某河综合治理工程可行性研究报告Word文档格式.docx
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(2)河南郑州大学建筑设计院2006年12月编制的《XX县城东新区开发控制性详细规划》
(3)XX百惠置业投资顾问有限公司2007年10月编制的《XX县河道改造项目提案报告》
(4)XXXX置业投资发展集团与XX县人民政府2007年11月签订的《XX河综合治理协议书》
(5)XXXX置业有限公司与XX县城关镇人民政府2007年11月签订的《XX县综合治理XX河工程协议书》
1.5编制原则
(1)服从XX城区总体规划,既要满足建设项目的使用功能,达到防洪治污的目的,又要保护城区环境,丰富旅游景观。
并遵循经济效益,社会效益和环境效益并举的原则,全面规划,合理布局,综合开发,配套建设。
(2)依据科技进步,加大工程建设的科技含量,节约用地,改善环境,造福于民。
(3)进一步提高规划、设计、建设和管理水平,做到有所突破,有所创新,建设一个高标准,高品位的商业街区,为XX城区建设增加新的闪光点。
(4)努力做好河道之上商业街区的整体规划,组织好市场的人流、车流、货流,使市场建设与城区规划相结合,相互促进,相互补充。
注意各专业市场的综合管理和服务功能,为消费者提供优良的购物环境。
(5)严格执行国家、河南省及XX县有关基本建设的法规和管理规定。
1.6编制范围
可行性研究对象为XX河从桃花坞水库至大史河一段3.5km河道的综合治理,研究范围包括老河道及其周边的相关道路。
详见文本附图-XX河综合治理用地平面图。
本报告主要研究其工程建设的必要性、可行性、工程主要建设内容、投资估算、经济分析及其工程实施的影响。
2区域概况
2.1县城概况
XX县位于豫东南豫皖两省交界处,南依大别山,与XX省金寨县接壤,北临淮河,与XX省阜南县隔河相望,东部与XX省霍丘县毗邻,西部、西北、西南分别和本省淮滨、潢川、商城三县相连,总面积2946平方公里,辖8镇25乡,601个行政村,总人口160万。
县城区现有常住人口25万,中心区域面积25平方公里。
XX县地势南高北低、中部为丘陵,南部为大别山脉。
境内地势由西南向东北倾斜,地貌为南部山区、北部临淮洼地、西部丘陵、东部平原。
境内河流均属淮河水系,一级支流4条(史河、灌河、泉河、白露河)共368公里,二级支流12条,史河、灌河呈“人”字型贯穿南北。
XX县是河南省5个扩权县之一。
县内资源丰富,初步探明矿产有20多种。
XX县地处华东经济圈的边沿,在“东引西进”和“豫沪合作”中居于桥头堡的重要位置,312国道、312汽车专用线、宁西铁路穿境而过,区位和交通优势非常明显。
2.2工程区域概况
桃花坞水库位于信阳市XX县城关东南、史河支流火焰沟(XX河)中游。
坝址以上控制流域面积5.82km2,水库大坝顶高程50.50m,水库泄洪闸底板高程42.20m,一级消力池地板高39.0m,二级出口海漫段地板高程32.6m。
桃花坞水库泄洪口现状
大史河为水库泄洪的容泄区,堤防设防标准为10年一遇,堤顶高程38.0m,顶宽10.0m,内外边坡1:
3,10年一遇水位为36.5m。
桃花坞水库泄洪闸以下为XX河。
XX河除了承担水库的排洪泄洪任务之外,还汇集城东约2km2的城市排水,在武昌闸处汇入大史河。
河道平均坡降0.00172,宽5.0~8.0m,深1.5~2.5m。
XX河沿途地势较低,地面标高34~36m,低于大史河10年一遇防洪水位。
沿途进入XX河的污水
2.3工程条件
2.3.1气象与水文
工程区处于北亚热带向暖温带过渡的季风湿润区,属大陆性季风气候,全年四季分明,气候温和,光照充足,雨量充沛,年平均气温15.1℃,年均日照2139小时,年均降水量1067毫米,多年平均风速3.4m/s,无霜期年均228天。
2.3.2水库水文
2.3.2.1水库等级及防洪标准
