[宝典]高新区污水干管(批)

1、1 概述概述项目背景项目背景根据湘潭市城市总体规划 （2010-2020）和河东地区排水工程规划 （2010-2020） ，湘潭市城区排水体制规划为分流制：新建区全部按分流制，现有合流制地区近期采用截流式合流制，远期结合城市的建设逐步改造成分流制。为完善湘潭市河东城区排污管网，从水资源及水环境的保护、提高城市形象的角度看，对湘江沿线排水口进行截污整治，是保护水资源及水环境的必要措施。根据湘潭市环境保护局提供的资料，湘江湘潭城区段现有入江排污口 31 个，具体情况见表 1.1-1。表 1.1-1 湘江湘潭城区段入江排污口情况表序号排污口名称位置排污口性质1电石厂基本无废水2严家港基本无废水3电厂

2、温排水水质达标4牛头坝生活污水5向家塘生活污水6求子坝生活污水7阳塘渠生活污水8湘机闸生活污水9铁牛涵生活污水10东风港湘江右岸地表水序号排污口名称位置排污口性质11炼铁口湘钢工业废水12工农闸湘钢工业废水、生活污水13爱劳渠生活污水14河东排口河东污水处理厂尾水15湘纺生活污水16双埠渠生活污水17电化厂工业废水18色织厂工业废水19助剂厂工业废水20硫酸厂工业废水21有机化工业废水22颜料化工业废水23翔鹏公司工业废水24红河渠地表水25烂坝子地表水26蓝天西厂排污口湘江右岸蓝天退出，无废水27大码头生活污水28望衡亭人防排水29一级渠生活污水30二级渠河西污水处理厂尾水31争光渠湘江左岸

3、生活污水、工业废水其中 5 个排放口不需截流：电厂温排水和炼铁口、工农闸分别为新电厂和湘钢处理达标后的工业废水排放口；河东排口为河东污水处理厂的尾水排放口,望衡亭为人防工程排水口；竹埠港地区退二进三后，取缔电化厂、色织厂、助剂厂、硫酸厂、有机化、颜料化、翔鹏公司7 个排污口；其余 19 个排污口（电石厂、严家港、牛头坝、向家塘、求子坝、阳塘渠、湘机闸、铁牛涵、东风港、爱劳渠、湘纺、双埠渠、红河渠、烂坝子、蓝天西厂排污口、大码头、一级渠、二级渠、争光渠）污水通过截污管道收集后排至各污水处理厂。本次设计的污水管道截流求子坝、向家塘 2 个排污口。截污干管向东至五大桥处与高新技术产业开发区五大桥至板

4、马路截污干管相接，向西至双拥南路处与铁牛埠截污干管相接，截污干管全部敷设在滨江路北侧，m。本项目总投资 4990.97 万元（不含征地拆迁费） 。部分管段离防洪堤距离不足 100m。2013 年 8 月，由湘潭市规划建筑设计院完成了湘潭市高新区沿江路（双拥南路湘江五大桥）污水管道工程方案设计 ；2013 年 9 月，由湖南省资源规划勘测院完成了湘潭高新区滨江大道污水干管水文地质工程地质勘察报告 。根据中华人民共和国水法 、 中华人民共和国防洪法及河道管理条例 、水利部、国家计委水政19927 号河道管理范围内建设项目管理的有关规定 、 湖南省实施办法及湘水电政(1992)第 06 号河道管理范

5、围内建设项目管理的有关规定等有关法律法规要求。我单位受业主委托，编制完成了湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程防洪评价报告，既有利于工程的建设，保证工程的安全，又为河道管理单位和水行政主管部门提供科学可靠的审批依据。评价依据评价依据1.2.1 国家有关法律、法规及有关规定(1)中华人民共和国水法 ，2002 年 10 月 1 日；(2)中华人民共和国防洪法 ，1997 年 8 月 29 日；(3)中华人民共和国河道管理条例 ，1988 年 6 月 10 日；(4)水利部、国家计委水政19927 号河道管理范围内建设项目管理的有关规定 ；(5)水利部办公厅(办建管2004109 号

6、)河道管理范围内建设项目防洪影响报告编制导则(试行)；(6)湖南省实施中华人民共和国河道管理条例办法，1995 年 4月 6 日；(7)湘水电政(1992)第 06 号河道管理范围内建设项目管理的有关规定 。中华人民共和国国家标准防洪标准(GB50201-94)；(2)中华人民共和国国家标准水位观测标准 （GBJ13890） ；(3)中华人民共和国国家标准河流流量测验规范 （GB50179-93） ；(4)中华人民共和国国家标准河流悬移质泥沙测验规范 ；(5)中华人民共和国国家标准堤防工程设计规范(GB50286-2013);(6)中华人民共和国水利部水利工程水利计算规范 （SL104-95）

7、 ；(7)中华人民共和国水利部水利水电工程设计洪水计算规范（SL4493） ；(8)中华人民共和国水利部水利水电工程水文计算规范 （SL278-2002） ；(9)中华人民共和国水利部水利水电工程设计洪水计算规范 ；（10）中华人民共和国国家标准河港工程设计规范 （GB50192-93） 。(1)湘江流域防洪规划报告(湖南省水利水电设计研究院，1999年)；(2)湖南省湘潭市城市防洪工程初步设计报告(湖南省水利水电勘测设计研究院，2003 年 6 月)；(3)湘潭市城市总体规划(2010-2020 年) ；(4)湘潭市高新区沿江路（双拥南路湘江五大桥）污水管道工程方案设计 （湘潭市规划建筑设计

8、院，2013 年 8 月） ；(5)湘潭市高新区沿江路（双拥南路湘江五大桥）污水管道工程方案设计 （湘潭市规划建筑设计院，2013 年 9 月） ； (6)湘潭高新区滨江大道污水干管水文地质工程地质勘察报告 。（湖南省资源规划勘测院，2013 年 9 月） ；(7)长沙综合枢纽正常蓄水位选择和水库回水计算专题报告 （湖南省水利水电勘测设计研究院，2009 年 12 月） ；(8)业主提供的项目其它相关资料。1.3 工作内容及技术路线工作内容及技术路线（1）主要工作内容本次防洪评价主要依据水利部办公厅(办建管2004109 号)河道管理范围内建设项目防洪影响报告编制导则(试行)和湘水洞管2001

