强烈推荐陶清河六家段河道治理可行性研究报告.docx

1、强烈推荐陶清河六家段河道治理可行性研究报告陶清河六家段河道治理可行性研究报告2012年6月毕业设计（论文）任务书工程特性表名 称单 位指 标备 注5%洪峰流量m3s188.6现状河道平均纵坡2.9河道设计纵坡2河道宽度主槽宽度m40滩槽宽度m48外堤净高左岸m4右岸m4长度左岸m2354.85右岸m2498.61内堤净高左岸m3.2右岸m3.2长度左岸m2378.11右岸m2761.86土方开挖量万m333.47土方回填量万m334.42混凝土m3982钢筋t51浆砌石万m34.93复合土工膜m3129122200g0.3mm200g1. 项目概况 11.1. 项目治理范围和目的 11.2.

2、水文 11.3. 工程地质 21.4. 工程任务和规模 31.5. 工程总布置及主要建筑物 51.6. 施工组织设计 61.7. 环境影响分析 61.8. 水土保持 61.9. 节能设计 61.10. 工程管理设计 71.11. 工程量 71.12. 效益分析 71.13. 招标计划 71.14. 结论与建议 82. 水文 92.1. 流域及河道概况 92.2. 水文基本资料 92.3. 气象 102.4. 径流及泥沙 112.5. 洪水 113. 工程地质 323.1. 区域地质 323.2. 地震 333.3. 工程地质 333.4. 天然建筑材料 334. 工程建设的必要性及其规模与任务

3、 334.1. 自然及社会经济概况 334.2. 河道存在主要问题 334.3. 河道治理的必要性 334.4. 防洪标准 334.5. 河道治理原则及任务 334.6. 河道堤线设计 334.7. 河道纵横断面设计 334.8. 堤防形式确定 334.9. 设计水深计算 334.10. 蓄水工程 335. 主要建筑物布置 335.1. 设计依据 335.2. 工程等级及建筑物级别 335.3. 工程总体布置 335.4. 工程设计 336. 工程管理及占地 336.1. 管理机构 336.2. 管理范围 336.3. 保护范围 336.4. 堤防管理 336.5. 橡胶坝管理 336.6.

4、资料整理与整编 337. 环境影响评价 337.1. 评价目的及依据 337.2. 工程兴建对环境的主要影响 337.3. 工程兴建时对环境的主要不利影响 337.4. 环境保护投资 338. 工程量估算 339. 结论与建议 33外文原文 33中文翻译 331. 项目概况1.1. 项目治理范围和目的陶清河是浊漳河南源的一级支流，源于壶关、陵川县交界处附近壶关县常行乡西马安村北，主要流经壶关、长治、长子三县，全长78.7km，是一条季节性洪水河道。流域中陶清河水库上游为黄土丘陵区，区内沟壑纵横，诸山峰高程均在11001400m之间，旱垣高程在10001100m范围内；下游为河谷阶地与平川区。该

5、河道为河水河道，平时为干河槽。上游河流两岸为510m高的黄土崖，河槽宽70100m；下游河谷宽阔，河槽宽50100m。西堡上游河道平均纵坡8.53，西堡-陶清河水库河段平均纵坡4.57，陶清河水库下游平均纵坡为2。长治县境内长度26.12km，流域面积206km2。全段长度为11.9km。本次河道治理段为六家段，治理总长度2.4km（桩号6+5008+900），桩号0+000位于陶清河水库大坝下游坝坡坡脚处。为加快长治县产业结构转型步伐，促进生态环境建设，完善区域景观，提升陶清河的防洪减灾功能和生态旅游功能，避免遭遇大洪水发生严重灾害，保障国民经济稳定、持续的发展，受长治县发改局委托，结合天津

