防洪工程及土地整理工程可行性研究报告.docx
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防洪工程及土地整理工程可行性研究报告
呼玛镇防洪工程及土地整理工程
可行性研究报告
大兴安岭地区水务局勘测设计队
呼玛县水务局勘测设计队
前言
呼玛镇防洪及土地整理工程位于呼玛县呼玛镇荣边村南侧,防洪工程为新建堤防,全长10.1公里,与原呼荣堤防形成封闭,新增保护面积近10平方公里。
农田土地整理是缓解人口增加和土地锐减矛盾的需要,本项目区土地整理位于呼玛镇近郊荣边村南,项目区建设规模为960公顷。
该项目区建成可解决现代工业和农业之间的矛盾,解决工业园区占用耕地的矛盾,利用荒地、草地等建设园区,不占用基本农田。
因此,它的发展和繁荣直接影响着全县全面步入小康社会的步伐。
通过对项目区农田和荒地的整理扩大农田面积和提高耕地质量,使农业增加效益、农民增加收入、农民生活环境进一步改善、农村精神文明建设进一步提高,是十分必要的。
本项目总投资14763.78万元,其中堤身填筑土方工程投资7114.87万元,防护工程干砌石护坡891.49万元,两座涵闸272.35万元,土地整理投资2154.84万元,新建堤防长度10.1公里,堤防堤顶宽4.0米,边坡比均为1:
3.0,设计标准相当于二十一遇防洪标准,总工程量为165.87万立方米,整理土地960公顷,新增耕地面积110公顷(原有耕地面积近400公顷)。
1综合说明
1.1绪言
呼玛县是我省最北部边境县份之一,地处大兴安岭北麓,黑龙江上游南岸,地理位置是东经125°O0′至127°0l′30″、北纬50°49′20″至52°53′58″的区域之内。
呼玛县东部由黑龙江环绕,以主航道为中俄国境分界线,北临塔河县,西与新林区、鄂伦利族自治旗接壤,南与黑河市、嫩江县毗邻。
是一个具有悠久历史和光荣传统,素有绿色宝库,黑水镶边,黄金铺路之称的边境县。
呼玛河是黑龙江右岸的一级支流,发源于大兴安岭的伊勒呼里山北麓,南以伊勒呼里山为界与嫩江相邻,西和北与额尔古纳河及盘古河接壤,东至黑龙江干流。
呼玛河源头为呼玛尔河及亚里河,始向北和东流,两河在奋斗村上游约15km处汇合后称为呼玛河,经呼中至碧水附近流向转为东偏北,在下游的白哈桥附近流向转为南偏东,从上游到下游流经奋斗、呼中、碧水、塔河、十八站、三间房、二道盘查、余庆屯等村镇,于呼玛县城附近的呼玛桥下12km处汇入黑龙江。
干流河道总长542km,流域面积31197km2。
行政区划属于黑龙江省大兴安岭地区的呼中、新林区及塔河、呼玛两县。
全县南北长度230公里,东西宽度130公里,总而积14335平方公里,耕地面积占总面积2.17%,林地占80%,草原占15.7%,总人口44298人,其中农业人口22156人,非农业人口22142人,共设有七乡三镇。
临近黑龙江南岸共有四乡一镇三十七个行政村三十三个自然屯,共有人口30451人;其中农业人口13599人,非农业人口16852人。
四乡一镇为荣边乡、三卡乡、鸥浦乡、金山乡和呼玛镇。
总面积为6447平方公里,最大播种面积可达31.2万亩,每个农业人口拥有耕地22.9亩,家庭机械化程度较高。
呼玛河是大河,河道演变十分复杂。
由于河岸冲刷坍塌、低滩切割,洲岛汊道主流变动已造成大片国土流失和严重洪涝灾害。
给当地工农业生产、人民生活及国民经济发展造成严重危害,最典型的是1958年和1984年两次特大洪水。
呼玛县沿河有四乡一镇十多处村屯被洪水淹没。
