甘肃省宕昌县城关镇防洪工程初步设计报告

1、 g gs sy y- -2 20 01 10 0c cs s- -0 00 01 1 甘肃省宕昌县 城关镇防洪工程 初步设计报告 甘甘肃肃省省水水利利水水电电勘勘测测设设计计研研究究院院 二二 九九 年年 十十二二 月月 目目 录录 1.1.综合说明综合说明 .1 1 1.1 绪言 .1 1.2 水文 .2 1.3 工程地质 .5 1.4 工程任务和规模 .7 1.5 工程总布置及建筑物设计 .13 1.6 施工组织设计 .17 1.7 工程永久占地 .19 1.8 环境保护设计 .20 1.9 工程管理 .20 1.10 节能分析 .21 1.11 工程设计概算 .21 1.12 经济评价

2、 .22 1.13 结论及建议 .22 2 2水水 文文 .2727 2.1 工程区河流概况 .27 2.2 气象 .27 2.3 径流 .29 2.4 洪水 .29 2.5 泥沙 .35 2.6 水位流量关系 .36 2.7 河床稳定计算 .36 2.8 河道演变分析 .38 3 3 工程地质工程地质 .6060 3.1 概述 .60 3.2 区域地质概况 .60 3.3 河道冲淤规律及河床稳定性 .64 3.4 堤基工程地质特征 .65 3.5 堤防主要工程地质问题分析 .67 3.6 堤防工程地质条件与评价 .68 3.7 天然建筑材料及施工用水 .76 3.8 结论与建议 .78 4

3、4工程任务及规模工程任务及规模.8989 4.1 自然条件和社会经济 .89 4.2 工程现状及存在的问题 .89 4.3 工程建设的必要性 .92 4.4防洪标准选定.94 4.5 堤线布置原则及堤距确定 .94 4.6 堤防断面形式选择 .96 4.7 设计水面线推算 .96 4.8 堤顶超高和冲刷深度计算 .98 4.9 工程建设的任务 .102 4.10 工程规模 .103 5 5 工程总体布置及建筑物设计工程总体布置及建筑物设计 .105105 5.1 工程等别及设计标准 .105 5.2 工程总体布置 .105 5.3 堤防工程设计 .106 5.4 建筑物设计 .112 5.5

4、稳定计算 .112 6 6 施工组织设计施工组织设计 .116116 6.1 施工条件 .116 6.2 天然建筑材料 .117 6.3 施工导流 .119 6.4 主体工程施工 .120 6.5 施工总布置 .122 6.6 施工总进度 .124 8 8 环境保护设计环境保护设计 .127127 8.1 工程区环境概况 .127 8.2 工程建设对环境的影响 .127 8.3 环境保护及改善措施 .129 8.4 水土保持 .130 8.5 综合评价结论 .131 9.9. 工程管理工程管理 .132132 9.1 管理机构和人员编制 .132 9.2 工程管理范围和保护范围 .132 9.

5、3 交通、通讯、观测及其它管护设施 .134 9.4 生产生活用房 .136 9.5 建设管理 .136 9.6 管理费用测算 .137 10.10.节能分析节能分析 .138138 10.1 节水分析 .138 10.2 节电分析 .138 10.3 节燃料分析 .138 1111工程设计概算工程设计概算 .139139 11.1 编制说明 .139 10.2 编制原则及依据 .139 11.3 投资概算 .140 11.4 工程设计概算 .141 12.12.经济评价经济评价 .155155 12.1 概况 .155 12.1 评价依据 .155 12.2 评价原则 .155 12.3 国

6、民经济评价 .155 12.4 国民经济评价指标 .157 1313 结论及建议结论及建议 .160160 13.1 结论 .160 13.2 建议 .161 附：宕昌县城关镇防洪工程勘测设计委投书。 宕昌县城关镇防洪工程设计图册目录宕昌县城关镇防洪工程设计图册目录 序号序号图图 纸纸 名名 称称图图 纸纸 编编 号号张数张数 1 宕昌县城关镇防洪工程平面布置图宕昌城防初水01 1 2 岷江段左堤纵断面设计图宕昌城防初水02 4 3 岷江段右堤上段纵断面设计图宕昌城防初水03 1 4 岷江段右堤下段纵断面设计图宕昌城防初水04 3 5 贾河左堤纵断面设计图宕昌城防初水05 2 6 贾河右堤纵断

7、面设计图宕昌城防初水06 1 7 红河左堤纵断面设计图宕昌城防初水07 1 8 红河右堤纵断面设计图宕昌城防初水08 1 9 岷江横断面设计图宕昌城防初水09 3 10 红河横断面设计图宕昌城防初水10 1 11 贾河横断面设计图宕昌城防初水11 1 12 横断面设计大样图宕昌城防初水12 1 13 越堤道、踏步及护栏设计图宕昌城防初水13 1 14 宕昌县城关镇防洪工程施工平面布置图宕昌城防初施01 1 上 上 上 上上 上上 上上 上 上 上 上 上 上 上 上上 上 上 上上 上 上上上 上上 上上上上上上 上上 上上 上上 上上 上上上 上 上 上 上上上 上上 上上 上上 上上上 上

8、 上 上上 上 上 上上 上上上 上上上 上上上上上上 上上 上上 上上上 上 上 上 上上 上上 上 上 上 上上 上上上上上上上上上上上上上上上上上 上 上 上上上 1.1.综合说明综合说明 1.11.1 绪言绪言 宕昌县位于甘肃省南部，陇南地区西北部，白龙江中游，岷江之滨， 地处东经 10401至 10448，北纬 3323至 3346之间，是一 九五四年由岷县、舟曲、武都三县的边缘相邻地区组合而成的新建县（五 八年曾与岷县合并，六一年又分开） 。全县辖 6 镇 19 乡，总人口 29 万。地 处北亚热带、温带、高原三种气候的过渡地带，垂直气候显著，南北差异 大，一般为温带大陆性气候，境

