游1.28km处的溢流堰工程、213线黑河大桥。以河道现有建筑物的位置作为河道主要的控制节点，对河道的现状地貌特征分述如下：①黑河石庙引水口至溢流堰段，河道全长4.83km。其河道平均比降约8‰128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告，河槽宽度为311m～1450m，河床质地为砂砾卵石。河道左岸阶地高度在5～15m之间，阶面平坦开阔，均为荒滩。右岸阶地为农田，高于河床0.5～3m。河道水流集中，汊流一般为1～2条。地下水埋深80～50m。②溢流堰工程至213线黑河大桥段，河道全长1.28km。其平均比降8‰，由于受溢流堰工程和省道213线黑河桥的约束，河道在溢流堰处缩窄为450m，省道213线黑河桥处为311m，河床质地为砂砾卵石。河道左岸有浆砌石防洪堤，堤高3m～4m。右岸阶地高2～3.5m，建有防洪堤900m。⑵堤防工程现状黑河干流石庙子至省道213线黑河桥段，两岸地势左高右低。黑河石庙子右岸下游约12km处为某市城区，为保护下游某市城区及黑河石庙子下游沿岸小满、长安、新墩等3个乡镇3.8万人和3.67万亩耕地免遭洪水侵害，自上世纪七、八十年代起，在石庙子右岸陆续修建防洪堤1.21km，该段防洪堤建成后，对保护某市城区及沿岸发挥了重要作用，为某市城市防洪设立了安全屏障。该段堤防为砂砾石堤身，堤顶宽2～4m，浆砌石基础和护坡，基础埋深2.5m，厚0.5m，堤高2.3～3m，护面厚0.3m～0.5m。经30～40年的运行，现状堤防已破烂不堪，部分堤基裸露，基底已冲刷出露，难以抵御较大洪水。为保护213线黑河大桥及右岸某市城区安全，1976～1978年在省道213线黑河桥上游左、右岸修建了导流防洪堤2.18km，其中左岸1.28km，右岸0.9km。导流防洪堤为砂砾石堤身，浆砌石基础和护坡，基础埋深2.5m，厚0.5m，堤高2～3.5m，护面厚0.4m，左岸堤顶宽2～3m，右岸堤顶宽大于6m。经30多年的运行，现状堤防已破烂不堪，部分堤基裸露，基底已冲刷出露，部分堤防已冲毁，或因基础冲出后滑塌。距213线黑河大桥770m前左岸已冲毁滑塌的516m堤防，已在2011年6月完成加固修复。⑶溢流堰工程溢流堰位于省道213线黑河大桥1.28km处，建成于1986年，是某黑河分洪工程内容之一。分洪工程包括溢流堰和分洪堰，溢流堰体布置在河床的主河槽部位，堰长450m，右端与干砌石护面的砂砾石土坝连接，左端与浆砌石分洪堰相接；分洪堰布置在主河槽左端的河边滩地部位，长520m，分洪堰高出溢流坝0.4m。经查《某黑河分洪工程初步设计》（1984年），某黑河分洪工程的修建是“因张肃公路黑河桥（213线桥）的原设计洪水标准低，过洪能力(1840m3/s)不能满足50年一遇(2320m3/s)的洪水标准而建，目标是洪水期分洪，以确保某城区及长坝防洪堤大桥的安全”。“⑴128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告分洪工程设计标准：按20年一遇洪水设计，按50年一遇洪水校核。⑵分洪比例：考虑到大桥及过水路面的泄水能力，初步确定三分之二洪水流量1547m3/s，经过溢流坝从黑河大桥桥孔通过，三分之一的洪水流量773m3/s。⑶分洪工程设计：浆砌石溢流坝体布置在河床的主河槽部位，坝长450m，高0.8m，最大单宽流量3.43m3/s，最大水深1.4m；右端与干砌石护面的砂砾石土坝连接，左端与浆砌石分洪堰相接，分洪堰布置在主河槽左端的河边滩地部位，长520m，最大单宽流量1.49m3/s，分洪堰高出溢流坝0.4m，以控制起始分洪流量，堰顶高程采用分洪河底部平均高程。设计分洪流量为533m3/s，校核分洪流量773m3/s。”经多年运行，堰面磨蚀严重，局部已淘蚀至河床卵砾石层。砼护坦下游形成1～3m深冲坑，逐渐向上游淘蚀，局部段落砼护坦已垮塌，砼护坦表面磨深10～50cm。4.2.2河道防洪能力复核⑴现状河道过洪能力复核根据本次在黑河石庙子至省道213线黑河桥段实测的11个横断面，结合两岸河堤高程、已建堤防堤顶高程等测量数据，分析当该河段遭遇50年一遇洪水时，计算右岸堤顶高程是否满足设计要求。计算方法采用水文章节中推荐使用的天然河道水面线推算方法，即分段试算法，精确推算水位。河道糙率亦采用水文章节中推荐使用的糙率，即n=0.04。本次计算以省道213线断面为控制断面，根据设计洪峰流量推算各断面设计洪水位，据此计算出对应设计堤顶高程，并与实测岸顶高程比较分析，计算成果见表4-1。表4-1现状河段设计洪水位及设计堤顶高程计算成果序号断面位置天然河道宽度（m）设计洪水位（m）设计堤顶高程（m）原堤顶或岸顶高程（m）是否满足设计10+2917711587.501589.501588.70不满足20+8217331583.501585.501584.64不满足31+3219201581.001583.001578.14不满足41+90012721575.421577.421574.18不满足52+62512381570.361572.361568.95不满足63+22614481564.511566.511564.09不满足73+8269721560.651562.651560.56不满足84+3504971557.121559.121556.67不满足94+8153251554.741556.741554.02不满足105+6104531548.681550.681550.00不满足11213线桥6+3103141546.001548.001545.71不满足128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告经计算，当黑河石庙子至省道213线黑河桥段遭遇50年一遇设计洪水时，黑河石庙子下游右岸1.21km和省道213线黑河桥上游右岸0.9km浆砌石堤防堤顶高程小于设计堤顶高程0.68～2.29m，说明原防洪堤堤顶不满足防洪安全要求；现有未建堤防的4km河道右岸低矮，岸顶高程均小于设计堤顶高程2.09～4.86m，说明也不满足防洪安全要求。⑵现状堤防防洪能力复核本次治理河段内，右岸桩号0+000～1+210段防洪堤（即石庙子防洪堤），为砂砾石堤身，浆砌石基础和护坡，堤高2.3～3m。经计算，堤顶高程低于设计堤顶高程0.8～0.86m；基础埋深2.5m，小于设计基础埋深4m，且已冲刷出露，危及堤身；堤顶宽2～4m，小于设计堤顶宽6m；现状浆砌石护面基本完好，可利用。经复核，该段堤防防洪能力不能满足50年一遇设防标准，堤身可利用，堤基需加深加固，堤顶需加高，堤岸需加宽。省道213线黑河桥上游右岸0.9km导流防洪堤为砂砾石堤身，浆砌石基础和护坡。经计算，堤顶高程低于设计堤顶高程0.68～2.29m；基础埋深2.5m，小于设计基础埋深4m，且已冲刷出露，危及堤身；堤顶宽大于6m；现状浆砌石护面破损严重，大部分破烂不堪，已不能利用。经复核，该段堤防防洪能力不能满足50年一遇设防标准，需对堤身全断面进行加培处理。⑶现状溢流堰过流能力复核现状分洪堰完好，溢流堰堰面磨蚀严重。经计算，溢流堰、分洪堰过流能力及分流比例基本与原设计相符，即溢流堰最大过流量1550m3/s，分洪堰最大过流量780m3/s。当治理段洪峰流量为1900m3/s时（50年一遇洪峰流量），溢流堰通过流量1267m3/s，分洪堰分洪流量633m3/s。⑷省道213线黑河桥过流能力复核根据现场勘测的桥下断面资料及拱脚高程，省道213线黑河桥跨河长311m，共12孔，每孔25m，拱脚高程1544.97m。按照宽顶堰流计算公式计算复核，最大过洪能力为1560m3/s。50年一遇洪峰流量1267m3/s通过时，拱脚高程高出设计洪水位0.45m，不影响过流。4.2.3治理段河道、堤防存在的问题黑河干流石庙子至省道213线黑河桥段河段，现状河道河床为松散冲洪积砂砾石层，由于主流游荡，河势不稳，形成了汊沟交织、多串沟的宽浅式河床，是黑河中游最为典型的游荡性河段。治理段河道及堤防存在以下主要问题：128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告⑴石庙子防洪堤长1.21km，该段堤防始建于上世纪七、八十年代，原堤防按20年一遇标准洪水设防。由于受历史条件限制，建设标准低，部分堤基埋深2.5m，经30～40年的运行，现状堤防部分堤基裸露，基底已冲刷出露，已危及堤身，难以抵御较大洪水。该段堤防每年险情不断，水务部门几乎年年都投入资金维修加固，但受资金限制，一直未能彻底根本解决这一问题。同时经对原堤防复核，原堤防高度、基础深度、堤岸宽度均不满足50年一遇设防标准。⑵石庙子防洪堤是某市城区防洪的重要屏障，其50年一遇洪水位高程为1587.69m，高于某城区高程1440m约147m。石庙子防洪堤一旦溃坝，其下游盈科干渠、张莺公路、长安及新墩乡政府、学校、医院等3.8万人和3.67万亩耕地，以及某市城区24.56万人的生命财产将会遭受巨大损失。原建堤防虽不长，但却是城市防洪的关键位置，对某城市防洪非常重要。⑶省道213线黑河桥上游右岸0.9km导流防洪堤建设标准低，基础埋深2.5m，计算的基础埋置深度为4m，防洪工程基础容易被淘空，从而导致堤防垮塌失事。经40年的运行，现状浆砌石护面破损严重，部分堤段已冲毁，大部分堤身破烂不堪，已不能利用。整体抗洪能力降低，对省道213线黑河桥和城市的安全构成了巨大威胁。⑷由于受资金等条件限制，河段防洪工程建设滞后，除上下游已建的2.11km堤防外，其余段没有任何控导工程，造成现有堤防未能连成一线，城市整体防洪能力差。加之，未建堤防段河岸低矮，水流流速大，冲刷力强，洪水期过大的流量经常造成河岸坍塌，或漫决河堤成灾。一旦遭遇大洪水或特大洪水，下游的乡村及某城区将遭受巨大的损失。4.3工程建设的必要性4.3.1工程建设的必要性⑴河道治理工程建设是提高城乡防洪能力的需要。根据对黑河干流石庙子至省道213线黑河桥段河道现状及存在问题分析，该段河道存在城乡防洪能力严重不足。下游的某城区是某市政治文化中心，是全国重要的历史文化名城，现有城市人口24.56万，属中等城市。右岸有3.67万亩基本农田，并分散居住小满、长安、新墩等3个乡镇8个村3.8万人民群众。一旦特大洪水来临，石庙子防洪工程可能垮堤，洪水将漫决河堤成灾。沿岸农田将被淹没或冲毁，下游灌溉渠系、道路等重要设施将被毁，下游乡镇3.8万人民群众和城区24.56万人的生命财产安全将无法保障，造成的损失将十分巨大。为了城乡防洪安全和减轻防洪压力，对黑河干流中游石庙子至省道213线桥段河道治理开展以提高城乡防洪能力的工程建设是必要的。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告石庙子防洪堤基础裸露石庙子防洪堤基础埋深浅省道线213线桥前已建防洪堤冲毁段河岸低矮漫决河堤成灾。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告⑵河道治理工程建设是减轻当地政府和人民负担的需要。长期以来，黑河的防洪治理一直是当地政府考虑的大事，政府为解决黑河城乡防洪问题，投入大量资金建设堤防工程，为某区城乡防洪发挥了重要作用。但是，由于黑河在某过境的河道长，当地财政困难，黑河的防洪治理问题，一直难以从根本上解决，现有的堤防主要依靠政府投资，群众投劳的方式建设。据某区水务局提供的数字，近10年来，不包括当地群众在抗洪方面的投劳，该段防洪堤加固维修及防洪累计产生的直接费用达380万元。本次河道治理将从根本上解决石庙子至省道213线桥段河道的防洪问题，可以减少流域内各级政府和人民在抗洪方面的投资投劳，减轻了当地的财政和百姓的负担，尤其是灌区农民的负担。⑶河道治理工程建设是区域国民经济建设和可持续发展的需要。黑河是某的母亲河，自古以来养育着两岸人民。由于独特的地理优势，肥沃的土壤和丰富的黑河水资源，某区形成了典型的绿洲农业和大型灌溉农业区，成为了全国重点商品粮基地和全国“西菜东运”五大基地之一，享有“金某”的美称。但桀骜不驯的黑河洪水，也给某区人民带来了不少洪涝灾害。因堤防建设标准低，甚至于许多河段未设堤防，黑河城乡防洪能力弱，致使洪水暴发时沿岸农田被淹、房屋被毁，人民的生命财产安全得不到保障。这种状况的存在，严重影响了区域国民经济建设和可持续发展。综上所述，为保证黑河沿岸人民群众的生命财产安全，提高黑河中游沿岸和某城区段城乡防洪能力，促进某区区域国民经济建设和可持续发展，保障本区域目前和今后的持续、健康和协调发展，对黑河干流中游石庙子至省道213线黑河桥段河开展以提高防洪能力为主的河道治理是非常必要和迫切的。4.3.2工程建设的可行性⑴从政策和资金上看，国家高度重视中小河流治理项目。中央一号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》中，把防洪抗旱减灾体系建设列为首位目标任务，水利部对中小河流治理项目进行了规划和部署。省、市各级人民政府及水行政部门也积极对中小河流治理项目进行了规划和部署。国家有专项资金支持本项目的建设，因此，中小河流治理项目有政策支持和资金保障。⑵从工程建设内容看，河道治理项目建设技术可行。本次河道治理项目主要是堤防工程建设，某区历来就有堤防建设经验，目前正在建设的黑河213线至312线桥段河道堤防工程建设中，又积累了丰富的前期工作和科学管理的经验，128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告掌握了一定的施工管理技术和先进的施工方法，培养了一大批从事设计、施工、监理、管理的优秀专业技术人员，提高了施工队伍的素质和管理水平。因此，河道治理项目建设技术优势明显。⑶从建设社会环境看，黑河某区段人民群众多年来饱受水患之苦，本项目的建设将提高河道防洪能力，彻底解决他们的后顾之忧，工程建设顺民意，得民心，当地群众十分拥护。⑷从经济社会效益看，本项目实施后，受益区群众将不再遭受洪涝之灾，人民生命财产安全有了保障，人民群众可以安居乐业、安心生产、发展经济，其经济、社会效益十分显著。