江油市平通河污水处理厂段堤防规划文档格式.docx
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一个以工业主导产业的具有江油区域经济特色的新型工业园区正在逐步形成。
近百亩“活化石”红豆杉苗圃林场也分布园区附近,工镇(原河西乡)有常驻人口近万人,是著名的杂交水稻制种基地和驰名中外的附子栽种加工基地,另外还有农业科技生态园和獭兔等特种动物养殖基地,工程区还有投资7000万元,日处理污水5万吨的市污水处理厂。
本次规划河段未建堤防,多为河岸漫滩,仅左岸局部河段有简易砌体护岸,防洪标准低,每遇较大洪水,洪水漫溢毁坏耕地,造成损失,威胁两岸人民生命财产安全。
因此,堤防建设是完全必要的,堤防建设可以使区段形成防洪保护圈,提高其防洪抗洪能力,保障区内正常生产、生活秩序,促进区内经济发展。
规划范围内有即将实施的污水处理厂纳污管线通过,考虑纳污管线铺设在前,堤防建设在后,为不影响后期堤防建设,规划报告对污水处理厂纳污管线布置要求进行了论述:
纳污管线需置于挖方河段,埋深大于2M,不得影响后期堤身砂砾回填碾压。
1.2水文
平通河为涪江右岸的一级支流,发源于平武、松潘、北川、3县交界处海拔3269米的六角顶东坡,自北川县甘溪长滩子海拔575米处流入江油市境内,经大康、太平、,南流至河西鄢家濠海拔506米处注入涪江。
河流全长121公里,流域面积1341.9平方公里。
平通河流经江油境内多为盆地丘陵区,海拔高程仅500M左右。
平通河流域的径流主要来自降水和融雪,地下水补给次之。
由于地处四川盆地龙门山暴雨区的中心地带,暴雨量和暴雨强度大,暴雨是形成洪水的主要因素,加之平通河流域形状狭长,水系发育,支流众多,上游穿行于崇山峻岭之间,坡陡流急,汇流时间短,洪水峰高量大,陡涨陡落。
洪水发生时间一般是6—9月,大洪水和特大洪水发生时间是7—9月,个别年份也可能在5、6月份出现。
本次规划报告设计洪水分析主要依据国家基本站—甘溪水文站(控制集水面积1067KM2)实测资料和历史洪水资料。
其成果:
50年一遇(P=2%)设计洪水流量3400m3/S,20年一遇(P=5%)设计洪水流量2600m3/S。
1.3工程地质
水文地质:
区内地下水较丰富,以第四系孔隙型潜水为主,与河水水力关系密切,直接受河水补给,含水量渗透系数10.59—14.97m\d,地下水化学类型为重碳酸钙镁型,无侵蚀性CO2,对混凝土无腐蚀性。
地形地貌及岩性特点:
工程所在地为河流冲积地貌,河道走势近南北,河道左岸为江水面(主流线),右岸为河漫滩,河床平均宽150米,地质岩性主要为第四系全新系统河流冲积覆盖层。
堤防工程地质条件:
区内地处平通河下游河道的主流摆幅区,河水对堤防的侵蚀淘刷作用较强,堤防以砾卵砾石层为基础持力层,地基承载力、压缩模量符合标准,加上堤高度适中,边坡较缓,堤基能满足设计要求。
天然建筑材料:
工程区附近砂卵砾石料丰富,质量和储量都能满足设计要求,运距2—8.0公里。
1.4工程任务和规模
平通河太平镇河西大桥至河西鄢家濠斑竹园涪江汇口段两岸地面高程低,整体防洪能力不高,每遇较大洪水,洪水漫溢毁坏耕地,造成损失,威胁两岸人民生命财产安全。
防洪抢险救灾每年都要投入大量的人力物力财力,扰乱了区内的正常生产、工作、生活秩序。
同时,即将实施的江油市污水处理厂纳污管线将通过左岸堤线区域内,为做好纳污管线与堤防的衔接,保护区域内的经济发展,本次规划拟对河西大桥至平通河涪江汇口段河道进行堤防规划,本次规划堤防左岸接涪江污水处理厂段堤防,右岸接涪江斑竹园段堤防,左岸堤线长2178.91M,右岸堤高8.5M,堤线建设可使区段形成防洪保护圈,提高其防洪抗洪能力,保障区内正常生产、生活秩序,促进区内经济发展。
任务的由来是纳污管线的保护区域经济的发展。