9、内气候温和，四季分明，山清水秀，物产 众多，是一片亟待开发的宝地。工程区位于宕昌县中心，地处岷江及其支 流贾河的交汇处，沿岷江西北岸呈“入”字分布，东西长约 5km，南北宽不 足 1km，距离兰州 341km，距陇南市 110km，距岷县县城 73 km。 岷江是宕昌的主要河流，系白龙江一级支流，发源于南北秦岭，河长 100，流域面积 2239.212，多年平均流量 16.7m3/s，实测最大流量 677 m3/s；贾河发源于鹞子岭，于城关镇汇入岷江，河长 26km，流域面积 152km2，多年平均流量 1.22m3/s；红河发源于旋湾梁，河长 13km，流域面 积 53.8km2，多年平均流

10、量 0.4m3/s。 加强中小河流治理作为国家公共服务重点工程防洪减灾的重要内 容和水利建设的主要任务，已明确列入中华人民共和国国民经济和 社会发展第十一个五年规划纲要和水利发展“十一五”规划 。 2008 年中央 1 号文件明确指出“各地要加快编制重点地区中小河流治 理规划，增加建设投入，中央对中西部地区给予适当补助。引导地方 搞好河道疏浚。 ”为贯彻落实中央 1 号文件精神，加快中小河流治理工 作。2009 年 11 月宕昌县水利局委托我院进行宕昌县城关镇防洪工程的初 步设计工作，经过现场勘测和室内工作，于 2009 年 12 月编制完成了甘 肃省宕昌县城关镇防洪工程初步设计报告 。主要设

11、计依据中华人民共和 国水法 、 防洪法 、 水土保持法 、 堤防工程设计规范 、 灌溉与排水 工程设计规范 、 甘肃省防洪规划报告 （长江流域）甘肃省水利水电勘 测设计研究院（2000 年 7 月） ；宕昌县城总体规划说明书（兰州有色 冶金设计研究院、宕昌县土地城建环保局。 1.21.2 水文水文 1.2.1 气象 本工程位于岷江中游宕昌县城关镇河段，据宕昌气象站 19562006 年气象资料统计：多年平均气温 8.9，极端最高气温 34.4，极端最低 气温-16.9。多年平均降水量 630.3mm，多年平均蒸发量 1348.6mm，全 年日照时数 2084.5h，平均风速 1.6m/s，最大

12、风速 15m/s，最大冻土深 45cm。 1.2.2 设计洪水 宕昌县城关镇座落在岷江左岸与支流贾河交汇处的三角地带，防洪堤 工程拟建在岷江和支流贾河上，岷江工程段河道长 5.6km，纵坡平均比降 11.5，主河槽及两侧滩地宽约 30250m，在工程段下游 3.8 km 的左岸 有支流贾河汇入，距汇口下游约 3km 处设有宕昌水文站，控制流域面积 1449 km2，多年平均流量 13.4m3/s。为使三站资料统一还原到统一控制断 面，故对三盘子、新城子测站资料修正到宕昌站，作为本次岷江防洪工程 水文分析的主要依据。 属岷江一级支流的贾河控制流域面积 216 km2，上游分贾河、红河两 支，贾河

13、工程段比降 22.2，集水面积 162km2，多年平均流量 0.5m3/s； 红河工程段比降 26.8，集水面积 54km2，多年平均流量 0.2m3/s。两条河 河道宽均为 3060m，河道较顺直，平时小水或干涸，每逢暴雨，洪水携 带大量碎块石、泥沙等，形成稀性泥石流，对两岸居民危害极大。 根据宕昌水文站 48 年实测洪水资料和历史洪调资料，采用 p型曲 线频率法计算得设计洪峰流量成果见表 11。支流贾河、红河无实测洪水 资料，本次采用洪水调查法计算得设计洪峰流量成果见表 12。 岷江干流宕昌站设计洪水参数及成果表岷江干流宕昌站设计洪水参数及成果表 表 11 参 数设计洪水 qp(m3/s)

14、 河流 断面 位置 集水面 积 （ km2） qmcvcs/cvp=1%p=2%p=5%p=10%p=20% 岷江 干流 宕昌水 文站 14491380.94666540382272176 支流支流工程段工程段设计洪水设计洪水成果表成果表 表 12 河流 集水面积 （km2） qmcvcs/cv p=5%设计洪水 q(m3/s) 红河5412.31.15340.2 贾河16237.31.13119 贾、红汇口21649.51.13159 1.2.3 分期设计洪水 根据岷江洪水特性和施工要求，施工期划分为 4 月、5 月、6 月、 79 月、10 月、11 月、123 月。79 月主汛期采用宕昌

15、站年最大洪峰 流量成果，其余分期按跨期 5 天分别选取各时段的年最大流量，按连续系 列采用 p型曲线频率计算，得出各分期设计洪水，成果见表 13。 支流因考虑是季节性河流，大部分时间河流小水或干涸，故支流分期 施工洪水不再设计。 岷江干流宕昌站分期设计洪水成果表岷江干流宕昌站分期设计洪水成果表 单位：m3/s 表 1-3 月份 频率 123 月 4 月5 月6 月 79 月 10 月11 月 p=10%44 82 118 98 272 97 61 p=20%26 50 81 61 176 59 37 1.2.4 泥沙 岷江宕昌站以上山势陡峻，岩层破碎，植被覆盖差，气候变化多样， 局部暴雨频繁，

