永兴城市防洪可研.docx
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永兴城市防洪可研.docx
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永兴城市防洪可研
目 录
工程特性表
序号
项目
单位
指标
备注
一
基本情况
1
已建城区面积
km2
10
2009年
2
城区人口
万人
7.9
2009年
3
规划城区面积
km2
18
2030年
4
规划城区人口
万人
19
2030年
5
全县国内生产总值
亿元
109.6
2009年
6
城市等级
Ⅳ
二
水文
1
控制站名
永兴水位站
2
控制流域面积
km2
6980.0
3
实测最高水位
m
103.83
4
实测最大流量
m3/s
5860
二级电站
5
河流
耒水
6
全流域面积
km2
11905
7
河流全长
km
439
三
工程设计
1
设计标准
防洪标准
%
5
排涝标准
%
10
排峰
2
防洪整治工程
整治河道长
km
6.2
3
工程量
土石方开挖
万m3
31.35
土石方回填
万m3
6.1
砼
万m3
0.3
浆砌石
万m3
10.88
四
工程占地
1
永久压占土地
亩
95
2
临时占用土地
亩
33
五
环境保护水土保持
环境保护投资
万元
21
水土保持投资
万元
45.61
五
施工期
月
24
六
工程总投资
万元
4050.73
七
工程效益
经济内部收益率
%
13.3
经济净现值
万元
369
1综合说明
1.1概况
永兴县地处湖南省东南部、永兴县北陲,位于东经112°43′~113°35′,北纬25°54′~26°29′,东邻资兴,南连苏仙,西靠桂阳,北接安(安仁)耒(耒阳),辖8镇17乡,总人口63.85万人,是郴州市人口第二大县,系黄克诚大将的故乡。
地域狭长貌似蚕形,东西长90公里,南北宽56公里。
全县土地总面积为1979.4平方公里,京广铁路、京珠高速公路、G107、S212纵横境内。
永兴县是湖南省重要的农业县、新兴的工业县和特色旅游基地,以贵金属冶炼加工、煤炭开采、农产品加工、烟花爆竹、湘南自然和人文旅游为发展特色。
致力于实现农业稳县,工业强县,旅游活县,开放兴县的发展战略。
截至2009年,全县生产总值109.6亿元。
城区以电力、机械、化肥、建材、烟草、水泥、白银等工业企业为主,随着市场经济体制的不断完善,城区的各项事业得到长足发展。
拟建项目位于永兴县主城区耒水6.2km河段。
1.2兴建缘由
2000年前后,永兴县城区河段两岸地势低洼,河谷开敞,水面宽阔,河道两岸砂性土堤岸,长年受河水冲刷,河岸崩垮、游积严重,行洪不畅,防洪能力低,其防洪标准低于5年一遇,历年因洪灾造成经济损失达5亿元之巨,年均近1000万元。
近年来,永兴县县委、县政府为消除洪涝灾害,实施县城扩容提质战略,推进永兴县城镇化进程,不断加大对城市基础设施和堤防工程建设的投入。
目前,永兴县城右岸及左岸一级电站—北大桥河段防洪工程已基本完成,修建堤防已达8km长,仅国税局和康诸洞河段左岸(北大桥—白头狮)约3.7km堤防尚未修建,经近几年出现的大洪水检验,除部分河段安全超高不够外,其他已建防洪堤已基本达到20年一遇防洪标准,极大地提高了城市防洪能力。
随着城市建设的外延和扩展,国税局和康诸洞河段堤防工程建设在即。
由于已建堤防未形成防护圈,已建防洪工程范围也不同程度地受到淹没,已建防洪工程效益难以充分发挥。
为削减城市洪涝灾害,及早闭合防护圈,建设完善好城市防洪工程,对保障城区人民生命财产安全,保障城区经济发展十分重要。
1.3水文
1.3.1流域概况
耒水为湘江一级支流,地理位置北纬25°23′~26°56′,东经112°38′~114°03′之间,由东南向西北流至衡阳汇入湘江。
