太阳河河道治理工程.docx
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太阳河河道治理工程
太阳河太阳河乡段治理工程特性表
序号
项目
单位
数量
备注
1
设计防洪标准
10年一遇
2
设计洪水流量
干流汇合口以下
m3/s
392.4
P=10%
干流汇合口以上
m3/s
251.5
P=10%
麻园湾河支流
m3/s
222.1
P=10%
干流老屋场至土洞子段
m3/s
216.5
P=10%
3
工程范围
km
6.65
太阳河居委会穿洞至上游老屋场段
干流集镇下游段
（K0+000～K0+650m）
km
0.65
干流集镇～火烧桥段
（K0+650～K3+400m）
km
2.75
麻园湾支流
（Z0+000~Z0+850）
km
0.85
干流老屋场至土洞子段
（K4+950~K5+300
K5+600～K5+800m）
km
0.55
清障扩卡
4
工程等级
Ⅳ
永久性建筑物为5级；其它建筑物为5级
5
主要建筑物
5.1
防洪堤
（1）
设计墙顶高程超高
m
0.7
（2）
新建、修复防洪堤
新建直立式防洪堤
Km
1.9
新建仰斜式护坡
Km
5.78
开挖成坡、喷锚护坡
Km
1.41
含扩挖段,
原防洪堤加固
Km
0.51
5.2
河道清障、疏浚
Km
5.0
5.3
亲水平台
个
8.
5.4
桥梁
新建人行桥
座
4
K0+500、K1+410、K5+700、支K0+060
拆除重建人行桥
座
1
K5+700
拆除重建农桥
座
1
K3+100
6
主要工程量
土石方开挖
m3
117362
砂砾石回填
m3
33008
浆砌石
m3
34573
混凝土
m3
17260
钢筋
t
147
模板
m2
2908
7
施工工期
年
1
8
工程投资
万元
2764.49
9
经济评价指标
经济内部收益率
%
11.58
恩施市太阳河太阳河乡段治理工程地理位置图
1综合说明
1.1概述
恩施市太阳河乡地处湖北省西南部，位于恩施市北部，总面积358平方公里，属于云贵高原的东延部分和巫山余脉环绕，集镇距恩施市城区68公里。
东与建始县邺州镇毗邻，西与我市龙凤等乡镇相连，南与本市白杨等乡镇交界，北与重庆市奉节县、巫山县接壤、
太阳河乡辖头茶园、白果树、双河岭、青树子、宝塔岩、茶山河、茅湖淌、柑树垭、金峰山、梭布垭、石林、马林等12个村和1个社区居委会，72个村民小组。
总户数6348户，人口23685人。
太阳河乡历来一直饱受洪水之灾，当地居民谈“洪”色变，每年进入雨季，太阳河乡普降暴雨时，太阳河乡集镇位于太阳河流域上游，太阳河穿集镇而过，在集镇下游汇入了麻园湾河。
历年来当地居民均沿太阳河两岸建设房屋，每家各自修建河堤并在河堤上修建房屋或其他建筑，各种式样高程的防洪堤参差不齐。
太阳河集镇防洪能力一直很低，一遇暴雨就出现洪水逼城的状况。
特别是2008年21日晚至22日的暴雨袭击致太阳河乡损失惨重，全乡公路共塌方5800立方米，被洪水冲走桥梁2座，农作物和基础设施等受损，由于滑坡造成部分道路中断，只能采取推土机掘进办法。
集镇街道低洼部分被水淹达1米。
2011年7月7日清晨6时许和上午10时55分，强降雨引发恩施市太阳河乡境内白奉公路27KM-200M、白奉公路27KM-350M两处约20万方的山体滑坡，导致白奉公路太阳河段被堵，太阳河加油站被掩埋，两栋民房被摧毁，2辆车辆被毁，4人被埋后成功救出，2人失踪。
在这次滑坡后，河道中断，通过地质灾害治理后，滑坡已经稳定，但有一些滑坡体被冲入集镇下游段河道形成淤积，进一步降低了河道行洪能力。
为了解决太阳河集镇段防洪问题，2012年2月受恩施市水利局委托，恩施州水利电力勘测设计院承担恩施市太阳河太阳河乡段治理工程初步设计任务，项目组于2012年2月16日进场，开始进行资料收集和现场踏勘工作，恩施市太阳河太阳河乡段治理工程的勘测设计工作全面展开。