16、水力和重力侵蚀强烈，泥石流沟道极为发育，大量泥沙泄 入江 中，使河流泥沙含量陡增。据宕昌站 19582001 年资料，多年平均侵蚀模 数 642t/km2，多年平均悬移质含沙量 3.0kg/m3，年平均悬移质输沙率 40.2kg/s，多年平均悬移质年输沙量 126.9 万 t，汛期 69 月悬移质输沙量 95.8 万 t，占多年平均悬移质输沙量的 75.6%。因无推移质实测资料，推移 质输沙量采用比例系数（）法及有关资料估算：宕昌站推移质年输沙量 为 32 万 t，工程区总输沙量 158.9 万 t。 1.2.5 河道演变稳定河宽分析 岷江河床形态分析因缺少不同年代地形图套绘，尚不能确切分析其

17、变 化趋势。岷江两岸山体高大，河流处在较为开阔的峡谷中，局部河段河道 变迁与两岸泥石流冲沟发育有密切关系，加之人类活动造成的影响较大， 据调查宕昌工程段河床较原河床已缩窄，但河势变化不甚明显。 目前确定河段造床流量的方法多均属经验方法，经对岷江工程河段造 床流量采用断面平滩水位法比较分析，经综合后确定岷江段造床流量为 135m3/s，该河段稳定河宽为 46m。 1.31.3 工程地质工程地质 1.3.1 区域地质情况 工程区地处南、北秦岭之间的陇南山地西北部，白龙江支流岷江水系 的中游。地势大致西北高、东南低。按其地貌特征，分为两个地貌单元： 构造剥蚀褶皱中高山区、岷江谷地区。 工程区内出露的

18、岩层主要有三迭系第一岩性组（ta）灰色浅灰色中 薄层微粒灰岩、绢云母灰质板岩与薄板状粉砂质灰岩互层，夹灰质粉砂岩 和少量中厚层灰岩；第二岩性组（tb）碳酸盐岩及碎屑岩建造的中厚层灰 岩、砂岩、粉砂岩，局部夹灰质板岩；中、薄层及厚层状微粒灰岩夹砂岩； 灰深灰色和灰绿色中厚层状砂岩、灰质砂岩、板岩等，第四系地层主要 为各种成因的松散堆积物。 根据 1:400 万中国地震动参数区划图 （gb183062001） ，工程区 地震动峰值加速度值为 0.20g，相当于地震基本烈度为度，地震动反应 谱特征周期为 0.45s，地震设防烈度按度考虑。 本区地下水主要受大气降水供给，按其埋藏条件可分为第四系松散层

19、 孔隙潜水和基岩裂隙水两类。 1.3.2 工程地质条件 岷江左岸堤防：岷江左岸堤防从小堡子桥上游 171m 起始，沿岷江 左岸高漫滩及、级阶地前缘布设，经新城区、大桥、岷江桥，止于计 子川大桥，堤线全长 5.555km，仅有 158.22m 为新建提防，其余均为已建堤 防段，堤坝由砂砾卵石填筑而成，顶宽 46m，堤高 510m，临水堤坡一 般采用 3050cm 浆砌块石或砂浆混凝土护面，基础埋深 1.53.5m 不等。 (2) 岷江右岸堤防：堤线布置在级阶地或级阶地含砾砂壤土及砂 卵砾石层上，堤基为河床及漫滩相冲洪积含漂石砂卵砾石层，不均匀系数 cu=2070.5，曲率系数 cc=2.95.2

20、，级配连续性较好，其中数粒径 d50=2847mm；已建堤防基础埋深在官鹅桥大桥（0+1711+200）段为 1.52.5m，岷江桥计子川段为 3.5m,无突出的工程地质问题，建议将部 分基础搁浅段进行基础加固，以保证堤防基础的安全；砂卵石层地基允许 承载力 450kpa，允许水力坡降 0.110.12，基槽临时开挖边坡：水上 1:11.25，水下 1:1.251.50，基础施工时存在基槽涌水问题，需采取降 排水措施。 贾河段：左岸大草滩红河桥段（桩号 0+0001+482）：堤线沿贾 河左岸河漫滩和级阶地前缘布设，均为已建浆砌石堤坝段，堤高 1.53.0m，基础埋深 1.52.0m。本段防洪

21、堤建成运行多年，破损严重， 其中 0+7880+819、0+8490+879 段基础有掏蚀孔洞存在，需加固处理。 红河桥岷江段（桩号 1+4822+490）：堤线沿贾河左岸河漫滩和级阶 地前缘布设，均为已建浆砌石堤坝段，堤高 48.0m，基础埋深 1.52.5m。 (4) 红河段：红河左岸已建堤防沿红光新村西侧级阶地前缘和高漫 滩布设，堤线全长 0.465km，均为已建堤坝段，堤身均为人工填筑砂碎石， 临水坝坡采用 3080cm 的浆砌石护面，堤高 35m，基础埋深 2.02.5， 砂碎石堤基。红河右岸新建堤线沿红河右岸、级阶地前缘布设，堤线 全长 0.630km，末端桩号 0+4920+63

22、0 段有 139m 的村民自己修建的简易干 砌石及混凝土砂浆护坡，质量差，破坏严重。堤岸为阶地前缘洪积碎石土 及砂碎石层，天然岸坡稳定性较差，砂碎石地基。 岷江段河床质为冲洪积含漂石砂卵砾石，其中数粒径 d50=24-47mm；河 床稳定系数 k1=1.98-6.81，均值为 2.82，河床质不稳定；贾河段河床质为 洪积砂碎石，其中数粒径 d50=18.82-41.5mm，均值为 29.25mm；红河段河 床质为洪积含块石砂碎石。 1.3.3 天然建筑材料及施工用水 根据工程分布情况及料源质量条件，本次拟选用料场 6 处，其中砂砾 石料场 4 处，块石料场 2 处，防洪堤坝填筑料可直接采用岷江

