某河道治理初步设计方案.docx
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某河道治理初步设计方案
1综合说明
绪言
1.1.1流域概况
墨水河为“淮涉”与“墨水”两河的通称。
墨水河有两处发源地：
主源出于城阳区惜福镇的标山、二标山、三标山一带，经棉花、楼山、演礼村，通过书院水库进入即墨市的团彪水库，出库后经西南贡、前北葛村、官庄至前留村；另一源称留村河，源于即墨市石门乡莲花山西南麓一带，流经留村乡的西九六夼附近，绕过天井山至即墨县城关的前留村，两源在前留村汇流后经刁家烟霞、中障村、即墨市城关折向南经大韩村、城阳区西城汇、皂户村注入胶州湾。
全长42.2km，流域面积392.9km2（含洪江河），平均干流坡降0.002m/m。
1.1.2墨水河历年治理情况
自1999年以来，青岛市和即墨市、城阳区政府多次对墨水河进行治理，现已完成河道护岸砌筑61.15km（左、右岸合计），新建改建拦河、跨河构筑物15座，铺设截污干管54.11km，工程总投资42573万元。
其中：
1999年～2002年,即墨市对墨水河即墨城区段进行了综合治理，护岸砌筑26.20km，铺设污水管道12.0km，项目总投资8257万元。
2005年2月，青岛市审查批准了《青岛市墨水河综合治理一期工程初步设计报告》，决定按照50年一遇的防洪标准进行分期治理。
一期工程2005年5月开始实施，主要工程内容为河道清淤、拓宽12.41km，护岸砌筑8.48km，新建、改建桥梁2座，铺设截污干管24.49km，工程总投资8725万元。
2006年3月，青岛市审查批准了《青岛市墨水河综合治理二期工程初步设计报告》。
二期工程主要内容为河道清淤、拓宽、护岸7.49km（左右岸合计），新建拦河、跨河构筑物6座，铺设截污干管17.62km。
工程总投资9956万元。
2007年3月，青岛市审查批准了《青岛市墨水河综合治理三期工程初步设计报告》。
三期工程主要内容为河道清淤、拓宽、护岸8.78km（左右岸合计），新建拦河、跨河构筑物4座。
工程总投资7435万元。
2008年3月，青岛市审查批准了《青岛市墨水河综合治理四期工程初步设计报告》。
四期工程主要内容为河道护岸长10.20km（两岸合计），接长张家西城南桥1座，新建桥梁2座，护砌大沽河倒虹1座，新建水质自动检测站1座。
工程总投资8200万元。
1.1.3计划建设工程内容
2009年2月，青岛市政府审批了《青岛市墨水河综合治理五期工程初步设计报告》，五期工程主要位于城阳段内，建设内容包括：
1、新建海堤0.5km；2、新建堤防及护岸3.07km（不包括右岸洪江河堤防规划建设）；3、虾池清淤清障3900亩，工程总投资12449万元。
1.1.4上游治理的必要性
墨水河上游张家烟霞桥～前北葛桥（桩号0+000～3+085，规划河道桩号27+840～30+954）段河道位于即墨市，属于墨水河中上游河段，是即墨市区重要的城市河道，担负着城区行洪、排涝、供水等任务。
邻河两侧分布有8个村庄，另外即墨环保产业园、北部工业园和新经济区等重要园区均处在流域内。
一旦洪水泛滥，势必给沿岸的居民、企业造成较大损失，对社会的稳定和经济发展产生影响。
目前，拟治理段河道两岸堤防较少，且不连续，堤防破损毁坏严重，现有堤防顶宽大部分不满足防汛交通要求；大部分河段不能满足50年一遇行洪要求，且安全超高不满足规范要求。
由于管理力度不够，滩地内开垦种植现象十分普遍，乱倒垃圾的现象较突出，不仅污染了水质，还影响行洪安全。
官庄橡胶坝坝袋老化破损严重，设备年久失修，不能满足正常蓄水要求。
因此，为使墨水河上游张家烟霞桥～前北葛桥段达到50年一遇的防洪标准，并改善河道面貌，美化城市环境，实施该段综合治理工程是十分必要的。
初步设计编制依据
1、《青岛市墨水河综合治理一期工程项目建议书（代可行性研究报告）》，（青岛市水利勘测设计研究院有限公司，2004年12月）；
