某镇水环境综合治理工程可行性研究报告（DOC138页）.doc

某镇水环境综合治理工程可行性研究报告可行性研究报告 第1章 总 论 1.1 项目名称 项目名称: XX县XX镇水环境综合治理工程 1.2 项目建设单位 项目建设单位:XX镇人民政府 1.3 编制规范、依据 (一)相关规划: (1) XX县XX镇总体规划(2010,2030年) (2) XX省XX县中小河流治理规划2009.5 (二)设计标准及规范: (1)城市污水处理工程项目建设标准(国家科委、建设部2001年) (2)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) (3)地表水环境质量标准(GB3838-2002) (4)室外排水设计规范(GB50014-2006) (5)给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008) (6)给水排水工程管道结构设计规范(GB50332,2002) (7)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) (8)混凝土结构设计规范(GB50010-2010) (9)建筑抗震设计规范(GB50011-2010) (10)给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002) (11)水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000) (12)水利水电工程施工组织设计规范(SL303-2004) (13)堤防工程管理设计规范(SL171-96) 1 可行性研究报告 (14)疏浚工程技术规范(JTJ319-99) (15)水工混凝土结构设计规范(SL/T191-2008) (16)建设部颁布的其他有关设计规范及标准 (三)基本设计资料 (1) XX省XX市中心城区防洪近期工程可行性研究报告(修订本)2003.11 1.4 主要建设内容和规模 XX县XX镇水环境综合治理工程包括XX镇规划区范围内率水3河段河道整治共约13.17km，生态清淤50.56万m，生态修复工程2318810m，配套截污管网工程建设截污管道长度5.697km。 可行性研究报告在对项目外部环境进行充分研究的基础上，论证项目建设的必要性和可行性，提出建设方案，制定项目初步实施计划，测算工程投资，并进行工程效益分析，最终提出项目建设的有关结论意见，供有关部门进行决策。 1.5 工程目标 (1)对河道进行切实可行有效的保护，保障水质，使水资源得以可持续利用，促进社会经济的可持续发展。 (2)服务范围内污水收入污水管网，通过污水管网工程建设可减少此区域污水排入率水河，改善河道水体水质，进而改善入新安江的水质。 (3)改善河流周边生态环境，打造生态型环保城市，促进大自然环境与人类活动的自然和谐。 (4)由于河道淤积导致泄洪和供水水质恶化，环境恶化，使得2 可行性研究报告 洪水来临时内涝严重，为了保护生态环境和人民生命财产安全，因此环保清淤工程势在必行。 1.6 技术经济指标 工程总投资19192.25万元，其中: 第一部分工程费用:16650.64万元 第二部分其他费用: 1119.47万元 第三部分预备费用: 1422.15万元 资金来源如下:其中13434.6万元申请新安江流域资金补助，其余5757.7万元由建设单位自筹。 附:技术经济一览表 3 可行性研究报告 表1.7-1XX县XX镇水环境综合治理工程技术经济一览表 序号 项目名称 单位 数量 备注 km 河道护岸护坡整治 26.34 3m 河道清淤 505600 一 工程规模 2m 生态修复 318810 km 截污管网工程 5.7 3m 14080 浆砌石 3m 225390 钢丝石笼 2m 342418 三维土工格网 2m 661228 生态修复 2m 30960 混凝土底板C20 2m 308910 生态植物 二 工程量 3m 81700 挖方 3m 103480 填方 3m 3947 素砼 3m 1785 混凝土支护C20 3 清淤量 万m 50.56 km 管网工程d300，400 5.697 三 总工期 月 36 总投资 万元 19192.25 工程费用 16650.64 万元 四 工程投资 工程其他费用 万元 1119.47 预备费 万元 1422.15 4 可行性研究报告 第2章 区域自然条件及现状评价 2.1 XX镇概况 XX镇地处XX县西南山区，三江(钱塘江、富春江、新安江)源头，镇政府所在位置的坐标为东经117?4699，北纬29?4235。东与XX县汪村镇山后接壤，南与XX县汪村镇回源村毗邻，西连XX县鹤城乡渔塘村，北临XX省祁门县祁洪乡、乔山乡、凫峰乡。全镇国土总面积为65.17平方公里，XX镇是XX市“有机茶之乡”和“环境优美乡镇”。 2009年全镇共实现财政收入130万元，固定资产投资870万元，招商引资2000万元;农民人均收入4650元，较2008年增长650元。 