本项目编制依据的主要设计规范：
（1）《防洪标准》（GB50201-94）；
（2）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）；
（3）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；
（4）《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）；
（5）《水工混凝土结构设计规范》（SDT5057-96）；
（6）《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）；
（7）《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）；
（8）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47-94）。
1.2水文
1.2.1流域概况
太阳河是清江水系马水河右岸的一级支流。
流域位于东经109°25′~109°37′，北纬30°33′~30°41′。
河流发源于境内海拔1960m的牛鼻子山，自西向东，流经太阳河、分水滩于三义附近汇入马水河，流域面积210.67，河长44.37，流域平均比降6.91‰。
太阳河流域规划有分水滩水电站，坝址位于太阳河集镇下游10km分水滩处，该电站为太阳河干流梯级开发的第一级水电站，坝址控制流域面积134.6km2，电站装机25MW，正常蓄水位680.0m，总库容3513万m3，10年一遇洪水和5年一遇洪水水库回水末端的尖灭点高程分别为696.48m和695.43m。
太阳河干流在太阳河集镇以上流域面积为29.69km2，在太阳河集镇下游汇入了麻园湾支流，支流流域面积为23.58km2，汇合后流域面积为53.76km2。
上世纪70年代，在上游干流老屋场和土洞子段进行了裁弯取直工程，炸山开河，新开耕地。
由于历史原因，人工河道行洪能力不够，经常翻水，造成农田被淹，交通中断。
老屋场和土洞子相隔很近，干流在以上的流域面积为22.46km2。
太阳河流域属西南暴雨区，雨量充沛，多年平均降雨量1678mm，降雨量年内分配不均，主要集中在6～9月。
其降水自下游向上游递增，地形对降水作用比较明显。
1.2.2气象
据恩施站实测资料显示，其多年平均气温为15～17℃，7、8月份气温最高一般为27～30℃，12、1月份最低一般为2～8℃，极端最高气温44.9℃（1953年8月19日），极端最低气温-12℃（1977年1月30日）。
流域受季风影响，冬季多北风，夏季多南风，平均风力在2级以上。
1.2.3设计洪水
太阳河流域内无水文站，无实测洪水资料，因此本次设计采用暴雨途径推求设计洪水，并用附近流域榨木河上的建始水文
（二）站作为参证站，采用流量途径进行复核。
根据《湖北省暴雨径流查算图表》（以下简称《图表》中推荐的瞬时单位线法进行计算。
结果见表1-1。
表1-1瞬时单位线法计算洪水成果表
洪水频率P（%）
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
5.0
10.0
20.0
洪峰
流量
（m3/s）
太阳河集镇
855.2
787.2
696.8
627.7
558.1
464.6
392.4
318.0
上游干流
543.5
500.6
443.6
400.1
356.2
297.2
251.5
204.4
麻园湾支流
477.1
439.7
389.9
351.9
313.6
262.0
222.1
180.8
将建始
（二）站设计洪水成果，采用水文比拟法移置到太阳河集镇。