⑸从国民经济评价结果看，本项目实施后，经济内部收益率高于6％的社会折现率，经济净现值大于零，效益费用比大于1，各项指标均满足要求。从以上几个方面来看，本工程项目建设有政策上的支持、资金上的保证，有技术上的优势，而且建设社会环境优良，经济社会效益显著，因此项目建设是可行的。4.4河道防洪规划概况2010年10月，根据甘肃省水利厅《关于开展甘肃省中小河流治理和中小水库除险加固山洪地质灾害防治易灾地区生态环境综合治理专项规划编制工作的紧急通知》（甘水发【2010】748号）精神，某市水务局组织有关县区，抽调技术力量编制完成了《某市黑河干流中游（含梨园河）河道治理规划》。其中黑河流经某区的河段起于莺落峡止于某区大湾村，过境河道全长57km，按照河道上已建建筑物为节点，河道自上而下共有六段，依次为莺落峡至草滩庄枢纽段（11.25km）；草滩庄枢纽至石庙子段（4.65km）；石庙子至省道213线桥段（6.11km）；省道213线桥至国道312线桥段（11.97km）；国道312线桥至兰新铁路桥段（4.97km）；兰新铁路桥段至某区大湾村段（18.05km）。依据规划某区治理河道总长57km，其中，新建堤防64km，加固堤防8km。按照《黑河水资源开发利用保护规划》的要求，某区水务局委托设计单位完成了省道213线桥至国道312线桥段（11.97km）黑河河道治理项目的设计，该项目已经甘肃省发改委于2010年6月批复，现正在建设中。4.5河道演变及河相分析4.5.1黑河河道演变分析128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告黑河是我国第二大内陆河，其河床演变的根本原因是输沙的不平衡，进一步的深层原因是动床水沙两相流的内在矛盾和不恒定流外部条件（进口水沙条件、出口侵蚀基点条件和河床周界条件）。纵向输沙的不平衡引起了河床纵向变形，横向输沙的不平衡引了起河床横向变形，局部输沙的不平衡引起了河床局部变形。河床和水流具有“自动调整作用”，即在淤积和冲刷的发展过程中，河床和水流进行自动调整，通过改变河宽、水深、比降、床沙组成使本河段的水流挟沙能力与上游的来沙条件趋于相互适应，从而使淤积和冲刷向着其停止的方向发展。黑河从莺落峡出山后，受各河段的来水量及其变化，河段的来沙量、来沙组成及其变化，河床比降，以及河床形态及地质变化等制约和影响河道演变的主要因素影响，河道演变的类型主要有弯曲河道、分汊河道、顺直（微弯）河道、游荡河道四种主要类型。黑河某区段地处黑河中游上段，这四种河道类型均有分布。4.5.2黑河河相分析河相关系是指冲积平原河流在挟沙水流与河床长期相互作用下，经过河流的自动调整作用，可能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡形态。在这种均衡形态的有关要素（如水深、河宽、比降等）之间，以及它们和表达来水来沙条件（如流量、含沙量及粒径等）及河床地质条件的特征物理量之间，常存在某种函数关系。4.5.2.1造床流量造床流量是指在造床作用下与多年流量过程的综合造床作用相等的某一流量。这种流量对塑造河床形态所起的作用较大，是一个比较大但又并非最大的洪水流量。目前，确定造床流量的方法多为经验方法，且各种方法的适用性不同，经我省渭河、庄浪河等采用1.5年法、平滩水位法等多法验证，结果表明与实际相近，故本次对黑河中游造床流量确定，采用以下两种方法:（1）1.5年一遇洪水设计流量钱宁在《河床演变学》一书中提出，造床流量约相当于1.5年(保证率66.7%)一遇的洪水流量。（2）马卡维也夫法马氏法认为，水流的输沙能力可认为与流量Q的某次方m及比降的乘积成正比，流量所经历的时间可用出现的频率来表示。因此，当QmJP的乘积值为最大时，其相应的流量造床作用最大，即为造床流量。通过上述方法计算，黑河石庙子至省道213线段造床流量确定见表4.5-1。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告表4.5-1黑河石庙子至省道213线段造床流量表河段造床流量(m3/s)采用值(m3/s)1.5年法马氏法石庙子一省道213线3133l03104.5.2.2稳定河宽冲积河流通过调整，在一定时期内，有可能处于相对平衡状态,这种平衡状态含有几种定量关系。在此,用阿尔图宁公式进行计算。式中：B—稳定河宽（m）；Q—造床流量，黑河治理段Q=310m3/s；A—稳定河宽系数，与滩岸和河岸土质有关，表征河岸的稳定情况，取值范围1.0～1.7；J—河床比降，本次治理段J=7‰～8‰。经分析,对本游荡型不稳定河段取A=1.7,计算成果列表4.5-2。表4.5-2石庙子至省道213线各河段稳定河宽计算成果表治理河段造床流量(m3/s)稳定河宽（m）石庙子-省道213线3103454.5.2.3河道稳定性指标①纵向稳定系数河床在纵深方向的稳定性主要决定于泥沙抗拒运动的摩阻力与水流作用于泥沙的拖拽力的对比，稳定系数按下式计算：式中：—纵向稳定系数；d—床砂平均粒径（m），本次治理段d=0.00408～0.000875m；h—河流平滩平均水深（m），本次治理段h=1.24～1.70m；J—纵向比降，本次治理段J=7‰～8‰。研究表明，值越大，水流作用越弱，底沙不易运动，河床越稳定；反之，128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告值越小，则河床越不稳定。经计算本次治理段河道纵向稳定系数为0.064～0.25，表明该段河型为游荡型和过渡型河段，表明河床纵向稳定性不是很好。②横向稳定系数按下式计算：式中：—横向稳定系数；Q—造床流量（m3/s），黑河石庙子至省道213线段段Q=310m3/s；J—纵比降，本次治理段J=7‰～8‰。B—相当造床流量的平滩河宽（m），本次治理段平滩河宽B=187～206m。研究表明，值越大，河身相对较窄，比降较小，水流平缓归顺，河岸越稳定；反之，值越小，则河岸越不稳定。经计算本次治理段河道横向稳定系数为0.227~0.25，表明该段河型为游荡型河段，河床横向稳定性不是很好。③河相关系河相关系反映了沿程河相关系的断面稳定性，研究指明，断面河相系数越小，河床越稳定，反之，越不稳定。主要由宽深比来反应，由下式计算：式中：—宽深比。B—相当造床流量的平均河宽（m），本次治理段平滩河宽B=187～206m。h—河流平滩平均水深（m），本次治理段h=1.24～1.70m；反映了天然河流随河道尺寸的增大，河宽增加的幅度远较水深增加幅度为快的一般性规律，研究表明，值越大，说明河道断面宽浅，河床不稳定，反之则说明河道窄深，较稳定。与河型的关系为：为2～4时的河流属蜿蜒型河流，为8～12时的河流属过渡型河流，为19～40时的河流属游荡型河流。根据造床流量经对治理段原河道横断面分析计算，本次治理段河道值为8.44～11.02。表明该段河型为过渡型和游荡型河段，河岸易冲。经实际勘测和走访调查，治理河段水流散乱，横断面十分宽浅，滩槽高差小，河道中主流的位置经常迁徙不定，符合过渡型和游荡型河道的特征。石庙子至省道213线各河段河相关系数计算成果见表4.5-3。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告表4.5-3石庙子至省道213线各河段河相关系数计算成果表河名治理河段河段河型石庙子-省道213线石庙子-分洪溢流堰11.02过渡型河段，河岸易冲分洪溢流堰-省道213线桥8.44游荡型河段，河岸易冲4.5.2.4平面整治参数分析按照河道天然状态下稳定河段的实测资料分析及河道特征值经验公式的计算结果，河道规划主要采用以下指标。（1）河道纵比降治理规划中对河道纵比降不做调整。经计算黑河石庙子至省道213线桥段平均纵坡为7‰～8‰。（2）平面弯道指标平面弯道指标为河道实测资料分析的弯道平面形态指标，在河道整治规划中具有一定的参考意义，但也可根据具体情况和其它因素考虑。本工程弯道平面形态指标采用下列经验公式计算。曲率半径R=（4～9）B（顺直微弯段）弯顶跨距L=（12～14）B摆幅T=(1～3)B弯道与直河道河宽关系：B弯=0.8B直（式中：B为稳定河宽）。石庙子至省道213线河段参数计算成果见表4.8-4。表4.8-4石庙子至省道213线河段参数计算成果表河段纵比降稳定河宽B(m)弯曲半径R(m)弯顶跨距L(m)摆幅T(m)石庙子-省道213线7‰～8‰3451380-31054140-4830345-1035经与现状河道实际量算值比较，实际平面形态参数均大于理论值，反映出了平原过渡性、游荡型河流的一般规律。4.6工程任务规模4.6.1防洪标准根据某市统计部门提供数据，2009年城市人口为24.56万人，其中：常住人口19.08128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告万，流动人口5.48万。依据甘肃省人民政府2005年5月28日批复的“关于某市城市总体规划”确定的人口规模：近期（2010年）城市人口为28.8万人，远期（2020年）城市人口为45.4万人，某市属中等城市。1985年某市被国务院公布为第二批历史文化名城；2006年—2009年某市城区内某大佛寺、某鼓楼、西来寺和某会馆等单位相继被列为全国重点文物保护单位。城区内还有万寿寺、某古城墙等14处省级文物保护单位。按照中华人民共和国《防洪标准》（GB50201-94）的规定，依据受保护城镇的重要性和受保护文物级别，确定某市城区段防洪标准按50年一遇洪水设防，相应洪峰流量1900m3/s。根据水文计算结论，该河段各典型断面不同频率设计洪水位成果见表2-12。沿堤线各断面水位可按直线内插法求得。4.6.2治理范围根据对石庙子至省道213线黑河桥段进行调查、分析计算，在此段河道中选取断面，计算出洪峰流量1900m3/s时典型断面洪水水位，计算结果见表4.6-2。表4.6-2石庙子至省道213线黑河桥段1900m3/s洪峰流量水位成果表序号断面位置距石庙子距离（m）左岸高程（m）右岸高程（m）洪水位高程（m）备注1dm12821597.641588.701587.50石庙子2dm28211595.411584.641583.50　3dm313211593.351578.141581.00　4dm419001590.961574.181575.42　5dm526251585.241568.951570.26　6dm632261580.491564.091564.51　7dm738261571.201560.561560.41　8dm843501563.091556.671557.12　9dm948221559.061554.021554.74　10dm1056091552.331550.001548.18　11dm1163101546.341545.711545.45213线桥经实地查看，从城市防洪角度分析，石庙子至省道213线桥段河道中选取断面，从计算出的洪峰流量1900m3/s时的洪水水位（见表4.6-2）可以看出，石庙子至省道213线桥段河道左岸高程高出设计洪水位4.15m～14.98m，完全满足防洪要求，不需要治理；右岸高程低于设计洪水位0.42m～2.86m，不能满足防洪要求，需新建防洪堤和加培已建防洪堤。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告综上所述，从提高城市防洪的目标，确定本段河道河道治理工程范围是石庙子至省道213线桥段右岸，防洪工程长度6.11km。4.6.3工程建设任务黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程建设的主要目的是为了保护小满、长安、新墩等3个乡镇8个村3.8万人及3.67万亩耕地及某市城区内人民群众的生命安全和提高某市的城市防洪能力。根据已确定的治理范围，通过对现状河道洪水过程的分析，总结出该段河道治理工程的主要任务是：对河道右岸已建标准不够和被冲毁的2.11km防洪堤进行加固加培，对河道右岸河岸低矮且没有防洪设施的河段，新建防洪堤4.0km，以满足该地区防洪要求。4.6.4工程总体布置方案按照已确定的工程建设任务，工程总体布置方案如下：（1）对石庙子引水口下游右岸1.21km已建防洪堤按50年一遇洪水设防标准进行加固，以满足城市防洪要求。（2）自石庙子引水口下游右岸已建防洪堤末端起，按50年一遇洪水设防标准延续新建防洪洪堤4.0km，以满足某市城区防洪要求。（3）对213线桥上游右岸0.9km防洪堤按50年一遇洪水设防标准进行加培，以满足城市防洪要求。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告5工程总体布置及主要建筑物5.1设计标准5.1.1工程等别及标准某市现有城市人口为24.56万人，其中：常住人口19.02万，流动人口5.48万，属中等城市。有某大佛寺等4处全国重点文物保护单位和某古城墙等14处省级文物保护单位。按照中华人民共和国《防洪标准》（GB50201-94）的规定，依据受保护城镇的重要性和受保护文物级别，确定某市城区防洪标准按50年一遇洪水设防，相应洪峰流量1900m3/s。依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）和《堤防工程设计规范》（GB50286-98）的规定，本工程为Ⅲ等中型工程，防洪堤工程为2级堤防，临时建筑物为5级。防洪堤在正常运用条件下，抗滑稳定安全系数应不小于1.25，在非常运用条件下，抗滑稳定安全系数应不小于1.15。据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应的基本地震烈度为Ⅶ度，工程设防烈度为Ⅶ度。