23、及其支流河 床漫滩丰富的原地砂卵砾石和砂碎石。 施工用水可采用河道地表水或河床漫滩地下水，其水质符合施工质量 要求，但汛期河水泥沙含量大，需净化处理。 1.41.4 工程任务和规模工程任务和规模 1.4.1 自然情况和社会经济 宕昌县地处陇南地区西北部，境内高山重叠，峰谷交错，沟壑纵横， 坡度陡峻，地质构造复杂，工程区所在地南北狭长，境内高山与谷地海拔 相差悬殊，素以“山大沟深”著称。根据 2008 年的统计资料，工程区总 人口 25401 万人，其中农业人口 12960 人，占总人口的 51，非农业人口 12441 人，占总人口的 49%。土地总面积 5km2，建有全民集体所有制工业 12

24、个，职工 616 人，工业产值 2038 万元，占全县工业总产值的 82.9， 平均劳动生产率 6190 元，每公顷工业用地产值 41.54 万元。 1.4.2 工程现状及存在的问题 宕昌县城关镇防洪堤始建于上世纪 60 年代末、70 年代初，近年来，宕 昌县投入了大量人力、物力、财力兴建堤防工程，进行泥石流治理及河道 整治，在防洪减灾、保障人民生命财产安全方面，取得了显著成效，但工 程现状仍不容乐观。主要存在的问题有： 1) 设防标准低，经对已建堤防复核，岷江、贾河总计 1.95km 均不满 足防洪设计要求。 2）工程修建施工质量差，经多年运行大桥湾、贾河两岸河堤（多为白 灰砌筑）现已毁堤多

25、处。 3）河堤基础埋深浅，随着近年来在河道内挖沙使河床下降，贾河段、 岷江干流段河堤基础埋深有的仅为 0.52m，很多部位基础被掏空。 4）统一的流域治理规划未完全落实，盲目与河争地。 5）工程年久失修老化，堤基被冲刷破坏，堤身坍塌，整体质量差。 6）红河段右岸住户不断增加，洪水直接威胁着居民的正常生活和生命 财产安全。 1.4.3 工程建设的必要性 1）工程区现状河堤不满足防洪要求 工程区现状河堤原保护对象多为农田，近年来城关镇大力发展小城镇 建设，由于受地形限制，企事业单位及城镇居民均沿岷江、贾河及红河左 右岸分布，原修建堤防的设防标准低，基础埋深浅，不满足城关镇的防洪 要求。 2）工程区

26、洪水灾害严重 宕昌县多次发生洪灾，1988、1989、1990、1991、1992、1998、2000 年洪灾和泥石流灾害损失严重，为了确保人民生命财产安全，必须加大对 防洪工程的建设力度。因此，洪水和泥石流已成为制约宕昌县城关镇经济 发展的重要因素。 3）城关镇规划建设发展的需要 根据近远期发展规划，到 2020 年，工程区城市建设总用地将达到 251.56km2，人口达到 3 万人，国民生产总值将有很大提高，固定资产随之 增加，城市化水平大大提高。现状河堤防洪能力不满足城区发展的需要。 4）城区经济繁荣、稳定发展的需要 随着经济的快速发展和城市化水平的提高，防洪建设的要求越来越迫 切，为保

27、障当地的防洪安全，促进社会经济环境可持续发展，兴建宕昌县 城关镇防洪工程是十分必要和迫切的。 1.4.4 防洪标准选定 根据防洪标准 （gb5020194）规定，确定保护对象等级为等， 该工程防洪标准按 20 年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江 382m3/s， 贾河 155m3/s，红河 52.3m3/s。 1.4.5 堤线布置原则及堤距确定 堤线布置原则： 1）堤线布置与宕昌县远期发展规划相结合，相互协调一致，避免工程 重复建设和改造。 2）堤线与河势流向相适应，并与洪水的主流线相平行。河段两岸堤防 间距大致相等，堤距应大于稳定河宽要求。 3）堤线力求平顺，各堤段平缓连接，尽可能利用现有

28、堤防和有利地形。 4）清淤调整河道纵坡与修建防洪堤工程相结合，保障河道行洪通畅。 5）堤身断面的选择要因地制宜，根据堤线两侧地形、地貌及建筑物分 布情况，选择合适的断面型式。 6）所在区域耕地十分短缺，设计中尽可能利用原堤防，不占耕地或少 占耕地。 堤距根据稳定河宽确定，稳定河宽采用阿尔图宁公式计算，经过计算， 稳定河宽：岷江段为 46m，红河段 12m，贾河段 21m，红河、贾河交汇处 24m。工程区地形条件比较复杂，已建河堤堤距宽窄不一，公路桥等建筑 物对河道影响较大，且河道为游荡性河流，主槽在宽阔的河床上自由摆动， 迁徙无常，因此，堤距选择在大于稳定河宽的基础上，充分考虑河势及现 有堤防

29、、过水建筑物（公路桥）的平顺衔接。工程区已建堤防堤距为 30120m，结合工程区现状实际情况，尽量考虑少占耕地或不占耕地，经 综合分析比较，确定岷江段堤距为 70100m，红河、贾河段现状堤距为 2030m 不等，设计堤距确定为堤距 30m。 1.4.6 堤型断面形式选择 本次设计新建河堤的断面形式选用重力式挡土墙和梯形砂砾石断面两 种方案形式。浆砌石重力式挡墙临水面为直立式，背水面为边坡为 1:0.3；砂砾石梯形堤临水坡取为 1:1.5，背水坡边坡 1：1.25。 1.4.7 设计水面线推算 本次在岷江 5.6km 工程河段内，共布测河道横断面 14 条，根据确定 的防洪堤距，在断面处均调查