6、大学城市规划设计院对陶清河河道综合治理的有关规划和设计，编制了长治县陶清河河道治理工程可行研究报告。1.2. 水文1.2.1. 自然条件长治县境气候属温带性大陆性季风气候，四季分明，冬长夏短，春长秋短。气候温和，雨热同季，春干多风，夏热多雨，秋凉早霜，冬季干燥。境内气候垂直气温变化不太明显。长治县境内大部分地区多年平均日照时数在23502680h之间，多年平均日照百分率55%左右。多年平均气温9.7，年总积温为3875.0。气温的年际变化一年内最冷是1月份，平均气温为平川-5.06.5、山区-6.98.2；最热是7月份，平均气温为平川23.123.7、山区20.122.8。长治县气温由西北向东

7、南递减，年平均最低气温是长治县最高点老雄山，为7.4，与平川地带相差2左右。多年平均降雨量580mm，多年平均蒸发量1761.9mm（20cm蒸发皿）。长治县无霜期平均初日为10月12日，平均终日为5月3日，最早出现在9月18日，最晚出现在10月29日。全年历年平均无霜期为180.1天。平川区无霜期终日一般在4月2日左右，无霜期一般为207天左右。无霜期时间，由西北向东南、由低到高逐渐缩短，东南部山区一般为170天左右。长治县境内年盛行风向一般以东南风为主，平均频率为13%；其次为南风、北风、西北风。年平均风速为2.4ms，春季较大一般为3.3ms。出现8级以上大风日数，年平均8天左右，最多的

8、达13天。1.2.2. 设计洪水依据长治县中小河流治理规划，本次陶清河水库下游的设计防洪标准采用20年一遇洪水标准。按山西省水文计算手册对陶清河水库控制的流域面积计算出不同频率的洪水并将经水库调节后下泄的洪水与治理河段产生的区间洪水进行叠加，得出治理末端的洪峰流量为188.6m3s(20年一遇)及308.9m3s（50年一遇）。1.3. 工程地质1.3.1. 地形地貌长治县地貌形态多种多样。地形地势总体是东南高、西北低。东南部地势高昂，属太行山脉和太岳东麓支脉相交的山区，素有“太行屋脊”之称。最高点雄山主峰海拔1419.5m。西南部山丘交错，为间断起伏的丘陵区。中部、北部为山前冲积平原形成开阔

9、的平川区，地势平坦，土壤肥沃，最低点是上秦漳河滩，海拔908m，全县平均海拔1166m。地貌可分为山地、丘陵、平川，面积分别占全县总面积的为23.8%、54.9%、21.3%。1.3.2. 地震根据中国地震动参数区划图（GB183062001），长治县范围内地震动峰加速度为0.15g（相当于地震基本烈度度）。根据水工建筑物抗震设计规范（SL20397），堤防工程不进行抗震设计，其他建筑物按地震烈度度设防。1.3.3. 工程地质本区地表多被第四系黄土及粉质粘土所覆盖，仅局部地段有奥陶系中统马家沟组灰岩及石炭系砂页岩出露，现由老至新分述如下：1.奥陶系中统马家沟组：上部以灰岩为主夹泥灰岩，中部为角

10、砾状泥灰岩，下部以泥灰岩为主夹灰岩。出露厚度约60m，主要分布于坝肩及库区桃园、北王庆以北、石后坡，狗弯以西等地。坝址区岩层产状为倾向南东5470，倾角1030。2.石炭系：岩性为砂页岩互层，出露厚度约为120m，主要分布与库区左岸迥水高程以上及八义何以西。3.新第三系：岩性为深红色粘土，出露厚度一般为3m，分布于坝址区右岸的西黄沟及官道一带。4.第四系松散岩层：Q2-粉质粘土出露厚度一般为520m，地面分布不广，Q3主要为黄及浅黄色粉土出露厚度随地形而异，一般为58m，该层广泛覆盖于基岩及红色粉质粘土之上，成不整合接触；Q4主要为现代河流冲积层，分布于河道的河漫滩及河床上。1.3.4. 天然

