城区河流生态环境治理工程可行性研究报告.doc
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1、河流(城区)生态环境治理工程可行性研究报告4目 录1综合说明11.1工程地理位置及报告编制依据和过程11.2水文31.3工程地质51.4工程任务和规模81.5工程选址、工程总布置及主要建筑物161.6机电设计311.7工程管理321.8施工组织设计341.9工程永久占地391.10水土保持设计391.11环境保护设计411.12工程概算投资421.13工程效益422水文452.1流域概况452.2水文测站及基本资料452.3径流计算472.4洪水502.5水位流量关系曲线562.6泥沙572.7蒸发583工程地质593.1区域地质概况593.2加固堤防工程地质条件603.3新建(改建)堤防地基
2、工程地质条件623.4坝址工程地质条件633.5天然建筑材料754工程任务和规模794.1社会经济发展状况及工程建设的必要性794.2工程任务及治理范围824.3河床演变及冲淤分析834.4工程总布置844.5蓄水河槽和浑水河槽宽度864.6工程建设对城市防洪的影响分析874.7水源分析964.8工程运行1034.9工程运行安全性分析1055工程选址、工程总布置及主要建筑物1135.1工程等别和标准1135.2工程选址1135.3工程总布置和主要建筑物型式1145.4主要建筑物1225.5防渗处理1635.6土建工程量汇总表1656机电设计1676.1水力机械1676.2电气1716.3泵站控
3、制及综合自动化1747工程管理1777.1蓄水区工程运行模式1777.2水情自动预报系统设计1777.3工程管理2048施工组织设计2118.1施工条件2118.2施工导流2138.3料场的选择与开采2158.4主体工程施工2168.5主体工程土石方挖填平衡分析2208.6施工交通运输2218.7施工工厂设施2228.8施工总布置2228.9施工总进度2238.10主要技术供应2298.11施工管理2299工程永久占地23110水土保持设计23210.1流域水土流失现状23210.2流域水土保持现状23210.3工程建设期水土流失量分析23310.4项目区可能造成的水土流失危害23410.5水
4、土流失防治方案初选23410.6水土保持主要工程量及投资概算23610.7水土保持实施保证措施23711环境保护设计23811.1可研批复意见23811.2环境保护设计依据及采用的环境保护标准23811.3主要污染源与污染物24011.4环境保护设计24111.5环境管理与监控计划24811.6环境保护投资概算25311.7存在问题及建议25512工程投资概算25612.1编制说明25612.2概算总投资26012.3资金来源26013工程效益26213.1社会效益26213.2环境效益26213.3经济效益2631综合说明1.1工程地理位置及报告编制依据和过程1.1.1工程地理位置五河属*河
5、一级支流,发源于某某县龙台山,自西向东流经某某市区,至北道廿里铺乡汇入*河,总流域面积1267.73km2,主流全长78km。五河的上游为土石山区,五河中游属中低山,下游为河谷阶地和一、二级阶地构成河谷平原地形。中国历史文化名城某某市,位于四川省东南部,地处陕、甘、川三省交界,位居*至*两大城市之间。某某市作为全国历史文化名城之一,是四川省东南部以旅游、商贸及加工工业为主的中心城市。五河城区段生态环境治理工程地处某某市中心市区。1.1.2可行性研究报告编制依据本工程设计主要依据下列有关文件及相关规程规范:(1)某某市五河城区段生态环境治理工程设计委托书;(2)某某市城市总体规划说明书;(3)四
6、川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告;(4)四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究补充报告;(5)关于某某市五河城区段生态环境综合治理工程可行性研究报告的批复(天发改投2011145号);(6)关于四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告的审查意见;(7)天环函发201183号“关于四川省某某市五河城区段生态环境治理工程环境影响报告书的批复(8)水利水电工程可行性研究报告编制规程DL502193;(9)防洪标准(GB5020194);(10)水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2007);(11)橡胶坝技术规范(SL227-98);(12)堤防工程设