根据《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),桃花坞水库属小Ⅰ型水库,工程等级为4等,主体工程按Ⅳ等4级建筑物设计。
水库防洪标准为50年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核。
2.3.2.2水库水位~库容曲线
水库死水位以上目前没有明显冲淤现象,因此库容曲线仍采用原水位库容曲线,高程为黄海高程,具体水位~库容关系见下表(图):
表2.3.2-1水位~库容数据关系表
水位(m)
库容(万m3)
38
44
29
38.5
0.29
44.5
39
0.77
46
89.6
39.5
1.42
46.5
112
40
2.3
47
136.4
40.5
3.45
47.5
163.1
41
4.9
48
192.6
41.5
6.7
48.5
225.2
42
9
49
261.1
42.5
12
49.5
299.9
43
16.1
50
341.1
43.5
21.6
50.5
384.8
2.3.3.3水库特征水位
根据2004年信阳市水利勘测设计院编写、同年9月河南省水利厅鉴定通过的《桃花坞水库大坝安全评价报告》,水库死水位42.20m,死库容10.30万m3;
兴利水位46.00m,兴利库容89.60万m3;
50年一遇设计洪水位46.80m,设计库容126.80万m3,最大下泄流量29.2m3/s;
1000年一遇校核水位47.75m,校核库容177.80万m3,最大下泄流量32.2m3/s。
2.3.3工程地质
工程区地质构造上属三级构造区潢川—XX凹陷,没有断裂带通过,晚近期构造运动不明显,勘探揭露地层为第四系全新统和上更新统冲积松散地层,从下而上分为:
级配不良砂,最大揭露厚度17.4m,低液限粘土,揭露厚度2-10m。
区内地震自有史记载以来方圆100km范围内发生的5级及以上地震共有4次,均发生在1900年以后,且最大震级为5级,查2001年版1:
400万《中国地震动区划图》(GB18306—2001),水库工程区震动峰值加速度为0.05g,地震烈度相当于6度,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)之规定,从场地土的性质判定,场地土属中软场地土,场地类别为Ⅱ类,属抗震有利地段。
3项目建设的必要性和可行性
3.1项目背景
近年来,XX县城镇化建设不断加快,城区面积不断扩大,经济快速发展,已被列为河南省5个扩权县之一,建设一个区域性的中心城市正成为全县人民为之奋斗的共同目标。
但城东老区紧靠史河西岸,地面高程低于中心城区近10m,长期以来由于XX河严重淤堵,内涝严重,区内道路狭窄,垃圾随意堆放,居民生活环境恶劣,经济发展严重滞后。
城东新区的开发建设和XX河综合治理也越来越具有必要性和紧迫性。
3.2项目建设的必要性
XX河综合治理的必要性体现在以下三个方面:
1.XX河综合治理是疏畅泄洪通道,完善城区防洪体系的迫切需要。
XX河是XX城东流向大史河的主要支流,也是桃花坞水库的泄洪通道。
由于河道淤堵严重,区域地势低洼,河道防洪排涝能力明显不足。
每逢汛期,内涝严重。
政府被迫年复一年地投入大量的人力、物力和财力防灾除涝,百姓则被迫长期生活在一个垃圾随意堆放,雨天出行都困难的恶劣环境下。
XX河综合治理后就可以疏通泄洪通道,完善城区防洪体系,并造福于两岸人民。
2.XX河综合治理是加快城东新区开发建设的先行工程。
目前,XX县的发展主要集中于史河以西,而城东老区由于地势低洼长期以来又是发展中的“遗忘地带”;
从远景发展来看,XX县将跨越史河并沿河两岸发展,城东区也将扮演主城区和新区之间联络者的重要角色,因此,城东新区的开发建设具有强烈的现实性和未来需要。
XX河综合治理作为城东新区开发建设的先行工程,它的顺利实施将为城东新区的开发建设奠定坚实的基础,是一项得民心、造民福的工程。
3.XX河综合治理是改善居民生活环境,创建文明县城的现实需要。
