排涝沟及控制闸工程初步设计报告

排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 1 -1 综合说明1.1 概述铜陵承接产业转移示范园总体布局为“一园两片” ，即包括江南和江北各一个片区，其中起步区设在江南片区。规划选址范围为北至长江，西到城市规划的经一路延伸段、南以钟仓乡和东联乡主干渠为界，东至黄浒河，主要在顺安河与长江口两侧，总面积73.37km 2，其中顺安河以西面积34.9km 2，以东面积38.47km 2。起步区位于东联圩内，面积为15km 2。2010年9月，某院编制完成某园江南片防洪排涝规划 ，铜陵市水务局对此进行了批复。规划对现有的张村站和坝埂头站进行改建，对园区主要的排涝大沟进行整治；在胜利河、十里长河与起步区交汇处新建3座控制闸，阻隔起步区外侧的涝水进入起步区。受铜陵承接产业转移示范园管委会委托，我院于2011年7月编制完成铜陵承接产业转移示范园（江南片）起步区排涝沟及控制闸工程初步设计 。1.2 水文铜陵市地处长江中下游，汛期为69月份，最高水位一般出现在78月，枯水位多出现在12月份。随着气候条件的改变，境内江河水位、流量呈现出丰枯交替的周期性变化。大通水文站（19542009年）历年最高洪水位为16.64m（本节及第二章为吴淞高程系，其余章节均为85国家高程基准） ，相应最大洪峰流量为92600m 3/s（1954年8月1日） ；多年平均枯水位为3.89m ，多年平均流量为28800m 3/s；历年最低水位为3.14m，最小流量为 4260m3/s（1979年1月31日） 。年内最小流量一般出现在1月份，年内最大流量最早发生在5月，最迟发生在9月，多年平均径流量8938亿m 3，其中汛期510月份流量占排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 2 -全年总量的71.14%。此外，在长江铜陵河段设有坝埂头水位站（1949年设立） ，坝埂头水位站（19512009年）历年实测最高洪水位为15.12m（1954年8月1日） 。1.3 工程地质勘察区地层属长江沿岸区，贵池地层小区。该区地层岩性上部地层主要为近代沉积的粘性土、淤泥质土和砂性土（Q 4al） ，下部为更新世沉积的粘性土（Q 3al）等。根据中国地震动参数区划图GB18306-2001 （50年超越概率10%） ，本勘探场地地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度度区。1.4 工程任务与规模本次初步设计的主要任务是对现有的十里长河和胜利河排涝沟（张村排涝站的主排涝沟）进行整治，新开挖坝埂头主排涝沟以及新建3座控制闸工程。根据园区地形及水系分布情况，将胜利河和十里长河分为南胜利河段、十里长河段、三江口河上游段、三江口河十里长河汇入段、三江口河胜利河汇入段等5段分别进行设计。各段设计流量分别为6.4m3/s、11.4m 3/s、7.2m 3/s、18.6m 3/s和25.0m 3/s；新开挖坝埂头排涝沟长1560m，设计流量15.0m 3/s；在胜利河、十里长河与起步区交汇处新建三江口河控制闸、十里长河控制闸、南胜利河控制闸等3座控制闸，设计流量分别为7.2m 3/s、11.4m 3/s和6.4m 3/s。1.5 工程设计根据灌溉与排水工程设计规范 （GB50288-99）的规定，确定排涝沟工程等别为等。控制闸工程等别为等，主要建筑物涵洞等级为3级。排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 3 -排涝沟工程：三江口河、胜利河、十里长河断面型式采用设计常水位以下迎水侧边坡为1:5，设计常水位0.5m以上设宽2.5m 亲水平台，亲水平台至地面之间以1:3斜坡连接，并在斜坡上设置景观绿化。坝埂头站前排涝沟断面按矩形断面设计。河道按照过流能力确定底宽为1.516m，按照水面率要求确定底宽3040m。水力坡度取0.00010.00015，糙率采用0.0225，计算河道过流能力约2355m 3/s。此外，对现状不满足沟底高程要求的断面进行疏浚，疏浚总长12231m，疏浚土方86.07万m 3。三江口闸工程：工程位于东联圩红杨树村附近。设计流量7.2 m 3/s，闸底高程3.5m，闸上水位5.5m，过闸落差0.1m 。控制闸闸位于河道中间，与规划道路正交，采用路下涵结构方式，进口设置控制段，安装挡水闸门。进出口设置浆砌石八字翼墙扩散段。十里长河闸工程：工程位于东联圩联胜村附近。设计流量11.4 m 3/s，闸底高程3.6m，闸上水位5.6m，过闸落差0.1m 。控制闸闸位于河道中间，与规划道路正交，采用路下涵结构方式，进口设置控制段，安装挡水闸门。进出口设置浆砌石八字翼墙扩散段。南胜利河闸工程：工程位于东联圩水浒村附近。设计流量6.4 m 3/s，闸底高程3.3m，闸上水位5.3m，过闸落差0.1m 。控制闸闸位于河道中间，与规划道路斜交，夹角67 o，采用路下涵结构方式，进口设置控制段，安装挡水闸门。