9、18 号河道管理范围内建设项目防洪影响报告编制大纲进行。报告对湘潭市高新区沿江路（双拥南路湘江五大桥）污水管道工程对邻近河东大堤的防洪影响安全进行了资料收集、勘察、分析等工作。根据湘潭市高新区沿江路（双拥南路湘江五大桥）污水管道工程方案设计的截污干管线图，施工方案及施工特点，所处地段的堤防特征资料、地质情况等资料，以堤防渗流、岸坡抗滑稳定、顶管铺设、管道运行阶段等进行分析计算。在分析计算的基础上，对管道工程给堤防安全带来的不利影响进行评价。（2）技术路线本次评价的计算内容有工程处设计洪水、堤防渗流及堤防抗滑稳定计算等。设计洪水位：设计洪水位：本工程位于湘江长沙综合枢纽回水区域内，本次计算设计洪

10、水位直接采用长沙综合枢纽正常蓄水位选择和水库回水计算专题报告中 1%频率设计洪水位成果，通过内插求得计算断面洪水位。堤防渗流：堤防渗流：堤防渗流稳定分析采用有限元分析法，本次分析计算采用国内专业渗流分析软件（理正渗流分析软件）进行。本次计算所需堤防物理力学指标采用湘潭高新区滨江大道污水干管水文地质工程地质勘察报告中提供的工程力学指标。分析百年一遇洪水情况下堤内脚至污水管道渗流情况。综合评价：综合评价： 在以上各项计算的基础上，对工程建设相关影响作出综合评价。1.4 高程系统高程系统本报告如无特别说明，高程系统为 85 国家高程基准。2 基本情况2.1 建设项目概况建设项目概况名称：湘潭市高新区

11、滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程地点：湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程位于湘潭市岳塘区，起点五大桥，终点双拥南路。截污干管向东至五大桥处与高新技术产业开发区五大桥至板马路截污干管相接，向西至双拥南路处与铁牛埠截污干管相接，m，全部位于滨江路北侧。湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程起点五大桥，终点双拥南路，m，项目总投资 4990.97 万元（不含征地拆迁费） 。截污干管全部敷设在滨江路北侧，其中 K0+000K0+640(W1W9)，K3+500K4+232(W45W55)段，污水干管至防洪堤距离不足 100m，最近处离堤防坡脚约 70m。（1）截污干管

12、管径及坡度五大桥至二大桥段：D=1500，i=0.0006，二大桥至双拥南路段：D=1800，i=0.0005。（2）截污干管管材截污干管管材料选择如下：埋深大于 6 米时采用顶管施工工艺，管材采用钢筋混凝土 III 级管，小于等于 6 米时采用采用顶管施工工艺，管材采用钢筋混凝土级管。（3）管道附属构筑物为满足管道检修、维护、清淤、除垢等要求，污水管道每隔一段距离均需设置检查井，检查井间距控制在 30m1227.45m。（4）施工工艺截污干管埋深达到 4.3-12.7m，故本次设计采用顶管施工工艺。顶管施工工艺如下：双向工作井尺寸 L*B=6.0m*4.5m，三向工作井尺寸L*B=6.0m*

13、6.0m，接收井尺寸 L*B=4.5m*3.0m，施工完毕后，在工作井和接收井内按规范要求砌筑检查井，其余管道段检查井采用“骑马井”工艺。湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程位于湘潭市岳塘区。湘潭市现辖两个区、两个县级市、一个县。两个区分别为雨湖区、岳塘区，两个县级市为湘乡市、韶山市，一个县为湘潭县。全市总面积5015km2，湘潭历史悠久，自古以来便是湘中重要的商业中心，早在十七世纪就是全国著名的“米市”和“药都”。湘潭气候温和，土地肥沃，物产丰富，是全国重要的粮猪生产基地，因盛产湘莲被称为“中国湘莲之乡”。湘潭是中国重要的机电工业基地。现已形成以冶金、机电、纺织、化工、建材为主

14、体并极具竞争力的支柱产业。2012 年末全市常住人口为 278.1 万人，其中城镇人口 150.45 万人。2012 年，全市地区生产总值 1282.35 亿元，其中，第一产业增加值110.50 亿元；第二产业增加值 765.65 亿元；第三产业增加值 406.20 亿元，人均地区生产总值 46247 元。 全市财政总收入 122.28 亿元，全年城镇居民人均可支配收入为 23549 元，农村居民人均纯收入 11316 元。湘江是洞庭湖水系中流域面积最大的河流，长江七大支流之一，它发源于广西灵川县，于东安县进入本省，纵贯于南岭山地向洞庭湖平原过渡的山丘盆地之间，沿途接纳各支流后，流经永州、衡阳

15、、株洲、 湘潭、长沙等地，在湘阴县濠河口分两支注入洞庭湖，全长 856km(本省670km)，流域面积 94660 km2(省内 85383 km2)，河流平均坡降为0.134。湘江流域內地层复杂，从震旦纪到第四纪岩层多有出露。水系发育，支流众多，5km 以上的河流 2157 条。左右两岸不对称，右岸支流发源于东南部或东部的山区，河流较长，二、三级支流较多，集水面积较大，水量也较丰富，蕴藏着丰富的水能资源，流域面积大于 5000 km2的支流有潇水、舂陵水、耒水、洣水、渌水等 5 条，其中潇水、耒水、洣水等三条支流都在 10000 km2以上；左岸支流由于多发源于衡邵丘陵区，一般河流较短，二级

