新桥河道治理报告.docx
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新桥河道治理报告
1综合说明
1.1概述
顺安河位于铜陵县境内，为长江南岸一级支流，自南向北注入长江，全长38.7km，流域面积460km2。
河口未建闸控制，为通江内河。
顺安河东一支汊又名新桥河，位于铜陵县顺安镇境内，发源于南陵县境内的尖山，经铜陵县凤凰山、矶头山、湖城等地会合于顺安河钱村处，全长22.95km，流域面积99.8km2。
流域内人口近6万人，耕地3万余亩。
由于境内水土流失严重，致使顺安河东一支汊河道淤塞严重，河床抬高，平均淤深1.5~2.0m，高于两岸农田1m左右。
局部河段由于河床淤积，河水冲毁河堤改道而行，成为无堤河，1983、1991、1999年汛期山洪暴发之时，发生了漫堤溃破和沿河两岸房屋倒塌的险情和灾害，给两岸人民的生命财产造成了很大的损失。
1.2水文
铜陵县地处中纬度地带，位于亚热带季风湿润气候区。
受东亚大气环流影响，具有降水季节性强，雨量丰沛且集中，气候温和，无霜期长，光照充足，季风显著等特点。
本区多年平均降水量为1376mm，汛期（5～9月）占年降水总量的58.3%。
多年平均蒸发量为1517mm。
本区多年平均气温16.2℃，年平均湿度为78%。
常年主导风向为东风，年平均风速1.9～2.8m/s，最大风速24m/s。
流域范围内无流量资料，采用《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》（以下简称“84年洪水计算办法”）推求河道设计洪水。
根据等值线图查算，流域年最大点雨量均值P24h=115mm，P3d=155mm，24h暴雨Cv=0.57，3d暴雨Cv=0.57，Cs=3.5Cv。
根据设计暴雨成果，按“84年洪水计算办法”推求顺安河东一支汊（新桥河）各频率洪水洪峰流量，其20年一遇洪水流量为508m3/s。
1.3工程地质
工程区内覆盖层主要为河流相近期松散沉积物。
河流的发育受地质构造及古气候古地貌的制约，地层形成同样由沉积环境诸多因素所决定。
堤基上部为近代（Q4）沉积的粘性土、淤泥质土、砂性土构成，其形成时代新，结构较松，强度较低，下部为更新世（Q2~3）冲洪积粘性土，底部含砂砾石，土层结构紧密，力学强度较高，下伏基岩主要为白垩系砂岩。
区内地下水主要以孔隙潜水为主，主要赋存于2层砂卵砾石中，枯水期其补给源主要为地表水和大气降水，并与河水有一定的水力连系。
工程区地下水对混凝土（普通水泥）具分解类碳酸型弱～中等腐蚀性和结晶类硫酸盐型弱腐蚀性。
根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，工程区地震动峰值加速度为0.05g，对应的地震基本烈度为Ⅵ度。
1.4工程任务与规模
随着经济社会的发展，河道洪水威胁的对象重要性越来越大，经济价值越来越高，一旦发生洪涝灾害，损失将难以承受，对地区经济社会的影响也难以估量。
现状河道已不能适应本地区经济社会发展的需要，对其进行整治，不仅十分必要，而且非常迫切。
依据《防洪标准》（GB50201－94），结合本地区经济社会发展水平和工程实际，确定东一支汊整治的防洪标准采用20年一遇。
根据设计委托合同，结合工程现状，本次铜陵市顺安河东一支汊整治工程为自上游唐家坝铁路桥，至下游湖城联合坝滚水堰河段，长约5.83km。
根据防洪工程现状和存在问题等，本次河道整治工程的主要任务是通过河道疏浚、加高加固堤防和建筑物，提高防洪标准，解决保护区内的防洪安全。
河口处洪水位采用东联圩堤防设计水位成果。
东联圩堤防内河设计洪水位采用1954年型长江洪水位遭遇内河10年一遇洪水流量与内河20年一遇洪水流量遭遇长江10年一遇洪水位两者的外包线，湖城铁路桥处20年一遇设计洪水位为16.29m。