进出口设置浆砌石八字翼墙扩散段。1.6 金属结构设计3座控制闸孔口尺寸不大，设计水头低，故门体全部采用平面定轮钢闸门，配手电两用螺杆式启闭机。本次设计金属结构设备共包括：平面定轮钢闸门6扇、手电两用螺杆式启闭机6台、埋件6孔及其它。闸门及埋件总重23.2t，不包含启吊设备。排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 4 -1.7 电气工程设计3座控制闸供电电源均引自附近0.4kV低压电源，各经一只XL-3-2(改)型动力配电箱向电机供电。启闭机房照明采用双管荧光灯，照明电源直接引自动力配电箱。1.8 节能设计本工程在机电设计中均遵循高效、节能的原则，现将本工程节能观点坚持的原则简述如下：以提高效率，降低能耗，以有限的资源和最小的能源消费来取得最大的经济和社会效益，满足日益增长的需求为目标。同时尽量减少或消除机电设备的固有能耗。且不限制发展，不降低服务标准和使用功能。节能途径包括：电源节能、动力节能、照明节能。1.9 施工组织设计铜陵承接产业转移示范园江南片排涝沟及控制闸工程由三江口河、十里长河、南胜利河等三条河道疏浚和以上三条河道在起步区边界处新建的三座控制闸组成，工程主要工程量为：土方开挖1130112m 3，土方填筑135234m 3，水泥土填筑8925 m 3，砼浇筑4823m 3，堆砌石6933m 3，钢筋162t，闸门制安23t，水泥粉喷搅拌桩36601m 。工程所需水泥、钢筋、木材、油料等可从铜陵市物资市场购买，石料自顺安镇石料场采购，黄砂从长江边码头收购。工程施工生产用水可直接从附近河道中抽取，生活用水可利用生活区附近村庄已有的供水系统，施工用电利用附近已有的系统电网。控制闸施工导流时段为11月次年4月，导流期间通过附近东大圩内现有泵站控制河道内水位在6.0m左右，基坑上下游填筑围堰挡水。冲填区冲填前沿水塘周边填筑围堰挡水，每个冲填区布置2个退水口退水。坝排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 5 -埂头站前排涝沟穿过水塘处利用附近渠道开挖的土方顺渠道方向填筑一围堰挡水施工，排涝沟施工时揭穿了下部砂层，施工采取降水措施控制砂层中地下水位低于建基面0.5m。河道疏浚土方采用两栖式清淤机开挖，泥驳运输至岸边，冲塘机吹填至冲填区。坝埂头站前排涝沟、控制闸均为常规施工，以机械作业为主，人工施工为辅。工程计划安排总工期11个月，即从2011年9月到2013年6月。工程主要建筑材料需用量为：水泥3700t，钢筋174t ，汽油8t，柴油567t，块石2662m3，碎石7939m3，黄砂4915m3。1.10 工程管理设计本次排涝沟及控制闸工程不考虑新增管理人员和管理设施，在张村排涝站和坝埂头排涝站的改建工程中一并考虑。1.11 工程占地与拆迁本工程永久占地为坝埂头排涝沟新增占地，临时占地主要为施工临时占地区。共需占地101.07 hm 2，其中永久占地2.04 hm 2，临时占地99.03 hm2。工程占地范围内的拆迁由园区管委会负责实施，不在本报告范围内。1.12 环境保护设计工程建设对环境的影响主要是施工期影响，主要包括水污染、噪声污染、大气环境污染、固体废弃物污染、生态破坏、水土流失、人群健康危害等方面的影响。通过采取相应的防治措施，可将影响降至最低限度，随着施工的结束，影响也随之消失。本工程环境保护专项投资31.66万元。排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 6 -1.13 水土保持设计本工程水土流失防治责任范围包括项目建设区和直接影响区。工程建设区面积101.07hm 2；直接影响区面积10.52hm 2。根据本工程总体布置、施工特点和区域的水土流失状况，将水土流失防治分区分为河道工程区、临建工程区、取土区、弃土区等4个防治分区。本工程新增水土保持工程总投资为72.77万元。1.14 设计概算按2011年第二季度价格水平计算，本工程设计概算静态总投资6141.22万元，其中：工程部分投资6036.79万元，水土保持工程投资72.77万元，环境保护工程投资31.66万元。根据国家计委投资19991340号文规定，本概算未计列价差预备费。1.15 效益分析本工程实施后，可提高区域排涝标准，保障起步区的排涝安全，确保区域满足承接产业转移的基本要求，不仅具有较好的经济效益，而且具有较大的环境效益和社会效益，建议尽快付诸实施。排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 7 -2 水文2.1 暴雨洪水特性本地区形成大暴雨的主要天气系统是涡切变和台风。暴雨出现时间一般在59月，从4月份开始就有可能出现暴雨，如1989年4月，最大1d暴雨达103.3mm，最迟可能到 9月份。每年主汛期67月，多为涡切变型暴雨（俗称梅雨） ，89月出现的暴雨，多为台风型暴雨。本区暴雨历时一般45d，最长可达7d以上，最短的仅1d，一般锋面雨过程较长，台风雨过程较短。