7、计规范(GB50286-98);(13)水闸设计规范(SL265-2008);(14)泵站设计规范(GB/T50265-97)(15)建筑抗震设计规范(GBJ11-89);(16)建筑地基基础技术规范(GB50007-2009);(17)地表水环境质量标准(GB3838-2009);(18)公路桥涵设计通用规范(JTJ02189)(19)其它相关规程、规范及技术标准。1.1.3可行性研究报告审查意见2011年6月24日四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告通过了某某市发展与改革委员会和某某市建设局的审查。2011年10月22日,某某市水利局对四川省某某市五河城区段生态环境治理工程
8、可行性研究报告及四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告补充报告中防洪部分又组织召开了审查会。主要审查意见如下:(1)五河城区段生态环境治理工程改善了市区生态环境、增加城市景观水面和绿地面积、提高了城市品位、发展城市经济,工程的建设是十分必要的。(2)工程的建设内容:在不影响河道原有功能、保障防洪安全的前提下,疏浚河道,利用部分河道蓄水,营造绿地,为城市绿化、美化、亮化构筑平台。(3)工程治理范围:五河某某市区上游西大桥下游七里墩大桥,河道全长约7km。(4)工程治理内容:按总体布局将整治段河道功能划分为蓄水区、河滩生态绿地两部分。西大桥北山排洪渠、罗峪河口七里墩大桥段:规划为河滩
9、生态绿地。北山排洪渠(左岸)罗峪河口段:规划为蓄水区。将蓄水区采用二槽(清洪分离)方案。蓄水区设计布置6道橡胶坝,形成5个连续的水面,单级蓄水面长度600m,蓄水面全长3000m,各级库区蓄水深度0.53.8m,橡胶坝最大坝高4m。工程总体布局是合理的。(5)五河多年平均年径流量0.851亿m3,工程防洪标准为50年一遇,设计洪峰流量3040m3/s,多年平均悬移质年输沙量321.8万t。左岸蓄水河槽橡胶坝塌坝控制泄流量470m3/s,塌坝标准约5年一遇。右岸浑水河槽控制泄流量470m3/s,相当于5年一遇。(6)基本同意河道治理二槽(清洪分离)方案,堤距压缩约8m的防洪工程措施。即工程右岸维
10、持现状堤线不变,左岸堤防在确保城市防洪安全,满足城市道路布置,保持河道左右堤距不小于165m的前提下,将左岸西大桥罗峪河段现状堤线向河道内压缩约8m。通过对河道疏浚、左右岸堤防改建加固,以保证行洪安全的需要。(7)工程采用50年一遇防洪标准,左右岸堤防工程等级为2级,其它主要建筑物为4级,地震设防烈度为度,符合城市防洪工程设计规范。(8)结合模型试验进一步分析工程基础埋置深度、泥沙淤积和桥梁基础冲刷问题。1.1.4可行性研究报告编制过程依据某某市发展与改革委员会和某某市建设局、某某市水利局的审查意见,我院根据本工程的有关文件及相关规程规范开展了初步设计工作。初步设计工作主要内容如下:复核工程任
11、务;复核水文成果;复核工程地质;补充河工模型试验;复核工程等级和规模;进一步确定工程总体布置,优化主要建筑物型式、结构、尺寸等;进行施工组织设计、水土保持设计、环境保护设计;拟定工程管理方案;编制工程概算并进行效益预测。经过多专业的设计计算、分析论证、补充模型试验等工作,我院于2011年11月编制完成了四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告。2011年12月18日,某某市建设局主持召开了四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告初审会,我院按照“初审会专家组评审意见”作了全面修改,于2011年12月30日重新编制完成四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告。
