焦作市新河源头综合治理设计工作报告.docx

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焦作市新河源头综合治理设计工作报告

焦作市

新河源头综合治理工程

设计工作报告

黄河勘测规划设计有限公司

2019年04月

1工程概况

1.1河道现状

新河为大沙河支流，属海河流域卫河水系，是焦作市西南部防洪、排涝的主要河道，发源于焦作新区李万乡灵泉坡村西北灵泉湖，沿途有普济河、群英河、翁涧河、李河等四条河道汇入，于周庄东穿越丰收路后入大沙河，河道长约18.70km，平均纵坡1.1/1000。

流域面积272km2。

流域内地形由西北向东南倾斜，依据地貌单元及形态划分为山区、山前坡地岗丘区和平原区。

山区海拔高度200～1700m，为构造剥蚀中低山地貌；山前坡地岗丘区，海拔高度95～200m，由山前冲洪积堆物构成；平原区为洪积冲积扇群形成的山前倾斜平原，地面平坦，地势由西北向东南倾斜，地面坡度1/2000～1/1000。

本次新河源头综合治理工程范围为新河源头灵泉湖至普济河入河口以西，治理段河道长3.25km.，该段河道属山前倾斜平原区，无支流汇入，根据焦作市城区防洪规划报告（河南省水利勘测设计研究有限公司2012年6月）及焦作市城区水系规划报告（河南省水利勘测设计研究有限公司2012年6月），无行洪要求，为自然河道，现状河道淤积严重，断面萎缩，丧失了生态功能。

1.2可研、初设批复

2013年6月，黄河勘测规划设计有限公司编制完成了《焦作市新河源头综合治理工程可行性研究报告》。

焦作市发改委于2013年9月以焦发改农经［2013］555号文予以批复。

根据可研批复意见，于2013年10月编制完成了《焦作市新河源头综合治理工程初步设计报告》。

焦作市发改委于2013年11月以焦发改投资［2013］679号文予以批复。

治理工程范围为新河源头灵泉湖至普济河入河口以西，治理段河道长3.25km，工程建设内容包括水工和绿化两部分：

河道主槽疏浚3.25km，新建渠首进水闸1座、设计流量10m3/s，景观溢流堰2座；景观绿化工程布置于该治理段两岸坡两侧各30m范围内，绿化景观工程总面积约19.2万m2。

工程概算总投资2112.84万元，其中建安工程费1809.61万元，工程建设其它费用204.5万元，基本预备费98.73万元。

建设总工期4个月。

2水文

新河为大沙河左岸一级支流，位于焦作市城区南部，其主干发源于平原；但其支流普济河、群英河、翁涧河、李河均发源于北部太行山区，在平原汇入新河，其特点是河道源短流急，在山区为峡谷，基岩裸露，局部有砾石沉积，出山口后进入丘陵，河道为黄土冲沟，入平原后河床变小，洪水多以急流形式进入新河干流。

本次新河源头综合治理段位于山前倾斜平原区，无支流汇入。

3工程地质概况

（1）项目区位于山前冲洪积平原之上，地势平坦，无不良外动力地质作用，无全新活动断裂分布，地基土为第四系冲洪积一般粉质粘土，浅表土为新近人类活动的耕植土；

（2）项目区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，建筑场地类别为Ⅲ类，特征周期值为0.45s，建筑抗震地段为可进行建设的一般地段；

（3）项目区可不考虑地震液化影响，无影响场地岩土地震稳定的不良外动力地质作用及震陷条件，系为地震稳定场地；

（4）所在场地环境类别为Ⅰ类，地下水按环境类型水评价对混凝土结构无腐蚀性，按地层渗透性水评价对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水条件下无腐蚀性，在干湿交替条件下无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

4工程任务规模

4.1工程任务

根据焦作市政府工作报告，按照焦作市城市水系规划要求，在河道现状的基础上，综合治理工程以改善该河段水环境为主，形成景观水面，兼顾向龙源湖供水等综合功能的恢复提高，按照龙源湖公园供水要求及生态河道用水要求确定河道开挖疏浚，形成景观水面15~30m，两岸辅以景观建设，最终实现河道“水清、流畅、岸绿、景美”，使人与自然和谐共处，提高当地居民的生活环境。

4.2规划原则

（1）尊重现状

合理规划场地内的功能和分区，将堤内与内外的植物融合，将人工生态景观与原有生态景观有机结合，并按照林木种植生长和养护管理的需要的条件，对现状进行适当整理。

（2）造地造树

树种规划上，以乡土树种为主，兼顾多样性需要，种植能够适应本地生长条件的外来植物，以彩色植被为主，突出大绿量、乔灌花，四季有景，三季有花。

（3）功能优化

综合考虑绿地的生态功能，文化功能，游憩功能，合理进行植物群落规划设计，既能充分展示现代人的生态理念，也有利于后期的经营管理维护。

（4）景观多样性

规划设计以人为本，方便舒适，塑造多样化的景观空间，做到林园相映，林水相依，林路相联，营造出景观与自然融为一体的意境。

4.3工程规模

本次新河源头河道综合治理工程，治理段河道中心长度为3.25km。

工程规模为：

河道主槽疏浚3.25km，新建渠首进水闸1座，设计流量10m3/s，景观溢流堰2座，河道两岸30m范围内景观绿化面积19.2万m2。

5工程设计

5.1设计依据

（1）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）;

