清淤工程实施方案Word下载.docx
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施工期主要环境影响因素有:
废气、噪声、固体废物、废水。
从总体来看,工程建成后对环境无不利影响。
本工程的环境影响结论是利大弊小,有利影响将长期发挥作用,不利影响主要是施工期的暂时问题,通过施工控制,采取必要的措施,完全可以减免。
1.10水土保持
项目建设过程中将损坏地表植被,扰动表土结构,产生部分临时弃土,可能造成一定的水土流失。
编制本水土保持设计的目的,针对建设期产生水土流失的主要部位和时段,因害设防,采取各种预防和治理措施,预防、控制和减少水土流失,保护项目区生态环境,保障项目建设的安全。
施工期产生的弃渣和粉尘、噪音对附近居民产生不利影响。
因此采用设备尽量减少噪音,对施工场地洒水减少粉尘,做到文明施工,并将废土及弃渣运送至指定区域,杜绝随意堆放。
1.11投资概算
扁担沟清淤工程总投资235.56万元。
其中:
建筑工程193.81万元;
临时工程2.91万元;
独立费用29.72万元。
涝池子清淤工程总投资102.69万元。
建筑工程84.49万元;
临时工程1.27万元;
独立费用12.96万元。
小洪沟清淤工程总投资163.33万元。
建筑工程134.38万元;
临时工程2.02万元;
独立费用20.61万元。
2水文
2.1区域概况
2.1.1地理位置
扁担沟、涝池子和小洪沟三座水库位于青铜峡市峡口镇南侧的牛首山洪积扇上,属牛首山麓山前洪积~冲积地貌区。
扁担沟拦洪库地理坐标北纬37°
46′05.32″东经106°
09′10.86″,位于101省道东侧,距离101省道2.5km,地面高程为1230.00m,距离东干渠直线距离5.9km。
涝池子拦洪库地理坐标北纬37°
48′04.29″东经106°
05′45.75″,坝址距离东干渠5.85km,地面高程1120.00m~1259.00m。
小洪沟拦洪库地理坐标北纬37°
48′26.70″东经106°
05′11.03″,坝址距离东干渠5.85km,地面高程1120.00m~1259.00m。
2.1.2气象、水文
项目区深居内陆,属干旱与半干旱气候过渡带,大陆性气候特征明显,干旱少雨,蒸发强烈,风大沙多。
年均气温8.9℃,一月份平均气温-8.3℃,七月份平均气温23.8℃,最高气温41.4℃(1953年7月8日),最低气温-28(1954年12月28日)土壤冻结期在120天以上,冻土深度50~90cm,最深105cm(1968年),无霜期150~170天。
2.2工程水文
2.2.1洪水特征
⑴产流
洪水特性与暴雨特性相应,即年际变化大,有明显的季节性、地区性。
产流方式以超渗产流为主。
由于地处干旱区,土壤经常处于干旱状态,一次降水使流域达到饱和的机率极少,当雨强超过损失率,超过部分即可变为地面径流汇成洪水。
工程所在地区的山洪沟道,属中低土石山,年平均雨量仅有200mm,降水除去径流,不够树林蒸腾,降雨入渗损失率大,产流形式同黄土丘陵区。
⑵汇流
产流区属于牛头山东麓缓坡丘陵区和鄂尔多斯台地缓坡丘陵区,土质疏散,下渗量较大,地面坡度1/30~1/1000,水土侵蚀严重,产流方式以超渗产流为主。
产流后即泻,汇流快,造峰历时短,洪水陡涨陡落,过程较短。
⑶洪峰
一般洪峰为单峰,复式峰较少。
与产流面积小、暴雨集中、历时短有关,峰型尖瘦,陡张陡落,一般从开始起涨到峰落约6小时左右。
流域面积较大的沟道洪水历时可达10小时左右。
洪峰流量随流域面积增大而缓慢增加,反映出干旱地区暴雨洪水不均匀的特性。
据《秦汉渠管理处志》记载,东干渠自1975年建成以来,全线范围内因牛首山山洪而使东干渠发生决口的事件共有16起,其中主要分别是:
1976年8月12日,扁担沟的山洪与双吉沟的山洪一起冲毁东干渠南堤,造成干渠决口8处。
1978年7月27日,牛首山的山洪和庙梁子沟山洪将东干渠材机厂桥(桩号43+123)附近的渠堤冲毁,造成决口2处,淤平渠道4.4km。
1978年8月7日,牛首山的山洪和庙梁子沟山洪将东干渠42号口(桩号42+500)附近的渠堤冲毁,造成决口2处,42号口被冲走,淤平渠道300m。
1989年7月16日,牛首山的山洪和庙梁子沟山洪将桩号45+500附近的渠堤冲毁,造成决口4处,淤平渠道3.9km。
2002年6月8日,牛首山的山洪将126涵洞(桩号24+530)附近的渠堤冲毁,造成决口2处,冲毁126涵洞。
2006年7月14日,长流水沟(青)洪水将长流水沟溢流堰(桩号5+450)处冲毁,造成渠道漫堤3处,淤积5km。
2.2.2暴雨特点
项目区属缓坡丘陵地貌,具有干旱区降雨的一般特性,降雨一般集中在每年的6~9月。
降雨一般为短历时暴雨,而且笼罩面积不大,点面折减快。
项目区的山洪主要集中在东干渠右岸的牛首山和鄂尔多斯台地的山洪沟上,具有干旱、半干旱暴雨洪水的一般特点:
⑴年际变化:
各年发生暴雨次数不等,最多一年4次,最少0次,多年平均≥50mm暴雨每年发生1次,≥100暴雨每年0.4次。
⑵季节特点:
暴雨一般集中在每年的6~9月,但主要集中在7、8两月,H24≥50mm暴雨7、8两月发生次数占全年的80.5%,H24≥100mm暴雨7、8两月发生次数占全年的82.3%。
⑶暴雨分布:
暴雨中心分布情况,牛首山各山洪沟道出山口处(海拔1200~1500m),占60%,距山脊线不远,高程在2000m以上可占40%。
⑷次暴雨时空特征
①暴雨历时不长,大强度暴雨持续时间短。
②笼罩面积不大,点面折减快。
2.2.3设计洪水
2.2.3.1计算方法
拦洪库所在区域的洪水特性与暴雨特性相应,即年际变化大,有明显的季节性、地区性。
暴雨多为短历时暴雨,暴雨笼罩面积不大,点面折减较快。
由于项目区属无实测资料地区,本次设计洪水计算依据《宁夏暴雨洪水图集》和重新修订的宁夏不同历时暴雨参数等值线图,采用设计暴雨资料推求设计洪水。
集水面积小于50km2的沟道,根据《宁夏干旱半干旱区小流域暴雨洪水泥沙研究》(宁夏水文局编)计算设计洪水,产流汇流历时采用1小时。
(1)产流计算
工程区所在流域洪水多为超渗产流,历时短,洪峰高。
根据该区暴雨特性及下垫面条件采用扣损法计算产流过程。
产流公式:
式中:
-产流期某时段净雨(mm);
-产流期某时段面雨量(mm);
-产流期某时段损失水量(mm);
根据《宁夏暴雨洪水图集》产流分区,工程区以上流域属于黄土丘陵Ⅱ1区,平均损失率fi公式如下:
本次计算考虑到工程区所属流域属风沙干旱区,损失率更大一点,适当将扣损增大一部分。
(2)汇流计算
汇流计算是根据推求的设计净雨过程
推求流域出口断面的洪水流量过程,该计算区内暴雨强度大、洪水历时短,故采用纳希瞬时单位线法推求。
按瞬时单位线原理,就是净雨历时趋于零的极小时段内产生的一个单位净雨(1mm净雨深)在出口处所形成的流量过程线,其公式为:
u(t)=
t——时段变量;
u(t)——为t时的瞬时单位线的纵坐标;
n,k——为瞬时单位线形状参数;
Γ(n)——伽玛函数。
根据上式可导出时段单位线方程式为:
q(Δt·
t)=
q(Δt·
t)——面积为F的流域上,t时段内净雨量为1mm的单位线在t时段的纵坐标,以m3/s计;
Δt——计算时段长(h);
—纳希瞬时单位的累积曲线,又称S(t)曲线;
—形同S(t)曲线,唯在时间坐标上错后Δt时,用S(t-Δt)表示。
[S(t)-S(t-Δt)]简写为ΔS(t),称为Δt小时无因次时段t时的纵高。
一般以μ(Δt·
t)表示。
经过详细计算,采用地区均衡法进行分析比较得到不同设计保证率的洪水过程线。
(3)计算参数
在计算瞬时单位线,进行洪水演进时,须求得参数n,k,滞时M,计算公式如下:
黄土丘陵区:
n=1.22L0.231,K=M1i/n,M1i=0.148L0.9i-0.093
i——产流区平均净雨强度(mm/h);
L——概化长度(km)。
滞时M表示从暴雨中心发生时间到洪水中心发生时间的时间间隔,与流域概化长度L、降雨强度i有关;
汇流参数n表示线性水库调节的次数,与流域概化长度L有关;
汇流参数k表示线性水库调节的能力,与滞时M、n有关。
概化长度L由地形图量算求得,即计算断面到流域起始端最远点的直线距离。
汇流参数n、K按黄土丘陵区计算公式求得。
2.2.3.2主要参数
采用《宁夏暴雨洪水图集》及重新修订的宁夏不同历时暴雨参数等值线图进行计算。
根据宁夏水文水资源勘测局最新修订的多年平均点雨量等值线图查得,涝池子流域1小时、6小时各保证率设计点雨量见表2-2.2,依点面折减系数计算得各保证率设计面雨量见表2-2.3。
表2-2.2各保证率设计点雨量
单位:
mm
历时
点雨量均值
Cv
Cs/Cv
频率(%)
(h)
(mm)
10
5
3.3
2
1
0.5
0.33
0.2
17
0.72
3.5
32.3
41.7
47.3
54.4
64.3
74.1
80.1
87.2
6
27
0.70
50.7
65.1
73.4
84.2
99.4
114.2
123.1
134.2
表2-2.3各保证率设计面雨量
30.7
39.6
44.9
51.7
61.0
69.8
74.5
78.5
0.95
0.94
0.93
0.90
48.7
62.5
70.5
80.9
95.4
108.5
117.0
126.1
0.96
2.2.4.3计算成果
扁担沟拦洪库坝址以上流域计算面积48.4km2,概化长度14.0km,清浑比取0.83。
根据以上参数计算得扁担沟不同保证率洪峰流量、洪水总量、设计洪水过程线分别见表2.2-4、2.2-5。
表2.2-4扁担沟拦洪库各保证率设计洪峰流量、洪水总量表
频率
洪峰流量(m3/s)
洪水总量(万m3)
10%
46.5
32.7
