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文档简介
目目 录录 1 前言前言.2 1.1 设计缘由2 1.2 设计依据2 2 水文水文.3 2.1 流域概况3 2.2 气象3 2.3 水文基本资料4 2.4 设计洪水计算4 2.5 设计洪水成果15 3 防洪工程设计防洪工程设计.16 3.1 工程等级和标准16 3.2 工程区现状.16 3.3 设计方案.16 3.4 下村川河主河道防洪工程设计17 3.5 厂区北侧沿公路 3 条支沟防洪工程设计.21 4 施工组织设计施工组织设计.22 4.1 施工条件22 4.施工导流.22 4.施工方法.23 4.施工场地布置.23 5 工程管理工程管理.24 5.1 管理机构24 5.2 保护和管理范围24 5.3 工程管理24 6 环境影响评价环境影响评价.25 6.1 环境影响分析25 6.2 环境保护措施25 6.3 结论26 7 工程投资概算工程投资概算27 7.1 编制说明.27 7.2 投资概算结果29 8 结论结论.34 9.附件附件.34 1 前言前言 1.1 设计缘由设计缘由 交口县县城污水处理工程项目是由交口县清环污水处理有限责任公 司投资新建的日处理 9000m3的城市污水处理工程,其中一期工程规模 为 6000m3。该工程采用改良氧化沟+混凝土过滤工艺,排水体制采用截 流式合流制,出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级标 准 a 类,年消减 cod1724.67 吨,bod2627.37 吨。厂址位于下村川河的 中上游,交口县城下游约 4.5km 腰庄村段的干流上,紧邻国道,厂址以 上控制流域面积 174.7km2。 由于污水处理厂占用河道过水断面,缩窄河道,使其过流能力减小, 影响沿岸村庄及污水处理厂的防洪。 受交口县清环污水处理有限公司的委托,由我院承担交口县下村川 河腰庄村段防洪工程设计。 1.2 设计依据设计依据 1)防洪标准gb50201-94 2)水利水电工程设计洪水计算规范sl44-2006; 3)水利水电工程水文计算规范sl278-2002; 4)最新公路桥涵设计施工标准图集 5)公路小桥涵手册; 6)涵洞; 7)山西省暴雨洪水计算实用手册; 8)重力式挡土墙95sj008(一)。 2 水文 2.1 流域概况流域概况 下村川河为汾河的三级支流,段纯河的西源,河流长度为 60km,流 域面积为 273.75km2。该河位于交口县东南部,发源于交口县城关镇的 化圪垛,由北向南经过县城到交口村折向东南,到回龙秦王岭汇入回龙 河,东行至双池村附近与大麦郊河汇合后称段纯河。下村川河流域西北 高东南低,海拔高程在 9502100m 之间,西北部属于土石山区,东南 部属于黄土丘陵沟壑区,河谷多为石灰岩和河卵石。 交口县城污水处理厂位于下村川河的中上游,交口县城下游约 4.5km 的干流上,紧邻国道,厂址以上控制流域面积 174.7km2,河道长度 17.62km,流域平均宽度 9.91km,河道纵坡 20.25,河床底部及两岸 为奥陶系石灰岩,漏水严重。 2.2 气象气象 根据山西省地面气候资料 ,交口县气象站 1977-2000 年多年平均 气温 7.0,极端最高气温 34.1(1995 年 7 月 5 日) ,极端最低气温 -23.1(1980 年 1 月 30 日) ,多年平均降水量 569.9mm,多年平均蒸 发量 1678.2mm(20cm 蒸发皿) ,最大冻土深 98cm,年最大平均风速 20.0m/s。气象资料成果见表 2-1。 交口县站气象特征值表 表 2-1 气温()降水量(mm)风速(m/s) 月份 平均最高最低平均最大日 蒸发量 (mm)平均最大 最大冻 土深度 (cm) 一月-7.013.8-23.14.58.155.72.616.70 二月-4.519.8-22.07.39.365.82.514.70 三月0.922.4-18.519.119.7109.72.419.30 四月8.630.6-8.526.034.3213.82.720.010 五月14.132.6-2.842.246.8264.52.516.729 六月18.033.23.075.458.3237.52.018.058 七月19.734.17.4138.8102.6191.51.616.788 八月18.130.85.4134.4124.2156.71.517.097 九月13.132.6-1.564.958.3128.11.513.098 十月7.425.7-10.240.650.0115.71.918.092 十一月0.720.8-17.912.729.079.92.417.00 十二月-4.614.8-23.04.112.759.42.615.70 全年7.034.1-23.1569.9124.21678.22.220.098 2.3 水文基本资料水文基本资料 厂区所在流域无水文测站,属无资料地区,设计洪水采用山西省 暴雨洪水计算实用手册 (以下简称手册 )计算。 