2010年，全镇实现农村经济总收入7758万元，比2005年的2360万元增长228%;实现全口径财政收入164.8万元，比2005年同口径增长328%;农民人均纯收入5360元，比2005年的2353元增长128%。 2.2 地形地貌 XX镇位于皖赣交界处率水山麓，三江源头的率水之滨，四面环山，森林覆盖率92%以上。 XX镇区沿路依水地势比较平坦，镇区基本是群山环抱，大小源河与率水河在镇区内相交。 2.3 水文地质 2.3.1 水文气象 2.3.1.1 河流水系 2.3.1.2 水文基本资料 (1)水文站 5 可行性研究报告 率水河属于新安江流域。新安江流域最早于1947年11月在歙县街口设立街口水位站，有1955,1958年共4年水位测验资料，其后撤销。建国后于1950年6月在屯溪黄口设立屯溪水文站，控制新安江流域面积22670km。 新安江流域于上世纪50年代中期设立了近10处小河径流站，但资料系列均较短，有些站现已撤销。统计至1999年，本流域共设立水文站(包括小河径流站)共33处，其中观测资料能用于水文分析的测站有10余处。 其中在率水河干流上设有XX、兰花、呈村、月潭、新亭等水文站，与新安江流域XX镇段河道防洪相关的水文测站如表2.2。 表2.3-2 新安江流域屯溪以上主要水文站一览表 2水文站名称 控制面积,km, XX站 106 月潭站 954 表2.3-2中各水文站为国家或省基本站网，水文监测、资料整编等均按国家有关规范规程进行，可以满足工程设计的需要。 (2)雨量站 本流域最早于1950年在屯溪设立雨量站观测降水量资料，自上世纪60年代起，设立的雨量站点逐渐增多，统计至1999年共有屯溪、渔梁等106处雨量站，其中观测系列超过30年的测站有23处，超过40年观测系列的测站有屯溪、渔梁和XX等9处。 2.3.1.3 洪水 中小河流干流设计洪水主要根据各控制水文站实测最大洪峰流量排频计算，支流设计洪水采用由原水电部规划总院验收、水电部批准颁发使用6 可行性研究报告 的XX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年计算办法”)推求。控制水文站上、下游无支流汇入的干流控制点设计洪水按面积比拟法求得;有支流汇入的，按干、支流错峰迭加后确定。 2004年8月XX市水电勘测设计院编制完成了XX县城区城市防洪规划，并通过了专家审查。本规划数据主要摘自以上报告最后确定的数字。利用月潭站1960,2004年实测流量系列和屯溪站1951,2004年实测洪水资料系列统计分析，各站不同重现期设计洪峰流量见表2.3-3。根据前述有实测水文资料各站洪水频率分析成果，采用地区综合的办法推求(qm,F/J关系，图2.1,1)无控区间的设计洪水。 表2.3-3 率水河各主要控制断面洪峰流量统计参数表 32/skm, 峰模,m控制节点 控制面积 3/s, 均值,m2(km) ,断面名称, 10年 20年 50年 100年 2670 250 8.20 5.40 6.97 8.20 XX水文站 954 1160 1.95 4.33 4.82 3.18 月潭水文站 7 可行性研究报告 8 可行性研究报告 从表2.1-1可以看出，对同一流域(支流或区间)而言，其统计参数Cv和各重现期洪峰流量有随面积的增大而逐渐减小的地区分布趋势，符合洪峰流量统计参数地区分布的一般规律。率水干流直接采用屯溪、岩前水文站实测洪峰流量排频计算选取。 综上，各站设计洪峰流量分析成果基本合理。 2.3.1.4 主要气象条件 XX县XX镇地处中纬度地带，属北亚热带湿润季风气候，总的特点是:气候温和，四季分明，热量丰富，雨量充沛，日照适宜，无霜期长，季节交替明显。春秋短，夏冬长。春季天气多变;夏季温度高、湿度大，降水集中;秋季降温快，常出现“夹秋旱”，气温日较差大;冬季冷而不寒，雨雪不多。年降水量20002200mm，无霜期220天左右。 2.3.2 工程地质 2.3.2.1 区域地质概况 (1) 地层岩性 工程区域的地层分区属于华南地层大区江南地层小区，出露的地层有中元古界长城-蓟县系牛屋组(Pt)，中生界侏罗系洪琴组(J)，石岒2n2h组(J,K)，侏罗系炳丘组(J)，白垩系徽州组(K)，以及第四31S3b1hal系芜湖组(Q)。 4w1)中元古界长城-蓟县系牛屋组(Pt):为一套半风化呈灰黄、灰黄2n绿色，新鲜呈青灰-深灰色的千枚岩、千枚状板岩及粉砂质千枚状板岩。岩石片理发育，产状呈陡倾角约70?,80?，倾向南东，构成了屯溪-祁门盆地的基底。 9 可行性研究报告 2)中生界侏罗系洪琴组(J):主要分布在资口亭附近，黎阳、高枧2h一带也有少量出露。为一套灰白-紫红色厚层状石英砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩韵律互层。 3)中生界晚侏罗-早白垩系石岒组(J,K):主要分布在柏山、31S尤溪及南溪南一带，为一套火山-次火山岩建造，其岩性为灰紫、紫、灰白色流纹岩、流纹质凝灰岩、角砾状流纹岩夹粉砂质凝灰岩以及呈岩株状岩脉状产出的青灰绿色辉绿岩岩株()、辉绿玢岩(u)、以及角闪安山岩(小龙山)。 