5%
82.2
57.7
3.30%
107
75.2
2%
141
99.1
1%
199
136.5
0.5%
252
173.2
0.33%
284
194.8
0.2%
311
213.4
表2.2-5扁担沟拦洪库各保证率设计洪水过程线表
时段Δt=0.5小时
3
4
7
8
9
11
12
13
14
15
11.5
37.3
35.5
22.6
13.1
7.22
3.77
1.92
0.98
0.47
0.29
0.11
20.4
66
62.8
40
23.2
12.8
6.67
3.4
1.73
0.83
0.51
0.19
26.6
86
81.8
52.1
30.3
16.6
8.69
4.43
2.26
1.09
0.67
0.25
35
113
108
68.6
39.9
21.9
5.84
2.97
1.43
0.88
61.6
181
139
82.9
46.4
25.2
12.1
6.06
2.88
1.21
0.76
0.45
0.50%
78.1
230
176
105
58.9
31.9
15.4
7.7
3.66
1.54
0.58
87.9
259
198
118
66.2
35.9
17.3
8.66
4.11
1.08
0.65
0.20%
96.3
283
217
130
72.6
39.4
19
9.49
4.51
1.9
1.19
0.71
涝池子沟水库以上流域计算面积16.18km2,概化河长6.8km,清浑比取0.83。
根据以上参数计算得两沟不同保证率洪峰流量、洪水总量、设计洪水过程线分别见表2-2.6、2-2.7。
表2-2.6涝池子拦洪库设计洪峰流量、洪水总量表
48.5
21.8
76.1
92.4
39.8
115
49.5
155
63.7
189
77.8
212
87.3
236
97.5
表2-2.7涝池子拦洪库设计洪水过程线表
时段Δt=0.5h
28.5
5.39
2.18
0.85
0.34
0.12
36.8
40.4
17.2
7.02
2.77
0.40
3.3%
44.7
49.0
20.9
8.53
3.36
1.33
0.49
0.13
55.7
26.1
10.62
4.18
1.65
0.61
0.17
77.5
73.3
29.8
11.76
4.60
1.77
0.57
0.21
94.5
89.4
36.4
14.3
5.62
2.16
0.69
0.26
106
100
40.9
16.1
6.31
2.43
0.78
112
45.6
18.0
7.04
2.71
0.87
0.32
小洪沟水库以上流域计算面积8.12km2,概化河长4.9km,清浑比取0.83。
根据以上参数计算得不同频率洪峰流量、洪水总量、设计洪水过程线分别见表2-2.8、2-2.9。
表2-2.8小洪沟水库各保证率设计洪峰流量、洪水总量表
28.4
11.0
42.6
16.4
53.5
20.0
66.6
24.8
88.1
32.0
109
39.6
122
44.4
139
50.4
表2-2.9小洪沟水库各保证率设计洪水过程线表
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
14.6
12.0
4.03
1.28
0.04
21.9
18.0
6.04
1.92
0.60
0.20
0.05
0
28.3
6.32
1.91
0.55
0.18
0.07
35.3
24.9
7.87
2.37
0.69
0.22
0.08
48.0
29.1
8.78
2.56
0.78
0.28
0.11
59.4
36.1
10.9
3.17
0.97
0.35
0.13
40.4
12.2
3.55
1.09
0.39
0.15
75.6
45.8
13.8
4.03
1.23
0.45
0.17
3工程地质
3.1地形地貌
三座拦洪库库区属牛首山麓山前洪积~冲积地貌区。
在干旱、半干旱的气候条件下,暂时水流在牛首山前堆积了大量的洪积物,这些洪积物和山坡上面水流所携带下来的坡积物汇合起来,形成了宽广平坦的山前倾斜平原。
地形南高北低、东高西低,地势由东南向西北倾斜。
3.2地层岩性
3.2.1扁担沟拦洪库
库区从上至下地层岩性依次为第四系淤积土(Q42al)、壤土(Q42al)和角砾及第三系泥质砂岩,分述如下。
左右岸表层为第四系上更新统洪积上更新统洪积壤土(Q3pl),厚度0.3-1.0m。
(1)第四系全新统(Q4):
淤积土、壤土、角砾。
①淤积土(Q42al):
为库区淤积层,层厚1.2-5.8m,浅黄色,干-稍湿,硬塑状态,局部含有少量砾石颗粒。
②壤土(Q42al):
层厚0.3~1.0m,浅黄色,稍湿,硬塑状,夹粉质粘土
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