2.4 设计洪水计算设计洪水计算 2.4.12.4.1 流域特征参数流域特征参数 流域特征参数包括流域面积、流域主河道长、流域平均坡度、流域 平均宽度和流域特征值等。以上参数中流域平均宽度、流域平均坡度和 流域特征值根据以下公式计算: 1)流域平均宽度 (2- f b l 1) 式中:b流域平均宽度,m; f流域面积,km2; l流域主河道长,km。 2)流域平均坡度 (2- 01112210 2 ()()()2 nnn zz lzzlzzlz l j l 2) 式中:j流域平均坡度,m/km; z0,z1zn自计算断面开始的沿程各计算点高程,m; l0,l1ln相邻点之间距离,km。 3)流域特征值 11 34 l jf (2-3) 式中:流域特征值; 其他变量意义同前。 流域参数见表 2-2。 流域特征参数表流域特征参数表 表 2-2 项 目单位数值 流域面积f km2174.7 流域主河道长l km17.62 流域平均坡度j m/km20.25 流域平均宽度b km9.91 流域特征值 1.78 2.4.22.4.2 设计暴雨设计暴雨 在山西省暴雨分区中,该计算流域属于西区,查手册附图一至 附图十,可得该流域中心的点暴雨均值及 cv 值, 手册附表可得相 应频率之 kp值,然后计算流域中心设计点暴雨。流域设计点暴雨计算 公式如下: (2-4) 0tp hkh 式中:ht设计点暴雨,mm; kp模比系数; ho点暴雨均值,mm。 面暴雨由点面折减系数根据下式计算: (2-5) t tt h h 式中:设计面暴雨,mm; th t点面折减系数;t由下式计算。 (2-6) () t tt a ff 式中:f流域面积,km2; f地区常数; at、t由手册附图(2-1)(2-4)查得。 计算结果见表 2-3、表 2-4。 各设计频率暴雨计算表 表 2-3 频率 (%) 历时 均值 (mm) cvkp 点设计 (mm) 折减 (t) 面暴雨 (mm) 十分钟130.512.7936.3136.3 六十分钟250.522.8370.70.8258 六小时460.583.1142.60.87124.1 24小时660.63.2211.20.9190.1 1 三日830.623.29273.10.94256.7 十分钟130.512.4531.9131.9 六十分钟250.522.48620.8351.5 六小时460.582.69123.70.88108.9 24小时660.62.76182.20.9164 2 三日830.622.83234.90.94220.8 十分钟130.512.0126.1126.1 六十分钟250.522.0350.70.8442.6 六小时460.582.1699.40.8887.5 24小时660.62.2145.20.91132.1 5 三日830.622.24185.90.95176.6 主雨峰逐时暴雨计算结果表 表 2-4 暴雨历时(h) 01234524 累计暴雨量(mm) 05877.692103.8114190.1 逐时(段)雨量(mm) -5819.614.411.810.2-76.1 主雨历时:t主=4hr 24小时面暴雨量:h24=190.1mm 历时为t主的面暴雨量:h主=103.8mm h主+1=114mm; 1% a=8.46hr; 主雨峰前后降雨历时:a=8hr h*=10.8mm 暴雨历时(h) 01234524 累计暴雨量(mm) 051.568.981.792.2101.2164 逐时(段)雨量(mm) -51.517.412.810.59-62.8 主雨历时:t主=4hr 24小时面暴雨量:h24=164mm 历时为t主的面暴雨量:h主=92.2mm h主+1=101.2mm; 2% a=7.17hr; 主雨峰前后降雨历时:a=7hr h*=9.5mm 暴雨历时(h)01234524 累计暴雨量(mm)042.656.266.174.281.1132.1 逐时(段)雨量(mm)-42.613.69.98.16.9-51 主雨历时:t主=4hr 24小时面暴雨量:h24=132.1mm 历时为t主的面暴雨量:h主=74.2mm h主+1=81.1mm; 5% a=8.39hr; 主雨峰前后降雨历时:a=8hr h*=7.2mm 2.4.32.4.3 产流设计产流设计 按山西省暴雨洪水计算实用手册附表十二,厂区所在流域位于 产流分析气候、地理分区的半干旱西区。按“非饱和产流方式”依式 (2-7)进行各段产流深计算。 非饱和产流模式公式: (2-7) 式中: 历时为 t的累计产流深(mm); 历时为 t的累计面暴雨量(mm); 双曲正切符号; 随历时 t而异的可能最大损失量(mm)。 流域产流地类为灰岩强漏水土石山区,面积为 37.5km2。据此以及暴 雨设计的计算结果,计算的产流结果见表 2-5、2-6、2-7。 