丁坝及清淤初步设计报告529doc.docx

1、丁坝及清淤初步设计报告529doc尚志市长寿乡东山小河河道治理工程初步设计尚志市水利勘测设计队二一一年五月审 定： 李孝田审 查： 王文秀校 核： 王立君设 计： 赵希江 陈业辉尚志市长寿乡东山小河河道治理工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1、流域面积2河流长度3.设计洪峰流量（P=5%）km2kmm3/s155.665本次治理河段3.5km二、工程规模1、防洪标准2、主要保护效益保护面积保护耕地保护人口保护乡镇及村屯%km2万亩万人个552.20.274420年一遇三、主要建筑物丁坝工程 丁坝长度护岸长度mm85920年一遇5、清淤整治工程清淤整治范围m3500五、施工1、工程量土方石

2、方碎石垫层2、主要建筑材料水泥块石钢筋防渗膜碎石m3m3m3tm3tm2m3284452832798201.81121.24134211综合说明1.1绪言1.1.1工程位置及规模“尚志市东山小河河道治理工程” 位于尚志市蚂蚁河流域下游万发村。本次治理工程共建设河道清淤整治3500米，建丁坝工程一座。1.2工程任务和规模1.2.1工程任务本次河道治理工程的主要任务是稳定河道，解决河道两岸的防洪排涝，保护东山屯、创新屯、太平屯、万发一队四个村屯。保护人口和耕地免受洪水灾害威胁。工程建成后将强化东山屯至万发一队的防洪体系，提高防洪标准，改善河道及两岸水环境和生态环境。1.2.2工程规模依据国家防洪标

3、准（GB50201-94）、水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）、堤防工程设计规范（GB50286-98）以及批复文件确定本工程的设计防洪标准为20年一遇设计防洪标准，工程级别为5级。1.3水文与地质1.3.1水文1.3.1.1 流域概况该河段是蚂蚁河左岸的一条小支流，位于蚂蚁河中游、尚志市西北部，发源于长寿乡境内大锅山，于太平屯下游1公里处流入万发水库，又经万发水库汇入蚂蚁河。东山小河流流域呈狭长形。1.3.1.2 水文基本资料东山小河有蚂蚁河一面坡水文站水文资料。1.3.1.3 洪水1、暴雨洪水特性东山小河流汛情由融雪和暴雨形成。冬季降雪积雪蒸发损失小，春季融雪行成春季洪

4、水，夏汛由暴雨造成，形成较大夏季洪水。该河的夏汛大于春汛，但个别月份春汛也大于夏汛。春汛只发生在4月份，约占15%，发生在其它时间约占85%，夏汛发生在78月份。2、设计洪水1.3.1.4 气象该流域属中温带大陆性季风气候区。春季风大干旱，夏季湿热多雨，秋季冷凉霜早，冬季漫长寒冷。极端最高气温37，最低气温-37。冰封期平均145天，最长结冰天数161天，最短124天；多年平均最大冰厚0.88m，土壤最大冻深达2m。水库上游地处山区，地形复杂，地方性气候特点明显，对降水影响大，降水地域分布不均，流域内雨量充足，多年平均年降水量在700mm左右。降水年内分配不均，主要集中在69月，降雨量在650

5、700mm之间，占全年降水量的80%左右。1.3.2地质1.3.2.1 区域地质该区为张广才岭和老爷岭北坡，为构造剥蚀地形和山麓斜坡堆积地形，地势总体较平坦，地面高程为214m245m，地形起伏不大，微倾向河谷。山间谷地多发育有河谷侵蚀堆积地形。山地组成物质为岩浆岩；坡积裙分布于山前坡角处，不连续，坡度一般为50100，地表组成物质为碎石混合土；漫滩断续分布于河床两侧，宽度不等，组成物质为高低液限粘土(粉)、级配不良砂(砾石)、卵石等。根据GB183062001中国地震动参数区划图中的附录A中国地震动峰加速度区划图可知，该区地震动峰加速度0.05g。根据附录B中国地震动反应谱特征区划图可知，该