5.1.2设计依据规范、规程（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）（2）《水利水电工程可行性研究报告编制规程》（DL5020-93）（3）《防洪标准》（GB50286-98）（4）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）（5）《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）（6）《碾压土石坝设计规范》（SL274-2001）（7）《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）（8）《堤防工程施工规范》（SL260-98）（9）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-2008）（10）《水利水电设计洪水计算规范》（SL44-2006）（11）《水利工程水力计算规范》（SL104-95）（12）《某市黑河干流中游（含梨园河）河道治理规划》(2010.10编)128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告5.2工程总体布置5.2.1堤线布置原则根据《堤防工程设计规范》，堤线布置应遵循以下基本原则：（1）结合《黑河流域近期治理规划》，满足黑河生态需水及河道内输水和河道外用水要求；（2）结合现状防洪堤布置河堤线，尽可能避开主洪的顶冲点，堤线应与河势流向相适应，并与大洪水的主流向大致平行；（3）堤线应力求平顺，各堤段平缓连接，不得采用折线或急弯；（4）尽量避免工程对周围环境带来不利影响，对难以避免的影响，要采取有效措施加以保护；（5）堤距布置要能满足河道一定的过水断面要求，保证设计洪峰流量能安全通过；（6）应考虑工程施工、工程维修、防汛抢险等的交通运输条件；（7）充分考虑已有护岸工程及桥梁等天然节点过流能力的影响；（8）因地制宜，就地取材，因势利导，重点整治。5.2.2工程总体布置根据已确定的治理范围和堤线布置原则，设计对河道右岸已建标准不够和被冲毁的2.11km防洪堤进行加固加培，对河道右岸河岸低矮且没有防洪设施的河段，新建防洪堤4.0km，以满足该地区防洪要求。据此，工程总体布置方案如下：（1）对黑河石庙子下游右岸1.21km已建防洪堤按原防洪堤加固。（2）自石庙子下游右岸已建防洪堤末端起，延续新建防洪堤4.0km，以满足某市城区防洪要求。（3）对213线桥上游右岸0.9km防洪堤按原防洪堤堤线进行加培。5.2.3河堤堤距确定确定合理的整治宽度，对保证河道行洪和两岸防洪128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告安全尤为重要。河道整治宽度不宜太窄，要有尽够的行洪宽度，给洪水以出路，避免人为束窄水流加大流速，冲刷两岸堤防，人为造成防洪压力。本工程维持天然河道宽度，给泄洪足够的通道，防止过窄堤距加重防洪负担。5.2.4治导线布置治导线是整治河道使其达到控制主流，稳定河势，固定河槽基础的目的。根据确定的工程治导线布置原则，以河道洪水流向为主，顺应河势，尽量顾及原有河岸线和枯水河槽的弯曲形态，在原有河槽基础上护滩护弯，固定凹岸，保持原有顺直微弯河道。布置时充分利用现有陡坎、沙丘等节点，双侧布置，上下游平顺衔接。对于已建有防洪堤的河段，其治导线仍然维持现状堤线。治理段右岸以石庙子为起点，以省道213线桥为终点，治导线沿现有河岸布置。5.2.5主要建设内容经治导线布置，本次共治理河段总长约6.11km（按河道右岸测量数据），主要建设内容为：（1）右岸加固加培防洪堤总长2.11km（桩号0+000～1+210和桩号5+210～6+110）；（2）右岸新建防洪堤总长4.0km（桩号1+210～5+210）。5.3主要建筑物设计5.3.1防洪堤工程方案比选①方案拟定防洪堤从衬砌材料选择方面，按以下两个方案进行比较。方案一：设计防洪堤均为砂砾石堤身，堤顶宽6.0m，堤内坡比为1:1.5，堤外坡比为1:1.25，内坡采用现浇C15砼护坡，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度为4.0m，现浇C15砼浇筑，厚度自上而下为30cm～40cm。封顶宽度为50cm，厚度为20cm。该方案工程投资239.1万元/km。具体结构尺寸见图1。方案二：护坡及基础均采用C15细粒砼砌石，护坡厚度为0.3m～0.5m，基础厚度为0.5m，封顶宽0.5m，厚0.35m。其余均同设计方案一。该方案工程投资255.9万元/km。具体结构尺寸见图2。②方案比较128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告以上两种型式在堤防工程中都适用，浆砌石结构方案具有结构简单，有一定的抗冻胀、抗泥石流冲击性能，施工方便，采用人工砌筑，质量不易控制，结构断面大，工程量大，块石材料缺的特点，该结构每公里造价255.9万元，工程造价略高。砼结128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告构方案具有结构轻巧，抗冲击、抗冻胀性较强；施工简单快捷，施工工艺先进，工程质量易保证；当地砼材料丰富，工量小的特点，该结构形式每公里造价239.1万元，工程造价低。综上所述，设计推荐方案一。方案比选详见表1。表1方案比选表（每公里）序号项目名称单位方案一方案二一主要衬砌材料C15砼C15细粒砼砌石二工程量砂砾石开挖m32049621607砂砾石回填m31704017998堤身填筑m34276941665护坡及基础m342496606三主体工程投资万元/km239.1255.9四特点砼结构具有结构轻巧，抗冲击、抗冻胀性较强；施工简单快捷，施工工艺先进，工程质量易保证；当地砼材料丰富，工量小，造价低。结构简单，有一定的抗冻胀、抗泥石流冲击性能，施工方便，但采用人工砌筑，质量不易控制，结构断面大，工程量大，块石材料缺，工程造价略高。五结论推荐方案5.3.2防洪堤工程5.3.2.1堤身设计（1）堤顶高程防洪堤的堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定，高程系统采用1985年国家高程基准，1980年西安坐标系。依照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中的堤顶高程计算方法，堤顶超高按下式计算：Y=RP+e+A式中：Y—堤顶超高（m）；RP—设计波浪爬高（m）；e—设计风壅增水高度（m）；A—安全超高（m），取0.8m。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告其中，设计波浪爬高RP按下式计算：式中：RP—累积频率为P的波浪爬高（m）；K△—为斜坡的糙率及渗透性系数；KV—经验系数，可根据计算风速V（m/s）、堤前水深d（m）、重力加速度g（m/s2）组成的无维量V/（gd）1/2确定；KP—爬高累积频率换算系数；m—为斜坡坡率，m=ctgα，α为斜坡坡度角（度）；H—为堤前波浪的平均波高；L—为堤前波浪的波长。有关的风浪要素按《堤防工程设计规范》中的有关规定计算。风壅增水高度e按下式计算：式中：e—计算点的风壅水面高度（m）；K—综合摩阻系数，取K=3.6×10-6；V—设计风速，按计算波浪的风速确定；根据某市气象站资料查得，汛期多年平均最大风速为11.06m/s，设计风速为汛期多年平均最大风速的1.5倍；F—由计算点逆风向量到对岸的距离（m）；d—水域的平均水深（m）；β—风向与垂直于堤轴线的法线的夹角（度）。计算结果：设计波浪爬高RP=0.836m，风壅增水高度e=0.052m，依据《堤防工程设计规范》规定，2级堤防堤顶安全加高为0.8m，计算堤顶超高为1.69m，根据规范要求设计采用堤顶超高为2.0m。典型断面设计洪水位及堤顶设计高程见表5.3-1。沿堤线各断面水位及堤顶设计高程可按直线内插法求得。（2）堤身基础埋深根据《水力计算手册》堤岸基础埋深按下式计算：H=t+hB+Δ128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告表5.3-1典型断面设计洪水流量1900m3/s水位及堤顶设计高程成果表序号断面位置设计洪水位高程(m)原堤顶高程(m)设计堤顶高程(m)1桩号0+2821587.501588.701589.502桩号0+8211583.501584.641585.503桩号1+3211581.001578.141583.004桩号1+9001575.421574.181577.425桩号2+6251570.361568.951572.366桩号3+2261564.511564.091566.517桩号3+8261560.651560.561562.658桩号4+3501557.121556.671559.129桩号4+8221554.741554.021556.7410桩号5+6091548.681550.001550.6811213线桥6+3101546.001545.711548.00式中：H——护岸基础设计深度（m）；t——般冲刷深度（m）；hB——局部冲刷深度（m）；Δ——安全深度（m）。依照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中的堤岸冲刷计算方法，堤岸冲刷深度分别按顺坝护岸和斜冲护岸不同情况进行计算。堤岸冲刷深度按顺坝护岸计算，堤岸基础局部冲深按下式计算：式中：hp—冲刷处的水深（m），以近似设计水位最大深度代替；Vp—平均流速（m/s）；V允—河床面上允许不冲流速（m/s）；n—与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取n=1/4。水流斜冲防护岸坡产生的冲刷，其局部冲深按下式计算：式中：Δhp—从河底算起的局部冲深；128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告—水流流向与岸坡交角，取45°；m—防护建筑物迎水面边坡系数，取1.5；d—坡角处土壤计算粒径，上段取d=26.7mm，下段d=25mm；vj—水流偏斜时，水流的局部冲刷流速（m/s）。根据堤防工程护岸基础设计埋深计算成果（见表5.3-2），堤防设计基础埋深为2.27m～3.74m，经综合比较取4.0m。表5.3-2（1）水流平行基础冲刷深度计算表位置hp（m）V允（m/s）Vcp（m/s）t（m）hB（m）Δ（m）计算埋深（m）设计埋深（m）0+2911.651.142.240.550.221.52.274.01+3211.381.142.240.460.181.52.144.03+2260.881.142.240.290.111.51.914.04+3502.561.12.240.850.391.52.744.05+6102.801.12.250.930.431.52.864.06+3104.031.12.251.340.621.53.464.0表5.3-2（2）水流斜冲基础冲刷深度计算表位置a（°）Vj（m/s）md（mm）Δhp（m）Δ（m）计算埋深（m）设计埋深（m）0+291452.691.526.72.161.53.664.01+321452.691.526.72.161.53.664.03+226452.691.526.72.211.53.714.04+350452.691.5252.211.53.714.05+610452.701.5252.241.53.744.06+310452.701.5252.241.53.744.0（3）堤顶宽度及堤坡堤顶宽度应根据堤身稳定、管理维护、施工、交通要求确定。按照《堤防工程设计规范》（GB50286-98），2级堤防顶宽不宜小于6.0m，结合工程实际，设计防洪堤顶宽取6.0m。堤顶采用泥结碎石路面，厚度0.2m，堤顶向临水侧倾斜，坡度为2%。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告堤坡是根据堤防等级、结构、堤高、填筑材料等条件，经计算确定的。黑河堤防筑堤材料采用砂砾石，临水面有护坡工程，经边坡稳定计算，结合现状护坡坡比，综合考虑后，确定防洪堤临水坡边坡采用1:1.5，背边坡采用1:1.25。（4）堤身结构设计加培防洪堤：本次设计右岸加培防洪堤2.11km，即桩号0+000～1+210和5+210～6+110段。由于现状防洪堤堤坡及堤基采用C15细粒砼砌石结构，堤坡为1:0.2～1:1，堤基深度多为2.5m，堤顶宽度2～4m。通过计算，现状防洪堤堤顶高程不满足设计标准，基础埋深不满足设计基础埋置深度，堤顶宽度不满足设计要求，因此需结合实际进行加固。防洪堤加培设计分述如下：①桩号0+000～1+210段，防洪堤长1.21km。现状防洪堤堤坡采用C15细粒砼砌石结构，堤坡1:0.2～1:1，堤基采用C15细粒砼砌石斜墙结构，基础埋深2.5m，厚0.5m，堤顶宽度2～4m，基础埋置深度不够，堤顶高度不够，堤岸宽度不符合设计要求，原堤防基础及护面可利用。设计对该段堤防采取“穿靴戴帽”的方式加固，即充分利用原完好堤基，使加固后堤防基础深度达到4m。设计在原堤基下部水平现浇C15砼平台，宽1m，厚30cm，然后按坡比1:1.5向下现浇C15砼基础，厚30cm，垂直深度1.5m。设计堤顶加高堤内护坡采用现浇C15砼结构，堤内边坡为1:1，护坡厚度20cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm。堤身采用砂砾石填筑加培，堤顶宽度6m，堤外坡比为1:1.25。②桩号5+210～6+110段，防洪堤长0.9km。现状防洪堤堤坡及堤基均采用C15细粒砼砌石结构，堤坡坡比为1:1.5，堤基坡比为1:0.2，堤基垂直深度2.5m，堤顶宽度6m以上。因基础深度不够，护面老化破损，部分防洪堤已冲毁，该段基础和堤坡护面完全不能利用需改建加培。设计对5+210～5+610段：拆除冲毁堤基和堤坡，采用砂砾石填筑堤身，堤内护坡和基础均采用现浇C15砼结构护砌，坡比均为1:1.5，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度4.0m，基础厚度自上而下为30cm～40cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm。设计对5+610～6+110段：利用原砌石护坡为坡基，在其表面浇筑C15砼，堤内护坡和基础均采用现浇C15砼结构护砌，坡比均为1:1.5，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度4.0m，基础厚度自上而下为30cm～40cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm。新建防洪堤：本次新建防洪堤4.0km，即右岸桩号1+210～5+210段。设计新建防洪堤均为砂砾石堤身，堤顶宽6.0m，堤内坡比为1:1.5，堤外坡比为1:1.25，内坡采用现浇C15砼护坡，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度为4.0m，基础厚度128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告自上而下为30cm～40cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm；堤顶每隔500m设一会车道，长20.0m，宽10.0m。5.3.2.2填筑标准根据《堤防工程设计规范》的规定，当采用无粘性土修筑堤防时，填筑标准按相对密度控制，2级防洪堤的相对密度不小于0.65，本次设计砂砾石填筑相对密度取0.67。砂砾石堤身设计干密度：式中：Dr=0.67，γmax＝2.24g/cm3，γmin＝1.93g/cm3（试验指标）;经计算，设计干密度γd=2.13g/cm3。故采用设计干密度γ干＝2.13g/cm3，砂砾石相对密度0.67。5.3.2.3抗滑稳定计算分析根据地质资料，黑河防洪堤的填筑材料为砂卵石，由于输水堤各段分布地层相近，堤身断面变化不大，故选择其中的典型断面进行稳定计算，填筑料物理力学指标见表5.3-4。表5.3-4防洪堤填筑土体物理力学指标表相对密度设计干密度内摩擦角凝聚力平均渗透系数(非饱和)(饱和)(非饱和)(饱和)／g/cm3度度kPakPacm/s0.672.1333°41′32°4′001.09×10-2由于无粘性土坡滑动面近似平面，运用滑楔法分析其稳定性。采用河海大学编制的边坡稳定分析程序Slope。由于临水侧有混凝土面板防护，主要分析背水侧边坡稳定。考虑以下几种工况：（1）正常运行情况（稳定渗流期），背水侧堤坡的边坡稳定和设计洪水位骤降期的临河侧堤坡稳定。因为k/μV>60，说明洪水下降缓慢，所以不需进行上游坡的水位降落稳定计算。规范要求2级堤防正常运用期安全系数不小于1.25；（2）非常运行情况下，施工期的背水侧堤坡和多年平均水位遭遇地震的背水侧堤坡稳定，规范要求安全系数不小于1.15；128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告表5.3-5边坡稳定安全系数（背水侧，边坡1:1.25）桩号设计水位堤顶高程边坡稳定安全系数K正常情况施工地震1+3211581.001583.001.281.181.184+3501557.121559.121.281.181.18从表5.3-5计算结果可以看出当边坡取1:1.25时，可以满足抗滑稳定要求。5.3.2.4渗流计算分析渗流计算采用河海大学编制的水工结构有限元程序AutoBank4.1。根据该工程防洪堤运行情况，计算时考虑临水侧为设计水位，背水侧无水和设计洪水位骤降两种工况。《堤防工程设计规范》（GB50286－98）规定，当k/μV>60（k为堤身土料的渗透系数；V为水位降落的速度；μ为土体的给水度）时，此时堤身内渗流自由面在洪水位降落后缓慢降落，不致影响堤坡稳定，可不再计算水位骤降工况。因此，此次渗流计算选取了不同堤段的两个典型断面，对设计水位工况的浸润线位置、等势线、水力坡降进行计算。堤身及堤基渗透系数均采用1.09×10－2cm/s，计算成果见表5.3－6。表5.3－6渗流稳定计算分析成果表桩号设计水位堤顶高程堤底高程允许比降出逸比降出逸点高程1+3211581.001583.001578.140.260.211578.204+3501557.121559.121556.670.260.141556.70渗透稳定计算结果表明，出逸比降为0.14、0.21，且均未在背水坡坡面出逸。防洪堤筑堤砂砾石料采用黑河河道疏浚料直接压实筑堤，级配连续，渗流允许比降采用工程类比法，利用地质章节提供的堤身砂砾石填筑料的物理参数，允许水力坡降为0.26。经计算分析，防洪堤不会产生渗透破坏。5.4主要工程量工程需完成总工程量52.48万m3，其中：砂砾石开挖13.77万m3，砂砾石回填12.10万m3，坝体填筑24.16万m3，浆砌石拆除0.028万m3，砼2.422万m3，聚乙烯闭孔泡沫板伸缩缝4238m2。需耗用：水泥6142t，型钢24.2t，完成劳动工日6.18万工日。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告6工程管理工程管理编制依据主要有《中华人民共和国招标、投标法》、国务院《建设工程质量管理条例》、《国家重点建设项目管理办法》、水利部《水利工程管理单位定岗标准》、《甘肃省水利工程设施管理保护条例》、《甘肃省实施防汛条例细则》和《甘肃省实施河道管理条例办法》等。6.1工程建设期管理6.1.1管理体制及管理机构水利是国民经济的基础设施和基础产业，水利工程项目的建设管理严格按照项目法人负责制、招标投标制、建设监理制、合同管理制进行管理。一是某区成立“某区黑河干流河道治理工程建设管理处”，为整个项目的项目法人，全面负责工程建设管理工作及配套资金筹集。二是由区政府积极协调各部门之间的关系，落实地方配套资金。三是由某市水务局质量监督指导站总体协调并检查项目的落实，具体监督指导项目的实施。6.1.2管理范围根据《甘肃省水利工程土地划界标准》(DB62/446-1995)和《堤防工程管理设计规范》(SL171-96)的规定，本项目管理范围包括堤身，堤内外戕堤，防渗工程及堤内、外护堤地，护堤地宽度取40m。在河道治理工程背水侧紧邻护堤地边界线以外，划定一定的区域，作为工程保护范围，工程保护范围的宽度取150m。工程管理机构应根据确定的管理范围进行管理，严禁在保护区内爆破、打井、采石、取砂等危害河堤的活动，对河床砂石料的开采要在管理所统一管理下有计划的合理进行，禁止无组织的滥采滥挖。开采所得费用用于河道治理、维修。6.2工程运行期管理本工程防洪堤为2级建筑物。鉴于工程治理前由某市黑河城防工程管理站负责运行管理，为了便于黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程建设后运行管理，结合某市黑河防汛进行统一调度管理，即在原某市黑河城防工程管理站的基础上成立黑河某河道管理站，隶属于某市防汛指挥部领导。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告根据工程规模、任务运用特点及自动化程度，人员编制中工种、职能相近的部门，尽量合并，做到一职多用，并结合本地部分类似工程实际运行经验及本工程线长、面广、分散的特点，本设计按2级工程进行机构设置。全面负责该段新建输水堤和原有防洪堤等工程的管理和日常维护工作。6.2.1管理设施在现有管理设施的基础上，需增加以下设施：（1）里程碑：防洪堤和输水堤应从起点到终点依序进行计程编码，埋设永久性千米里程碑，每两个里程碑之间，可根据需要，依序埋设计程百米断面桩，均沿背河堤肩埋设。（2）水位尺：为防洪提供直观、准确的控制标准，分别在右岸桩号0+250、2+600处设置防洪水位尺。（3）堤防工程沿线与交通道路交叉的道口，应设置交通管理标志牌和拦车卡。（4）其它设施，包括办公生活设施，观测维护设施等。6.2.2调度规程（1）汛前大检查，每年汛期来临前，负责对工程进行全面认真检查，掌握工程的抗洪能力，对查出的问题及时进行必理，确保城市安全渡汛和调水正常实施。（2）在省道213线黑河桥处设置防洪水尺，为防洪提供直观、准确的控制标准，水尺防洪水位分三级：第一级：设防水位，高程为1543.17m，对应黑河水量为500m3/s。要求管理站及各值班点实行昼夜值班，做好防汛准备，加强对防洪工程的监控；第二级：警戒水位，高程为1543.96m，对应黑河水量为1420m3/s（20年一遇）。要求进行防汛动员，调动常备防汛队伍，进行巡堤查险，并对出现的险工险段进行处理；第三级：保证水位，高程1545.45m，又称设计水位，对应流量1900m3/s（50年一遇）。此时防汛进入全面紧急状态，要求密切巡查，全力以赴，保护堤防安全，并根据“有限保证，无限负责”的精神，对可能超过保证水位的抢护、疏散、撤退工作要做好积极准备。（3）防洪工程500m以内的河道严禁开采砂石料，以确保工程安全。（4）每年汛后，对汛期出现的险工险段进行彻底修复加固，并对不利于防洪工程安全运行的河道进行必要的疏浚。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告6.3工程招投标工程建设招标投标过程严格按照《中华人民共和国招标投标法》的规定执行，实行招标投标制，公正、公平地择优选择设计、施工、监理、设备材料供应单位。保证工程建设顺利进行。严防地方保护主义和行业保护主义，严格防止分包和层层剥皮。（1）招标范围的确定按工程内容和工程建设的具体情况，确定招标范围如下：①勘察设计进行邀请招标。②工程监理作为一个标段进行公开招标。③土建工程施工按照工程位置，拟划分为4个标段，各标段均采用公开招标。（2）招标形式在招投标过程中要遵循公开、公平、公正和诚实信用的原则，任何单位和个人不得以任何方式非法干预招投标活动，严禁无资质证书的单位承揽施工任务。项目法人要严格按照水利工程建设管理程序和建设法规组织工程建设，依据批复的建设规模、内容、标准和要求严格资金管理，实行项目法人负责、监理单位控制、施工单位保证和政府监督相结合的质量管理体制，建立建设工程质量领导人责任制和终身责任制，确保工程建没质量。工程监理招标与施工招标每个标段应有相应资质的工程监理单位、施工单位不少于3家。（3）招标组织形式依据国家发展计划委员会《工程建设项目自行招标试行办法》，该项目法人具有健全的职能机构，有固定、专业较齐全的技术、经济和管理方面的人员，同时具有一定的水利工程建设管理经验与较强的组织协调能力，具备项目法人组成应具备的条件，本工程采取自行招标的组织形式。工程监理招标的招标文件相对简单，由业主自行编制招标文件自行组织招标；施工招标的招标文件内容很多，也较为复杂，由业主委托有资质的设计单位或有同等能力的工程咨询公司进行编制，业主按有关规定自己组织招标。招标的基本形式详见表7.2-1。表7.2-1招标基本情况表招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察√设计√128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告监理√√√建筑工程√√√7征地移民7.1工程占压区基本概况黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程建设涉及某区黑河河滩。河道纵坡平均为7‰～8‰，滩槽高差大部分在0.5～15m。为了提高某市的城市防洪能力目标，本次计划在右岸加培防洪堤2.11km，右岸新建防洪堤4.0km.。7.2工程占压影响范围工程占地影响范围包括：工程施工占地和工程影响两部分。工程施工占地分为工程永久占地和施工临时占地。工程永久占地主要是防洪堤占地，其面积根据堤防设计长度和宽度计算。临时占地包括施工踏压区、生产生活区和施工道路占地。工程影响区是右岸加培、新建防洪堤左右之间30m的区域。7.3实物指标7.3.1实物指标调查2011年1月至3月，某市某水利水电勘测设计院在有关单位配合下，多次对防洪堤工程占地实物指标进行了勘察。根据相关单位提供的技术资料，结合1:10000地形图确定了实物处理范围和数量指标，并一一做了登记，实物指标以此次勘察成果为依据。7.3.2实物指标处理永久占地和临时占地范围内全部为砂卵砾石河漫滩地，没有任何事物指标，影响区内全部为砂卵砾石河漫滩地，没有任何事物指标进行处理。7.3.3主要实物黑河干流中游石庙子至省道213线桥段河道治理工程占压永久占地178亩，主要包括:右岸4.0km新建防洪堤占地142亩，右岸2.11k128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告m加培防洪堤占地36亩，以上占地均为河漫滩地。临时占地62亩，主要包括:生产生活区和施工道路等占地，均为河漫滩地。占压实物见表7.3-1。表7.3-1工程占压影响主要事物表序号占压名称实物单位数量合计永久占压临时占压影响一河漫滩地亩2401786207.4工程占压补偿投资估算黑河干流中游石庙子至省道213线段河道治理工程永久占地和临时占地均为砂砾石河漫滩地。河道内修建的输水堤和防洪堤等水利工程，符合流域综合规划，符合国家规定的防洪标准和其他有关技术要求。按管理权限，该工程建设涉及占压的黑河干流中游某区石庙子至省道213线段河道河漫滩地，属某市某区水务局管理。按相关规定，本工程占地不做补偿，工程占压补偿投资为0。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告8施工组织设计8.1施工条件8.1.1对外交通某市地处西北河西走廊之要地，有通向全国各地的国道和省道。河道治理工程项目区位于某市某区小满镇境内，距城区9～12km。张莺（某～莺落峡）公路与省道213线相通，路况良好。沿张莺（某～莺落峡）公路，213线黑河大桥均能到达施工现场，还有一些临时性的上坝公路，均可通向工程施工项目区，距某区9km～12km不等。总体分析，对外交通运输条件十分便利快捷。