王家河河工程规划正文.docx
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王家河河工程规划正文
第一章基本情况
第一节流域自然地理概况
王家河河位于宁阳县堽城镇境内，发源于皋山，流经堽城镇中部向西流入伏山镇，堽城境内河道全长7.2公里（从王家河水库算起），流域面积19.4平方公里。
王家河河主要承泄住山、伏庙、高桥等8个行政村的汛期洪水，是我县的主要排洪河道，属大汶河流域。
（一）地形地貌
王家河河流域属我县山丘区，地势东高西低，地形浑圆微起伏，地面坡降0.0033m/m。
（二）工程地质
宁阳县位于鲁西台斜北部，属于华北型地层沉积。
王家河河流域下伏基岩
（三）水文地质
该区大部分裸露基岩，地形隆起，沟谷切割深，降雨多呈地表径流。
（四）水文气象条件
王家河河流域处于暖温带半湿润季风气候区，多年平均降雨量674mm，降雨总的特点是：
春季少雨多干旱，夏季降水强度大，不易被土壤和植物吸收利用，大量降水形成径流，由于降水分配不均匀，旱涝灾害频繁。
流域内多年平均蒸发量为1213.6mm，多年平均气温13.4℃，多年平均干旱指数1.81，春、夏季多东南风，秋、冬季东南风和北风较多，年平均风速2.7米/秒。
水文气象条件见表1—1
表1—1
宁阳县防洪规划水文气象统计表
河流
水系
市地
县
市
区
面积
（平方公里）
降水（毫米）
气温（度）
蒸发（毫米）
无霜期（天）
年降水
汛期降水
（6—9月）
年均
最高
最低
年均
最高
最低
年均
最高
最低
大汶
河
泰安
宁阳
1125.23
674
502.3
13.4
40.7
-19℃
1213.6
1523.8
935.7
199
王家河
流域
泰安
宁阳
513.48
13.4
40.7
-19℃
1213.6
1523.8
935.7
199
第二节洪涝灾害与防洪工程现状
由于受气候和地理条件的影响，王家河河流域经常受到洪涝灾害的威胁，特别是下游的高桥平均每5年一次，历年洪涝灾害调查见表1-2。
一、防洪工程现状
建国后，党和各级政府将河道治理作为改善农业生产条件的重要任务，动员和组织广大群众先后于1961年、1990年对王家河河下游河道清淤加深，两岸弃土筑堤，高桥村前右岸600余米土堤修建了砌石护岸，尤其是上游住山、王家河两座小
（二）型水库和伏庙等6座塘坝的修建，大大提高了该流域抗御洪涝灾害的能力。
以上工程共完成投资850万元。
流域内现状工程调查表主要有：
1、河道现状断面要素表见表1-3
2、现有水库工程统计表见表1-4
3、现有公路桥设计指标统计表见表1-5
表1-2
宁阳县历年洪涝灾害调查表
河道
水系
市
地
县
市
区
年份
降水（毫米）
水灾情况
损失情况
年降水
汛期降水
受灾面积
（万亩）
成灾面积
（万亩）
粮食减产
（万斤）
倒塌房屋
（间）
伤亡人数
（人）
工矿企业损失
（万元）
其他损失
（万元）
泰安
宁阳
1949
12.00
678
1957
900.1
10
1960
596.5
4.91
1961
767.9
8.69
1962
724.1
16.58
1963
867.2
7.34
1964
1413.3
30.67
1974
902.8
12
1978
736.6
1.85
表1-3
王家河河道现状断面要素表
中泓
桩号
地点
流域
面积
（㎞2）
防洪
标准
现状防洪能力
河底比降
（ｍ）
河底宽
（ｍ）
中心
堤距
（ｍ）
河底
高程
（ｍ）
设计堤顶高程
（ｍ）
堤顶宽（ｍ）
流量
（ｍ3/S）
水深
（ｍ）
左
右
0+000
堽城镇
19.4
三年一遇
60
1
1/300
9
13
80.92
84.47
1.5
1.5
-4+200
堽城镇
19.4
三年一遇
60