铜陵地区洪水既有长江洪水，也有内河洪水，均来自暴雨，洪水的季节特点和时空分布与暴雨一致。长江铜陵河段洪水主要有两种类型，一是长江干流为一般大水年份，而区内入江支流山洪暴发，受江水位顶托影响，出路不畅，形成区域性洪水，造成内涝，1949、1995、1996和1999年洪水即属此类；二是长江某些支流雨季提前或推迟，上、中、下游，干、支流雨季相互重叠，全流域普降暴雨，形成干支流洪水遭遇十分恶劣的全流域性洪水，这类洪水峰高量大，持续时间长，造成的洪涝灾害也最为严重，1849、1931和1954年均属此类洪水。长江铜陵河段（大通站）控制长江流域面积的95%，径流量占长江入海总径流量的95.3% ，几乎承泄了整个长江流域的洪水。洪水特征表现为峰高量大，组成复杂，高水位持续时间长等。本地区内河洪水都是主要发生在67月，45月和89月亦有洪水发生，但峰量较小，其它月份出现洪水的机率极小。汛期降雨强度大，加上内河均是源短流急，河道坡度大以及排水不畅等原因，极易造成城市积水。铜陵市地处长江下游，汛期为69月份。随着气候条件的变化，区内江河水位、流量、水量的变化均明显呈现出丰、枯交替的周期性变化。排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 8 -长江最低水位一般在12月份，34月份水位逐渐回升，69月份为长江流域多雨季节，水位暴涨，最高洪水位一般发生在78月份。年内最小流量一般出现在1月份，最大流量最早发生在5月，最迟发生在9月。2.2 水文测验情况1）水文（位）站铜陵市水文测站较少，内河无水文测站。长江铜陵段设有大通（二）水文站、横港汛期水位站和坝埂头水位站。大通水文站是长江下游的径流控制站，该站设立于1922年10月，基本水尺和测流断面设于大通和悦洲下游的横港附近，1925年6月停测，1929年10月恢复，此后历经数次停测、恢复，水尺和测流断面也多次变迁，直至1972年在梅埂镇上游310m处设立基本水尺，改称大通（二）站观测至今。1949年在横港下游44km处设立了坝埂头水位站。横港汛期水位站设立于1975年，位于大通（二）站下游19km处。2）雨量站本区仅设铜陵气象站观测降雨等气象资料，顺安河及荻港河流域上先后设有雨量站。本地区及邻近流域水文（位）站及雨量站基本情况见表2.2-1 。表 2.2-1 水文（位）站、雨量站基本情况一览表序号 河名 站名 站别 设站年月 测站位置 资料系列1 长江 大通(二) 水文站 1922.10 贵池市梅埂镇 1947至今2 长江 横港 汛期水位 1975 铜陵市横港码头 1975至今3 长江 坝埂头 水位站 1949 铜陵县坝埂头 1949至今4 长江 铜陵 雨量站 1962.10 铜陵县城关镇 1962至今5 顺安河 董店 雨量站 1983 铜陵县董店 1983至今6 顺安河 顺安 雨量站 1959 铜陵县顺安镇 1959至今排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 9 -7 荻港河 黄浒 雨量站 1976 繁昌县黄浒乡 1976至今8 荻港河 荻港 雨量站 1936 繁昌县荻港镇 1936至今2.3 径流及实测水位根据长江干流大通水文站统计资料，多年平均流量59339m 3/s，其中最大洪峰流量92600m 3/s(1954年8月1日)，最小4620m 3/s（1979年1月31日） ，1998年实测流量为82100m 3/s，年内最小流量一般出现在1月份，最大流量最早发生在5月，最迟在9月；年均径流量9004亿m 3，汛期（510月）径流量占全年径流量的71.16%左右。长江大通站历年水位及流量见表2.3-1。表 2.3-1 长江大通站历年水位及流量表年份 最高水位(m) 日 期 最大流量 (m3/s) 日 期1951 12.21 8月9日 45500 8月9日1952 13.84 9月24日 59000 9月24日1953 12.10 6月12日 45200 6月12日1954 16.64 8月1日 92600 8月1日1955 14.15 7月1日 59600 6月30日1956 13.50 6月29日 53200 6月29日1957 13.07 8月13日 51500 8月12日1958 13.11 5月21日 57900 5月22日1959 13.04 7月9日 53300 7月8日1960 11.75 8月17日 44800 7月5日1961 12.08 6月20日 46800 6月19日1962 14.61 7月12日 68300 7月11日1963 11.50 9月1日 43500 9月1日1964 14.09 7月7日 64400 7月7日1965 12.55 7月31日 50100 7月28日1966 12.93 7月17日 55500 7月17日1967 13.55 7月8日 57800 7月8日排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 10 -表 2.3-1 