某山引水隧洞工程项目可行性研究报告.docx

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某山引水隧洞工程项目可行性研究报告

某山引水隧洞工程建设项目

可行性研究报告

工程特性表

1综合说明

1.1项目背景

1.2项目可研报告编制依据

1.3工程概况

1.4水文

1.5地质

1.6工程任务和规模

1.7工程布置及建筑物

1.8工程机电设备

1.9施工组织设计

1.10环境保护

1.11投资估算

1.12经济评价

1.13今后工作的建议

2水文

2.1流域概况

2.2气象

2.3水文基本资料

2.4径流

2.4.1长轩岭站径流

2.4.2吴家寺水库径流

2.5降雨及洪水

2.6泥沙分析

3工程地质

3.1勘察工作经过及主要成果

3.2区域地质概况

3.3输（引）水线路工程地质条件

3.4天然建筑材料

3.5工程地质初步评价及结论

4工程任务和规模

4.1本区域经济发展状况及工程建设的必要性

4.1.1本区现状及近期社会经济发展规划

4.1.2灌区历年旱灾情况

4.1.3工程建设的必要性

4.2工程任务

4.3灌区需水分析

4.3.1城乡居民生活用水分析

4.3.2灌区农业灌溉需水量分析

4.3.4供需平衡分析计算

4.4工程规模

4.4.1引水工程设计流量确定

4.4.2特征水位

5工程选线、工程总布置及主要建筑物

5.1工程等别和标准

5.1.1主要建筑物级别的选定

5.1.2工程地震设防烈度的确定

5.2方案比较

5.3工程选线

5.3.1工程选线原则

5.3.2工程选线方案

5.4工程总布置

5.5主要建筑物

5.5.1主要建筑物布置、控制高程及主要尺寸

5.5.2主要建筑物输水能力计算

5.5.3围岩稳定分析及支护衬砌型式的选定

5.5.4排沙、泄洪的工程情况

5.5.5主要建筑物沉降位移观测布置设计

5.6主要工程量清单

6机电及金属结构

6.1机电

6.1.1节制闸启闭机选型

6.2金属结构

6.2.1钢闸门设计

6.2.2金属结构规格、数量汇总

7工程管理

7.1管理机构

7.1.1工程规模及任务

7.1.2管理机构设置

7.2工程管理范围及保护范围

7.2.1设计原则

7.2.2管理范围

7.3量水设施

7.4工程监测

7.5工程管理运用

7.6管理运行费来源及使用

8施工组织设计

8.1施工条件

8.2建筑材料、设备及器材供应情况

8.3施工水电供应及排水安排

8.4主体工程施工

8.4.1主体工程施工方法

8.4.2主要施工机械设备计划及劳力计划

8.5施工弃土、弃石的堆放和处理

8.6施工总布置

8.6.1施工总平面布置原则

8.6.2施工总平面布置

8.7施工总进度

8.7.1施工总进度安排原则

8.7.2工程筹建期、准备期、施工期和完建期进度控制计划

8.7.3施工总进度网络计划

9工程永久占地

9.1占地范围及实物指标

9.2占地补偿安排

10环境影响评价

10.1环境状况

10.2环境影响预测评价

10.3综合评价与结论

11工程投资估算

11.1编制说明

11.1.1工程概述

11.1.2投资主要指标

11.1.3编制原则和依据

11.2投资估算

12经济评价

12.1概述

12.2国民经济评价

12.2.1估算投资费用

12.2.2效益估算

12.2.3经济评价指标

12.2.4国民经济评价

12.3财务评价

12.3.1估算财务投资年费用

12.3.2供水成本

12.3.3供水水价测算

12.3.4财务评价

12.4综合评价

附图：

1、某市某区蔡榨镇某山引水隧洞工程位置图

2、某市某区蔡榨镇引水隧洞工程方案布置图

3、某市某区蔡榨镇某山引水隧洞工程总平面布置图（方案一）

4、某市某区蔡榨镇某山引水隧洞工程纵剖面图（方案一）

5、进口节制闸总体布置图（方案一）

6、出口节制闸总体布置图（方案一）

7、某市某蔡榨镇盘山渠整险加固和防渗处理设计图（方案二）

1综合说明

1.1项目背景

某市某区蔡榨镇位于某市城区东北部60km，某城区东部20km，东与红安县交界，西与王家河镇接壤，北与塔耳岗乡隔山相望，南与六指店毗邻，地势北高南低，其北部与大别山余脉相连，属武湖流域上游的低山丘陵缺水死角地区，某山为全镇地形制高点，海拔高程为280m。