堤线布置考虑规划河段左岸为江油市工业园区,土地占用补偿费用高,尽量减少土地占用,左岸堤防按现有河岸走向布置,以调整右岸堤线走向来保证河道过洪宽度。
该河段天然河床宽度在115-150米间。
为确保堤防建成后,河道能安全行洪,确保两岸及建设物的安全,河床水力变化和河道演变稳定,设计河床稳定宽度选择在115-150米间,经水力计算和技术经济比较,规划堤距推荐135-145米间。
建议在项目可研和初设时,对堤距选择进行进一步论证。
河道能安全行洪,排涝稳定两岸及建筑物的安全。
1.5堤防规划
1.5.1工程级别和设计洪水标准
根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)《洪水标准》(GB50201-94)的规定,结合保护区实际情况和江油城市发展因素,按照川水规计[1999]223号关于印发四川省涪江干流(绵阳段)防洪规划报告审查意见的通知规定,左岸保护区内为江油重要工业开发区,防洪标准确定为50年一遇(p=2%),洪水流量3400m3/S,堤防等级为3级;
右岸为河西场镇及耕地,防洪标准确定为20年一遇(p=5%),洪水流量2600m3/S,堤防等级为4级。
1.5.2工程总体布置
规划河段堤防从河西大桥至平通河入涪江汇口段。
左岸接涪江污水处理厂已成堤防,右岸接涪江斑竹园已成堤防,左岸堤线基本沿护岸(河岸)走向布置,右岸堤线主要布置在河漫滩和一级阶地上。
左岸堤线全长2178.91m,右岸全长2100m,
堤防建设,将构成防洪保护圈,与上下游已成工程衔接,与纳污管线和衔接,确保区内防洪抗洪能力。
1.5.3.堤型
根据工程区域实际地理、地质条件和其它因素,结合已成工程的经验,本次规划对土堤、砂砾堤、砼防洪墙等堤型作了比较。
考虑本堤段工程的地理、地质情况,水流及风浪特性施工条件,环境景观及工程造价等因素,规划推荐采用斜坡砂砾堤型。
1.5.4排涝
由于防洪堤的修建,阻断了区内地表水,地下水的排出,不可避免造成涝渍,因此需考虑区内排涝问题,排涝标准按规范采用10年一遇24小时暴雨一日排完,HP=10%=262mm,排涝流量为1.5m3/S。
区内污水处理厂段现建有排涝设施,为提灌抽排,其排涝能力基本达到1.5m3/S,能够满足现阶段设计排涝要求,但考虑城市发展和一些未知因素影响,建议在项目可研初设时加强核实论证区内排涝情况,排涝量,排涝要求,进一步规划完善排涝设施,确保区间排涝。
1.5.5污水处理厂纳污管线布置
由于规划左岸堤防内有即将建设的江油市污水处理厂纳污管线通过,纳污管道从河西大桥沿平通河向南经彰明镇北江村后向东进入污水处理厂考虑纳污管线铺设建设在前,堤防建设实施在后,纳污管线布置应不影响后期堤防建设实施。
建议纳污管线置于挖方建议纳污管道埋设采用条形基础形式,以松散及更密实的卵石为基础持力层,基础埋深根据污水管管底标高具体确定,基础施工时场内部分地段需采取降水处理措施,可采用基坑明排水或管井降水相结合方式。
另外,建议管道采用承接插式预应力钢筋砼管直径为1米,壁厚为0.085米。
搞渗压力为15KG/CM2,摘裂压力为18KG/CM2。
1.6工程管理措施和非工程措施规划
本规划河道堤防工程由江油市河道主管部门进行专业管理,主要是对堤防工程进行日常维护,检查和管理,承担河堤经常性维护养护及护堤任务,负责堤防安全和防洪安全。
1.7环境影响评价
江油市平通河污水处理厂段堤防整治工程,是以抗御洪水灾害,保护沿江人民生命财产安全为目的,改善生态环境的工程,工程建设后,解决城区太平镇境内的市工业开发园区,河西场镇的防洪问题,避免洪水带来巨大经济损失。
有利于社会稳定,保障地方经济持续稳定高速发展,防洪堤采用路堤结合,景观绿化,其经济、社会和环境效益明显。
不利影响中的占地,可通过造地或异地置换得到解决,施工中影响是暂时的,可采用相应措施避免或减少。