长江大通站历年水位及流量表年份 最高水位(m) 日 期 最大流量 (m3/s) 日 期1968 14.54 7月22日 68800 7月18日1969 14.94 7月20日 67700 7月19日1970 14.21 7月24日 61600 7月24日1971 12.87 6月11日 54000 6月10日1972 10.84 6月8日 39400 6月8日1973 15.02 7月1日 70000 7月1日1974 14.29 7月21日 65000 7月20日1975 13.86 5月25日 61100 6月24日1976 14.23 7月19日 60400 7月18日1977 14.87 6月30日 67400 6月30日1978 11.87 7月2日 46900 7月2日1979 12.72 9月30日 52500 9月30日1980 14.72 9月4日 64000 9月4日1981 12.60 7月24日 50000 7月24日1982 13.92 6月27日 63900 6月26日1983 15.70 7月13日 72600 7月19日1984 13.14 8月2日 52700 7月15日1985 12.00 7月20日 46500 7月20日1986 12.66 7月13日 51600 7月13日1987 13.33 7月31日 56400 7月30日1988 14.24 9月18日 63700 9月17日1989 14.37 7月9日 59700 7月18日1990 14.02 7月9日 62400 7月9日1991 14.61 7月17日 63600 7月18日1992 14.64 7月13日 67200 7月14日1993 14.40 7月11日 64300 7月11日1994 14.08 6月28日 61200 6月28日1995 15.73 7月9日 75500 7月9日1996 15.52 7月22日 74300 7月22日1997 13.81 7月21日 65700 7月17日排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 11 -表 2.3-1 长江大通站历年水位及流量表年份 最高水位(m) 日 期 最大流量 (m3/s) 日 期1998 16.31 8月2日 82100 8月2日1999 15.87 7月22日 83900 7月23日2000 12.87 7月12日 53700 7月12日2002 14.55 8月29日 66900 8月27日2003 14.16 7月17日 62000 7月16日2004 12.27 7月29日 47300 7月29日2005 15.66 9月8日 59400 9月7日2006 11.40 6月23日 43900 6月23日2007 13.17 8月8日 55300 8月8日2008 12.44 9月7日 48700 9月7日多年平均 13.70 593392.4 设计洪水位分析2.4.1 长江铜陵段 1954 年型设计洪水位根据防洪标准和长江流域综合利用规划报告 （1990年修订）所制定的长江堤防的防洪标准，铜陵市江堤的防洪标准以防御长江1954年型洪水作为设计标准，即以湖口22.5m、大通17.1m 和芜湖13.4m 为控制水位，其它各节点水位通过相关或内插求得。即获港水位由获港站与芜湖站建立相关线求得，为15.4m，羊山矶、横港、朱家嘴和坝埂头（顺安河出口）水位由大通和获港两站相连的水面线内插求得，分别为16.79、16.71、16.35和15.6m。铜陵段江堤各节点长江设计洪水位成果见表2.4-1 。2.4.2 内河设计洪水位内河堤防洪设计水位取决于长江洪水和内河洪水的不同遭遇组合。设计洪水位采用1954年型长江洪水位遭遇内河10年一遇洪水流量与内河排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 12 -20年一遇洪水流量遭遇长江10年一遇洪水位两者水位的外包线。1）河口10年一遇江水位分析芜湖站及大通站10年一遇最高江水位为11.85m及15.28m 。铜陵市各河口10年一遇洪水位可通过水位站相关、内插等方式推算出来，荻港站（黄浒河口）10年一遇水位为13.66m。坝埂头（顺安河口）10年一遇江水位为13.88m。表 2.4-1 铜陵段江堤各节点长江设计洪水位成果表圈堤名称 地点 桩号 水位（m）羊山矶 0+000 16.79横港 4+450 16.71金山路口 9+450 16.57黑砂河口 11+500 16.53城区江堤余家桥 12+300 16.52朱家咀 0+000 16.35汀洲 1+530 16.27顺安河口 13+750 15.60西联圩钟仓站 17+700 15.69城湖铁路桥 0+000 16.29新桥河口 6+500 15.93张村站 12+250 15.67顺安河口 14+800 15.60坝埂头站 15+930 15.60永丰站 22+660 15.52东联圩竹园棵 33+770 15.892）内河设计暴雨洪水铜陵市内河洪水都是由暴雨产生的，而形成大暴雨的主要天气系统是涡切变和台风。