16、支流较少，集水面积不大，仅涟水流域面积在 5000 km2以上，其余多短小，水量也不及右岸支流丰富。湘江及其主要支流特征见表 2.2-1。湘江在永州以上为上游，植被良好，降水充沛，水资源量较丰富；永州至衡阳为中游，河流流经起伏的丘陵、盆地之间，水资源量相对短缺，干旱威胁着本区工农业生产；衡阳以下为下游，地势平坦，比降大为减小，河谷宽广，阶地发育，水量大增，成为大河，衡阳、株州、湘潭、长沙等重要城市紧依两岸，是我省政治、经济、文化中心。湘江干、支流沿河两岸多为蜿蜒起伏的丘陵、沿河小平原或河间小型盆地。长沙以下的冲积平原范围较大，与资水河口平原相连，形成肥沃的滨湖平原。湘江流域土壤以红色土壤和黄色

17、土壤为主。湘江流域内森林主要分布于中、上游，以潇水流域最多。植物种类以杉、松为主，中、下游丘陵地区主要为经济林。湘江流域水土流失最严重的为蒸水流域。表表 2.2-1 湘江及其主要支流特征湘江及其主要支流特征 河 流名 称发 源 地 点河 口 地 点河长(km)流域面积(km2)平均比降()湘 水广西灵川县海洋坪龙门界湘阴县濠河口85694660潇 水蓝山县野猪山南永州市萍岛35412099白 水桂阳县大土岭祁阳县白水镇1171810舂陵水蓝山县人形常宁市茭河口2236623耒 水桂阳县烟竹堡衡阳市耒河口45311783洣 水炎陵县天障冲衡山县洣河口29610305渌 水江西省萍乡千柱 岭株洲县

18、渌口镇1665675浏阳河浏阳市横山坳长沙市陈家屋场2224665右岸支流捞刀河浏阳市石柱峰长沙市泽油池1412543祁 水祁阳县九塘坳祁阳县城关1141685蒸 水邵东县雁鹅圳衡阳市草桥1943470涓 水南岳区南岳峰湘潭县小对河1031764涟 水新邵县观音山湘潭县湘河口2247155左岸支流沩 水宁乡县扶王山望城县新康1442430湘江流域洪水主要由暴雨形成，洪水时空变化特性与暴雨特性一致。暴雨多发生于每年 47 月，尤以 5、6 两月为甚，时空分布不均。湘东南汝城为流域的暴雨中心之一。暴雨历时多为 1d；连续 2d 或 2d 以上的较少。但在两次暴雨过程之间，间以大雨或中雨，因而形成历

19、时长、雨区广、强度大的强降水过程，这种雨型极易构成湘江大洪水。湘江流域洪水主要由气旋雨形成，洪水时空变化特性与暴雨特性一致，每年 49 月为汛期，年最大洪水多发生于每年的 48 月，其中 5、6两月出现次数最多。干流中、下游洪水过程多为峰高量大肥胖型单峰洪水，次洪历时 10d 左右，湘江控制站湘潭站次洪历时长达 15d 左右。拟建工程位于湘江下游湘潭河段，河段上游河道较顺直，下游在下摄司附近呈“C”型弯道，左岸有涓水、涟水汇入。工程位置湘江距湘江入洞庭湖口较远，汛期受洞庭湖洪水顶托影响较小，河道在历史演变过程中相对稳定，变形甚微。工程位置湘江左岸为湘潭县，右岸为岳塘区。右岸为河东保护圈范围，已

20、达 100 年一遇防洪标准。根据 2013 年 9 月湖南省资源规划勘测院编制的湘潭高新区滨江大道污水干管水文地质工程地质勘察报告 ，工程段工程地质情况如下。2.2.5.1 地形、地貌及地质概况本场地位于湘潭市五大桥至双拥南路之间，沿滨江大道偏南侧，场地原始地貌属流水冲积江河冲积平原（-6jal） ，为二级阶地，由白沙井组砂砾层及似网纹状粘性土层组成基座阶地，基底岩层为白垩系戴家坪组泥质粉砂岩以及泥盆系佘田桥组泥灰岩。拟建场地在勘察期间地面稍有起伏，其中五大桥至青年路段正在进行道路的施工，原始地貌大部分被破坏，青年路至双拥南路段基本为原始地貌，沿线分布有大面积的稻田和多个水塘，勘察期间测得高程

21、为米。通过野外实地调查，五大桥至胜利钢管厂路段和二大桥至双拥南路段两个区域离湘江河堤内侧较近，此地段堤身、堤基未有滑坡、开裂、塌陷等险情记录，堤内也未有管涌、流土、砂沸等险情发生。工程区内未发生过泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害，历史上没有因发生上述地质灾害而造成人员及财产损失的记录。整个工程区范围高差相对不大，大多在 10m 之内，陡坎不发育，无产生滑坡、泥石流等不良作用的条件。工程区未发现其它如危岩、暗滨、厚层软土等不良地质现象。2.2.5.2 地层根据本次勘察结果，结合区域地质资料，场地内揭露地层自上而下依次为：（1）杂填土（为地层编号，下同） （Q4ml）：灰褐色、黄褐色，主要由粘性

22、土组成，夹含建筑垃圾，结构松散，密实度差，稍湿。此层在勘察场地的钻孔内除ZK39、ZK40、ZK50、ZK62、ZK63、ZK69、ZK74ZK77、ZK80ZK83 有分布，层厚米，层顶标高米,层底标高米。（2）耕土（Q4pd）：褐色，见植物根系，结构较松散，密实度较差，可塑。此层在勘察场地的钻孔内仅ZK16ZK20、ZK40、ZK41、ZK50、ZK62、ZK63、ZK66、ZK69、ZK74ZK77、ZK80ZK83、ZK85 有分布，层厚米，层顶标高米,层底标高米。（3）粉质粘土（Q3al）：黄褐色，具似网纹状结构，局部夹灰白色高岭土条带，稍湿，硬塑状态，无摇振反应，稍有光滑，干强度中