对洪水泛滥地区如不加以必要的整治,将对边境地区的经济发展造成毁灭性的打击。
如不及时采取必要的防护措施任其进一步发展,不利于我国的改革开放事业、边境地区的和平稳定和国民经济的可持续发展。
因此,修建呼玛县城镇防洪工程是非常迫切和必要的。
本堤防工程长10.1公里,建成后除具有上面所述的重要意义外还可造田1600亩。
1.2水文气象
县内的水文站点比较稀少,辖区共有水文站一处,呼玛水文站;水位站三处,呼玛水位站、三卡水位站、鸥浦水位站;雨量站三处,分布在黑龙江、呼玛河、倭勒根河与绰纳河流域。
呼玛县常规的气象站只有一处,根据呼玛气象站近四十年积累的资料,统计的主要气象指标见表1—2—1。
多年平均年降水量、年蒸发量逐月成果表
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
年降水量
3.9
3.6
8.0
25.7
38.4
74.4
114.5
111.0
58.3
22
11.9
7.9
479.7
年蒸发量
4.7
11.9
37.1
97
117.5
172.7
154.4
122.7
85.3
54
15.4
4.2
937
呼玛县年降水量年际相差悬殊,最多达796.9mm,最少只有301.8mm,6—8月份降水比较集中,占全年降水量60%以上,蒸发量年内5—6两月的蒸发量为最大,冬季最小,年平均相对湿度在52%左右,空气比较干燥,属寒温带大陆性气候,由于呼玛地貌复杂,地形变化悬殊,对气候影响很大,气温和气候的突出特点为冬季漫民严寒,夏季短暂炎热,年极端温度差和昼夜温度差较大,直接影响到植物的生长,在12月、1月、2月份经常出现一40℃~42℃的极端低温,而在6、7、8月份经常出现30℃~33℃的极端高温天气,年平均温度为一2℃。
无霜期为80~110天,九月上、中旬既有早霜出现,终霜期在5月下旬至6月上旬,个别低温年份,还会出现局部的地形气候,六月上旬出现冻害,造成农作物减产或绝产。
呼玛县年平均日照时间为2200小时~2800小时,积温在1600℃~2100℃,盛行北风和西北风,平均风速2.3米/秒~2.9米/秒,大风日数平均8~22天,最多年份可达40天以上,根据气候因素的变化特性,可以确定4~5月为春季,6~8月为夏季,9~10月为秋季,11月至次年3月为冬季,总的气候趋势是夏短冬长。
1.3水文地质及工程地质
1.3.1水文地质
呼玛县的地下水资源分布很不均衡,沿黑龙江和呼玛河岸边的平原地区地下水比较丰富,本县地下水主要有以下三种类型:
松散岩类裂隙水、碎屑岩类裂隙水、基岩裂隙水。
呼玛县因为没有水文地质普查资料,近期也没做详细水文地质调查,因此不能提供精确的地下水储量数据,只能通过民井调查和防病改水井提供的情况,综合各方面因素,经过分析粗算地下水的储量,大约在七亿立方米左右。
1.3.2工程地质
根据设计需要,勘测精度为初步设计阶段,对堤线及穿堤建筑物进行工程地质勘察,堤线钻孔孔距为1000~2000m,孔深6m左右,堤上建筑物布设l~2个钻孔,孔深10~15m。
1、堤基及建筑物工程地质条件
在钻孔揭露的深度内,地基土主要由粉质粘土、细砂、圆砾组成。
(1)粉质粘土(Q4al):
为耕植土,厚度一般为(0.5~6.30)米。
(2)细砂:
该层在全区分布稳定,呈灰黄色,层厚(o.2~5.2)米。
(3)圆砾:
局部为卯石,厚(o.2~9.2)米。
各土层允许承载力[R]一[90一280]Kpa
2、筑堤土料