11、建筑材料经调查，工程所用天然建筑材料主要为砂、碎石、块石及砂料，当地沙子可满足砌筑砂浆用，但混凝土用砂需从外地购买。碎石、块石料场库区附近均有，可直接购买。1.4. 工程任务和规模1.4.1. 河道存在的主要问题1.陶清河水库下游段由于久未治理，河流形态部分被破坏，其行洪能力不满足流域规划确定的防洪标准。2.河道内倾倒垃圾严重，农田、道路、建筑大面积侵占河道。3.城市污水和工业废水的排入，使得局部河道形成水坑。4.煤矿开采引起的地下水渗漏，导致陶清河某些河段已经断流。其所在流域的水环境、生态环境等皆遭受不同程度的破坏。1.4.2. 河道治理的必要性陶清河水库下游段由于久未治理，年久失修，现状的

12、防洪标准已不足5年一遇，其设防标准既不适应城市和两岸村庄的安全要求，也不满足流域规划确定的防洪标准。如遇超标准洪水，周边城镇受到直接威胁，较大洪水势必造成城区发生严重水灾。因此，为保证长治县社会经济的可持续发展，确保城区安全，必须尽快建立城区的防洪工程体系，同时利于实现陶清河风景区规划对水系的要求，把陶清河治理工程早日付诸实施，是非常紧迫和必要的。1.4.3. 防洪标准计防洪标准采用20年一遇洪水标准。1.4.4. 河道治理原则及任务河道治理设计以现状河道为基础，河道治理轴线仍遵循河道主河势。河道纵坡的设计原则以尽可能维持原河道平均纵坡并考虑减少工程量、占地和投资为出发点。河道两岸堤间距、堤高

13、、河道行洪断面底宽均按长治县中小河流治理规划的要求即堤间距100m、堤高4.0m，底宽40m控制，同时考虑与沿河城区道路的高程衔接，此外还应兼顾绿化和景观设计需要。依据上述治理原则，本次治理的工程任务为：本工程以实现人水和谐为核心理念，以确保长治县城区安全为出发点，以完善防洪保安体系为主要目标，对陶清河水库下游段实施全面整治，使河道的防洪标准达到20年一遇。本次陶清河水库下游段河道治理工程包括开挖清理河槽，修筑堤防，配合陶清河风景区规划，研究河道蓄水及水系连通工程。陶清河河道治理完成后能具有安全行洪、排水、雨水收集、调蓄、输水、连通、景观娱乐等功能。本次河道治理总长度2.4km（桩号6+500

14、8+900），桩号0+000位于陶清河水库大坝下游坝坡坡脚处，工程内容包括内、外堤防、橡胶坝、河道防渗等。1.5. 工程总布置及主要建筑物1.5.1. 工程总布置原则陶清河水库下游段六家段河道综合治理遵循全面规划、综合治理、景观与生态相结合的原则。1）河道治理以防洪为中心，根据陶清河风景区的规划，以防洪、蓄水、生态、景观、休闲等多个方面进行综合整治；2）堤线布置原则上维持原有河道形态，根据行洪流量和景观规划，对堤岸走向做适当的调整；3）河道的基本功能是防洪，在满足河道防洪标准要求的前提下考虑蓄水和绿化美化，以改善两岸的小气候和生态环境。1.5.2. 工程总布置治理段为陶清河六家段，桩号6+50

15、08+900。该治理段要进行蓄水，按复式断面治理，段内修建2座橡胶坝，坝高3.0m。修建内堤，按100m的堤间距修建土质外堤。1.5.3. 主要建筑物1）堤防治理河段主槽内堤为浆砌石重力式，顶宽0.8m、底宽2.15m、净高3.2m、埋深2.0m。两岸内堤外侧设6.0m宽的临水路。外堤为土堤，堤顶宽6.0m、堤顶高程与设计河底高程相差4.0m。2）河道主槽防冲及防渗蓄水段河道河底采用复合土工膜作为水平防渗措施，上部设0.2m厚的砂性土保护层，再上设宽0.6m、厚0.5m的浆砌石压梁，压梁的纵横间距均为20m，兼起减少河道冲刷的作用。在主槽浆砌石内堤迎水面蓄水位以下加设2cm厚的水泥砂浆护面保护

