焦作市新河源头综合治理设计工作报告

1、焦作市新河源头综合治理工程设计工作报告黄河勘测规划设计有限公司2019年 04月1 工程概况1.1 河道现状新河为大沙河支流， 属海河流域卫河水系， 是焦作市西南部防洪、 排涝的主要河道， 发源于焦作新区李万乡灵泉坡村西北灵泉湖， 沿途 有普济河、群英河、翁涧河、李河等四条河道汇入，于周庄东穿越丰 收路后入大沙河，河道长约 18.70km，平均纵坡 1.1/1000。流域面积 272km2。流域内地形由西北向东南倾斜，依据地貌单元及形态划分为山 区、山前坡地岗丘区和平原区。山区海拔高度 2001700m，为构造 剥蚀中低山地貌；山前坡地岗丘区，海拔高度 95200m，由山前冲 洪积堆物构成；

2、平原区为洪积冲积扇群形成的山前倾斜平原， 地面平 坦，地势由西北向东南倾斜，地面坡度 1/20001/1000。本次新河源头综合治理工程范围为新河源头灵泉湖至普济河入 河口以西，治理段河道长 3.25km.，该段河道属山前倾斜平原区，无 支流汇入， 根据焦作市城区防洪规划报告 （河南省水利勘测设计研究 有限公司 2012年 6 月）及焦作市城区水系规划报告（河南省水利勘 测设计研究有限公司 2012年 6 月），无行洪要求，为自然河道，现状 河道淤积严重，断面萎缩，丧失了生态功能。1.2 可研、初设批复2013 年 6 月，黄河勘测规划设计有限公司编制完成了焦作市 新河源头综合治理工程可行性研

3、究报告 。焦作市发改委于 2013 年 9 月以焦发改农经 2013555 号文予以批复。根据可研批复意见，于 2013年 10月编制完成了 焦作市新河源头综合治理工程初步设计报 告。焦作市发改委于 2013 年 11 月以焦发改投资 2013 679 号文 予以批复。 治理工程范围为新河源头灵泉湖至普济河入河口以西， 治 理段河道长 3.25km，工程建设内容包括水工和绿化两部分：河道主 槽疏浚 3.25km，新建渠首进水闸 1 座、设计流量 10m3/s，景观溢流 堰 2 座；景观绿化工程布置于该治理段两岸坡两侧各 30m 范围内， 绿化景观工程总面积约 19.2万 m2。工程概算总投资

4、2112.84 万元，其中建安工程费 1809.61万元， 工程建设其它费用 204.5 万元，基本预备费 98.73 万元。建设总工期 4 个月。2 水文新河为大沙河左岸一级支流， 位于焦作市城区南部， 其主干发源 于平原；但其支流普济河、群英河、翁涧河、李河均发源于北部太行 山区，在平原汇入新河，其特点是河道源短流急，在山区为峡谷，基 岩裸露，局部有砾石沉积，出山口后进入丘陵，河道为黄土冲沟，入 平原后河床变小，洪水多以急流形式进入新河干流。本次新河源头综合治理段位于山前倾斜平原区，无支流汇入。3工程地质概况 （1）项目区位于山前冲洪积平原之上，地势平坦，无不良外动力地质作用， 无全新活动

5、断裂分布， 地基土为第四系冲洪积一般粉质 粘土，浅表土为新近人类活动的耕植土；（ 2）项目区抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g，建筑场地类别为 类，特征周期值为 0.45s，建筑抗震地段为 可进行建设的一般地段；（3）项目区可不考虑地震液化影响，无影响场地岩土地震稳定 的不良外动力地质作用及震陷条件，系为地震稳定场地；（4）所在场地环境类别为 类，地下水按环境类型水评价对混 凝土结构无腐蚀性， 按地层渗透性水评价对混凝土结构无腐蚀性， 对 钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水条件下无腐蚀性， 在干湿交替条件 下无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。4 工程任务规模4.1 工程任务根据

6、焦作市政府工作报告， 按照焦作市城市水系规划要求， 在河 道现状的基础上， 综合治理工程以改善该河段水环境为主， 形成景观 水面，兼顾向龙源湖供水等综合功能的恢复提高， 按照龙源湖公园供 水要求及生态河道用水要求确定河道开挖疏浚，形成景观水面 1530m，两岸辅以景观建设，最终实现河道 “水清、流畅、岸绿、景 美”，使人与自然和谐共处，提高当地居民的生活环境。4.2 规划原则（ 1）尊重现状合理规划场地内的功能和分区， 将堤内与内外的植物融合， 将人 工生态景观与原有生态景观有机结合， 并按照林木种植生长和养护管 理的需要的条件，对现状进行适当整理。（ 2）造地造树 树种规划上，以乡土树种为主