全镇东西最大横距约12km，南北最大纵距约14km，版土面积约82km2，辖35个村，总人口46715人，耕地面积41000亩，山林面积15000亩，水面面积7490亩。

蔡榨镇农业以种植小麦、水稻、油菜、花生、芝麻等作物为主，还有某山茶场、上岗银杏、长岭岗板栗等三大农业基地。

乡镇企业有20余家，以生产化工设备和金属结构为主。

2003年全镇工农业总产值1.685亿元，其中工业总产值1.63亿元，农业总产值0.055亿元，财政收入654.4万元，人平年纯收入2550元，是湖北省重点贫困乡镇之一。

蔡榨镇属亚热带季风气候区，冬冷夏热，雨热同季，春夏秋冬四季分明，无霜期长，多年平均气温16.50C，最高气温380C，多年平均降雨量为1170mm。

全镇土壤为黄沙土和黄粘土，局部地区为粉红色强风化岩石。

镇域范围内只有吴家寺河上游可利用的有限河川径流，且承雨面积太小，远远不能满足工农业及人民生活的用水要求。

因特殊的地理位置，全镇地下水缺乏且开采价格昂贵，水质较差，是某市目前唯一没有使用自来水的乡镇。

长期以来，该镇4.67万人的生产生活用水主要依赖于1959年兴建的吴家寺水库（小

（一）型水库）。

由于吴家寺水库库容大，承雨面积小，难以发挥水库调节的作用，水源有限，供水缺口较大。

随着社会经济的进步和发展，供需水的矛盾越来越突出。

为此，国家于二十世纪七十年代在滠水流域的夏家寺水库东南库汊修建了吴家洼电力抽水站（总装机2×630kw），并在夏家寺水库与吴家寺水库之间的流域分界山岗——某山修建于长14.2km的半挖半填盘山渠道，拟在干旱年份从夏家寺水库提水补充吴家寺水库水源。

夏家寺水库至吴家寺水库的盘山渠道，因建设时间较长，地势较高，地质条件太差，渠线较长，年久失修，渠内淤塞严重，杂草丛生，半填的渠堤大部份被山洪冲垮，滑坡严重，未冲垮的渠段其渗漏也非常严重，渠系利用系数仅0.33。

更为严重的是，此渠道贯穿某区王家河镇，大旱季节不同地域的群众肆意挖垮渠道抢水的事件时有发生，不仅使有限的水资源得不到合理调度利用，而且浪费也十分严重，使下游的蔡榨镇4.76万人经受了缺水之苦，极大地制约了该镇的经济发展，使该镇成为全市闻名的贫困乡镇。

为了解决人民群众的缺水问题，当地镇政府于2003年举债修建了一座供水能力为0.25万吨/日的自来水厂，厂地选在吴家寺水库南侧，取吴家寺水库之水。

由于前述的原因，吴家寺水库急需开辟新的水源渠道，以弥补该库的来水不足。

根据某市国际工程投资咨询公司编制的“某市某区蔡榨镇某山引水隧洞工程项目建议书”和某区蔡榨镇政府的委托，我院承担了该项目的可行性研究工作。

1.2项目可研报告编制依据

（1）某市某区蔡榨镇某山引水隧洞工程可行性研究委托书；

（2）某市某区蔡榨镇某山引水隧洞项目建议书；

（3）陂政文[2004]7号文“某市某区人民政府关于请求批准蔡榨镇某山隧洞开挖配套工程项目的请求”；

（4）某市某区财政局关于落实某山引水隧洞工程配套资金的承诺函；

（5）《水利水电工程可行性研究报告编制规程》（DL5020—93）；

（6）《水利水电工程水文计算规范》（SL278—2002）；

（7）《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—99）；

（8）《水工隧洞设计规范》（SL279—2002）；

（9）《某县水资源评价及开发利用分析》（1997.8）；

（10）夏家寺水库和吴家寺水库相关水文及设计资料；

（11）吴家洼泵站工程设计资料；

（12）《某山引水隧洞工程地质勘察报告》（2004.7）.