料场储量135万m3,运距:
平均运距6km,土料为粘性土,厚度1.9~3.8m。
1.4工程规模和任务
1.4.1工程规模
根据规范、规程中所规定的堤防工程防洪标准,呼玛河堤防保护呼玛镇,按20年一遇防洪标准设计;穿堤建筑物堤内排水标准为10年一遇,防洪标准采用所在堤防高一级标准。
堤防断面形式为堤顶宽4.0m,.边坡1:
3.0,堤防高度超过4米背水面设马道,马道宽4米。
呼玛河防洪堤长为10.1km。
1.4.2工程任务
呼玛县地处边远,交通不便,水利工程标准低,规模小,数量少,短距离堵口与低洼地截流的零散小型堤段多处,其防洪标准较低。
呼玛河洪水,在1914年~1996年的83年中洪水泛滥的年份有19年,其中57年、58年、60年淹没沿河村屯和农田损失严重。
84、85年遭受了特大洪水的袭击,损失惨重,98年遭受三次洪水的袭击。
呼玛县易受洪涝灾害面积有24万亩,占总耕地面积的38%。
呼玛河频繁的水灾,不仅严重威胁人民群众生命财产的安全,而且妨碍沿河乡镇工农业生产的迅速发展,限制沿河荒地的开垦。
修建堤防的主要任务是消除水患,保护人民群众生命财产安全,保证农业生产的正常发展,繁荣边疆经济。
工程实施后,呼玛河堤防保护呼玛镇、荣边乡及9个村屯,人口2.4万人,耕地6.0万亩。
设计依据基本资料:
①《黑龙江省边境河流整治规划》黑龙江省水利勘测设计院1979年;
②《黑龙江省境内国境界河防护工程规划报告》,水利部松辽水利委员会,l992年;
③《中俄黑龙江界河段防洪规划(堤防规划)基本资料说明》,水利部松辽水利委员会和黑龙江省水利厅1994年9月;
④《大兴安岭地区黑龙江干流治理说明书》,大兴安岭地区水利勘测设计队1997年10月;
⑤《呼玛县黑龙江流域河流治理规划编制设计说明书》,呼玛县水利局,1997年9月;
⑥《黑龙江省境内界河黑龙江堤防工程项目建议书》,黑龙江省水利水电勘测设计研究院1998年9月;
⑦测量资料:
堤防纵横断面图,呼玛县水务局,2009年3月;
⑧《岩土工程勘察报告》、《呼玛堤防工程料场调查报告》,呼玛县水利局,1998年9月。
1.5工程布置及主要建筑物
1.5.1工程布置
①堤线布置
呼玛河防洪堤防工程从呼玛河大桥处为起点至呼玛镇呼荣堤防10+200处终点,全长10.1公里,堤防等级为4级,设计标准相当于20年一遇。
表1-5-1
堤防
建筑物
名称
堤长
(km)
名称
桩号
等级
设计流量
(m3/s)
闸后
水位
闸前水位
(m)
洞尺寸
(孔×宽×高)
呼玛河
10.1
一号涵闸
1+520
2
8.84
2×2×2
堤防
二号涵闸
5+550
2
8.84
2×2×2
(P—5%)
②穿堤建筑物布置
呼玛河堤防穿堤建筑物有2座涵闸,呼玛河堤防建筑物防洪标准为P=5%,排水标准P=10%,
1.5.2堤防及建筑物情况见表1-5-l。
1.6施工
1.61施工条件
呼玛县本次初步设计堤防总长度为10.1公里。
穿堤建筑物涵闸2座,堤防基本上是外运土筑堤,运距为5~10公里不等,通往工程所在位置的道路条件不相同,各建筑物所需建筑材料运距各不相同。
最小运距8公里,最大运距l70公里,主要建筑材料水泥、木材、钢材、油料等均在呼玛县本地采购。
1.6.2施工方法
①土方工程
采用挖掘机挖、装,自卸汽车运输,堤身清基、料场清基采用推土机推运,碾压采用拖拉机,堤脚土方开挖采用小斗容的挖掘机和配合人工开挖。
②建筑物工程
要求专业施工队伍技术水平高,力量强,按常规的施工方法施工。