2、《墨水河综合治理工程工程地质勘察报告》（青岛市水利勘测设计研究院有限公司，2004年12月）；
3、《青岛市墨水河综合治理一期工程初步设计报告》，（青岛市水利勘测设计研究院有限公司，2005年2月）；
4、《青岛市墨水河综合治理二期工程初步设计报告》，（青岛市水利勘测设计研究院有限公司，2006年1月）；
5、《青岛市墨水河综合治理三期工程初步设计报告》，（青岛市水利勘测设计研究院有限公司，2006年12月）；
6、《青岛市墨水河综合治理四期工程初步设计报告》，（青岛市水利勘测设计研究院有限公司，2008年3月）；
7、《青岛市墨水河综合治理五期工程初步设计报告》，（青岛市水利勘测设计研究院有限公司，2009年2月）；
8、《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）；
9、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）；
10、《堤防工程设计规范》（GB50286—98）；
11、《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）；
12、《堤防工程施工规范》（SL260-98）；
13、《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338-89）；
14、《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）；
12、《水闸设计规范》（SL265—2001）；
13、《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191—96）；
14、国家及行业颁布的其他有关现行规范、规程、标准等。
水文
在墨水河上游，水文部门设有即墨水文站，具有34年实测水文资料。
由于即墨水文站控制面积较少，不能做为计算全流域设计洪水的依据，但可作为全流域设计洪水在该断面处的验证。
水文部门在墨水河流域内及周围，设有多处雨量站，雨量资料丰富，可由暴雨资料推求设计洪水。
本次推求设计洪水，采用由实测暴雨资料和由暴雨等值线图查算两种途径推求设计洪水，同时还采用即墨水文站实测流量系列对即墨站由暴雨推求的洪水进行验证。
通过分析比较，最后采用由实测暴雨资料推求的成果作为采用成果。
各设计断面不同设计频率的洪峰流量成果见表1-1。
表1-1各设计断面不同设计频率设计洪水成果表
单位：
m3/s
序号
断面名称
规划桩号
洪峰流量
P=2%
P=5%
P=20%
1
留村河汇入口上游
29+200
465
330
189
2
即墨站
25+000
692
527
281
3
文化路桥
20+760
1060
810
439
4
大韩村
19+415
1130
865
458
5
西城汇
14+620
1240
931
475
6
铁路桥
7+539
1300
951
487
7
入海口
0+000
1450
1080
537
注：
河道桩号从下游向上游编排，小桩号为下游，大桩号为上游。
地质
本次综合治理范围墨水河上游张家烟霞桥～前北葛桥段位于团彪水库下游，地貌主要为冲积平原区，地形低缓平坦，稍有微弱起伏。
根据区域地质资料，基底地质构造简单，场地内及其附近未发现活动性断裂及明显不良地质作用。
根据《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反应谱特征周期区划图》，该区抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.45s。
工程任务和规模
根据《防洪标准》、《城市防洪工程设计规范》和《堤防工程设计规范》，墨水河流经即墨市和城阳区，城市等别为Ⅲ等，城市防洪标准为50年一遇设防，则本次拟治理段墨水河防洪标准为50年一遇，工程等别为Ⅲ等，河道护岸及建筑物的级别为3级。
