舒城县杭埠镇太平排涝泵站可研

1舒 城 县 杭 埠 镇 太 平 排 涝 站改 建 项 目 可 行 性 研 究 报 告工程编号：2011025舒城县水利局勘测设计室2011 年 11 月2批 准 刘和柱核 定项 目 负 责 人审 查校 核编 写未加盖院设计文件图纸专用章者对外无效3目录1 综合说明 51.1 圩口概况 .51.2 水文 .61.3 工程地质 .61.4 工程任务和规模 .71.5 工程布置与建筑物设计 .71.6 水利机械及辅助设备 .121.7 电气 .121.8 金属结构 .121.9 施工组织设计 .131.10 水土保持与环境保护 .131.11 工程管理 .131.12 投资估算 .131.13 经济评价 .142 水文 .152.1 圩口概况 .152.2 气象 .162.3 水文测站及基本资料 .172.4 设计暴雨 .172.5 主排涝期外水位分析 .193 工程地质 .213.1 区域地质概况 .213.2 工程地质条件 .214 工程任务和规模 .254.1 工程建设的必要性 .254.2 除涝原则和设计标准 .294.3 排涝站规模及主要设计参数 .305 工程布置及主要建筑物 .355.1 设计依据 .355.2 工程总体布置 .385.3 主要建筑物设计 .396.水力机械及辅助设备 477电气设计 .558 金属结构 628.1 金属结构总体布置 .628.2 金属结构设计 .639 施工组织设计 .679.1 施工条件 .679.2 施工导流 .709.3 土料场选择与开采 .7149.4 主体工程施工 .729.5 施工工厂设施 .759.6 施工总布置 .759.7 施工总进度 .7710 水土保持与环境保护设计 8010.1 区域内环境现状 .8010.2 环境影响预测 .8010.3 环境保护设计 .8110.4 综合评价及结论 .8211 工程管理 8311.1 管理机构 .8311.2 工程管理范围和保护范围 .8311.3 主要管理设施 .8411.4 工程管理运用 .8511.5 管理运行维护费 .8612 设计概算 8712.1 编制说明 .8712.2 设计概算表 .9213 经济评价 .21813.1 国民经济评价 .21813.2 财务初步评价 .22313.3 综合评价 .22651 综合说明1.1 圩口概况舒城县杭埠镇太平村地处舒城、肥西、庐江三县交界，西与大兴村、东北与三河相邻，地理位置优越。耕地面积 685.26 亩，人口 1197 人，360 户，形成四个自然片，13 个村民小组， 2007 年人均收入达到 3000元。项目建设地点杭埠镇总面积 80 km2，辖 1 个街道社区，26 个行政村，382 个村民组，人口 15091 户、51628 人。由于该镇四面环水，地势低洼，地面高程在 8 米左右，因此易旱易涝，内涝较为突出。自上个世纪 60-70 年代开始，陆续兴建了大大小小机电排灌站 25 座，大部分年久失修，设备老化严重，配件难以购置。尤其是太平村位于杭埠大圩的最低处，是杭埠大圩的“锅底” 。而太平排涝站，使用的还是离心式水泵，卧式电动机，机房简陋不堪已属危房，装置效益低、设备能耗高、运行费用大，增加了农业生产成本，加重了群众负担。杭埠大圩位于杭埠河下游右岸，北临丰乐河，东部以丰乐河和肥西县三河镇小南河（丰乐河支流）为界，西部以钱大山河（丰乐河支流）与本县千人桥镇为伴。原由三个万亩圩口即河南圩、杭埠圩和舒三圩联并而成。圩区总面积 79.2km2，其中太平村面积 1.2km2。杭埠圩行政区划属舒城县杭埠镇（28 个行政村）及肥西县三河镇（1 个行政村） 。圩内总耕地面积 6.21 万亩，人口 5.66 万人，其中农业人口 5.31 万人。圩内以种植水稻为主，兼有部分油菜和其他经济作物。杭埠圩是舒城县经济发达地区之一，合界高速、合九铁路南北纵穿本圩，六舒三公路贯穿东西，镇村道路四通八达，光缆通讯及供电线路遍及各村。6杭埠圩地形总趋势西高东低，西北部局部地势较高，东南部地势最低。圩内地面高程一般为 8.012.0m（吴淞基面，下同） ，局部最高14.2m 以上，太平村最低为 7.7m。