1.3工程概况

某市某区蔡榨镇某山引水隧洞工程位于滠水流域左岸的夏家寺水库与武湖流域的吴家寺水库之间的某山，全长2600m，其主要任务是将滠水流域的夏家寺的水通过吴家洼泵站提水和某山引水工程输水至武湖流域的吴家寺水库，以解决某区蔡榨镇城镇供水、农村人畜饮水和农业灌溉的缺水问题。

某山引水隧洞工程的取水水源为某市某区北部的滠水支流夏家寺河的夏家寺水库，该水库于1959年11月动工兴建，至1976年6月分四次完成全部设计内容，是一座以防洪、灌溉为主，兼有养殖、发电等综合效益的大型水库，承雨面积142km2，总库容2.89亿m3，兴利库容1.206亿m3，死库容0.9亿m3，相应设计洪水位51.20m，正常蓄水位49.90m，死水位44.87m，设计灌溉面积19.6万亩，设计年发电量8万度。

某山引水隧洞工程的取水枢纽为夏家寺水库东南汊的吴家洼泵站。

该站兴建于1978年8月，装机容量为2×630kw（一用一备）。

设计流量1.5m3/s，设计扬程30.52m；进水池设计高水位48.24m，设计水位44.74m，设计低水位42.24m，底部高程39.54m；出水池设计水位75.26m，设计低水位72.76m，底部高程70.75m。

吴家洼泵站出水池下游原有一段长为3.2km的挖方渠道，修筑时质量较好，输水能力较强，只需对部分局部地方进行整修加固即可运用。

某山引水工程第一方案内容是从此段3.2km渠道开始，从上游至下游布置进口明渠、进口钢筋砼箱涵、输水隧洞、出口钢筋砼箱涵和出口明渠，共计长2.6km，并在引水工程进出口分别设置节制闸各1座。

某山引水工程第二方案内容是将分水闸下游原14.2km的半挖半填盘山渠道和附属建筑物进行整险加固处理和防渗处理。

对上述第一、二方案在技术、经济和社会影响等方面进行分析研究和综合比较，提出技术上可行、经济上合理、社会影响简单的择优方案（具体内容和设计详见“工程选线、工程总布置及主要建筑物”）。