23、等，韧性中等。此层在勘察场地的钻孔内除 ZK30 未见分布外，其余钻孔均有分布，层厚米，层顶标高米，层底标高米。（4）粉土（Q3al）：褐黄色，含云母片，稍湿，稍密状态，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。此层在勘察场地的钻孔内除 ZK29ZK36 未见分布外，其余钻孔均有分布，层厚米，层顶标高米，层底标高米。（5）圆砾（Q3al）：灰黄色、灰白色，砾石母岩成份主要为石英砂岩、硅质岩等，粒径大于 2mm 的颗粒占 55%左右，一般 2-30mm，粗者大于 40mm，以亚圆形为主，级配一般，上部孔隙为大量粘性土及少量细砂充填，下部孔隙为粗、中砂及少量粘性土充填，湿至饱和，中密，局部密实。

24、此层在勘察场地的钻孔内均有分布，层厚米，层顶标高米，层底标高米。（6）粉质粘土（Q1el）：紫红色，系基岩风化残积成因，无摇振反应，稍湿，硬塑，纵面无光泽，干强度中等，韧性中等。此层在勘察场地的钻孔内仅 ZK31ZK49 有分布，层厚米，层顶标高米，层底标高米。（7）强风化泥质粉砂岩（Kdnd）：紫红色，粉砂质结构，泥质胶结，中厚层状构造，节理裂隙发育，岩芯成块状、饼状、短柱状，裂隙面见黑色铁锰质氧化物浸染，遇水易软化，属极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级级。此层在勘察场地的钻孔内仅 ZK31ZK84 有揭露，未揭穿该层，控制层厚米，层顶标高米，控制层底标高米。（8）强风化泥灰岩（D3s）：灰

25、黄色、黑色，泥晶结构，块状构造，岩芯多呈碎块状、饼状，少量短柱状，原生结构面及裂隙较清晰，呈闭合状，岩石较为致密、坚硬，岩体极破碎，属软质岩类，岩体基本质量等级级。此层在勘察场地的钻孔内仅 ZK1ZK30、ZK85 有揭露，未揭穿该层，控制层厚米，层顶标高米，控制层底标高米。根据城市区域地质调查报告 （株潭幅）地质资料，勘察区毗邻马家河斜降构造亚块体，管线穿越王爷庙逆断层、桔子港断层，邻近上元冲断层。自新构造期尤以新开铺期以来，马家河斜降构造亚块体具在总体上升之下的斜降变形趋势。以堆积作用为主，成为湘江株洲段河相堆积速率最大的场所。层状地貌发育，并表现为由南东向北西之斜降运动，变形幅度约 45

26、-50m，在白水江期后，由于该构造亚块的北边的斜降，使东西流向之湘江在此折向南西，并向南东侧蚀，使河心古桑洲侧向南迁移。就目前来讲，上述断层构造暂时处于一个相对稳定的状态，虽然拟建场地周边的区域构造背景比较复杂，但就此次勘察的情况来看，管道沿线未发现产生滑坡、泥石流的岩土工程地质条件，沿线范围内不存在采空区，综合评价，场地目前是稳定的。（1）地表水湘江是调查工作区的区域水系，主航道河床宽 650800m，总体上水流平缓，水力坡度 0.105左右。据湘江湘潭水文站资料统计，年均水位，年均流量为亿立方米。最高洪水位 (1994 年 6 月 18 日)，相应流量为 20800m3/s；最低枯水位 m

27、（2011 年 6 月 16 日） ，最枯流量为100m3/s（1966 年 10 月 6 日） 。管道沿线分布有大量的人工开挖的水塘，水深一般。除连接水塘、稻田的水沟外，未见有其它如水渠、溪流等地表水系。（2）地下水根据本次勘察结果，场地范围内地下水可分为：上层滞水、孔隙潜水及基岩裂隙水三种类型。A、上层滞水：含水层主要为杂填土及耕土中，补给来源为大气降水及地表水，受季节影响，变化明显。勘察期间水量较贫乏。B、孔隙潜水：赋存于圆砾层中，主要补给来源为上层滞水的渗透补给与同层含水层侧向迳流补给，勘察期间水量较丰富。C、基岩裂隙水：赋存于白垩系泥质粉砂岩及泥盆系泥灰岩裂隙中，接受孔隙潜水的补给，

28、水量贫乏。勘察期间测得上层滞水初见水位埋深米，相应标高米；孔隙潜水初见水位埋深米，相应高程米；本次测得场地稳定混合地下水埋深米，相应标高米。（3）水质分析本次勘察在 ZK2、ZK22、ZK42、ZK62、ZK82 孔中共取水样五件，根据水质分析结果（见附件 3） 。本场地环境类型为类，按照GB50021-2001（2009 版）表 12.2.1、表 12.2.2、表 12.2.4 中的标准按 A类水及有关规定综合评价：场地内地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。2.2.5.5 岩土物理力学性质与水力学性质推荐各类岩土主要水力学参数如表及表 3。2 岩土主要水力学性质参

29、数表岩土主要水力学性质参数表3 岩土地基承载力和主要力学性质参数表岩土地基承载力和主要力学性质参数表固结快剪（总应力）岩土名称承载力特征值（kPa）重力密度（kN/m3）压缩模量（MPa）坡率允许值（高宽比）内摩擦角（度）凝聚力（kPa）土对挡土墙基底的摩擦系数 杂填土/19.0*4.00*/10*15*耕土5018.5*5.00*1:15*20*粉质粘土2001:粉土1201:圆砾300/28(变形模量)1:/粉质粘土2001:强风化泥质粉砂岩320/1:/强风化泥灰岩320/1:/备注1、表中带“*”的数据为经验值。岩土名称渗透系数 K(cm/s)不冲刷流速(m/s)摩擦系数f砼/土允许渗

30、透坡降杂填土10-4*耕土10-4*粉质粘土10-5粉土10-4圆砾10-2粉质粘土10-5强风化泥质粉砂岩10-4/强风化泥灰岩10-4/备注表中带“*”的数据为同类工程经验值。湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程沿河地段主要水利工程有堤防、排水渠及涵闸等。（1）堤防湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程南侧湘江右岸建有防洪大堤，属湘潭市河东大堤，防洪标准百年一遇。（2）排水渠外河水位较低时，区域内洪水可独立排出；外河高洪水位时，区域内的排水渠出口闸关闭，采用电排形式排出。湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程地段湘江右岸沿线主要水利工程设施见表 2.3