杭埠圩四周环水，东界距巢湖 13.5km，外河水位常年高于圩内。根据安徽省人民政府皖政秘200077 号“关于巢湖流域防洪规划的批复”及长江水利委员会“巢湖流域防洪规划报告的审查意见” ，巢湖设计洪水位 12.5m，汛期限制水位 8.08.5m，这样即使在正常情况下巢湖水位也要高出太平村地面（最低处）1.5m 左右。1.2 水文根据舒城县气象站实测降雨资料统计分析，杭埠圩最大 3d 暴雨多年平均值为 127.1mm，历年最大 3d 暴雨最大值为 298.4mm，发生在1969 年，1991 年次之，为 276.8mm。5 年一遇与 10 年一遇最大 3d 暴雨分别为 170mm 和 224.4mm。最大 24h 暴雨多年平均值为 87.5mm，历年最大 24h 暴雨最大值为160.0mm，发生在 1969 年，最小值出现在 1965 年，为 40.0mm。10 年一遇最大 24h 暴雨为 176mm。1.3 工程地质太平站址位于杭埠圩南部杭埠河左岸，堤内地面高程约 7.79.0m，堤顶高程约 16.1m 左右。根据勘探揭示，太平站基础坐落在第层细砂层上，该层松散，承载力低，且其下 0.2m 处即为淤泥质土层，该层土质松软，含水量大，具有强度低，压缩性大等特性，基础也须加固处理。场地地下水主要为第四系松散沉积层中的孔隙水，分为孔隙潜水和孔隙承压水两类。孔隙潜水主要贮存于上部粘壤性土层中，孔隙承压水则贮存于极细砂层。7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 0.10g，相应的地震基本烈度为 7 度。1.4 工程任务和规模太平站工程主要任务是：当杭埠河水位较低时，通过自排涵自排涝水，当杭埠河水位较高不能自排时，通过太平二站抽排涝水，将杭埠圩排涝标准提高到 10 年一遇。新建的太平站设计排涝流量 0.64m3/s，泵站进水池设计水位 7.8m，最低运行水位 7.3m，最高运行水位 8.3m；出水池设计水位 13.4m，最低运行水位 8.9m，最高运行水位 14.2m；泵站设计净扬程 5.6m，最高净扬程 6.9m。1.5 工程布置与建筑物设计太平站装机容量 55kW，其排涝出水涵穿越杭埠河河堤。根据防洪标准 （GB 5020194） 、 堤防工程设计规范 （GB50286-98 ） 、 水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL 2522000）及泵站设计规范（GB/T 5026597）的规定，确定本枢纽工程等别为等，泵站规模为小型，泵房、压力水箱级别为 5 级，穿堤涵及出口防洪闸为 5 级，进水闸、进水前池等次要建筑物级别为 5 级，临时建筑物级别为 5 级。太平站用于抽排太平村洪涝水，排水出路是杭埠河。在原泵房西边改建装机容量 55 千瓦轴流泵站 1 座，机房 2 间，保留东边期中 1 台 55千瓦旧机组，以作备用。建成后将提高排水区的排涝标准，为农作物的高产稳产提供了可靠保证，对本区的经济发展、社会稳定起到积极作用。同时大大提高了排涝保证率和装置效益，增加除涝面积 60 亩，改善除涝面积 1200 亩。主要建筑物有：拦污检修闸、前池、泵房、变电站、穿堤出水涵、出口防洪闸等。太平站采用堤后式布置，湿室型厂房，安装 1 台立式轴流泵，装机8容量 55kW，设计排涝流量 0.64m3/s。泵站进水室底板高程 5.70m，水泵出水管中心高程 8.23m，水泵层楼面高程 7.23m，电机层、安装间及副厂房地面高程均为 11.00m。主厂房平面尺寸 3.3m6.0m（长宽） ，安装间平面尺寸 2.7m6.0m（长宽） 。副厂房位于主厂房出水侧，平面尺寸 6.0m4.5m（长宽） 。泵站出水管后部接压力水箱，水流由压力水箱汇集后经穿堤箱涵排入杭埠河。压力水箱底板高程 7.23m。穿堤箱涵为单孔，长 48.0m，过水断面 1.0m1.5m（宽高） ，出口段设置控制闸门，闸顶设启闭机排架。拦污检修闸布置于前池进口，进水侧布置拦污栅，前池侧布置检修闸，均为单孔，孔口净宽 1.20m，底板高程5.7m，检修平台高程 10.8m。