得到流量途径计算洪水成果。
不同计算方法计算的洪水成果比较如表2-10。
表2-10 洪水成果比较表
频率P（%）
0.1
0.2
0.5
1
2
5
10
20
太阳河
集镇
暴雨途径Q1（m3/s）
855.2
787.2
696.8
627.7
558.1
464.6
392.4
318.0
流量途径Q2（m3/s）
771.9
714.1
636.3
576.1
514.9
431.9
366.1
296.6
Q1比Q2增加（m3/s）
83.3
73.1
60.5
51.6
43.2
32.7
26.3
21.4
Q1与Q2相差（%）
9.7
9.3
8.7
8.2
7.7
7.0
6.7
6.7
上游
干流
暴雨途径Q1（m3/s）
543.5
500.6
443.6
400.1
356.2
297.2
251.5
204.4
流量途径Q2（m3/s）
519.6
480.7
428.3
387.8
346.6
290.7
246.4
199.7
Q1比Q2增加（m3/s）
23.9
19.9
15.3
12.3
9.6
6.5
5.1
4.7
Q1与Q2相差（%）
4.4
4.0
3.4
3.1
2.7
2.2
2.0
2.3
上游
支流
暴雨途径Q1（m3/s）
477.1
439.7
389.9
351.9
313.6
262.0
222.1
180.8
流量途径Q2（m3/s）
445.6
412.2
367.3
332.6
297.2
249.3
211.3
171.2
Q1比Q2增加（m3/s）
31.5
27.5
22.6
19.3
16.4
12.7
10.8
9.6
Q1与Q2相差（%）
6.6
6.2
5.8
5.5
5.2
4.8
4.8
5.3
两种计算结果相差不大，说明本次设计成果是合理可行的。
由于瞬时单位线法适合于没有实测资料的小流域洪水计算，从安全考虑采用大值，故本次设计采用瞬时单位线法计算的洪水成果作为本工程设计洪水成果。
太阳河治理工程按10年一遇设计，工程建成后太阳河乡的防洪能力将由原来的不足五年一遇提高到10年一遇。
1.3工程地质
1.3.1区域地质概况
工程区自燕山运动以后，地壳运动以大面积的间歇性上升为主，在侵蚀、溶蚀及剥蚀等外力作用下，形成多级夷平面及其与此相应的岩溶地貌组合形态，在河流两侧，零星分布着一级阶地及小型河漫滩，山坡上广泛分布有残坡积物，山前地带及河道分布着洪冲积物。
工程区域地貌属构造侵蚀、溶蚀为主的低中山区，拟整治河道包括恩施市太阳河河道干流及左岸一级支流，太阳河及支流河道纵贯太阳河全镇，主河道自西向东纵贯太阳河集镇，河床底部高程从778.0~728.4米，在河道上游两侧主要为沿河公路及农田，太阳河乡内河道两侧建筑物密集，支流河道自北向西在太阳河乡风雨桥附近汇入主河道，河道高程从769.0~742.1米，太阳河乡内支流河道左岸主要为农田，右岸建筑物密集，本次治理河段全场约6.65km，在主河道及支流河道两侧有多处冲沟水、泉水及基岩裂隙水汇入河道。
工程区内无不利物理地质现象，无大的滑坡体和危岩体存在。
工程区50km范围内地壳稳定性较好，无活动性强的区域性大断裂通过；
1.3.2河道工程地质条件及评价
根据业主（设计方）要求，本次勘察河段位于太阳河主河道及左岸一级支流上，全长约6.65km，依据地质调查，结合地质钻探，将治理河段工程地质条件分述如下：
1、D1-D8（K0+000~K0+450）河段工程地质条件及评价
本河段位于治理河段的最下游，河床高程728.4~738.4，落差近10米，河流走向大致为N79°E，较为顺直，河道左岸为基岩裸露的峭壁，局部呈倒悬状，河流冲刷基岩，基岩为奥陶系中统至下统中厚至厚层状灰岩，河道内遍布崩塌堆积形成的大孤石，河道右岸为乡村公路，公路靠河谷一侧局部为坡地及台地，多已被开垦为农田，在D3—D4断面河谷右岸有一处冲沟，有水流汇入河谷，在D7—D8断面河谷右岸公路靠山体侧有一处冲沟，冲沟内有水流，另有一处岩溶泉。