长期以来,城东老区河道淤堵严重,内涝不断,垃圾随意堆放,居民生活环境脏、乱、差,并成为创建文明县城的重难点。
通过建设东西方向的泄洪通道和南北方向的排涝通道,并进行区内土方回填整理和道路修建完善,将极大地提高居民生活便利性,为居民创造一个优美和谐舒适的生活环境,为XX县创建文明县城增添风采。
3.3项目建设的可行性
近年来,XX县及城关镇两级政府日渐重视城东新区的开发建设和XX河的综合治理,并为此多次召开专题会议和进行招商引资工作,XXXX置业投资发展集团实力雄厚,有治理开发河道的成功经验,这些都为XX河综合治理的顺利实施提供了组织上和资金上的可靠保证。
XX河综合治理将成为XX县县政府实践以民为本和落实科学发展观的生动体现,是一个得民心、造民福的工程,必将得到沿河两岸机关和居民的热烈拥护和支持。
4河道治理方案
4.1河道形式方案
首先确定河道治理的形式。
为此提出两个方案作比选。
方案一:
采用开敞式河道形式。
开敞式河道的主要思路是整治河岸,改善水质,沿岸开发。
这种方案若能完全实施,对环境改善有利。
但是,XX河目前的环境状况较差,是东城区的一条主要纳污水体,河水发黑发臭。
要改变XX河的纳污性质,就必须在其两岸铺设等效的截污管道,这样做不仅投资较大,而且涉及两岸原有的合流制排水管道的改造,工程实施难度较大。
由于XX河是桃花坞水库的一条泄洪通道,流水为季节性的,泄洪时水量巨大,而常年的大部分时间基本只有污水和地面雨水排入。
这样的河道作为景观河道,景观效果难以维持,而且建设投资巨大。
有提议从大史河引水至XX河作为景观水源,但是从大史河本身的条件来看,作为一条季节性河流,难以作为可靠的景观水水源。
方案二:
采用封闭式箱涵结构。
封闭式箱涵的主要思路是将XX河全线改造成箱涵,全面改善环境,全方位整体开发,打造城市亮点,提升城市品味。
河道改为箱涵后,仍保持原有的泄洪、纳污、排水三方面功能,排水能力在原有基础上有所提高,确保改建后的箱涵发挥原来的全部功能。
对以上两个方案的分析结果,对比借鉴其它城市相近河道整治工程的成功经验,推荐“方案二:
采用封闭式箱涵结构”作为优选方案。
4.2河道走向方案
保持XX河现状走向,全线采用重力箱涵。
桃花坞水库洪水自水库泄洪道下泄后按XX河目前的走向,经先向东再转向北,然后再转向东排入史河,流经全长约4.5km。
在XX河起端河床底高程为32.6m,入史河河口底高约31.6m。
桃花坞水库泄洪时水位约46m。
如果XX河的改造全线采用重力箱涵,会存在以下两方面问题:
(1)桃花坞水库泄洪时,超过10米以上的水头在泄洪口入XX河处消能,对河床冲刷较大,XX河沿线地势较低的地区(特别是现在的城关中学校区一带)存在洪涝隐患。
(2)XX河起端河床底板与入大史河河口高差仅1m,沿程坡降仅为0.02%,要保证30m3/s的泄洪流量,所需排水断面很大。
(初步计算为4孔4×
3m箱涵,横向宽度18m)一方面造成XX河改造投资巨大,另一方面由于泄洪流速低于0.7/s,还会带来新的淤积问题。
保持XX河现状走向,全线采用压力箱涵。
针对方案一的问题,河道走向不变,但全线改为压力箱涵。
该方案实施后可以全面提高城东新区的防洪标准并解决内涝问题。
但也存在以下明显缺点:
(1)由于水库压力泄洪,河道全线均需建设2-4.5m×
3.0m钢筋砼压力箱涵,一次性投资大;
(2)由于泄洪通道均为封闭式压力箱涵,工程区域内需增设独立的排水管涵;
(3)由于XX河两次转向,对于大流量排水涵而言水力条件欠佳。
方案三:
水库泄洪通过压力箱涵直接向东入大史河,下游河道采用重力排水箱涵。
根据大史河、XX河的地理位置关系,结合地形条件,水库泄洪可以通过压力箱涵直接向东入大史河。
上游泄洪通道单独撇开后,下游河道不再承担大流量的泄洪任务,也不再受水库泄洪高水位的威胁,可以改建为普通重力排水箱涵,承担东城区约2km2的排水任务。
该方案优点如下:
(1)泄洪通道“裁弯取直”后泄洪流程大大缩短,利于泄洪;
(2)沿河低地不受水库泄洪高水位的威胁;