前池底板高程 5.70m，平面上分两部分，前部长 5.0m，浆砌石护底，底宽由 1.2m 扩散至 2.1m，后部（泵房侧）长 5.0m，宽 2.1m，采用钢筋混凝土护坦，护坦上布置排水孔和反滤。前池两侧布置浆砌石重力式挡土墙。枢纽工程及主要建筑物特性见表 1-1。9表 1-1 太平排涝站工程特性表序号 名 称 单 位 数量一 水文特征1 排涝面积 km2 1.22 排涝流量 m3/s 0.64设计水位 m 7.8最高运行水位 m 8.3最低运行水位 m 7.3进水池防洪水位 m 10.5设计水位 m 13.4最高运行水位 m 14.2最低运行水位 m 8.93 水位出水池防洪水位 m 14.6设计净扬程 m 5.6最高净扬程 m 6.94净扬程最低净扬程 m 0.6二 主要建筑物及设备主 厂 房 尺 寸 （ 长 宽 高 ） m 3.36.07.1副 厂 房 尺 寸 （ 长 宽 高 ） m 3.34.54.5底板高程 m 5.7水泵安装高程 m 7.23电机层高程 m 11.0水泵台套 台 11 站身配套功率（JSL-14-12） kW 5510续表 1-1 太平排涝站工程特性表序号 名 称 单 位 数量2 设计水位 闸上 m 7.9闸下 m 7.8闸上 m 7.3 检修水位闸下 m 5.7孔数 1孔口宽度 m 1.2底板高程 m 5.7闸门重 t 2.321拦污检修闸启闭机 台 13 出水涵洞 孔数 孔 1孔径（宽高） m 1.21.6洞长（单节长节数） m 8.06闸门重 t 2.61启闭机 台 1顶板厚 m 0.35底板厚 m 0.4结构尺寸侧/中墩厚 m 0.35开关站型式 开敞式4 面积（长宽） mm 86.55 主要机电设备水泵台数 台 1型号 20ZLB-70最大轴功率 kW 50额定转速 r/min 980淹没深度 m 1.205最大工作扬程 m 7.13最小工作扬程 m 1.6额定扬程 m 5.90额定抽水量 m3/s 0.64电动机台数 台 1型号 JSL118单机容量 kW 5511续表 1-1 太平排涝站工程特性表序号 名 称 单 位 数量功率因数 0.79额定电压 kV 0.38主变压器型号 S9160/105起重设备型号 3T 手动葫芦输电线电压 kV 10回路数 回路 1输电目的地 钱大山变电所6“T”接距离 km三 主要工程数量土方开挖 万 m3 0.39土方回填 万 m3 0.19砌石工程 m3 273砼及钢筋砼 m3 442钢筋 t 38粉喷桩 m主要工程量金属结构(不含启闭机) t 7.4四 主要建筑材料1 水泥 t 6242 钢筋 t 19五 经济指标1 基本预备费 万元 5.012 工程总投资 万元 107.3121.6 水利机械及辅助设备太平站设计流量 0.64m3/s，设计净扬程 5.6m；选用 1 台 500ZLB-70型立式轴流泵，水泵设计流量 0.64m3/s，设计扬程 6.39m，转速980/min，配套电机功率 55kW、电压 380V。机组为立式布置，湿式型泵房，经 90弯管、水平扩散管和浮箱拍门出水。厂内起重设备为 3t电动葫芦。各层高程分别为： 进水流道底板高程 5.7m水泵层高程 7.23m出水管中心高程 8.23m电机层高程 11.0m行车轨顶高程 17.50m1.7 电气太平排涝站装机为 1 台 55kW、380V 的低压电机，利用原站一台容量为 160kVA 的主变。太平站高压侧选用跌落式熔断器，电动机电压侧均采用单母线接线，电动机采用全压直接起动，无功补偿采用集中自动补偿方式。变压器由高压侧跌落式熔断器对其进行短路、过负荷等保护。电动机保护采用电动机馈电回路的空气开关对其进行短路、过负荷及缺相等保护。1.8 金属结构根据水工布置太平站进水口设拦污闸一孔。拦污闸上游侧设倾斜式拦污栅 1 扇，临时措施启吊；拦污栅和进水池之间设检修闸门，门型为露顶式平面滑动铸铁闸门，配置手电两用螺杆式启闭机操作。泵站涵洞出口处设防洪门，孔径(宽 x 高)1.0m x 1.5m，1 孔，兼作泵站事故闸门。启闭机采用手电两用螺杆式启闭机，闸门动水启闭，且具备事故条件下13闸门快速动水关闭的条件，闭门时间约 1 分钟。 太平站工程共配置 2 扇闸门、1 扇拦污栅和 1 孔埋件，1 台手电两用卷扬式启闭机，1 台手电两用螺杆式启闭机，总工程量：金属结构6.5t。