本次墨水河上游综合治理工程的主要任务是：
墨水河上游张家烟霞桥～前北葛桥段主河槽清淤疏浚，现有堤防加高培厚，新筑堤防，使该段河道达到50年一遇的防洪标准。
工程总体布置和主要建筑物
墨水河上游综合治理工程范围为张家烟霞桥至前北葛桥段，河道长度3.1km。
工程内容包括河道清淤，旧堤加高培厚2381m，新建两岸堤防4381m，共需新建下河台阶27处，下河坡道2个，雨水涵洞（闸）12座，新建跌水井13座，预制砼雨水管387m。
施工
墨水河属雨源型河流，流域内多年平均降水量689.9mm，流域内多年平均径流深220mm。
施工期选择冬春季枯水季节进行。
考虑本次清障工程量较大，应跨年度实施，本工程施工时间拟定为：
从2009年10月初开工建设，2010年3月底前完成所有工程，工期6个月。
墨水河穿越即墨市区，施工对外交通条件良好，连接墨水河两岸的交通桥有3座，即：
张家烟霞桥、官庄桥、前北葛桥。
自来水管道离工程位置处较近，施工用水可就近接入。
施工用电也可以通过协商就近接入。
工程占地
本着在满足河道防洪功能的前提下，尽量少用地，避免大量拆迁的原则，设计用地尽量靠近原河道岸线，尽量少拆迁两岸房屋。
本工程共使用河道滩地84.5亩，永久占地31.8亩，拆迁各类房屋948.2m2，鱼塘0.933公顷，围墙103m，另外，需赔偿盛果期果树219株，树木共计974株。
经计算，本工程用地及补偿投资为346.46万元。
环境保护
墨水河即墨市区段河道曲折，污染严重，直接影响了城阳区的城市形象及人民的生活水平。
对河道进行整治必将改善沿河两岸的环境。
工程对环境的不利影响主要在施工期，施工期间应注意减小对河道的水质污染，机械尾气和扬尘对空气的污染以及噪音污染，尽最大可能消除施工对环境的负面影响。
工程管理
墨水河上游现状管理机构如下：
即墨市政府于2004年成立城区河道管理处，位于墨水河东障闸处,现有人员编制13人，办公及生产用房建筑面积773m2。
城区河道管理处负责对墨水河即墨段进行日常管理。
本次墨水河上游张家烟霞桥～前北葛桥段综合治理工程实施后仍由原管理机构即墨市城区河道管道处负责管理，不再增设单独管理机构。
投资概算
墨水河综合治理五期工程概算投资3000万元，总工程量492.16万m3。
社会效益分析
本工程建成后，社会效益显著。
1、河道防洪标准大大提高
本次墨水河上游张家烟霞桥～前北葛桥段综合治理工程实施后，该段河道防洪标准达到50年一遇，防洪标准大大提高。
2、周边环境大大改善
上游河道经过疏浚、护砌，两岸绿化，使河道成为一条绿色景观长廊，为居民游览、休息提供了良好的场所。
同时还能改善空气质量，净化空气，减少污染，加强水土保持能力。
因此该工程的实施，防洪效益、社会效益巨大，项目是迫切、可行的。
工程特性表
墨水河上游综合治理工程特性表附表1-1
序号及名称
单位
数量
备注
一、水文
1、流域面积
km2
392.90
全流域
2、河道全长
km
42.2
河道中心线
3、设计流量
（1）张家烟霞桥至官庄桥前支流入口
5年一遇设计流量
m3/s
281
20年一遇设计流量
m3/s
527
50年一遇设计流量
m3/s
692
（2）官庄桥前支流入口至前北葛桥
5年一遇设计流量
m3/s
189
20年一遇设计流量
m3/s
330
50年一遇设计流量
m3/s
465
二、工程布置及主要构筑物
1、河道清淤、拓宽
km
3.1
2、河道护岸
km
6.9
两岸合计
3、下河坡道
座
3
4、下河台阶
处
27
5、雨水涵洞（闸）
座
12
6、预制砼雨水管
m
360
三、主要工程量
万m3
492.16
合计
1、土石方开挖
万m3
215.05
2、土方回填
万m3
44.65
3、砌石工程
万m3
5.24
4、混凝土工程
万m3
0.32
四、工程占地
亩
92.4
五、工程概算
静态总投资