31、-1。表 2.3-1 排水渠统计表序号名称渠底标高备注1向家坝渠下游有向家坝闸2鸟坝垅渠下游有鸟坝垅闸3社山港根据湘江干流规划 ，湘江干流规划的 9 个梯级中，潇湘(宋家洲)电站(原青龙矶，上移至冷水滩区)、近尾洲、大源渡枢纽(原萱洲，上移20km 至大源渡)株洲枢纽(原淦田，下移 22km 至空洲)、浯溪(原高山庙)已建成。正在做可行性研究的有土谷塘、归阳、长沙(原易家湾梯级，下移 53km 至长沙市下游河段)三个梯级。湘江干流规划及现状见图 2.4-1。工程河段水利规划主要有长沙综合枢纽工程建设，长沙综合枢纽工程为湘江干流下游三级开发的最后一级。坝址位于长沙市望城县境内，坝址控制流域面积

32、90520km2，占湘江流域面积的 95.6%。湘江长沙综合枢纽是一个以改善湘江航运条件、适应湘江水运主通道建设和适用长株潭三市城市发展需要（长株潭城市群沿江风光带、城市供水等建设需要）为主，兼有发电等功能的综合性水利枢纽。根据比选，初步推荐枢纽正常蓄水位 29.7m（56 黄海） ，装机容量为 57mw，机组满发流量为1818m3/s。湘江长沙枢纽工程为低水头径流式电站，水库调度方式采用与上游大源渡航电枢纽、株洲航电枢纽相似的的调度方式，即在洪水来临前开启闸门预泄，降低库前水位，至洪水来临时呈天然行洪状态。长株潭防洪景观道路工程建设地点位于长沙市、湘潭市、株洲市。该工程的兴建能提高沿线的防洪

33、能力、km 后又回到江边沿江经湘潭电化厂、湘潭锅厂、阳雀港、纱厂码头至湘潭铁路桥下接河东保护圈湘江大堤。 根据湖南省湘潭市城市防洪工程初步设计报告 ，湘潭市的中心城区防洪工程整体分为河东、河西两部分，共三个独立封闭的防洪保护圈。河东保护圈主要保护湘潭市委、市政府、湘潭钢铁公司、京珠高速公路以及重要工业园区，全部为湘江堤(29.5km)。河西保护圈分为上游片和下游片，上游片防洪堤分为十万垄堤、求新堤和姜畲堤，合计 13.38km；下流片防洪堤分为天星堤及和平堤，合计12.29km。保护老市区政治、经济、文化中心。本工程位于河西保护圈上游片。仰天湖保护圈由易家湾大堤和仰天湖大堤组成，堤长 6.26

34、km，保护易家湾、107 国道及京广铁路。根据规划，湘潭市中心城区保护圈防洪标准为 100 年一遇，城市郊区为 50 年一遇。中心区的治涝标准为 10 年一遇，24h 暴雨 24h 排干；非中心城区、乡镇防护区和菜田的治涝标准为 10 年一遇，1d 雨量 1d 排干。河东保护圈防洪堤自东边岳塘区马家河镇的半边山经狮形山、向家坝、社山港、铁牛埠、五星机埠、工农机埠至五里堆，全长 29.5km。现状堤顶高程 40.244.7m, 堤顶宽度从 8m10m 不等，堤外坡1：11：2.5, 堤内坡 1：11：2.6。规划河东保护圈上游段防洪堤采用土堤形式，主城区部分采用钢筋混凝土防浪墙，设计堤顶高程41

35、.845.3m。考虑堤顶交通要求，设计堤顶宽度为 9.5m，堤外坡1：2.5，堤内坡 1：2.0。3 河道演变3.1 河道历史演变分析河道历史演变分析湘江干流河道过株洲霞湾后，由于受右岸山地阻挡，转为由东北偏东向西南偏西流。下流 4.6km 至湘潭市马家河附近，两岸地势变得开阔，形成了江心洲古桑洲，古桑洲长约 1900m，宽 150m，洲顶平坦，高程在 40m 左右。湘江干流至湘潭县易俗河附近，先后纳涓水、涟水后折向北流，在涟水河口下游约 2.5km，形成一沙洲杨梅洲，呈弯月状，现辟为杨梅洲水上公园。后转流向湘潭市区。工程附近河段属于丘陵过渡性河流，水流输沙能力与实际的输沙量相当，河床基本稳定

36、，河岸线稳定。据调查，历史上该河段没有发生河道改道、裁弯取直等大的变化。近年来，由于湘江流域梯级开发建设，码头上游先后修建有近尾洲、大源渡、株洲航电等多处水利工程，这些水利工程的建设，改变了河流原有的水文特性，河道中来沙量减少，造成下游河道挟沙能力增强，使得下游河道冲刷加剧，同时人为从河道采砂没间断过，使来砂量供应不足。从下图可以看出，湘潭水文站断面河床从 1994 年到 2006 年间，主河槽河床逐年下降。河两岸自 50 年代以来修有防洪堤，90 年代以来，进行了几次加高整固，没有出现崩塌等情况。湘潭站近年来断面变化对比图22.0027.0032.0037.0042.000100200300

37、400500600700800起点距(m)河底高程(m)2001199420063.3 河道演变趋势分析河道演变趋势分析根据历史演变规律，近年来河道变化较明显，主要是受人类活动影响。随着湘江流域梯级开发建设的逐步完成，湘江流域河道演变将逐渐趋于稳定，本段相对稳定的河势将在较长时间得以维持。湘江长沙航电枢纽是湘江流域开发最下游的一个梯级，其坝址选择在蔡家洲。长沙枢纽建成后，由于水库长期维持在正常蓄水位运行，因此在中、枯水期将导致上游河段水位较天然情况有较大的抬高，河道水面变缓，流速变小，减缓河道的冲刷影响，部分泥沙将沉积于河床。当流量较大时电站停机，泄水闸全开泄流，受水流的带动，泥沙淤积量较小，