本次河道整治工程按可安全下泄20年一遇的洪水确定河道行洪断面，对现有河道进行疏浚，部分河段适当拓宽。
规划疏浚河道长5.83km。
根据设计洪水成果，结合河道现状，拟定河底宽度为：
断面XQ2（0+088）～XQ23（1+961）河底宽30m，XQ23（1+961）～XQ66（5+900）之间宽35米，梯形断面，边坡1：
2。
湖城桥处河底高程确定为12.5m，河底比降结合现状地形，拟定为2.3‰。
1.5堤防工程设计
本次设计主要对唐家坝铁路桥至湖城联合坝滚水堰间长5.83km的堤防、影响建筑物等进行加固维修。
该堤段堤防设计洪水位为32.45~16.29m，设计堤顶高程为33.45~17.29m，宽6.0m，外坡1:
2.5，内坡1:
3.0。
堤身加培：
沿线堤顶高度基本满足设计要求，仅局部堤段略显不足，差约0.3~0.5m，现状堤顶宽度也基本满足堤身设计标准断面要求。
根据工程实际情况，本次设计拟对右堤0+280~0+380长100m的堤防进行填筑达标。
堤身护坡：
拟对迎流顶冲、水流不顺、堤防土质抗冲能力较差堤段的外坡进行防护。
具体为左堤桩号0+750~0+950、1+420~1+600，右堤桩号1+800~2+200总长0.78km的堤身外坡采用浆砌块石防护，从坡脚护至堤顶高程。
新筑堤段0+280~0+380内外侧均采用草皮护坡。
堤顶防汛道路：
本次加固设计，拟对路面已损坏堤段（桩号K0+250~XQ5+700堤段左堤长3.98km）堤顶道路进行整修。
根据实际需要，采用砼路面，宽4m，现有道路表面整平作为底基层。
堤基防渗：
部分堤段堤基砂砾石层出露，渗流量较大，堤脚处出逸坡降较大，结合堤身防渗，采用堤后压重平台的加固措施。
平台首高程位于设计堤顶高程以下2.5m，宽3.0m，末端以1:
5的坡比与现状地面衔接。
1.6建筑物工程设计
唐湖段影响建筑物计18座，其中涵闸11座，桥梁3座，滚水堰4座。
根据建筑物不同情况，本次加固设计，新建涵闸1座，拆除重建10座；拆除重建桥梁2座，加固1座；拆除重建滚水堰2座，加固维修2座。
1.7节能设计
本工程在设计中均遵循高效、节能的原则，以提高效率，降低能耗，以有限的资源和最小的能源消费来取得最大的经济和社会效益，满足日益增长的需求为目标。
同时尽量减少或消除设备的固有能耗。
且不限制发展，不降低服务标准和使用功能。
节能途径包括如下：
电源节能、动力节能、照明节能。
1.8施工组织设计
本次主要整治措施有河道疏浚、堤防加固、护坡护岸、影响建筑物处理等。
主要土建工程量：
土方开挖34.98万m3，土方回填7.63万m3，堆砌石0.70万m3，砼及钢筋砼0.50万m3，砌体和砼拆除7228m3。
工程区西临顺安镇，距铜陵县城约20公里，水陆交通较为方便，堤顶道路目前路况相对较差，土路面，沿堤部分堤段房屋密集，雨天车辆难以通行，施工时对部分道路进行整修。
外来建筑材料可通过附近干线道路和堤顶道路到达工地。
本工程主要施工内容包括河道开挖疏浚、堤防工程、建筑物工程等多种类型，但均处于水流落差大的河道中，且单个建筑物工程规模不大，考虑分段进行，施工期短，施工导流相对较易解决。
主体工程施工均为常规施工，以机械施工为主，局部辅以人工。
工程施工临时占地主要为弃土区、取土区和施工布置占地，施工临时总占地约171亩。
根据本工程特点及治理要求，工程总工期拟安排11个月，跨两个年度，即从第一年9月至第二年7月。
本工程直接施工总工日约4.98万个，施工期平均上工人数约250人，高峰人数约340人。
1.9工程管理设计
本次河道整治工程全长约5.83km，该段河道堤防由铜陵县顺安镇水利站管理。
铜陵县水务局负责区域内相应的管理工作，承担所辖堤段的日常事务管理，具体落实堤防、涵、闸等建筑物的维修、养护和护坡、防浪林等设施的管理。