8.1.2工程布置特点本工程包括新建防洪堤和加培防洪堤。黑河自出莺落峡山口以后，河道经过地段为祁连山前冲洪积平原区，形成后的河道比降大，自然比降在1/100～1/180之间，河面宽达300m～4000m；加上河床为松散砂砾石层，渗透系数达30m/d～50m/d，工程项目区多沟多岔，施工导流难度大，施工临时道路不易维护。为此，按照本工程基础埋深较大的特点，应尽量利用枯水期进行工程建设。8.1.3水文气象条件（1）水文根据莺落峡站1944～2009年66年洪水实测资料，年最大洪水大多出现在7～8月，因此将7～8月划分为主汛期；4～5月常发生春汛，因此将4～5月划分为汛前过渡期；将6月划分为汛前期；9月划分为汛后期，10月划分为汛后过渡期；其余时段水量基本平稳，划分为枯水期。因此工程施工期应尽量避开主汛期期。（2）气象工程所在地属大陆性寒温带干旱气候，冬夏较长，春秋较短，春季多风少雨，冬季较为寒冷。根据某市气象站资料统计分析，黑河中游年平均气温为7.0℃，１月平均气温最低，为-9.7℃，7月平均气温最高，为21.2℃，全年极端最低气温为-27.3℃（12月），极端最高气温为38.6℃（8月）；多年平均降水量为127.5mm，降水量年际变化大，年内分配不均，降水量年内主要集中在6月～9月，占全年降水量的74％，多年平均蒸发量为2038.4mm，多年平均风速为2.1m/s，历年最大风速为28.0m128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告/s，最大冻土深114cm。（3）冰情治理段冰清：岸冰开始时间最早为10月21日，最晚为11月21日；开始封冻日期最早为12月28日，最晚为2月10日；最后解冻日期最早为2月22日，最晚为3月7日；全部融冰日期最早为3月6日。最晚4月1日。岸边最大冰厚度为1.1m，河心最大冰厚度为0.85m。封冻天数最长62天，最短32天。8.1.4水、电、通信条件（1）施工用水黑河河道治理工程项目区虽地处黑河河道内，但在施工期由于上游河段在草滩庄分水枢纽引水灌溉，河道断流，施工用水只能从临近地区引水取水。根据现状情况，计划在桩号0+000～6+110段，利用黑河右岸盈科干渠下泵抽取供水，Φ200mmUPVC管输水至各砼拌合场，可以满足施工用水要求。（2）施工用电施工用电主要由黑河东岸附近10kV供电线路供给，降压后可供利用。为保证供电正常可靠，另自备50KW柴油发电机，以满足施工用电需要。（3）通信：各施工区已通有线电话，施工通讯可利用，其它不通有线电话的地方采用移动电话通讯。8.1.5建筑材料工程施工所用的水泥、钢材、木材、油料等建筑材料从某市场采购，平均运距20km。8.2天然建筑材料本着就地取材的原则，工程所需各类天然建筑材料均从黑河滩采集，其各类粗、细骨料储藏量达500万m3。本工程所需的填筑料和混凝土细骨料均为从河道开挖出的砂砾石和从河滩开采的天然混合料，级配和储量均满足工程要求，经小型机械筛分、冲洗，装10t自卸汽车运至现场，平均运距2km，综合成品利用率72%。8.3施工导流8.3.1导流标准本工程防洪堤为2级，根据施工进度安排，本工程施工时需修建导流工程。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）有关规定，导流建筑物级别为5级，洪水设计标准按5年一遇洪水设防，治理河段各施工分期设计洪水成果见表8-1。表8-1治理河段施工分期设计洪水成果表施工分期4~5月6月7~8月9月10月枯水期治理段111269694271103328.3.2导流方式导流利用开挖的砂砾石料填筑围堰挡水，天然主河槽泄流的方式进行。施工期避开主汛期7~8月份，工程安排在第1年9月至次年6月底前施工，该期间河水基本被灌溉引走，河道滩地相对干枯，施工条件较好。为满足黑河下游用水，在每年4月21日～23日、5月27日～28日要向下游输水，输水流量为当日黑河来水流量。在此期间全线停工5天，此后复工。8.3.3导流建筑物设计施工导流围堰采用砂砾石料围堰，砂砾石填料取自天然主河槽内。施工期最大洪水流量为269m3/s，围堰长度2.0km，围堰断面顶宽3.5m，堰高0.8～1.6m，内外侧边坡均为1:1.5。防洪堤施工完成后，尽快拆除围堰，以免影响河道行洪。8.4主体工程施工8.4.1砂砾石施工（1）堤基砂砾石开挖砂砾石基础开挖工程量为13.77万m3，其中：加培防洪堤万4.74m3，新建防洪堤9.03万m3。基础开挖采用1m3挖掘机挖装，74kw推土机推土。开挖料部分直接填筑堤身，部分用于基础回填。（2）砂砾石基础回填砂砾石基础回填工程量为12.10万m3，其中：加培防洪堤4.18万m3，新建防洪堤7.92万m3。采用74kw推土机推运回填，机械压实。推运距离平均40m。（3）堤身砂砾石填筑堤身砂砾石填筑工程量24.16万m3，其中：加培防洪堤2.92万m3，新建防洪堤128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告21.24万m3。利用基础开挖出的砂砾石和开挖河道砂砾石直接上堤，5t自卸汽车运输，平均运距1km。采用13t～14t振动碾分层压实，每层厚度不大于50cm，防洪堤压实相对密度大于于0.67。8.4.2混凝土施工本工程占线长，混凝土工程量2.422万m3。采用0.4m3移动式混凝土拌和机就近布设于各施工现场进行拌制混凝土。平均运距0.4km。（1）堤防护面混凝土施工采用人工架立侧模，采用滑模分段浇筑，每段4m，插入式振捣器振捣，人工抹面。（2）建筑物混凝土施工采用组合钢模成型，插入式振捣器振捣。8.5施工交通运输本工程没有特别重、大件运输，对外公路按现有公路标准或稍加改造即可满足工程要求。8.6施工工厂设施8.6.1砂石料加工系统本工程混凝土总量2.422万m3。经过方案比较，建设单位在河滩布置两处砂石料筛分系统。各施工单位就近购买成品料，不需另设砂石料加工系统。8.6.2混凝土系统因本工程混凝土施工强度低，工程战线长，故不设固定混凝土拌和系统，而采用0.4m3移动式拌和机分设于各施工现场，既可满足施工要求。8.6.3修配及综合加工系统工程所需主要机械设备的中、小修理任务主要由某市的机械、汽车修理厂承担，工地仅负责机械的维修保养任务。因施工战线长，布置分散，故加工厂也随之分散布置。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告8.7施工总布置8.7.1布置原则本工程地形较平坦、开阔，交通方便，但施工战线长，施工总布置应本着有利生产、方便生活、易于管理、节约用地、安全可靠和因地制宜的原则，施工设施的布置采用集中与分散相结合方式。8.7.2施工场区规划工程施工生产、生活区分散布置于工程右岸，砂石料系统根据需要左右岸均衡布置。根据本工程施工战线较长的特点，管理单位设在某区市区内，施工营地经平衡计算工程量和施工强度，设在黑河滩内，共布置施工营地1处，营地分别位于堤防外生产生活用房、堆料场、小型综合加工厂和零星材料库设在一起，工程共需修建临时房屋600m2，施工仓库200m2。营地位于防洪堤右岸桩号3+000处。8.7.3土方平衡本工程开挖量总计13.77万m3，回填、夯填及坝体填筑量总计36.26万m3。开挖量小于回填量，故不需要设弃渣场，局部堤段的少量弃料可就近填入废弃采砂坑。8.7.4施工占地本工程主体工程施工区均为河滩地，临时占地有：生产、生活区及施工道路等，占地总面积为41300m2。各区占地面积见表8.7-1。表8.7-1占地面积汇总表序号占地名称占地面积（m2）1生产、生活区8002砼拌合场5003施工道路40000合计413008.8施工总进度（1）在保证工期的前提下，尽量避开均水和洪水期，实行分期施工，以便尽早发挥工程效益128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告（2）对于工程量比较大的工程先进行施工，施工宜采用中小型施工机械，并考虑一些施工机械在整个施工过程中连续使用的可能性。（3）应协调安排工程挖填的施工时段，以提高开挖料的利用率。本工程主要是堤防填筑和混凝土面板施工等项目，经过对施工条件、主要工程量和主要建筑物的施工程序进行分析，认为堤防填筑为主导工期。在满足施工工期的情况下，考虑挖、装、运输机械的通用性和连续使用性，安排施工进度计划，以使工程施工强度均衡。本工程分准备期、主体工程施工期两个阶段。准备期工作主要包括：场内外交通道路、施工工厂、仓库、场地平整和其它生产生活设施、地面附着物拆除等。准备工期1个月，主体工程施工期工作主要包括：基础砂砾石开挖、堤防填筑、混凝土浇筑等，验收准备期1月，总工期12个月。为提高开挖料的利用率并减少倒运，如基础开挖等大多开挖料可直接卸入填筑区，故开挖与填筑平行施工。施工关键线路为：施工准备→堤防填筑（含混凝土施工）→竣工等项目，这些在关键线路上的工程必须按计划所规定的时间完成，否则将影响工期。其余工程在自由时差允许范围内进行调整，用以削峰或填谷，以便工程资源需求平衡。施工总进度计划主要指标如下：砂砾石开挖高峰月平均强度：2.75万m3/月（2011年9月～2012年6月）；砂砾石回填、夯填及填筑高峰月平均强度：6.04万m3/月（2011年9月～2012年6月）；混凝土浇筑高峰月平均强度：0.48万m3/月（2011年9月～2012年6月）；高峰期施工人员为326人/天；总工日6.18万个。为保证工程按期完工，尽量做到均衡施工，安排堤防填筑、面板等项目平行作业，其余建筑物可穿插安排施工。施工准备1个月，堤防填筑由9月开始至次年6月份止，验收准备期1个月，施工总工期为12个月。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告9环境影响评价9.1环境现状（1）治理河段概况某区位于河西走廊中部，我国西北地区第二大内陆河黑河贯穿而过。黑河流经某区的河段起于莺落峡止于某区大湾村，过境河道全长57km，河道比降4.0‰～8‰。该段河道有过渡型、游荡型、蜿蜒型等三种河型依次出现。按照河道上已建建筑物为节点，河道自上而下共有六段，依次为莺落峡至草滩庄枢纽段（11.25km）；草滩庄枢纽至石庙子段（4.65km）；石庙子至省道213线桥段（6.11km）；省道213线桥至国道312线桥段（11.97km）；国道312线桥至兰新铁路桥段（4.97km）；兰新铁路桥段至某区大湾村段（18.05km）。本次治理的河段为黑河石庙子至省道213线黑河桥（以下简称213线桥）段河道，该段河道位于黑河干流莺落峡水文站至高崖水文站之间，全长6.11km。现状河槽宽度为311m～1450m之间，平均比降8‰，河床质地为砂砾卵石。河道左岸阶地高度在5～15m之间，阶面平坦开阔，均为荒滩。右岸阶地为农田，高于河床0.5～3m。河道水流集中，汊流一般为1～2条。地下水埋深80～50m。由于该河段河道渗漏及河道外引水等因素，黑河洪水出莺落峡后洪峰、洪量逐渐衰减。（2）水文气象黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程地处黑河中游上段，中游走廊平原光热资源丰富，年内温差较大，本区气候条件有利于植物进行光合作用，只要水分条件足够，发展农业、林业和牧草业具有得天独厚的条件，自古以来就是重要的灌溉农业区。根据中游某气象站1961年～2009年气象要素资料统计，黑河中游年平均气温为7.0℃，１月平均气温最低，为-9.7℃，7月平均气温最高，为21.2℃，全年极端最低气温为-27.3℃（12月），极端最高气温为38.6℃（8月）；多年平均降水量为127.5mm，降水量年际变化大，年内分配不均，降水量年内主要集中在6月～9月，占全年降水量的74％，多年平均蒸发量为2038.4mm，多年平均风速为2.1m/s，历年最大风速为28.0m/s，最大冻土深114cm。（3）水文地质工程区地下水为第四系松散岩类孔隙潜水，地下水位埋深50～80m左右，地下水位年变幅1m左右，含水层岩性为砂卵砾石，厚度＞200m128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告，黑河地表水渗入补给地下水，其形式为带状垂直入渗补给，地下水自南东向北西径流，以侧向流出的方式排泄，砂卵砾石渗透系数50～100m/d。工程区地下水由于埋深大，对本工程不产生影响，而地表水与本工程有着直接关系，经对黑河地表水取样做水质化学分析表明：水化学类型为重碳酸硫酸盐钙型水，矿化度0.43g/L，水质良好属淡水。依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487－2008)附录L“环境水腐蚀性评价”判别标准：SO42-＜250为无硫酸盐腐蚀性，因此该段黑河地表水水质对普通硅酸盐水泥无硫酸盐腐蚀性。（4）植被治理河段主河床及河漫滩全部为裸露的砂卵砾石，几乎没有任何植被。9.2工程分析（1）工程建设对社会、生态及自然环境均会产生较大影响，施工期以不利影响为主，运营期以有利影响为主。（2）工程建设施工期对环境的影响以短期不利影响为主，其中对水生生物及水土流失影响较大，对环境质量及社会经济影响较小。（3）工程运营期对环境的影响以长期有利影响为主，其中对社会经济发展、城市发展、保障居民健康、城市生态景观和陆生生态环境均产生较大的有利影响，对水环境质量及水土流失产生较小的有利影响9.3环境影响评价9.3.1施工活动对周围环境的影响（1）对水环境的影响施工期废水主要为施工人员产生的生活污水。生活污水主要污染物为CODCr、BOD5、SS等，由于施工方案、施工阶段的不同，施工人员数量也不同。根据本工程施工实际情况，生活污水量相对较小，经处理后排放，对环境影响较小。对于施工机械与车辆冲洗，全部送到附近洗车场冲洗，以免产生的含油废水对地表及地下水产生污染。采取上述措施后，施工期产生的少量废水对水环境影响不大。（2）对环境空气的影响128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告大气污染物主要来源于施工期扬尘，次要来源有施工车辆、挖土机等燃油燃烧时排放的废气，但最为突出的是施工扬尘。