6、区地震动反应谱特征周期为0.35s，根据附录D关于地震基本烈度向地震动参数过渡的说明中的表D1可知，该区相应的地震基本烈度值为度区。综上认为，工程区内地壳总体是稳定的。1.3.2.2 水文地质条件工作区内地下水主要为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。其中以前者为主，后者次之。第四系孔隙水为潜水(微具承压性)类型，地下水埋深为1.60m2.20m，第四系松散层孔隙潜水水量较丰富，与地表水水力联系密切，含水层岩性主要为级配不良砂砾卵石，补给来源为上游含水层的侧向径流补给和大气降水补给，以向下游含水层和蒸发方式排泄。基岩裂隙水受构造、风化的影响，主要分布在沟谷下部的基岩裂隙中，水量分布不均一，为弱透水

7、性。据本次取得的环境水样化验成果可知：环境水化学类型为：HCO3-Ca、HCO3-CaNa，PH=6.877.30，基本为中性水，地表水与地下水对砼均无腐蚀性。1.3.2.3 工程地质条件东山小河岸坡均为粗粒土强透水多层结构。基本不存在抗滑稳定问题，管涌变形是粗粒土堤基的主要工程地质问题。建议设计中：级配不良粗砂J允0.20、级配不良中砂J允0.25、级配不良细砾J允0.15为宜。堤基容许承载力建议值R：低液限粘土R=150kPa；级配不良粗砂R=180kPa；级配不良中砂R=135kPa；级配不良细砾R=260kPa。1.4工程布置及主要建筑物1.4.1工程总体布置本次工程治理范围为东山屯至

8、万发一队之间，全长3.5km。主要由河道清淤整治工程和丁坝工程组成。河道清淤整治工程布置：现状河道由于周边群众的挤占、非法采砂导致河道缩窄，加之东山小河多年未实施清淤整治，行洪断面严重不足。本次将对东山屯至万发一队河段进行清淤整治，清淤整治底宽5m，上口宽度20 m，整治长度3500 m，设计边坡1:3.0。丁坝工程在桩号1+800米处。1.4.2主要建筑物1.4.2.1 丁坝结构设计在河道的险工弱段采用浆砌石丁坝进行护岸，浆砌石丁坝长度5.0米，顶宽1.0米，平均高度1.25米，护岸长40米，高度1.5米。1.5 施工1.5.1 施工条件根据水文资料和咨询当地群众，该河流是季节性河流，在枯水

9、期河道内流量较小甚至无水。因此，河道的治理施工选择在河道干涸时施工，本项工程不需要导流。1.5.2 施工进度安排本项工程拟安排一年内完成。1.6环境保护工程完工后，生态环境得到改善，在堤岸两侧种植防浪林和护堤林，既可保护堤岸，也可调节气候，美化环境防止水土流失，避免生活环境恶化。工程周围地区已经开发，不会干扰自然生态环境，对环境的影响以有利为主，不利影响很小。在施工期加强管理，做好善后工作，可以最大限度地减轻不利影响。东山小河的治理，对保障长寿乡的防洪安全和粮食安全，促进社会主义新农村建设，支撑区域经济社会可持续发展、社会稳定都具有重大意义。总之，本工程具有明显的社会效益，经济效益和环境效益，

10、不存在制约工程兴建的环境问题。1.7工程管理按行政区划分管理机构，在尚志市水务局设河道管理总站，在河堤所在长寿乡设河道管理分站。管理分站工程管理人员为2人。1.8设计预算本概算依据的文件是水利部水总（2002）116号文颁发的水利工程设计概(估)算编制规定，水利部水总（2002）116号文颁发的水利建筑工程概算定额；水建管（1999）523号文颁发的水利水电设备安装工程概算定额；水利部水总（2002）116号文颁发的水利工程施工机械台时费定额。工程总投资70.00万元。本工程总工程量28445 m3，其中土方28327m3，石方98 m3，碎石垫层20 m3，防渗膜134 m2。所需主要建筑材