1%1%产流计算结果表产流计算结果表 表 2-5 时程分段雨量 分段累积 雨量 历时产流深(mm) 分段号 (时:分)(mm)(mm)hr平均逐时 一19:00-23:0033.333.340.70.2 10:00-15:00545452.40.5 15:00-16:0011.865.863.81.4 16:00-17:0014.480.275.51.7 二 17:00-18:0019.699.888.73.2 三18:00-19:005858117.517.5 四19:00-22:0032.432.430.90.3 五4:00- 7:0033.333.3310.3 , , , tmp t tmp tt f h thfhh t h t h th ,tmp f 2%2%产流计算结果表产流计算结果表 表 2-6 时程分段雨量 分段累积 雨量 历时产流深 (mm) 分段号 (时:分)(mm)(mm)hr平均逐时 一19:00-23:0028.428.440.40.1 10:00-15:00454551.40.3 15:00-16:0010.555.562.30.9 16:00-17:0012.868.373.51.1 二 17:00-18:0017.485.785.62.2 三18:00-19:0051.551.5113.313.3 四19:00-22:00272730.50.2 五4:00- 7:0028.428.430.60.2 5%5%产流计算结果表产流计算结果表 表 2-7 时程分段雨量 分段累积 雨量 历时产流深 (mm) 分段号 (时:分)(mm)(mm)hr平均逐时 一19:00-23:0022.322.340.20.1 10:00-15:00363650.70.1 15:00-16:008.144.161.20.5 16:00-17:009.95471.80.6 二 17:00-18:0013.667.682.91.1 三18:00-19:0042.642.618.38.3 四19:00-22:0021.621.630.30.1 五4:00- 7:0022.322.330.30.1 2.4.42.4.4 汇流设计汇流设计 汇流计算采用推理公式概化线法,首先计算出“造峰雨”洪峰流 量 qm与汇流历时 ;其次,以概化过程线设计“造峰雨”洪水过程线; 第三,以三角形配置“造峰雨”以外的过程线;最后,各过程线叠加求 设计洪水流量过程线及设计洪峰值。 根据流域情况,其汇流地类为密蔽林山区。 1)用 qmt、qm 两曲线交点求“造峰雨”洪峰流量 qm与汇流历 时 。 qmt、qm 关系式如下式: (2- 0.278 t m h qf t 8) (2- 1 31 4 0.278 m l mjq 9) 式中:ht累计净雨深,mm; 汇流历时,h; m汇流参数。 根据以上公式计算 1%、2%的造峰雨洪峰流量见表 2-8、2-9、2-10。 1 1% %造峰雨洪峰流量计算表造峰雨洪峰流量计算表 表 2-8 历时(hr) 逐时净雨 (mm) 累计净雨深 (mm) qm (m3/s) m (hr) 117.517.58500.1262.64 23.220.75020.1213.13 31.722.33620.1193.45 41.423.82890.1183.7 汇流历时 =3.63hr 暴雨历时:tp=4hr 洪量 wp=416 万 m3 造峰雨流量 qm=308 m3/s 净雨深:23.8mm 洪峰上涨历时 tz2.81hr 洪峰形状系数 0.75 2%2%造峰雨洪峰流量计算表造峰雨洪峰流量计算表 表 2-9 历时(hr) 逐时净雨 (mm) 累计净雨深 (mm) qm (m3/s) m (hr) 113.313.36440.1342.66 22.215.43740.133.15 31.116.62680.1283.48 40.917.52120.1263.74 汇流历时 =3.67hr 暴雨历时:tp=4hr 洪量 wp=306 万 m3 造峰雨流量 qm=225 m3/s 净雨深:17.5mm 洪峰上涨历时 tz2.83hr 洪峰形状系数 0.75 5%5%造峰雨洪峰流量计算表造峰雨洪峰流量计算表 表 2-10 历时(hr) 逐时净雨 (mm) 累计净雨深 (mm) qm (m3/s) m (hr) 131.931.93320.0921.92 22.634.51800.0902.27 31.536.01250.0892.51 汇流历时 =3.74hr 暴雨历时:tp=4hr 洪量 wp=182 万 m3 造峰雨流量 qm=132m3/s 净雨深:10.4mm 洪峰上涨历时 tz2.87hr 洪峰形状系数 0.75 2)以概化过程线设计“造峰雨”洪水过程 “造峰雨”洪水过程线通过“造峰雨流量”与“造峰雨”洪峰上涨 历时 tz以概化线相对坐标放置,其纵、横坐标为: (2-10) tm qy q (2-11) z txt 式中:t“造峰雨”洪水时间过程,h; qt相应于 t 的流量,m3/s tz洪峰上涨历时,h; x、y概化线相对坐标。 x、y 通过洪峰流量系数 由手册表(4-2)查得, 由下式计 算: (2-12) 0.36/ zmp t qw 式中:wp“造峰雨”洪量,万 m3; 其余变量含义同前。 tz由下式计算: (2-13) 11 42 zp tt 式中:tp“造峰雨”历时,h;其余变量含义同前。 根据以上方法和公式,计算得造峰雨洪水过程见表 2-11。 