4)中生界白垩系徽州组(K):是率水本次治理段广泛分布的基岩，1h岩性为紫红色厚层状砾岩、砂岩以及粉砂质泥岩韵律互层，它与下伏地层牛屋组(Pt)呈角度不整合接触关系。其底砾岩中砾石随下覆地层的岩性2n变化面变化，砾石的磨圆度不高，成分单一，呈次棱角状，砾石大小不一，砾径20,120mm，砾石含量达50%，颗粒支撑，钙铁质胶结。 al5)第四系芜湖组(Q):是坝址区的主要覆盖层，为一套现代河流相4w沉积的砂、圆砾、砂壤土、粉土等，分布于率水组成河床、高河漫滩及?级阶地。 工程区地表90%被其覆盖，一般具二元结构，上部为粉土、粉细砂，中粗砂、下部圆砾、砂(砾)卵石层，?级阶地一般厚6,10m。 粉土主要分布于一级阶地及河漫滩上，厚1m左右，松散。 粉细砂:分布于一级阶地及河漫滩上，呈黄,灰黄色，松散堆积，成分以石英、长石为主，含少量云母碎片及暗色矿物，厚1,5m不等。 中粗砂:浅黄色灰黄色，以长石、石英为主，颗粒不均含少量砾石，一般上细下粗，分布河床、河漫滩及一级阶地中下部。 10 可行性研究报告 圆砾及砂卵石:浅灰色、杂色，卵砾石成分以石英、硅质岩、长石为主，含少量砂岩及杂岩，磨圆度一般，粒径2,8cm，大者10,20cm，含量一般大于50%。主要分布于一级阶地下部、河床及高漫滩下部。 ml6)第四系新近人工素填土(Q):主要为河床内的砂卵石填筑，做为4外运砂石的运输道路及简易堤防的堤身土。 2.3.2.2 区域地质构造与地震 大地构造位置位于江南古陆北东端，皖南盆地的中部，是区域地质构造的复合部位。 地质构造方面主要有二条相互平行的篁墩断裂带在小华山一带通过，它是区域性断裂带，走向北东-北东东向，倾向南东，倾角在70?，为一逆冲断裂，具有断层泥、构造透镜体、片理化带、地层缺失等断层特征，近期未见活动迹象。该断裂带距工程区位置较远，对工程没有影响。 工程区属华南地震区中的铜陵-扬州地震带，区内地震活动轻微，根据2001年8月1日实施的中国地震动峰值加速度区划图(1:400万)(GB18306-2001),设计基本地震动峰值加速度分区为,0.05g，地震动反应谱特征周期分区为?区(0.35s)。根据地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表，本工程区域相对应的地震基本烈度为?度，设计烈度为?度时，建筑物可不进行抗震计算。 2.3.2.3 工程地质条件 根据本次勘察成果，工程区勘察深度范围内地层主要为第四系芜湖组al(Q)冲洪积覆盖层和中生界白垩系徽州组(K)紫红色厚层状砾岩、砂4w1h岩以及粉砂质泥岩韵律互层。 11 可行性研究报告 地貌单元为现代河床及漫滩，两岸为率水一级阶地。通过钻探揭露的al地层覆盖层为第四系芜湖组(Q)的砂壤土、砂质粉土、粉细砂、砾石;基4w岩有白垩系徽州组(K)紫红色粉砂质泥岩、砂岩韵律互层。按其风化程1h度及力学性质可分为强风化基岩、弱风化基岩。 各岩土层工程地质特征简述如下: 1)第四系全新统芜湖组冲积层(Q4wal) al(1)耕作层(Q):表层耕作土层，黄褐色，土质疏松，夹植物根4茎。 ml(2)素填土(Q):人工填土，黄色，稍湿及饱和，主要为外运砂4石的运输道路路基和简易堤防的堤身土，主要成分为砂卵石、砂壤土夹碎石。卵石粒径一般2,10cm,大者大于10 cm。中等压缩性。该层推荐容许承载力150,300KPa，主要分布于河道两侧。 al(3)粉土(Q):土黄色，稍湿状态，稍密，可塑状态。主要分布4于漫滩上及河床两侧一级阶地中上部，低压缩性。标贯击数N=4,6击。该层推荐容许承载力140KPa。 al(4)粉细砂(Q):灰黄色，呈松散-稍密状态，湿-饱和，均质。标4贯击数N=4,6击，该层推荐容许承载力120KPa。 63.5al(5)圆砾层(Q):灰黄色，从上至下由稍密至中密、稍湿-湿状态，4砾石粒径以1,3cm，大的5,10cm少数15cm以上，呈次圆状，充填物为石英质为主的中、粗砂及砂壤土，砾石成分以硅质岩、硬质砂岩、脉石英等为主，杂色。左右两岸河床及河漫滩中普遍分布，该层层位稳定,触探击数N=3,23击。该层推荐容许承载力中上部200,260 KPa，中下部300,63.5350KPa。 12 可行性研究报告 2)紫红色厚层状泥质粉砂岩为工程区的下伏基岩。 (6)强风化泥质粉砂岩(Kh):紫红色，岩芯较为破碎，表层30-50cm1具粘性土特征，其余岩芯呈风化碎石块状，块度3,7cm，风化裂隙发育，产状紊乱不规则。该层推荐容许承载力400,500KPa。 (7)弱风化泥质粉砂岩(Kh):紫红色，岩芯一般呈碎石状、柱状，1节理裂隙较少发育。该层推荐容许承载力1000-1200KPa。 本次主要对(3)粉土、(5)层圆砾层进行取样并统计。 