11、料：水泥1.8吨，砂7立方米，碎石21立方米，块石112 立方米，钢筋1.24吨，防渗膜134平方米。计划施工工期1年。1.11经济评价东山小河近期治理工程建成后，设计标准下总保护面积5km2。工程静态总投资为70.00万元。工程效益主要是防洪，工程增加的多年平均防洪效益为30万元。社会折现率按规定取8%。工程经济计算期为41年。本项目国民经济内部收益率为12.6%，大于8%的社会折现率；按8%的社会折现率计算的经济净现值32万元，大于零，经济效益费用比1.44，大于1。可见，该项目的国民经济评价指标较好，且具有较大的社会及环境效益，具有较强的抗风险能力，总体上来看，该项目在经济上是合理的。1

12、.12结论与建议通过本次工程的实施，将带来较大的防洪效益，使该河段防洪体系得到完善，提高了长寿乡的防洪标准，将使保护区防洪能力达到20年一遇洪水标准，同时改善了河道及两岸水环境和生态环境。2 水文2.1流域概况2.1.1自然地理与水土保持东山小河是蚂蚁河左岸的主要支流之一，位于蚂蚁河中游、尚志市西北部，发源于长寿乡境内大锅山，于太平屯下游1000米处流入万发水库，又经万发水库汇入蚂蚁河。流域面积15km2。东山小河流域呈狭长形，两岸沟叉较多。该河流域高程在200m260m之间，平均高程240m左右。上游河段位于长寿乡东山村，属山区性河流，河道窄而弯曲；太平屯以下河段位于丘陵漫岗区，水流逐渐变缓

13、。流域内植被为天然次生林，树种主要为桦、柞、杨树等。2.1.2工程现状该河下游建有万发水库。2.2 气象该流域属中温带大陆性季风气候区。春季风大干旱，夏季湿热多雨，秋季冷凉霜早，冬季漫长寒冷。极端最高气温37，最低气温-37。冰封期平均145天，最长结冰天数161天，最短124天；多年平均最大冰厚0.88m，土壤最大冻深达2m。水库上游地处山区，地形复杂，地方性气候特点明显，对降水影响大，降水地域分布不均，流域内雨量充足，多年平均年降水量在700mm左右。降水年内分配不均，主要集中在69月，降雨量在650700mm之间，占全年降水量的80%左右。2.3 水文基本资料采用黑龙江省水文图集进行洪水

14、计算。2.4 洪水2.4.1 暴雨洪水特性东山小河汛情由融雪和暴雨形成。冬季降雪积雪蒸发损失小，春季融雪行成春季洪水，夏汛由暴雨造峰，形成较大夏季洪水。东山小河的夏汛大于春汛，但个别月份春汛也大于夏汛。春汛只要发生在4月份，约占15%，发生在其它时间约占85%，夏汛发生在78月份。3工程地质3.1 地形地貌该区为张广才岭和老爷岭北坡，为构造剥蚀地形和山麓斜坡堆积地形，地势总体较平坦，地面高程为214m245m，地形起伏不大，微倾向河谷。山间谷地多发育有河谷侵蚀堆积地形。山地组成物质为岩浆岩；坡积裙分布于山前坡角处，不连续，坡度一般为50100，地表组成物质为碎石混合土；漫滩断续分布于河床两侧，

15、宽度不等，组成物质为高低液限粘土(粉)、级配不良砂(砾石)、卵石等。第四系松散层总厚度20m。微地貌景观有冲沟、湿地、沼泡。3.2 地层岩性该区位于低山丘陵区，此处沉积了较厚的第四系松散堆积物。分述如下：(1) 第四系岩性为褐黄色、灰黄色低液限粘土（局部夹砂），下部为级配不良砂砾卵石。总厚度20m。(2) 印支期晚期侵入岩花岗岩：风化面黄褐色、中粗粒结构，块状构造。3.3 地质构造与区域稳定性据区域地质资料证实，于工作区附近有四条断裂构造，即永丰断裂，走向SN ，倾向E，为压性断裂；兴隆富林断裂带，走向EW ，倾向N ，为压性断裂；滨洲隐伏断裂，位于哈尔滨以西，由五常县向北伸至松花江南岸，走向