38、其泥沙淤积影响程度较低，故河道整体格局变化不会太大。根据长沙枢纽的运行特点分析，该工程建成后库区将以淤积为主，工程河段近年来的冲刷趋势可能会减缓。4 防洪评价计算4.1 防洪标准防洪标准根据 1994 年 6 月 2 日由国家技术监督局和中华人民共和国建设部联合发布，1995 年 1 月 1 日起实施的中华人民共和国防洪标准(GB50201-94)，城市根据其社会经济地位的重要性或非农业人口的数量分为四级，各等级的防洪标准如表 4.1-1。表表 4.1-1 城市防洪标准城市防洪标准等级重要性非农业人口(万人)防洪标准重现期(年)特别重要的城市150200重要的城市150-50200-100中等

39、城市50-20100-50一般城镇2050-20湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程位于湘潭市河东保护圈，根据防洪标准 、 湖南省湘潭市城市防洪工程初步设计报告 ，参考湖南省同等城市已确定的防洪标准，本次论证防洪标准采用 100 年一遇的设计洪峰流量和设计水位。4.2 水文分析计算水文分析计算4.2.1 水文测站情况湘潭市区有湘潭水文站，上游有株洲水文站，下游有长沙水文站，这三站均是国家站，具有较长的实测水文资料，本次水文分析计算主要采用上述三站资料。湘潭水文站：湘潭水文站：该站位于湘潭市沿江东路 90 号。1936 年 1 月设立于易家湾，1937 年 7 月停测，1943 年

40、 6 月恢复并上迁 12.5km 至湘潭市郊，1944 年 6 月停测，1946 年 4 月恢复观测，1949 年 2 月停测。1950 年 1月又恢复观测，并将基本水尺兼测流断面设于铁路桥下游 350m 处。1956 年 1 月测站整体上迁 1250m 至现时位置。该站控制流域面积81638km2,为湘江入湖控制站，主要观测项目有水位、流量、悬移质输沙率、水温、水质、降水量等。该站水位流量关系主要受洪水涨落率和洞庭湖回水顶托影响。湘潭水文站一般采用流速仪测流，在特殊情况下，使用水面浮标法测流，浮标系数取 0.85。1994 年 6 月 18 日实测最大流量 20800m3/s，相应实测最高洪

41、水位 39.77m (41.95m，冻结)。株洲水文站：株洲水文站：该站位于株洲市月形山 66 号。1954 年 1 月开始观测。19661968 年改为汛期站，1969 年恢复为常年站。测站控制流域面积71979km2，主要观测项目有水位、流量、水温、降水量等。该站水位流量关系主要受洪水涨落率和洞庭湖回水顶托影响。该站测验河段较顺直，右岸下游 300m 处有支流建宁港汇入；测流断面下游 1500m 处有一沙滩，当水位小于 30.50m(冻结)时，沙滩露出水面；测流断面上游有枫溪港汇入；测流断面左岸稍有冲淤现象。株洲水文站一般采用流速仪测流，在特殊情况下，使用水面浮标法测流，浮标系数取 0.8

42、5。1994 年 6 月 18 日实测最大流量 20700m3/s，相应实测最高洪水位达 42.69m (44.59m，冻结)。湘江流域洪水主要由暴雨形成，洪水时空变化特性与暴雨特性一致。每年 49 月为汛期，年最大洪水多发生于每年 47 月，其中 5、6 两月出现次数最多。以湘潭站为例：在 19542003 年共 50 年实测资料中，5、6 两月出现年最大洪水的机率达 74%，历年实测最大流量 20800m3/s就发生在 1994 年 6 月份；8 月及以后的洪水多为台风暴雨产生，次数少，仅 4%。从湘江干流水文资料分析，最大洪峰流量模数分布趋势是上游大，愈往下游其值愈小。湘潭市高新区滨江大

43、道污水干管（双拥南路五大桥）工程起点位置湘江五大桥桥位至湘潭水文站之间有向东渠、涓水、涟水等支流加入，新增区间面积达 9200 km2，而株洲水文站至五大桥桥位间区间面积不到460 km2，仅占株洲水文站集水面积的 0.6%，因此工程位置湘江设计洪水采用株洲水文站资料进行分析。（1）株洲站设计洪峰流量采用历史洪水调查资料及实测成果(1954 年2011 年)组成不连序系列进行频率计算，用 P-线型，矩法计算均值，目估适线，求得株洲站各种频率的设计洪峰流量。计算原理如下： 经验频率的计算：特大洪水经验频率计算：P=1NM一般洪水经验频率的计算:P=1nlm上两式中，M 特大洪水按递减次序排列的序

44、号(M=1,2,3,) N 特大洪水首项的重现期 m 实测一般洪水按递减次序 l 实测洪水中特大洪水的个数 n 实测洪水年数均值计算:=QlnKbjaiQknbaNQjQiN11111变差系数的计算CV=2121211Qk1Qj1Qi1QQQNlnnbjai以上两面式中，Qi、Qj、Qk分别为调查洪水、实测洪水中作特大洪水处理的洪水和一般洪水。偏态系数：CS=(2-2.5)CV上述全部计算过程由程序调试完成，得到株洲站各统计参数如下：均值 Q= 12600m3/s，CV =0.32，CS =2 .0CV。各统计参数值均在合理取值范围以内。经与湖南省水利水电勘测设计研究院 2003 年 6 月所

45、做株洲市城市防洪工程初步设计报告的成果进行比较，成果基本一致。成果见表4.2-1。株洲站设计洪峰流量成果表株洲站设计洪峰流量成果表表 4.2-1 单位：m3/s频率(%)1251020本次流量(m3/s)265002370022200198001790015800初设报告流量(m3/s)239001970017700采用成果(m3/s)265002390022200197001770015800（2）工程河段设计洪峰流量计算工程位置湘江集水面积较株洲站增加约 460km2，增加值仅为株洲站的 0.6%，设计洪峰流量可直接移用株洲站设计洪峰流量，成果见表 4.2-2。滨江大道污水干管工程设计洪峰