因此,工程建设其社会、经济效益明显,加强落实环保措施以后,工程具有明显的环境效益,不利影响相对而言是暂时的,可以通过环保措施减免,综合比较利大于弊,有利无害工程建设是可行的。
1.8堤防投资估算
规划堤防位于河西大桥至河西鄢家濠斑竹园即涪江汇口处,工程估算编制原则和依据是:
1、四川省水电厅颁发《四川省、重庆市水利水电工程设计概(估)算编制规定》(1998)。
2、四川省水利水电厅川水建管(1999)38号文“关于执行防洪堤及河道整治工程概(估)算编制颁发补充规定的通知”。
3、建筑工程单价编制采用四川省水利电力厅川水发(1997)495号文颁发《四川省、重庆市水利水电建筑工程预算定额》,概算扩大系数1.03。
4、施工机械台班费编制采用四川省水利电力厅川水发(1997)495号文颁发《四川省、重庆市水利水电工程施工机械台班费定额》,运输机械的“三费一税”按规定计算后列入第五部分其他费用中的“其他税费”中。
5、中华人民共和国国务院第258号失业保险条例。
6、本工程方案设计图纸及有关资料。
本工程总投资估算2954.69万元,静态投资3092.18万元
1.9经济评价
该堤防工程经济效益为防洪效益,工程建成后,多年平均效益为160.56万元。
国民经济评价中工程计算期为49.5年,施工期限1年半,共计51年,主要经济指标为经济净现值。
经济内部收益率,效益流量,项目各项效益,防洪效益,费用流量、固定资产投资,年运行费等,其经济内部收益率为16.03%。
经济效益率1.3:
1.0,而且敏感分析表明,工程具有较强的搞风险能力。
因此,本工程在经济上是合理的。
本工程不仅具有明显的防洪效益,而且对于保护城乡生态环境,美化市容都有巨大的作用,对保护国民经济发展具有重要而深远的意义,建议对这类社会公益性项目给予政策上的优惠及财政上的支持,及时立项,尽快兴建。
1.10实施意见
1.10.1分年分期实施,因工程巨大,需投入大量的人力、物力、财力进行实施,总工期按1.5年计划,第一期1年,第二期半年。
1.10.2工程实施安排,工程全长4278.91米,第一期完成3423.10米,第二期完成855.81米。
1.10.3工作建议,加紧工程的前期准备工作,按国家的基本建设程序编报项目建议书和设计说明书并及时上报,争取审批。
2水文
2.1流域基本概况
2.1.1自然地理特征
平通河为涪江右岸的一级支流,发源于平武、松潘、北川、3县交界处海拔3269米的六角顶东坡,自北川县甘溪长滩子海拔575米处流入江油县境内,经大康镇、太平镇,南流至河西鄢家濠海拔506米处注入涪江。
平通河流域地势由西向东南倾斜。
地貌特征以豆叩镇附近为界,上游为山地峡谷地形,天然植被较好,河流坡陡流急,河水清澈,含沙量小,泥沙侵蚀轻微,河中沙石多数来源于崩塌体,只有少量来自地表冲刷,大暴雨时,偶有泥石流发生。
下游则为浅丘陵区植被相对较差,土地大都已经开发利用,河流泥沙侵蚀相对要大一些。
河流水面较开阔,水流较平缓。
平通河流域上游,地处龙门山褶皱带,受河流长期侵蚀、切割的影响,地势、地形呈深沟峡谷,嵴坡陡峭,沟壑纵横,山高谷深,相对高差较大,一般海拔高程在1000M以上,河流穿行于崇山峻岭之间,流域下游山势较低,海拔高程一般在500-1000M之间,在江油境内以下,流域进入盆地丘陵区,海拔高程仅500M左右。
2.1.2气象
平通河流域地处亚热带季风气候区的西部边缘地区,属北亚热带山地湿润季风气候类型,其气候特征主要为:
气候温和,雨量充沛,日照较少,太阳幅射值低,无霜期较长,云雾多,四季分明。
平通河流域地形复杂,高差悬殊,气候差异较大,流域上游及海拔高度在2500m以上的地方为干寒气候区,冬季有降雪和结冰,年平均降水量在600—900mm左右;
流域中、下游属山地亚热带湿润季风气候,终年较温暖,雨量丰沛,年降水量在1100mm以上。