扬尘主要来源包括运输车辆造成的道路扬尘；建筑材料的堆放、装卸过程产生的扬尘；施工渣土的堆放及装卸过程产生的扬尘；施工场地裸露地面因大风产生扬尘等。施工车辆等燃油时会产生NOx、CO、烃类等大气污染物，但这些污染物排放量很小，且为间断排放。项目施工工期较短，施工扬尘随着工程建设期的结束而消失，因此施工扬尘对环境空气质量影响范围及程度较小。施工期要对施工机械、运输车辆定期检修，减少尾气排放量。随着施工期的结束，这种影响也随之停止。由于排放量不大，施工废气不会对当地环境空气质量造成不良影响。（3）固体废弃物施工期固体废弃物主要为施工人员的生活垃圾，生活垃圾集中收集并定期送至垃圾填埋场填埋。只要加强环境管理，施工期产生的固体废弃物对周围环境影响不大。（4）对声环境的影响施工区在工程施工前，噪声背景值相对较低。工程施工后，噪声源可归纳为两大类，即施工机械噪声和交通噪声。施工机械噪声主要来源于堤坝的土方施工等，为点源噪声，交通噪声主要是车辆运行时产生的，为线源噪声。该工程位于黑河河滩，施工现场距离城镇较远，对居民基本不造成影响，仅对现场的施工人员有一定的影响。本工程不设砂石料加工系统，没有高噪声源，因此对声环境影响很小。（5）对生态环境的影响本工程开挖量总计13.77万m3，回填及填筑量总计36.26万m3，开挖量小于回填量，不再单独设弃渣场。本工程占地类型均为荒滩地，不占用林地、草地及耕地，工程施工均在原旧堤或河漫滩施工，因此，工程的实施不会对两岸植被产生影响。9.3.2运行期环境影响（1）对地下水的影响根据本次工程布置，在石庙子至省道213线布置防洪堤工程，主要为保护某区小满、长安、新墩等3个乡镇3.8万人和3.67万亩耕地，以及某128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告市城区24.56万人的生命财产安全，对河道输水无影响，对黑河河道渗漏也无大的影响，对地下水也无大的影响。（2）对生态环境的影响本次治理对河道两岸生态环境无大的影响。9.4环境保护措施9.4.1水环境保护措施施工期产生的废水主要为施工人员的生活污水，主要污染物为CODCr、BOD5、SS等。施工期采用防渗旱厕，不产生冲厕废水。施工人员排放的生活污水主要为洗涮用水，污染物成分简单，浓度较低，并且产生量很少。可用于泼洒地面防止扬尘。对于施工期机械与车辆冲洗，全部送到附近洗车场进行冲洗，以免产生的含油废水对地表及地下水体产生污染。9.4.2大气污染防治措施（1）在施工过程中，易产生扬尘的作业点周围应采取围挡、围护以减少扬尘扩散。围挡、围护对减少扬尘环境污染有明显作用，当风速为2.5m/s时可使影响距离缩短40%。（2）安排员工定期对施工场地洒水以减少扬尘量。洒水次数根据天气状况而定，一般每天洒水1～2次，若遇到大风或干燥天气可适当增加洒水次数。施工场地洒水与否对扬尘的影响较大，场地洒水后，扬尘量将减低28%～75%，大大减少了其对环境的影响。（3）对运输建筑材料及施工渣土的车辆加盖蓬布减少洒落。（4）尽量避免在大风天气下进行施工作业。（5）在施工场地上设置专人负责弃土、建筑材料的处置、清运和堆放，堆放场地加盖蓬布或洒水，防止二次扬尘。9.4.3环境噪声控制措施合理进行场地布置，使生活区尽量远离高噪声场区；进场设备噪声必须符合环保标准，并加强施工期间的维修与保养；在临近生活区的工厂区，应合理安排工作时间，尽量减少夜间作业；在高噪音环境施工人员实行轮班制，控制作业时间，并配备耳塞等劳保用品。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告9.4.4固体废弃物处理措施施工期固体废弃物主要为施工人员的生活垃圾。施工人员产生的生活垃圾集中收集并定期送至垃圾填埋场填埋。9.4.5环境影响敏感目标和保护措施（1）主要环境保护目标根据项目建设所处地理位置和当地的自然环境、社会环境功能以及本区域环境污染特征，其主要环境保护目标为：①域环境空气质量：应达到《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中二类区标准；②环境质量：应达到《地表水质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水域标准；③域环境噪声：应达到《声环境质量标准》（GB3096-2008）中1类区标准；④据现场调查结果，项目区周围无居民及其他敏感点，其主要保护目标为黑河水体。（2）环境的影响及防护措施施工用地应尽量利用地形较开阔的荒地。工程占用地植被覆盖一般，加培防洪堤背坡为河漫滩，本项目的建设不会对其产生一定影响。本工程建设完成后，须对施工营地及临时弃土场造成的生态影响进行必要的恢复。植以土著草木，可起到良好的生态恢复作用。9.5环境管理本工程的环境保护措施与水土保持方案能否真正得到落实，关键在于环境管理规划的制订和实施。9.5.1环境管理目标根据有关环保、水保法规及工程特点，环境管理总目标为：（1）确保本工程符合环境保护法规要求；（2）以适当的环境保护投资充分发挥本工程潜在的效益；（3）环评报告所确认的不利影响要得到缓解或消除；（4）实现工程建设的环境效益、社会效益与经济效益的统一。9.5.2环境管理机构及其职责（1）环境管理机构的设置128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告在工程建设管理单位设置专职的环境管理人员，安排专业环保人员负责施工中的环境管理工作。为保证各项措施有效实施，环境管理员应在工程筹建期设置。（2）环境管理人员职责①贯彻国家及有关部门的环保方针、政策、法规、条例，落实污染防治规划和对工程施工过程中各项环保措施执行情况进行监督检查。结合本工程特点，制定施工区环境管理办法，并指导、监督实施。②代表业主选择有资质的单位签定合同，进行环境监测、环境监理和卫生防疫工作。③做好施工期各种突发性污染事故的预防工作，准备好应急处理措施。④加强对施工人员的环保宣传教育，增强环保意识。⑤定期编制环境简报，及时公布环境保护最新动态，搞好环境保护宣传。9.5.3环境监理为防治施工活动造成的环境污染，保障施工人员的身体健康，保证工程顺利进行，应开展施工区环境监理工作。环境监理工程师职责如下：（1）按国家有关环保法规和工程环保规定，统一管理施工区环境保护工作。（2）监督承包商环保合同条款的执行情况，并负责解释环保条款。对重大环境问题、水土流失问题提出处理意见和报告，通过工程总监理工程师责成有关单位限期纠正。（3）发现并掌握工程施工中的环境问题。对某些环境指标下达监测指令。对监测结果进行分析研究，并提出环境保护改善方案。（4）协调业主和承包商之间的关系，处理合同中有关环保部分的违约事件。根据合同规定，按索赔程序公正的处理好环保方面的双向索赔。（5）每日对现场出现的环境问题及处理结果作出记录，每月向环境管理办公室提交月报表，并根据积累的有关资料整理环境监理档案。（6）参加单元工程的竣工验收工作，对已完成的工程责令清理和恢复现场。9.5.4环境监测环境监测结果是环境监理工程师处理环境问题的依据，环境监理工程师只有依据可靠的现场监测资料才能进行科学的决策。因此在开展环境监理工作的同时，必须开展环境监测工作。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告施工区环境监测主要包括水、噪声、粉尘、水土流失监测等。（1）水质监测监测断面布设：营地生活污水排放口、机械车辆检修废水排水口。监测内容包括生产废水监测悬浮物、COD、石油类、pH值四项；生活污水监测悬浮物、BOD5、COD三项。监测频率：每季度监测1次，并根据需要进行不定期抽检。（2）噪声监测噪声监测点设置在与施工区、工厂区临近的生活区，由监理工程师根据具体情况选定。（3）粉尘监测粉尘监测测点和频率可与噪声相同，或由监理工程师根据具体情况选定。（4）水土流失监测水土流失监测时段分为施工期和运行期两个时段，运行期监测时段为工程施工结束后3年～5年。施工期主要对开挖场地进行监测，运行期对各治理措施周围地带。监测内容主要包括：流失量、水土流失危害监测、水土保持工程效益的监测。9.6环境保护投资估算本工程环境保护总投资为35.50万元。其投资情况见表9.6-1。9.7综合评价结论（1）工程建设对环境的不利影响主要集中在施工期，运行期对地表水与地下水产生一定的影响，可能会减少局部区域的地下水补给量。（2）工程施工期对水、气、声环境的影响是暂时的，且影响很小。综合分析认为，工程建设是可行的，没有制约工程建设的环境。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告表9.6-1环保投资估算表序号工程费用和名称单位单价（元）数量投资（万元）第Ⅰ部分环境保护措施　　　5.00一景观保护及绿化　　　5.00第Ⅱ部分环境监测措施　　　5.00一环境监测　　　5.00第Ⅲ部分环境保护仪器设备及安装　　　　第Ⅳ部分环境保护临时措施　　　13.00一水环境保护费用　　　5.00二声环境保护措施　　　5.00三环境空气保护措施　　　3.00一至四部分合计　　　23.00第Ⅴ部分环境保护独立费用　　　10.81一环境保护建设管理费　　　2.811管理人员经费　23.002%0.462环境保护竣工验收费　　　2.003宣传教育费及技术培训费　23.001.50%0.35二环境监理费　　　2.00三环保科研勘测设计咨询费　　　6.001环境影响评价费　　　3.002环境保护勘测设计费　　　2.003技术咨询费　　　1.00基本预备费　33.815%1.69环境保护总投资　　　35.50128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告10水土保持10.1项目区水土流失及水土保持现状10.1.1项目区水土流失状况根据工程总体布局，本次河道治理范围是石庙子至省道213线桥，河段总长约6.11km。治理工程规模为，新建防洪堤4.0km，加培防洪堤2.11km，位于黑河右岸。工程所在区域的水土流失主要是水力侵蚀和风力侵蚀两种形式。黑河在该段河床现状河槽宽度为311m～1450m之间，平均比降8‰，滩槽高差为1m～1.5m。河床质地为砂砾卵石，黑河主流平面左右摆动频繁，汛期主河槽冲刷严重。10.1.2项目区水土保持现状项目区位于黑河河滩，地形变化很小，地貌类型单一，主要是裸露河滩地，间有少量低矮草本植物或灌木。该区域采取的水土保持工程措施主要是针对黑河洪涝灾害修建堤防工程。生物治理主要是组织群众在黑河沿岸种植防风林以削减风力。10.2防治责任范围本工程主体工程施工区均为河滩地，占地总面积为15.93万m2。工程完工后要退还的临时占地有：生产、生活区及施工道路等。占地总面积为4.14万m2。各区占地面积见表10.2-1。表10.2-1占地面积汇总表项目占地名称占地面积（万m2）石庙子至省道213线段河道治理工程永久占地主体工程区11.87临时占地临时仓库0.02临时住房0.06临时施工区4.06合计15.93根据“谁开发、谁保护、谁造成水土流失、谁负责治理”的原则，凡在工程建设过程中可能造成水土流失的区域，确定为水土流失防治责任范围。基于以上原则，水土流失防治责任范围区分为项目建设区和直接影响区。结合本工程特点，通过现场调查和工程建设影响分析，确定该工程水土流失防治责任范围包括防洪堤、生产、生活区、机械维修厂、仓库等。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告直接影响区面积主要范围为防洪堤两侧及施工生活区四周等区域，考虑到该地区以风蚀为主，直接影响区面积采用护岸内侧20m范围。10.3水土流失防治方案10.3.1编制原则和防治目标水土保持方案编制贯彻“预防为主，全面规划，综合防治，因地制宜，加强管理，注重效益”的水土保持工作方针，体现“谁造成水土流失，谁负责治理”的原则。同时依据国家水土保持有关法规和技术规范，充分考虑本项目的特点，结合区域水土流失状况和当地自然条件，进行水土保持措施的布设。通过治理、预防监督、监测、监理等形成一整套完整的防治体系。10.3.2水土流失防治分区及总体布局（1）防治责任范围根据“谁开发、谁保护、谁造成水土流失、谁负责治理”的原则，凡在工程建设过程中可能造成水土流失的区域，确定为水土流失防治责任范围，并采取措施对新增水土流失进行治理。从本工程用地情况分析，本工程水土保持防治责任范围主要包括主体工程、临时施工工厂及生活区等。（2）水土流失预测工程建设产生水土流失的因素主要是基础开挖、机械碾压等造成的地表扰动，引起的水土流失。这些水土流失主要发生在建设期，工程运行期，随着工程各项措施的落实，水土流失将减少，趋近施工前自然状态。（3）水土流失防治该工程的水土流失防治区分为：永久占地防治区、临时占地防治区。本工程各段开挖土方小于回填方量，无弃渣；施工前剥离表土集中堆放，表面遮护，完工后用于绿化；避免大风天或大雨天施工。永久占地主要是主体工程占地，主体工程主要是砌石结构，工程结束后进行土地平整、整治。施工临时占地包括临时施工区、临时生活区。临时占地将扰动占压地的地表植被，施工完成后需要对设施进行拆除，对场地进行清理、平整。（4）水土流失补偿费128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告根据《甘肃省水土流失危害补偿费、防治费征收使用和管理办法》，本工程扰动面积为12万m2，需交纳水土保持补偿费6.0万元。10.4水土保持投资估算本次治理工程水土保持总投资15.5万元（其中部分工程措施和临时措施在主体工程中已列，在此不再重复计列）。详见表10.4-1。表10.4-1水土保持投资估算表项目投资（万元）一、工程措施1.5二、临时措施0.5三、独立费用6.5（1）水土保持管理费0.5（2）水土保持监理1（3）勘测设计费2（4）水土保持监测费1（5）水土保持设施竣工验收技术评估报告编制费1.5（6）水土保持技术文件技术咨询服务费0.5四、基本预备费1五、水土保持补偿费6六、总投资15.5010.5综合结论工程实施后，将有效改善某城市防洪现状，提高城市防洪能力，为城市稳步发展和西部大开发创造一个安定的自然环境。