D4—D5断面河谷右岸公路靠山坡一侧疑为一处小型的地滑堆积体，D4—D5断面河谷右岸公路靠河一侧路基被河水淘刷形成局部坍塌，路面局部悬空。
河道右侧考公路处局部基岩出露，承载力高，建议本河段对河道内的大孤石予以清理，并修砌河道右侧靠公路堤防，由于河道内靠近公路侧基岩局部出露，砂卵石层及第四系覆盖层较薄，建议堤防基础开挖到基岩层，其承载力完全可以满足要求。
2、D8-D14（K0+450~K0+650）河段工程地质条件及评价
本河段河床高程738.4~742.1，落差3米，河道基本顺直，河流走向大致为S69°E，右岸为凹岸，左岸为凸岸，D9~D11断面河道左岸岸坡呈坡地与低矮陡崖相交错地貌，右岸为道路，道路靠山侧岸坡坡度30°左右，右岸靠道路大部分基岩出露，河道左侧滩地范围较大，局部已被开垦为农田，河道中央主要为砂卵石层覆盖，河道两侧分布较多的漂石层，呈浑圆状，成分以砂岩为主，颜色多为灰白、灰褐色，漂石直径多在0.1~0.3m，基岩为奥陶系中统至下统中厚至厚层状灰岩；在D11—D14断面河谷左岸为缓坡，缓坡局部段基岩出露，并呈台阶式砌筑有干砌块石挡墙，临近河道一级挡墙水毁严重，多残缺垮塌，河谷右岸以上全部为民房，右侧河岸房基下均砌筑了护堤，多为浆砌块石结构，由于砌筑时间较近，其外观形态完好。
河段右岸为凹岸，左岸为凸岸，河床中央多为颗粒较细小的砂卵石层，河床两侧河漫滩多为粒径较大的漂石层，河道左岸有一缓坡，其上已大面积开垦种植，并建有电力设施，其紧邻河道的干砌石挡墙多被冲毁，残缺垮塌，建议左岸堤防基础可根据设计需要开挖至漂石层上，其承载力可以满足要求，右岸多为新近砌筑的浆砌石护堤，其质量较好，可根据堤防整体设计需要对其进行处理。
3、D14-D31（K0+650~K1+400）河段工程地质条件及评价
本河段河床高程742.1~750.14m，落差约8米，河道基本顺直，河流走向大致从N68°E转向N45°E，在太阳河集镇风雨桥以下河道从NE向转为SE向，D14~D28断面河道纵贯太阳河集镇，河道两岸建筑物密集，建筑物临河侧基础护堤多为浆砌漂石，局部段为干砌漂石，河道内遍布直径0.1~0.5m左右的漂石，河床之上主要为砂卵石。
河段纵贯太阳河集镇，集镇内河道两岸建筑物密集，建筑物临河侧多建有浆砌卵石护堤，局部河岸段为干砌卵石护堤，护堤形式不一，质量参差不齐，很难有效抵御大洪水的冲刷，建议本次整治中对集镇段内河堤集中规划建设，河堤持力层可选择漂石层，其承载力可满足工程需求。
4、D56~D65（K1+450~K1+850）河段工程地质条件及评价
本河段为太阳河主河道治理段中上游，河床高程750.1~757.4m，落差约7米，该段河道流向自西向东，河道内以砂卵石层为主，漂石遍布河道，本河段左岸为平缓坡地，其上多为农田，在D58~D59河道断面左岸有一较大流量的冲沟水流补给河中，右岸为台阶状阶地，植被茂密，两侧河岸底部基岩裸露，出露基岩为奥陶系下统厚层状灰岩夹页岩。
弱至微风化灰岩：
灰色，隐晶质结构，厚层状构造，主要矿物成分为方解石，该层在河谷右岸普遍出露，根据地区工程经验，确定其承载力特征值fak=2000kPa，视为不可压缩。
由于两侧河岸底部基岩均出露，如在本河段修建河堤，其河堤基础可直接坐落于厚层灰岩之上。
5、D65~D78（K1+850~K2+450）河段工程地质条件及评价
本河段为太阳河主河道治理段上游，河床高程757.4~764.5m，落差约7米，该段河道流向自西向东，河道流向与岩层走向交角17°左右，河道内以砂卵石层为主，漂石遍布河道，本河段左岸为平缓坡地，其上多为农田，右岸D68~D72断面为平缓坡地，呈台阶状梯田，河道边建有民房，护堤形式为浆砌漂石，河道两侧岸坡底部基岩裸露，出露基岩为奥陶系灰黑色硅质岩夹炭质页岩，深灰色硅质灰岩。