2.3.2.4 水文地质条件 a、地下水的赋存条件及运动规律 本次治理河道堤防沿线多为第四系松散冲、洪积层，河床内基岩基本不出露，地下水类型主要为赋存于第四系土层、砂砾(卵石)层中的孔隙潜水和贮藏于浅部风化基岩内的基岩裂隙水。地下水主要接受大气降水及河水的补给，随季节变化明显，往低处排泄于冲沟、河道。 b、土体的渗透性 为了解各土层的渗透性，本次勘察对上下游堤基中的第四系冲、洪积覆盖层，主要为(粉土层、粉细砂、圆砂层)。 根据现场注水试验，依据相关规范，各土层渗透性如下: -11)细砂: k=2.310cm/s，强透水性土层; -42)粉土层:k=2.410cm/s，中等透水性土层; -03)圆砾层:k=1.510cm/s，极强透水性土层。 c、基岩的渗透性 岩石透水性的强弱，主要取决于基岩断裂构造发育程度和规模大小及风化深度。强风化基岩，风化裂隙、节理发育，且产状紊乱，一般张开，13 可行性研究报告 岩层透水性强。弱风化基岩，岩体相对完整，裂隙较少发育，岩层透水性差。微风化基岩，岩体完整，裂隙不发育，多短小闭合，延伸不远，基本不透水。 通过基岩两个钻孔的两段压水试验，了解基岩层的透水情况，具体成果见表2.3-4。 表2.3-4 基岩压水试验成果表 位置 试段深度 试段高程,m, 段长,km, 试验lu值 4.20 6.3 左岸 10.50，14.70 120.89，116.69 2.80 4.7 右岸 14.20，17.00 118.40，115.60 地下水及地表水水化学分析试验成果见表2.3-5，地表水、地下水矿化度都小于0.5g/L，Ph值在6.5,8.2之间，地下水类型为HCO,Ca,Na型3水。根据相关规范判定，地下水和地表水对砼均不具侵蚀性。 表2.3-5地下水及地表水水化学分析试验成果表 硬阳离子含量 阴离子含量 气体含量 度 矿侵，取总化水对混K22蚀CaMgP游离 -2-样 + SO HCO 硬度 水化学凝土侵Cl，43性 HCO ，2Na 地度 类型 蚀性评CO值 点 价 2德mg/mg/L 国mg/L L 度 HCO-3率153.Ca-Mg0.39 12.8 6.5 0.71 6.3 30.5 30 0.77 9.7 8.1 无 25 水 型水 d 、工程地质条件分析与评价 1) 各岩、土层物理力学指标 14 可行性研究报告 根据野外勘察的原位测试以及室内土工试验成果分析，提出各岩土层的承载力标准值f、压缩模量E、饱和抗剪强度(粘聚力c、内摩擦角)kS指标建议值见表2.3-6。 基岩钻孔岩芯取代表性岩样送XX市建设工程质量监督检测中心做岩石物理力学性质试验，根据室内物理力学试验成果，结合本工程实际情况，并参照和类比有关工程资料，提出坝址区岩体主要力学性参数建议值见表2.3-7。 表2.3-6 各土层fk、ES、C、推荐表 饱和抗剪强度 fk(Kpa) Es(Mpa) 岩土层名称 c(kpa) (?, 140 4.1 17 15 ,3,粉土 120 5.2 32 ,4,细砂 , 200-350 41 ,5,圆砾层 , , 350-500 ,6,强风化粉砂质泥岩 , , , 1000-1200 ,7,弱风化粉砂质泥岩 , , , 表2.3-7 岩石主要力学指标建议值表 饱和 变形 抗剪断强度 抗剪断强度 抗剪强度 风化 泊松岩性 抗压 模量 (砼/基岩, (岩体, (岩体) 程度 比 Mpa Gpa f c(Mpa) f c(Mpa) f 弱风7 0.40 0.37 0.60 0.25 0.55 0.25 0.50-0.55 泥质化 粉砂微风岩 10 1.00 0.35 0.70 0.30 0.60 0.30 0.55-0.60 化 33泥质粉砂岩:干容重24.1-25.0 KN /m;湿容重25.2-25.8 KN /m;软化系数:k=0.65。 d2) 主要工程地质问题分析与评价 (1)边坡稳定问题 河流沿线地基主要为(3)层砂类土层、(4)层粉细砂层、(5)层砾石层(夹中粗砂)，河床两侧边坡抗冲、抗渗性差，经多年的水流冲刷，15 可行性研究报告 两岸边坡逐渐变缓，多长有杂草、杂树，对洪水具有较好的防冲刷作用，右岸5+418.2,0+964.5间有断续浆砌石挡土墙及简易挡墙。如对河流采取清淤或清淤，冲洪积层边坡易产生失稳，同时已有的浆砌石挡土墙基础暴露于地表，易产生垮塌，需采取砌石挡墙等处理措施。 (2)堤基渗透稳定问题 河道沿线土层分布具典型山区河流特点，透水性较强的砂性土及砾卵石分布广泛，且其抗冲刷能力较差，对于右岸已建挡土墙及简易堤防段，洪水期堤基在砂类土及含砾中粗砂夹卵石地质结构段存在流土型和管涌型两种渗透破坏的可能。 率水河段河道整治工程地基地质结构以多层结构以及双层结构为主。(3)层砂类土层、(4)层粉细砂层、(5)层砾石层(夹中粗砂)，在河床两侧普遍分布，在两岸阶地及高漫滩有一定厚度，河床段下伏基岩埋藏不深，拟建堤防段基本不存在抗震稳定问题和特殊土引起的问题，工程地质条件一般。 