7、，兼顾多样性需要，种植能够适应 本地生长条件的外来植物，以彩色植被为主，突出大绿量、乔灌花， 四季有景，三季有花。（3）功能优化 综合考虑绿地的生态功能，文化功能，游憩功能，合理进行植物 群落规划设计， 既能充分展示现代人的生态理念， 也有利于后期的经 营管理维护。（ 4）景观多样性 规划设计以人为本，方便舒适，塑造多样化的景观空间，做到 林园相映，林水相依，林路相联，营造出景观与自然融为一体的意境。4.3 工程规模本次新河源头河道综合治理工程，治理段河道中心长度为 3.25km。工程规模为：河道主槽疏浚 3.25km，新建渠首进水闸 1 座， 设计流量 10m3/s，景观溢流堰 2座，河道两

8、岸 30 m范围内景观绿化 面积 19.2 万 m2。5工程设计5.1 设计依据（ 1）水利水电工程初步设计报告编制规程 （DL5021-93）;（ 2）灌溉与排水工程设计规范 （GB50288-99）；（ 3）防洪标准 （GB5020194）；（ 4）水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL2522000）；（ 5）水利水电工程设计工程量计算规定 （SL328-2005） ;（ 6）水利水电工程施工组织设计规范 （SL303-2004）; （7）水闸设计规范（SL265-2001）；（ 8）堤防工程设计规范 （GB50286-98）；（ 9）主要造林树种苗木质量分级 （GB6000 1999）

9、；（ 10）城镇规划绿化计划及环境卫生规范 ；（ 11）城市绿地设计规范 （GB50420-2007）。5.2 工程等别 本次生态河道治理考虑到向龙源湖公园供水及形成景观水面用 水要求，渠道节制闸设计流量按 10m3/s 设计，按照水闸设计规范 ( SL265-2001)，确定工程等别为 等，建筑物级别为 5 级，临时建 筑物 5级。本工程区地震动峰值加速度为 0.15g，地震基本烈度 度。5.3 工程总体布置根据该河道治理任务，工程总体布局为：河道开挖疏浚 3.25km， 考虑到生态景观要求， 适当扩大河道断面， 在渠首设节制闸一座， 引 水流量 10m3/s，桩号 K0+800， K3+1

10、50分别布置景观溢流堰各一座。5.4 河道工程设计5.4.1 正常水位确定为保证河道亲水和景观要求， 正常蓄水位在焦晋高速以西 2m 深， 焦晋高速公路以东 2.5m 深，相应水面宽度在 15-30m。5.4.2 河道断面确定根据两岸景观布置及河岸两侧空间开阔程度， 河道设计断面采用 上陡下缓梯形断面。 结合河道断面现状分河段进行设计， 其中焦晋高 速公路以西 K0+000K0+950采用底宽 5m，正常水位以下边坡 1： 3， 以上 1： 2，河道比降 1/1000；焦晋高速公路以东 K1+050K3+250底 宽 10m，正常水位以下边坡 1：5，以上 1： 3，河道比降 1/1700。5

11、.4.3 渠首进水闸渠首进水闸设计流量 10m3/s。设计闸底高程 101.50m，设计正常 蓄水位 104.50m，位于新河渠首，设计 3 孔闸。进水闸采用开敞式结 构，闸室段顺水流方向总长 8m，采用开敞式钢筋混凝土结构。混凝 土底板厚 0.7m，闸墩采用钢筋混凝土挡土墙结构形式 ,顶部设排架， 闸门采用铸铁闸门， 启闭机采用手电两用螺杆式启闭机。 闸室后部设 3.0m 宽的交通生产桥。闸室控制段前设混凝土防渗铺盖护底， 长 13m，岸坡以圆弧翼墙 与岸坡平顺连接；闸室后采用挖深式消力池，深0.5m，长 12m，岸坡为混凝土翼墙； 消力池后接浆砌石扭曲面长 15m，海漫护底长 6m， 岸坡

12、采用混凝土护坡厚 0.2 m。5.4.4 溢流堰设计根据河道景观要求 ,分别在断面桩号 K0+800和 K3+150 处设置两 座低水头景观溢流堰 ,结合考虑当地筑堰经验，堰型为浆砌石溢流堰。 堰高分别为 2.0m-2.5m,堰顶宽度为 2.0m。依据混凝土重力坝设计规范 (SL319-2005)，拟定堰体断面形 式为截顶三角形。其中 :1#溢流堰上游为铅直面，下游坡 1:0.5，最大 堰高 3.5m，堰顶长 22m； 2#溢流堰上游为铅直面，下游坡 1:0.5，最 大堰高 4.5m，堰顶长 63m。5.4.5 岸坡防护工程设计河道边坡采用自然边坡需进行开挖。 K0+000-K0+800段河道