造峰雨洪水过程造峰雨洪水过程 表 2-11 p=1%p=2%5% 序 号 时间 (h) 时程 (时: 分) 流量 (m3/s ) 时间 (h) 时程 (时: 分) 流量 (m3/s ) 时间 (h) 时程 (时:分) 流量 (m3/s ) 1015:000015:000015:000 20.56315:34170.57415:3470.57415:347 31.12516:08631.14916:09271.14916:0927 41.68816:411461.72316:43631.72316:4363 52.2517:152232.29717:18962.29717:1896 62.53117:322652.58417:351142.58417:35114 72.81317:493082.87217:521322.87217:52132 82.95317:572943.01518:011263.01518:01126 93.09418:062803.15918:101203.15918:10120 103.23518:142673.30218:181143.30218:18114 113.37518:232533.44618:271083.44618:27108 123.65618:392233.73318:44953.73318:4495 133.93818:561934.0219:01834.0219:0183 144.21919:131664.30719:18714.30719:1871 154.519:301404.59519:36604.59519:3660 164.78119:471204.88219:53514.88219:5351 175.06320:041005.16920:10435.16920:1043 185.34420:21865.45620:27375.45620:2737 195.62520:38725.74320:45315.74320:4531 206.18821:11556.31821:19246.31821:1924 216.7521:45456.89221:54196.89221:5419 227.31322:19397.46622:28177.46622:2817 237.87522:53358.04123:02158.04123:0215 248.43823:26318.61523:37138.61523:3713 259.8440:512610.0511:031110.0511:0311 2611.252:152311.4862:291011.4862:2910 2712.6573:392012.9223:55912.9223:559 2814.0635:041714.3585:21714.3585:217 2915.4696:281415.7946:48615.7946:486 3016.8767:531117.238:14517.238:145 3119.68810:41320.10111:06120.10111:061 3222.50113:30022.97313:58022.97313:580 3) “造峰雨”以外时段洪水过程线 “造峰雨”以外时段洪水过程按三角形概化,近似地以降雨历时为 底和峰值概化,根据手册方法,计算得结果见表 2-12。 “造峰雨造峰雨”外历时洪水过程概化过程外历时洪水过程概化过程 表 2-12 频率项 目 第一日主峰前前峰雨主峰后第三日 (0) 降雨起始时间 (时:分) 19:0010:000:0019:004:00 (1) 降雨迄时间 (时:分) 23:0015:000:0022:007:00 (2) 产流(降雨)历时 (h) t (t,) 45033 (3) 产流起涨时间 (时:分) 19:0010:000:0019:004:00 (4) 过程线历时(h)t=(2)+2 11.2512.25010.2510.25 (5) 洪水上涨历时(h) tz=1/3*(4) 3.754.0803.423.42 (6) 洪水上涨时间 (时:分)(3)+(4) 22:4514:050:0022:257:25 (7) 净雨深 h(mm) 0.722.3700.921 (8) 时段洪量(万 m3) w= 0.1hf 134101617 1% (9) 洪峰流量(m3/s)qm,=5.56w/(4) 619099 (0) 降雨起始时间 (时:分) 19:0010:000:0019:004:00 (1) 降雨迄时间 (时:分) 23:0015:000:0022:007:00 (2) 产流(降雨)历时 (h) t (t,) 45033 (3) 产流起涨时间 (时:分) 19:0010:000:0019:004:00 (4) 过程线历时(h)t=(2)+2 11.3412.34010.3410.34 (5) 洪水上涨历时(h) tz=1/3*(4) 3.784.1103.453.45 (6) 洪水上涨时间 (时:分)(3)+(4) 22:4714:070:0022:277:27 (7) 净雨深 h(mm) 0.451.3900.540.62 (8) 