干流全长439km,流域面积11905km2,河道平均坡降为0.77‰。
耒水流域自20世纪50年代后期修建大量的水利工程,目前,全流域已建成大中型水库14座,其中大型水库1座,总库容91.5亿m3,中型水库13座,总库容2.945亿m3。
东江水库以下已建或在建的梯级水电站有鲤鱼江、石面坦、程江口、永兴一级、永兴二级、上堡、株矶滩、耒中、遥田、白渔潭等,这些梯级水电工程为日调节水库,无调洪库容。
永兴县城位于耒水中游。
耒水自南向北穿城而过,城区河段长6.2km,河道迂回曲折,平均坡降0.64‰,水面宽约为110~200m。
1.3.2气象
耒水流域属于亚热带季风性湿润气候区,具有四季分明、雨水充沛、暑热期长、气候温和的特点。
多年平均降水量1523.0mm,流域年平均气温大部地区在18℃以上。
永兴县城区地处东南亚季风气候区,属长江中游温湿气候,四季分明,雨量充沛。
多年平均降水为1394.2mm,年际多年平均降水日163天,降水多集中在4~9月,约占全年降雨总量的65.0%;据永兴气象站资料统计:
多年平均气温为17.6℃,极端最高气温为39.8℃,极端最低气温为-8.3℃;城区多年平均蒸发量为1362.0mm;多年平均风速为1.5m/s,最大风速18.0m/s,相应风向为西南风。
耒水的洪水由暴雨产生,洪水与流域暴雨相对应,一般在5~8月发生暴雨洪水的机率约占全年的80%以上,9~10月份因受台风影响也时有较大洪水发生。
年最大流量多发生在5~8月,其中以6月份最多。
耒水洪水受东江水库调节后,峰量减少,洪水历时一般3天左右。
1.3.3设计洪水
由于本项目上游的东江水库是多年调节的大型不库,且已蓄水运行,因此项目区洪水应由东江下泄和区间洪水两部分组成。
据此,省水文局于2001年2月对耒阳站进行设计洪水推求;湖南省水利水电勘测设计研究总院先后于1989年、1991年和2001年分别对永兴站永兴一级电站和永兴二级电站设计洪水进行了推求;湖南省郴州水文水资源勘测局2010年9月对永兴县城人民西路沿江景观带堤防工程防洪评价,将以上成果按面积比的0.67次方比拟至永兴站,设计洪水成果接近,可以采用。
为保持资料的一致性,本设计采用《永兴县城人民西路沿江景观带堤防工程防洪评价》(已批复),即永兴站20年一遇设计洪峰流量为4530m3/s,50年一遇设计洪峰流量为5210m3/s。
1.3.4设计洪水位
经实测水位资料分析法和水面线法分析,本河段水面线成果如表1-1。
1.3.5施工期设计洪水
经对施工期10~4月最大流量进行统计,并进行频率分析计算,东江按满发500m3/s计,推得施工期P=20%、P=33.3%设计最大流量。
成果见表1-2。
设计洪水水面线成果表表1-1
位置
桩号
间距
(m)
底宽
(m)
整治前
水位5%
(m)
整治后
水位(m)
流速
(P=5%)
(m3/S)
5%
10%
白头狮
6+700
180
101.1
101.1
100.0
2.3
6+200
500
160
101.3
101.2
100.1
2.6
5+900
300
140
101.4
101.2
100.1
3.0
5+600
300
130
101.5
101.3
100.2
3.2
5+300
300
155
101.8
101.6
100.5
2.6
5+000
300
170
102
101.7
100.6
2.4
4+700
300
180
102.1
101.9
100.7
2.3
4+400
300
160
102.05
101.9
100.8
2.6
湘永河口
4+100
300
160
102.2
102.0
100.9
2.6
三大桥下
3+800
300