1.9 施工组织设计本工程规模小型，多为常规施工，以机械作业为主、人工施工为辅，太平站各主要工种高峰施工强度为：土方开挖 0.2 万 m3/月，土方回填 0.2万 m3/月，砼浇筑 0.01 万 m3/月。太平站计划安排总工期 8 个月，即从第一年 10 月到次年 5 月底。施工总工日 0.49 万个，施工期平均上工人数 20 人，高峰人数 30 人。1.10 水土保持与环境保护本工程建成后，将提高杭埠圩排涝标准，减少涝灾发生的频率，涝水及时排除能改善区内人群的生活质量，减少传染性疾病的发生率，对区域的经济和社会发展起到积极的作用。工程建设对环境的影响主要是施工期影响，在采取一定的对策措施和施工结束以后，影响将随之消失。因此，本工程从环境角度来说是可行的。1.11 工程管理拟在现有老太平管理站基础上设立太平排涝管理站，隶属舒城县水利局，负责整个杭埠圩调度与管理。为满足工程管理需要，需新增生产、管理人员 1 人；新建管理用房总面积 50m2；绿地面积 100m2。为保障防汛、排涝及日常管理工作能正常，太平排涝管理站需新建通讯设施，配置程控电话 1 部。此外，为提高通讯信息传递及收集有关工程资料，在管理站配备计算机 1 台套。141.12 投资估算本泵站投资估算根据现行水利部及安徽省有关规定、标准进行编制，具体有：水利部水总2002116 号文颁发的水利工程设计概（估）算编制规定及可行性研究投资估算 （以下简称116 号文 ） 、 116号文颁发的水利建筑工程概算定额和水利工程施工机械台时费定额 、水利部水建管1999523 号文颁发的水利水电设备安装工程概算定额 。太平站工程静态总投资为 107.3 万元（含基本预备费 5.01 万元） ，单位千瓦投资指标为 19509 元。本投资估算的价格水平为 2011 年 12 月。1.13 经济评价工程多年平均排涝效益 21.6 万元，工程经济内部收益率 19.72%，经济效益费用比 1.42，经济净现值 60 万元。根据敏感性分析，允许投资增加的临界点是 55.5%，允许效益减小的临界点是 29.8%，表明本工程经济指标较好，具有一定的抗风险能力，经济上是合理的。本工程的实施将有力地促进本地区社会经济的健康发展，具有显著的社会效益。152 水文2.1 圩口概况杭埠圩位于舒城县县城东部，四面环水，北临丰乐河，东部以丰乐河和肥西县三河镇小南河（丰乐河支流）为界，西部以钱大山河（丰乐河支流）与本县千人桥镇为伴。原由三个万亩圩口联并而成。圩区总面积 79.2km2。杭埠圩行政区划属舒城县杭埠镇（28 个行政村）及肥西县三河镇（1 个行政村） 。圩内总耕地面积 6.21 万亩，人口 5.66 万，其中农业人口 5.3 万。圩内以种植水稻为主，兼有部分油菜和其他经济作物。杭埠圩是舒城县经济发达地区之一，合界高速、合九铁路南北纵穿本圩，六舒三公路贯穿东西，镇村道路四通八达，光缆通讯及供电线路遍及各村。杭埠圩地形总趋势西高东低，西北部局部地势较高，东南部地势最低。圩内地面高程一般为 8.012.0m（吴淞基面，下同） ，局部最高14.4m 以上，最低为 7.7m。杭埠圩高程面积容积关系见表 2-1 与图2-2。杭埠圩内水网交错相连，排灌渠畅通，水田率 50%，沟塘率 8%，旱荒地 42%。近年来沟港淤塞严重，滞蓄能力较差。圩内主要排涝大沟有：民主河、老杭埠河等，大排涝沟断面底宽 310m ，面宽 820m；小排涝沟断面底宽 23m，面宽 56m。杭埠圩四面环水，东、北面为丰乐河，堤防长度 20.5km(其中肥西县小南河长度 2.8km)；南部为杭埠河，堤防长度为 13.5km；西面为钱大山河( 丰乐河支流 )，堤防长度为 10.6km。 1977 年杭埠河下游将军宕至巢湖口河段进行了整治和截弯取直，扩大了泄洪流量。19812004年，舒城县自筹资金，对县内河堤进行了加固，使杭埠圩的防洪能力大16大提高。