时段洪量(万 m3) w= 0.1hf 8240911 2% (9) 洪峰流量(m3/s)qm,=5.56w/(4) 411056 (0) 降雨起始时间 (时:分) 19:0010:000:0019:004:00 (1) 降雨迄时间 (时:分) 23:0015:000:0022:007:00 (2) 产流(降雨)历时 (h) t (t,) 45033 (3) 产流起涨时间 (时:分) 19:0010:000:0019:004:00 (4) 过程线历时(h)t=(2)+2 11.4912.49010.4910.49 (5) 洪水上涨历时(h) tz=1/3*(4) 3.834.1603.53.5 (6) 洪水上涨时间 (时:分)(3)+(4) 22:5014:100:0022:307:30 (7) 净雨深 h(mm) 0.220.7200.280.3 (8) 时段洪量(万 m3) w= 0.1hf 413055 5% (9) 洪峰流量(m3/s)qm,=5.56w/(4) 26033 4)洪水全过程 洪水全过程由以上各洪水过程叠加,西山水库设计洪水过程线计算 结果见表 2-13。 设计设计洪水过程线洪水过程线 表 2-13 p=1%p=2% p=5% 序号 时间 (h)流量 (m3/s)时间 (h)流量 (m3/s)时间 (h)流量 (m3/s) 1000000 23.7563.7843.832 311.25011.34011.490 4150150150 519.081919.111119.166 620172010205 720.563220.572120.5712 821.137721.135421.1531 921.6915921.711421.7267 1022.2523522.2717022.399 1122.5327622.5520022.58117 1222.8131822.8323122.87135 1322.9530422.9822123.02129 1423.0929023.1221023.16123 1523.2327623.2620023.3117 1623.3826123.419023.45111 1723.6623123.6816723.7398 1823.9420023.971452486 19241942414324.0285 2024.2217424.2512624.3174 2124.514824.5310724.5962 2224.7812824.829224.8854 2325.0610825.17825.1745 2425.349425.396825.4639 2525.638025.675825.7433 2626.196326.244526.3226 2726.755326.83726.8922 2827.254727.343327.4719 2927.314727.373327.4919 3027.424727.453327.519 3127.884427.943128.0418 3228.443828.52728.6115 3329.843229.922230.0513 3431.252731.341931.4911 3532.662232.751632.929 3633213315339 3734.062034.171434.368 3834.252034.341434.498 3935.472135.591535.798 4036.422136.451536.58 4136.882037.011337.237 4239.69839.84540.13 4342.5242.67142.970 4443.25043.34043.490 2.5 设计洪水成果设计洪水成果 设计洪水成果见表 2-14。 洪水计算成果表洪水计算成果表 表 2-14 频率1%2%5% 洪峰流量 (m3/s) 318231135 3 防洪工程设计 3.1 工程等级和标准工程等级和标准 根据污水处理厂厂区的重要性,主要防洪建筑物等级为等4级 ,污水处理厂厂区防洪标准为五十年一遇。根据业主提供的有关基础 资料,本区建筑抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值为0.15g。 3.2 工程区现状工程区现状 工程区现状:厂址位于下村川河的中上游,交口县城下游约 4.5km 腰庄村段的干流上,紧邻国道,厂址以上控制流域面积 174.7km2。厂址 区坐北朝南,整个区域较为平坦,地势由西北向东南方向渐渐降低。厂 址区北侧为交口孝义公路东西向通行,沿公路有三条支沟汇入;厂址 区南侧基本沿距边山 22m 的平行线布置。 3.3 设计方案设计方案 本次防洪工程的任务是,设计洪水来临时下村川河以及附近三条支 沟的洪水不冲厂区建筑物以保证厂区安全,此外还应保证周边村庄满足 防洪要求。 通过现场勘察并结合厂区的布置情况,本防洪工程设计方案为: (1)在下村川河主河道沿厂区南侧(河道左侧)修筑浆砌石导流 坝,使河道水流沿着南侧边山流向下游;(2)对厂区北侧沿公路的三 条支沟进行整治,并修筑浆砌石城门洞型涵洞使水流垂直穿过厂区汇入 南侧主河道。 