弱至微风化硅质岩：
灰色，隐晶质结构，厚层状构造，主要矿物成分为方解石，该层在河谷右岸普遍出露，根据地区工程经验，确定其承载力特征值fak=2500kPa，视为不可压缩。
由于两侧河岸底部基岩均出露，如在本河段修建河堤，其河堤基础可直接坐落于基岩之上。
6、D78~D97（K2+450~K3+400）河段工程地质条件及评价
本河段为太阳河主河道治理段上游，河床高程764.5~778.01m，落差约14米，该段河段在平面上呈“S”型，河道流向大致自西向东，河道内以砂卵石层为主，漂石遍布河道，本河段两岸较坡型较对称，河谷较为狭窄，左右岸坡之上多为残坡积粘土所覆盖，但在河道两侧岸坡底部基岩大部分裸露，出露基岩为奥陶系上统灰绿色中厚层瘤状泥质灰岩，灰绿色泥灰岩。
由于两侧河岸底部基岩均出露，如在本河段修建河堤，其河堤基础可直接坐落于基岩之上。
7、D31~D41（Z0+000~Z0+400）河段工程地质条件及评价
本河段为太阳河左岸一级支流河道，河床高程742.1~749.3m，落差约7米，河道总体上自北向南，穿越地层为志流系下统龙马溪组，D32~D36断面河道右岸为太阳河集镇街道，河岸之上建筑物密集，其护堤形式主要为浆砌漂石挡墙，河道左岸为阶地，阶地已开垦种植，河堤形式为干砌石挡墙，水毁严重，多残缺坍塌，本段河道内主要为砂卵石，粒径较大的漂石也遍布河道。
D36~D41河道右岸为阶地，阶地已开垦，原干砌卵漂石护堤被洪水冲毁，河水淘刷阶地基脚，塌岸现象时有发生，严重危机到农田保护及人畜安全，河道左岸为坡地，基岩裸露，裸露段为泥质砂岩。
河段右岸之上为集镇建筑物，建议在本次治理中统一河堤形式，左岸为耕地，护堤水毁较严重，建议重建河堤，持力层可选择在漂石层上，D36~D41河段右岸为耕地，护堤被洪水完全冲毁，建议本次治理中加强护堤结构设计，由于钻探揭示其覆盖层厚度不深，砂卵石层过于疏松，建议护堤基础开挖至基岩，其承载力满足工程要求。
8、D41~D55（Z0+400~Z1+050）河段工程地质条件及评价
本河段为太阳河左岸一级支流河道，河床高程749.3~769.03m，落差约20米，D41~D48断面河道自西向东，与岩层走向大致平行，河道内以砂卵石层为主，漂石遍布河道，河道两侧基岩裸露，出露基岩为志留系下统龙马溪组泥质砂岩、薄层粉砂岩，支流系下统罗惹坪组泥页岩。
本河段在左岸为阶地，已开垦，耕田护堤形式为浆砌漂石，质量完好，河道右侧省道路堤临河侧为浆砌块石，质量完好。
河道两侧岸坡地带零星被开垦种植，河道左岸基岩裸露，为志留系下统罗惹坪组泥页岩，右岸为省道，省道临河侧路基护堤为浆砌块石，质量完好。
9、上游扩挖段工程地质条件及评价
本河段为太阳河主河道治理段上游，河床高程783.5~801.00m，总落差约17.5米，该段河段在平面上呈两个“S”型，在上个世纪70年代对河道进行裁弯取直，采用人工开挖的河道，原河道已经变成农田。
河道流向大致自西向东，河道底部和两侧岸坡底部基岩大部分裸露，出露基岩为奥陶系上统灰绿色中厚层瘤状泥质灰岩，灰绿色泥灰岩。
右岸修建有公路挡土墙，内侧上多为残坡积粘土所覆盖，现为公路和农田。
本河段所在区域为单斜地质构造区，顺河道方向覆盖层厚度变化不大，根据现场踏勘及区域地质构造资料，本河段岩体中无断层发育，岩层产状为350°∠15。
由于两侧河岸底部基岩均出露，在进行清障扩挖时需对左岸岸坡进行必要的喷护，右岸需修建挡土墙，基础可直接坐落于基岩之上。
1.3.3工程区稳定性与适宜性评价