1
1/300
96.16
99.71
1.5
1.5
4+200
堽城镇
8.5
达不到三年一遇
60
1
1/300
6
8
96.16
99.71
1.5
1.5
-7+200
堽城镇
8.5
达不到三年一遇
20
1
1/300
106.05
109.60
1
1
表1-4防洪规划现有水库工程统计表
工程名称
所属
河流
水库
基面
流域
面积
（平方
公里）
兴建
时间
防洪标准
水位（米）
库容（万立方米）
大坝
溢洪道
输水工程
灌区
面积
（万亩）
现状
规划
设计
兴利
死
设计
兴利
死
坝型
坝顶
高程
（米）
型式
堰顶
高程
（米）
孔数
闸门
尺寸
（宽×高）
（米）
型式
进口
高程
（米）
断面
尺寸
住山
水库
王家河
2.4
1958
146
35.4
17.9
均质坝
148.25
146
0.05
王家河
水库
王家河
4.7
1961
123.59
86.5
54
均质坝
126.39
123.59
0.15
二、现状工程防洪能力评价
王家河河流域属汶河山区，洪水流势急，洪量大。
根据本次实测资料，由于多年连续干旱，部分河段年久失修，河道行洪能力严重降低。
王家河河现状防洪标准仅达到三年一遇，上游河段从未治理过，防洪标准更低，而且河道上游的水库、塘坝险工隐患多，流域内汛期若发生较大暴雨，其损失将十分巨大。
第三节社会经济
王家河河流域包括堽城镇住山等8个行政村，总人口1.2万人，土地面积20.8平方公里，耕地面积1.6万亩，自然条件好，是宁阳县的主要经济作物基地，交通方便，具有优越的经济发展条件。
2007年王家河河社会经济资料具体见表1-6。
表1-6
王家河河流域现状年（2007年）社会经济指标统计表
分项
总面积
（平方
公里）
人口（万人）
耕地
（万亩）
粮食产量
国内生产
总值
（亿元）
工农业总产值
（亿元）
固定资产
（亿元）
房屋
（万
平方
米）
人均经济
收入（元）
群众家
庭财产
（万元）
主要农副产品
农业
非农业
总产
（万吨）
单产
（公斤/亩）
工业
农业
国家
集体
城镇
人均
农民
人均
价格
（元）
成本
（元）
宁阳县
1125.23
69.5053
10.416
90.537
48.05
825
30.8428
32.53
23.22
22.37
17.09
4800
王家河河流域
20.8
1.2
0.03
1.6
0.8
450
0.2
4500
第二章防洪工程规划
第一节规划依据和原则
一、规划依据
1、1997年8月29日《中华人民共和国防洪法》
2、《防洪标准》（GB50201-94）
3、《堤防工程设计规范》（GB50286-98）
4、山东省《黄河流域防洪规划工作大纲》
5、1986年12月，泰安市水利水产局编《大汶河流域开发治理规划》
6、1991年9月宁阳县水利志编纂领导小组编《宁阳县水利志》
7、国家及有关部委颁布的有关规程、规范、标准、规定等。
二、规划原则
1、贯彻“全面规划，统筹兼顾，标本兼治，综合治理”的原则，根据王家河河流域特点，提出多种治理措施，包括蓄、泄的关系，并突出防洪体系的整体作用。
2、遵循确保重点，兼顾一般，以及防汛和抗旱，除害与兴利相结合，工程措施与非工程措施相结合的原则，充分考虑王家河河防洪规划和宁阳县国民经济对防洪的要求，并与宁阳县国民经济发展规划等相协调。
3、王家河河流域防洪规划服从大汶河流域整体防洪规划。
第二节规划年限与防洪标准
1、规划年限：
基准年2007年，近期规划2015年
2、防洪标准
根据《防洪标准》（GB5021-94）表3.0.1乡村防护区的等级及《堤防工程防洪标准》6.4，王家河河防洪标准确定为20年一遇。
第三节洪水计算
王家河流域无实测径流资料，利用暴雨资料采用瞬时单位线计算洪水。