流域降水主要是降雨,因受大气环流、季风气候和地势等因素的影响,降水量在地域、时间分布上极不均匀。
据甘溪水文站多年观测,多年平均降水量为1286.9mm左右,形成冬干、春旱、夏洪、秋涝的气候规律。
年均无霜期为125—282天。
2.1.3水文
平通河流域左邻岷山山脉并横穿于龙门山,中、下游段正处于龙门山迎风面暴雨区,地势西北高、东南低,暴雨多集中在中游段,年内降水时空分布不均,汛期降水量占年降水量的80%左右。
汛期时有暴雨洪水发生,非汛期又因降水偏小时有干旱现象发生。
时空分布差异较大,降水由西北向东南递减。
平通河处于四川盆地龙门山暴雨区的中心地带,其特点是年内暴雨集中,暴雨量和暴雨强度大,暴雨年际变化也大,使得洪水具有陡涨陡落的特点。
平通河干流径流的年际年内变化与降水特性基本一致,年际变化大且年内变化也大。
由于流域内森林茂密,植被良好,河流发源地处于高山,因雪山和植被的调蓄作用,枯季径流较为稳定。
平通河流域形状狭长,水系发育,支流众多,成树枝状分布于两岸,上游穿行于崇山峻岭之间,坡陡流急,汇流时间短,遇暴雨易形成洪水。
平通河的洪水与暴雨发生时间基本一致,洪水发生时间一般是6—9月,大洪水和特大洪水发生时间是7—9月,个别年份也可能在5、6月份出现。
2.1.4泥沙特性
平通河泥沙主要来自上游地区及平通河表土冲蚀,水土流失入河,大水大沙,小水小沙,水沙关系十分密切。
河道泥沙以悬移质为主,沙量集中在汛期,枯水期沙量较小。
江油市平通河悬移质输沙量统计,江油市平通河悬移质含沙量统计见附表:
2.2基本资料
平通河流域内在各支流上均设有雨量站点,在甘溪乡下游约3000M处设有甘溪水文站。
甘溪水文站为平通河控制站,由原四川省水利厅于1958年5月设立。
因测验困难于1958年1月1日上迁三公里至现站址,控制集水面积1067KM2。
甘溪水文站自1959年上迁后其高程系统采用同一假定基面,历年使用高程一致。
甘溪水文站测验河段位于两个急滩(上、下)的中部,枯水为急滩控制,中高水为下游弯道控制,控制较好。
高、中、低洪水全部用流速仪施测,垂线布设合理,特大洪水用浮标施测,系数借用0.85,取值合理。
甘溪水文站有从1959年至今共计47年连续系列的实测水位、流量、雨量和泥沙资料。
水位全年均采用日记型自记水位记录,降水量5-10月采用自记雨量计记录,枯季人工二段投影观测,实测流量水位变幅的98%以上,断面冲淤变化较小,一般都在3%以内,水位流量关系线型为单一线,定线合理,历年水位流量关系点线稳定。
水位资料均由四川省水文局整编刊印,资料精度高、成果可靠,其真实性好。
2.3设计洪水
2.3.1洪水特性
平通河上游的主要支流有发源于中六角顶的赵家沟和茅兜杉树的凤阳沟以及大熊殿的同兴沟,三条支流于大印镇内汇合而成平通河。
根据甘溪水文站及流域内各雨量站点的多年观测资料分析,在其上游处于暴雨的边缘地带,暴雨相对较小,下游处于暴雨中心边缘附近,暴雨量相对较大。
龙门山的暴雨是形成平通河洪水的主要来源。
由于暴雨洪水的特性变化主要是受地域、地形和气候差异的影响。
因此,甘溪水文站的洪水特性是:
洪水过程陡涨陡落,多为尖削的单峰,峰高尖瘦,一次洪水历时一般2—3天,峰顶持续时间约0.5小时。
甘溪水文站为平通河流域内的唯一水文站,位于该工程上游约20公里处,有1959—2005年共计47年连续系列的实测径流资料,资料三性好,完全能够满足工程设计洪水计算的要求。
因此,此次设计洪水计算直接采用甘溪水文站作参证站。
2.3.2历史洪水
平通河干流河段历史洪水调查工作自1957年以来,先后由第三河流规划队、成勘院和四川省水文总站对甘溪水文站至甘溪场镇河段进行过多次历史洪水调查和测量,总共调查到的历史洪水有:
1856、1889、1902、1916、1942、1945、1962等年大洪水。
由于1916、1945年洪水调查到的洪痕点子少,位置不详,无法推测。