46、流量成果表滨江大道污水干管工程设计洪峰流量成果表表 4.2-2 频率(%)1251020流量(m3/s)2650023900222001970017700158004.2.4 设计洪水位计算本工程下距长沙综合枢纽坝址约 83.7km。根据湘江治理开发规划，湘江长沙航电枢纽是湘江流域开发的最后一级，坝址位于长沙市望城县蔡家洲。水库正常蓄水位 29.7m（56 黄海） ，该工程目前正在施工，因此，设计洪水时考虑该枢纽回水影响。湖南省水利水电勘测设计研究总院编制的长沙综合枢纽正常蓄水位选择和水库回水计算专题报告 ，该报告推求出湘江干流各设计频率设计洪水回水成果。本工程下断面（双拥南路）位于长沙综合枢

47、纽 CS64CS65 断面之间，根据工程断面与其距离，采用内插法计算，百年一遇回水水位为 42.41m，本工程上断面（五大桥）位于长沙综合枢纽 CS67CS68 断面之间，根据工程断面与其距离，采用内插法计算，百年一遇回水水位为 m。计算成果见表 4.2-3。表表 4.2-3 滨江大道污水干管（双拥南路滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程设计洪水成果表五大桥）工程设计洪水成果表 项目断面名称相应长航水面线里程(m)P=1%CS6483580工程下断面工程下断面83700CS6584810CS6686100CS6787210工程上断面工程上断面87900设计洪水位(m)CS6888470设计流

48、量(m3/s)23900 堤防渗流稳定计算堤防渗流稳定计算4.3.1 计算工况及水力边界条件湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程位于湘潭市五大桥至双拥南路之间，沿滨江路北侧布置，距河东大堤70m334m，大堤防洪标准为100年一遇。因此本次渗流计算的水力边界迎水侧为100年一遇洪水位，背水侧为无水条件。4.3.2 计算断面及参数湘潭市高新区滨江大道污水干管沿滨江路北侧敷设，截污干管埋深达到4.3-12.7m，本次设计按顶管施工工艺。本次在沿线距河东大堤堤脚较近处(距河东大堤堤脚距离小于100m)选择几个典型断面作为渗流计算断面。根据湘潭高新区滨江大道污水干管水文地质工程地质勘察报

49、告勘察资料，结合相关工程经验，选取离防洪大堤内脚较近的K0+020（W1） ，K0+240（W4） ，K0+480（W7） ，K3+640（W47） ，K3+880（W50） ，K4+040（W52）六个断面作为本次计算断面。典型断面岩土力学性质指标采用值见表4.3-1。表4.3-1 典型断面岩土力学性质指标采用值表桩号土体类别土体厚度（m）渗透系数（cm/s）内摩擦角（）凝聚力（kpa）允许渗透比降杂填土10-41015粉质粘土10-5粉土10-4K0+020(W1、ZK1)圆砾10-2/杂填土10-41015粉质粘土10-5粉土10-4K0+240(W4、ZK8)圆砾10-2/杂填土10-

50、41015耕土10-41520粉质粘土10-5粉土10-4K0+480 (W7、ZK17)圆砾10-2/耕土10-41520粉质粘土10-5粉土10-4K3+640(W47、ZK63)圆砾10-2/杂填土10-41015粉质粘土10-5粉土10-4K3+880(W50、ZK71)圆砾10-2/耕土10-41520粉质粘土10-5粉土10-4K4+040(W52、ZK77)圆砾10-2/4.3.3 计算概化条件工程前各土层分布按照实际勘测和测量来定位，在百年一遇洪水条件下右岸渗流场的分布和最大渗透坡降。工程后，按照设计在土层相应位置加入管道，管道为钢筋混凝土材料，按最不利工况以管道为可能溢出点进

51、行渗流稳定复核。4.3.4 计算结果近堤段截污管道在大堤百年一遇高水位时各典型断面的渗流等势线和浸润线图见附图29。典型计算断面大堤背水坡坡脚处最大渗透坡降计算成果见表4.3-2。表4.3-2 渗透坡降计算成果表渗透变形备注序号计算断面位置管道与背水堤脚线距离（m）管道埋深（m）管道位置计算最大坡降管基所处地层检查井号断面各土层计算最大渗透坡降各土层允许最大渗透坡降杂填土粉质粘土粉土1K0+020ZK1背水侧72粉质粘土W1圆砾杂填土粉质粘土粉土2K0+240ZK8背水侧75粉质粘土W4圆砾杂填土耕土粉质粘土粉土3K0+480ZK17背水侧72粉质粘土W7圆砾4K3+640 背927粉土、W4

52、7耕土序号计算断面渗透变形备注位置管道与背水堤脚线距离（m）管道埋深（m）管道位置计算最大坡降管基所处地层检查井号断面各土层计算最大渗透坡降各土层允许最大渗透坡降粉质粘土粉土ZK63水侧圆砾圆砾杂填土粉质粘土粉土5K3+880ZK71背水侧70粉土、圆砾W50圆砾耕土粉质粘土粉土6K4+040ZK77背水侧81粉质粘土、粉土W52圆砾经计算，管道位置所穿越地层计算最大坡降为0.090.10，均小于管身所处地层允许最大渗透坡降，因此渗流稳定是安全的。管道上方杂填土计算最大坡降为0.170.36，耕土层计算最大坡降为0.110.21，粉质粘土层计算最大坡降为0.170.31，均小于杂填土层、耕土层

53、、粉质粘土层允许最大渗透坡降0.40、0.42、0.55。由于管道检查井、工作井、接收井穿越整个地层施工，对各土层扰动较大，为安全考虑，检查井、工作井、接收井等各竖直贯穿性建筑物都要用混凝土或钢筋混凝土现浇封底护壁，堵死渗流通道，不留隐患。工程建成后，虽然管道敷设对于近堤段的渗流稳定性产生了一定的影响，即工程后浸润线在管身范围内逸出，位置下降，但管道敷设段最大渗流坡降均小于所在土层允许的渗透坡降，一般不会造成该段地层的渗透破坏，且近堤段管道敷设对应的堤脚至管线范围内的地表土地、田、塘、住宅等往年在外河高水位时未发生过重大险情，故本工程管道敷设不会破坏堤防渗流稳定。4.4 管道敷设对施工区内排洪