2.4 现状及存在问题 2.4.1 项目区现状 1)河道现状 根据XX市XX县XX镇人民政府提供的相关资料及现场调研，部分堤防堤顶高程不足，堤身普遍单薄，边坡陡;堤身填筑质量差，砂堤砂基缺乏防渗处理，洪水时极易发生堤基、堤身渗透破坏;外坡基本无防护设施，抗冲刷、抗风浪能力弱;淤积严重，多年未实施清淤，萎缩严重，行洪能力逐步降低;河道基本无护岸设施，岸坡刷脚、河势不稳;生产建设项目随意侵占河道现象严重，采砂乱挖、乱堆，影响行洪。 16 可行性研究报告 2)排水现状 XX镇镇区内污水没有统一收集方式。雨污合流未经处理直接排放于率水河，对河道造成的污染严重。暴雨期间，由于排泄不畅，部分地区易造成雨、污水漫流，影响了居民的生活和环境卫生。 现状大多数规划区域仍为荒地及村镇，污水管网尚未建设，部分生活、生产污水就近排放到附近沟渠，不经任何处理，居民区内排水基本处于自然状态，历史遗留下来的明沟等排水系统很不完善。 2.4.2 工程方面存在的问题 此次率水河整治段和污水管网收水范围内污水排放现状存在以下问题: 1)率水河内坡冲刷、淤积。河道弯段堤岸受冲刷，影响河道边坡稳定。其中在河道转弯段的凹岸，一般都存在着水流淘刷河道坡脚的现象。由于河道冲刷。 2)城区生活污水乱排现象严重，从源头影响率水河河水水质。 3)沿途生活垃圾随意沿河岸堆放，对河道水质造成严重威胁。全线河障较多，河道基本无护岸设施。 17 可行性研究报告 第3章 工程建设的必要性及可行性 3.1 工程建设的必要性 (1)保护上游饮用水水源地的需要 本项目建设是从新安江源头保护新安江的。率水河河道是新安江流域代表性的河流之一，该流域不仅涉及水土流失防治、村落污染治理和农田面源污染治理，还特别涉及到城市污染治理。选取进行治理的河流段流经XX镇，由于老城区的污水管网等收集系统相对落后且不够完善，造成部分生活污水未经污水处理厂处理就进入河流，致使河道水质较差，直接影响下游地区的取水水源。并且河道沙石淤积，考虑到此处为XX镇的经济政治中心，河流水环境恶化的负面影响较大，工程的实施对保护饮用水水源地乃至整个新安江流域的治理都有重要意义。 (2)加快小城镇建设，保障小康社会建设的需要 XX县委及各级水利部门对XX镇河道整治工程非常重视，先后做了大量工作。为保护和改善沿河两岸的生态环境，营造绿水相连的优美景观，在XX县XX镇总体规划(2011,2030)规划中也明确提出了对XX镇段河道进行综合治理的要求。为充分发挥水利工程设施在国民经济持续发展中的基础作用，减少洪灾损失，促进XX镇段生态环境的改善，保障全面建设小康社会的宏伟目标的实现，特别是关于加快城镇化发展战略的提出，对XX镇段进行河道整治已势在必行。 (3)河道整治是保护两岸公共设施及居民生活环境的需要 近年来，山洪爆发频繁，致使沿河两岸河岸坍塌、部分农田被毁，经济损失逐年增大，严重影响沿河群众的正常生产。率水河防洪能力偏低，防洪保护区的防洪标准达不到防洪规划的要求，给人民生命财产及社会经18 可行性研究报告 济的发展造成很大的影响，须对河道进行彻底的整治，解决河道两岸的防洪问题已势在必行。 (4)生态修复机制遭到破坏，恢复健康的生态机制势在必行 率水河河道由于近年来人为活动的干扰，生产和生活活动产生大量的污染物，上游大规模的建设，河道缓冲带生态缓冲功能丧失，致使河道产流机制遭到破坏。同时农田面源污染物也严重影响着整个污染物净化与清水养护区水质，受到人类活动污染的水直接入河，使河水污染严重;入河水水质较差，污染新安江流域水体。 为了保证XX镇镇区河流水质，维持镇区生态系统的良性循环，生态机制修复已成为一项十分紧迫的任务。 因此，无论从新安江流域污染治理的总体目标出发，还是从改善城市生态环境等角度着眼，本工程的建设都是非常必要而且十分迫切的。 3.2 工程建设的可行性 由于工程沿线污染状况严重，各级领导都对此十分重视。高度关注河流周边的自然生态环境的保护。在严格控制沿途污水肆意排放的同时，提出应加强综合治理，既要提高沿线防洪等级，又要杜绝沿线河流水质污染，改善周边环境，在资金和政策上都作了相应的工作。 工程的实施完全符合城市总体规划。 (1)广大人民群众的迫切愿望 率水河为新安江流域内的重要河流。近年来镇区水域出现水质恶化的趋势，人们环境保护意识明显加强，开始积极关注自己息息相关的生存环境和自然环境。人民迫切要求尽快采取有效措施保持镇区水域优良水质环境，愿意为治理各河道牺牲一定经济利益，积极响应政19 可行性研究报告 府号召，投身到环境的保护与治理中去。工程的实施完全符合新安江流域人民的共同心愿，政府和民众均有保护和改善流域景观生态环境的迫切要求，工程的实施能够得到当地群众的大力支持。 (2)积累了丰富的相关工程经验 近几年来，XX地区在河流、河道治理方面有很多成熟经验，同时也提出了很多崭新的先进理论。在河道生态治理方面的技术是完全可行的。 (3)具备了工程实施条件 工程所在地近几年来社会经济飞速发展，交通便利，具备完善的交通、运输、供电、材料供应等外部协作条件，因此本工程具备了充分的实施条件。 综上所述，广大人民的积极参与和支持、各级人民政府的高度重视和支持以及扎实的科学技术基础，这些都为本工程的实施提供了必要条件。 