该地区出现暴雨的时间一般为59月，每年主汛期67排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 13 -月，多为涡切变型暴雨（俗称梅雨） ，89月出现的暴雨，多为台风型暴雨。本地区暴雨历时一般45d，最长可达7d以上。铜陵市内河设计洪水，采用设计暴雨、产汇流等步骤进行计算。限于暴雨资料，设计暴雨采用暴雨等值线图推求。铜陵市10年一遇、20年一遇24h设计暴雨分别为200mm 、246mm 。根据铜陵市地形、地貌和水系汇集等特点，将顺安河水系和黄浒河水系分别划分为6个和8个计算分区。并由地形图量算得两流域山丘区流域特征值，详见表2.4-2。表 2.4-2 黄浒河、顺安河流域山丘区流域特征值表河名流域名称流域面积(km2)流域长度(km)河道长度(km)平均宽度(km)形状系数地面坡度(dm/km)河道坡降()代码 F L1 L2 B f SA J黄浒河 244.20 17.00 24.20 14.36 0.845 100 2.70黄浒河 钟鸣河 44.70 10.50 12.70 4.26 0.405 670 4.50东西湖 59.0 11.00 18.00 5.36 0.488 135 0.81新桥河 97.3 13.90 16.70 7.00 0.504 180 4.20顺安河朱村河 137.8 18.80 20.00 7.33 0.390 430 2.50备注 B=F/L1；f=B 2/F由上述的水文计算分区、设计暴雨和流域特征值等参数，根据我院1984年编制的安徽省暴雨等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中小面积设计洪水计算办法(以下简称“84年办法”)，计算得两河流域水系各节点的不同重现期的设计洪水成果见表2.4-3。3）内河设计水面线铜陵市顺安河和黄浒河的出口分别为北埂王和荻港镇，均与长江干流相通，长江水位的高低直接影响内河水位的涨落，因此内河防洪设计水位取决于长江洪水与内河洪水的不同遭遇组合。设计水面线采用以下排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 14 -两种情况组合的外包线：一是长江干流1954年型设计洪水的河口水位与内河10年一遇暴雨洪水遭遇组合；二是长江干流10年一遇河口江水位与内河20年一遇设计暴雨洪水遭遇组合。由上述计算的顺安河、黄浒河两流域水系各节点不同重现期的设计洪峰流量成果，经用实测断面进行推算，顺安河与长江1954年型洪水位相应的设计洪水位为15.6016.29m；黄浒河与长江1954年型洪水位相应的设计洪水位为15.5215.89m。两河的设计水面线参见图2.4-2和图2.4-3。表2.4-3 顺安河、黄浒河流域各节点设计洪水成果表洪峰流量(m3/s)洪峰模数(m3/s/km2)河名 流域名称 10年一遇 20年一遇流域面积(km2) 10年一遇 20年一遇黄浒干流山丘区 533.8 835.9 244.2 2.19 3.42山丘区 114.3 216.7 44.7 2.56 4.85圩区 4.1 4.1 5.4 0.76 0.76钟鸣河钟鸣以上 118.4 220.8 50.1 2.36 4.41余村以上 654.5 1006.8 294.3 2.22 3.42中心闸圩区 24.5 24.5 32.7 0.75 0.75工商殿以上圩区 23.1 23.1 30.8 0.75 0.75工商殿以上 702.1 1054.4 357.8 1.96 2.95山丘区 70.4 104.5 15.0 4.69 6.97工家渡圩区 3.8 3.8 5.0 0.76 0.76工家渡以上 737.5 1090.3 377.8 1.95 2.89山丘区 97.0 143.9 21.9 4.43 6.57河口圩区 25.7 25.7 34.2 0.75 0.75黄浒河河口以上 806.7 1160.8 433.9 1.86 2.68新桥河( 钱村) 以上 255.9 359.0 97.3 2.63 3.69山丘区 312.1 472.6 137.8 2.26 3.43朱村河圩区 17.3 17.3 24.7 0.70 0.70顺安河 (钱村)陈家湾以上 585.3 848.9 259.8 2.25 3.27排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 15 -撇洪沟 134.6 208.2 59.0 2.28 3.53圩区 63.6 63.6 84.8 0.75 0.75东西湖钟仓站以上 198.2 271.8 143.8 1.38 1.89顺安河钟仓站以上 783.5 1120.7 403.6 1.94 2.78河口以上圩区 54.2 54.2 72.3 0.75 0.75河口以上 837.7 1174.9 475.9 1.76 2.47备 注 圩区洪量按排水模数 0.75m3/s/km2。