调查洪水在甘溪水文站至甘溪场镇上下2000余米的河段内进行访问。
沿河居民分布较少,多集中于甘溪场镇,访问条件较好,共访问老人十余人。
1902年的洪水洪痕点五个,其中推流河段四个,可靠和较可靠的三个。
根据调查资料分别确定,1902年为1856年以来的第一大洪水,其重现期为110年左右,1889年洪水为1856年以来的第二大洪水,其重现期为160年;
而1942年和1962年两次洪水则分别为1916年以来的第二大洪水和第四大洪水,其重现期为90年。
以上为甘溪站分别对历史洪水作为重现期考证的依据。
四川省水利电力厅于1984年组织省水文总站、成勘院、水利院、西北院等单位对历史调查洪水资料进行了整编、刊印。
该工程设计洪水计算直接采用《四川省洪水调查资料》中刊印的甘溪水文站测验河段历史洪水调查成果(见下表)。
甘溪河段历史洪水调查成果表
年份
1902
1889
1942
1962
流量
m3/s
4240
3530
2460
2130
可靠性
可靠程度
较可靠
供参考
可靠
2.3.3洪水计算
①设计洪水洪峰流量分析计算
根据甘溪水文站1959年至今共计47年的连续实测量大流最系列资料和历史调查洪水,组成不连续系列。
历史洪水采用公式PM=
计算经验频率,实测系列采用钱穆公式计算经验频率,以P-Ⅲ型曲线适线,以矩法初估参数,以适线法确定统计参数。
其成果见下表。
甘溪水文站设计洪水成果表(F=1067KM2)
均值
(m3/s)
Cv
Cs/Cv
各设计频率洪峰流量(m3/s)
2
3.33
5
50
910
0.72
4
2950
2550
2230
655
②污水处理厂河段设计洪峰流量计算。
该河段无实测水文资料,因此采用水文比拟法将甘溪水文站的设计洪水计算成果按面积比的2/3移用至工程所在河段。
计算成果见下表。
江油污水处理厂河段设计洪水成果表(F=1341KM2)
1060
3400
2970
2600
763
校核洪水按Pm=
+(1-
)
计算经验频率,历史洪水经多方考证无误,重现期估算合理,江水均值CV、CS等特征参数相对稳定,具有一定代表性,一致性和可靠性,因此成果可靠合理,能满足本阶段设计对资料的要求。
2.4水位流量关系曲线推算
为计算河段水位流量关系,在工程河段选取了3处河床断面作为控制断面(见断面布设图),由于工程所处河段位于平通河与涪江干流的汇合口处,因此必须考虑支流受干流顶托影响。
设计洪水计算分为两种进行。
①支流不受干流的顶托影响
因工程所在河段的断面处无实测水位流量资料,对于1#—3#断面处水位—流量关系,利用实测大断面,按照曼宁公式进行推算。
水面比降资料按实测和调查洪水的成果,I=2.8‰,糙率则采用《洪水调查》手册里的糙率表,取值n=0.033,结果见下表。
各断面洪水计算成果表
断面号
20年一遇
50年一遇
(M3/S)
水位(M)
1#
515.74
516.53
2#
513.32
514.15
3#
510.25
511.05
备注
修建河堤前
平通河至涪江汇口处流量及水位计算表
序号
两江口流量
两江口水位
1
1959
4438
507.15
1978
4878
507.25
3
1981
5558
507.80
1985
975
505.20
②支流受干流的顶托影响
平通河左岸为工业园区,右岸为河西粮食和中药生产加工基地,人口密布,平通河污水处理厂段堤防建成后,涪江和平通河汇流如果洪水相遇,洪水相互倒灌,顶托,迭加会形成加倍的洪涝灾害,通过自然正交函数分解法对洪水相遇进行分析,不难发现涪江1902年、1945年、1978年、1981年期间发生大洪水,而平通河在此期间均属小流量,平通河于1962年,1964年发生大洪水,而涪江在此期间均属小流量,相遇时间系数较小。
另外,当涪江干流与平通河同时出现洪峰时,回水顶托影响