16、层。3）橡胶坝两座橡胶坝均为彩色枕式充水橡胶坝，每座橡胶坝各设泵站控制立坝和塌坝，充水水源为井水，立坝采用水泵机充，塌坝采用机排加自排，排水塌坝时间不超过2小时。1.6. 施工组织设计工程所在地附近有207国道和多条乡间公路可直通施工现场，施工料物可由汽车运输到施工现场。施工期间只需修筑部分简易道路，即可连接各个施工作业点，由于地形比较平坦，所以施工场地条件良好。本工程施工用水可就近解决。本工程用电负荷不大，可通过临时拉线以供施工用电，电源电压等级380220V。1.7. 环境影响分析工程实施后可提供496亩的蓄水水面和216亩的植草绿地，河道防洪标准提高到20年一遇。工程施工将在施工期产生短

17、暂的不利环境影响，如施工废水、废渣、扬尘、噪声等。1.8. 水土保持主体工程为河道治理工程，严格来说主体工程中所有的措施都是具有水土保持功能的，工程实施后可以调整理顺紊乱的河道、减少河岸坍塌，还可以固土保水、涵养水源，减轻当地的水浊。该工程弃渣为清基土方，即表层土，有利于植物生长，所以将该部分弃渣作为指定园林规划覆土，并将其覆土部分整平。根据水土保持工程内容，按照开发建设项目水土保持工程概（估）算编制规定，主体工程所有的投资全部算作水土保持工程中主体工程具有水土保持功能的投资，本水土保持工程新增土地平整也列入主体工程中，水保不新增投资。主体工程是改善生态环境、提高防洪标准的河道治理工程，工程措

18、施和生物措施实施后将是原有和施工期新增的水土流失都得到有效的治理。1.9. 节能设计1.工程设计中的节能措施本工程属河道治理工程、主要的节能措施在工程总布置及河道总、横断面设计中，充分考虑土方的开挖平衡，尽力减少弃土和取土。在建筑物方面，坚持优化设计，选择合理经济的方案，防止结构尺寸和设备容裕度大。机电设备采用节能产品。在施工组织设计中的施工总布置应本着有利于生产、方便生活、快速安全、易于管理的原则进行。选择技术先进、合理可行的施工方案，选用能耗低、符合国家节能要求的施工机械。施工总进度安排应合理安排工期，力求做到均衡施工，降低施工临时设施的规模，降低能耗。2.工程运行管理制定切实可行的节能管

19、理制度，确定能耗指标，建立节能目标责任制和评价考核体系。加强节能宣传，提高人员节能意识。加强机电设备的养护与维修，提高机动设备效率。1.10. 工程管理设计护堤地范围自外堤的外坡脚向外延伸30m，保护范围为自护堤地界限外延100m。堤防及橡胶坝应按制定的管理制度进行经常性检查、定期检查和特殊检查。1.11. 工程量主要工程量为：土方开挖33.47万m3，土方回填34.42万m3，混凝土982m3，浆砌石4.93万m3，钢筋制安51t。1.12. 效益分析本河道综合治理工程为陶清河风景区建设的一部分，工程实施后将产生多项社会效益，包括防洪效益、生态效益和旅游效益。1.13. 招标计划根据工程建设

20、项目可行性研究报告增加投标内容和校准招标事项暂行规定及陕西省发改委关于转发建设项目可行性研究报告增加招标内容以及核准招标事项暂行规定的通知，按照工程建设项目审批管理规定，本项目施工采用公开招标。1.14. 结论与建议1.14.1. 结论陶清河水库下游段河道治理工程的实施，使河道的防洪标准达到国家规范的要求，对两岸人民的生命财产安全提供了保证，工程对改善当地生态环境、提升沿河城镇的整体品位，丰富陶清河风景区的内涵，促进旅游事业和长治县经济的发展都有不可替代的作用。1.14.2. 建议1.尽快按堤防工程地质勘探规程SLT18896的要求进行治理河段的地质勘察工作，以便按建筑基地的实际条件补充和完善