16、NW，倾向不清，为张扭性断裂。拉林河断裂，走向NNE，倾向SWW，为压扭性断裂。根据GB183062001中国地震动参数区划图中的附录A中国地震动峰加速度区划图可知，该区地震动峰加速度0.05g。根据附录B中国地震动反应谱特征区划图可知，该区地震动反应谱特征周期为0.35s，根据附录D关于地震基本烈度向地震动参数过渡的说明中的表D1可知，该区相应的地震基本烈度值为度区。综上认为，工程区内地壳总体是稳定的。3.4 水文地质条件工作区内地下水主要为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。其中以前者为主，后者次之。第四系孔隙水为潜水(微具承压性)类型，地下水埋深为1.60m2.20m，水位为211.45m2

17、35.75m(勘探期间)，第四系松散层孔隙潜水水量较丰富，与地表水水力联系密切，含水层岩性主要为级配不良砂砾卵石，补给来源为上游含水层的侧向径流补给和大气降水补给，以向下游含水层和蒸发方式排泄。基岩裂隙水受构造、风化的影响，主要分布在沟谷下部的基岩裂隙中，水量分布不均一，为弱透水性。据本次取得的环境水样化验成果可知：环境水化学类型为：HCO3-Ca、HCO3-CaNa，PH=6.877.30，基本为中性水，地表水与地下水对砼均无腐蚀性。4工程任务和规模4.1工程建设的必要性和任务4.1.1工程建设的必要性东山小河沿岸村屯的防洪设施少、标准低，无堤防，抗洪涝灾害的能力较弱。加之多年来不合理的采砂

18、、拦河设障、倾倒垃圾以及违章建筑等侵占河道的现象日渐增多，多年未实施清淤，致使河道萎缩严重。行洪能力逐步降低，对长寿乡的防洪安全构成了严重威胁。东山屯至万发一队段是该河流域村屯、人口和耕地比较集中的河段，但由于该河段现状基本处于无堤防状态，再加上，多年来该河周边不合理的开发利用，使多处河漫滩被种成水田开发成村屯，大大减少了河道的行洪区；同时，由于在流域内进行采砂、取土等乱采乱伐等人为因素影响造成河道淤积，致使洪灾频繁发生。本次河道治理工程的主要任务是稳定河道，解决河道两岸的防洪排涝，保护长寿乡周边村屯、人口、耕地免受洪水灾害威胁。工程建成后将完善该河防洪体系，提高防洪标准，河道及两岸水环境和生

19、态环境将进一步改善。该区无防洪工程，没有抵抗洪水的能力，从历史洪水来看，每次洪水都造成很大损失，对区域经济的发展构成严重威胁。同时随着新农村建设深入，该区经济得到快速发展，为了保护取得的发展成果，当地政府迫切要求建立完善的防洪体系为经济发展保驾护航，综上所述本工程的实施势在必行。4.1.1.1 经济社会概况长寿乡位于尚志市北部，尚宾公路两侧，交通便利，距尚志15公里，总面积438平方公里，耕地面积83481亩，其中水田22762亩。2010年全乡粮豆薯总产量达到29281吨，农业总收入达到13875万元，其中多种经营收入达到8325万元，农民人均纯收入达到6886元。4.1.1.2 洪涝灾害该

20、河历史上多次发生洪水，给两岸村屯和农田造成了很大损失。尤其是东山屯至万发一队段，由于下游有很多沟叉注入，汛期经常发生洪涝灾害。1994年大水是最近的一次洪水，造成经济损失700多万元。4.1.1.3防洪现状及防洪要求（1）防洪现状该河目前无防洪工程，且河段淤积和非法侵占河道的现象十分严重，现有河道断面不能满足行洪要求。（2）防洪要求地方政府要求改善长寿乡的基础设施、基本农田等防洪保护对象的防洪标准，保护区内人民生命财产和经济社会发展，对该河段进行综合治理。4.1.2工程任务本次工程任务为对该河段进行综合治理，建立和完善该河段防洪体系，提高该河防洪标准，减少洪涝灾害，逐步改善河道及两岸水环境和生