现有管理设施陈旧，缺少必要的工程观测设备，难以及时、准确掌握工程运行状况，管理经费不足，管理单位职工工作、生活条件差，不利于管理工作的正常开展。
根据现有管理机构和拟定的人员编制，依据《堤防工程管理设计规范》（SL171－96）、并结合顺安河东一支汊的管理现状，进一步明确堤防的管理范围和保护范围，增配部分观测、通信等管理设施及管理用房。
1.10工程征地及拆迁补偿
本工程主要为临时占地，主要为取土区、弃土区、施工布置和堤防盖重占地。
工程需临时占地340亩。
顺安河东一支汊整治工程共需拆迁各类房屋面积800m2。
专项设施主要有：
380/220V低压线路7.9km，通讯设施线路2.2km。
小型水利水电设施15座，其中滚水堰3座，涵闸11座，取水口1个，在工程设计中已考虑相应措施。
1.11环境保护设计
本工程为非污染型水利工程，工程完工后，不仅保证了该地区在设计水位下的防洪安全，提高和改善了区内群众的生产、生活环境，保障了该地区社会经济发展，还有利于防洪体系的建设与完善。
因此具有明显的社会和环境效益。
工程方案对环境的不利影响较小，从环境角度出发，工程方案是可行的。
工程在施工期暂时会影响周围环境，设计采取废污水处理、大气质量保护、噪音防护、人群健康保护和施工期环境监测等措施，力求使工程的环境问题可以得到解决。
1.12水土保持设计
本工程项目建设区主要包括堤防工程区、河道沟渠区、取土区、弃土（渣）区及施工临时布置等区域，面积为17.33hm2。
可能损坏水土保持设施面积为14.73hm2。
经预测估算，本工程建设期间可能新增的水土流失总量为871t。
水土保持投资主要包括工程措施投资费、植物措施投资费、临时工程投资费及其它费用等，剔除已计入主体工程投资的具水土保持功能的工程，经测算，本工程需专项水保投资35.13万元。
1.13设计概算
本工程设计概算根据水利部及安徽省现行有关规定、标准进行编制，其主要依据有：
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》、《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》和水总[2005]389号文颁发的《水利工程概预算补充定额》。
工程总投资2613.60万元，其中：
工程部分投资2566.40万元，水土保持工程投资35.13万元，环境保护工程投资12.07万元。
本设计概算为2011年上半年的价格水平。
1.14经济评价
根据国民经济评价结果，本工程经济内部收益率19.41%，大于8%的社会折现率，经济效益费用比1.67，大于1.0，经济净现值1619万元，大于零。
敏感性分析结果表明，工程具有一定的抗风险能力。
因此，本工程经济上是合理的。
本工程完成后，将使顺安河东一支汊堤防防洪标准提高到20年一遇，大大地减轻了洪水威胁，同时改善沿岸生态环境，促进区域工农业生产，有利于国民经济持续稳定发展和社会稳定，其社会效益和环境效益亦十分显著。
综上所述，本次工程经济上合理可行，社会和环境效益显著，建议尽早付诸实施。
工程特性见表1-1。
安徽省中小河流治理建设实施项目情况见表1－2。
表1-1工程特性表
项目
单位
数量
说明
设计标准
设计防洪标准
20年一遇
设计洪水位
m
32.45~16.29
工程等级
级
4
堤顶超高
m
1.5
本次疏浚河道长度
km
5.83
本次加固堤防长度
km
1.0
保护耕地面积
万亩
3
堤防
设计标准
堤顶高程
m
33.45~17.29
堤顶宽度
m
6.0
边坡
1:
3/1:
2.5
地震烈度
Ⅵ
拆迁房屋
m2
800
临时征地
亩
340
迁移人口
人
/
主要工程量
土方开挖
万m3
34.98
含清基等土方
土方回填
万m3
7.63