21、各类建筑物的地基处理、加固及蓄水河段的作用。2.河段治理工程署陶清河风景区建设的重要组成部分，且应当先行，故应在风景区规划中进一步明确工程项目的归属。2. 水文2.1. 流域及河道概况陶清河是浊漳河南源的一级支流，源于壶关、陵川两县交界附近，位于壶关县常行乡西马安村北。其主流流经壶关、长治、长子三县，全长78.7km，是一条季节性洪水河道。在壶关境内，河流先是自南向北流经东井岭乡西马安，百尺镇韩庄、流泽、镇上店、固村，而后向西北经龙泉镇西堡（西堡水库）、紫岩掌、宋堡，在宋堡村南转向西南，经过黄山乡新庄村入长治县西池乡河头村、西池村入陶清河水库，再次转向西偏北方向，过东和乡、北呈乡北领头、六家后

22、，沿长治、长子两县交界蜿蜒北流，最后在长子县宋村乡南李末村注入浊漳南源。陶清河流域面积735.18km2，其中壶关县321.88km2，长治县351.5km2，长子县61.8km2，较大支流有荫城河、师庄河（色头河）。陶清河水库上流流域内为黄土丘陵区和土石山区，区内沟壑纵横，诸山峰高程均在11001400m之间，旱垣高程在10001100m范围内，上游河流两岸为510m高的黄土崖，河槽宽70100m，陶清河水库下游为河谷阶地与平川区，下游河谷宽阔，河槽宽50100m。陶清河水库大坝高977.40m，总库容3432万m3，控制总流域面积为615.3km2，其中砂页岩灌丛山地246.12km2，砂

23、页岩土石山地92.295km2，灰岩森林山地215.355km2；灰岩灌丛山地61.53km2。流域总长度51.12km，平均纵坡6.51，平均流域宽度12.04km。陶清河水库下游平均纵坡为2。陶清河水库渗漏严重，难以发挥应有效益。流域内的灾害以暴雨引发的洪灾和全流域性的旱灾为主。2.2. 水文基本资料长治县水资源总量为1.191108 m3，其中地表水多年径流量为1.869108 m3，地下水总补给量为0.322108 m3。每人年拥有有效河水量28.6 m3，年拥有地下水103m3，水资源相对匮乏，境内无经常性河流，主要河流陶清河属季节性暴雨型河流，清水量很小，利用价值甚微，县地表蓄水量

24、仅577.9104m3，远不能满足工农业生产的需要。地表水多年径流量为8693.4104m3，其中入境资源为7805104m3，境内资源为888.4104m3，境内主要河流陶清河流域长度为26.12km，流域宽度平均为15.04km，平均比降为4.57%。利用地表水的主要水利工程总控制水量能力达6466104m3，其中陶清河水库容量5600104m3，兴利库容136104m3。地下水资源比较丰富，总补给量为3221.5104m3，地下水开采储量每年为5950104m3。地下水资源分布极不平衡，东部山区贾掌、西池等乡（镇）以及东南山区地下水资源较少。中、北部平川地下水资源较丰富。地下水开采储量每

25、年为4900104m3，占本县的82.35%，由于长期不合理开采，地下水普遍下降67m，个别区域下降十几米。近年来，随着东部、东南山区煤炭开采量的急剧增加水位下降趋势更加明显。2.3. 气象长治县境气候属温带性大陆性季风气候，四季分明，冬长夏短，春长秋短。气候温和，雨热同季，春干多风，夏热多雨，秋凉早霜，冬季干燥。境内气候垂直气温变化不太明显。长治县境内大部分地区多年平均日照时数在23502680h之间，多年平均日照百分率55%左右。多年平均气温9.7，年总积温为3875.0。气温的年际变化一年内最冷是1月份，平均气温为平川-5.06.5、山区-6.98.2；最热是7月份，平均气温为平川23.