3.4 下村川河主河道防洪工程设计下村川河主河道防洪工程设计 下村川河主河道防洪工程主要包括:1.950 米浆砌石导流坝工程; 2.导流口拓宽河槽工程;3.河道清淤及右岸边山整修工程。 3.4.13.4.1 导流坝工程导流坝工程 经现场查勘并结合污水处理工程的相关资料可知,污水处理厂厂区 南侧基本沿距边山 22 米的平行线布置,由此可确定导流坝厂区段的走 向为沿厂区南侧边界布置。导流坝总长为 950 米,其中厂区段 300 米, 向上游延伸 180 米,向下游延伸 470 米,坝型为浆砌石坝。 1. 导流段河道纵坡设计 为减少土方挖填量,设计纵坡原则上尽量与地面情况保持一致。导 流段河道上下游高差为 4.75 米,由此可确定河道设计纵坡为 5。 2. 导流坝段河道水力计算 因河道分段长度远远大于河道水深,故水深按明渠均匀流公式计算。 河道底宽按厂区段作为控制,有效底宽按 18 米考虑。其它地段与厂区 段依河道走势衔接,尽量使上下游水流能平顺衔接。 水力计算公式: riacq 式中:q设计流量(m3/s) ; a过水断面面积(m2) ; c谢才系数,; 6 1 1 r n c r水力半径(m) ; i河道纵坡; n新建土质河床,取 n=0.023。 当河道水深为 3 米时,可通过的流量为 256.52 m3/s,能保证五十年 一遇洪峰 231 m3/s 通过。 计算结果见表 3-1。 表 3-1 下村川河厂区段河道水力计算表 位置流量纵坡流速水深底宽左边坡右边坡底糙率 厂区段qivhbm1m2n0 256.52 0.005 4.673180.10.1 0.026 左糙率面积左湿周 右湿 周 湿周 右糙 率 水力半 径 谢才系 数 n2ax1x2xnrc 0.024 54.93.013.0124.03 0.03 2.28 43.72 3. 导流坝五、堤顶高程计算 堤顶高程为设计水位加堤顶超高,堤顶超高计算公式如下: y=r+e+a 式中:y堤顶超高(m); r设计波浪爬高(m); e设计风壅增水高度(m); a安全加高(m)。 以上各项计算方法如下: 波浪要素确定: 5 . 0 2 )( 9 . 13 v hg v tg 45 . 3 min )(168 v tg v gt 式中平均波高(m) ;h 平均波周期(s) ;t v计算风速(m/s) ; f风区长度(m) ; 7 . 0 2 45 . 0 2 7 . 0 22 7 . 013. 0 0018 . 0 7 . 013 . 0 v gd th v gf th v gd th v hg d水域的平均水深(m); g重力加速度(9.81m/s) ; tmin风浪达到稳定状态的最小风时(s) 。 经计算得:=0.162,=1.75ht 风壅增水高度: 设计风壅增水高度按下式计算: 式中:e计算点的风壅水面高度(m); k综合摩阻系数,可取 k=3.610-6; 风向与垂直于堤轴线的法线的夹角(度)。 经计算得:e=0.0025m。 波浪爬高 rp: 由于 m1.25,所以波浪爬高按下式计算: rp=kkvkproh 式中:ro无风情况下,光滑不透水护面 k=1、h=1m 时的爬高 值(m),按(gb50286-98)表 c.3.1-4,取 ro=1.34; k斜坡的糙率及渗透系数,根据护面类型取 0.8; kv经验系数; m斜坡坡率,m=ctg,取 m=0.4; kp爬高累积频率换算系数,可按(gb50286-98)表 c.3.1-3 确定, 对不允许越浪的堤防,爬高累积频率宜取 2%。 经计算得 rp=0.33m。 安全加高 a: 按规范(gb5028698)表 2.1.1,1 级堤防不允许越浪的堤防安全加 高 a=0.6m。 所以 y=r+e+a=0.955m。取 y=1.0m。 cos 2 2 gd fkv e 由此可确定导流坝坝高为 4 米。 4.导流坝结构 综合以上分析计算,最终确定导流坝结构型式为:坝顶宽度 1.0 米, 坝底宽度为 2.2 米,迎水面设计边坡为 1:0.1,背水面设计边坡为 1:0.2,地面以上坝高为 4 米;基础埋深为 2 米,宽 2.2 米,坐落在砂 卵石层上。 导流坝采用 m7.5 水泥砂浆浆砌石砌筑,m10 水泥砂浆勾缝,每 15 米设一道伸缩缝,缝内用沥青油毡填充。 5.冲深计算 水流平行于河堤产生的冲刷按堤防工程设计规范式(d2.2-1) 计算: ()1 cpn bp v hh v 允 式中:hb局部冲刷深度(m) ,从水面算起; hp冲刷处的水深(m) ; vcp平均流速(m/s) ; v 允河床面上允许不冲流速(m/s) ,取 1.5 m/s; n与防护岸坡在平面上的形状有关,一般取 n=1/4。 经计算,河堤最大冲深 h=0.57m。 3.4.23.4.2 导流口河槽拓宽工程导流口河槽拓宽工程 河道导流后,导流口段有山体凸出,影响河道行洪,为此需对凸出 山体进行挖除整修,以使上下游水流平顺衔接。经测算开挖方量为 1.1 万方,大部分为石方开挖。 3.4.33.4.3 导流段河道清淤及右岸边山整修工程导流段河道清淤及右岸边山整修工程 为保证导流段河道过流顺畅,需对原河床进行清淤,平均清理厚度 为 1 米,清淤量约为 14960 方。