其经济效益明显，社会效益显著。项目在实施过程中，要严格按照“三同时”原则进行设计、施工和运行，落实报告表中各项污染防治措施，确保项目建成投产后达到本报告表的排污水平，能够做到“三废”污染物影响最小化。从环境保护的角度论证，本项目建设是可行的。10.6建议（1）在施工中加强现场管理，严格按照设计技术要求施工。（2）工程沿岸布设绿化带时可考虑以本地树种为主，在树种搭配上考虑互相协调。（3）工程施工时，应制定安全可靠的防汛制度，确保施工渡汛安全。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告11投资估算11.1工程概况黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程位于甘肃省某市某区城西20km处的黑河沿岸。工程新建防洪堤总长度4.0km，加固防洪堤长度2.11km。工程需完成总工程量52.48万m3，其中：砂砾石开挖13.77万m3，砂砾石回填12.10万m3，坝体填筑24.16万m3，浆砌石拆除0.028万m3，砼2.422万m3，聚乙烯闭孔泡沫板伸缩缝4238m2。需耗用：水泥6142t，型钢24.2t，完成劳动工日6.18万工日。11.2投资主要指标黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程总投资1831.36万元，其中：工程部分投资1780.36万元（建筑工程投资1421.82万元，施工临时工程投资81.19万元，其他费用投资115.35万元，预备费162.00万元），移民和环境保护部分投资51.00万元（环境保护工程费35.50万元，水土保持工程费15.50万元）。11.3编制依据依据甘肃省水利厅甘水发[2009]424号文颁发的《甘肃省水利水电工程概（估）算编制规定》和省水利厅甘水规发[1996]41号文颁发的《甘肃省水利水电工程施工机械台班费定额》的有关规定进行编制。编制估算价格水平年为2011年第一季度。11.4编制办法11.4.1基础单价⑴人工预算单价按甘水发[2009]424号文规定进行计算，经计算人工预算单价为：土方工程31.03元/工日，石方工程33.02元/工日，砼及安装工程35.02元/工日。⑵材料预算价格主要材料预算价格依据某市2011年第一季度市场价格水平。主要材料预算价格为：柴油：8330.18元/t汽油：9605.28元/t128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告水泥：465.74元/t钢筋：4936.79元/t型钢：4631.44元/t板枋木：2323.04元/m3圆木：1735.71元/m3以上价格全部为工地价格。⑶砂石料单价砂石料价格采用当地市场价，在料场购买价：砂子35元/m3，砾石33元/m3，大卵石30元/m3。运到工地价：砂子38.6元/m3，砾石36.6元/m3，大卵石36元/m3。⑷电、风、水预算价格①风价：根据施工组织设计提供的空压机型号，经计算风价0.29元／m3。②水价：根据施工组织设计提供的泵型及供水方式，经计算水价为0.51元/m3。③电价：根据施工组织设计，本工程采用电网供电和柴油发电机组进行供电，经计算施工综合电价为0.96kw.h。11.4.2取费费率⑴其它直接费：计算基础为直接费，建筑工程费率为4.5%。⑵间接费：按人工费的百分率计算，土方工程取20%，石方工程取25%，砼工程取65%，金属结构安装工程取59%，其他工程取52%。⑶计划利润：按直接工程费和间接费之和的7%计算。⑷税金：按直接工程费、间接费和企业利润之和的3.22%计算。11.4.3建筑及临时工程建筑工程依据设计工程量与单价相乘进行编制，采用估算定额扩大10%为估算单价。机电设备和安装工程、金属结构安装工程向生产厂家询价确定价格。临时工程：临时道路、临时房屋、临时仓库工程量与造价指标相乘进行编制，其中：临时道路10000元/km，临时房屋300元/m2，临时仓库200元/m2，其它临时工程按一至四部分建安工作量之和的1.5％计算。11.4.4其他费用⑴建设管理费1)项目建设管理费128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告①建设单位经常费：按一至四部分工作量的1.5%计取。②工程管理经常费：按建设单位经常费之和的15％计取。2)建设监理费：按一至四部分工作量的1.5%计取。⑵科研勘测设计费1)工程科学研究试验费：本工程不计取科学研究试验费。2)勘测设计费：按一至四部分工作量的4%计取。⑶其它工程保险费：按一至四部分工作量的0.45％计取。11.4.5预备费基本预备费按一至五部分投资合计的10%计算；价差预备费不计列。11.4.6移民和环境保护部分投资估算本工程移民安置补偿投资、水土保持工程及环境保护工程费，按有关专业处室提供的投资列入。11.5工程投资估算结果按照以上编制规定和编制依据，以及设计提供的工程量计算黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程总投资1831.36万元，其中：其中：工程部分投资1780.36万元；移民和环境保护部分投资51.00万元。工程部分投资中，建筑工程投资1421.82万元，施工临时工程投资81.19万元，其他费用投资115.35万元，预备费162.00万元。移民和环境保护部分投资中，环境保护工程费35.50万元，水土保持工程费15.50万元。11.6工程投资估算表1、工程估算总表表11-12、总估算表表11-23、建筑工程估算表表11-34、临时工程估算表表11-46、其他费用估算表表11-57、建筑工程单价汇总表表11-68、材料预算价格汇总表表11-7128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告9、施工机械台班汇总表表11-8工程估算总表表11-1单位:万元序号工程或费用名称建安工程设备购置其他费用合计占一至六部分投资额(%)Ⅰ工程部分投资　　　1780.36　第一部分建筑工程1421.82　　1421.8287.86%一防洪堤工程1421.82　　1421.82　第二部分机电设备及安装工程　0　00.00%　第三部分金属结构设备及安装工程　　　0　第四部分施工临时工程81.19　　81.195.02%一施工导流工程31.98　　31.98三施工交通工程5.00　　5.00四施工房屋建筑工程22.00　　22.00五其它临时工程22.21　　22.21　第五部分其他费用　　115.35115.357.13%一建设管理费　　48.4748.47二可研勘测设计费　　60.1260.12三其他费用　　6.766.76　第一至五部分合计　　　1618.36100.0%　预备费　　　162.00　　基本预备费10%　　162.00　　静态总投资　　　1780.36　　总投资　　　1780.36　Ⅱ移民和环境部分投资　　　51.00　一工程占压投资　　　0　二环境保护工程费　　　35.50　三水土保持工程费　　　15.50　Ⅲ总计　　　1831.36　128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告总估算表表11-2单位:万元序号工程或费用名称建安工程设备购置其他费用合计占一至四部分投资额(%)　第一部分建筑工程1421.82　　1421.8287.86%一防洪堤工程1421.82　　1421.82　　第二部分机电设备及安装工程　0　00.00%　第三部分施工临时工程81.19　　81.195.02%一施工导流工程31.98　　31.98　二施工交通工程5.00　　5.00　三施工房屋建筑工程22.00　　22.00　四其它临时工程22.21　　22.21　　第四部分其他费用　　115.35115.357.13%一建设管理费　　48.4748.47　二可研勘测设计费　　60.1260.12　三其他费用　　6.766.76　　第一至四部分合计　　　1618.36100.0%　预备费　　　162.00　　基本预备费10%　　162.00　　总投资　　　1780.36　建筑工程估算表表11-3序号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(元)　第一部分建筑工程　　　14218204一防洪堤工程km6.11　14218204㈠防洪堤加培工程(桩号0+000－1+210和5+210-6+110)km2.11　31514441砂砾石开挖m3474246.893267512浆砌石拆除m3280103.67290283砂砾石回填m3417784.371825704堤身砂砾石填筑m32926812.793743385C15现浇砼护面m35607383.1721484346聚乙烯闭孔泡沫板伸缩缝m2113779.4490323㈡防洪堤新建工程(桩号1+210-5+210)km4.00　110667601砂砾石开挖m3902886.896220842砂砾石回填m3792004.373461043堤身砂砾石填筑m321237912.7927163274C15现浇砼护面m318614383.1771323265聚乙烯闭孔泡沫板伸缩缝m2314679.44249918128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告临时工程估算表表11-4序号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(元)　第四部分施工临时工程　　　811900.58一施工导流　　　319780.801施工围堰填筑及拆除m31272025.14319780.80二施工交通工程　　　50000.001临时施工道路km51000050000.00三施工房屋建筑工程　　　220000.001办公、生活及文化福利建筑m2600300180000.002施工仓库m220020040000.00四其他临时工程％148079851.5%222119.78　　　　　　其他费用估算表表11-5序号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(万元)　第五部分其他费用　　　115.35一建设管理费　　　48.471建设单位人员经常费1503.011.5%22.552工程管理经常费　22.5515%3.383工程建设监理费　1503.011.5%22.55二科研勘察设计费　　　60.121工程勘测设计费　1503.014.0%60.12三其他费用　　　6.761工程保险费　1503.010.45%6.76128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告建筑工程单价汇总表表11-6单位：元编号工程名称单位单价其中人工费材料费机械费其他费用其他直接费间接费计划利润税金扩大(10%)1机械砂砾石开挖1m36.890.34　4.000.690.230.420.400.200.632浆砌石拆除1m3103.6765.71　　0.232.9716.435.972.949.423机械砂砾石回填1m34.370.13　2.710.340.140.270.250.120.404机械砂砾石堤身填筑1m312.791.70　6.830.800.420.780.740.361.165C15现浇砼护面1m3383.1764.26177.6118.821.1411.7841.7722.0810.8734.836C15细粒砼砌石护坡1m3272.3279.55108.076.930.918.8019.8915.697.7224.767聚乙烯闭孔泡沫板伸缩缝1m279.4412.5042.000.020.272.478.134.582.257.228聚氯乙烯胶泥伸缩缝1m2215.4115.59144.150.030.217.19902310.1312.416.1119.589土围堰1m325.1413.502.140.000.940.753.371.450.712.29128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告材料预算价格汇总表表11-7编号名称及规格单位预算价格(元)原价(元)运杂费(元)采保费(元)一水泥　　　　　　425#普通硅酸盐水泥1t465.74440.0014.3811.36二钢材1t　　　　　钢筋1t4936.794800.0016.38120.41　型钢1t5141.795000.0016.38125.41三木材　　　　　　圆木1m31735.711680.0013.3842.33　板枋木1m32323.042253.0013.3856.66四油料　　　　　　汽油1t9605.289349.0022.00234.28　柴油1t8330.188105.0022.00203.18五其它材料　　　　　　合金钻头1个80.0080　　　空心钢1kg16.0016　　　钢模及卡扣件1kg5.505.50　　　铁丝1kg6.006.00　　　铁件1kg6.006.00　　　木柴1kg2.202.20　　　沥青1kg5.645.64　　　电焊条1kg6.746.74　　　铁钉1kg6.006.00　　　钢钎1kg6.006.00　　　胶泥1kg4.204.20　　　炸药1kg10.0010.00　　　雷管1只1.801.80　　　导火线1m1.601.60　　　油毡1m23.003.00　　　聚氯乙烯闭孔塑料板1m240.0040　　128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告施工机械台时费汇总表表11-8序号名称及规格台时费其中第一类费用第二类费用一土石方机械　　　　