图 4.-2 顺 安 河 防 洪 设 计 水 面 线16.2916.15.9615.6915.6015.015.16.016.55.0 10. 15.0距 离 (km)水 位 (m)钟仓站 钱村渡口 芜铜公路桥 湖城铁路桥北埂王排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 16 -图 4.-3 黄 浒 河 防 洪 设 计 水 面 线15.8915.7215.015.214.515.015.16.016.50 2.0 4.0 6.0 8.0 10.距 离 (km)水 位 (m)永丰站 工家渡 工商殿 竹元棵2.5 治涝水文采用年最大值法（瞬时单位线法）分析计算排涝沟的设计流量。1）设计净雨及时程分配本次24h暴雨总损失量采用70mm 。采用某院1984年编制的“ 安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法”（以下简称“84 年办法”） ，24h面净雨量（R24）等于面暴雨量扣除总损失量（损失量和地下水）得净雨，净雨雨型采用同频率内包形式，各重现期24h的净雨时程分配见表2.5-1 。表 2.5-1 24h 净雨时程分配表时序(h) 1-3 4-6 7-9 10 11 12 13-15 16-18 19-21 22-24占R 24的% 9 37 6占R 24-R3的% 11 15 26 18 12 9 92）24h净雨过程根据“84年办法 ”中各历时 24h净雨过程分配表，经计算各频率 24净雨排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 17 -过程见下表2.5-2。表 2.5-2 “84 年办法”24 小时净雨时程分配计算成果表20年一遇时序（小时）各历时占24h-3h比例（% ）各历时占24h比例（% ）逐时段净雨（mm）176.11 3.102 3.103113.104 4.235 4.236154.237 7.338 7.339267.3310 9 15.8511 37 65.1612 6 10.5713 5.0714 5.0715185.0716 3.3817 3.3818123.3819 2.5420 2.542192.5422 2.5423 2.542492.54100 176.10排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 18 -3 工程地质3.1 勘察工作量根据铜陵承接产业转移示范园规划布置，某院勘测分院于2011年3月对拟建三江口河、十里长河、南胜利河控制闸位置进行了工程地质勘查的外业工作。勘察的目的：（1）查明闸址位置土层分布、地质结构，根据不同的工程地质条件，给出加固处理建议；（2）查明建筑物的工程地质和水文地质条件；（3）提供有关岩土物理力学性质参数。根据勘察的任务和要求，本次勘察工作采取机械钻取土样、标准贯入试验和重型动力触探测试相结合的方式进行勘察。勘察主要工作量见表3.1-1。表 3.1-1 勘察工作量一览表3.2 区域地质构造及地震勘察场区构造单元属于扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带安庆凹断褶束内。下扬子台坳是震旦纪以来的坳陷区，沿江拱断褶带沉积震旦纪至三迭纪地层，安庆凹断褶束分布于安庆、铜陵、芜湖一线的长江两岸，凹断褶束内除发育与褶皱伴生的断层外，燕山期形成的NNE、SN及NEE向断层也很发育，且分布集中长江就是循这几组断裂而伸展，本区处项目 单位 工作量 备注钻探孔 个 15 总进尺 501.7m取原状土样 件 99取扰动样 件 22取水样 组 4标贯试验 段次 65室内常规土工试验 组 99颗粒分析试验 组 /室内渗透试验 组 /水质简分析试验 组 5排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 19 -于相对上升阶段，河流下切，长江两岸形成阶地。场区处于本省地貌宏观分区的皖南山区与江淮丘陵之间的沿江平原，圩区堤基主要坐落在级阶地与河漫滩上。根据中国地震动参数区划图GB18306-2001（50年超越概率10% ） ，本勘探场地地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度度区。3.3 地层与岩性勘察区地层属长江沿岸区，贵池地层小区。该区地层岩性上部地层主要为近代沉积的粘性土、淤泥质土和砂性土（Q 4al） ，下部为更新世沉积的粘性土（Q 3al）等。根据钻孔揭露的 3座控制闸地层自上而下分述如下：1）三江口闸第层：淤泥，灰色，流塑状，饱和，含腐朽物。层厚1.102.50m，层底高程2.204.10m。第层：淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑状，很湿饱和，局部夹薄层粉土，含贝壳及云母碎片，干强度低，韧性低，场地内均有分布。