一、基本资料
1、计算方法：
采用78年山东省大、中型水库防洪安全复核洪水计算办法。
2、王家河流域面积F=19.4KM2;河道干流平均坡度J=0.0033m/m。
3、计算内容：
王家河按大汶河地流域津浦以西山丘区流域计算20年一遇洪水的最大洪峰流量。
二、推求最大洪峰流量
1、流域面积F=19.4KM2，干流坡度J=0.0033m/m
2、由（78）鲁水勘字第12号文附图查得该地区多年平均24小时降雨H24=100mm，由12号文附图查得：
CV=0.60，CS=3.5CV；查（75）水文图集附表六得模比系数KP=2.20。
H24（5%）=KP*H24（5%）=2.20*100=220mm
3、查（78）鲁水勘字第12号文附图（五）得三日暴雨换算系数K=1.25
H3日=KP*H24（5%）=1.25*220=275mm
查流域面积F=19.4KM2，得查流域面积点面雨量换算系数24小时0.98，三日0.99
H24（5%）=220*0.98=216mm
H3日（5%）=275*0.99=272mm
按日程分配：
第一天H1日=0.35*（H3日-H24）=0.35*（272-216）=19.6mm
第二天H2日=0.65*（H3日-H24）=0.65*（272-216）=36.4mm
第三天H3日=216mm
净雨计算：
河道为大汶河流域津浦以西，由12号文附图（四）知，降雨径流关系查6号线，前期影响雨量Pa=40mm
H1日（5%）=19.6+40=59.6mm
H2日（5%）=36.4+40=76.4mm
H3日（5%）=216+40=256mm
查12号文表+山东省P+Pa-R关系表得：
R1=8.6mm
R2=16.7mm
R3=160.4mm
由12号文表五太沂山南北区1小时雨型表，净雨时程分配如表2—2
根据各天的历时数求参数M1，由12号文表十一查得系数K=0.24
M1=0.24F0.33J-0.27R-0.2Tc0.17
第一天M1=2.6
第二天M1=2.4
第三天M1=1.8
瞬时单位线洪水流量过程线计算表2—3（只计算第三天）。
由表得Qmmax=155m3/s
同理求出
流域面积（朱家庄村北以上河段）F=8.5KM2时，Qmax=69m3/s见表2—4
王家河二十年一遇各时段净雨深表
表2—2
王家河流域二十年一遇瞬时单位线法洪水流量过程线计算表
J=1/300F=19.4km2表2—3
王家河流域二十年一遇瞬时单位线法洪水流量过程线计算表
J=1/300F=8.5km2表2—4
第四节工程规划
一、规划方案
根据洪水计算结果，对照河道现状防洪能力，经方案比较，按二十年一遇洪水标准规划河道堤防及建筑物，并为开发利用水资源，拟定在王家河河桩号3+560、5+790处修建两座拦河翻板闸，用于蓄水灌溉。
二、工程规划
以防洪流量为依据，设计河道的纵横断面及建筑物。
1、纵断面设计：
根据河道比降大体与实测河道坡度一致的原则，确定河道纵比降。
然后根据大汶河二十年一遇王家河处防洪水位83.44m，确定王家河0+000处的防洪水位为83.45m。
王家河入大汶河处设计高程见表2—6，并依次确定设计河底和堤顶高程，其中堤防工程超高根据《堤防工程设计规范》表2.1.1王家河河堤防级别为4级，查2.0.1安全超高值为0.6m，考虑波浪爬高及高壅高度，以及一些永久阻水建筑物，堤防超高取1.0m。
王家河大汶河设计高程表表2—6
位置
防洪水位（m）
河底高程（m）
堤顶高程（m）
大汶河
83.44
79.16
85.04
王家河河
83.45
80.9
84.45
2、横断面设计
按照明渠均匀流公式Q=ωc√Ri设计横断面，其中ω过水断面积：
ω=（b+mh）h
湿周x=b+2h√1+m2
ω
水力半径R=
X
1
谢才系数C=