(3)泄洪与排涝相互独立,实现“高水高排”,降低下游排涝泵站的排洪压力,节省投资,节约能源;
(4)河道治理投资相对较省。
对比以上三个方案,在技术优越性和工程造价等方面方案三明显优于方案二和方案一,推荐采用“方案三:
”
4.3排水体制
在XX河综合治理工程中,根据城东区的实际发展状况结合河道治理的要求,选择了保留合流制排水体制,在箱涵下游污水处理厂附近集中截流的方案。
排水体制的选择与区域发展状况、地形条件、水文条件、排水设施布置以及城市污水处理厂位置等因素相关联。
合流制改为分流制并不只是增加一条管道那么简单,而是一项量大面广、繁杂细致的工作,分流制与截流式合流制,不能简单地划分优劣。
在排水体制的选择中既不能一味追求分流,也不能不顾环境发展要求强行保持合流,而应充分考虑当地实际情况及河流、地形、建设开发形式等因素,以适度超前的原则加以选择。
XX河按照本可研推荐的的工程方案进行改造后,有条件采用下游集中截流的合流制排水体制排,分析如下:
(1)城东区排水系统为多年延续下来的合流制管道,通过地面沟渠直排进入河道。
目前在这一片区域进行大规模的分流制改造条件尚不具备。
(2)XX河按照本可研推荐的的工程方案进行改造后,下游箱涵汇水面积约2km2,服务人口约为3万人,估算污水流量为5000m3/d。
采用合流制会引起的雨季污水处理量增加,其增加量为雨季截流进入污水厂的雨水量,为旱流污水的倍数n。
本工程合流制系统的截流倍数采用n=1,由于旱流污水量不大,雨季污水处理量也在合理的范围内。
(3)312国道以下XX河河道很宽,在污水处理厂附近一段局部宽度达200m。
今后污水处理厂的设计可以利用这一条件建一个调蓄池,减少雨季污水量的冲击负荷。
为了进一步完善城市排水系统,使城东区的污水能够安全迅捷地排入城市污水处理厂,工程中建议采取以下3点措施:
(1)在原XX河沿线大的管涵入口处设置集中的排水接入井,保证周边雨污水顺利进入新建的排水箱涵。
(2)箱涵全线设污水旱流流槽,减少旱流条件下的污泥沉淀。
(3)在箱涵的下游靠近污水处理厂的位置污水截流井,污水在此集中截流进入污水处理厂的进场主管道。
4.4推荐方案
通过以上两节方案比选,推荐的XX河综合治理工程的河道治理方案确定为:
河道治理采用封闭式箱涵结构形式;
水库泄洪通过压力箱涵直接向东入大史河,下游河道采用重力排水箱涵;
保留合流制排水体制,在箱涵下游污水处理厂附近集中截流。
5工程设计
本次XX河综合治理的首要任务是疏畅桃花坞水库泄洪通道,提高城东新区防洪标准,完善区内道路排水工程,为此将XX河全线改造成箱涵,全面改善环境。
XX河综合治理的另外一项重要任务是全方位整体开发,在河道60m蓝线范围内建设商业街,打造城市亮点,提升城市品味。
XX县经济发展的实际状况决定了上述两项任务的实现是相辅相成,缺一不可的。
只有通过整体开发产生的效益才能从经济上保证环境改善项目的顺利实施,而只有XX河环境的切实改善才能保证土地整体开发效益的实现。
5.1工程规模
1.道路工程
XX河治理初始定位在XX河故道从桃花坞水库至312国道约3.5km河道上,但为了项目的顺利实施,从区域开发的整体性要求出发,项目范围延伸为:
(1)文昌美食街(暂定名):
西起桃花坞水库边的大别山路东至大坝路,全长1634米;
(2)蓼城商业街(暂定名):
北起312国道南至大坝路,全长3216米;
(3)民生商业街(暂定名):
西起蓼城商业街东至312国道,全长1088米。
综合开发区内相关的城市道路也视项目推进状况确定是否列入项目中,主要包括:
(4)民生路(暂定名):
西起蓼城商业街东至民生商业街,全长267m;
(5)和谐路(暂定名):
西南起蓼城商业街,东北至文昌美食街,全长267m。
表5.1道路主要工程量统计表
路名
长度
60m蓝线内可利用土地面积
路幅
文昌美食街
1634m
68628m2
18m
蓼城商业街
3216m
135072m2
民生商业街
1088m