层厚3.307.40m，层底高程-5.20-0.40m。第层：粉土，灰色，稍密状，很湿饱和，夹粉质粘土，干强度低，韧性低，场地内大部分分布。层厚1.903.40m，层底高程-5.80-2.80m。第层：粉质粘土，灰色，硬塑状，稍湿，含铁锰结核，干强度高，韧性高，场地内普遍分布。层厚3.008.00m ，层底高程-12.80-8.20m。第层：粉质粘土夹粉土，灰色，湿，软可塑状，含铁锰结核，夹粉土薄层，干强度中等，韧性中等，场地内普遍分布。层厚8.1012.70m，层底高程-21.00-20.90m。第层：砾砂，灰黄色，中密状，夹砾石，场地内普遍分布，层厚排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 20 -1.302.00m，层底高程-22.90-22.30m。第层：卵石，灰黄色，中密密实状，充填物为砂，磨圆度极差，场地内普遍分布，本次勘察未揭穿，揭露厚度为4.706.10m，层底高程-28.80-27.20m。2）十里长河闸第层：淤泥，灰色，流塑状，饱和，含腐朽物。场地内均有分布，层厚4.505.40m，层底高程-0.840.66m。第层：粉砂夹粉土，灰色，稍密状，很湿饱和，夹薄层粉土，场地内均有分布。层厚1.004.10m，层底高程 -4.64-1.24m。第层：淤泥，灰色，流塑状，饱和，含腐朽物，贝壳，有异味。场地内均有分布，层厚5.2012.30m，层底高程-14.44-7.84m。第层：淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑状，很湿饱和，局部夹薄层粉土，含贝壳及云母碎片，干强度低，韧性低，场地内均有分布。层厚3.207.90m，层底高程-19.85-12.44m。第层：粉质粘土，灰色，湿，可塑状，局部有腐朽物，切面光滑含铁锰结核，夹粉土薄层，干强度中等，韧性中等，场地内局部分布。层厚6.606.90m，层底高程-19.35-19.05m。第层：角砾，灰色，稍中密状，局部含少量卵砾石，场地内普遍分布。本次勘察未揭穿，揭露厚度为5.107.80m，层底高程-27.15-24.15m。3）南胜利河闸第层：杂填土，杂色，湿，松散，含贝壳残片及部分粉细砂，含粉质粘土。层厚1.301.40m，层底高程4.01 4.97m 。第层：淤泥，灰色，流塑状，饱和，含腐朽物。场地内部分分布。层厚3.404.50m，层底高程1.212.02m。排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 21 -第层：淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑状，很湿饱和，局部夹薄层粉土，含贝壳及云母碎片，干强度低，韧性低，场地内均有分布。层厚13.7015.50m，层底高程-12.89-10.53m。第层：角砾，杂色，中密，饱和，场地内普遍分布。层厚7.009.80m，层底高程-20.68-19.49m。第层：角砾，杂色，密实，饱和，场地内普遍分布。层厚6.9012.20m，层底高程-32.53-27.39m。第层：卵石，杂色，密实状，饱和，充填物为砂，磨圆度极差，场地内局部揭露，本次勘察未揭穿，揭露厚度为2.20m，层底高程为-34.73m。3.4 水文地质条件三江口河闸地下水类型主要为孔隙潜水和承压水，主要分布于上层的淤泥、淤泥质土、粉土、砾砂和卵石中。主要以大气降水补给为主，与地表水有一定的水力联系。勘察期间测得稳定水位高程为6.00m。十里长河闸地下水类型主要为孔隙潜水和承压水，主要分布于上层的淤泥、淤泥质土和底部的角砾石中。主要以大气降水补给为主，与地表水有一定的水力联系。勘察期间测得稳定水位高程为5.86m。通过取样室内渗透试验及现场渗透试验：测得、层土渗透系数均为i10 -7-5 cm/s左右，为弱微透水性土层；第、层为强透水层。南胜利河闸地下水类型主要为孔隙潜水和承压水，主要分布于上层的淤泥、淤泥质土和底部的角砾、卵石中。主要以大气降水补给为主，与地表水有一定的水力联系。勘察期间测得稳定水位高程为5.315.82m。通过取样室内渗透试验及现场渗透试验：测得、层土渗透系数排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 22 -均为i10 -7-5 cm/s左右，为弱微透水性土层；第、层为强透水层。本次勘察采取地下水样做水质简分析，得之：1）场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性。2）场地地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。3）场地土对建筑材料具微腐蚀性。3.5 场地土的物理力学性质测试与统计1）标准贯入试验：锤质量为63.5kg，落距为760mm,自动脱钩。其试验成果见表3.5-1。