1.4水文

本灌区属典型的亚热带大陆性气候区，多年平均降水量1170mm，年日照时数1980—2350小时，年平均气温16.3℃，无霜期约250天。

本工程水文分析的主要内容有：

设计灌溉保证率的选定、设计代表年的选择、灌区供用水调节计算及引水流量的确定。

经计算，设计灌溉保证率为P=85%，设计代表年为1976年。

灌区水量平衡按长系列（1960—1998年）共39年的来用水资料进行逐旬的分析计算，结果表明，整个灌区存在资源性的缺水问题。

现状情况下，灌区的灌溉保证率只有P=50%；2015年本工程建成后，灌区灌溉保证率将达到P=85%，设计引水流量Q=1.5m3/s。

1.5地质

本阶段，在该工程的引水区域进行了地质勘察工作，共布孔5个，完成钻孔进尺90m。

根据钻孔揭露及室内分析研究成果，引水工程区域地基结构主要分为：

第①层残坡积碎石土，第②层石英片岩，第③层为千枚岩，第④层石英片岩。

主要特征见下表：

引水隧洞工程区域工程地质特征表

表1

分段及探孔

岩土分层

状态描述

厚度（m）

层底标高（m）

单轴抗压强度MPa

Ⅱ段

桩号0+580～1+345

（ZK5）

残坡积碎石土

黄褐色、结构松散

0.50

82.60

强风化石英片岩

褐黄色，风化成砂状，结构松散

11.5

71.10

中风化石英片岩

褐黄色，粒状变晶结构片状结构

3.0

68.10

中风化千枚岩

灰色，变晶结构，千枚状构造

25.0

58.10

20.4

Ⅲ段

桩号1+345～2+261（2K4）

残坡积碎石土

黄褐色、结构松散

1.3

90.9

强风化千枚岩

褐黄色，风化呈砂状或片状结构松散

6.8

85.4

中风化千枚岩

灰色，变晶结构，千枚状构造

10.2

82.0

微风化石英片岩

灰色，粒状变晶结构，片状构造

13.6

78.60

42.0

Ⅲ段

桩号2+261～2+363（2K3）

残坡积碎石土

黄褐色、结构松散

0.3

134.15

强风化石英片岩

褐黄色，风化成砂状，结构松散

9.0

125.45

中风化石英片岩

褐黄色，粒状变晶结构片状结构

11.0

123.45

中风化千枚岩

灰色，变晶结构，千枚状构造

14.2

120.25

微风化石英片岩

灰色，粒状变晶结构，片状构造

28.0

106.45

42.0

Ⅳ段

桩号2+363～2+600

（ZK2）

残坡积碎石粘土

黄褐色、结构松散

0.9

85.52

强风化石英片岩

褐黄色，风化成砂状，结构松散

2.3

83.22

中风化石英片岩

褐黄色，粒状变晶结构片状结构

1.6

81.62

微风化石英片岩

灰色，粒状变晶结构，片状构造

2.2

64.42

42.0

Ⅴ段

ZK1

残坡积碎石土

黄褐色、结构松散

0.6

78.60

强风化石英片岩

褐黄色，风化成砂状，结构松散

6.5

72.70

中风化石英片岩

褐黄色，粒状变晶结构片状结构

10.3

68.90

23.6

微风化石英片岩

灰色，粒状变晶结构，片状构造

14.0

65.20

本区设计基本地震加速度值为0.05g，抗震设防烈度为6度。

通过对ZK2、ZK3进行灌水试验，渗透系数K为1.09×10-7cm/s，为极微透水。

由于引水工程走向与岩石走向接近，隧洞段主要工程地质问题是洞室围岩的稳定性问题，近似顺层开掘，易出现塌落、冒顶问题。

在箱涵施工时，上覆土层薄，岩石强风化较厚且结构松散，岩体完整性差、节理裂隙发育，抗渗水能力差的问题，基槽边坡稳定存在一定问题。

具体保持稳定的施工方法，可视经济、工艺、环境等因素综合由设计计算确定。

1.6工程任务和规模

某市某区某山引水隧洞工程的主要目的是解决某区蔡榨镇46715人的生活用水、人畜饮水以及41000亩农田的灌溉用水，改善蔡榨地区的水环境。

其综合利用的主要任务是：

（1）城镇供水及人畜饮水：

主要解决蔡榨镇工业用水和生活用水及人畜饮水水源的不足。

（2）农业灌溉：

补源灌溉蔡榨镇农田，灌溉面积41000亩，灌溉保证率可达85%。

（3）改善蔡榨镇水环境：

利用该引水工程将夏家寺水库优质水资源引到吴家寺水库，补充、稀释、净化该区域内集水，使该区域内水质进一步改善，改善水环境及生态环境，为蔡榨人民创造一个人与自然的亲合环境。