140
102.2
102.0
100.9
3.0
三大桥上
3+770
30
140
102.7
102.4
101.2
2.9
永湘路
3+500
270
140
102.7
102.5
101.3
2.9
永兴站
3+200
300
135
102.7
102.6
101.4
3.0
2+900
300
140
102.9
102.7
101.6
2.9
2+600
300
130
102.95
102.8
101.6
3.1
北大桥下
2+300
300
170
103.05
102.8
102.0
2.4
北大桥上
2+200
100
210
103.4
103.1
102.3
1.9
2+000
200
220
103.35
103.2
102.4
1.9
1+700
300
165
103.4
103.2
102.3
2.5
南大桥下
1+400
300
160
103.6
103.4
102.4
2.6
南大桥上
1+250
150
165
104.1
103.8
102.8
2.5
1+100
150
190
104.1
103.9
102.9
2.2
0+800
300
210
104.25
104.0
103.0
2.0
0+500
300
200
104.3
104.1
103.1
2.1
0+200
300
240
104.4
104.1
103.2
1.8
一级电站
0+000
200
250
104.5
104.2
103.2
1.7
施工期设计洪水成果表表1-2
施工期
永兴水位站
P=20%
P=33.3%
Qm
Qm
2~4月
1410
1230
1.4工程地质
1.4.1地形地貌
工程区地处丘陵区,工程区两岸海拔标高多在95.00-150.00m之间,河流蜿蜒曲折,河流总体流向自南向北,河流呈“U”型谷,河流两岸河漫滩和阶地发育。
防洪堤沿线为河漫滩,地面高程一般在96-106m之间,两岸阶地第四系沉积物具明显的二元结构。
工程区植被较发育。
1.4.2地层岩性
堤基岩土层自上而下为:
①(Q4al)细砂:
黄色、浅黄色,矿物成分由石英、长石组成,等粒结构,松散-稍密,湿-水饱和,局部夹软粘土,充填粘性土,粘性土含量为20%-30%,钻孔揭露厚度1.0-4.0m,平均厚2.1m;②(Q4al)圆砾:
浅黄色、黄色,砾石成分为砂岩、花岗岩,级配结构,粒径2~80mm不等,松散-稍密,局部中密,水饱和,充填粘性土,粘性土含量为20%-30%,场地内均有分布,揭露厚度1.80-5.0m。
平均厚2.94m;③(Q4al)低液限粘土:
黄色、浅灰色,硬可塑,稍湿,含砾石10%-20%,切面光滑,有光泽,手捻有滑腻感,韧性中等、干强度高,摇震无反应。
钻孔揭露厚度1.0-3.50m,平均厚2.25m;④基岩:
三迭系下统(T1)泥灰岩,灰色、浅灰色,薄-中层状构造,泥质结构,岩石表面强风化,多属次硬-次软质岩石,基岩面最大埋深9.0m,最小埋深1.80m。
沿线地下水类型主要为松散岩类孔隙水,地下水位埋深0.30-1.70m。
1.4.3地质构造与地震
本区位于华夏板块武夷山隆起赣西-湘东凹陷茶永盆地的SW侧。
根据1/400万《中国地震动峰值参数区划图》(GB18306-2001)确定,本地区地震动峰值加速度为小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。
相应的地震基本烈度为小于VI度,工程区属相对稳定地块。
工程区断裂构造较不发育。
岩层产状:
N25°~35°E,SE∠30°~40°。
1.4.4水文地质条件
工程区水文地质条件属简单类型,主要与地貌单元、岩性分布有密切的联系。
地下水类型主要有松散堆积层中的孔隙潜水和基岩裂隙溶隙水。