堆砌石
万m3
0.70
砼及钢筋砼
m3
5000
堤顶道路
km
3.98
涵闸
座
11
桥梁
座
3
滚水堰
座
4
总工日
万个
4.98
总工期
月
11
第1年9月～第2年7月
工程总投资
万元
2613.60
表1-2安徽省中小河流治理建设实施项目情况表
项目基本情况
项目名称
安徽省铜陵县顺安河东一支汊河道治理工程
所在河流
东一支汊
所在水系
顺安河
所在县级行政区
铜陵县
项目分类
乡镇防洪
项目所在地域流域面积（km2）
99.8
前期工作深度
初步设计
工程基本情况
保护人口（万人）
6
保护面积（万亩）
3
受益面积（万亩）
4.7
工程等别
4
治理标准
20年一遇
工程综合治理长度（km）
5.83
工程量
新建堤防
治理长度（km）
0.1
土方方量（万m3）
0.32
相应投资（万元）
5.97
石方、砼方量（万m3）
0
单位长度投资（万元/km）
59.7
综合单位方量投资（元/m3）
18.7
清淤
治理长度（km）
5.83
挖土方量（万m3）
31.5
相应投资（万元）
294.78
其它方量（万m3）
0
单位长度投资（万元/km）
50.56
综合单位方量投资（元/m3）
9.36
护岸
治理长度（km）
0.78
石方、砼方量（万m3）
0.39
相应投资（万元）
83.62
土方方量（万m3）
0
单位长度投资（万元/km）
107.21
综合单位方量投资（元/m3）
214.41
指标
各项治理河长总和与综合治理河长之比
1.15
工程总投资（万元）
2613.6
人均保护投资（元/人）
435.6
保护面积亩均投资（元/亩）
871.2
受益面积亩均投资（元/亩）
556.1
综合河长每延米工程量（m3/m）
55.2
综合单位方量投资（元/m3）
11.93
综合河长单位投资（万元/km）
448.3
2水文
2.1自然概况
顺安河位于铜陵县境内，为长江南岸一级支流，自南向北注入长江，全长38.7km，流域面积460km2。
该河发源于青阳、铜陵两县交界的天门山北麓，由南向北，经董店、朱村、顺安镇等地，出山丘区，入圩畈区。
东侧有支流顺安河东一支汊在钱村汇入，钱村以下北流，西侧有钟仓河于钟仓闸处汇入，再北流至和平乡北埂王入长江。
顺安河下段是铜陵县西联圩与东联圩的界河，河口未建闸控制，为通江内河。
顺安河东一支汊又名新桥河，位于铜陵县顺安镇境内，发源于南陵县境内的尖山，其源头有陶凤河、牡丹河、凤凰河、盛瑶河四条支流，经铜陵县凤凰山、矶头山、湖城等地，于钱村处会入顺安河，全长22.95km，流域面积99.8km2。
流域内有凤凰山铜矿、铁道部七O一工厂、新桥硫铁矿等三家国有大型企业和几十家民营企业，芜铜铁路、沿江高速公路和沿江快速通道穿境而过，下游有顺安镇及东联乡的万余亩农田。
流域内人口近6万人，耕地3万余亩。
顺安河及其东一支汊（新桥河）地理位置见图2-1。
2.2水文气象
铜陵市地处中纬度地带，位于亚热带季风湿润气候区。
受东亚大气环流影响，具有降水季节性强，雨量丰沛且集中，气候温和，无霜期长，光照充足，季风显著等特点。
据铜陵市气象站资料统计，本区多年平均降水量为1376mm，汛期（5～9月）为802mm，占年降水总量的58.3%。
降水的年际分配不均匀，建国以来，最大年降水量2574mm（1983年），最小年降水量769mm（1978年），年最大降水量是最小降水量的2.8倍。
最大1d降水量为204mm（1969年6月29日）。
降雨的时程分布也不均匀，1969年大通水文站实测最大24h降雨量为174mm，其中最大3h降雨量达113mm，占最大24h降雨量的64.6%。
本区多年平均蒸发量为1517mm（铜陵气象站），其年际和年内分配变化较大。
最大年蒸发量为1898mm（1966年），最小年蒸发量1354mm（1977年）。