30、到 2006 年洪水位，依此洪水位作为高水位 控制，用公式 q=ar2/3j1/2/n 反推河段综合糙率 n，再对比河道实际情况， 分析确定得河床综合糙率为 0.038。对岷江干流大桥断面卡口处前后 500m 范围内进行河道水面曲线计算，并对各断面进行 hq 关系曲线计算，推 算出 13# 断面在设计堤防情况下的设计洪水位，然后以 13# 断面为基准断 面，采用能量公式推求上游各断面的设计洪水位。经与 2000 年洪水天然 调查水面线比较，两水面线变化基本平顺，说明堤防段河道设计洪水位水 面线基本合理，可以作为推求该河段设计洪水位的依据。岷江工程河段控 制断面设计洪水位成果列表 1-4。 对支

31、流贾河、红河工程河段，共布测河道横断面 6 条，其中贾河 3 条， 红河 2 条，两河汇合口下 1 条，分别以最后一个断面为基准断面推求水面 线。各断面 hq 关系曲线计算方法同上，糙率确定为 0.038。工程河段控 制断面设计洪水位成果列表 1-5。 岷江河段工程控制断面设计洪水位成果表岷江河段工程控制断面设计洪水位成果表 表 1-4 p=5%洪水位（m） 断面号 左岸桩号 （m） 右岸桩号 （m） 天然设计 备 注 水文 1 # 0+223.161757.141757.2 水文 2 # 0+871.440+871.911747.861748.0 水文 3 # 1+443.721+449.5

32、1740.971741.18 水文 4# 1+902.261+930.281736.161736.2 水文 4-1 2+472.592+551.891728.721728.78 水文 5# 2+799.890+388.221724.531724.58 交官鹅沟大桥下游段 水文 6# 3+300.790+894.191719.321719.40 水文 7# 3+486.321+106.251717.811717.85 水文 8# 4+067.111+519.901712.281712.30 水文 9# 4+532.192+043.511706.331706.83 水文 10# 4+933.442

33、+504.361701.161701.57 水文 11 # 5+385.652+925.061697.191697.28 水文 12 # 3+460.051692.371692.42 水文 13 # 4+0001685.891686.00 贾河、红河工程段控制断面设计洪水位成果表贾河、红河工程段控制断面设计洪水位成果表 表 1-5 p=5%洪水位（m） 断面号 左岸桩号 （m） 右岸桩号 （m） 天然设计 备注 红河水文 1# 0+43.561748.971749.12 红河水文 2# 0+381.790+193.941736.871736.78 红河水文 3# 0+629.260+443.2

34、71732.461732.54 贾河水文 1# 0+387.311755.381755.42 贾河水文 2# 1+025.191741.161741.17 贾、红河汇合水文断 面 1+844.731727.491727.32 1.4.8 堤顶超高及冲刷深度计算 堤顶超高计算：堤顶超高为堤顶安全超高加设计波浪爬高。 按堤防工程设计规范 （gb50286-98）规定，安全超高取 0.6m。 经计算确定：岷江段设计波浪爬高 0.59m，设计风壅水高度 0.0013m， （该项忽略不计） ，堤顶超高取 1.2m；红河及贾河段设计波浪爬 高 0.37m，设计风雍水高度 0.001m， （该项忽略不计）

35、，堤顶超高取 1.0m。 堤岸基础冲刷深度计算： 本次计算采用堤防工程设计规范 （gb50286-98）中堤岸冲刷深度 计算公式，对岷江、红河与贾河段均按 p=5设计洪水，进行冲刷深度计 算， 河床的冲刷深度取水流平冲深度和水流斜冲深度之最大值。因河流属 游荡型河流，主流迁徙不定，摆动幅度较大，工程区河段为弯曲形河道， 水流冲刷主要以斜冲为主，所以本次设计冲刷深度均按照斜冲考虑。经计 算后，为安全起见，再加一定的安全值，本次设计岷江段基础埋深为深泓 线以下 3.03.5m，贾河段为 3.0m，红河段为 2.5m，贾河与红河交汇段为 3.5m。 1.4.9 工程建设的任务及规模 宕昌县城关镇防洪

36、工程堤防定线总长度 16.4，其中达标段 3.33km（其中岷江左岸桩号 4+3005+405.27 段共计 1105.27m 为 2009 年 实施加固项目，投资 190 万元） ，本次设计工程建设的主要任务是在岷江 及其支流新建、加固、加高堤防总计 11.33。岷江干流保护人口 11439 人，房屋面积 490380m2，耕地面积 1500 亩；贾河河堤保护人口 6940 人， 房屋面积 205100m2，耕地 280 亩；红河河堤保护人口 1872 人，房屋面积 12360m2。根据防洪标准 （gb5020194）规定，确定保护对象等级为 等，该工程防洪标准按 20 年一遇洪水设计，相应

37、洪峰流量为：岷江 382m3/s，贾河 155 m3/s，红河 52.3m3/s，按堤防工程设计规范 （gb50286-98）规定，本堤防工程级别为 4 级。 岷江及其支流堤防工程分布情况见表 16。 岷江及其支流堤防工程分布表岷江及其支流堤防工程分布表 表 16 河名 加固 （m） 加高（m）加固加高（m）新建（m） 合计 （m） 岷江 4808.02217.093586.998612.10 红河 629.26629.26 贾河 358.71151.391580.422090.52 合计 5166.73151.391797.514216.2511331.98 1.51.5 工程总布置及建筑物

38、设计工程总布置及建筑物设计 1.5.1 工程等别及设计标准 根据防洪标准 （gb5020194）规定，确定保护对象等级为等， 该工程防洪标准按 20 年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷江 382m3/s， 贾河 155 m3/s，红河 52.3 m3/s，按堤防工程设计规范 （gb50286-98） 规定，本堤防工程级别为 4 级。 根据工程地质勘察报告，工程区地震动峰值加速度值为 0.20g，相当于 地震基本烈度为度，地震动反应谱特征周期为 0.45s，地震设防烈度按 度考虑。 1.5.2 工程总布置 本次设计的布置原则是：堤线布置与河势流向相适应并与洪水的主流 线尽量相平行，力求平顺，各堤