1.5工程任务与规模
据《永兴县城总体规划》结合城区地形和城市设施布置,永兴县城大致可分为城关、湘永、水南三个防护圈。
城关防护圈由耒水右岸老城区和湘永河左岸组成;湘永防护圈由耒水右岸湘永矿区和湘永河右岸组成;水南防护圈由耒水左岸城区段组成。
永兴县城区河段长6.2km。
目前,城关防护圈、湘永防护圈堤防工程建设已基本完成;水南防护圈已建堤防2500km,尚有3700m堤防未建。
经近几年洪水检验,已建堤防已基本达到20年一遇防洪标准要求,但由于河道未疏浚和已建堤部分高度不够,至使永兴一级电站、北大桥和湘永矿区河段洪水漫堤现象还很严重。
因此,永兴县城市防洪措施主要是完建未建堤防,加高不够高度的已建堤防,疏浚城区河段。
通过完建堤防和河道疏浚,使城市防洪标准达到20年一遇。
据此,初拟新建堤防范围为左岸2+500—6+200。
加高永兴一级电站北大桥和湘永矿区河段堤防,长约5300m;疏浚河段长6200m。
城区已建堤防已建有曹家、法院、北大桥、马头、锌品厂、李家、南大桥、永兴广场、电厂、白头狮等10个排水口,经“8.22”洪灾检验,这些排水口基本满足排涝要求。
康诸洞区(新建堤防河段)处于丘岗与平原的混杂地区,区内地势起伏不平,排水干管主要依据地形变化情况而定,排水体制为雨污合流。
经现场调查分析,结合地形和现有排水设施,拟在康诸洞区设氮肥厂、彭家、铜角湾三个排水口,同时于彭家设排水渠一条。
排水方式为自排。
1.6工程设计
1.6.1工程等级及设计标准
据《防洪标准》(GB50201-94),本河段防洪标准为20年一遇;治涝标准电排采用10年一遇24小时暴雨24小时排干,自排按排峰流量考虑;工程等级为Ⅳ等,堤防、涵闸等主要建筑物为4级建筑物。
1.6.2堤防工程设计
1.6.2.1堤线布置
北大桥—白头狮河段左岸主要为丘岗地形,岸线明显。
堤线布置大致沿河岸布置。
由于国税局段堤防已完建,且三大桥跨越本河段。
因此本河段堤线布置应尽量结合已建的堤防工程和三大桥等建筑物进行布置,力求上下游呼应,左右岸兼顾。
经布置,本河段堤线长3700m,堤线总体上呈光滑曲线,堤距130-180m。
1.6.2.2堤型选择
本河岸2+500—3+800、5+400—6+200为山坡天然河岸,坡度400左右,河岸稳定,但冲刷严重;3+800—5+400为岗地,河岸为砂壤土天然河岸,地面高程在100.0—110.0m,岸坡一般高于设计洪水位。
因此,其工程措施应以护岸为主。
适宜护岸型式主要有坡式、墙式等形式。
由于本河段山坡稳定,坡度为400左右,宜采用坡式护岸;岗地段为砂壤土天然河岸,稳定性差,宜采用墙式护岸。
1.6.2.3断面设计
坡式或墙式护岸材料采用M7.5水泥砂浆砌MU300块石。
据安全超高计算,本堤安全超高按1.0m计,护岸高约为10.0m,墙式护岸采用衡重式,顶宽为1.2m,上墙高4.5m,迎水面坡比为1:
0.25,背水面坡比上墙为1:
0.15、下墙1:
-0.45,衡重台宽1.8m;坡式护岸顶宽为1.5m,迎水面坡比为1:
0.9,背水面坡比1:
0.75。
原地面高于堤顶时削坡至1:
2,坡面采用草皮护坡。
护岸间距15m设伸缩缝,缝宽2cm,沥青杉板嵌缝,并间距2m呈梅花形设φ100PVC排水孔。
已建堤防约有5.3km长的堤顶高程不满足要,一般差1m左右,少部分差2m左右。
结合城市设施布置情况,拟采用C15砼墙加高,初拟断面为顶宽0.5m,迎水面铅直,背水面坡比1:
0.35。
1.6.3治涝工程设计
城区已建堤防已建有曹家、法院、北大桥、马头、锌品厂、李家、南大桥、永兴广场、电厂、白头狮等10个排水口,经“8.22”洪灾检验,这些排水口基本满足排涝要求。
新建堤防河段处于丘岗混杂地区,地势起伏不平。