某山引水隧洞工程采用已建的吴家洼泵站及拟建的2.6km长的引水工程补充吴家寺水库的水源，设计引水流量为1.5m3/s。

1.7工程布置及建筑物

（1）线路布置

某山引水隧洞工程进水口位于王家河镇内黄家楼村南侧。

整个工程的纵向布置为进口明渠40m，进口地下箱涵165m，输水隧洞1645m，出口地下箱涵240m，出口明渠500m。

（2）工程布置

某山引水隧洞工程设计引水流量1.5m3/s，渠内水流型态为无压明渠均匀流，渠底纵向坡比为1：

1000。

①进口分水闸：

桩号为2+600；

②进口明渠：

桩号为2+560～2+600，长40m；

③进口地下箱涵：

桩号为2+395～2+560，长165m；

④输水隧洞：

桩号为0+750～2+395，长1645m；

⑤出口地下箱涵：

桩号为0+510～0+750，长240m；

⑥出口节制闸：

桩号为0+500～0+510，长10m；

⑦出口明渠：

桩号为0+000～0+500，长500m。

（3）主要建筑物型式

①明渠：

截面尺寸1.5m（宽）×1.8m（高），挖方渠段全截面均为开挖岩石成型的矩形，填方渠段则采用浆砌石砌筑侧墙呈矩型。

②地下箱涵：

截面为直墙园弧型，底宽1.5m，直墙高1.4m，园弧高0.4m。

园弧段采用0.2m厚钢筋砼预制件。

③输水隧洞：

截面为直墙园弧型，底宽1.5m，直墙高1.4m，园弧高0.4m。

全截面采用0.2m厚钢筋砼锚喷预制件。

1.8机电设备及金属结构

本工程机电设备主要是进出口节制闸的启闭机。

通过计算，本工程机电设备选用5t手用LQ型螺杆式启闭机。

本工程金属结构设计部分主要是附属工程两个水闸的钢闸门及闸槽的埋件设计。

另外，在进口段地下箱涵入口处段一拦污栅；地下隧洞段4个竖井上均设钢筋网盖各一付。

1.9施工组织设计

（1）对外、对内交通条件

某山引水隧洞工程距某市城区65km，距某城区25km，距318国道12km，距黄红公路（某至红安）6km，对外交通十分畅通和方便，工程所需的各种建筑材料、设备和器材能顺利运至施工工地。

某山引水隧洞工程施工现场有二条交通道路，且已建成通车，这二条路均与工程轴线同向平行，分布于轴线两侧。

一条道路是吴红乡级公路（吴家寺水库至某山茶场），长12km，路面宽3.5m，且为砼路面；另一条道路是长韩公路（长堰至韩集），亦为乡级公路，长8km，路面宽3.5m，路面为泥结石路面。

（2）工程筹建期、准备期、施工期和完建期进度控制计划

本工程总工期为2004年8月1日～2005年4月30日，共计273天。

其控制性进度计划为：

工程筹建期：

2004年8月1日～8月31日完成工程前期论证、立项审批和施工图设计工作。

工程准备期：

2004年9月1日～9月30日完成工程的“三通一平”、材料准备、临时工程和征地协调等工作。

工程施工工期：

2004年10月1日～2005年3月31日完成明渠、箱涵和隧洞等主体工程以及节制闸和人行桥等附属工程的施工。

工程完建期：

2005年4月10日～2005年4月30日完成工程的竣工验收和试运行工作。

1.10环境评价

（1）工程对环境的影响

该工程的主体建筑大部分发生在地下，建筑物大部分属隐蔽工程，进出口渠道均已存在，所以本工程对当地地貌总体改变甚微，施工期对交通不产生任何影响，施工期对环境的影响均属临时性、局部性，一旦施工结束，污染源便不存在，污染即消失。

（2）工程对环境的有利影响

提高了蔡榨全镇广大人民防旱抗灾的能力，改善了当地生活生产环境，繁荣了该地区经济，创造了良好的投资环境，摆脱了完全依赖吴家寺有限水源的限制，从而减少了旱灾发生的频率，给当地人们提供了合理的、稳定的生产生活环境，极大改善了某区东部地区人民群众的生存环境。

（3）工程对环境的不利影响

工程施工时，对环境可能造成短时的污染，对山体地面的扰动，可能造成小范围内山体滑坡、水土流失等现象。

隧洞的出口明渠段可能引起局部边坡坍塌，使明渠淤塞现象发生。

（4）结论

本工程实施后，所带来的社会、经济效益是巨大的，工程对环境的有利影响是可见的，工程对环境的不利影响是微妙的、短暂的，是可以防治接受的，有利影响远大于不利影响。

所以，本工程的实施对环境的评价是可行的，工程建设十分必要。

1.11工程投资估算

（1）编制依据

本工程估算主要依据水利部水总[2002]116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》以及其它有关规定编制。

建筑工程执行水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》，施工机械台时费采用水利部水总[2002]116呈文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。

（2）投资估算

工程总投资为9376479万元。

其中建筑工程5901994元，机电设备及安装工程为0，金属结构设备及安装工程为82077元，临时工程为404951元，独立费用为1652554元，基本预备费804158元，价差预备费530744元。