21、态环境。4.2防洪工程布局及主要防洪工程的调度运用原则4.2.1 工程布局4.2.1.1 现有防洪工程布局 该河东山屯至万发一队段现没有防洪工程。4.2.1.2 规划防洪工程布局长寿乡东山屯至万发一队河道段全长3.5km，河道河势蜿蜒曲折，比降较大，河道淤积和非法侵占河道的现象都非常严重，急需治理。但由于需治理的河道太长，考虑资金投入情况以及实际需求的重要性，本次项目只能对该河段进行治理，属于蚂蚁河综合治理的一部分。本次拟对东山屯至万发一队段进行综合治理。治理工程主要由河道清淤整治工程和丁坝工程两部分组成。（1）河道清淤整治规划现状河道由于周边群众的挤占、非法采砂导致河道缩窄，加之该河多年未实

22、施清淤，行洪断面严重不足。本次将对东山屯至万发一队段河道进行清淤整治，清淤整治上口宽度20m，底宽5.0m，长度3500 m。（2）丁坝工程规划浆砌石丁坝位于1+800处，长度5.0米，顶宽1.0米，平均高度1.25米，护岸长40米，高度1.5米。4.3防洪保护范围和标准4.3.1防护对象及范围“黑龙江省尚志市东山屯至万发一队段治理工程”是蚂蚁河近期综合治理工程的一部分，待该河段治理工程全部完成后，防洪保护区面积5km2。保护农田2.2万亩，保护村屯4个，保护人口0.274万人。将对尚志市的国民经济和社会发展产生积极的作用，并产生巨大的经济、社会和环境效益。4.3.2标准和水平年（1）标准本次

23、防洪规划标准为20年一遇，主要工程等级为5级。（2）水平年本工程的现状水平年为2008年，设计水平年2015年。4.4 主要建设内容依据建设规划，本次建设内容包括河道清淤整形和丁坝工程。对东山屯至万发一队河段进行清淤整治，清淤整治底宽5m，上口宽度20 m，整治长度3500 m，设计边坡1:3.0。丁坝工程在桩号1+800米处，采用浆砌石结构。长度5.0米，顶宽1.0米，坡比1：1，平均高度1.25米，坝顶纵坡1：10，护岸长度40米，采用钢筋石笼固脚，护坡为干砌石护坡，厚度30cm,其下铺设15cm碎石垫层，下铺防渗膜。4.5工程规模依据国家防洪标准（GB50201-94）、水利水电工程等级

24、划分及洪水标准（SL252-2000）、确定本工程防洪标准为20年一遇，主要建筑物等级为5级。4.5.1 设计方案依据蚂蚁河治理规划要求，本次治理对东山屯至万发一队河段段进行了总体规划，由于多年来沿岸群众对河道的非法侵占，导致河道的行洪断面严重缩小，现有河槽断面远不能满足规划标准的行洪需要，需要清淤整治和丁坝工程措施 。4.5.1.1稳定河宽设计4.5.1.1.1 水文计算集雨面积15平方公里，由水文图集查得Cp=8.0 Cs=2.25Cv Cv=1.3 Kp=10%=2.55 Kp=5%=3.61当P=10%时，设计洪水流量 Q=CpF0.67=8150.67=34.7m3/s当P=5%时，

25、设计洪水流量Q=CpF0.67=8150.67=49.1m3/s4.5.1.1.2 水力计算以阿尔图宁公式来计算稳定河宽。B=AQ0.5/J0.2 式中：B稳定河宽Q河床流量（相当于P=10%的流量）A系数，一般山区河流取0.9J河道比降，取1/500本次设计按 P=10%计算P=10%时， B=0.934.70.5/(1/500)0.2=18米造床流量相当于10年一遇的流量。4.5.1.2 河道断面设计 由于本河段现有河槽已经被侵占，严重束窄，不能满足行洪需要，因此本次河道整治的主要目的是对现有河道进行清淤整治，以满足河道排洪的需要。以排洪为目的的河道整治，要保证有足够的排洪断面，避免出现影