表 2-1 杭埠圩高程面积容积关系表（吴淞高程）高程（m） 面积（km 2） 容积（10 2万 m3）7.7 0.10 0.108.0 0.66 0.248.5 16.30 3.579.0 29.45 11.519.5 42.27 23.8310.0 52.33 40.0210.5 57.68 58.8111.0 63.05 79.4311.5 66.21 101.5012.0 68.37 124.4712.5 69.62 148.0313.0 70.44 171.9413.5 71.10 196.1014.4 72.50 220.622.2 气象杭埠圩处于丰乐河下游，属亚热带季风性湿润性气候区，具有气候温和，雨量充市，降水季节性强，霜期短，日照时间长等特点。该区年平均气温 15.6C，年极端最高气温 42C ( 1961 年), 年极端最低气温-13.2C (1980 年)。多年平均降水量 1016.3mm，降水的年内年际变化大。年内降水以汛期 59 月份最多，约占全年降水量的 60%。最大年降水量为 1683.3mm（1991 年） ，最小年降水量为 703.9mm（1978 年） 。该区多年平均无霜期 223d，最长 259d（1967 年） ，最短 189d（1979 年） ，多年平均蒸发量 793mm，日照时数 1969h。该区季风气候明显，冬季多偏北风，夏季多偏南风，春秋两季多偏东风。年平均风速 3.2m/s，最大17风速 16m/s。2.3 水文测站及基本资料杭埠圩内无雨量站，附近设有舒城县城雨量站，具有 1962 年以来的雨量资料。拟建的太平站位于杭埠河，位于巢湖杭埠河入口上游约14.70km 的杭埠河上。2.4 设计暴雨根据杭埠圩附近雨量站分布与资料情况，确定太平二站排水区抽排设计暴雨采用舒城县舒城站实测资料计算，并利用安徽省水利设计院1995 年编制的安徽省长短历时年最大暴雨参数等值线图进行复核。自排设计暴雨直接采用舒城县舒城站非汛期雨量计算。根据实测资料统计分析，杭埠圩最大 3d 暴雨多年平均值为127.1mm，最大 1d 雨量均值 87.5mm.。用 P-型曲线适线分析计算，10 年一遇最大 3d 雨量为 224.4mm，最大 1d 雨量为 154.4mm。舒城县舒城站历年最大 1d、3d 暴雨见表 2-2 和 2-3。采用安徽省长短历时年最大暴雨参数等值线图查算，太平二站址处最大 24h、3d 雨量均值为 100mm 和 125mm。Cv 采用 0.59，Cs/Cv为 3.5，太平站址处 10 年一遇最大 24h、最大 3d 暴雨分别为 176mm 和220mm。对比舒城县舒城站雨量计算结果和等值线图查算结果可知，最大3d 雨量计算结果基本相同，最大 24h 雨量等值线图查算结果较大，原因是舒城县站缺乏时段雨量观测资料，采用了最大 1d 代替最大 24h 雨量计算。等值线图对面上的各雨量站情况进行了平衡，利用其计算的设计暴雨成果较为合理。因此，本次抽排设计暴雨采用查等值线图计算成果。18表 2-2 舒城县舒城站历年最大 1d 暴雨统计表年份 降雨量(mm) 年份 降雨量(mm)1962 88.8 1984 143.41963 102.9 1985 82.91964 136.0 1986 69.71965 40.0 1987 75.11966 45.3 1988 100.21967 76.3 1989 72.01968 40.6 1990 73.81969 160.0 1991 155.81970 104.3 1992 761971 104.9 1993 841972 71.0 1994 681973 66.8 1995 1601974 113.4 1996 861975 78.1 1997 621976 74.8 1998 971977 76.8 1999 1451978 70.6 2000 541979 71.7 2001 511980 71.71981 96.31982 67.31983 93.0 平均分析舒城县舒城站历年 104 月最大 1d 雨量资料，非汛期最大 1d暴雨均值为 36.1mm，用 P-型曲线适线计算，舒城县舒城站非汛期 10年一遇雨量为 66.5mm.。19太平站抽排、自排设计暴雨见表 2-4。