12、1.2水文1.2.1水文气象 五河地处暖温带半湿润、半干旱过渡带。流域内昼夜温差悬殊。据某某气象站资料统计,多年平均气温10.8,极端最高气温38.2(1966年6月),极端最低气温-19.2(1975年12月);多年平均降雨量566.7mm,其中79月降水量占全年降水量的74.3%。年最大降水量772.2mm(1967年),最小321.8mm(1996年),极值比约为2.4,最大日降水量150mm(1977年7月6日)。多年年蒸发量1300.4mm,年最大蒸发量1479.9mm;无霜期约160天左右,初霜一般出现在10月上旬,终霜一般在4月中旬,日照时数2032小时。最大风力10级,瞬时最大
13、风速24m/s,多西北风。多有冰雹等灾害天气,最大冻土深度61cm。1.2.2径流五河属降雨补给型河流,洪枯流量悬殊较大,具有陡涨陡落的特点。五河流域因受大气环流和季风气候的影响,河川径流年际变化大,年内分配不均匀。根据某某水文站1958年8月至2008年共43年的资料可知,某某水文站断面多年平均年径流量为0.7亿m3,最大年径流为22530万m3(1967年),最小年径流170万m3(1996年),最大为最小的132倍。流域径流年内分配不均匀,其中汛期(710月)径流量占年径流量的62.2%,冬季(123月)占11.6%。经进一步复核,还原后的某某站19592008年43年资料系列分析计算,
14、多年平均天然径流量0.851亿m3,比实测多年平均径流量0.793亿m3多7.2%,与可研阶段成果基本一致。1.2.3设计洪水某某水文站在西大桥上游约100m处,桥、站之间无支流汇入,西大桥断面以上流域面积与水文站面积基本相等。工程区内有豹子沟、吕二沟、罗峪河、龙王沟等支沟汇入,但四条支沟的流域面积分别为4.25km2、14.1km2、78.1km2和4.28km2,分别为某某站控制流域面积的0.4%、1.4%、7.6%和0.4%。为偏于安全,考虑某某站某频率洪水向下游演进的槽蓄量近似等于沿程补给量,所以五河干流某某市区河段工程设计洪水可直接采用某某站相应频率洪水作为设计值。经复核,本次干流设
15、计洪水仍采用可研阶段的成果,即50年一遇设计洪峰流量为3040m3/s。某某水文站设计洪水和施工洪水成果见表11、12。1.2.4泥沙五河流域属陇中黄土高原区,某某水文站以上除支流金河上游植被稍好外,其它河沟均属黄土丘陵沟壑区,植被覆盖差,局部暴雨频繁,水力和重力侵蚀强烈,河流泥沙含量大。根据某某站19592008年实测泥沙资料统计,断面多年平均悬移质输沙量321.8万t,多年平均悬移质含沙量为40.5kg/m3,最大含沙量为1050kg/m3(1977年5月27日),流域多年平均侵蚀模数为3814t/km2。五河输沙基本全部集中在510月,占全年总输沙量的99%以上,其中汛期69月输沙量26
16、7.5万t,占年输沙量的83.1%。多年平均推移质输沙量采用汛期悬移质输沙量的20%进行估算,得某某站多年平均推移质输沙量为64.4万t,某某站年输沙总量为386.2万t。五河某某站设计洪水计算成果表表11站名计算值统计参数P(%)均值Cv均值CvCs/Cv1251020某某4401.364501.753.04077304218181043471采用值4080304018201040470分期设计洪水成果表表12分期时段统计参数P(%)均值CvCs/Cv25102050116月1381.782.594859536217439.4115月702.102.55543241797316114月31.
17、03.402.533814249.010.96.245月602.052.5466275156651446月1311.842.593957834315834.71.3工程地质1.3.1区域地质概况某某地跨长江、黄河两流域,地貌区域分异明显。市区平均海拔高度为1100m。区内山脉纵横,地势西北高,东南低,海拔在10002100m之间。北部属黄土梁峁沟壑地形,*河及其支流横贯其中,形成宽谷与峡谷相间的盆地与河谷阶地。 五河发源于某某市某某县龙台山,自西向东穿越某某市中心区,于北道附近汇入*河,市区段河道处于五河下游,河道宽164220m,两岸分布一、二级阶地,其中一级阶地前缘高出河漫滩3.04.0m