20 可行性研究报告 第4章 工程规模、拆迁征地及施工条件论证 4.1 工程规模及标准 (1)河道整治工程 工程规模:治理长度13.17km(桩号0+000,13+170); 工程等级建设标准:率水河段为?等; 堤岸建设标准:率水河段为4级。 (2)渠道生态清淤工程 3工程规模:清淤工程量50.56万m; 工程标准:清淤深度为0.51.5m，超宽和超深分别控制在0.2m和0.1m。 (3)生态修复工程 工程规模:修复面积658835?; (4)配套截污管道工程 2工程规模:收水范围内建设用地共,km，污水日收集量约,万m?,污水管,km; 工程标准:比流量,L/sha计算污水量。 4.2 征地拆迁范围论证 根据现场调查，本项目的实施不用移民，但是工程实施需要征用土地。 a)征地范围 根据XX省实施中华人民共和国河道管理条例等规范，工程征地主要包括河道开挖及建筑物建设征地及施工中临时租用地等。 b)征用地数量 本工程共需征占地,亩，其中:工程永久征地,亩;临时用地,亩。 21 可行性研究报告 1)永久征地 本工程永久征地新建防洪墙、拆除原有堤防重建防洪墙的征地范围为堤脚至墙后填筑边界及管理用地(护堤地)之间。主要包括: (1)防洪墙及人行便道占压用地 (2)护堤地 为确保堤防安全运行，需对堤防内外土地确定一定的范围予以征用，该范围内所占土地即为护堤地，在此范围内的征地属永久征地 2)临时用地 本工程施工占地主要为施工布置占地，施工布置占地共,亩，右岸,亩、左岸,亩，为临时用地。 4.3 建筑材料、交通运输及主要施工条件论证 本工程需要的天然建筑材料主要有:块石、条石、碎石 、黄砂和堤防(护岸)回填料等。 本项目充分考虑山区石料丰富的优势，如堤防、防洪墙回填料采用河道中清淤的天然砂卵石统料，碎石、块石、条石、黄砂等均可就地取材或在山区开采。XX镇石料丰富，碎石以石岭组紫色安山岩为主，破碎加工后质量良好，块石、条石则分布于洪琴组粉砂岩和泥质粉砂岩中，以采石场为堤岸建设的石料场。 黄砂主要分布于率水河道中，为河床冲积的清水砂，蕴藏丰富，质地良好，能满足砌筑质量要求。 工程对外交通极为便利，沿河有滨江大道连接数条城镇公路。工程线路较长，施工场地开阔，有利于施工布置。此外，水电供应均可到位。 22 可行性研究报告 第5章 工程设计内容 本次工程设计内容包括河道整治方案设计、河道生态清淤设计、生态修复工程设计和配套截污管道设计。 5.1 河道整治方案设计 5.1.1 方案设计基本原则 为此，本次XX县XX镇水环境综合治理工程需统筹考虑城市总体布局与水系功能的关系，妥善处理生态、环境保护、市政工程之间的关系，遵循整体性原则，兼顾水体、岸线、滨水空间功能协调，体现生态优先原则，坚持人与自然和谐为本，坚持可持续发展原则，处理好河道整治与生态环境建设的管理的关系，实现水资源优化配置和高效永续利用，实现人口、资源、环境和经济协调发展，真正体现“安全、资源、环境、生态”四位一体的现代城市水务理念。 5.1.1.1工程等级及防洪标准 根据XX县XX镇总体规划(20112030)及XX县中小河流治理规划XX镇(率水河段)采用20年一遇防洪标准，相应的水工建筑物等级为?等4级。 5.1.1.2设计水位与堤顶高程的确定 a)设计水位 河道水位的变化直接影响防洪工程的规模，因此在河道整治工程中水面线的推算尤为重要。设计水面线是防洪工程建设的基本依据，设计洪水位用于确定工程顶部高程。 1)、计算方法及参数 23 可行性研究报告 (1)计算公式 河道水位的变化直接影响防洪工程的规模，因此在河道整治工程中水面线的推算尤为重要。设计水面线是防洪工程建设的基本依据，设计洪水位用于确定工程顶部高程。 采用水工手册推荐的河道水面线推算公式，即伯努里方程: 22vv上下2g2gZ+= Z+ h 上上w式中:Z、V上游断面的水位、流速 上上Z、V下游断面的水位、流速 下下h=h+h两断面间水头损失 wyj h=JL 沿程水头损失 y_2VJ= 沿程摩阻坡度 _2R_V 、两断面平均流速、平均流速系数 _R 平均水力半径 L两断面间距 22VV下上h= 局部水头损失 j2g2g(2)设计流量、大断面资料及糙率选取 率水干流上有XX、月潭的实测洪峰流量统计资料，各主要断面按面积比拟法推求设计洪水洪峰流量。依据XX市水电勘测设计院设计的XX省XX县中小河流治理规划(2009年)可知率水河各河段的设计洪水位，具体见下表5.1-1 表5.1-1 率水各段主要控制断面特征值及设计洪水成果表 3设计洪水,m/s, 序集水面积 河段长度 河段名称 控制断面 2号 ,km, ,km, 10年一遇 20年一遇 24 可行性研究报告 XX水文1 211 46.2 995 1143 XX段 站 2 577 75 2115 2430 溪口段 溪口 根据率水干流上的XX、月潭水文站的水文资料，按20年一遇设计洪水的洪峰流量、河宽及河道坡降推算出XX水文站控制断面的设计洪水位为188.89m。率水河段按规划河道安全泄量(设计洪峰流量)、堤距和河底坡降，利用水流能量平衡方程以XX水文站控制断面(本次设计桩号0+000)为控制断面进行推算。