39、段平缓连接，尽可能利用现有堤防，不占 耕地或少占耕地。 根据工程总布置原则，结合堤防工程现状及对现状防洪标准的复核情 况，本防洪工程总体布置如下： 1）岷江段：岷江左岸上起旧城段小堡子桥上游下至下坝段下瓦窑，右 岸分为两段，上段上起小堡子桥至官鹅沟大桥，下段（岷江右岸官鹅沟大 桥以下段）上起官鹅沟大桥至计子川大桥下游。其中左岸 0+0003+300.79、3+459.013+645.87 段、3+885.854+140 段，右岸下 段（官鹅沟大桥以下）0+171.311+237.53 段共计 4808.02m 需进行基础加 固处理；右岸下段 3+302.023+519.11 段共 217.09

40、m 需进行加固加高处理。 以上对原河堤进行改建处理段共计 5025.11m，堤线均沿原旧堤线布置。 岷江右岸上段桩号 0+0002+622.96 段、下段（官鹅沟大桥以下段） 0+0000+138.37 段、3+519.114+186.55 段，左岸 3+300.793+459.01 段共计 3586.99m，未设防护堤，本次计划新建河堤。右岸上段上接小堡子 大桥桥墩，与左岸平行布置至官鹅沟大桥；右岸下段桩号 3+302.024+186.55 段位于计子川大桥下游，沿河岸布置，以保护右岸居 民及部分耕地；岷江左岸桩号 3+300.793+459.01 段在庙沟桥以上（电站 退水渠出口） ，为新

41、建段，堤线沿滨河路右侧布设，与上下已建堤防平顺衔 接。 2）贾河段：贾河左岸 0+000015.34 段、2+290.682+490.04 段、 右岸 0+00091.46 段、0+205.090+297.01 段共计 358.71m（其中 22.3m 为人民桥左右岸桥墩除外）需进行基础加固处理，左岸 0+15.340+1+482.13 段、右岸 0+91.460+205.09 段共计 1580.42m 需进 行加固加高处理，右岸 0+297.010+448.4 段共计 151.39m 需进行加高处 理。以上改建段的堤线布设沿原旧堤线进行布置。 3）红河段：因地形条件限制，右岸桩号 0+000

42、.000+629.26 段为新 建段，堤线沿民宅边缘布置。 1.5.3 堤防工程设计 根据堤线两侧地形、地貌及建筑物分布情况，本阶段设计堤型选择重 力式浆砌石挡土墙和梯形断面浆砌块石护坡两种型式。 堤顶超高：岷江干流段取 1.2m，岷江支流（贾河及红河）段取 1.0m。 岷江段基础埋深为深泓线以下 3.03.5m，贾河段为 3.0m，红河段为 2.5m 贾河与红河交汇段为 3.5m。 初拟浆砌石重力式挡墙临水面为直立式，背水面为边坡为 1:0.3；砂 砾石梯形堤临水坡取为 1:1.5，背水坡边坡 1：1.25。 1.5.3.1 新建堤防横断面设计 新建堤防型式为浆砌石挡土墙和梯形砂砾石堤浆砌石

43、护面两种形式。 岷江右岸下段桩号 0+0000+138.37 段、左岸桩号 3+300.793+459.01 段、红河右岸桩号 0+0000+629.26 段均为重力式挡土墙形式，重力式挡土 墙采用 m10 水泥砂浆砌块石，顶部宽度为 0.5m，岷江段墙高 4.07.9m（深泓线以上 1.04.4m，深泓线以下 3.03.5m） ，红河段墙高 5.05.45m（深泓线以上 2.52.75m，深泓线以下 2.52.7m） ，临水面采用 直立式，背水面坡比 1：0.3，墙顶竖直部分高 1.0m，墙趾长度 0.5m，厚度 0.5m，墙踵长度 0.5m，厚度 0.5m；岷江右岸上段桩号 0+0002+

44、622.96 段， 下段桩号 3+519.114+186.55 段为梯形砂砾石堤，梯形砂砾石形式堤防堤 身采用碾压砂砾石填筑，砂砾石夯填前需清除基础表层松散人工堆积物、 腐殖土及砂碎石，将基础坐落较为稳定的砂砾石层上，夯填相对密度不小 于 0.60。临水坡边坡 1：1.5，背水坡边坡 1：1.25，堤顶宽度 3m，堤身高 度 2.54.2m（深泓线以上） ，采用浆砌石护面，顶部厚 30cm，底部厚度 50cm，堤脚采用 1.0m0.6m 的浆砌石基础；基础埋深为 3.03.5m（深泓 线以下） ，沿堤身设纵向伸缩变形缝，每 10m 设一道，缝宽 3cm，用闭孔塑 料板填缝。详见横断面设计图。

45、1.5.3.2 加固、加高堤防横断面设计 按工程布置,加固、加高段堤防总长 7115.62m，岷江段 5025.11m，其 中加固 4808.02m，加高加固 217.09m；贾河段 2090.51m，其中加固 358.71m，加高加固 1580.42m，加高 151.39m。 1）堤防加固设计 本次设计中，拟对不满足设计要求的现状堤防基础掏蚀、坍塌、破坏 的进行加固，对堤身护面破坏的河堤，用 m10 浆砌石按原坡加固，厚度 0.3m；基础加固河堤对基础加深部分前移 0.5m 后按 1：1.5 坡度加深，厚 度 0.5m，基础埋深致最大冲刷深度以下，堤脚基础宽度 0.6m。详见横断面 设计图。