45696m2
民生路
267m
8010m2
30m
和谐路
382m
7640m2
40m
合计
6587m
265046m2(397.5亩)
2.排水管涵工程
(1)桃花坞水库泄洪口与压力泄洪箱涵的衔接要建一座消力池,在现有的消力池及海漫段基础上扩大、加高、加固。
(2)泄洪压力箱涵自桃花坞水库泄洪洞下游消力池起始,经沙坝子自西向东直线延伸,穿越河堤进入大史河,箱涵总长度约1500m。
(3)排水箱涵按汇水范围划分三段:
第一段长约498m,箱涵断面为W×
H=4.0×
2.0。
第二段长约619m,箱涵断面为W×
2.5。
第三段长约1503m,箱涵断面为W×
3.0。
三段排水箱涵总长度2620m。
(4)另外,本工程需新建排水干管长度约3110m,管径D600~2000mm。
表5.2排水管涵主要工程量统计表
形式
尺寸
消力池
——
待定
压力箱涵
1500m
4.0×
2.8m
重力箱涵
2620m
2.0m,4.0×
2.5m,4.0×
3.0m
排水干管
约3110m
D600~2000mm
7230m
3.综合开发工程
综合开发的主要用地分为两类:
第一类是在以上6条道路60m蓝线范围内的狭长地域,开发类型是结合周边环境建设一条别具特色的商业街区。
初步测算6条道路60m蓝线范围内除道路占地外的可利用土地面积约400亩。
商业街区主要建筑形式为多层,底层是商业铺面,二层以上为商品住宅,开发房建面积62万m2。
第二类是为项目的财务平衡而单独划定的补充用地,开发类型主要是住宅用地,兼有部分商业用地。
初步测算为保持项目平衡,大约需要补充用地面积500亩,主要建筑形式为多层、小高层和高层,开发房建面积65万m2。
工程范围涉及5.5万m2房屋的搬迁和1座学校的搬迁。
表5.3综合开发主要工程量表
可开发土地面积
房建面积
拆迁面积
第一类用地
400亩
62万m2
5.5万m2+学校1所
第二类用地
500亩
65万m2
900亩
127万m2
5.2箱涵及管道
5.2.1泄洪箱涵
(1)断面设计
泄洪箱涵自桃花坞水库泄洪洞下游消力池起始,经沙坝子自西向东直线延伸,穿越河堤进入大史河。
箱涵总长度约1500m,设计过流量32.1m3/s,出口处大史河10年一遇设计洪水位为36.5m。
泄洪箱涵按有压涵淹没流计算,计算公式如下:
式中:
ω—涵洞断面面积,m2;
H0—包括行近流速水头在内的总水头;
μH—流速系数,按下式进行计算:
。
其中l—涵洞长度;
—涵洞中各局部水头损失的总和。
经计算,4m×
2.8m箱涵设计过流量为32.1m3/s,满足泄洪要求,设计流速约为2.8m/s。
(2)结构设计
泄洪箱涵为单孔压力箱涵,B×
H=4m×
2.8m,涵体采用C25砼浇筑,砼抗渗等级S6。
初步确定箱涵顶板、侧墙及底板厚度均为0.4m,腋角0.25m×
0.25m,底板以下为0.1m厚C15素砼垫层。
箱涵进出口均采用八字翼墙。
沿箱涵纵向每20m设置环梁式变形缝一道,缝内采用651型橡胶止水带止水,聚苯乙烯泡沫板填充。
图5.1泄洪压力箱涵示意图
5.2.2排水箱涵
排水箱涵按汇水范围划分三段,
第一段位于蓼城商业街上从桩号2+534(沙坝子)起至桩号2+|036(迎水阁桥),长约498m,设计流量12m3/s,箱涵断面为W×
第二段位于蓼城商业街上从桩号2+036(迎水阁桥)起至桩号1+417(蓼城北路),长约619m,设计流量16m3/s,箱涵断面为W×
第三段位于蓼城商业街和民生商业街上从蓼城商业街桩号1+417(蓼城北路)起至民生商业街桩号1+113(312国道),长约1503m,设计流量20m3/s,箱涵断面为W×
排水箱涵已考虑污水流量和截流的雨水量。
由于箱涵横向宽度达4m,为了保持旱流污水的良好流态,在箱涵底部中央设旱流污水流槽。
排水箱涵均为装配式结构箱涵,顶板为预制盖板,侧墙及底
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