13、边坡 1：31：2，K0+800K3+250段河道边坡 1：51：2，溢流堰进口及下 游消能段边坡采用 M7.5 浆砌石护坡。 K2+100K3+100段河道内设置 3 处湖心岛，湖心岛岸坡采用格宾结构，边坡 1： 1。K1+200 处为高 压线杆，为保证线杆基础稳定，在河道左岸边坡 20m 范围内采用格 宾防护，防护高度为 3.0m，宽度为 1.5m。5.4.6绿化景观工程设计景观绿化工程布置于该治理段，绿化带分布于堤岸两侧各 30 m 范围内，设计绿化景观工程总面积约为 19.2万 m2。两岸绿化林带内 各设置一条宽 4m 的沥青路面，供游人通行。根据河道走向，在适当 位置设置景观栈道 1

14、6 处。5.4.7 设计工程量本工程主要工程量为：主体工程主要工程量为：土方开挖 23.56 万 m3,土方回填 0.24 万 m3，浆砌石 0.12 万 m3, 砼及钢筋砼 0.29 万 m3，沥青路面 2.51万 m2，钢筋制安 8.15t。 6设代服务自河道治理工程开工建设以来， 我公司成立了新河源头河道综合 治理工程设代组，由水工、地质、景观绿化等各专业设计人员组成。设代组以为工程建设服务为宗旨， 做到随叫随到，解答问题及时， 服务及时，从设计角度确保工程顺利施工。（1）本工程设计完成后，工程开工前就有关工程设计要求及应 注意事项向施工单位进行设计交底。（2）在施工过程中派出设计代表，

15、及时解决施工中出现的技术 问题，及时进行变更补充设计并提交给业主。（3）设计代表根据工程施工需要经常到工地，对施工中存在的 不符合设计要求的作法、不当施工方法及时向业主、监理工程师、施 工单位提出口头或书面意见。及时参与工程各部位的中间验收工作， 提出工程质量方面的意见和建议， 促使工程质量满足设计规范和设计 要求。按时参加业主或监理主持的各种技术讨论会议。（4）配合业主、监理单位对施工进度及主要工程量进行控制和 确认，加快施工进度，确保工程及人员安全。工程开工以来， 本着设计为工程服务的宗旨， 积极与业主、监理、 施工密切配合，从而确保了该工程的顺利实施7设计变更该治理工程在施工过程中，主要

16、涉及设计变更有 2 个；变更 1：在工程施工过程中 2 标段 K2+800 三处湖心岛取消，主 要原因是由于部队征地问题无法解决，河道征地红线由 100m 缩窄 80m，相应取消三处湖心岛。变更 2：在工程施工过程中 1 标段 K1+150 处有高压线杆，为保 证线杆基础稳定，河道断面缩窄宽。变更 3：在 1 标施工中， 由于新河综合治理施工 I 标招标时间是 2013 年 11 月份，当时南水北调主线还在施工，在南水北调施工期间，为了降低地下 水，南水北调在河岸两侧采取的是井点降水，新河上游来水及地下水全部截断， 新河是一条干河。 2015年 3月份业主通知我部进场时，南水北调主干渠已经竣

17、工通水，新河上游来水及地下水位已恢复 （经实地测量新河地下水位在原地面以 下 0.7-1.0m ），现在新河上游的平均来水约有 1.2-1.5m3/s （不包含地下渗水） ， 施工环境的变化导致现场施工难度增加、排水、降水困难、施工工效降低、费用 增加（投标时土方开挖为干地开挖，实际土方开挖为原地面 0.7-1.0m 以下泥土 开挖）。变更 4：在 1 标施工中， 由于新河综合治理施工 I 标 K1+600K2+200征 地范围线发生变化， 原计划征地范围 100m，现状征地宽度 80m，致河道两岸土方 量差异较大。 根据业主通知要求， 河道中心线南移， 致本段范围内土方量发生变 化。变更 5

18、：在 1 标施工中， 1#溢流堰位于新河源头综合治理工程一标段 K0+800处，该处自然地面标高为 103.5m，开挖基地标高为 97.7m，开挖深度约 6m，经现场勘查，上部 1-2m 为杂填土， 2-5m 为流沙层，地下水位高程为 102.569m，因地下水位较浅， 出水量大， 地质情况较差，周围土质不足以支撑拟 基坑稳定，必须采用井点降水方案， 降低地下水位， 方能进行基坑开挖进行施工。变更 6：在 1 标施工中， 2015 年 6 月 16 日，业主下发决定取消我标段渠首闸及溢流堰仿石混凝土，预计减少投资 43 万元变更 7：在 11 标施工中，由于新河综合治理施工 2标招标时间 是 2013 年 12 月份，当时南水北调主线还在施工， 在南水北调施工期 间，为了降低地下水，南水北调在河岸两侧采取的是井点降水，新河 上游来水及地下水全部截断，新河是一条干河。 2016年 3月份业主 通知我部进场时， 南水北调主干渠已经竣工通水， 新河上游来水及地 下水位已恢复（经实地测量新河地下水位在原地面以下 0.7-1.0m ）， 现在新河上游的平均来水约有 0.5-1m3/s （不包含地下渗水） ，施工 环境的变化导致现场施工难度增加、 排水、