表 3.5-1 标准贯入试验锤击数统计表基 本 值闸别 地层编号 土层名称 试验次数 n Max Min u 标准差 淤泥质粉质粘土 6 2.8 2.2 2.5 0.224 粉土 3 5.8 4.1 4.9 / 粉质粘土 6 16.4 13.2 14.7 1.021 粉质粘土夹粉土 7 4.9 3.5 4.3 0.485三江口河闸 砾砂 4 23.1 21.0 22.0 / 淤泥 1 1.4 1.4 1.4 / 粉砂夹粉土 6 6.0 4.4 5.3 0.602 淤泥 4 1.6 1.1 1.4 / 淤泥质粉质粘土 6 5.1 2.1 2.8 1.157十里长河闸 粉质粘土 5 6.3 4.9 5.8 / 淤泥 4 2.0 1.4 1.7 /南胜利河闸 淤泥质粉质粘土 13 3.9 1.9 2.8 0.5182）重型动力触探试验：锤质量为63.5kg，落距为760mm,自动落锤。其试验成果表3.5-2。表 3.5-2 重型动力触探试验锤击数统计表排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 23 -基 本 值闸别 地层编号 土层名称 试验次数 nMax Min u 标准差 三江口河闸 卵石 16 12.7 10.9 11.9 0.575十里长河闸 角砾 19 10.9 5.0 7.8 1.740 角砾 18 10.9 8.0 9.3 0.886南胜利河 角砾 17 13.2 11.2 12.1 0.6303）室内土工试验：根据土工试验成果汇总表，统计各土层的物理力学性质指标详表3.5-33.5-5。3.6 工程地质条件通过勘察揭示，在本次勘察揭露深度范围内，场地地层在平面、垂直方向上分布均较规则。各控制闸场地地层描述如下：1）三江口河闸第层淤泥，松散，高压缩性土。第层淤泥质粉质粘土，软流塑状，属高压缩性土，强度很低。第层粉土，稍密状，厚度小，强度低。第层粉质粘土，硬塑状，强度高，压缩性低。第层粉质粘土夹粉土，软可塑状，厚度大，强度较低。第层砾砂，中密状，具有一定的强度。第层卵石，中密密实状，强度较高。2）十里长河闸第层淤泥，松散，高压缩性土，强度低。第层粉砂夹粉土，稍密状，强度低。第层淤泥，松散，高压缩性土，强度低。第层淤泥质粉质粘土，软流塑状，属高压缩性土，强度很低。第层粉质粘，可塑状，局部分布，强度较低。排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 24 -第层角砾，稍中密状，具有一定的强度。3）南胜利河闸第层杂填土，松散。第层淤泥，松散，高压缩性土。第层淤泥质粉质粘土，软流塑状，属高压缩性土，强度很低。第层角砾，中密状，具有一定强度。第层角砾，密实状，强度较高。第层卵石，密实状，强度高。3.7 结论与建议1）综合室内外勘察成果，推荐场地各土层承载力标准值f k（kPa） 、压缩模量Es（MPa） 、内聚力C（kPa） 、内摩擦角（度）及渗透系数K（cm/s ）建议值见表3.7-1：表 3.7-1 各土层建议值一览表fk Es C K站 别 层 序 地层名称kPa MPa kPa 度 cm/s 淤泥 50 2.5 4.6 9.6 6.510-5 淤泥质粉质粘土 60 3.5 16.3 15.6 4.110-5 粉土 110 5.0 20.9 17.8 4.610-4 粉质粘土 250 10.0 70.2 21.4 5.210-6 粉质粘土夹粉土 120 5.7 33.0 18.8 3.910-5 砾砂 200 6.510-2三江口河闸 卵石 300 9.310-2 淤泥 50 2.5 7.0 10.8 5.810-5 粉砂夹粉土 100 4.5 12.9 12.5 2.810-3 淤泥 55 3.0 6.7 11.8 6.610-5 淤泥质粉质粘土 80 4.0 16.6 13.2 4.710-5 粉质粘土 120 6.0 22.0 27.7 3.910-5十里长河闸 角砾 200 6.810-2 淤泥 50 2.5 5.3 9.5 5.610-5 淤泥质粉质粘土 60 3.5 13.2 14.1 4.310-5 角砾 200 5.910-2 角砾 280 7.810-2南胜利河闸 卵石 300 9.510-22）勘察场区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为6度。勘察场区可不进行液化判别。排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 25 -3）三江口河闸可选第层硬塑的粉质粘土作为闸基的基础持力层；十里长河闸可先采用换填法对第层淤泥进行处理，再采用搅拌桩对第、层土进行处理，提高地基的承载力；南胜利河闸可先采用换填法对第 层淤泥进行处理，再采用搅拌桩对第层淤泥质粉质粘土进行处理，提高地基的承载力。4）在施工过程中，地下水位较高，应采取专门的排水措施。排涝沟及控制闸工程初步设计报告26排涝沟及控制闸工程初步设计报告27排涝沟及控制闸工程初步设计报告- 28 -4 工程任务与规模4.1 社会经济概况东联圩系