54、渠管的影响分析管道敷设对施工区内排洪渠管的影响分析（1）施工区内管道交叉排洪渠基本情况管道工程穿越工程施工均采用顶管施工方式。管道工程穿越已建水利工程设施时，应考虑与其相交的高程位置，及时与当地水利部门沟通协商，选择合适的穿越方案，避免在建筑物的有效范围内穿过。顶管穿越断面示意图如图4-1所示，主要已建水利工程设施与污水干管工程的相关位置见表4.4-1。图4-1 顶管穿越断面示意图表 4.4-1 排水渠统计表 单位：m序号名称渠底标高污水干管顶外标高渠底与污水管顶高差泵站装机容量（kw）1向家坝渠2752鸟坝垅渠1303社山港2155（2）渠道冲淤分析工程距湘江70m334m，场地原始地貌属流

55、水冲积江河冲积平原（-6jal） ，为二级阶地，地势平缓，与工程交叉排洪渠受地形影响，工程位置至出口段河道坡降平缓，且洪水期受湘江水位顶托，流速较小，水流基本达不到对河床的冲刷流速，难以形成对河床冲刷的影响，因此河势稳定，河床维持略淤积或冲淤平衡状态。（3）渗流分析计算管道从渠底穿过，在管壁与土层接触处可能形成渗流通道，污水管顶至向家坝渠、鸟坝垅渠、社山港渠底距离分别为4.47m、3.73m、0.11m，本次以社山港断面为例进行渗流稳定分析。社山港渠内水位取渠道满流时水位，即35.18m，地下水位根据钻孔资料取右岸ZK73稳定水位33.06m，工程后，按照设计在土层相应位置加入管道，按最不利工

56、况取管道位置渗透系数足够大，计算管道位置最大渗透坡降。地层及相应物理参数按地勘成果。社山港断面及渗流计算渗流等势线和浸润线图见图4.4-1、图4.4-2。图4.4-1 社山港断面图图4.4-2 社山港计算断面渗流等势线和浸润线图通过计算，向家坝渠、鸟坝垅渠、社山港污水管位置土层最大渗透坡降分别为0.06，0.1，3.0。（4）影响分析污水管穿越向家坝渠、鸟坝垅渠、社山港渠底土层为粉土层，允许最大渗透坡降为0.20，根据渗流分析计算，污水管位置土层最大渗透坡降分别为0.06，0.1，3.0。向家坝渠和鸟坝垅渠渠底与污水管顶高差分别为4.47m、3.73m，有足够渗径长度维护渗流坡降稳定，最大渗流

57、坡降小于0.2。社山港渠底与污水管顶高差只0.11m，渗透坡降达3.0，无法满足渗流稳定要求，建议采取灌浆防渗处理。5 防洪综合评价根据湖南省湘潭市城市防洪工程初步设计报告 ，工程位于湘潭市河东保护圈，项目位于大堤内侧，距离大堤背水面坡脚 70334m。湘潭市高新区滨江大道污水干管（双拥南路五大桥）工程的修建，与当地的现有防洪工程规划无冲突，不影响各项规划的近期或远期目标的实现。、有关技术要求和管理要求的适应性分析、有关技术要求和管理要求的适应性分析本工程位于湘潭市岳塘区，南侧为湘江河东大堤，堤防防洪标准为100 年一遇。工程在河道行洪断面内未布置阻水建筑，在堤防设计断面内无桩基础等设施。本工

58、程距河东大堤内侧堤脚距离为 70334m。工程建设方案满足中华人民共和国河道管理条例 、 湖南省实施办法等法律法规及堤防设计规范等标准的要求。行洪安全的影响分析行洪安全的影响分析工程位于湘潭市五大桥至双拥南路之间，沿滨江路北侧，属河东大堤保护范围，管道中心线距大堤背水侧堤脚距离超过 70m；工程建成后不会在河道内布置水工建筑，不会占用河道行洪断面面积。因此，工程建设不影响河道行洪安全。对堤防安全影响分析对堤防安全影响分析污水干管管道中心线距大堤背水侧堤脚距离超过 70m，干管埋深4.3-12.7m，采用顶管施工工艺，因此，项目建设不影响大堤的安全稳定。工程建成后，虽然管道敷设对于近堤段的渗流稳

59、定产生了一定的影响，即工程后浸润线在管身范围内逸出，位置下降，但管道敷设段最大渗流坡降均小于所在土层允许的渗透坡降，一般一会造成该段地层的渗透破坏，且近堤段管道敷设对应的堤脚至管线范围内的地表、土地、田、塘、住宅等往年在外河高水位时未发生过重大险情，故管道敷设不会破坏堤防渗流稳定。施工期影响评价施工期影响评价污水干管工程采用顶管施工工艺，沿滨江路北侧施工，污水干管 段区域离湘江河东大堤较近，该段管道中心线距河东大堤背水侧堤脚线一般在 70m 以上。由于洪水期渗透水头高，加之施工对地基土体的扰动，如果上述管段在汛期施工，尽管采取了防护措施，但势必要对原透水层内孔隙细颗粒之间的平衡状态造成影响，甚

60、至破坏胶结物，形成渗流通道，给防洪留下安全隐患和出现透水事故，因此，要严格控制在枯水期施工。在施工中土方开挖、堆放、废弃，应取得行政许可并采取切实可行的水土保持措施。5.6 对排洪渠影响分析对排洪渠影响分析本工程污水管从区内向家坝渠、鸟坝垅渠、社山港渠底交叉穿过，污水管顶至渠底距离分别为 4.47m、3.73m、0.11m。管道从渠底穿过，在管壁与土层接触处可能形成渗流通道，根据渗流分析计算，上述渠底污水管位置土层最大渗透坡降分别为 0.06，0.1，3.0。向家坝渠和鸟坝垅渠渠底与污水管顶高差分别为 4.47m、3.73m，有足够渗径长度维护渗流坡降稳定，最大渗流坡降小于 0.2。社山港渠底