万元
15589.47
1、建筑工程
万元
9967.92
2、机电设备及安装工程
万元
3、金属结构设备及安装工程
万元
5.42
4、临时工程
万元
1348.18
5、其他费用
万元
3525.58
其中：
拆迁占地
万元
6、基本预备费
万元
742.36
7、环境保护设计
万元
8、水土保持设计
万元
2水文
流域概况
2.1.1地理概况
墨水河为“淮涉”与“墨水”两河的通称。
清同治版《即墨县志》载：
“墨水河发源马蓝岭，西流转北，入淮涉河。
”墨水河有两处发源地：
主源出于城阳区惜福镇的标山、二标山、三标山一带，经棉花、楼山、演礼村，通过书院水库进入即墨市的团彪水库。
出库后经西南贡、前北葛村、官庄至前留村。
此乃清同治版《即墨县志》称为“流经天井之阳”的一源。
另一源称留村河，源于即墨市石门乡莲花山西南麓一带，流经留村乡的西九六夼附近，绕过天井山至即墨县城关的前留村，此乃“流经天井之阴”的一源。
两源在前留村汇流后经刁家烟霞、中障村、即墨市城关折向南经大韩村、城阳区西城汇、皂户村注入胶州湾。
2.1.2河道特征
墨水河河道坡度较大，弯道较多且宽窄不一，大水季节水势湍急，河床变迁不定。
团彪庄至官庄4.5km长的一段，坡降为1/150，河槽变迁幅度200多米；西障村至即墨城段，坡降为1/500，河槽宽150米，复绕南关长1.5km。
康熙四十二年（1702年）以前，该河抵今墨水桥折而北流入横河（即墨境内），这一南北河段称“近西河”，今庄头村东的南北河叫“远西河”。
1703年大水，道口堤决，洪水西行，形成今日河道雏形。
历史上墨水河经常泛滥成灾，仅14世纪中叶，“水与城齐”的洪灾就发生多次，“民舍倾颓，漂流浮尸积道口”。
建国后的1974～1977年的4年中，仅留村乡前北葛、即墨镇磨市、楼子疃乡张家西城3个村庄就被冲毁百余亩良田。
1970～1987年，青烟国防公路即墨城段曾3次被洪水冲断。
墨水河河道全长42.2km，流域面积392.9km2（含洪江河），平均干流坡降0.002m/m。
2.1.3水利工程概况
流域内建有中型水库两座，分别为书院水库和石棚水库，其中书院水库总库容为1349万方，控制面积为11km2；石棚水库总库容为1140万方，控制面积为15km2。
流域内还建有团彪、翟家、小范家、段村等五座小
（1）型水库，其中团彪水库位于书院水库下游，两者为串联水库，水库总库容为106万方，控制面积为26.6km2；翟家水库、小范家水库均位于洪江河上游，两水库为串联水库，其中翟家水库在上游，总库容为165万方，控制面积为7.252km2，小范家水库在下游，总库容为144万方，控制面积为10.5km2；段村水库位于墨水河支流横河上游，总库容为130万方，控制面积为13.0km2。
气象
墨水河流域属暖温带季风气候，四季分明。
由于濒临黄海，又兼有海洋性气候特点，冬无严寒，夏无酷暑。
流域内年平均气温13℃，最高气温40.4℃，最低气温-18.6℃。
流域内多年平均降水量689.8mm，东部山丘区降水量偏大，西部平原区降水量偏小，降雨量自东向西依次递减。
降水量年际变化幅度较大，年内分配很不均匀。
年内最大降水量为1964年1446.3mm，最小降水量为1981年323.0mm，相差1123.3mm，多年平均6～9月降水量占年降水量的73%。
流域内水文资料
水文部门在流域内设有即墨水文站，该站位于墨水河干流即墨城区东部的西障村；在流域内和邻近区域还设有团彪、书院、棉花、窑上、段村、挪城、山角底、石棚等8处雨量站。
这些站的雨量及流量资料可以作为墨水河流域设计洪水的依据。
洪水
2.1.4暴雨特性
墨水河属暖温带季风气候区，降雨量较丰沛，流域多年平均年降水量为689.8mm，最大年降水量为1964年1446.3mm，最小年降水量为1981年323.0mm，相差1123.3mm，多年平均6～9月降水量占年降水量的73%。
2.1.5设计洪水计算