26、123.7、山区20.122.8。长治县气温由西北向东南递减，年平均最低气温是长治县最高点老雄山，为7.4，与平川地带相差2左右。多年平均降雨量580mm，多年平均蒸发量1761.9mm（20cm蒸发皿）。长治县无霜期平均初日为10月12日，平均终日为5月3日，最早出现在9月18日，最晚出现在10月29日。全年历年平均无霜期为180.1天。平川区无霜期终日一般在4月2日左右，无霜期一般为207天左右。无霜期时间，由西北向东南、由低到高逐渐缩短，东南部山区一般为170天左右。长治县境内年盛行风向一般以东南风为主，平均频率为13%；其次为南风、北风、西北风。年平均风速为2.4ms，春季较大一般为3

27、.3ms。出现8级以上大风日数，年平均8天左右，最多的达13天。2.4. 径流及泥沙陶清河径流年际变化较大，据西堡水库21年实测资料分析，变差系数1.02。年径流量最大值为1970104m3，最小年径流量为0。根据长治县陶清河水库除险加固工程修正初步设计资料，陶清河水库1962年入库年径流3563万m3，19601980年平均径流764.243万m3，19812001年平均年径流253.16万m3。属季节性暴雨型山区河流，洪水暴涨暴落，河川径流量的季节性变化极为显著，洪枯流量相差悬殊。河川径流量以洪水流量为主，清水流量甚微。河道上游泥沙级配较好，粒径大小不一，下游粒径大小变化不大，级配较为均匀

28、。多年平均输沙量63104m3。根据长治县陶清河水库除险加固工程修正初步设计资料，19602001年陶清河水库平均年淤积量为37.22万m3，考虑1988年后流域绿化等对下垫面的改变和影响，库区泥沙淤积呈现减少的趋势，预测近期年平均淤积量为18万m3。2.5. 洪水2.5.1. 洪水计算方法2.5.1.1. 历史洪水浊漳南源干流具有记载的较大洪灾8次，以1482年灾情最重，调查洪峰流量为5400m3s，陶清河水库自1960年竣工以来，经受过的最大洪水为1962年7月16日，进库洪峰流量为1609.5m3s。2.5.1.2. 计算方法治理河道位于陶清河水库下游，本水文分计算为陶清河水库上游入库流

29、量、水库下泄流量及整治段末端的水文计算。山西省水文计算手册（以下简称手册）是我省设计洪水计算的主要依据，在本次水文分析计算中，根据具体情况分别采用手册中流域模型法、推理公式和水文比拟法。2.5.1.3. 流域模型法1.设计暴雨1）设计点雨量根据手册暴雨等值线图的等值分布梯度确定各定点（本流域按五个定点进行计算），分别查得各定点各标准历时暴雨均值和Cv，详见表2-1。表2-1 陶清河水库流域定点雨量查图成果（单位：km2、mm）序号面积不同历时定点暴雨参数10min60min6h24h3d均值Cv均值Cv均值Cv均值Cv均值Cv149.214.00.4534.00.5038.00.5073.00

30、.5595.00.472166.115.00.5034.00.5040.00.5070.00.5390.00.463110.816.00.5534.00.5045.00.5068.00.5085.00.454216.416.00.5334.50.4545.00.4565.00.5083.00.44573.816.00.4635.00.4247.00.4863.00.4580.00.42根据式（2-1）及式（2-2）计算设计点雨量。 （2-1）式中，模比系数kp在手册附表I-2查用。 （2-2）式中：Ci各自控制的部分面积占流域面积A的权重；Hp,i(tb)为每个定点各标准历时tb的设计雨量，mm；HoP,A (tb)是同频率、等历时各定点设计雨量在流域面积A上的平均值。2）设计面雨量根据式（2-3）、式（2-4）计算设计面