26、响河道宣泄洪水的过分弯曲和狭窄的河段，主槽要保持相对稳定，并加强河段控制部位的防护工程。本次拟在东山屯至万发一队段河道进行清淤整治，清淤整治上口宽度20m，底宽5.0m，长度3500 m。根据实测，纵坡为1/200，底宽5.0米，边坡1：3，按明渠均匀流流量公式计算水面线，根据水面线推求设计河底线，见纵断图。Q=C式中：Q20年一遇的洪水流量 河道过水断面面积 C谢才系数 C=1/nR1/6 R水力半径 R=/X X湿周 n糙率 I纵坡 4.5.1.2 丁坝工程设计丁字坝类型采用下挑丁坝，河流流向与坝轴交角为60。丁坝横断面为梯形，坝长5.0米，坝顶宽为1米，平均坝高1.25米，坝头因受水流冲

27、击和淘刷，适当加宽，做成圆盘形。丁坝迎水坡、背水坡采用1：1，坝顶纵坡采用1：10。因为坝基为砂质河床，为防止基底冲刷而沉陷，设30厘米柴排护底。丁坝座数为1座。（见图纸）。4.5.1.3护岸工程设计岸坡采用1：2，固脚采有1.0m1.0m干砌石钢筋笼固脚，护岸顶1.0m宽的干砌石封边，护岸岸顶高程以现有地面高程作为护岸顶高程，岸坡干砌石结构，厚0.3m，下设0.15m砾石垫层，下设无纺布做反滤。（见图纸） 5工程布置及建筑物5.1 设计依据5.1.1 工程等别及建筑物级别依据国家防洪标准（GB50201-94）、水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）、确定丁坝工程级别为5级。

28、5.1.2 设计基本资料5.1.2.1设计依据的主要标准和规程、规范（1）防洪标准（GB50201-94）；（2）水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）（3）堤防工程设计规范（GB50286-98）；（4）水闸设计规范（SL265-2001）；（5）水利水电工程初步设计报告编制规程（DL5021-93）；（6）水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211-2006）（7）水工钢筋混凝土结构设计规范（SL/T191-2008）；（8）水利水电工程土工合成材料应用技术规范（SL/T-98）；（9）大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例；（10）黑龙江省河道管理条例及其他相关的法律、规

29、范及规程。5.1.2.2有关技术文件（1）哈尔滨市中小河流近期治理建设规划第一分册（哈尔滨市河道堤防管理处、哈尔滨市水利规划设计研究院），二八年十二月；（2）哈尔滨市水务局文件“关于对尚志市大亮子河近期治理规划报告的批复”(哈水发200913号)。5.1.2.3 基础外业资料（1）测量资料1/5000地形图；1/10000地形图；纵横断面图；条带地形图。5.2 工程现状、存在的主要问题及治理措施5.2.1 工程现状 该河段无防洪工程5.2.2 存在的主要问题通过对该河现场查勘，该河处于不设防状态。多年来，该河的开发治理具有盲目性，缺乏科学性，降低了抵御水旱灾害的能力。河漫滩几乎都被开发成水田，

30、甚至村屯也延续到河边，大大减少了河流的行洪区，洪灾频繁发生。随着社会经济的发展，在流域内进行采砂、滥伐树木等造成人为的水土流失，迫使河道淤积，河床改变，加速形成洪涝灾害。5.2.3 治理措施在需要保护的区段新建丁坝一座，对治理段按照与设计洪水水面线接近平行来设计河底高程进行全程清淤整治。5.3工程总体布置5.3.1 总体布置本次项目东山屯至万发一队段进行综合治理，项目包括河道清淤整治工程和丁坝工程。丁坝位于1+800米处。5.4 总工程量本工程总工程量28445 m3，其中土方28327m3，石方98 m3，碎石垫层20 m3，防渗膜134 m2。所需主要建筑材料：水泥1.8吨，砂7立方米，碎石21立方米，块石112 立方米，钢筋1.24吨，防渗膜134平方米。东山小河河道整治工程量汇总表序号工程名称土方干砌石浆砌石碎石垫层防渗膜一河道清淤工程28177二丁坝工程150811720134合计2844528327811720134