1.12经济评价

本次经济评价主要依据国家计委颁布的《建设项目经济评价方法与参数》，水利部颁布的《水利建设项目经济评价规范》（SLT2—94）。

经分析，本工程国民经济评价结果表明，按规定采用社会折现率12%，其各项指标均满足要求，说明项目经济效益较好，在经济上合理可行。

作为一项社会公益性工程，财务分析结果表明本工程也能实现自身运行和良性循环。

根据国民经济评价和财务评价，综合评价说明本工程经济效益巨大，社会效益明显，经济上合理，技术上可行，建议工程尽早实施，造福于民。

1.13今后工作的建议

（1）鉴于该工程的必要性、可行性和紧迫性，建议有关部门迅速组织专家对本工程前期可行性研究成果进行审查，使该工程能早日实施。

（2）本工程建设单位应积极进行下阶段初步设计前的资料收集、地质详勘、征地协调和施工队伍信息收集等工作，为工程的顺利开展和实施创造必要的条件和环境。

2水文

2.1流域概况

2.1.1地理位置

某市某区位于长江中游北岸，某市北郊，东与红安县和新洲区接壤，西与孝感毗连，北与大悟山水相依，南与某市洪山隔江相望。

地处东径114°9′—114°37′，北纬30°40′—30°22′，自然面积2261km2，其中耕地面积84.83万亩，占自然面积的25%。

山区、丘陵、平原分别占自然面积的15%、50%和35%。

蔡榨镇位于某区东部20km处，东与红安县交界，西与王家河镇接壤，北与塔耳岗乡山川毗邻（现木兰湖、原夏家寺），南与六指店为邻。

地势北高南低，其北部与大别山相连，属低山丘陵地区；南部为岗状平原区，素有九岭十八岗之称。

北部某山为全镇制高点，海拔280m，为武湖水系吴家寺水库所在河流吴家寺河的发源地。

2.1.2流域概况

滠水北起大别山麓，流径大悟、红安、某三县、区，南入长江，全程142.14km，总落差106.95m，流域面积2317km2。

1955年长轩岭最高洪水位34.71m，相应流量4560m3/s，多年平均枯水流量为0.88m3/s。

滠水属季节性河流，多年平均降雨量为1170mm。

滠水共有支流61条，在某境内的主要支流有7条，流程179.28km，流域面积896km2。

长堰河（即夏家寺河）是其中的一条支流，起源于铁匠岗，途径卢家咀、吴家河、夏家寺水库、彭家大堰、陈家畈、子熊、草蒲潭，由吴子口入滠水，流程36.43km，流域面积221.5km2，亦是季节性河流。

夏家寺水库是一座以防洪、灌溉为主，兼有发电、养殖的综合性大型水库。

水库于1959年11月开工，1965年10月竣工，承雨面积142km2。

水库枢纽工程由主坝、输水管、西付坝、西输水管、溢洪道等五部分组成。

大坝坝顶高程53.74m，最大坝高26m，防浪墙顶高程54.54m，坝顶总长590m，坝顶宽7m，为粘土心墙坝，水库防洪设计标准为100年一遇，设计洪水位50.70m；校核标准为可能最大暴雨，校核洪水位52.87m，水库总库容2.89亿m3；死水位44.87m，相应死库容0.9亿m3。

吴家洼提水站位于夏家寺水库东南角的一个分叉山谷，于1974年开工建设，1978年8月竣工受益，其引水渠底高程41.74m，规模为2×630kw，设计流量1.5m3/s，扬程30.52m，布置型式为沉井式，出水渠底高程71.25m，现有灌溉渠长14.2km，系盘山半挖半填土渠。

武湖位于某区东南部，湖中心距离某城区23km。

东靠新洲区仓埠街，南抵新洲区阳逻街新闸，西近某大咀，北临六指人造湖，承雨面积355km2。

某区境内有吴家寺等5条支流汇入武湖，流域面积199.5km2，流程72.9km。

吴家寺河源于蔡榨镇某山茶场，经黄家楼、韩陈益进吴家寺水库，由六指入北湖，流程25km，流域面积56km2。

吴家寺水库是一座以防洪、灌溉为主，兼顾养殖的小

（一）型水库，于1958年11月开工建设，1960年4月建成。

水库承雨面积7.4km2，总库容1290万m3，兴利库容722万m3，死库容240万m3。

水库大坝为均