据《永兴县城市总体规划》区内排水干管主要依据地形变化情况而定,排水体制为雨污合流。
经现场调查分析,结合《永兴县城市总体规划》及地形和现有排水设施,拟在新建堤防河段设氮肥厂、彭家、铜角湾三个排水口,在康诸洞区设彭家排水渠一条。
排水方式为自排。
1.6.3.1排水渠设计
康诸洞区彭家溪集雨水面积6km2,溪长3km,10年一遇设计洪峰流量为34m3/s。
由于堤防建设后,本区地面将整体抬高,需新建495m排水渠道将区内雨水引至涵闸集中排放。
排水渠采用明渠,梯形断面。
初拟排水渠底坡为1:
1000,断面底宽4m,高4m,边坡为1:
0.6,边坡采用M7.5水泥砂浆砌MU300块石护岸和护底。
护岸顶宽为1.0m,迎水面坡比为1:
0.6,背水面坡比1:
0.45;浆砌石护底厚0.3m。
护岸间距15m设伸缩缝,缝宽2cm,沥青杉板嵌缝,间距2m呈梅花形设φ100PVC排水孔。
1.6.3.2排水口设计
氮肥厂、铜角湾、彭家排水口排水流量分别为2.6m3/s、6.8m3/s、34m3/s。
氮肥厂排水涵选用管涵;铜角湾、彭家排水涵选用箱涵。
涵闸轴线全部与堤轴线垂直。
彭家排水涵进口设扭面与排水渠相接;氮肥厂、铜角湾进口与城市排水管网相接。
1.7施工
本项目位于县城,主要包括土方开挖、土方回填、浆砌块石、路面等施工项目。
主要工程量:
土石方开挖31.35万m3,土石方回填6.1万m3,砼0.3万m3,浆砌石10.88万m3。
本项目导流标准为3年一遇洪水。
采用土石围堰,围堰高3.0m,顶宽2m,两侧坡比为1:
0.75,采用编织土袋防渗。
本工程对外交通方便,场内只需新修临时道路3km。
施工用水生产用水选用离心单级水泵(2×7.5kw)直接从河道内就近抽水。
生活用水接城市自来水或与附近居民共用。
施工区用电通过现有变电站低压侧就近接线。
本工程砂石料、水泥可从附近购买,据土石方平衡计算,土料全部利用开挖土料,弃土方量24.44m3。
经现场蹋勘,可在本河段附近布设康诸洞弃料场,其容量可达为30万m3。
施工布置混凝土拌和站1处,搭设简易工棚200m2。
成品砂石料堆场总面积300m2。
钢筋加工厂建筑面积共50m2,露天堆场100m2;木材加工厂建筑面积共50m2,露天堆场100m2。
施工机械修配厂1处,建筑面积50m2,露天作业场和停放场100m2。
汽车修配厂利用城区巳有设施。
施工临时占地主2.15hm2,折合32.3亩。
本项目施工总工期为24个月,2010年11月初进场到2012年11月底完成。
劳动总工日15万个,高峰期劳动力人数260人。
1.8工程永久占地
工程永久占地95亩,涉及康诸洞和铜角两个村,均为未利用的荒草地。
工程永久占地需迁移3户13人,拆迁房屋面积300.0m2,其中砖混220m2,杂房80m2。
工程临时占地(含施工道路、临建设施等)共计33亩,均为未利用的荒草地。
弃渣场占地120亩,其中旱地40亩,水田80亩。
农业人口安置以发展二三产业进行,拆迁私房采取货币补偿安置。
经估算,工程占地处理补偿总投资126.3万元,其中占地补偿64万元,房屋补偿52万元,搬迁运输补助0.78万元,其他费用3.5万元、预备费6.01万元。
1.9环境保护
永兴县城市防洪工程属社会公益性工程,完工后无污染产生,对改善居民生存生产条件,提高城市的抗洪能力,减轻洪涝灾害,改善投资环境,促进社会发展与进步具有重要意义。
可清除洪涝灾害带来一系列的社会问题、环境问题和经济问题,保证人民的正常生活和农村生态系统的良性循环。
防洪工程自身就是环境保护工程。
在工程的施工期将不可避免的产生一定的施工废水、废气、固体废弃物及噪声污染,对施工区周围的居民生活环境将产生一定的不利影响;由于施工人员的聚集,加上临时生活区卫生条件较差,病媒及传染源密度将可能增加,外来易感人群进入施工区段,有可能导致某些传染病的暴发流行。