（2）《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）；

（3）《防洪标准》（GB50201－94）；

（4）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）；

（5）《水利水电工程设计工程量计算规定》（SL328-2005）;

（6）《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）;

（7）《水闸设计规范》（SL265-2001）；

（8）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）；

（9）《主要造林树种苗木质量分级》（GB6000～1999）；

（10）《城镇规划绿化计划及环境卫生规范》；

（11）《城市绿地设计规范》（GB50420-2007）。

5.2工程等别

本次生态河道治理考虑到向龙源湖公园供水及形成景观水面用水要求，渠道节制闸设计流量按10m3/s设计，按照《水闸设计规范》（SL265-2001），确定工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级，临时建筑物5级。

本工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震基本烈度Ⅶ度。

5.3工程总体布置

根据该河道治理任务，工程总体布局为：

河道开挖疏浚3.25km，考虑到生态景观要求，适当扩大河道断面，在渠首设节制闸一座，引水流量10m3/s，桩号K0+800，K3+150分别布置景观溢流堰各一座。

5.4河道工程设计

5.4.1正常水位确定

为保证河道亲水和景观要求，正常蓄水位在焦晋高速以西2m深，焦晋高速公路以东2.5m深，相应水面宽度在15-30m。

5.4.2河道断面确定

根据两岸景观布置及河岸两侧空间开阔程度，河道设计断面采用上陡下缓梯形断面。

结合河道断面现状分河段进行设计，其中焦晋高速公路以西K0+000~K0+950采用底宽5m，正常水位以下边坡1：

3，以上1：

2，河道比降1/1000；焦晋高速公路以东K1+050~K3+250底宽10m，正常水位以下边坡1：

5，以上1：

3，河道比降1/1700。

5.4.3渠首进水闸

渠首进水闸设计流量10m3/s。

设计闸底高程101.50m，设计正常蓄水位104.50m，位于新河渠首，设计3孔闸。

进水闸采用开敞式结构，闸室段顺水流方向总长8m，采用开敞式钢筋混凝土结构。

混凝土底板厚0.7m，闸墩采用钢筋混凝土挡土墙结构形式,顶部设排架，闸门采用铸铁闸门，启闭机采用手电两用螺杆式启闭机。

闸室后部设3.0m宽的交通生产桥。

闸室控制段前设混凝土防渗铺盖护底，长13m，岸坡以圆弧翼墙与岸坡平顺连接；闸室后采用挖深式消力池，深0.5m，长12m，岸坡为混凝土翼墙；消力池后接浆砌石扭曲面长15m，海漫护底长6m，岸坡采用混凝土护坡厚0.2m。

5.4.4溢流堰设计

根据河道景观要求,分别在断面桩号K0+800和K3+150处设置两座低水头景观溢流堰,结合考虑当地筑堰经验，堰型为浆砌石溢流堰。

堰高分别为2.0m-2.5m,堰顶宽度为2.0m。

依据《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005），拟定堰体断面形式为截顶三角形。

其中:

1#溢流堰上游为铅直面，下游坡1:

0.5，最大堰高3.5m，堰顶长22m；2#溢流堰上游为铅直面，下游坡1:

0.5，最大堰高4.5m，堰顶长63m。

5.4.5岸坡防护工程设计

河道边坡采用自然边坡需进行开挖。

K0+000-K0+800段河道边坡1：

3~1：

2，K0+800~K3+250段河道边坡1：

5~1：

2，溢流堰进口及下游消能段边坡采用M7.5浆砌石护坡。

K2+100~K3+100段河道内设置3处湖心岛，湖心岛岸坡采用格宾结构，边坡1：

1。

K1+200处为高压线杆，为保证线杆基础稳定，在河道左岸边坡20m范围内采用格宾防护，防护高度为3.0m，宽度为1.5m。

5.4.6绿化景观工程设计

景观绿化工程布置于该治理段，绿化带分布于堤岸两侧各30m范围内，设计绿化景观工程总面积约为19.2万m2。

两岸绿化林带内各设置一条宽4m的沥青路面，供游人通行。

根据河道走向，在适当位置设置景观栈道16处。

5.4.7设计工程量

本工程主要工程量为：

主体工程主要工程量为：

土方开挖23.56万m3,土方回填0.24万m3，浆砌石0.12万m3,砼及钢筋砼0.29万m3，沥青路面2.51万m2，钢筋制安8.15t。

6设代服务

自河道治理工程开工建设以来，我公司成立了新河源头河道综合治理工程设代组，由水工、地质、景观绿化等各专业设计人员组成。

设代组以为工程建设服务为宗旨，做到随叫随到，解答问题及时，服务及时，从设计角度确保工程顺利施工。

（1）本工程设计完成后，工程开工前就有关工程设计要求及应注意事项向施工单位进行设计交底。

（2）在施工过程中派出设计代表，及时解决施工中出现的技术问题，及时进行变更补充设计并提交给业主。

（3）设计代表根据工程施工需要经常到工地，对施工中存在的不符合设计要求的作法、不当施工方法及时向业主、监理工程师、施工单位提出口头或书面意见。

及时参与工程各部位的中间验收工作，提出工程质量方面的意见和建议，促使工程质量满足设计规范和设计要求。

按时参加业主或监理主持的各种技术讨论会议。

（4）配合业主、监理单位对施工进度及主要工程量进行控制和确认，加快施工进度，确保工程及人员安全。

工程开工以来，本着设计为工程服务的宗旨，积极与业主、监理、施工密切配合，从而确保了该工程的顺利实施。

7设计变更

该治理工程在施工过程中，主要涉及设计变更有2个；

变更1：

在工程施工过程中2标段K2+800三处湖心岛取消，主要原因是由于部队征地问题无法解决，河道征地红线由100m缩窄80m，相应取消三处湖心岛。

变更2：

在工程施工过程中1标段K1+150处有高压线杆，为保证线杆基础稳定，河道断面缩窄宽。

变更3：

在1标施工中，由于新河综合治理施工

标招标时间是2013年11月份，当时南水北调主线还在施工，在南水北调施工期间，为了降低地下水，南水北调在河岸两侧采取的是井点降水，新河上游来水及地下水全部截断，新河是一条干河。

2015年3月份业主通知我部进场时，南水北调主干渠已经竣工通水，新河上游来水及地下水位已恢复（经实地测量新河地下水位在原地面以下0.7-1.0m），现在新河上游的平均来水约有1.2-1.5m3/s（不包含地下渗水），施工环境的变化导致现场施工难度增加、排水、降水困难、施工工效降低、费用增加（投标时土方开挖为干地开挖，实际土方开挖为原地面0.7-1.0m以下泥土开挖）。

变更4：

在1标施工中，由于新河综合治理施工

标K1+600~K2+200征地范围线发生变化，原计划征地范围100m，现状征地宽度80m，致河道两岸土方量差异较大。

根据业主通知要求，河道中心线南移，致本段范围内土方量发生变化。

变更5：

在1标施工中，1#溢流堰位于新河源头综合治理工程一标段K0+800处，该处自然地面标高为103.5m，开挖基地标高为97.7m，开挖深度约6m，经现场勘查，上部1-2m为杂填土，2-5m为流沙层，地下水位高程为102.569m，因地下水位较浅，出水量大，地质情况较差，周围土质不足以支撑拟基坑稳定，必须采用井点降水方案，降低地下水位，方能进行基坑开挖进行施工。

变更6：

在1标施工中，2015年6月16日，业主下发决定取消我标段渠首闸及溢流堰仿石混凝土，预计减少投资43万元。

变更7：

在11标施工中，由于新河综合治理施工2标招标时间是2013年12月份，当时南水北调主线还在施工，在南水北调施工期间，为了降低地下水，南水北调在河岸两侧采取的是井点降水，新河上游来水及地下水全部截断，新河是一条干河。

2016年3月份业主通知我部进场时，南水北调主干渠已经竣工通水，新河上游来水及地下水位已恢复（经实地测量新河地下水位在原地面以下0.7-1.0m），现在新河上游的平均来水约有0.5-1m3/s（不包含地下渗水），施工环境的变化导致现场施工难度增加、排水、降水困难、施工工效降低、费用增加（投标时土方开挖为干地开挖，实际土方开挖为原地面0.7-1.0m以下泥土开挖）。

变更8：

在11标施工中，2#溢流堰位于新河源头综合治理工程2标段K3+150处，该处自然地面标高为99.01m，开挖基地标高为92.7m，开挖深度约6m，经现场勘查，上部1-2m为杂填土，2-5m为流沙层，地下水位高程为98.52m，因地下水位较浅，出水量大，地质情况较差，周围土质不足以支撑拟基坑稳定，必须采用井点降水方案，降低地下水位，方能进行基坑开挖进行施工。

变更9：

在III标施工中，部分软路基加入12%石灰土的处理。

变更10：

在III标施工中，高速路西分部工程道路高程及走向的变更。

附件：

设计大事记

2013年4月20日，编制完成新河源头河道综合治理工程项目建议书，2013年5月8日焦作市发改委以焦发改农经［2013］221号文予以批复。

2013年8月，编制完成新河源头河道综合治理工程可行性研究报告，2013年9月18日焦作市发改委以焦发改农经［2013］555号文予以批复。

2013年10月编制完成了《焦作市新河源头综合治理工程初步设计报告》。

焦作市发改委于2013年11月以焦发改投资［2013］679号文予以批复。

2013年11月编制完成了《焦作市新河源头综合治理工程施工图设计》。

焦作市公益性水利工程建设管理局组织专家进行了评审。