规划堤距30,50m，河道坡降0.51。 本次规划率水河段整治长度约13.17km。根据1:1000地形图，计算选用了23个断面。参照XX市中心城区防洪近期工程可行性研究报告及其批复文件，率水河道糙率取0.033。 2)、水面线推算成果 根据上述流量、断面及糙率推算率水河水面线成果见表5.1-2。 表5.1-2 率水河段河道设计水面线推算成果 流段长 河道坡降 序号 桩号 河底高程(m) P=5% 备注 (m) J, 188.89 1 0+000 183.17 188.58 2 0+600 182.86 600 0.51 187.93 0.51 3 1+200 182.21 1200 187.61 0.51 4 1+800 181.89 1800 187.31 0.51 5 2+400 181.59 2400 0.51 187.01 6 3+000 181.29 3000 25 可行性研究报告 186.7 0.51 7 3+600 180.98 3600 186.39 0.51 8 4+200 180.67 4200 186.09 0.51 9 4+800 180.37 4800 0.51 185.78 10 5+400 180.06 5400 185.48 0.51 11 6+000 179.76 6000 0.51 185.17 12 6+600 179.45 6600 184.86 0.51 13 7+200 179.14 7200 0.51 184.56 14 7+800 178.84 7800 184.25 0.51 15 8+400 178.53 8400 183.95 0.51 16 9+000 178.23 9000 183.64 0.51 17 9+600 177.92 9600 183.33 0.51 18 10+200 177.61 10200 183.03 0.51 19 10+800 177.31 10800 182.73 0.51 20 11+400 177.01 11400 182.41 0.51 21 12+000 176.69 12000 182.1 0.51 22 12+600 176.38 12600 181.81 0.51 23 13+170 176.09 13170 b)堤(墙)顶高程 本工程堤岸建设应与人行道建设紧密结合，并保证与已建堤岸的堤顶连接顺畅，继而确定本工程的堤(墙)顶高程。 本工程堤防级别为4级水工建筑物，按照堤防工程设计规范(GB50286-98)和城市防洪工程设计规范(CJJ50-92)中的有关26 可行性研究报告 规定，堤(墙)顶高程应按设计洪水位加堤(墙)顶超高确定。 1)堤(墙)顶超高 计算公式为:Y=R+e+A p式中:Y堤(墙)顶超高(m); R设计波浪爬高(m); Pe设计风壅增水高度(m); A安全加高(m)，按允许越浪考虑，4级堤防取A=0.3m。 根据堤防工程设计规范(GB50286-98)中附录C，堤(墙)顶超高中有关各项分别计算如下: (1) 风壅增水高度计算公式为:e= -6式中:K综合摩阻系数，取K=3.610; V设计风速，采用历年汛期最大风速平均值的1.5倍， V=1.5=23.25m/s; F由计算点逆风向量到对岸的距离，F=180m; d水域的平均水深，率水d=5.7m， 风向与垂直于堤轴线的法线的夹角，=0?，cos=1。 经计算，率水河e=0.002m; (2)波浪爬高R ,根据堤段实际情况，本工程堤岸采取钢丝石笼护岸，率水河迎水坡斜坡坡率为1:0.20，即率水河m=0.20。 波浪爬高按下式计算: 式中:R累积频率为P的波浪爬高(m); ,堤前波浪的平均波高(m)， 27 可行性研究报告 经计算，率水河=0.158m; K斜坡的糙率及渗透性系数，查表C.3.1-1，砌石护面取K?=0.8; K经验系数， 查表C.3.12， K=1.137; ,K爬高累积频率换算系数，由 查表C.3.1-3，其中P=13%,(按允许越浪考虑)，K=1.54; ,R无风情况下，光滑不透水护面(K=1)、=1m时的爬高?0值，按堤防设计规范(GB50286-98)表C.3.14，确定，R=1.324。 0经计算，率水河R=0.212m。 P(3)堤(墙)顶超高 根据以上计算结果，本工程率水河堤岸堤(墙)顶超高计算值为Y=0.002+0.212+0.3=0.514。 2)堤(墙)顶高程的确定 本工程位于XX镇区，为保证与已建堤岸的堤顶连接顺畅，确定本工程堤岸近期防洪标准的堤(墙)顶高程。保持与已实施及正在实施堤段的一致性，参考上下游已建堤防，堤(墙)顶超高率水河为0.514，因此，本工程率水河堤顶超高取0.6m。 5.1.1.3抗震设防标准 a)地基特性及设计参数 设计堤防挡墙基础座落于粘土上，块度0.3,0.7m。允许承载力R=140,300kPa。 b)地震基本烈度 按照中国地震动参数区划图(1:400万)(GB183062001)，本工程区域地震动峰值加速度为0.05g，动反应谱特征周期为0.35s。