18、,河床地面标高1172.31163.7 m。 河道治理工程区勘探深度内,出露地层为第四系全新统冲、洪积堆积层和第三系沉积岩。勘察区内新构造运动较为活跃,活动断裂较为发育,地震活动性较强,据中国地震动参数区域划分图工程区地震动峰值加速度为0.30g,对应地震基本烈度度。工程区位于五河河漫滩区,地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水,地下水埋深0.52.5m,水位标高1135.51171.6m,含水层为第四系全新统砂砾石层,含水层厚5.311.2m ,下伏的第三系泥岩为相对隔水层,地下水与河水水力联系密切,丰水季节受上游河水、一级阶地地下水的侧向补给,地下水位与河水基本一致,并向河流下游排泄,枯水季地
19、下水位低河水0.5m,河水补给地下水。根据水质腐蚀性评价,地下水及五河水对普通硅酸盐水泥无侵蚀性,但受排污点影响,其附近地下水受污水入渗影响,水质发生改变,使其对普通硅酸盐水泥具侵蚀性。如中医院、罗峪河、吕二河等地段。考虑市区污水治理工程正在实施,污水被截后,地下水和河水水质恢复,对普通硅酸盐水泥无侵蚀性。1.3.2加固堤防工程地质条件1.3.2.1地质概况五河城区段生态环境治理工程拟对左岸罗峪河口五里铺段和右岸堤防进行加固。堤防位于五河河漫滩第四系全新统冲洪积(Q42al+PL)地层之上,岩性主要为呈浅灰灰褐色砂砾石,下伏第三系上统(N)泥岩、砂岩。1.3.2.2地基工程地质问题评价a)堤基
20、稳定:左右岸堤基土为第四系冲洪积砂砾石,下伏第三系上统(N)泥岩、砂岩,堤基范围内无不良堤基土分布,地基抗滑稳定条件较好。干密度为1.932.02g/cm3,允许承载力450KPa。b)渗透稳定:堤外地面高程高于河床4.20m,分布有相对隔水的砂壤土,未见切割含水层的洼地、水塘,因此不存在渗透变形问题。c)抗冲刷条件:治理河段属冲刷型河道,主槽32年累积冲刷深度约2.83m。河段上游山区多为暴雨区,汇水面积大,雨水集中,河水具暴涨暴落之特征,洪水季节水流侧蚀强烈。堤基砂砾石上部地层,相对较松散,抗冲刷能力较差,河床砂砾石层不冲刷流速为0.61.0m/s,洪水期易形成较深的冲刷河槽,对堤基稳定不
21、利。1.3.2.3堤身质量评价五河治理河段两岸现有的堤防工程建于不同年代,堤身结构、断面及防洪标准相差较大,堤身接头较多、标准不一,堤身填筑料为河滩砂砾料,填筑质量较差。堤身渗透系数k=0.2110-21.8210-2cm/s,属强透水;相对密度Dr=0.40.56,小于2级堤防填筑料相对密度0.65标准。此外,护坡基础埋深0.52.0m,小于洪水最大冲刷深度,这些条件都是形成险工的主要因素。1.3.3改建堤防地基工程地质条件1.3.3.1地层结构特性五河城区段新建(改建)堤防起点西大桥,终点为罗峪河入五河口,全长4600m;蓄水区段蓄水河槽和浑水河槽间拟建中隔墙,距右岸原堤防约60m,起点1
22、#坝至6#坝,全长3056.32m。拟建堤防位于河漫滩,根据钻孔及探坑,揭示地层结构类型为单双层结构,具体分层叙述如下:(1)砂壤土:呈浅灰黄灰褐色,表层耕作层,疏松,含有砾砂,多虫孔及植物根系、腐植物,分布两岸靠堤根处,厚0.31.0m,局部缺失。(2)砂砾石:浅灰灰褐色,呈稍中密,卵石含量约1015%,含泥量较少,局部因开挖砂砾,密实度较差,层位稳定厚5.310.0m。(3)泥岩:浅灰灰绿色,呈软塑硬塑状,强弱风化,含有粒状白色石膏,属微弱透水层。1.3.3.2岩土的物理力学性质指标根据堤基粗粒土的颗分试验成果及物理性质试验成果,卵石含量约1015%,含泥量较少,厚5.310.0m,渗透系
23、数k=3.8410-2cm/s,临界坡降jk=0.130.27之间,内摩擦角=29.536.0,凝聚力C=1523.3KPa。 根据堤防堤基的渗透变形判断:堤基是稳定的,不存在渗透变形破坏问题。砂砾石层地基承载力标准值400kpa。1.3.4坝址工程地质条件北山排洪渠(左岸)罗峪河口段,河道长3797.4m,规划为蓄水区,共布设6道橡胶坝,形成5个连续的蓄水库区。根据钻孔揭露,地质结构单一,层位稳定,主要地层有砂壤土、砂砾石及泥岩。坝基土为砂砾石层,砂砾石层渗透系数为1.717.0910-2cm/s,属强透水层,泥岩透水率为0.62.4Lu之间,属微至弱透水岩体。各坝基工程地质条件较为相近,砂
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