各别建筑物施工时要注意地下水和河水,必要时要修筑围堰和搞好基坑排水。
施工过程中严格执行水利工程施工规范。
1.6.3施工进度
本工程工期为二年。
1.7工程永久占地
1.7.1占地范围
堤防工程永久占地50公顷,其中工程占地13公顷,料场及施工临时占地37公顷。
1.7.2补偿投资总额
呼玛河堤防占地补偿总额为151.84万元。
1.8环境影响评价
1.8.1环境影响
堤防工程新建后,从总体来说,有利影响是主要的,减轻了洪水对呼玛县荣边乡的耕地、草场等威胁,对某些不利影响,采取相应的防范措施,把不利影响降低到最小程度。
其社会效益、经济效益、环境效益是显著的,故该工程的建设是可行的。
1.8.2环境保护设计
①土料场环境保护措施
料场开采前,表层腐殖土应集中堆放,料场开挖完毕后,需将料场进行平整,回填腐殖土,并根据实际情况,因地制宜地植树种草,恢复其原有植被,保持原有的生态平衡。
②施工临时占地的环境保护措施
施工过程中,施工人员临时生活区要远一点,定期对临时厕所进行消毒处理,使人类生活的遗迹不致影响江水的水质,施工结束后,临时占地需要清理,平整,并因地制宜恢复植被。
③施工人员的健康防护
施工前,对施工人员进行身体检查,杜绝传染病患者进入施工队伍,施工期间,应加强卫生防疫工作,在工区除了采取定时洒水除尘外,应加强施工人员的劳动保护,加强饮食卫生及饮用水卫生,使不利影响降到最低限度。
1.9工程管理
1.9.1管理机构
本次设计段堤防为4级堤防,建成后由呼玛县水务局下设的堤防管理站管理。
1.9.2管理范围、保护范围及任务
管理范围为堤防的堤身、防渗、导流工程及堤内外护堤地,附属建筑物等。
保护范围是堤防为横向宽度150米。
任务是对堤防管理区内的主要构筑物及有关设备提出管理办法,操作规程及维修养护要点。
1.10设计概算
根据设计提供的工程量,按黑水便字[1998]202号《关于黑龙江干流堤防初设几个具体问题的通知》,黑水政字[1993]第443号文,黑水政字[1995]140号文,建筑工程定额采用《黑龙江省水利建筑工程设计预算定额》,编制概算扩大5%,安装定额采用部颁《(中小型)水利水电设备安装工程概算定额》等文件编制。
呼玛河堤防总长为10.1km,2座建筑物,总土方量为158.87万m3,石方及砼工程量为7万m3。
建筑物主要建筑材料:
砼1561.3m3,钢筋86t,木材154m3,砂砾石1210m3,干砌石1294m3。
总工期为二年。
总投资14763.78万元,其中土地整理工程投资2154.84万元。
1.11经济评价
1.11.1评价依据
本项目是单一的防洪工程,只进行国民经济评价,不进行财务评价。
1.11.2国民经济评价
1、费用
投资:
工程总投资为14763.78万元,
年度投资计划表
表1-1l-2-l单位:
万元
堤段
第一年
第二年
合计
呼玛河堤防
8100
6663.78
14763.78
合计
8100
6663.780
14763.78
②年运行费
本工程年运行费率取4%,年运行费为590.55万元,
2、防洪效益
①防洪保护实物指标见表1-2-2。
防洪保护实物指标表
堤段
堤长
(公里)
淹没面积
(公顷)
淹没耕地
(公顷)
乡、村、镇
(个)
呼玛河堤防
10.1
960
470
4
3、评价标准与参数
①评价准则
以经济内部收益率、经济净现值、经济效益费用比和静态投资回收期为准。
②参数
1)社会折现率:
采用12%,
2)经济增长率:
采用3%;
3)经济计算期:
建设期为2年,生产期为50年,经济计算期为52年。
4、评价指标
国民经济评价指标表
表1-11-2-4
经济内部收益率(%)
济济净现值(万元)
经济效益费用比
投资回收期(a)
呼玛河堤防
35.1
16612.6
3.25
4.6
5、综合评价结论
呼玛河堤防的各项经济指标都满足规范要求的评价标准,国民经济上合理可行。
呼玛河为黑龙江右岸一级支流,该堤防工程不仅具有社会公益性质的水利建设工程,而且具有建设边疆、繁荣边疆、安定边疆居民等政治意义,希望上级有关部门尽快批复实施。
工程特性表
序号
项目
单位
数量
备注
1
工程位置
呼玛河河口
1.1
工程地点
呼玛镇
1.2
河流名称
呼玛河
2
水文
河流长度
km
209.6
黑龙江呼玛县境内
气象站
个
1
黑龙江呼玛县境内
水位站
个
1
黑龙江呼玛县境内
水文站
个
1
呼玛河
3
堤防工程
3.1
呼玛河堤防
新建
设计洪水标准
%
5
总长度
km
10.1
其中:
主堤
km
回水堤
km
10.1
设计水位(P=2%)
m
主堤堤首~堤尾
(P=5%)
m
174.2
主堤堤首~堤尾
(P=10%)
m
主堤堤首~堤尾
堤顶高程
m
175.8
堤首~堤尾
堤顶宽度
m
4
边坡
1:
3
堤防护坡
段数
段
3
长度
m
5200
结构形式
干砌块石
主要工程量
填方
104m3
158.87
清基
104m3
9.35
削坡
104m3
工程特性表
序号
项目
单位
数量
备注
填塘
104m3
35
埋件重
t
1.73
混凝土
104m3
0.3
钢筋
t
148.58
干砌石
104m3
2.35
砾石垫层
104m3
0.64
无纺布
104m3
6.38
4
穿堤建筑物
4.1
呼玛河堤防
建筑物
防洪标准
%
5
排水标准
%
10
4.1.1
排水涵闸
座数
2
设计流量
一号涵闸
(m3/s)
8.84
二号涵闸
(m3/s)
8.32
涵洞形式
主要工程量
混凝土
m3
1561.3
干砌石
m3
1294
钢筋
t
86
垫层
m3
1210
挖方
m3
14518
填方
m3
25941
5
占地
公顷
50
其中:
永久占地
公顷
13
工程占地
保护占地
临时占地
37
6
投资
总投资
14763.78
静态总投资
2水文
2.1流域概况
呼玛河是黑龙江右岸的一级支流,发源于大兴安岭的伊勒呼里山北麓,南以嫩江与呼玛河分水岭伊勒呼里山为界,西和北与额尔古纳河及盘古河接壤,东至黑龙江干流。
呼玛河源头为呼玛尔河及亚里河,始向北和东流,两河在奋斗上游约15km处汇合后称为呼玛河,经呼中至碧水附近流向转为东偏北,在下游的白哈桥附近流向转为南偏东,从上游到下游流经奋斗、呼中、碧水、塔河、十八站、三间房、二道盘查、余庆屯等村镇,于呼玛县城附近的呼玛桥下12km处汇入黑龙江。
干流河道总长542km,流域面积31197km2。
行政区划属于黑龙江省大兴安岭地区的呼中、新林两区及塔河、呼玛两县。
按照自然条件及水资源特点,呼玛河干流可分为上、中、下游三段。
呼中碧水以上为上游段,河道全长140km,呼中碧水至塔河口为中游段,河段全长102km,塔河口以下为下游段,河段全长约300km。
呼玛河两侧支流发育,形成典型的树枝状水系。
左岸主要支流有卡马兰河、阿吉羊河、瓦拉干河和伊沙溪河;右岸有塔河、倭勒根河、绰纳河、古龙干河。
其中塔河最大,流域面积为6606km2,河道长194km。
2.2气象水文