表 2-3 舒城县舒城站历年最大 3d 暴雨统计表年份 降雨量(mm) 年份 降雨量 (mm)1962 107.4 1984 256.71963 121.4 1985 139.31964 168.8 1986 88.91965 63.3 1987 133.91966 58.4 1988 100.21967 76.5 1989 98.61968 67.1 1990 98.01969 298.4 1991 276.81970 137.4 1992 961971 134.3 1993 1031972 112.6 1994 1151973 69.7 1995 1841974 161.9 1996 1531975 105.1 1997 881976 95.7 1998 1581977 122.8 1999 1811978 89.6 2000 1341979 135.6 2001 661980 82.01981 165.01982 127.01983 121.7 平均表 2-4 太平站设计暴雨表 单位：mm标准 最大 24h 最大 3d 非汛期最大 1d10 年一遇 176 220 66.52.5 主排涝期外水位分析根据水文站分布情况，拟建的太平站出水池水位采用杭埠河流域20水利规划报告中的水位资料。为满足各排涝站规划需要，需分析的水位包括桃溪水位站、巢湖忠庙水位站历年主排涝期最高 3d 平均水位与最低水位等。根据安徽省沿江圩区排涝泵站可行性研究报告分析成果，主排涝期选用 6 月下旬7 月中旬。太平站站址处杭埠河主排涝期最高 3d 平均水位及最低平均水位见表 2-5。表 2-5 主排涝期最高 3d 平均及最低水位平均分析结果 单位:m最高3d平均水位位置5年一遇 10年一遇 20年一遇最低平均太平站 13.4 14.2 8.9213 工程地质3.1 区域地质概况太平排涝站位于安徽省舒城县杭埠镇东南。本区地形呈南高北低的地势，由南向北，至西向东，呈大别山分区丘陵地形向巢湖湖沼平原过渡，工程区内未发现基岩出露。堤内地面高程一般 8.010.0m ；堤外滩地分布不均，最宽处滩地约 500m，局部则无滩地，地面高程与堤内相近。工程区属大别山区六安分区，区内地层自上而下，大致为第四系全新统(Q4) 黄色、褐黄、灰黄色壤土、粘土及浅黄、褐黄、灰色砂、砂壤土或砂砾等，第四系上更新统(Q3)黄、褐黄色含铁锰质结核粉质粘土、壤土，局部含钙质结核及褐黄、灰色砂、砂壤土、砂砾等。工程区位于舒城隆起和金霍复向斜的复合部位。主要分布有东西走向的六安深断裂和北北东走向的五合深断裂。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 0.10g，对应的地震基本烈度为 度。3.2 工程地质条件3.2.1 地层分布及其物理力学性质根据 2003 年 4 月六安市水利勘测队安徽省舒城县太平站工程地质报告 ，太平站站址地层分布及工程地质特性如下：现场钻孔揭示，太平站址处的土层自上而下分别为素填土层细砂层淤泥质土层壤土层细砂层细砂夹砾石层。素填土层：颜色以黄色为主，结构松散，湿度为湿。该层土主要由壤土和砂壤土组成，局部地段夹有碎石和细砂薄层，厚度为 2.2228.7m，层底标高一般在 5.4m 高程以上。细砂层：颜色以灰色为主，密实度为松散，湿度为饱和。该层厚度为 0.92.5m，层底标高一般在 4.1m 高程以上。淤泥质土层：颜色以灰色为主，稠度呈流塑状，湿度为湿。该土层内夹有植物根系，并有臭味，层厚为 0.80.9m，层底标高一般在2.39m 高程以上。壤土层：颜色以灰色为主，稠度呈可塑状，湿度为湿。该层厚度为 1.22.9m，层底标高一般在 0.8m 高程以上。细砂层：颜色以灰色为主，密实度为松散，湿度为饱和。该层厚度为 2.54.3m，层底标高一般在-2.8m 高程以上。细砂类砾石层：颜色以灰色为主，密实度为中密，湿度为饱和。该层砾石含量由上而下逐渐增多，砾石粒径一般在 10mm 左右，该层未揭穿。各土层的物理力学性质指标见表 3-1。土层的承载力标准值和压缩摸量推荐值见表 3-2。表 3 -2 土层的承载力 fk 和压缩模量 Es 推荐值层序 土层名称 fk(kPa) Es(MPa)（1） 素填土 70 6.24（2） 细砂 75（3） 淤泥质土 40 3.0（4） 壤土 100 6.95（5） 细砂 90（6） 细砂夹砾石 320233.2.2 水文地质条件区内地下水主要以孔隙潜水与孔隙承压水为主。