此外还应对右岸边山表面松散体进行清 除,清除厚度按 1 米考虑,清除方量约为 4750 方。 3.5 厂区北侧沿公路厂区北侧沿公路 3 条支沟防洪工程设计条支沟防洪工程设计 为保证北侧沿公路 3 条支沟来水不对污水处理厂厂区及周边村庄造 成威胁,本次设计结合现场实际情况埋设满足过流要求的涵洞,垂直从 厂区以下通向导流段主河道。3 座涵洞均为浆砌石城门洞型结构,其中 1 号涵洞长 52 米,2 号涵洞长 90 米,3 号涵洞长 73 米。 2 号涵洞较大,洞底净宽 2 米,直墙高 1.3 米,上部拱圈为半圆形, 内半径为 1 米,外半径为 1.3 米,基础厚度为 0.8 米,底宽 6 米;1 号、 3 号涵洞断面型式相同,洞底净宽 1.5 米,直墙高 1.1 米,上部拱圈为 半圆形,内半径为 0.75 米,外半径为 1.05 米,基础厚度为 0.6 米,底 宽 4.5 米;其它详细尺寸见涵洞设计图。 涵洞基础均坐落于砂卵石层上,基础采用毛石砌筑,侧墙及拱圈采 用块石砌筑,砌筑部分均采用 m7.5 水泥砂浆,勾缝采用 m10 水泥砂浆, 每 15 米设一道伸缩缝,缝内用沥青油毡填充。 4 施工组织设计 4.1 施工条件施工条件 工程地处河川平地,施工场地平坦,河谷地带属新生界松散堆积物, 主要为冲洪积物,之下为砂砾层,厚度在数米至数十米不等。 下村川河流属暖温带大陆性季风气候区,其基本特征是:春季干旱 多风,气温回升快,夏季炎热多雨,历时短;秋季天气凉爽,温差较大; 冬季寒冷干燥,历时较长。 工程区紧临交口孝义公路,交能便利,施工用水不大,可利用下 村川河河水解决,工地配备一定容量的水箱,用潜水泵抽水到水箱来满 足施工用水的要求。施工用电由于电量不大,用电主要靠自备电源柴油 发电机。 4.施工导流施工导流 本工程为河道整治工程,工期安排在主汛期前完成,施工期的小洪 水从现状河道内排走,在导流坝起始点上游 30 米处筑临时围堰,以防 止施工期的小洪进入施工现场。围堰用河道淤积土填筑,密实度不小于 90%。施工时先进行河道土方开挖,包括河道清障或河道开挖以及基坑 开挖,后进行河坝砌筑,这样部分河床可作为料场堆放块石和砂子,以 尽可能减少施工临时占地。 4.施工方法施工方法 河道及基坑的土方开挖采用 1.0 m 的反铲挖掘机,土方运输配备自 卸汽车拉运,基坑排水采用 4 吋水泵。河坝采用人工砌筑,砂浆和混凝 土采用 0.4 m3的搅拌机拌和。 在进行河道和基坑机挖时,应当有一定厚度进行人工开挖,以确保 设计河床底和基底保持原状,不被扰动。基坑在排干渗水后,应把基底 面夯实,方可进行砌石。 4.施工场地布置施工场地布置 施工场地布置主要指料厂、施工库房、工棚、工具房及搅拌机、水 箱、发电机等的布置。地方材料场可以规划新开河道的左、右岸台地上。 在进行施工场地布置时,一是要方便施工,二要保障施工安全。施工用 料最好随用随进,按施工进度进料,以免造成二次搬运 5 工程管理 5.1 管理机构管理机构 本工程由交口县清环污水处理有限责任公司负责实施,工程完工后 交由当地河道管理部门负责工程的正常安全运行、工程防汛、工程养护 维修、开展绿化等综合经营工作。 5.2 保护和管理范围保护和管理范围 本工程的管理范围为河坝以及河道内的一切设施,保护范围为管理 范围向外水平延伸 20m。 5.3 工程管理工程管理 工程管理的主要内容包括:掌握雨情、水情,对工程进行合理调度 运用;对工程进行检查观测;对工程进行养护修理,维护工程完整,确 保工程安全;做好护坝工作;开展河道维修费用征收等综合经营工作。 河坝的管理应执行以下规定: (1)严禁在河坝坝身和河道内种植农作物; (2)严禁在坝身和规定保护范围内进行取土、建房、打井等危害 坝身安全和完整的活动。 (3)严禁任何单位和个人破坝开口。 6 环境影响评价 6.1 环境影响分析环境影响分析 本工程完成后,可以使该段河道防洪标准达到 50 年一遇洪水,保 护了污水处理厂、公路及周边村庄。 施工期应引起重视的环境问题主要有: (1)施工人员生活垃圾和生活污水的处理; (2)施工运输车辆产生的噪声、废水、废气的处理; (3)土方开挖工程及车辆运输产生的粉尘和飘尘的处理; (4)河道开挖土方和砂砾石的弃碴场。弃碴必须按土方平衡中规 划的运到弃碴场,以防止产生弃碴污染; (5)施工队伍驻地对当地社会治安影响的防治。因施工队伍主要 来源是当地民工,只要加强管理,善待附近群众,对当地社会治安影响 也不大。 本工程的实施,可给当地的商业、服务业、运输业将带来一定的商 机,也为附近乡镇提供了一定数量的就业务工机会,属有利的环境影响。 6.2 环境保护措施环境保护措施 本工程在施工期产生的环境影响对各施工段来说是短暂的,也是可 以控制和防范的。为了尽可能地控制和减少不利的环境影响,在整个施 工期,各施工单位都必须严格地按照施工要求,文明施工,遵纪守法, 采取切实可行的环保措施和监督办法。 采取的环境保护措施应包括以下几个方面: (1)水质的保护措施; (2)大气的保护措施; (3)生态环境的保护措施; (4)人群健康的保护措施。 