在墨水河上游，水文部门设有即墨水文站，具有34年实测水文资料。
由于即墨水文站控制面积较少，不能做为计算全流域设计洪水的依据，但可作为全流域设计洪水在该断面处的验证。
水文部门在墨水河流域内及周围，设有多处雨量站，雨量资料丰富，可由暴雨资料推求设计洪水。
根据墨水河综合治理规划的要求，进行设计洪水计算时将全流域分为七个计算断面，各计算断面的情况见表2-1。
表2-1墨水河各计算断面基本情况表
序号
断面位置
规划桩号
集水面积（km2）
干流长度（km）
干流平均坡（m/m）
1
留村河汇入口上游
29+200
49.0
14.4
0.004
2
即墨站
25+000
89.0
18.6
0.004
3
文化路桥
20+760
190.0
24.1
0.003
4
大韩村
19+415
206.9
26.0
0.003
5
西城汇
14+620
257.9
30.9
0.0023
6
铁路桥
7+539
317.9
38.4
0.002
7
入海口
0+000
392.9
42.2
0.0018
2.1.6设计洪水成果选定
本次推求设计洪水，采用由实测暴雨资料和由暴雨等值线图查算两种途径推求设计洪水，同时还采用即墨水文站实测流量系列对即墨站由暴雨推求的洪水进行验证。
通过分析比较，最后采用由实测暴雨资料推求的成果作为采用成果。
各设计断面不同设计频率的洪峰流量成果见表2-2。
表2-2墨水河流域各设计断面不同设计频率设计洪水成果表
单位：
m3/s
序号
断面名称
规划桩号
洪峰流量
P=2%
P=5%
P=20%
1
留村河汇入口上游
29+200
465
330
189
2
即墨站
25+000
692
527
281
3
文化路桥
20+760
1060
810
439
4
大韩村
19+415
1130
865
458
5
西城汇
14+620
1240
931
475
6
铁路桥
7+539
1300
951
487
7
入海口
0+000
1450
1080
537
注：
河道桩号从下游向上游编排，小桩号为下游，大桩号为上游。
3工程地质
概述
墨水河为“淮涉”与“墨水”两河的通称。
墨水河有两处发源地：
主源出于城阳区惜福镇的标山、二标山、三标山一带，经棉花、楼山、演礼村，通过书院水库进入即墨市的团彪水库，出库后经西南贡、前北葛村、官庄至前留村；另一源称留村河，源于即墨市石门乡莲花山西南麓一带，流经留村乡的西九六夼附近，绕过天井山至即墨县城关的前留村，两源在前留村汇流后经刁家烟霞、中障村、即墨市城关折向南经大韩村、城阳区西城汇、皂户村注入胶州湾。
墨水河地形上游为山区，自团彪水库以下地势逐渐降低，地形较为平缓，起伏不大。
地貌自上游的构造剥蚀地貌丘陵区逐渐过渡到中下游的侵蚀堆积地貌准平原区。
工程地质条件
3.1.1地形地貌
本次综合治理范围墨水河上游张家烟霞桥～前北葛桥段位于团彪水库下游，地貌主要为冲积平原区，地形低缓平坦，稍有微弱起伏。
3.1.2地质构造及地震
根据区域地质资料，基底地质构造简单，场地内及其附近未发现活动性断裂及明显不良地质作用。
根据《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反应谱特征周期区划图》，该区抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.45s。
3.1.3地层岩性
工作区的地层从新到老可以分为新生界第四系地层和中生界白垩系地层。
1、新生界第四系地层
沂河组（Q4aly）：
该组主要分布于墨水河河谷中，属全新世河流相冲积成因，主要由砾砂、中粗砂组成，具有上游颗粒粗，中—下游颗粒变细的规律，厚度1.0～3.0m。
临沂组（Q4al+plL）：
该组主要分布于墨水河两岸及其冲—洪积平原上，属全新世河漫滩相冲—洪积成因，主要由粉质粘土、粉土及砂性土组成，二元结构明显，厚度3.0～7.0m。
2、中生界地层
青山群（K2q）：