在工程实施的过程中,临时占地或少量的永久性占地将改变局部土地的利用方式。
在工程的施工期和施工完毕后的短时期内,由于施工取土、开挖、填筑及废渣等,将使施工区新土裸露,如受雨水冲刷,易产生新的水土流失等。
采取水质保护、空气质量保护、噪声防护等措施后环境不会成为制约工程建设的因素。
经估算,本项目环保投资为21万元。
1.10水土保持
永兴县城区土壤母岩以灰岩为主,水土流失侵蚀形态以水力侵蚀的面蚀为主,崩塌泥石流在局部时有发生,流失地类主要是疏残林、荒山荒坡、生产建设用地。
经调查和综合分析,项目区的土壤侵蚀模数为2500t/km2.a.。
近年来,在县委、县政府和各级党政领导的高度重视和关注下,永兴县水土保持工作正逐步走上法制化、规范化的轨道,通过坚持集中治理、连续治理和综合治理的原则,采取生物措施与工程措施相结合的方法,水土保持工作已取得一定的成效,森林面积正呈逐年上升的趋势。
本项目建设水土流失防治责任范围包括主体工程建设区6.3hm2,施工临建设施区0.1hm2,渣场填土区8hm2,施工临时道路区2.1hm2,共16.5hm2。
扰动的地面面积16.5hm2,损毁水土保持设施面积3.86hm2,。
项目建成以后区域水土流失为微度流失,扰动土地治理率≥95%,造成水土流失面积的治理度≥95%,水土流失模数的控制比≤1.2,拦渣率≥95%,林草植被覆盖率≥30%。
水土保持工程设计水平年定为竣工后第一年,分为主体工程防治区、弃渣场防治区、临建设施防治区、施工道路防治区四大区域。
主体工程防治区包括堤防、涵闸、排水渠等建设内容,在主体工程设计时针对堤身考虑了砌石护岸和草皮护坡等处理。
这些措施具有的水土保持功能,满足防治要求。
弃渣场防治区堆渣前对弃渣场进行表土剥离,对表土采取临时防护措施;堆渣时用拖拉机平整渣面,并分层碾压3~4遍。
堆渣完成后,将渣场剥离的表土平整于渣场表面,并加以复垦。
并于周边修建排水沟1700m。
施工临建设施区在雨天施工时,需对临时堆料场采取塑料薄膜覆盖进行保护,规划覆盖薄膜500m2;施工结束后,对施工临建设施占地进行清理、疏松、平整,撒草籽0.1hm2。
施工临时道路长约3km,占地2.1hm2。
施工结束后,需对施工临时道路进行土地平整,恢复耕种或种植水保林草。
根据水利部行业标准及主体工程概算定额及《湖南省水土保持设施补偿费、水土流失防治费征收管理试行办法》,本项目水保投资共计为45.61万元。
1.11工程管理
据永兴县人民政府意见,本项目建设期由城投中心管理。
管理期由永兴县城市防洪管理所负责。
管理所为事业单位,隶属于永兴县水利局,财政全额拨款。
管理所下设:
综合办公室、工程部、财务供应部等三部,行使不同的管理职能。
根据水利部、财政部2004年颁布的《水利工程管理单位定岗标准(试点)》,人员编制建设期城投中心定编7人,管理期永兴县城市防洪管理所定编9人。
1.12投资估算
本工程编制规程及费用计算标准执行采用“水利部水总〔2002〕116号”文颁布的《水利工程设计概(估)算编制规定》。
建筑工程执行“水总〔2002〕116号”文颁布的《水利建筑工程预算定额》、“水总〔2005〕389号”文颁布的《水利工程概预算补充定额》、“水总〔2006〕140号”文颁布的《水利工程概预算补充定额(水文设施工程专项)》;
安装工程执行“水建管〔1999〕523号”文颁布的《水利水电设备安装工程预算定额》、“水建〔1993〕63号”文颁布的《中小型水利水电设备安装工程预算定额》;
施工机械台时费执行“水总〔2002〕116号”文颁布的《水利水电工程施工机械
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