28 可行性研究报告 根据地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表，本工程区域相对应的地震基本烈度为?度，设计烈度为?度时，建筑物可不进行抗震计算。 5.1.2 堤岸工程 设计取此段的相关理由阐述见2.4.1项目区现状阐述。 5.1.2.1 堤岸线布置及堤距 a)堤岸线布设原则 堤岸线的选择和布置，应在河道过水断面满足设计洪水安全通过的前提下，根据城市总体规划要求统一进行，按被保护区的范围确定总的走向。 本防洪工程堤线布置遵循下列原则: ? 河道堤岸线与河势流向相适应; ? 堤(岸)线力求平顺，各堤段平缓连接，不得采用折线和急弯，以保持良好的水流流态和优美的线型。 ? 堤防、护岸工程尽可能利用现有堤防和有利地形，修筑在比较稳定的滩岸上，留有适当宽度的滩地，尽可能避开软弱地基、深水地带、古河道、强透水地基; ?堤岸的转弯半径应尽量可能大些，一般取58倍的设计水面宽; ?堤岸线宜选择在较高的地带上，可增强堤自身的稳定程度和节约土石方工程量; ?正确处理好土地利用与规划堤距的关系，满足规划河道红线要求，堤岸线不得侵占河道。 b)堤防线路布置及堤距 29 可行性研究报告 从XX镇水文站(中心桩号0+000)起至桩号1+500段长1.5km堤防，堤岸线按50m堤距布置;自桩号1+500起至桩号8+000处长6.5km堤防，堤岸线按40m堤距布置;自桩号8+000起至桩号11+800处长3.8km堤防，堤岸线按50m堤距布置;自桩号11+800起至桩号13+170处长1.37km堤防，堤岸线按40m堤距布置。堤线布置见河道平面布置详图。 5.1.2.2 河道典型横断面设计 a)河道比降 设计范围内现状率水河河道平均坡降为0.51，但河床横向淤积，主河槽走向摆动较大，河道过水断面减小很多。 b)设计原则 (1)河道断面的设计要与平面形态通盘考虑。 (2)根据平面形态变化和河流特点，可改变护岸的坡度，富于变化。 (3)河道横断面不必拘泥于左右对称。 (4)生态护岸应满足河道功能，首先是稳定要求，并降低工程造价; (5)尽量减少刚性结构，增强护岸在视觉中的“软效果”，美化工程环境; (6)进行水文分析，确定水位变幅范围，结合植物调差结果，选择不用区域和部位的合适的植物; (7)尽量采用自然的材料，避免二次环境污染; (8)布置建筑物时考虑人们的亲水要求 堤防横断面设计时，需要重点考虑与地形的结合，以避免堤防填30 可行性研究报告 筑时“大填大挖”的现象。 河道堤岸结构型式分别按整体为重力墙式断面和复式断面两种结构进行比选设计。 5.1.2.3 堤防断面比选 5.1.2.3.1重力墙式堤防 a)堤岸结构形式 根据测量地形和勘察地质资料，河道护坡结构根据计算流速及土体抗冲能力确定。河道采用重力墙式堤防作为比选方案之一进行设计。 本次治理河道总长约13.17km，本次设计护岸为率水河段(桩号0+00013+170)左右岸。护岸总长26.34km。本工程堤防护岸型之一采用重力式浆砌石。墙顶高程按各点设计洪水位加0.1m安全加高值确定，另在防洪墙顶加0.2m厚的C20混凝土压顶。重力墙坡度1:0.2，墙身砌体强度等级采用M10，基础设厚0.6m的C20混凝土底板。防洪墙结构典型设计图详见图册HJZLSG01。 河道堤防典型断面图 31 可行性研究报告 b)堤岸稳定计算及分析 1)计算指标选定 根据有关规范及本工程地质勘察报告，选定砌块石砌体容重为33321.3kN/m，砼容重24.2 kN/m，钢筋砼容重为24.7 kN/m。以强风化基岩作为持力层，基底滑动磨擦系数f=0.56。 堤后(墙背)回填天然粘土统料，夯(压)实后，其内摩擦角=30?，23凝聚力c=90,100KN/m，饱和容重为18N/m，堤顶计算活荷载为2q=4kN/m。粘性土允许承载力R= 140,300kPa。 2)荷载及荷载组合 作用于挡土墙上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类。基本荷载包括:自重;设计洪水位时的静水压力、扬压力及风浪压力;土压力以及其他出现机会较多的荷载;特殊荷载包括:其它出现机会较少的荷载。其中自重应包括结构自重、填料重等;扬压力包括浮托力和渗透压力，渗透压力采用渗径系数法计算;土压力按主动土压力计算。 本工程采用库伦公式计算主动土压力，计算公式为: 1E=?H?(H+2h)?k 02qh= 02()cosk= ()()sin+sin22coscoos+1+cos+cos()()()式中:E库伦主动土压力(KN); K库伦主动土压力系数; 3填土的容重(kN/m); H墙背填土高度(m); 2q均布荷载(kN/m); 32 可行性研究报告 h外荷等代土层高度(m); 0填土的内摩擦角(度); 墙背与竖直线所成的倾角(度); 外摩擦角，填土与墙背之间的摩擦角(度); 填土表面与水平线所成的坡度(度)。 挡土墙设计的荷载组合可分为正常情况和非常情况两类。正常情况由基本荷载组合