R1/6
n
式中b-河道宽度（m）h-河道水深（m）
m-边坡系数，取2n-河道糙率，取0.03
3、建筑物设计
（1）桥闸水力计算，按淹没宽顶堰公式计算
3/2
Q=σSεmnb√2gHo
σs—淹没系数，按hs/H。
查《水力设计手册》第一卷
m——流量系数取0.385
n——孔数
b——单孔净宽（m）
Ho——包括行近流速的堰前水头（m）
由以上计算确定桥闸的净跨和孔数，对拦河桥板闸也作了消能防冲计算，桥闸水力计算成果见
①表2—9新建水闸工程设计指标表
②表2—10规划新建（改建）公路桥设计指标表
③表2—11新建涵闸设计指标统计表
（2）设计荷载及结构形式
①设计荷载，公路桥设计荷载标准为汽—15挂-80，人行道人群荷载按300kg/㎡计算，可通行一般的拖拉机。
②结构形式：
根据地形和河道的横断面设计，王家河河公路桥采用装配式钢筋砼梁桥，每孔跨度7m，砌石墩高3.5m，桥面净宽6m，两侧各设1.5m宽的人行道。
设砼面，上下游由翼墙与岸坡联接。
第五节其它工程措施
王家河河防洪工程除采用以上工程措施外，还要采用其它措施，主要有：
一、水土保持措施：
在王家河河流域的山丘区极易产生集中径流的地区筑坝，本次规划主要搞好八座塘坝的维修。
二、洪水预报警报
第三章工程管理规划
为充分发挥工程效益，必须加强工程管理，明确管理机构，配备管理人员，设备必要的水文水清观测设施，切实搞好调度运行管理。
第一节管理机构与体制
一、管理机构：
王家河河在宁阳县境内，为大汶河支流，由宁阳县水利局负责设置机构。
机构名称：
宁阳县王家河河管理所，行政隶属于罡城镇政府领导，业务受水利局指导。
二、人员配备：
根据《水利工程管理单位编制定员试行标准》，结合工程实际情况，需定员5人。
第二节管理设施
为确保河道两岸防洪安全，加强洪水调度，管理所需配备有通讯、办公、生活等设施及水文观测设备。
第四章工程投资估算与分期实施意见
第一节投资估算
一、编制依据
（一）编制办法及费用标准
本估算依据水利部水建[1998]15号颁布的《水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准》，采用部颁标准和价格进行编制。
（二）定额选用
执行水利电力部（88）水电基字第19号文颁发的《水利水电建筑工程概算定额》、（86）水电水建字第50号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》、水利部能源部能源水规[1991]1272号文颁发的《水利水电工程施工机械台班费定额》。
以上定额（人工、材料、施工机械台班）采用均乘以1:
10的估算扩大系数。
三、工程量计算依据
工程量计算执行《水利水电工程设计工程量计算规定》。
第二节基础资料
一、人工预算单价
本工程地属六类地区，为河道治理工程，其人工预算单价取20.42元/工日。
二、主要材料预算价格
本工资投资估算所采用的主要材料预算价格按材料原价，并计入运杂费确定。
三、取费标准
（一）单价取费标准
执行“编制办法”有关规定，具体标准见下表4—1
费用项目
计算基础
建筑工程
安装工程
一、其他直接费
基本直接费
2.5%
3.2%
二、间接费
土方工程
直接费
4%
石方工程
直接费
7%
砼及其它
直接费
5%
设备安装工程
人工费
80%
其它工程
直接费
8%
三、计划利润
直接费+间接费
7%
四、税金
直接费+间接费+计划利润
3.27%
3.27%
（二）其他费用
按“编制办法”有关规定计算
1、临时工程：
按建安工作量之和2%计算
2、其他费用
（1）建设管理费：
①建设单位开办费，按40万元
②建设单位经营费按5人，每人1.8万元/年，计算期2年计算。
③工程监理费：
按建安工作量与临时工程量之和2.5%计算