46、 2）堤防加高设计 由堤防加高设计由于受地形条件限制，并考虑与原现状河堤协调一致， 堤顶加设 m10 水泥砂浆砌块石防浪墙，墙顶高程至堤顶设计高程，基础伸 至旧堤顶 0.5m 以下，防浪墙顶宽 0.3m，底宽 0.5m，详见横断面设计图。 1.5.4 建筑物设计 1）护栏设计 拟对岷江干流下坝段、红河右岸河堤均设防护栏，采用 c20 钢筋砼预 制件，护栏断面为 1010cm2，高 1.2m，间距 3.0m，共计 2.3km。 2）越堤道设计 为方便两岸交通，在红河右岸桩号 0+197.94 处修建越堤道，详见越堤 道设计图。 3）巡堤踏步设计 为方便堤防工程的正常检查检修，沿堤线每 1km 设

47、一处人行踏步，踏 步顺河流方向上下游对称设置，踏步台阶尺寸为 0.240.20m（宽高） ， 踏步采用 c15 砼浇筑，详见踏步设计图。 1.5.5 稳定计算 本次设计对渗流、挡土墙稳定、堤身稳定、护岸稳定等进行了分析计算， 其参数均满足设计要求。 1.61.6 施工组织设计施工组织设计 1.6.1 施工条件 工程区内有 212 国道通过，左右两岸有多座桥梁通过，对外交通方便； 工程区位于宕昌县城关镇，河道内常年有水，水质满足施工及生活用水要 求；工程区已有输电线路，施工线路可以直接从该线路上“t”接。工程 区附近有丰富的砂砾石料和块石料，质量和储量可满足施工要求。宕昌县 有多家工矿企业，有充

48、分的加工制造和修理能力，可为工程施工服务。本 工程所须外购材料由业主招标采购，施工条件好。 本工程施工点多，施工干扰少，可以多工作面平行施工，施工安排有 很大灵活性，主要工程为土石方开挖、填筑及浆砌石护坡等。 1.6.2 天然建筑材料 根据本工程地质勘探报告，本次拟选砂石料场 4 处，其中粗细骨料 3 处，块石料场 2 处，填筑及垫层用料在岷江河漫滩分布广泛，质量、储量 均能满足设计要求，工程施工时就近使用。 1.6.3 施工导流 1） 导流标准 导流工程段导流围堰采用 5 年一遇洪水设计, 相应洪峰流量为 226m3/s。 2） 导流时间 本工程岷江主流段需导流，采取分段招标施工，由于分段工

49、程量较小， 选用枯水期施工，施工期为 10 月 1 日至 12 月 31 日，3 月 1 日至 6 月 30 日。 3） 导流方式及导流建筑物 导流方式采用分段围堰法碎石土体围堰加防渗土工膜防渗（一布一膜， 400g/m2） ，围堰总长 3.22km，围堰高 23m，边坡 1:1.25。 1.6.4 主体工程施工 本工程施工工艺较为简单，主要是砂砾土开挖、填筑及浆砌块石、砼 护坡、砼埋块石等工程施工，采用分段方式施工。 防洪堤工程施工: 本工程施工工艺较为简单，为保证工程施工进度， 控制工程投资，主体工程采用以机械为主、人工为辅的施工方案。 砂砾石开挖采用人工配合 1m3挖掘机开挖，8t 自卸

50、汽车拉运，局部边 角部位则由人工挖装，机动三轮车运输，干净的砂砾石就近堆放，做为筑 堤材料，质量差的砂砾石料作为回填料。 砂砾石填筑采用人工配合 74kw 推土机推运、平整，14t 振动碾碾压， 铺料厚度为 25cm30cm，狭窄、边角部位辅以人工平整，蛙式打夯机夯实， 并应通过现场碾压试验确定铺料厚度。填筑过程中卸料、铺料、碾压三个 工序采用流水作业，填筑顺序由下而上，要求相对密度大于 0.60。 浆砌石施工：块石料由自卸汽车运至施工点，砌石工程施工采用水泥 砂浆拌合机拌料，架子车运输，人工砌筑、勾缝，按照先下层、后上层， 先角石、后中石，先沿子石、后腹石的顺序进行，砌筑时缝口砌紧，底部 应

51、垫稳填实，严禁架空，不得叠砌和浮塞。 本工程防洪堤由于基础位于河道深槽以下，所以施工时，基坑涌水量 较大，需要采用潜水泵抽排基坑涌水，以保证干地施工。 1.6.5 施工总布置 根据本工程特点，采用沿堤长分段施工，分区布置。场外交通基本完 善，场内施工道路主要用于满足进场、成品料的运输、基础开挖和出渣的 需要及施工场地、营地等之间的联系，需整修临时施工道路 2.5km。 施工用风、水、电：在块石料场布置高压供风站，采用移动式空压机 供风，60 高压供风管 300m。施工用水用潜水泵将江（河）水直抽接送 至工作面，并在工作面设置铁皮水箱蓄水。工程区有现成的输电线路，施 工供电在该线路上“t”接即可

52、，只需架设少量的低压及照明线路。 生产及生活设施：生产设施包括材料加工厂 、机修保养站和物资器 材仓库；生活设施包括宿舍、办公室和食堂，拟修建临房屋 800m2，工棚 500m2。 开挖弃料及填筑料平衡：工程开挖量大于填筑量。开挖的砂砾土可考 虑二次利用，有一部分可作为废料处理，堆放在弃渣场。 1.6.6 施工总进度 施工安排总工期一年，其中施工准备期 2 个月，主体工程施工 7 个月， 工程完工期 1 个月。 1.71.7 工程永久占地工程永久占地 宕昌县境内土地资源短缺，用地矛盾比较突出，因此，在本工程布置 设计中始终把珍惜当地土地资源放在首位，尽量做到少占耕地或不占耕地。 但通过工程布置