该群主要分布于墨水河上游，属中白垩世火山喷发的产物，岩性以紫红色中基性及中酸性火山熔岩为主，夹薄层砂岩。
3.1.4地下水
墨水河流域地下水总体流向为自东向西。
按照含水介质及地下水埋藏条件的差别，将该区地下水划分为基岩裂隙水和松散岩类孔隙水。
松散岩类孔隙水地下水位在即墨城区以上段随季节性变化明显，年变幅1.5米左右，即墨城区及其以下段受河水补给，地下水位变化不明显。
地下水主要赋存于粗砂和粗砾砂层，属孔隙潜水和微承压水。
基岩裂隙水主要附存于强风化带及断裂破碎带中，地下水位变化不明显。
根据水质分析报告，即墨城区以上段矿化度小于1.0g/L，PH值为7.2～7.4，水质良好。
即墨城区及其以下段受河水污染，水质较差。
即墨城区以上段综合评定地下水对混凝土结构为无腐蚀；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下无腐蚀，在干湿交替条件下具弱腐蚀，对钢结构具弱腐蚀。
即墨城区及其以下段综合评定地下水对混凝土结构为弱腐蚀；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下为弱腐蚀，在干湿交替条件下具中等腐蚀，对钢结构具中等腐蚀。
上游张家烟霞桥～前北葛桥段堤防岩土层及其物理力学性质
根据钻探结果，该段为第四系土层，分述如下：
第①层:
人工填土（Ｑ４ml）
土黄色，稍湿、稍密，以粘性土为主，混有砂砾、碎石及建筑垃圾等杂物，属新近填土。
该层在场区内连续分布。
建议承载力特征值fak取60kPa。
第②层：
粉土（Ｑ４al+pl）
土黄色，稍密，稍湿～湿，含少量砂粒，该层仅在局部呈透镜体状分布。
建议粘聚力标准值ck取10kPa,内摩擦角标准值Φk取25º，渗透系数K=1.00x10-4cm/s，承载力特征值fak取140kPa。
第③层：
中粗砂（Ｑ４al）
棕黄色，松散，稍湿～饱和，分选磨圆差，该层仅在局部呈透镜体状分布。
建议粘聚力标准值ck取5kPa,内摩擦角标准值Φk取30º。
水上自然坡角αc取43°，水下自然坡角αm取32°，渗透系数K=5.00x10-2cm/s，承载力特征值fak取180kPa。
第④层：
强风化基岩
浅褐色,岩体呈散体～碎块状，场区内广泛分布，该层未被揭穿。
根据钻探和地区经验，建议其承载力特征值fak取400kPa，变形模量E可取0.2Gpa，渗透系数K=5.00x10-5cm/s。
场地稳定性与适宜性评价
根据区域地质资料，结合本次勘察资料综合分析，拟建场地及其附近无活动性断裂和影响场地稳定性的不良地质作用，全新世以来，未见新构造活动迹象，勘察期间也未发现其它影响场地稳定性的不良地质作用，场地稳定性良好，作为构筑物场地是适宜的。
结论与建议
（1）本工程段地质构造简单，无不良地质作用，工程地质条件良好。
（2）本工程段抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，建筑场地类别属
类，为对建筑抗震有利地段。
设计基本地震加速度值为0.05g。
（3）本工程段拟建构筑物场地稳定性良好，作为构筑物场地是适宜的。
（4）本工程段季节性冻土标准冻深为0.49m。
（5）本工程段综合评定地下水对混凝土结构为无腐蚀；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下无腐蚀，在干湿交替条件下具弱腐蚀，对钢结构具弱腐蚀。
4工程任务和规模
本次综合治理工程范围为墨水河上游张家烟霞桥～前北葛桥段，规划河道桩号27+840～30+954，本次设计对该段进行重新编号为0+000～3+085，以下涉及本次工程的桩号除注明外均为新编排桩号。
本次工程拟治理段河道属墨水河中上游河段，全部位于即墨市。
流域社会经济发展状况
即
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