6.3 结论结论 综上所述,交口县下村川河腰庄村段防洪工程对环境的不利影响主 要表现在施工期,这些不利影响不仅是短暂的,而且通过采用相应的环 境保护措施,这些不利影响则可最大限度地减小或避免。本工程完成后, 河道防洪能力将大大提高,周边环境将会有大的改观,对社会和谐与安 定起到保障作用,因此,从环境影响方面来看,本工程是必要和可行的。 -27- 7 工程投资概算 7.1 编制说明编制说明 7.1.17.1.1 投资主要指标投资主要指标 本概算编制中材料价格按 2010 年第二季度价格水平,施工总工 期安排 1 年,总用工 9.03 万工时。 工程概算总投资 517.80 万元。 7.1.27.1.2 编制原则和依据编制原则和依据 水利部文件水总(2002)116 号文“关于发布水利建筑工 程预算定额 、 水利建筑工程概算定额 、 水利工程施工机械台时 费定额及水利工程设计概(估)算编制规定的通知” 。 山西省水利厅文件晋水规计(2003)716 号文“关于发布 山西省水利水电工程设计概(估)算编制规定的通知” 。 (2002) 水利建筑工程概算定额 ;(2002) 水利建筑工程 预算定额 。 (2005) 山西省建筑工程预算定额 。 。 (2002) 水利工程施工机械台时费定额 。 工程设计、施工组织设计及其它有关规定。 7.1.37.1.3 编制办法编制办法 7.1.3.17.1.3.1 基础单价编制基础单价编制 人工工资预算单价:按晋水规计(2003)716 号文计列,本 工程为河道工程,人工基本工资标准为:工长 360 元/月,高级工 325 元/月,中级工 260 元/月,初级工 180 元/月,经计算人工工资 -28- 为:工长 5.10 元/工时,高级工 4.74 元/工时,中级工 4.08 元/工 时,初级工 2.18 元/工时。 施工用电、风、水单价:根据施工组织设计,工程综合电价 0.8 元/kwh,风价 0.12 元/m3,水价 4.3 元/m3。 主要材料预算价格:砂石料以市场实际调查价格为原价,加 运杂费、运输保险费、采购及保管费作为材料预算价格,其它材料 价格参考吕梁市二一年第二季度指导价格(详见主要材料预算 价格汇总表) 。 施工机械台时费:施工机械台时费执行2002水利工程施 工机械台时费定额 。 混凝土及砂浆材料单价:按定额附录中“混凝土、砂浆配合 比及材料用量表”计算。 7.1.3.27.1.3.2 费用计算标准及依据费用计算标准及依据 费用计算标准 依据山西省水利水电工程设计概(估)算编制规定计取, 采用标准见表 10-1。 费用计算标准汇总表费用计算标准汇总表 表 7-1 单位:% 序 号 名称 土方 工程 石方 工程 模板 工程 砼浇筑 工程 钻孔灌 浆工程 其他 工程 安装 工程 1其他直接费3.53.53.53.53.53.54.7 2现场经费46667545 3间接费46647550 4企业利润7777777 5税金3.223.223.223.223.223.223.22 -29- 独立费用计算标准 按晋水规计(2003)716 号文计算。其中: 工程监理费按晋水财经2007287 号文“转发国家发展改革委、 建设部建设工程监理与相关服务收费管理规定的通知”计; 勘察费、设计费依据国家发展计划委员会、建设部计价格 (2002)10 号“关于发布工程勘察设计收费管理规定的通知” 和山西省物价局、山西省建设厅文件晋价服字2006223 号“转发 国家发展改革委、建设部关于印发水利、水电、电力建设项目 前期工作工程勘察收费暂行规定的通知的通知”以及山西省水 利厅晋水规计(2002)589 号“关于水利水电工程勘察设计收费标 准有关问题的通知”计算。 7.1.3.37.1.3.3 其他需要说明的问题其他需要说明的问题 由于本工程砂、碎石的材料预算价格超过 70 元/m3,按编规 规定,超过部分计取材差和税金,并列入相应单价表中。 7.2 投资概算结果投资概算结果 工程概算总投资 517.8 万元,其中:建筑工程 424.47 万元,施 工临时工程 13.84 万元,独立费用 49.12 万元。 工程建设工期 1 年,总用工 9.03 万工时,折合工日 1.35 万工 日。 具体情况详见表 7-2表 7-11。 -30- 工程概算总表工程概算总表 表 7-2 单位:万元 序建 安设备 号 工 程 或 费 用 名 称 工程费购置费 独立费用合 计 工程部分投资工程部分投资 第一部分 建筑工程424.47 424.47 第二部分 机电设备及安装工程 第三部分金属结构设备及安装工程 第四部分 施工临时工程13.84 13.84 第五部分 独立费用 49.1249.12 一至五部分投资合计438.31 49.12487.43 基本预备费 24.37 静态总投资 511.80 移民环境投资移民环境投资 水土保持工程 5.00 环境保护工程 1.00 工程总投资合计工程总投资合计 静态总投资 517.80 建设期贷款利息 总投资 517.80 -31- 建筑工程概算表建筑工程概算表 表 7-3单位:元
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