53、，在工程建设中部分永久占地是不可避免的。 本工程本工程永久占地 18 亩，工程兴建后可恢复耕地 98 亩。临时占 地 3.5 亩。 1.81.8 环境环境保护设计保护设计 宕昌县城关镇防洪工程保护人口 2 万人、单位 58 个、房屋面积 783440m2、工矿企业 12 个、农田 1780 亩。工程建设实施后，将解决宕昌 县城关镇的防洪问题，对减免洪水灾害带来的社会经济损失，稳定社会经 济发展，其社会、经济、生态效益十分显著。工程建设对环境的不利影响， 主要集中在施工期，采取相应的工程措施、水保措施和环保措施后，可减 免、减少其影响，施工结束后，影响将消除。该工程实施对环境的有利影 响是显著的

54、、长久性的，不利影响是局部的、暂时的。 1.91.9 工程管理工程管理 1.9.1.管理机构 工程建成后，按照工程管理范围和保护范围，由宕昌县水利局抗旱防 汛办公室负责管理，不另增设管理机构。 1.9.2.工程管理范围 1）主体工程包括河道、堤身、穿堤、跨堤建筑物、防洪控导工程等。 2）附属工程设施包括观测、交通、通讯设施、测量控制标点、界碑、 里程桩、水尺及其他维护管理设施等。 3）生产生活区包括办公用房、设备材料防汛物资仓库、维修车间、砂 石料场及生活福利设施等。 4）护堤地：横向宽度应从堤防内外坡脚线开始起算，按 5m 计，部分 堤段由于河堤后为居民区、办公楼或道路，护堤范围不能保证 5

55、m，视具体 地形情况而定。 1.9.3.生产生活用房 生产生活区包括办公用房、设备材料防汛物资仓库、维修车间及生活 福利设施等，生产生活用房依托于宕昌县水利局，无需增设。 1.9.4.管理费用测算 工程年运管理费主要包括防汛费、工程维修费和其他费等。经测算， 年运行费总计 14.55 元。 1.101.10 节能节能分析分析 本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。 堤防工程以砂砾土料挖填和砼浇筑为主，工程用水只用在生活饮用及 砼拌合、堤身碾压及机械消耗上，用水量较少，约耗水 1.79 万 t。工程建 设不需开采地下水，也不会对当地水资源产生破坏，该工程是节水的。 工程施

56、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 坑排水机泵及砼搅拌、夜间照明等上面，无高耗能设备，耗电低，共耗电 9.05 万 kw.h，该工程是节电的。 工程基坑的开挖，坝体填筑均以机械施工为主，施工机械主要消耗汽 油、柴油，共约耗油 22.3t。不存在冬季取暖问题，不消耗煤等其它的燃 料。相对高耗能项目，该工程是节能的。 综上所述，该工程共计消耗油 1.79t、耗电 9.05 万 kw.h、耗水 22.3 万 t。上述能耗指标均符合甘肃省水利水电建筑工程定额标准。 1.111.11 工程设计概算工程设计概算 1.11.1 编制说明 根据甘肃省甘水发2009424 号文颁发的甘肃省水

57、利水电工程设计 概（估）算编制规定进行本工程投资概算编制。 建筑工程采用甘水规字199641 号文颁发的甘肃省水利水电建筑工 程概算定额 ；机械台班定额，执行甘水规发199641 号文颁发的甘肃 省水利水电工程施工机械台班费定额 ，并根据甘水规发199811 号文对 其一类费用乘以 1.15 进行调整，二类费用按本工程标准及能源价格计算。 价格水平年为 2010 年第 1 季度。 1.11.2 工程投资 工程项目总投资 1986.48 万元。工程部分投资 1935.45 万元， （其中： 建筑工程 1562.51 万元，临时工程 147.08 万元，其他费用 133.69 万元， 预备费 92

58、.16 万元） ，移民环境投资 51.03 万元（建设及施工场地征用费） 。 1.121.12 经济评价经济评价 当社会折现率为 8时，主要国民经济评价指标为经济内部收益率 ebcr=1.04 大于 1，经济净现值 enpv=88.35 万元大于 0。国民经济内部收 益率 eirr=8.42 ，各项指标满足规范要求，工程在经济上合理。全面治 理后，可提高防洪能力，减少洪灾损失，繁荣地方经济，提高群众物质文 化水平。 1.131.13 结论及建议结论及建议 1.13.1 结论 （1）宕昌县城关镇防洪工程保护人口 2 万人、单位 58 个、房屋面积 783440m2、工矿企业 12 个、农田 17

59、80 亩。工程防护对象等级为等，堤 防工程级别为级，防洪标准按 20 年一遇洪水设计，相应洪峰流量为：岷 江 382m3/s，贾河 155 m3/s，红河 52.3m3/s，工程区地震设防烈度按度考 虑。 （2）宕昌县城关镇防洪工程共有岷江段、红河段及贾河段河堤共 16.4km，其中 3.33km 为达标段，本次设计新建、加固、加高 11.33km。包 括岷江段新建 4216.25m，加固、加高 5025.11m；红河段新建 629.26m；贾 河段加固、加高 2090.51m。 （3）工程区地处南、北秦岭之间的陇南山地西北部，白龙江支流岷 江水系的中游。堤防工程地处河床、漫滩及、级阶地前缘部

60、位，工程 地质条件简单，没有大的工程地质问题，天然建筑材料丰富。 （4）工程施工期安排在枯水期，导流时段为当年 10 月翌年 7 月。 总工期为 1 年，主体工程施工期为 7 个月。主要工程量为：土、砂砾石开 挖总量 32.13 万 m3，砂砾夯、回填筑总量 23.82 万 m3，砼总量 168m3，浆 砌石总量 4.18 万 m3。主要材料用量：水泥 5583t，砂子 16749m3，石子 158m3，需总劳力 17.39 万工日。 （5）根据编制原则，结合本工程的实际情况，经计算分析该工程投 资总计 1986.48 万元，其中：工程部分投资 1935.45 万元（建筑工程 1562.51