一年中以7月份蒸发量最大，平均238mm，1月份最少，平均为52mm。
本区多年平均气温16.2℃，极端最高气温40.2℃（1959年8月23日），最低气温-11.9℃（1969年2月6日），年内温度以7月份最高，平均为28.8℃，最低气温为1月，平均为2.7℃。
全区年平均湿度为78%。
多年平均无霜期为247d，无霜期年际变化较大，最短期212d（1966年），最长期276d（1960年）。
境内平均初霜日为11月17日，平均终霜日为3月13日。
由于冷空气进退的早迟和强度不同，初、终霜期年际变化很大。
最早初霜为10月27日（1958年），最迟初霜日为12月20日（1957年），两者相差55d。
最早终霜为2月22日（1975年），最迟终霜日为4月3日（1962年）。
本区地处中纬度，日照季节性变化显著，年平均日照时数2000～2050h。
日照最多年2304h（1978年），最少年1629h（1977年）。
本区季风气候显著，冬季多偏北风，夏季多偏南风，春秋两季多偏东风。
常年主导风向为东风，年平均风速1.9～2.8m/s，最大风速24m/s（1968年3月4日）。
2.3暴雨洪水特性
本地区形成大暴雨的主要天气系统是涡切变和台风。
暴雨出现时间一般在5～9月，从4月份开始就有可能出现暴雨，如1989年4月，最大1d暴雨达103.3mm，最迟可能到9月份。
每年主汛期6～7月，多为涡切变型暴雨（俗称梅雨），8～9月出现的暴雨，多为台风型暴雨。
本区暴雨历时一般4～5d，最长可达7d以上，最短的仅1d，一般锋面雨过程较长，台风雨过程较短。
铜陵地区洪水既有长江洪水，也有内河洪水，均来自暴雨，洪水的季节特点和时空分布与暴雨一致。
长江铜陵河段洪水主要有两种类型，一是长江干流为一般大水年份，而区内入江支流山洪暴发，受江水位顶托影响，出路不畅，形成区域性洪水，造成内涝，1949、1995、1996和1999年洪水即属此类；二是长江某些支流雨季提前或推迟，上、中、下游，干、支流雨季相互重叠，全流域普降暴雨，形成干支流洪水遭遇十分恶劣的全流域性洪水，这类洪水峰高量大，持续时间长，造成的洪涝灾害也最为严重，1849、1931和1954年均属此类洪水。
长江铜陵河段（大通站）控制长江流域面积的95%，径流量占长江入海总径流量的95.3%，几乎承泄了整个长江流域的洪水。
洪水特征表现为峰高量大，组成复杂，高水位持续时间长等。
本地区内河洪水都是主要发生在6～7月，4～5月和8～9月亦有洪水发生，但峰量较小，其它月份出现洪水的机率极小。
汛期降雨强度大，加上内河均是源短流急，河道坡度大以及排水不畅等原因，极易造成城市积水。
铜陵市地处长江下游河段，汛期为6～9月份。
随着气候条件的变化，区内江河水位、流量、水量的变化均明显呈现出丰、枯交替的周期性变化。
长江最低水位一般在1～2月份，3～4月份水位逐渐回升，6～9月份为长江流域多雨季节，水位暴涨，最高洪水位一般发生在7～8月份。
年内最小流量一般出现在1月份，最大流量最早发生在5月，最迟发生在9月。
据大通水文站资料，多年平均枯水位为3.89m，历年实测最高洪水位为16.64m（1954年8月1日），历年最低江水位为3.14m（1961年2月3日）。
2.4水文测验情况
2.4.1水文（位）站
铜陵市水文测站较少，内河无水文测站。
长江铜陵段设有大通
（二）水文站、横港汛期水位站和坝埂头水位站。
大通水文站是长江下游的径流控制站，该站设立于1922年10月，基本水尺和测流断面设于大通和悦洲下游的横港附近，1925年6月停测，1929年10月恢复，此后历经数次停测、恢复，水尺和测流断面也多次变迁，直至1972年在梅埂镇上游310m处设立基本水尺，改称大通
（二）站观测至今。
1949年铜陵县为防汛需要，在横港下游44km处设立了坝埂头水位站。