呼玛河流域属于高纬度寒温带大陆性季风气候,冬季严寒干燥而漫长,夏季温热多雨而短暂,春季少雨干旱,秋季降温迅速多早霜。
据呼玛河气象站资料统计,多年平均气温-2.8℃,平均最低气温-26.3℃,极端最低气温-45.8℃,平均最高气温18.5℃,极端最高气温35.7℃。
多年平均初霜期9月2日,终霜期5月31日,无霜期90天。
多年平均初雪日期9月25日,终雪日期5月17日,平均降雪日数49天,多年平均冻土深2.03m。
受山地和森林影响,流域中上游风速不大,多年平均风速2.9m/s,历年最大风速18m/s,风向为西北西,全年较盛行西南风。
呼玛河流域的暴雨多发生在6~8月份,受太平洋和极地气团交替影响,可出现强度大、范围广、持续时间长的大暴雨,暴雨中心一般在上游,随着流域高程的降低,雨量逐渐减小,如1988年、1991年和1998年的大暴雨,笼罩了大兴安岭的岭南岭北大部分地区,使嫩江上游和呼玛河上游都发生了大洪水。
据二道盘查站统计多年平均降水量为482.1mm,最大年降水量665.6mm,最小年降水量320.9mm。
降水量的年内分配不均,6~9月降水量占全年的75%以上,年际变化不大,变差系数在0.2左右。
经计算,河口大桥处多年平均悬移质输沙率为4.77kg/s,多年平均悬移质输沙量为15.1×104t,最大输沙量为38.1×104t,最大输沙率出现在夏汛7月份,次大出现在春汛5月份,符合水大沙大的基本规律。
据呼玛河二道盘查站和呼玛桥站1956-2004年冰情观测资料统计,多年平均冰厚1.61m,历年最大冰厚3.05m,最小0.98m。
开河日期一般在4月下旬或5月上旬,多年平均为5月1日,最早为4月22日,最晚5月19日。
封冻日期一般在11月中上旬,多年平均为11月2日,最早为10月16日,最晚11月16日。
多年平均封冻天数182d,历年最多封冻215d,最少143d。
多年平均流冰天数春季为4.1d,秋冬6.2d,最多流冰天数春季12d,秋冬24d。
本流域没有冰块尺寸实测资料,参考临近流域逊别拉河宁家屯水文站有记载的观测资料,流冰块平均长度为91.5m,最大长度300m,最小长度为4m;冰块平均宽度为40m,最大宽度100m,最小宽度为1.5m;流冰平均速度为0.99m/s,最大流冰速度为2.27m/s,最小流冰速度为0.30m/s。
2.3水文基本资料
2.3.1资料系列及测站分布
呼玛河流域内先后设立过6个水文站,分别为干流的碧水站、固其故站、二道盘查站、呼玛桥站和支流塔河上的新林站、塔河站。
各站基本情况见表2.3-1,水文测站位置见图2.3-1。
表2.3-1呼玛河流域水文站情况统计表
站名
设立
年月
流量资料年限
控制面积(km2)
座标
东经
北纬
碧水
1971、07
1972-2004
7681
123°40′
52°08′
固其故
1959、10
1960-1961
17488
124°41′
52°18′
固其故
(二)
1962、04
1962-2004
10882
124°42′
52°18′
二道盘查
1953、03
1956-1982
27484
126°17′
51°49′
呼玛桥
1982、11
1983-2004
31082
126°36′
51°40′
新林
1972、09
1973-2004
2359
124°25′
51°41′
塔河
1961、09
1962-2004
6581
124°44′
52°17′
水文测站位置图(2.3.1)
呼玛桥水文站位于黑龙江省呼玛县荣边乡,地理坐标为