本次治理河段范围内在太阳河主河道D56~D65（K1+500~K1+850）、D1~D31（K0+000~K1+500）河段右侧岸坡为严重地质灾害隐患区，由于本段河道右岸出露基岩普遍为奥陶系下统厚层状灰岩夹页岩，其河谷右岸为顺层坡，岩层倾角在15~45°之间，在地质调查过程中发现河谷右岸顺层面裂隙水发育，特别是在2011年7月7日清晨6时许和上午10时55分，强降雨引发恩施市太阳河乡境内白奉公路27KM-200M、白奉公路27KM-350M两处约20万方的山体滑坡，即D28~D31河道右岸，导致白奉公路太阳河段被堵，太阳河加油站被掩埋，两栋民房被摧毁，2辆车辆被毁，4人被埋后成功救出，2人失踪。
工程区内其他地段稳定性及适宜性均较好，无产生大的滑坡及崩塌的地质条件。
1.3.4天然建筑材料
工程区内块石料源丰富，奥陶系中下统中厚至厚层状灰岩均是很好的块石料，其储量及质量均可满足工程需求，在太阳河附近即有一处石料场，其运输条件方便。
工程区砂砾石料极其丰富，在治理河段河道内普遍存在较厚的砂卵石层，其开采运输方便，质量储量均能满足工程需求。
1.4工程任务和规模
1.4.1社会经济情况
恩施市太阳河乡地处湖北省西南部，位于恩施市北部，总面积358平方公里，属于云贵高原的东延部分和巫山余脉环绕，集镇距恩施市城区68公里。
东与建始县邺州镇毗邻，西与我市龙凤等乡镇相连，南与本市白杨等乡镇交界，北与重庆市奉节县、巫山县接壤。
太阳河乡辖头茶园、白果树、双河岭、青树子、宝塔岩、茶山河、茅湖淌、柑树垭、金峰山、梭布垭、石林、马林等12个村和1个社区居委会，72个村民小组。
总户数6348户，人口23685人。
太阳河乡历来饱受洪水之灾，当地居民谈“洪”色变，每年进入汛期，太阳河乡普降暴雨时，由于太阳河集镇下游河道淤积，河床被抬高，消水能力不足，且下游干流河道中有较多大孤石阻碍行洪，洪水到达集镇下游时开始产生雍水，导致下游农田被淹，随着雍水水位不断升高，太阳河集镇也处于危险境地。
由于历史原因，河道淤积严重，进一步造成河道行洪能力下降，太阳河集镇防洪能力一直很低，一遇暴雨就出现洪水逼城的状况。
特别是2008年21日晚至22日的暴雨袭击致太阳河乡损失惨重，全乡公路共塌方5800立方米，被洪水冲走桥梁2座，农作物和基础设施等受损，由于滑坡造成部分道路中断，只能采取推土机掘进办法，沿河两岸房屋大部被淹，转移居民达2500人，集镇街道被水淹达1米，直接损失达200万以上。
2011年7月7日清晨6时许和上午10时55分，强降雨引发恩施市太阳河乡境内白奉公路27KM-200M、白奉公路27KM-350M两处约20万方的山体滑坡，导致白奉公路太阳河段被堵，太阳河加油站被掩埋，两栋民房被摧毁，2辆车辆被毁，4人被埋后成功救出，2人失踪。
在这次滑坡后，河道中断，通过地质灾害治理后，滑坡已经稳定，但有一些滑坡体被冲入集镇下游段河道形成淤积，进一步降低了河道行洪能力。
1.4.2防洪标准和保护范围
依据国家《防洪标准》（GB50201-94）及《城市防洪工程设计规范》（SJJ50-92），《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），《堤防工程设计规范》（GB50286-98）等规范，确定太阳河治理工程为Ⅳ等，结合太阳河集镇规划、现状实际和发展要求，其防洪标准为10年一遇。
根据水文计算，太阳河干流（汇合口以下）10年一遇洪峰流量392.4m3/s。
保护人口1.15万人，耕地面积0.92万亩。
治理范围为太阳河居委会老街穿洞至双河岭村老屋场段干支流，包括干流集镇下游0.65km，集镇上游2.75km，麻园湾支流0.85km的防洪，上游干流老屋场段0.2km和土洞子段0.35km局部卡口河道扩宽治理，治理长度4.8km，涉及河道全长约6.65km。
1.4.3主要工程措施
根据太阳河乡段的具体情况以及农田和居民点的分布情况，采取如下河道整治及防洪工程措施：
1）对淤积的部分河道进行清理、河道中的大孤石进
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