装载机2m3978.9059.179919.72　挖掘机1m3872.56202.745669.81　蛙式打夯机2.8kw98.614.80793.80　推土机59kw508.5671.99436.57　推土机74kw660.20132.00528.20　羊脚碾5-7t8.408.400.00　羊脚碾12-18t20.8220.820.00　拖拉机74kw710.3682.20628.16　拖拉机59kw584.7856.58528.20　压路机338.2443.29294.95　手风钻236.125.89230.23二运输机械　　　　载重汽车5t391.4168.23323.18　载重汽车10t546.20151.28394.92　自卸汽车5t456.8085.34371.45　自卸汽车3.5t404.6869.94334.74　动力翻斗车1.0t102.889.5593.33　架子车2.712.71　三砼机械　　　　砼搅拌机0.4m3168.4232.38136.04　平板振捣器2.2kw22.947.1015.84　插入式振捣器2.2kw25.379.5315.84　变频振捣器4.5kw50.8320.4730.36　风(砂)水枪272.322.32270.00四辅助设备　　　　潜水泵7kw94.6914.7979.90　离心水泵30kw236.7011.63225.07　空压机9m3/min828.7242.29786.44　柴油发电机40kw613.4136.08577.33　柴油发电机50kw698.1545.85652.30五加工机械　　　　直流电焊机16KVA227.535.77221.76　钢筋弯曲机φ6--40mm87.366.1481.22　钢筋切断机10kw87.766.5481.22　钢筋调直机73.6116.1557.46　128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告12经济评价黑河石庙子至213线黑河大桥之间，其防汛安全直接威胁小满、长安、新墩3个乡镇8个村社3.8万人及某城区内人民群众的生命安全。历史上黑河多次发生大洪水，据历史调查洪水，l927年洪峰流量为2300m3/s，1940年为1330m3/s；实测l952年洪峰流量1l50m3/s，洪水进城，冲坏西吊桥、人畜死亡、淹没毁坏农田；1996年8月21日洪峰流量l280m3/s，洪水历时7天，为建国以来实测第一特大洪水，造成城防工程多处受损，100多米城市堤防发生险情，农田、渠道、桥梁、通讯设施受到严重毁坏，造成直接经济损失2l17.34万元。2002年7月10日洪峰流量926m3/s，造成分洪工程及1.4km堤防损坏严重，受灾农田1583亩，其中完全冲毁1200亩，直接经济损失达281万元。本次黑河河道河道治理工程工程包括：新建防洪堤总长度4.0km，加固防洪堤长度2.11km，防洪标准为50年一遇。12.1主要评价依据、方法及参数12.1.1主要评价依据经济评价的主要依据：国家计委和建设部2006年颁布的《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》（以下简称《方法与参数》）、水利部1994年发布的《水利建设项目经济评价规范（SL72-94）》（以下简称《规范》）等。11.1.2主要参数（1）计算期及折现率根据工程的建设安排，计算期取31年，其中建设期为1年，正常运用期为30年。计算基准点选在工程建设期的年初，各项费用和效益均按年末发生。折现率：按照《规范》规定，本工程属于社会公益性的水利建设项目，采用6%的社会折现率进行评价。（2）价格水平计算采用2011年第一季度价格。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告12.2费用计算12.2.1固定资产投资根据投资估算结果，本工程静态总投资1831.36万元，扣除利润和税金，国民经济评价投资为1701.16万元。12.2.2年运行费工程年运行费国按民经济评价投资的2%估算，正常运行期年运行费为34.02万元。12.3效益分析本工程的主要建设任务是提高工程所在河段向下游输水效率和提高某市城区段堤防防洪能力。工程的效益主要是堤防加培保护区内的防洪效益。（1）直接防洪效益根据调查、分析加固及新建堤防工程的保护区涉及某市城区和部分农村地区，小满、长安、新墩3个乡镇8个村社。堤防加固工程保护区总面积约22.5km2，其中城区约4km2，农村约18.5km2。区内有耕地面积约0.775万亩；人口约2.75万人，其中城市人口约2万人，农村人口约0.75万人。按照频率法计算堤防加固工程的多年平均防洪效益为85万元。（2）间接防洪效益本工程建成后，有利的保护了石庙一级、二级电站及盈科干渠的安全，现一级电站已建成投产，每年发电400万度，上网价0.2元，年效益为80万元。扣除运行费20万元，实际效益为60万元。12.4经济评价指标及分析根据以上分析的费用、效益，编制黑河干流中游石庙子至省道213线桥段河道治理工程国民经济效益费用流量表（详见表12.4-1）。计算评价指标为：经济内部收益率7.42％，大于6％的社会折现率；按照6％的折现率：经济净现值291万元，效益费用比为1.14。由于国民经济评价效益和费用指标具有一定的不确定性，通过主要指标的不利变化分析其对国民经济评价指标的影响。敏感性方案计算成果详见表12.4-2。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告计算结果表明，在项目投资增加10%、效益减少10%情况之下，项目的经济内部收益率仍大于6%。表明项目经济评价指标具有一定的抗风险能力。综上所述，黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程经济上合理可行。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告表12.4-1国民经济效益费用流量表单位：万元年序费用流量效益流量净效益(万元)投资年运行费(万元)流动资金小计防洪效益(万元)回收流动资金小计11701.16　　1701.16　　0.00-1701.162　34.02539.02145.00145.00105.983　34.02　34.02147.90147.90113.884　34.02　34.02150.86150.86116.845　34.02　34.02153.88153.88119.866　34.02　34.02156.95156.95122.937　34.02　34.02160.09160.09126.078　34.02　34.02163.29163.29129.279　34.02　34.02166.56166.56132.5410　34.02　34.02169.89169.89135.8711　34.02　34.02173.29173.29139.2712　34.02　34.02176.75176.75142.7313　34.02　34.02180.29180.29146.2714　34.02　34.02183.90183.90149.8815　34.02　34.02187.57187.57153.5516　34.02　34.02191.32191.32157.3017　34.02　34.02195.15195.15161.1318　34.02　34.02199.05199.05165.0319　34.02　34.02203.04203.04169.0220　34.02　34.02207.10207.10173.0821　34.02　34.02211.24211.24177.2222　34.02　34.02215.46215.46181.4423　34.02　34.02219.77219.77185.7524　34.02　34.02224.17224.17190.1525　34.02　34.02228.65228.65194.6326　34.02　34.02233.22233.22199.2027　34.02　34.02237.89237.89203.8728　34.02　34.02242.65242.65208.6329　34.02　34.02247.50247.50213.4830　34.02　34.02252.45252.45218.4331　34.02　34.02257.505262.50228.48评价指标效益费用比(i0=6%)1.14　　经济内部收益率(%)7.42%　　经济净现值(i0=6%)291万元　128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告表12.4-2　　国民经济评价敏感性分析方案成果表方案国民经济评价指标内部收益率（％）经济净现值（万元）效益费用比基本方案7.422911.14投资增加10%6.41911.04效益减少10%6.29571.03注：社会折现率i0=6%。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告13节能分析13.1项目的用能标准及节能设计规范13.1.1指导思想和基本原则（1）指导思想认真贯彻党的十六大和十六届三中、四中全会精神，以科学发展观为指导，坚持节能优先的方针，以大幅度提高能源利用效率为核心，以转变增长方式、调整经济结构、加快技术进步为根本，以法治为保障，以提高终端用能效率为重点，健全法规，完善政策，深化改革，创新机制，强化宣传，加强管理，逐步改变生产方式和消费方式，形成企业和社会自觉节能的机制，加快建设节能型社会，以能源的有效利用促进经济社会的可持续发展。（2）基本原则①坚持把节能作为转变经济增长方式的重要内容。②坚持节能与结构调整、技术进步和加强管理相结合，使节能与发展相互促进。③坚持开发与节约并举，节能优先，效率为本。④坚持把节能作为转变经济增长方式的主攻方向，从根本上改变高耗能、高污染的粗放型经济增长方式。⑤坚持源头控制与存量挖潜、依法管理与政策激励、突出重点与全面推进相结合。⑥坚持全社会共同参与。节能涉及各行各业、千家万户，需要全社会共同努力，积极参与。13.1.2用能标准及节能设计规范主要依据《中华人民共和国节约能源法》、《中国节能技术政策大纲》和国家、行业的有关设计规范、能源标准有：（1）《国务院关于加强节能工作的决定》国发[2006]28号文；（2）《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）；（3）《民用建筑节能设计标准》（JGJ-26-1995）；（4）《甘肃省水利工程土地划界标准》（DB63/446-1995）。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告13.2项目能源消耗种类和数量分析为贯彻落实《国务院关于加强节能工作的决定》和国家发改委《关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》（发改投资[2006]2787号）精神，该工程耗能主要集中在建设期，节能主要从水、电、燃料三方面分析。（1）节水分析该工程以砂石料挖填和砼浇筑为主，工程用水只用在生活饮用及机械消耗上，用水量较少，约耗水5.3万m3。施工用水利用大瓷窑河河水作为施工期间的生产、生活用水，不会对当地水资源产生破坏，该工程是节水的。（2）节电分析该工程主要施工采用机械施工为主，辅之以人工的方法。工程用电主要在基坑排水机泵及夜间照明和生活用电等方面，无高耗能设备，耗电低，电源利用施工企业自备的发电机发电，共耗电7.87万kw·h，该工程是节电的。（3）节燃料分析工程基坑的开挖、围堰填筑、拆除均以机械施工为主，施工机械主要消耗汽油、柴油，油料由高台县汽车运至工地，共消耗油257t，相对高耗能项目，该工程是节能的。综上所述，该工程能耗指标均符合《甘肃省水利水电建筑工程定额》标准。13.3项目所在地能源供应状况分析工程建设期生产、生活用水采用黑河河水，在施工点设临时供水水箱，利用水车拉运或水泵抽水供应；建设期施工、生活电源主要利用施工企业自备的发电机发电；建设期用油采用汽车由某区运至现场。13.4节能效果分析本项目从能源消耗种类和数量两方面分析，共消耗油257t，耗电7.87万kw·h，耗水5.3万m3。每公里河堤约耗油42.06t，耗电1.29万kw·h，耗水0.87万m3。在水、电、燃料三方面用量较少是节能的，能耗指标均符合《甘肃省水利水电建筑工程定额》标准。128 石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告14结论及建议14.1结论某作为全国历史文化名城和河西走廊的重要城市，其社会经济地位十分重要。由于城市整体防洪能力较低，已建防洪工程严重老化失修等种种原因，使得城市面临严重的洪水威胁，每年汛期，当黑河来水大于400m3/s时，防洪工程便不堪重负，险情四伏。这既增加了防洪费用支出，又不利于城市安全度汛，提高城市防洪能力已到了刻不容缓的地步。工程实施后，将有效改善城市防现状，提高城市防洪能力，为城市稳步发展和西部大开发创造一个安定的自然环境。其经济效益明显，社会效益显著，建议尽快立项，及早实施。14.2建议（1）工程实施后，将有效改善某市城区及周边农村防洪现状，提高防洪能力，为某市农业稳步发展和西部大开发创造一个安定的自然环境。其经济效益明显，社会效益显著，建议尽快立项，及早实施。（2）城市防洪工程关系重大，是实施应加强质量管理，严格按照项目法人制、招标投标制、工程建设监理制进行，确保工程质量。为减少对生态的破坏，要求施工中加强现场管理，严格按照设计技术要求施工。鉴于治理河段较长，建议整体报批，分包实施。（3）防洪工程一次性投资大，直接经济效益不明显，防洪区群众对防洪工程潜在危害认识不够，思想麻痹，积极性不高，自筹资金难度大。建议政府尽可能加大投资，减轻农民负担。128'