横港汛期水文站设立于1975年，位于大通
（二）站下游19km处。
2.4.2雨量站
本区仅设铜陵气象站观测降雨等气象资料，顺安河及荻港河流域上先后设有雨量站。
本地区及邻近流域水文（位）站及雨量站基本情况见表2.4-1。
表2.4-1水文（位）站、雨量站基本情况一览表
序号
河名
站名
站别
设站年月
测站位置
资料系列
1
长江
大通
（二）
水文站
1922.10
贵池市梅埂镇
1947至今
2
长江
横港
汛期水位
1975
铜陵市横港码头
1975至今
3
长江
坝埂头
水位站
1949
铜陵县坝埂头
1949至今
4
长江
铜陵
雨量站
1962.10
铜陵县城关镇
1962至今
5
顺安河
董店
雨量站
1983
铜陵县董店
1983至今
6
顺安河
顺安
雨量站
1959
铜陵县顺安镇
1959至今
7
荻港河
黄浒
雨量站
1976
繁昌县黄浒乡
1976至今
8
荻港河
荻港
雨量站
1936
繁昌县荻港镇
1936至今
2.5设计洪水
流域范围内缺乏水文资料，特别是无流量资料，无法直接推求整治河道的设计洪水，采用安徽省水利水电勘测设计院1984年编制的《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》（以下简称“84年洪水计算办法”）推求顺安河东一支汊设计洪水。
其中暴雨参数利用安徽省水利水电勘测设计院1995年编制的《安徽省长短历时年最大暴雨统计参数等值线图》（以下简称《95年暴雨等值线图》）。
2.5.1设计暴雨
由《95年暴雨等值线图》，可查得本流域年最大点雨量均值H24h=115mm，H3d=155mm，24h暴雨Cv=0.57，3d暴雨Cv=0.57，Cs=3.5Cv。
根据流域面积确定暴雨点－面折扣系数，计算得出各设计频率面暴雨量。
设计暴雨成果见表2.5-1，其中3d暴雨作控制用。
表2.5-1设计暴雨成果表
历时
均值
Cv
Cs
设计暴雨（mm）
P=10%
P=5%
P=2%
24h
115
0.57
3.5Cv
200
246
305
3d
155
0.57
3.5Cv
270
332
411
2.5.2设计洪水
根据设计暴雨成果，按“84年洪水计算办法”推求顺安河东一支汊（新桥河）各频率洪水洪峰流量，计算成果见表2.5-2。
表2.5-2顺安河东一支汊（新桥河）洪峰流量计算成果表
桩号
位置
流域特征值
洪峰流量（m3/s）
F（km2）
J（‰）
B（m）
10年一遇
20年一遇
50年一遇
0+000
河口
100.0
3.8
7.0
326
510
875
6+500
湖城铁路桥
99.0
4
7.1
324
508
870
10+300
新丰河汊
83.2
5
8.3
298
468
802
2.5.3施工期洪水
顺安河东一支汊河5年一遇施工期洪水成果见表2.5-3。
表2.5-3施工期顺安河东一支汊河流量成果表
时段
5年一遇施工期洪水流量（m3/s）
10月~次年2月
22
11月~次年2月
14
11月~次年3月
30
3工程地质
3.1工程概况
3.1地质勘察工作内容
我院于2009年1月中下旬对工程区进行了全面的地质勘察工作，对堤防的隐患及险情作了详细调查，在此基础上布孔钻探，原则上沿线每500m左右布置一个钻孔，勘探孔类型依次为原土、标贯、地质、静探孔；2000m左右一个断面，断面一般3孔，孔距20~50m。
断面中心孔一般为原土孔。
在影响建筑物处，一般布置1个断面，查明影响建筑物处的工程地质条件。
本次勘察实际完成的工作量见表3.1-1。
表3.1-1勘察工作量一览表
工作内容
单位
数量
备注
钻探
钻机孔
孔/米
54/341.10
总进尺56孔/3
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