孔隙潜水主要分布于浅部壤土、粉砂性土层中，为区内主要含水层，分布范围较广，其富水程度受土性变化而有所区别。孔隙承压水主要分布在下部细、中砂层中，具一定的承压水头，枯水期其补给源主要为地表水和大气降水，并与河水有一定的水力连系。杭埠河、丰乐河是区内地表水和地下水最低排泄基准面，勘察期间正值洪水消退期，堤内外沟塘水位高程一般为 8.38.7m，承压水水位高程一般 8.79.6m。承压水头高出层细、中砂层顶板高约4.57.0m。本次勘探采取地表水、地下水进行水质分析。根据水质分析报告，工程区地表水、地下水类型分别为HCO3、CL_Ca2+、HCO3_Ca2+、Na+型。工程区地下水、地表水 PH值为 7.537.98，侵蚀性二氧化碳 9.6810.59mg.L-1，分析认为地表水、地下水对混凝土和混凝土中的钢筋不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。3.2.3 工程地质评价素填土层：属高压缩性土，土层分布不均，力学强度差异较大，承载力低，f ak=70kPa。细砂层：属松散性土，承载力低，f ak=75kPa。淤泥质土层：属高压缩性土，承载力低，f ak=40kPa。壤土层：属高压缩性土，承载力低，f ak=100kPa。细砂层：属松散性土，承载力低，f ak=90kPa。细砂夹砾石层：属中密性砾石土，承载力较高，f ak=320kPa。24泵房基础底面高程为 5.3m，座落于第层细砂层上，该层标贯击数为 6.711.6，松散，承载力低，且其下 1.0m（高程 4.1m）以下第层为淤泥质土层，为软弱强度地层，属高压缩性土，强度极低，工程地质条件极差，为不良地层；层壤土层、层细砂层强度低，工程条件差；层细砂夹粉砾石层为中等强度地层，分布具有一定规律性，但层面高程有差异，相对而言，强度较高，工程性质较好，但埋藏较深。总之该站基上部无理想的天然持力层，基础宜进行适当处理。254 工程任务和规模4.1 工程建设的必要性4.1.1 历史涝灾简况杭埠圩四周环水，东界距巢湖 13.5km，外河水位常年高于圩内。根据安徽省人民政府皖政秘200077 号“关于巢湖流域防洪规划的批复”及长江水利委员会关于“巢湖流域防洪规划报告的审查意见” ，巢湖设计洪水位 12.5m，汛期限制水位 8.08.5m，这样即使在正常情况下巢湖水位也要出圩地（最低处）1.5m 左右。杭埠圩系丰乐河、杭埠河下游圩区，滨临巢湖，圩内地势低洼，地形较平坦，汛期基本无自流外排机遇。 。自上个世纪 60-70 年代开始，陆续兴建了大大小小机电排灌站 25 座，大部分年久失修，设备老化严重，配件难以购置。尤其是太平排涝站，使用的还是离心式水泵，卧式电动机，机房简陋不堪已属危房，装置效益低、设备能耗高、运行费用大，增加了农业生产成本，加重了群众负担。因此杭埠镇党委、政府对此高度重视，已把太平排涝站改建工程列为 2012 年为群众办实事之一。建国后该圩先后兴建了太平、王旭等排涝站 13 座（外排站） ，并对一些建设年代较早、设备老化的排涝站采取了技改等措施，但由于装机容量不大等原因，该圩现状排涝能力仍然不足，排涝标准较低，以致涝灾频繁，大水年份，涝灾十分严重，制约着当地农业生产的进一步发展。根据涝灾统计资料，19832004 年共 22 年中，受涝减产的年份有 18年，其中：重灾年有1983、1984、1987、1991、1996、1998、1999、2003 年，共 8 年，年均受涝面积在 1.06 万亩左右，1991 年受涝面积为 3.5 万亩。据计算，2619832004 年年平均受涝面积 0.42 万亩，年均经济损失达 89 万元。杭埠圩历年（重灾年）涝灾损失统计见表 4-1。表 4-1 杭埠圩历年( 重灾年)受涝面积统计表受涝年份 受涝面积（万亩） 备 注1983 0.671984 0.551987 0.561991 3.501996 0.251998 0.711999 0.502003 1.70平均 1.064.1.2 排水区现状a）排涝站经过多年的建设，杭埠圩区现已初步形成了以排涝泵站为主体的排涝工程体系，实现了抽排、自排、灌溉相结合。