④项目建设管理费以上三项15%
⑤施工场地征用费，只计临时占地700元/亩
（2）生产及管理单位准备费，按I—IV合计0.2%
（3）科研勘测设计费
①科学研究试验费按I—IV建安合计0.3%
②规划统筹费，按勘测设计费10%
③勘测设计费，按I—IV建安合计4%。
（4）其它费用
①定额编制管理费，按I—IV建安合计0.15%
②工程质量监督费，按I—IV建安合计0.15%
附：
1、工程投资估算汇总表
2、建筑工程估算表二
3、设备及安装工程估算表三
4、工程量、劳动力、材料数量汇总表四
5、工程年度投资安排表五
6、建筑工程单价汇总表六
7、施工机械台班汇总表七
8、主要材料估算价格汇总表八
第三节分期实施意见
一、施工组织
按照水利部水建[1995]128号《水利工程建设项目管理规定》（试行）的要求，水利工程项目实行项目责任制、建设监理制、招标投标制、宁阳县水利局作为业主负责此工程。
二、施工条件
施工区域内，有宁—磁干线公路，距津浦铁路、磁窑22公里，交通方便，灌区内砂石料丰富，石质坚硬，适宜做建筑材料，场地、水电等基本可满足施工要求，工程区内各乡镇一般都有三级以上建筑施工企业，具有进行浆砌石、土方开挖等的施工能力。
三、施工方法
1、土方工程：
主要采用机械施工，人工施工进行细部清理垫平。
2、建筑物：
采用招标承包方式，选择专业队伍施工。
3、设备购置、安装：
采用招标方式（选择供货和安装单位）
四、施工进度
本工程计划2000年至2001年建设完成，施工期2年，2000年完成河道堤防工程建设，2001年完成建筑物工程。
第五章效益分析
王家河河是大汶河的一条主要河流，担负着宁阳县堽城皋山山区汛期洪水的排泄任务。
该防洪工程实施后，王家河河防洪标准由三年一遇达到二十年一遇，将大大提高该流域防御洪水的能力，其效益是非常显著的。
因为防洪工程的效益主要是社会效益，一般没有财务收入。
因此，具体介绍如下：
防洪效益主要是使流域内1.6万亩农田，1.2万人口和乡镇企事业单位等免除或减少洪水灾害损失。
按规范规定采用频率法计算多年平均效益。
根据防洪工程经济效益的计算特点，只计算工程的直接效益。
（一）有无防洪工程洪灾损失分析
洪灾损失为农作物损失、林业损失、工程损失、居民家庭财产损失、企事业单位财产损失等。
1、计算依据
（1）洪水淹没程度分析
参考1964年洪水成灾面积，作为计算洪灾损失的依据。
（2）社会经济调查
根据《宁阳县1997年统计年鉴》，并通过实地调查确定流域内的各种社会经济状况资料。
2、流域发生可能最大洪水的洪灾损失计算
（1）农作物损失
农作物受淹减产1.6万亩，每亩减少收入平均400元
400×1.6=640万元。
（2）居民家庭财产损失600万元
（3）企事业单位财产损失330万元
（4）其它损失540万元
以上总损失1570万元
（二）多年平均防洪效益计算
经计算，工程的多年平均防洪效益为b=277.5-74=203.5万元
以上工程始建年份（2009年）为基准年，考虑防洪效益长率为f=5%，则在2011年底水平下的多年平均防洪效益为：
Bo=b（1+f）5=203.5×（1+0.5%）5=259.72万元
由以上计算可以看出，因此本工程的经济效果是好的，在经济上是可行的。
第六章结论
王家河属黄河流域的大汶河水系，是我县北部排洪河道大汶河的主要支流，流域面积20.8平方公里，耕地面积1.6万亩，自然条件好，是宁阳县的主要经济作物基地。
但由于王家河河防洪标准低，流域内常常受洪涝灾害的威胁。
此工程的实施，可大大提高王家河河的防洪能力，为堽城镇社会各项事业的发展提供强有力的保障，经济效益十分可观。
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