目前，杭埠圩现有排涝站 13 座（外排站） ，总台数 43 台，总装机容量 2350kW，设计排涝流量 22.5m3/s，各排涝站情况见表 4-2。目前，杭埠圩排涝方面存在的主要问题是：已建排涝站装机能力不足，排涝标准低。设备老化，能耗大，效率低，机房破旧不堪，排涝前池无拦污设备。表 4-2 杭埠圩现有排涝泵站情况表站 名 站址 建设年 代 排水出路 流量(m3/s) 装机台数 (台) 装机容量 (kW) 备 注姜湾站 姜湾 1976 钱大山河 0.5 1 55 机械老化、站房破旧禾丰站 禾丰 1977 钱大山河 0.4 1 40 机械老化、站房破旧、后河站 台章圩 2002 钱大山河 1.1 2 110孙旭站 台章圩 1976 丰乐河 0.5 1 55 机械老化、站房破旧27龙潭庵站 何圩 1976 丰乐河 3.0 6 330 机械老化、站房破旧王旭站 河南圩 1976 丰乐河 2.5 5 275 机械老化、站房破旧、太平老站 太平 1977 丰乐河 5.4 9 495王渡站 五氏六渡 1977 杭埠河 3.3 6 330舒旭站 舒旭 1977 杭埠河 0.9 2 110 机械老化、站房破旧六丛站 六丛圩 1977 杭埠河 1.4 3 165 机械老化薛泊站 薛泊 1977 杭埠河 1.0 2 110 机械老化爪子岗站 三门 1977 杭埠河 2.0 4 220 机械老化、站房破旧、太平站 太平 1977 杭埠河 0.5 1 55 机械老化合计 22.5 43 2350b）涵闸杭埠圩在周边堤防上兴建了排水与引水涵闸 25 座，其中，丰乐河堤上 8 座，钱大山河堤上 8 座，杭埠河堤上 9 座。这些涵闸，一方面可以在外河水位较低时自排涝水，减少排涝费用，另一方面，可以在需要灌溉时，引外河水或巢湖水。各排水涵闸基本情况见表 4-3。c）排涝渠系及蓄涝工程杭埠圩内水网交错，圩内主要排涝干沟 5 条，各支沟均与排涝干沟相连，与各排涝泵站相通，构成杭埠圩较完善的排涝渠网。杭埠圩无大的集中蓄涝区，仅有部分水面与沟塘可用于调蓄涝水，由于目前该圩大部分水面均发展水产养殖，可调蓄水深较小。d）堤防工程杭埠圩四面环水，分别受舒城县丰乐河、杭埠河堤防和钱大山河（丰乐河支流）堤防保护。杭埠圩舒城县丰乐河长 20.5km(其中肥西小南河长度 2.8km)，堤顶高程 13.8m，顶宽 5m，外坡 1:3，内坡 1:3，已能防御 10 年一遇洪水标准；钱大山河长 10.6km，堤顶高程 13.8m，顶宽 4m，外坡 1:3，内坡 1:3，也能防御 10 年一遇洪水标准；杭埠河堤防长 13.5km，堤顶高程 13.8m，顶宽 5m，外坡 1:3，内坡 1:3，可防御 2028年一遇洪水标准。本可研厂房电机层高程为 1991 年破圩时的最高内水位+0.5m。即本初设泵站电机层高程按 1991 年洪水破圩标准设计，但为保护电气设备安全，若出现超过 1991 年的洪水破圩情况，及时将电机及电气设备拆卸运至安全地点或吊至安全高程，这一点是能够做到的。4.1.3 现状排涝模数和排涝标准分析杭埠圩总面积 79.2km2，其中，圩区面积 69km2，丘岗地、外河及滩地面积 10.2km2，该部分来水通过撇洪沟直接入钱大山河和杭埠河。目前，杭埠圩排涝模为 0.33m3/s/km2。按现状平均沟塘率 8%，沟塘调蓄水深取 600mm，水田滞蓄水深取 50mm 计算，杭埠圩现状除涝标准为 5 年一遇。4.1.4 除涝存在的问题舒城县经过多年对丰乐河、钱大山河（丰乐河支流）及杭埠河堤防加固工程的实施，使杭埠圩形成了较完整的防洪体系。目前，杭埠圩除涝方面存在的主要问题有：1）排涝标准不足。杭埠圩平均排涝模为 0.33m3/s/km2，排涝标准仅5 年一遇。2）已建排涝站排涝能力降低。已建排涝站中，部分排涝站使用年限较长，设备陈旧老化，效率降低，实际排涝能力下降。部分排涝站出水部分断裂，尚存在安全隐患。3）沟渠配套设施不全。由于沟港配套设施不全，难以做到分级控制，汛期争排抢排现象严重。近年来沟港淤塞严重，且工程未完全配套，导致涝水不能及时排出，加重了圩区涝灾。表 4-3 杭埠圩现有涵闸基本情况表涵闸名称 所在地点 所在河流 建成时间 规模 结构形式 备注